美国和德国研究人员近期报告，他们在真菌中鉴定出一类此前未被识别的冰核蛋白，这类蛋白能够在相对较高的亚零度温度下诱导水结冰。研究团队认为，这一发现为人工增雨、气候模拟、食品工业和医学领域的相关应用提供了新的分子工具。

据介绍，人工增雨通常依赖向云层中投放“冰核”颗粒，以促使云中过冷水滴转变为冰晶。随着更多水分子附着，冰晶不断长大并变重，最终从云中降落，在穿过大气层的过程中融化形成降雨。长期以来，碘化银是常用的冰核材料之一，但其毒性问题备受关注。

弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech）研究人员Boris Vinatzer表示，真菌来源的冰核蛋白可能成为更具吸引力的替代方案。“如果我们学会如何廉价、大量生产这种真菌蛋白，那么就可以将其投放到云层中，使人工增雨更加安全，”他称。

研究团队指出，真菌具备冰核形成能力的现象在20世纪90年代初已被观察到，但相关分子基础一直不清楚。随着DNA测序和计算技术的进步，研究人员得以对特定真菌类群——如Mortierellaceae——进行基因组测序，并在其中发现编码冰核蛋白的基因。

研究显示，这些真菌基因很可能源自细菌，通过水平基因转移在至少数十万年甚至数百万年前进入真菌基因组。Vinatzer表示，真菌从细菌获得基因的情况已有报道，但并不常见，因此他“从未预料到这个真菌基因竟然起源于细菌”。

研究人员还发现，真菌在获得这一基因后，对其进行了长期改造，使冰核蛋白功能得到优化。团队认为，这种演化改造一方面可能对真菌自身有利，另一方面也使相关分子在潜在应用中更具实用价值。

与已知的细菌冰核蛋白相比，真菌产生的冰核蛋白具有无细胞、可溶于水等特点。研究人员指出，这些特性使真菌分子在仿生冷冻技术和人工天气调控中更具吸引力。

在食品工业方面，研究团队认为，真菌冰核蛋白有望用于冷冻食品的制备。与需要使用完整细菌细胞的细菌冰核不同，真菌仅分泌冰核蛋白本身。“这在食品生产中是一个巨大优势，因为你只需这种定义明确的蛋白质，而可以去除其他所有物质，”Vinatzer表示。他称，有可能基于此开发出安全有效的添加剂，用于优化冷冻食品加工过程。

在医学和生物技术领域，真菌冰核蛋白被视为细胞低温保存的潜在工具。研究人员指出，将这种相对较小的真菌冰核分子添加到细胞外环境中，可使细胞周围的水在温度尚未降至极低时提前结冰，从而在一定程度上保护细胞内部结构，如组织、精子、卵子和胚胎等样本的保存可能从中受益。相比之下，细菌冰核需要引入整个细菌细胞，限制了其在相关场景中的使用。

研究团队还提到，冰核形成过程与气候模型构建密切相关。云中冰晶的数量和性质会影响云层对太阳辐射的反射和透射，从而影响到达地表的辐射量。Vinatzer表示，随着对真菌冰核分子的认识加深，更容易评估这类分子在云中的存在及其作用，“从长远来看，这项研究有助于开发更好的气候模型”。

相关成果已发表于《科学进展》（Science Advances）期刊。论文题为《一类先前未被识别的具有细菌祖先的真菌冰核蛋白》（A previously unrecognized class of fungal ice-nucleating proteins with bacterial ancestry），作者为Rosemary J. Eufemio等，发表于2026年第12卷第11期，DOI为10.1126/sciadv.aed9652。