2022年1月12日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院召開2022年工作會議。會上發(fā)布了中國農(nóng)科院10項2021年度的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黨組成員、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長吳孔明表示,2021年,中國農(nóng)科院取得系列重大原創(chuàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。發(fā)表科技論文6700余篇,在Nature、Science、Cell三大頂尖期刊發(fā)表6篇。2022年,中國農(nóng)科院將啟動實施創(chuàng)新工程“躍升計劃”,主動謀劃重大科研項目,加強基礎(chǔ)研究,突破前沿技術(shù),構(gòu)建農(nóng)業(yè)長期因子觀測體系。
會上,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院黨組書記張合成發(fā)布中國農(nóng)科院“十四五”發(fā)展總體規(guī)劃,提出到2025年,基本建成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系,三分之一以上學(xué)科和研究所達到世界一流水平,重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)增長40%,重大技術(shù)突破增長20%,重大科技產(chǎn)品數(shù)量增長20%,高水平智庫報告翻一番,支撐糧食單產(chǎn)水平、大豆油料自給率以及灌溉水、化肥、農(nóng)藥利用率逐步提升,支撐嚴重依賴進口的作物和畜禽品種對外依存度顯著降低,推動科技成果轉(zhuǎn)化率達到50%、農(nóng)業(yè)科技貢獻率達到65%、作物耕種收綜合機械化率超過75%。(光明日報全媒體記者楊舒)
具體十大重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)如下:
1.植物到動物的功能基因轉(zhuǎn)移首獲證實
4月1日《細胞》以封面文章出版蔬菜花卉所張友軍團隊研究成果。該研究發(fā)現(xiàn)煙粉虱具有“以子之矛、攻子之盾”的本領(lǐng),揭示了昆蟲如何利用水平轉(zhuǎn)移基因來克服宿主的防御,為探索昆蟲適應(yīng)性進化規(guī)律開辟新視角,為新一代煙粉虱田間精準(zhǔn)綠色防控技術(shù)研發(fā)提供新思路。
2.首次發(fā)現(xiàn)烷基型產(chǎn)甲烷古菌
12月23日《自然》雜志在線出版沼科所承磊團隊研究成果。研究發(fā)現(xiàn)了直接降解原油產(chǎn)甲烷的古菌,提出了第五條產(chǎn)甲烷途徑,拓展了碳素生物地球化學(xué)循環(huán)的認知,為開發(fā)“地下沼氣工程”提供了理論依據(jù)。
3.第一代基因組設(shè)計的雜交馬鈴薯問世
6月24日《細胞》出版基因組所黃三文團隊研究成果。該研究利用基因組大數(shù)據(jù)進行育種決策,建立了雜交馬鈴薯基因組設(shè)計育種流程,培育出了第一代高純合度(>99%)二倍體馬鈴薯自交系和具有顯著雜種優(yōu)勢的雜交馬鈴薯品系“優(yōu)薯1號”。這是馬鈴薯育種技術(shù)從0到1的突破,標(biāo)志著第一代基因組設(shè)計的雜交馬鈴薯問世。
4.首次揭示陸地棉群體地理分化和纖維品質(zhì)改良基因組學(xué)基礎(chǔ)
4月15日,《自然遺傳學(xué)》出版棉花所杜雄明團隊研究成果。成果分析了當(dāng)前最大規(guī)模的陸地棉種質(zhì)群體,首次揭示了陸地棉群體地理分化是由染色體倒位所致,同時發(fā)現(xiàn)其他棉種的漸滲片段是改良陸地棉纖維品質(zhì)的關(guān)鍵,為進一步研究陸地棉適應(yīng)性演化和突破纖維品質(zhì)改良瓶頸提供了理論依據(jù)。
5.首次揭示氯法齊明廣譜性抗冠狀病毒的機制
5月20日《自然》刊登哈爾濱獸醫(yī)所尹鑫團隊與香港大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)研究成果。研究發(fā)現(xiàn)氯法齊明對多種冠狀病毒感染有廣譜性限制功效,揭示了其抗病毒感染的作用機制。證明氯法齊明與瑞德西韋聯(lián)用有顯著協(xié)同抗病毒效應(yīng),具有臨床治療新冠肺炎的應(yīng)用價值,為氯法齊明II期臨床試驗的開展提供了數(shù)據(jù)及理論支撐。
6.自主創(chuàng)新算法助力超大基因組解析
2月5日《細胞》雜志出版基因組所阮玨團隊研究成果。使用自主開發(fā)的三代測序組裝算法用很短時間就完成了1.5TB的三代校正數(shù)據(jù)分析,得到39.1GB的基因組序列,完整度高達95%,高質(zhì)量解析了迄今為止組裝難度最大的非洲肺魚基因組。該基因組是目前已知最大的脊椎動物基因組,這一成果標(biāo)志著我國在超大基因組解析方面已經(jīng)達到國際頂尖水平。
7.首次利用耦合方法描述生物質(zhì)酶解過程機理
1月31日《可再生能源和可持續(xù)能源評論》出版環(huán)發(fā)所董紅敏團隊研究成果。成果利用試驗和模型耦合方法對生物質(zhì)酶解過程進行綜合分析,比較分析了纖維素酶和底物結(jié)構(gòu)組成特性等不同參數(shù)對酶解過程的影響,討論了影響酶解過程的關(guān)鍵因素和主要作用機制,為優(yōu)化酶解工藝參數(shù)和工藝過程提供支持。
8.基于細胞生物學(xué)提出生物燃料規(guī)模生產(chǎn)新思路
8月9日《可再生能源和可持續(xù)能源評論》出版飼料所董立鋒團隊研究成果。研究提出了基于細胞生物學(xué)的代謝工程技術(shù)來擴大乙酸菌代謝產(chǎn)物的思路,闡明了利用發(fā)酵過程中合成氣體生產(chǎn)生物燃料的過程工藝提升方法,為生物燃料的大規(guī)模和工業(yè)化生產(chǎn)提供了重要路徑。
9.建立秸稈資源估算方法助力燃料乙醇產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級
4月13日《可再生能源和可持續(xù)能源評論》出版沼科所何明雄團隊研究員成果。該研究建立了一種快速估算我國秸稈資源量的方法,從秸稈原料均衡供應(yīng)、秸稈預(yù)處理、酶解糖化、菌種選育及發(fā)酵工藝等方面提出中國未來加快推進秸稈高值利用產(chǎn)業(yè)化進程的路徑,對秸稈資源化利用、燃料乙醇工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和“碳中和”目標(biāo)實現(xiàn)均有較好指導(dǎo)意義。
10.構(gòu)建作物估產(chǎn)系統(tǒng)提供大面積作物估產(chǎn)新途徑
2月16日《環(huán)境遙感》出版資源區(qū)劃所陳仲新團隊研究成果。研究提出了新的數(shù)據(jù)同化算法,并基于作物生長模型和同化算法構(gòu)建了新的作物估產(chǎn)系統(tǒng),提升了區(qū)域作物產(chǎn)量模擬預(yù)測精度。完成了對區(qū)域冬小麥產(chǎn)量的定量模擬和估算,為開展大面積作物產(chǎn)量預(yù)測提供了新的可行方法,對于保障國家糧食安全具有重要意義。