主動(dòng)服務(wù)高水平科技自立自強 云南省加快推進(jìn)基礎研究步伐
- 時(shí)間：2023-05-06
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來(lái)源：云南日報
基礎研究是科技創(chuàng )新之源。近年來(lái),我省健全基礎研究和應用基礎研究投入穩定增長(cháng)機制,聚焦天文、生態(tài)、植物化學(xué)、非人靈長(cháng)類(lèi)等優(yōu)勢領(lǐng)域,打造基礎研究高地,基礎研究經(jīng)費從2017年的8857萬(wàn)元增長(cháng)到2023年的2.26億元,年均增長(cháng)近21%。在國家和我省相關(guān)科技項目的支持下,科研團隊產(chǎn)出一批具有云南特色、世界水平的重大原創(chuàng )性成果。
加快育種創(chuàng )新發(fā)展
2022年底,國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志公布年度十大科學(xué)突破,云南大學(xué)資源植物研究院胡鳳益團隊多年生稻研究成果成為中國唯一入選的研究成果。聚焦維護糧食安全和生態(tài)完整性的重大需求,胡鳳益團隊經(jīng)過(guò)二十余年的探索,將長(cháng)雄野生稻地下莖無(wú)性繁殖特性轉移到一年生栽培稻中,選育具有多年生性的水稻品種。
“一年生的栽培種雖提升了作物的產(chǎn)量和品質(zhì),但同時(shí)也帶來(lái)了種子投入量大、勞動(dòng)力投入多等問(wèn)題?！焙P益教授說(shuō),經(jīng)過(guò)科研攻關(guān),研究團隊將一年生的栽培種變成多年生的栽培種,育成“多年生稻23”“云大25”“云大107”等多個(gè)多年生稻品種。
據介紹,多年生稻種植一次,可連續免耕收獲3至4年,每年收獲兩季,其平均每季產(chǎn)量與一年生稻產(chǎn)量基本相當。與一年生稻相比,多年生稻自第二季起不需要重復買(mǎi)種、育秧、犁田耙田和栽秧等生產(chǎn)環(huán)節,有助于節約勞動(dòng)力和生產(chǎn)投入。目前,多年生稻在我省12個(gè)州(市)的76個(gè)縣(市、區)先后試驗示范取得成功,惠及2.3萬(wàn)戶(hù)農戶(hù),并在湖南、廣東、廣西和貴州等13個(gè)主要水稻種植省份試種推廣。
對于胡鳳益團隊成果,《科學(xué)》雜志評價(jià),世界上主要的糧食作物每次收獲后都必須重新種植,這對農民來(lái)說(shuō)是一項繁重的勞作,并可能導致土壤侵蝕等環(huán)境問(wèn)題。中國的研究人員培育出的“多年生稻23”可以達到廣適、高產(chǎn)穩產(chǎn)、多年生性強的標準,并為農民節省了數周的繁重勞動(dòng)。
探索生物醫學(xué)領(lǐng)域
經(jīng)過(guò)8年科研,昆明理工大學(xué)李天晴、季維智院士團隊在帕金森疾病治療方法上取得重大突破,開(kāi)發(fā)出用于帕金森病治療的可持久穩定分泌多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)的基因工程化間充質(zhì)干細胞,將其移植到大鼠和猴帕金森病模型后,可通過(guò)恢復紋狀體多巴胺水平,實(shí)現中腦多巴胺環(huán)路的原位重建,并可快速恢復急性和慢性帕金森病猴模型的運動(dòng)和非運動(dòng)障礙缺陷。這一研究成果于2022年底發(fā)表在國際期刊《自然合作期刊——帕金森病》上。
目前,我國帕金森病患者已超300萬(wàn)人,年醫療費用龐大。該疾病發(fā)病率和死亡率很高,6年內的死亡率高達66%。臨床上主要采用口服L-左旋多巴補償丟失的多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)或腦深部電刺激術(shù),但兩類(lèi)方法長(cháng)期使用會(huì )帶來(lái)明顯副作用且后期會(huì )失去效果。
為了精確遞送多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)到紋狀體局部部位,科研團隊開(kāi)發(fā)出一種全新的治療策略,將多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)合成的3個(gè)特定基,轉入一個(gè)間充質(zhì)干細胞系里,讓其可以穩定分泌多巴胺神經(jīng)遞質(zhì),移植后可在腦部紋狀體持久、連續、穩定地分泌多巴胺。
據介紹,通過(guò)這一治療策略,帕金森病猴子,包括重度帕金森病猴,僅通過(guò)一次移植后,臨床癥狀就快速表現出顯著(zhù)的恢復效果,并保持了良好的治療效果。長(cháng)達5年的結果評價(jià),證明了該方法的安全性和有效性,顯示出基因工程化間充質(zhì)干細胞在未來(lái)帕金森病臨床治療應用中的巨大潛力。
推進(jìn)生物資源研究
2023年3月,云南農業(yè)大學(xué)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì ),介紹了學(xué)校董揚團隊在葡萄生物資源研究方面取得的成果。通過(guò)科研,董揚團隊形成葡萄起源、遷徙、品種分化研究領(lǐng)域的多個(gè)重要結論,相關(guān)成果在《科學(xué)》雜志上作為封面文章發(fā)表,這也標志著(zhù)我國葡萄生物資源研究達到世界領(lǐng)先地位。
作為全球綜合產(chǎn)值最大的經(jīng)濟作物之一,葡萄的誕生地區、起源馴化和傳播等問(wèn)題,是相關(guān)領(lǐng)域科研人員研究的重點(diǎn)之一。董揚團隊聯(lián)合26個(gè)國家和地區的70多名科學(xué)家,匯集了全球5000份野生葡萄和栽培葡萄的樣本,并對部分樣本進(jìn)行基因測序分析。
研究成果顯示,栽培葡萄起源的時(shí)間大約在距今1.1萬(wàn)年前,表明葡萄是最早馴化的水果之一,為研究作物起源馴化、葡萄栽培考古學(xué)研究提供了重要線(xiàn)索。研究揭示了栽培葡萄馴化中心為兩個(gè),是雙起源中心模式,糾正了此前的單起源中心理論,是葡萄研究的重要里程碑成果。此外,研究還發(fā)現,釀酒葡萄和鮮食葡萄在不同區域同時(shí)起源,并且起源初期遺傳背景就具有重大的差異,徹底解決了學(xué)術(shù)界對鮮食葡萄和釀酒葡萄起源長(cháng)達數百年的爭議。
“云南是中國的早熟葡萄產(chǎn)區,而早熟是葡萄經(jīng)濟性狀的一個(gè)重要體現,我們在研究中也找到了一個(gè)控制早熟的基因?！倍瓝P教授表示,立足此次研究相關(guān)成果對葡萄經(jīng)濟性狀控制基因全面解析,可建立葡萄基因組輔助育種技術(shù),在短期內突破葡萄“種業(yè)”難題,為我國葡萄產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展保駕護航。
揭示昆蟲(chóng)演化奧秘
蜜蜂作為典型的社會(huì )性昆蟲(chóng),其“舞蹈語(yǔ)言”表達能力是否需要“言傳身教”?通過(guò)合作研究,中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園譚墾研究員團隊給出了答案:社會(huì )學(xué)習改善了蜜蜂的“舞蹈語(yǔ)言”表達能力,而“幼教缺失”會(huì )導致蜜蜂舞蹈準確性降低。這一研究成果作為封面文章于今年3月發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
“長(cháng)期以來(lái),蜜蜂的‘舞蹈語(yǔ)言’是科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn),蜜蜂搖擺舞的持續時(shí)間、角度、搖擺次數,分別傳遞出食物的距離、方向等信息,巢內蜜蜂通過(guò)接收搖擺舞,最終找到蜜源位置?！敝袊茖W(xué)院西雙版納熱帶植物園譚墾研究員介紹,很多脊椎動(dòng)物能通過(guò)社會(huì )學(xué)習來(lái)提升環(huán)境適應能力,但近年來(lái)科學(xué)家發(fā)現,昆蟲(chóng)的小腦袋并不會(huì )限制學(xué)習能力。
為探究蜜蜂間是否存在“言傳身教”,研究人員采用一種全新的實(shí)驗模式,創(chuàng )建了一種全部由剛出房的幼蜂組成的蜂群,并與在自然蜂群里成長(cháng)的蜜蜂進(jìn)行比較。結果顯示,缺乏向有經(jīng)驗蜜蜂互動(dòng)學(xué)習機會(huì )的幼蜂群表演的舞蹈存在明顯的缺陷和誤差。雖然蜜蜂舞蹈是一種與生俱來(lái)的行為,其舞蹈擺動(dòng)角度(指示方向)的誤差會(huì )隨著(zhù)采集經(jīng)驗的積累有所減少,但擺動(dòng)時(shí)間(指示距離)的誤差卻始終不會(huì )改善。研究表明,社會(huì )學(xué)習對蜜蜂“舞蹈語(yǔ)言”的傳承有重要作用,幼教缺失導致蜜蜂舞蹈發(fā)展出新的“方言”,并將終身保持。
研究同時(shí)證實(shí),腦容量很小的無(wú)脊椎動(dòng)物也具備“言傳身教”的能力,相互交流和學(xué)習是蜜蜂社會(huì )取得成功的基石。（云南日報記者 季征）
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