《Plant and Soil》：Forty-five years of plant silicon and phytolith research. A personal review
编辑推荐：
本文考察1980至2026年间植物硅（Si）与植硅体（phytolith，植物硅质体）研究的主要趋势。研究人员将自身研究史穿插于叙事中。该领域含两个子领域：植物Si研究与植硅体研究。研究人员主要审视植物Si研究，同时凸显植硅体研究的若干重大进展，并探究两子领域
本文考察1980至2026年间植物硅（Si）与植硅体（phytolith，植物硅质体）研究的主要趋势。研究人员将自身研究史穿插于叙事中。该领域含两个子领域：植物Si研究与植硅体研究。研究人员主要审视植物Si研究，同时凸显植硅体研究的若干重大进展，并探究两子领域之重叠。该领域首部专著由Piperno于1988年出版，迄今已有19部。首届国际植硅体研究会议（IMPR）1996年于西班牙马德里召开；三年后首届农业硅国际会议（ICSA）于美国佛罗里达召开。相关出版物数量显著增长，截至2026年2月，1980—2026年间有19篇文献被引超千次。近15年出现多期植物Si与植硅体研究期刊特刊。研究人员确认36位深耕该领域30年以上学者，亦有诸多其他重要贡献者。甄别未来具重大影响的研究人员颇为困难，但研究人员突出了2025年巴塞罗那IMPR与贝尔格莱德ICSA各奖项得主工作。最后研究人员提出未来研究议题。
研究背景与问题提出：植物硅（Si）与植硅体（phytolith，植物细胞内及胞间形成的无定形二氧化硅体）研究自19世纪 Struve 发现植硅体以来，长期分化为两条相对隔离的轨迹——以农艺、生态与植物生理为核心的植物Si研究，以及以考古与古生态为核心的植硅体研究。至20世纪70年代前，全球仅少数科学家涉足，交流靠邮寄、无会议无特刊；1980年起，随着Bangor学派（Dafydd Wynn Parry、Frank Smithson）、CSIRO集团（George Baker、LHP Jones）、密歇根集团（Peter Kaufman）及日本Takahashi等奠基，领域开始制度化。既有综述多限单一国家或单一子领域，缺贯通两子领域、覆盖1980—2026年的整体史。研究人员自1980年入行、师承Parry，横跨两子领域逾45年，故以个人史为经、领域史为纬作综合回顾。该文发表于《Plant and Soil》，意义在于为后续学者提供人物—文献—议题的导航图，并显影两子领域分裂与重叠的结构性特征。
主要技术方法概览（不超250字）：研究人员采用文献史学方法，以Google Scholar与International Phytolith Society之Rand Evett Phytolith Bibliography（逾万条记录）为源，按学者首篇与末篇植物Si/植硅体论著计算出版生涯长度，筛得36位≥30年研究者；用引文计数（2026年2月快照）排定19篇千引以上文献；以参会名录交叉比对IMPR与ICSA重叠人数；显微与微区分析方面，研究人员早年联用冷冻替代（freeze substitution）、低温扫描电镜（cryo-SEM）与X射线微区分析（x-ray microanalysis）定位小麦根内可溶性Si，后期合作引入高分辨X射线微断层（micro-CT）、低温SEM-能谱（cryo-SEM-EDS）及3D形态计量；考古侧用植硅体自荧光判别受热痕迹。样本队列含禾本科、稻属、燕麦、苔草及阿联酋Kush遗址沉积序列。
研究结果（保留原文小节标题浓缩）：
Setting the scene：1950—1970年代Smithson显Anglesey土壤植硅体—原生草类关联；Bartoli首证森林生态系统Si生物地球化学循环受植物吸收与非晶溶解调控而非仅矿物风化；日本Takahashi证Si为水稻“农艺必需”元素并涉抗逆；CSIRO之Jones与Handreck（1967）千引综述奠定根吸收—蒸腾流运输—无定形沉积框架；Kaufman集团率先将电镜与X射线微分析用于硅沉积；Rovner（1971）倡植硅体如花粉作古生态代理。
In the beginning：研究人员1980年随Parry于Bangor起步，首文（Parry & Hodson 1982）察狐尾粟花序苞片硅沉积与食道癌病因假说（O'Neill线），该线后因无人接续沉寂，2025年中国团队重启面粉硅粒暴露研究。
The 1980s：Raven（1983）Si运输与功能综述预提Si/C能量权衡；Piperno（1988）首部植硅体专著问世；研究人员与Allan Sangster长程合作，Hodson & Sangster（1989）以冷冻技术+X射线微区分析首检小麦根大中央后生木质部腔内可溶性Si，系微区分析唯一一次直接探得植物组织内可溶性Si。
The 1990s：Epstein（1994, 1999）两综述成植物Si最高引文献，重唤学界认Si；1996马德里IMPR与1999佛州ICSA启双会议轨；研究人员与Evans续作铝毒—Si互作综述（1995, 2020）；子领域分裂显性化，Fig.1显IMPR（考古/古生态）与ICSA（农艺/生理）低重叠，仅三学者同出席2025双会，重叠带为分类学、植硅体化学/同位素代理、土壤溶解动态。
The 2000s：ICPN 1.0（2005）与2.0（2019）统合植硅体命名；Parr & Sullivan（2005）提植硅体内碳固存（C sequestration）抵暖假说；Hodson等（2005）“植物硅组成的系统发育变异”千引，恰早于转运蛋白发现；Ma等（2006）Nature报水稻Si转运蛋白（Lsi1）为45年最重要实验突破；表3示千引19篇中Epstein 1999居首（2677引），Ma占6篇，Piperno两书入前十。
The 2010s：Elbaum/Lux集团分梳胞腔（lumen）与胞壁（cell wall）两类沉积，Kumar等（2020）鉴Siliplant1蛋白介导引高粱硅细胞沉淀；Schoelynck等（2010）复兴Raven之Si/C权衡；Hodson（2019）辩胞壁植硅体固碳更著；Coskun等（2019）提“质外体阻塞假说”（apoplastic obstruction）释Si抗逆非细胞内主动剂；Str?mberg推化石植硅体3D形态计量。
The 2020s：Pavlovic等（2021）与Etesami等（2021）引Si—必需/有益元素及菌根—解磷菌—Si协效吸磷新线；研究人员顾问式参与Vrydaghs/Devos之植硅体自荧光受热判别、de Tombeur之苔草硅分配（micro-CT+cryo-SEM-EDS，2026）证胞壁主导；截至2026年3月研究人员142篇产出中63%属本域。
Looking back, looking forward：研究人员以出版生涯时长替h指数，列36位≥30年学者（Pearsall、Piperno、Hodson居前三），指植物Si学者多短暂停留、植硅体学者长驻；提2025双会奖获者（Mary Al Gharib Meagher、Rosalie Hermans、Sheng Huang、Félix de Tombeur、Zhihao Pang、Ana Paula Rodrigues da Silva、Marija Radovi?、Lucas Jónatan Rodrigues da Silva）为接班群；未来七题：ICPN续修、AI/深度学习辨态、Si系统发育库更新、运输—沉积偶联新转运蛋白、植硅体固碳争议、细胞级Si/C权衡、以及“为何硅化/为何不硅化”。
讨论与结论翻译：过去45年结构变迁显为专著、特刊、双轨会议、中文学者产出激增；植硅体分析由新奇变常规，ICPN标准化与图像分析提效；植物Si侧以Ma集团发现Si转运蛋白为最要科学跃迁，Bartoli启端之生物地球化学循环认知深化，Si抗逆致硅肥兴。结论段译者浓缩：研究人员 concl. 该领域由孤立邮递网络演至千引文献集群，两子领域仍疏离但重叠带（分类、化学代理、溶解动力学）具互利潜力；未来取决于转运—沉积机制偶联、细胞级Si/C真实权衡、植硅体固碳定量三悬案之解，而“植物为何硅化及为何不硅化”仍是最上位的未竟之问。
