浙江农业科技创新:智慧
一、浙江农业科技创新:智慧农业实践探索 背景介绍 随着科技的不断发展和应用,智慧农业作为现代农业的新模式,逐渐成为农业发展的重要方向。在浙江省,智慧农业系统的建设取
我国农业科技成果转化有以下几个特点:
1.长期性:农业科技成果从立项到转化需要长期过程;
2.不确定性和高风险性:农业科技成果转化过程是多要素共同作用的结果,且受自然环境条件、农业生产方式等方面影响,存在很大不确定性和高风险性;
3.地域性:中国幅员辽阔,不同地域的自然条件、农业生产规律、农业经济水平等差异显著,因此农业科技成果转化存在显著的地域性;
4.基础性与公益性:许多农业科技成果由政府公益性免费提供给全社会使用;
5.受体类型多样:包括传统农民、专业大户、家庭农场、专业合作社、农业龙头企业等,以及“企业+农户”、“企业+基地+农户”、“企业+协会+基地+农户”等多种组合类型。
我国农业发展的方向是:发展高产、优质、高效的农业。我国农业发展的方向是结合国际、国内市场的需求,调整农业结构,发展多种经营;运用现代农业科学技术发展优质、高产、高效的农业;走农业产业化之路。基塘生产、绿色生态农业。现代农业是指应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法的社会化农业。
取得的成果:农产品产量大幅度增长,实现了供求的基本平衡,丰年有余。包括
1、在品种培育方面,挖掘出一批优异种质资源及基因,基本完成了水稻、小麦、玉米等主要农作物的基因图谱绘制和测序工作,以及猪、牛、羊等动物的基因组测序,建立了中国荷斯坦牛分子育种技术体系。
2、在技术研发方面,黄淮海平原中低产地区综合治理、两系法杂交水稻技术获得国家科技进步奖特等奖。
3、动植物疫情防控和病虫害综合治理技术研究取得重要进展,重大动植物疫病监测预警技术体系趋于完善。高致病性禽流感疫苗研发处于国际领先水平。
4、在科技进步作用下,40年来我国粮食亩产从1978年的135公斤提高到2017年的367公斤,粮食总产量由1978年的3亿吨连续迈上4亿吨、5亿吨、6亿吨台阶,肉类总产量连续20多年稳居世界第一。
作为一个今年非农学的应届毕业生进入农业领域的人,我想从个人的角度来浅浅地探讨一下这个问题。
首先,在提农业现代化之前,我想说一下工业现代化,纵观历史可知工业的现代化进程也是走了有百余年之久,而农业的现代化是需要工业技术进行辅助的,还加上中国的地形情况复杂多样,它既有平原又有山地,既有地方缺水如西北,又有地方水资源丰富。很难推出一个可复制的模式。需要各地根据实际情况进行不断探索。
农业这个行业在未来一定是属于年轻人的(这句话已经听过很多次了),农业是一个比较复杂的行业,就拿种植业来讲,普通种植户种植了作物,多数都是给中间商销售,自己获利低。其中种植大户需要雇佣劳动力进行施肥浇水等活动,但现在劳动力成本高,于是人工花费也高。
智慧农业虽然现在在中国的普及度不高,但一些具有智慧农业影子的小范围改变已经形成,比如智慧水肥一体化,这个已经在一些大型种植基地形成,通过云智慧施肥系统,农户可通过手机端或电脑端实现远程灌溉施肥,这就很大程度上减少了在这方面的劳动力花费。同时我们知道的盒马鲜生,实现每日蔬菜可遂源,这也是农业物联网的一个小方面体现。
农业物联网是将农业生产前、生产中以及生产后进行连接,通过数据采集信息,对比原先的作物生长模型判断作物的生长情况,在合适的时间进行施肥与灌溉。并可对每一个作物的来源赋码,实现从地里到餐桌可遂源。
但农业物联网,因为资金投入大,且资金回笼慢,故多数为政府示范项目或者有政府支持的项目。你提到没有政府的政策去推进,其实不然,农业发展国家一直都十分重视,每年的红头文件都有提到,也都有给各地下发相应的财政资金补贴。只是由于农业行业的复杂性,很多东西就难以看见实际性的成效。
总之,都讲农业行业前景很光明,但谁都不知道真正等到农业的春天需要多久,在那么多资本介入后,却都难以掀起很大的波浪。只能说促进农业真正地发展,不是单靠政府,也不是单靠几个农业企业,需要的是更多的农业人才,愿意在这个领域深扎根。
而农业领域如何留住年轻人?
这个问题其实是用人企业以及政府应该考虑的,如何让更多的人成为职业农业,这也是未来需要考虑的。让农民有了可靠稳定的收入,使农民成为一种职业,虽然道路还很远,但其实只要一点一滴去做,未来总会实现。
以上,为一些我的简单想法,不全面,请大家多多指教。
1“华龙一号”全球首堆商业运行
我国自主三代核电技术跻身世界前列
上万名建设者常年奋战,5300多家设备制造企业大力协同,自2015年5月开工以来,“华龙一号”全球首堆便开始了“加速跑”,并终于在5年多后交出成绩单。
1月30日,“华龙一号”全球首堆——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行,标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列。
2021年1月30日拍摄的“华龙一号”核电机组福建福清核电5号机组。
“中国成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后真正掌握自主三代核电技术的国家。”中核集团党组书记、董事长余剑锋说,作为中国高端制造业走向世界的“国家名片”,“华龙一号”是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一。
由科技自立自强“打底”产生的一系列数据,可以为“华龙一号”这一地位做注脚:设计寿命为60年,反应堆采用177堆芯设计,堆芯设计换料周期18个月,创新采用“能动和非能动”相结合安全系统及双层安全壳等技术,在安全性上满足国际最高安全标准要求。“华龙一号”首堆所有核心设备均已实现国产,所有设备国产化率达88%,完全具备批量化建设能力。
“‘华龙一号’全球首堆的商运,对优化中国能源结构、推动绿色低碳发展,助力碳达峰、实现碳中和目标具有重要意义。”余剑锋所言非虚,据悉,“华龙一号”每台机组每年可发电近100亿千瓦时,能满足中等发达国家100万人口的生产和生活年度用电需求,同时相当于减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨,相当于植树造林7000多万棵。
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“海牛Ⅱ号”下钻231米
刷新深海钻机钻探深度纪录
高7.6米、“腰围”10米、体重12吨,在南海超2000米的深水成功下钻231米,刷新世界深海海底钻机钻探深度。这一纪录的创造者,是湖南科技大学牵头,我国自主研发的“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统。
4月7日晚的这次海试,“海牛Ⅱ号”也填补了我国海底钻探深度大于100米、具备保压取芯功能的深海海底钻机装备的空白。
金永平 摄
海底钻机,是开展海洋地质及环境科学研究、进行海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘查所必备的海洋高技术装备。
“海牛Ⅱ号”的研制,依托我国国家重点研发计划“深海关键技术与装备专项”课题,研制作业水深不少于2000米、钻进深度不低于200米、保压成功率不小于60%的海底大孔深保压取芯钻机系统,并最终形成一整套具自主知识产权的海底大孔深保压钻探取芯装备技术与成果,为我国海底天然气水合物勘探提供装备技术支撑。
“尽管它很庞大,但它潜入海底依然是很灵活的。它也是目前世界上唯一一台海底钻深大于200米的深海海底钻机。”项目负责人、湖南科技大学教授万步炎说。
据了解,整个海底钻机主要攻克了大孔深遥控全孔全程保压绳索取芯、智能化与专家操作系统、大容量钻管存储与钻杆快速接卸、海底钻机安全可靠下放和回收等四大技术攻关难点。
这些全新的技术,显著提高了钻机钻探效率、取芯质量、保压成功率。与此同时,钻机重量较国外同类钻机,也实现了大幅减重,大大降低了水下收放作业难度。
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“深海一号”海中送气
年供气量可达30亿立方米
向着更深、更远的“深蓝”挺进,永远没有终点。
6月25日,我国首个自营勘探开发的1500米深水大气田“深海一号”在海南陵水海域正式投产。这标志着我国海洋油气勘探开发迈向“超深水”。
6月25日,我国首个自营1500米深水大气田“深海一号”正式投产。
“深海一号”大气田距海南省三亚市150公里,于2014年勘探发现,探明天然气储量超千亿立方米,最大水深超过1500米,最大井深达4000米以上,是我国自主发现的水深最深、勘探开发难度最大的海上深水气田。
中国海洋石油集团有限公司克服诸多挑战,高峰期在100多个工段组织5000余人、17台大型履带吊进行作业,提前18个月顺利完成陆地建造和合龙工作。
“深海一号”大气田投产后,深水天然气将通过海底管线接入全国天然气管网,年供气量30亿立方米。
国家能源局有关负责人表示,“深海一号”大气田的正式投产,是我国深水油气勘探开发取得的重要进展,是我国海洋油气事业高质量发展的重要探索,预示着我国深水油气勘探开发潜力巨大、前景广阔。
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白鹤滩水电站首批机组投产
实现100万千瓦满负荷发电
6月28日上午,在现场沸腾的欢呼声中,金沙江白鹤滩水电站首批机组完成72小时带负荷连续试运行,正式投产发电。左岸1号机组、右岸14号机组两台百万千瓦水轮发电机组高速转动,将金沙江的水能资源转化为电能,源源不断送往华东地区。其中,右岸14号机组带100万千瓦负荷成功,这是全球首台并网发电,也是全球首台实现100万千瓦满负荷发电的机组。
6月28日,金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电。
白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界处,矗立于金沙江下游干流河段上,电站总装机容量1600万千瓦,共安装16台我国自主研制的百万千瓦水轮发电机组,是实施“西电东送”的国家重大工程,是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程。全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组,实现了我国高端装备制造的重大突破。
白鹤滩百万千瓦水电机组的创新,一是发电机从原来的80万千瓦跃升到现在的100万千瓦,二是水轮机采用了长短叶片转轮,同时实现了宽负荷高效稳定的运行。
白鹤滩水电站建成后,年平均发电量将达624.43亿度。全部机组将于2022年7月投产发电。电站全部建成投产后,将成为仅次于三峡工程的世界第二大水电站。
据测算,白鹤滩水电站投产后,每年可节约标煤约1968万吨,减少排放二氧化碳5160万吨、二氧化硫17万吨。届时,白鹤滩水电站将与三峡工程、葛洲坝工程,以及金沙江乌东德、溪洛渡、向家坝水电站一起,构成世界最大的清洁能源走廊。
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时速600公里高速磁浮下线
仅3分半钟从零加速到时速600公里
硬朗飘逸的双侧堆叠棱线、独特的“抱轨”结构、更强大的爬坡能力……7月20日,由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线,这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统,标志我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。
时速600公里,这是当前可实现的“地表最快”交通工具。因此,高速磁浮也被形象地称为“贴地飞行”。
10月27日,在“十三五”科技创新成就展上,时速600公里高速磁浮列车“实车”吸引了众多参观者。
“时速600公里高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术。”高速磁浮项目技术总师、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁说,它的基本原理,是利用电磁力来实现列车“无接触”运行。
车辆底部的悬浮架装有电磁铁,与铺设在轨道下方的铁芯相互吸引,产生向上的吸力,从而克服地心引力,使车辆“悬浮”起来,再利用直线电机驱动列车前行。
“高速磁浮运行时,通过精确控制电磁铁中的电流,车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。”丁叁叁说。
高速磁浮这种无接触的运行方式,取代了传统轮轨的机械接触支承,从根本上突破了传统轮轨关系的约束,因而可以达到更高的运行速度,实现时速600公里的极速“凌空飞行”。
由于不受轮轨黏着限制,高速磁浮还具备更强的加减速能力。轮轨高铁加速到时速350公里需要6分钟,而高速磁浮从零加速到时速600公里,只需3分半钟。快起快停,使它能更加充分地发挥速度优势。
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海洋“双星”投入业务化运行
形成海洋观测卫星组网业务化运行能力
上天入地,舍我其谁。7月29日,海洋一号D卫星和海洋二号C卫星正式交付自然资源部投入业务化运行,这标志着我国海洋观测卫星组网业务化运行能力基本形成。
海洋一号D卫星和海洋二号C卫星分别于2020年6月和9月发射,国家卫星海洋应用中心会同卫星、测控、地面、应用等各系统建设单位,在自然资源、生态环境、水利、农业农村、应急管理和气象等领域开展了行业应用测试,顺利完成全部在轨测试内容。
2021年5月19日12时03分,由航天科技集团五院抓总研制的海洋二号D星在酒泉卫星发射中心由长征四号乙运载火箭成功发射。
海洋一号D卫星与已发射的海洋一号C卫星组成我国首个海洋业务卫星星座,上下午组网观测,填补了我国海洋水色卫星下午观测数据的空白,大幅提高了全球海洋水色、海岸带资源与生态环境、大洋船舶位置的观测覆盖能力与观测时效,已经在我国绿潮、浒苔、海上养殖、海冰、台风、溢油等预报监测工作中开展应用服务。
海洋二号C卫星与已在轨运行的海洋二号B卫星以及后续发射的海洋二号D卫星组成我国首个海洋动力环境卫星星座,大幅提高了我国海洋动力环境要素全球观测覆盖能力和时效性。
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用一氧化碳合成蛋白质
工业化条件下合成收率达85%
在人工条件下,利用天然存在的一氧化碳和氮源(氨)大规模生物合成蛋白质,长期以来被国际学术界认为是影响人类文明发展和对生命现象认知的革命性前沿科学技术。
10月30日,中国农业科学院饲料研究所传来好消息。
当日,该所宣布在全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,并已形成万吨级工业产能。这一举突破了天然蛋白质植物合成的时空限制,为弥补我国农业最大短板——饲用蛋白对外依存度过高提供了国之利器,同时对促进国家“双碳”目标实现深具意义。
乙醇梭菌蛋白生产工艺流程。中国农科院饲料所供图
中国农业科学院饲料所与北京首朗生物技术有限公司经多年联合攻关,突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术,大幅度提高反应速度,创造了工业化条件下一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界纪录。
该项研究以含一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料,“无中生有”制造新型饲料蛋白资源乙醇梭菌蛋白,将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳,实现了从0 到1的自主创新,具有完全自主知识产权。
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中老铁路建成通车
全线采用“中国标准”
四季盛开占芭花、并以此为国花的老挝,80%为山地和高原。特殊的地理位置与滞后的交通,曾严重制约着老挝的经济发展。
12月3日,随着全长1035公里的中老铁路建成通车,“澜沧号”列车将一路奔驰,联入中国铁路网,驶向国际。中老铁路全部采用中国管理标准和技术标准建设,是与中国铁路网直接联通的国际铁路。
动车组驶过欣合楠里河特大桥。老中铁路公司供图
作为中国“一带一路”倡议与老挝变“陆锁国”为“陆联国”战略对接项目,中老铁路是两党两国最高领导人亲自决策和推动的重大战略合作项目。
中老铁路位于横断山脉南延段,起自中国云南昆明、终到老挝万象,线路穿越三山、横跨四水,山高谷深,最高点与最低点相对高差达2900米,地形条件极为复杂。
中老铁路是一条科技之路,通过科技创新攻克了一个个世界技术难题。
友谊隧道位于中老边境,是中老铁路唯一的跨境隧道。“隧道局部含盐量高达80%以上,对隧道结构腐蚀性大,国内外罕见。”中国中铁二局集团玉磨铁路项目部副经理潘福平说,为攻克罕见的地质难题,建设单位先后邀请隧道、地质、材料等方面的专家研讨,确定了“注浆堵水、全包防水、圆形多层结构、强化材料防腐”的设计方案。最终研发的混凝土达到实体强度指标要求,攻克了岩盐高侵蚀性世界难题。
中老铁路沿线所有设备全部由中国自主研制,从特种桥梁到超长铺轨车的精准铺路,再到“澜沧号”全部采用“复兴号”列车技术,以及中国铁路列控系统的全线加持,无一不体现中国铁路建设者们的智慧及“中国力量”。
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首款新冠特效药获批
为患者赢得10天黄金救治期
新冠病毒依然在全球肆虐,拥有针对性的临床有效用药变得重要而迫切。值得欣喜的是,前不久传来了好消息。
12月8日,我国首款自主知识产权新冠病毒中和抗体联合治疗药物获批。该联合用药由清华大学、深圳市第三人民医院和腾盛博药合作研发。
12月9日,清华大学教授张林琦在新闻发布会上展示我国首款新冠特效药样品。人民视觉供图
此次获批的联合用药安巴韦单抗与罗米司韦单抗(BRII-196/BRII-198)为救治抢下了更多时间。与国际上其他新冠治疗用药相比,该联合用药给出了长达10天的黄金救治期。三期临床试验的最终结果显示,无论患者是症状出现后的1—5天(早期)前往门诊治疗,还是6—10天(晚期)才开始接受治疗,住院和死亡率均显著降低。这为新冠患者提供了更长的治疗窗口期。
“与欧美已获批紧急使用的新冠抗体药相比,我们是唯一进行了变异株感染者治疗效果评估并获得数据的。”研发团队负责人、清华大学医学院教授张林琦说。
据介绍,美国FDA此前对这两株抗体组合方案主要变异病毒株的活性已经进行了鉴定,结果显示BRII-196/BRII-198抗体组合方案对全部国际主要突变株阿尔法、贝塔、伽马、伊普西龙、德尔塔、兰姆达、缪保持敏感。
为了延长药效,研究团队还经过基因改造,延长药品半衰期,使其在人体体内有效作用时间长达数月。此外,应用生物工程技术,抗体介导依赖性增强作用的风险也大大降低。
此外,腾盛博药正在全球其他成熟和新兴市场积极推进安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法的注册申请工作,以获得市场准入。
农业成果就是:改革开放后,农民获得了自主进行择业和进城务工的权利,非农产业就业人数和比重迅速增长,进城务工农民稳步增加,农村劳动力供求关系和就业呈现新格局。
在技术研发方面,中低产地区综合治理、两系法杂交水稻技术获得国家科技进步奖特等奖。
动植物疫情防控和病虫害综合治理技术研究取得重要进展,重大动植物疫病监测预警技术体系趋于完善。
王雯欣:现在就是在循环水,可以通过这个智能设备监测它是否缺水以及其他营养状况。
在平谷区峪口镇西樊各庄村科技小院,刚忙完秋收的中国农业大学资源与环境学院的研二学生王雯欣,正在全新打造的智能温室中查看监测设施的运转情况。一年多的田野驻扎,她在这里亲手种上了头茬的油菜、二茬的水果玉米以及如今三茬的橙心儿白菜:
王雯欣:这一年就是感觉很辛苦,但是当收获的时候,我就感觉很欣慰,没想到自己的手也可以种出这些这么好的东西。像我们打造这个智慧农场,就是学生会和村里一起来种植,种完之后和村里的叔叔婶婶们一起来去管理这块地。我们现在引进了14个新的品种,引进了23项技术,编写了17套种植技术规程。我们都可以帮助他们一起解决问题。
1.寒地早粳稻
寒地早粳稻优质高产多抗新品种培育等方面,达到国际同类研究领先水平,在黑龙江省内外累计推广1.37亿亩
2.节水抗旱稻
节水抗旱稻是兼具水稻高产优质和旱稻节水抗旱特性,在高产水田种植,节水减排省工;在低畦易涝旱地种植,优化种植结构;在山改(坡、抛荒)地种植,拓展水稻种植面积。
3.冬小麦节水
攻克了节水品种不优质、不增产的技术难题,实现了小麦“节水、省肥、简化、高产”四统一,5年累计推广1.1亿多亩,为破解华北地区水资源匮乏、地下水超采做出了重要贡献。
4.小麦—冰草远缘杂交
突破小麦与冰草属间远缘杂交难题,丰富了育种抗源高产源和遗传多样性。突破了小麦耐热品种培育中的瓶颈问题,建立了小麦耐热资源创新和高效利用的技术体系。育成中麦895、农大1108、农大5181等一批优质高产小麦品种,在全国大面积推广。历时30年!中国农科院攻克“小麦—冰草”远缘杂交世界难题,开辟小麦高产育种新途径
5.中国荷斯坦牛
研发了奶牛遗传缺陷和亲子关系的分子鉴定技术,成为我国荷斯坦青年公牛遗传评估的唯一方法,创建了中国荷斯坦牛基因组选择分子育种技术体系,育种周期由5-6年转变为1.5年,成本由10万元降至2万元,育成我国唯一的自主奶牛品种——中国荷斯坦奶牛。
6.世界首艘!10万吨级智慧渔业大型养殖工船“国信1号”
这是世界首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船,我国完全自主设计、研发、建造,开创诸多国际先例。这是一座移动的“海洋牧场”,从鱼苗入舱、投喂养殖到起捕、加工、运输,在一艘船上构建起一座渔业养殖加工厂。
“国信1号”船长249.9米,排水量近13万吨,载重量为10万吨,堪称“渔业养殖航母”,我国深远海养殖的“大国重器”。
船上设有15个养殖舱,单舱水体量比2个标准游泳池还多。全船养殖水体8万多立方米,以“船载舱养”模式,开展大黄鱼、石斑鱼、大西洋鲑鱼、黄条鰤鱼等名优鱼种的养殖,设计年产高品质鱼类约3700吨。
智慧农业是一种利用先进技术实现农业生产和管理的方式。通过物联网、大数据、人工智能等技术,智慧农业能够实时监测环境参数、农作物生长状态和病虫害情况,提高农业生产效率和品质。
智慧农业还能实现远程监控、精准施肥、自动化农机作业等功能,降低劳动力成本和环境污染。智慧农业将推动农业现代化和可持续发展,为农民增加收益,提升食品安全质量。
1.嫦娥五号探测器完成我国首次地外天体采样返回之旅,采回的样品移交中国科学院,开启月球样品与科学数据的应用和研究。
2.我国北斗系统第五十五颗导航卫星发射成功,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。
3.我国“海斗一号”无人潜水器在马里亚纳海沟实现最大下潜深度10907米。“奋斗者”号载人潜水器在同一海沟成功坐底,创造了10909米的中国载人深潜新纪录。
4.我国率先实现水平井钻采深海可燃冰,并创造了“产气总量86.14万立方米、日均产气量2.87万立方米”两项新世界纪录。
5.我国科学家首次克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7,并成功将其转移至小麦品种中。该基因在小麦抗病育种中具有稳定的赤霉病抗性。
6.我国研究人员构建出76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了“高斯玻色取样”任务的快速求解。
7.我国科学家研究获得全球第一条高精度古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线。
8.我国最高参数“人造太阳”——可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”在成都正式建成放电。
9.我国科学家发表关于高维凯勒里奇流收敛性的论文,率先攻克哈密尔顿-田猜想和偏零阶估计猜想等几何分析领域多年悬而未决的核心猜想。
10.我国研究人员将智能超算与物理模型相结合,通过高性能计算和机器学习,将分子动力学极限提升数个量级,达到上亿原子的体系规模。
1.利用大刍草挖掘玉米密植增产基因。该研究由中国农业大学田丰团队主导,首次从玉米野生种大刍草中克隆了控制玉米紧凑株型、密植增产的关键基因,建立了玉米紧凑株型的分子调控网络。该研究为玉米理想株型分子育种、培育耐密高产品种提供了基因资源和理论基础。
2. 利用基因编辑技术实现杂交稻自留种。该研究由中国农科院水稻研究所王克剑团队和中国科学院遗传与发育生物学研究所等单位合作,借助基因编辑技术将杂交稻中4个生殖相关基因敲除后,成功将无融合生殖特性引入到杂交稻当中,从而实现杂合基因型的固定。该研究首次在杂交稻中实现了杂交水稻无融合生殖从0到1的突破,为解决杂交种制种繁、留种难的行业难题提供了有效途径。
3. 发现黄瓜分枝调控新基因。该研究由中国农业大学张小兰团队主导,发现侧枝调控新基因(CsBRC1),通过直接抑制生长素输出基因的功能,促使黄瓜侧芽中的生长素积累,从而抑制黄瓜侧枝的生长发育。该研究阐明了生长素和侧枝调控基因之间的直接联系,为调控侧枝的生长、促进黄瓜高效生产提供了新策略。
4. 建立高杂合物种单倍型基因组组装的新方法。该研究由南京农业大学张绍铃团队主导,完成了梨花粉单细胞测序,自主开发了“条形-编码”(Bar-coding)的单倍型基因组组装技术,成功组装了高杂合梨两套单倍型基因组。该研究为复杂物种基因组的单倍型基因组组装及等位基因分析提供有效方法,推动植物基因组学的研究。
5. 揭示反刍动物的进化及其独特性状的分化机制。该研究由西北工业大学王文团队主导,通过大尺度、跨物种、多组学大数据分析与实验的研究思路和手段,阐明了长期有争议的反刍动物进化关系和历史,解析了反刍动物复杂性状的遗传基础。该研究阐明了反刍动物多样性形成、演化和极端环境适应的分子机制,对牛羊品种选育、人类再生和癌症医学的研究具有重要启示。
6. 发现两种可转移替加环素高水平耐药新基因。该研究由中国农业大学沈建忠院士团队联合江苏农科院王冉团队,发现了两种新可转移高水平替加环素耐药新基因tet(X3) 和tet(X4),揭示了替加环素耐药机制,该研究为后续新药设计和研发指明了方向。
7. 解析非洲猪瘟病毒三维结构。该研究由中国科学院生物物理研究所王祥喜/饶子和团队和中国农业科学院哈尔滨兽医研究所步志高团队等单位合作,采用单颗粒三维重构的方法,首次解析了非洲猪瘟病毒全颗粒的三维结构,阐明了非洲猪瘟病毒独有的5层结构特征,揭示了病毒的组装机制,该研究为开发效果好、安全性高的非洲猪瘟新型疫苗奠定了坚实基础。
8. 编辑感病基因培育抗白叶枯病水稻。该研究由上海交通大学陈功友研究团队主导,利用基因编辑技术,同步编辑水稻3个感病基因,获得了具广谱抗性的水稻新种质,能有效抵御水稻生产的头号细菌“杀手”白叶枯病害。该研究通过编辑多个感病基因,攻克了水稻传统抗病育种周期长、抗性易丧失的技术瓶颈,开辟了作物抗病育种的新途径。
9. 解密土传病原真菌的强致病性。该研究由中国科学院微生物研究所郭惠珊团队主导,通过生化和双遗传试验,发现了土传病原真菌分泌几丁质脱乙酰酶、消除免疫原活性,成功规避植物免疫反应,表现出强大的致病性。该研究破解了土传病原真菌逃避植物寄主免疫反应的谜团,为深入解析土传病原真菌致病机理、开展靶向防控提供了分子基础。
10. 构建我国氮排放安全阈值定量评估新方法。该研究由清华大学喻朝庆团队主导,首次探明了全国农业生产、氮排放和水环境质量的演化关系,量化了省级和全国尺度的氮排放安全阈值及超排量,明确了恢复水质的定量化管理目标。该研究解决了氮排放安全阈值研究缺乏可靠的定量评估方法问题,为中国氮素的安全管理与制定可持续发展战略提供了科学支撑。
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