中國農科院發布2021年度10項重大科學發現

1月12日，中國農業科學院舉辦2022年工作會議，會上發布了該院2021年度的10項重大科學發現，包括首獲證實植物到動物的功能基因轉移、首次發現烷基型產甲烷古菌、第一代基因組設計的雜交馬鈴薯問世等。具體如下：

1.首獲證實植物到動物的功能基因轉移

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。該研究發現煙粉虱具有“以子之矛、攻子之盾”的本領，揭示了昆蟲如何利用水平轉移基因來克服宿主的防御，為探索昆蟲適應性進化規律開辟新視角，為新一代煙粉虱田間精準綠色防控技術研發提供新思路。

2.首次發現烷基型產甲烷古菌

12月23日《自然》雜志在線出版沼科所承磊團隊研究成果。研究發現了直接降解原油產甲烷的古菌，提出了第五條產甲烷途徑，拓展了碳素生物地球化學循環的認知，為開發“地下沼氣工程”提供了理論依據。

3.第一代基因組設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據進行育種決策，建立了雜交馬鈴薯基因組設計育種流程，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勢的雜交馬鈴薯品系“優薯1號”。這是馬鈴薯育種技術從0到1的突破，標志著第一代基因組設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改良基因組學基礎

4月15日，《自然遺傳學》出版棉花所杜雄明團隊研究成果。成果分析了當前最大規模的陸地棉種質群體，首次揭示了陸地棉群體地理分化是由染色體倒位所致，同時發現其他棉種的漸滲片段是改良陸地棉纖維品質的關鍵，為進一步研究陸地棉適應性演化和突破纖維品質改良瓶頸提供了理論依據。

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》刊登哈爾濱獸醫所尹鑫團隊與香港大學聯合攻關研究成果。研究發現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用有顯著協同抗病毒效應，具有臨床治療新冠肺炎的應用價值，為氯法齊明II期臨床試驗的開展提供了數據及理論支撐。

6.自主創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的三代校正數據分析，得到39.1GB的基因組序列，完整度高達95%，高質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，這一成果標志著我國在超大基因組解析方面已經達到國際頂尖水平。

7.首次利用耦合方法描述生物質酶解過程機理

1月31日《可再生能源和可持續能源評論》出版環發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酶解過程進行綜合分析，比較分析了纖維素酶和底物結構組成特性等不同參數對酶解過程的影響，討論了影響酶解過程的關鍵因素和主要作用機制，為優化酶解工藝參數和工藝過程提供支持。

8.基于細胞生物學提出生物燃料規模生產新思路

8月9日《可再生能源和可持續能源評論》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的代謝工程技術來擴大乙酸菌代謝產物的思路，闡明了利用發酵過程中合成氣體生產生物燃料的過程工藝提升方法，為生物燃料的大規模和工業化生產提供了重要路徑。

9.建立秸稈資源估算方法助力燃料乙醇產業轉型升級

4月13日《可再生能源和可持續能源評論》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、秸稈預處理、酶解糖化、菌種選育及發酵工藝等方面提出中國未來加快推進秸稈高值利用產業化進程的路徑，對秸稈資源化利用、燃料乙醇工業轉型升級和“碳中和”目標實現均有較好指導意義。

10.構建作物估產系統提供大面積作物估產新途徑