主要研究内容：
病虫害严重威胁农业生产、粮食安全与人类健康，造成重大经济损失和人类健康问题，从全健康角度解析病虫与动植物互作机理，挖掘全新免疫信号通路并进行应用具有重要意义。课题组聚焦机体新型免疫信号通路的挖掘与利用：在抗性基因挖掘领域，重点关注非编码RNA新型抗性基因和蛋白编码抗性基因的挖掘；在抗性机制解析领域，重点关注蛋白编码抗性基因的RNA水平调控、非编码RNA作用机制和生长抗性权衡策略；在抗性资源利用领域，侧重RNA农药、生物农药和小肽农药创制以及抗性种质资源创新。
1.新型免疫系统和基因挖掘
针对病虫与作物信息联系机制认知不足和核心抗性资源储备不足：挖掘水稻、玉米等作物免疫反应过程中的表观遗传调控和作物未知免疫信号通路；筛选鉴定调控作物免疫应答的核心蛋白编码免疫因子；对作物抗性免疫反应过程中的非编码RNA进行系统挖掘；关注相关机制在人类免疫反应过程中功能。扩充完善作物抗性免疫基因资源库，构建完整的新型作物免疫调控体系，为绿色农药创制与农作物病虫害精准防控提供关键靶点（Cell Host & Microbe, 2022; Trends in Biochemical Sciences, 2026; Nature Communications, 2025）。
长非编码RNA SABC1响应病毒侵染调控植物生长与抗性平衡 （Cell Host & Microbe, 2022）
2.核心免疫机制解析
针对免疫反应认知缺陷：对免疫反应发生过程中蛋白编码抗性基因在RNA水平调节认知缺少，对蛋白编码基因的修饰、剪切、储存、翻译和降解进行研究；对长非编码RNA等非编码RNA的抗性功能进行解析；对无膜细胞器组份快速交换、相分离介导的聚集与解离规律进行阐释，揭示其整合免疫信号、调控抗病基因表达及RNA沉默通路的核心分子机制；对蛋白编码基因、非编码RNA和小肽等在作物生长抗性权衡中的功能进行揭示；对相似机制在人类免疫系统中功能进行阐明。解析机体广谱抗病抗性机理，为创制抗病作物新材料提供支撑（Science, 2026; Science Advances, 2021; The Plant Cell, 2024）。
RNA沉默切割小体和病毒小体动态平衡调控宿病毒互作 （Science Advances, 2021）
3.绿色、精准、高效防控产品研发
针对实际生产过程中新型诱控技术和产品匮乏和精准防控效率亟待提升等问题，研发基于作物-病虫害间信息交流的防控新技术和新产品：基于对绿僵菌侵染过程中的宿主选择机制与免疫互作规律认知，建立从毒力因子解析、AI设计优化到精准菌株创制的系统化技术体系；基于对RNA沉默和RNA降解的认知，开发新型RNA农药；基于对非编码RNA和小肽分子作用机制认知，开发小肽类相关诱导产品；基于对水杨酸甲酯和寄生蜂作用理解，开发“以虫治虫”的绿色防控体系；基于对作物新型抗性基因和抗性系统解析，构建 “生长-抗性权衡”技术体系。减少化学农药使用，为作物病虫害综合治理提供高效、生态安全的新技术与应用方案，推动对农作物重大病虫害的精准高效绿色防控（Science Advances, 2026；Science Bulletin, 2024）。
基于水稻—病毒—媒介昆虫—天敌四级生态互作关系的水稻病毒病及媒介害虫综合治理方案 （Science Advances, 2026）
个人简介：
张晓明，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、中国科学院特聘研究骨干、中国科学院大学岗位教师、博士生导师、课题组长，国家自然科学基金委“杰出青年基金”获得者，中国科学院大学“朱李月华”优秀教师。农业农村部科技发展中心学术委员会委员，中国昆虫学会理事，媒介昆虫与病原互作专委会副主任，中国植物病理学会病毒专业委员会，中国昆虫学会昆虫比较免疫与互作专业委员会委员。
聚焦表观遗传在作物病虫害防控中的关键机制和作用及机体免疫抗性机制，解析了长非编码RNA调控作物抗性-生长平衡，定义了无膜细胞器——病毒小体，阐明了无膜细胞器和细胞器在作物抗性中的关键功能，揭示了海南槟榔黄化病关键病原，开发、创制了RNA农药和田间生态防控技术。相关研究在Science、Cell Host & Microbe、Science Advances、Nature Communications和The Plant Cell等期刊发表。
教育经历：
1997-2001年，南开大学，本科学士
2001-2007年，北京大学，博士学位
工作经历：
2008-2014年，美国加州大学河滨分校，博士后
2014-2025年，中国科学院动物研究所，研究员
2026年至今，中国科学院遗传与发育生物学研究所，研究员
奖励荣誉：
2016年获自然科学基金委优秀青年科学基金（B）；
2023获自然科学基金委杰出青年科学基金（A）资助；
2024年获中国科学院大学“朱李月华”优秀教师奖。
培养学生及去向：
先后培养研究生50余名（含联合培养），毕业30余名。其中，3人获国家奖学金、1人获中国科学院院长优秀奖、1人获得三好学生标兵。毕业生就业去向广泛，就职于公安部下属相关部门、中国科学院、河北大学、贵州大学等科研院所及高等院校，以及世界500强企业等，均在各自岗位上发挥专业所长，实现个人发展与社会需求的有机结合。