Fujian Agriculture & Forestry University

2023 年，中国科学的投入与产出持续向好，继续书写新篇章。根据国家统计局、科学技术部和财政部联合在今年 10 月发布的《全国科技经费投入统计公报》，2023 年中国研究与试验发展（R&D）经费投入保持稳定增长，投入强度持续提升。基础研究、应用研究和试验发展经费分别为 2259.1 亿元、3661.5 亿元和 27436.5 亿元，分别比上年增长 11.6%、5.1% 和 8.5%。 稳定的经济社会发展和持续增长的研发投入，为中国科学界的奋进创新提供了坚实支撑，注入了强大活力。中国科学家在国际知名全学科学术出版机构——细胞出版社（Cell Press）旗下期刊上的突出表现，展示了中国科学在研究活跃度、学术影响力、开放共享等多个方面的优异表现。 01 稳步前进的中国科研 2023 年，中国学者研究产出数量持续提升，以中国机构为第一完成单位、发表在 Cell Press 细胞出版社旗下研究型期刊上的研究性论文数量继续快速增长， 总发文量突破了 2000 篇大关，较上一年增加了 52.8%，是 2018 年发表量的近 5 倍。 从学科分布来看，2023 年中国学者在交叉科学和生命科学领域的表现最为突出。交叉科学发文量突破 900 篇，生命科学发文量突破 600 篇，并且与 2022 年相比论文数量分别增加了 89.4% 和 49.5%，增幅显著。物质科学领域也稳中有进，发文量从上一年的 419 篇增长至 436 篇；更值得一提的是，中国学者在医学领域的表现日益突出，发文量达到了上一年的 2.88 倍。 科学的高速发展离不开高质量学术期刊提供的展示舞台。2023 年，细胞出版社旗下共有 14 本混合型期刊（hybrid journal）实现了中国论文发文量的增长。刊登在医学期刊 Med 的中国论文增幅最高，较上一年增加了 8 倍；此外，医学及生命科学领域的三本期刊 Immunity、Cell Systems 和 Cell Chemical Biology 的中国论文增幅均突破了 100%。 值得关注的是，2023 年中国学者在 Cell 上发表的论文数量达到 47 篇，较上一年增加了 62% ；Cancer Cell增幅近40%。在旗舰期刊中， Immunity、Neuron、Developmental Cell 的发文增量均突破 20 篇。此外，中国学者还为细胞出版社 2023 年新推出的物质科学期刊 Device 贡献了 16 篇高质量论文。中国科研在各个领域全面开花，展现出了强劲的发展势头。 科学的进步建立在信任现有知识的基础之上。为建立这种信任，我们需要透明、易获取的科学信息。2023 年，中国科学家携手细胞出版社，继续为更加透明开放的学术交流添砖加瓦：与上一年相比，中国科学家在细胞出版社混合型期刊上、以开放获取（OA）形式发表的论文占比，从上一年的 68.9% 增加到 2023 年的 75%；论文篇数则增加了 91.7%。 2023 年，细胞出版社旗下 42 本混合型期刊均为作者提供了开放获取选项，同时继续保持期刊所代表的最高质量和严谨的编辑标准。其中既包括 Cell、Cancer Cell、Matter 等细胞出版社旗舰期刊，也包括 Med、 One Earth、Device 等近几年新设立的深耕各个领域的旗舰新期刊。 02 2023 中国年度论文 2023 年，第一完成单位为中国机构、发表在细胞出版社旗下期刊的论文突破了 2000 篇大关。经细胞出版社编辑部提名、第三方专家委员会的独立评审，并综合论文下载量、引用量和领域内突破性等权衡标准，最终评选出了生命科学领域、物质科学领域、医学领域、交叉学科领域和可持续发展五个领域的“细胞出版社 2023 中国年度论文”共 40 篇（医学、可持续科学领域各 5 篇，其他 3 个领域各 10 篇）。另经网友投票，评出“细胞出版社 2023 年度最受欢迎中国论文”共 25 篇（每个领域 5 篇）。 获奖作者可扫描右侧二维码至中国科学家微站，领取获奖证书，并参与有奖互动！ 细胞出版社 2023 中国年度论文 生命科学 上下滑动查看全部论文 （排名不分先后，仅展示主要通讯作者及其单位） 1. Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas Cell 瞿礼嘉（北京大学） 2. Epithelial cells activate fibroblasts to promote esophageal cancer development Cancer Cell 吴晨（中国医学科学院/北京协和医学院肿瘤医院） 3. Exhaustion-associated cholesterol deficiency dampens the cytotoxic arm of antitumor immunity Cancer Cell 许琛琦（国科大杭州高等研究院） 4. Ferroptosis heterogeneity in triple-negative breast cancer reveals an innovative immunotherapy combination strategy Cell Metabolism 邵志敏（复旦大学肿瘤研究所） 5. Hepatic soluble epoxide hydrolase activity regulates cerebral Aβ metabolism and the pathogenesis of Alzheimer’s disease in mice Neuron 朱心红（深圳大学） 6. Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells Cell 刘真（中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心） 7. Microglial Piezo1 senses Aβ fibril stiffness to restrict Alzheimer’s disease Neuron 莫玮（厦门大学） 8. Neural mechanism underlying depressive-like state associated with social status loss Cell 胡海岚（浙江大学） 9. NF-κB activation enhances STING signaling by altering microtubule-mediated STING trafficking Cell Reports 张从刚（清华大学） 10. Prolonged sleep deprivation induces a cytokine-storm-like syndrome in mammals Cell 张二荃（北京生命科学研究所） 细胞出版社 2023 中国年度论文 物质科学 上下滑动查看全部论文 （排名不分先后，仅展示主要通讯作者及其单位） 1. A general approach to high-entropy metallic nanowire electrocatalysts Matter 郭少军（北京大学） 2. Completely stereospecific synthesis of a molecular cinquefoil (51) knot Chem 张亮（华东师范大学） 3. Dual single-atom catalyst design to build robust oxygen reduction electrode via free radical scavenging Chem Catalysis 邢巍（中国科学院长春应用化学研究所） 4. Eliminating over-oxidation of ruthenium oxides by niobium for highly stable electrocatalytic oxygen evolution in acidic media Joule 孙晓明（北京化工大学） 5. Enhancing the electrochemical reduction of carbon dioxide to multi-carbon products on copper nanosheet arrays via cation-catalyst interaction CRPS 范战西（香港城市大学） 6. High-strength and ultra-tough whole spider silk fibers spun from transgenic silkworms Matter 孟清（东华大学） 7. Modular photoredox system with extreme reduction potentials based on pyridine catalysis Chem 焦雷（清华大学） 8. Passive thermal management of electronic devices using sorption-based evaporative cooling Device 王如竹（上海交通大学） 9. Scalable and durable Janus thermal cloak for all-season passive thermal regulation Device 崔可航（上海交通大学） 10. Unlocking cycling longevity in micro-sized conversion-type FeS2 cathodes Joule 李泓（天目湖先进储能技术研究院） 细胞出版社 2023 中国年度论文 医  学 上下滑动查看全部论文 （排名不分先后，仅展示主要通讯作者及其单位） 1. Determining a multimodal aging clock in a cohort of Chinese women Med 刘光慧（中国衰老标志物研究联合体） 2. Genetic subtype-guided immunochemotherapy in diffuse large B cell lymphoma: The randomized GUIDANCE-01 trial Cancer Cell 赵维莅（上海交通大学医学院附属瑞金医院） 3. Orbitofrontal cortex-hippocampus potentiation mediates relief for depression: A randomized double-blind trial and TMS-EEG study Cell Reports Medicine 袁逖飞（国家精神疾病医学中心（上海市精神卫生中心）） 4. Rapid increasing burden of diabetes and cardiovascular disease caused by high body mass index in 1.25 million Chinese adults, 2005–2018 Med 王增武（中国医学科学院北京协和医学院） 5. Tislelizumab plus chemotherapy as first-line treatment for recurrent or metastatic nasopharyngeal cancer: A multicenter phase 3 trial (RATIONALE-309) Cancer Cell 张力（中山大学） 细胞出版社 2023 中国年度论文 交叉科学 上下滑动查看全部论文 （排名不分先后，仅展示主要通讯作者及其单位） 1. A hybrid deep forest-based method for predicting synergistic drug combinations Cell Reports Methods 伯晓晨（天津大学） 2. A robust protein-mimicking metallo-amine cage showing proton-driven allostery with water as the effector Chem 苏成勇（中山大学） 3. Adaptive evolution of the enigmatic Takakia now facing climate change in Tibet Cell 何奕騉（首都师范大学） 4. Biodegrading plastics with a synthetic non-biodegradable enzyme Chem 姜文君（中国农业大学） 5. BrainCog: A Spiking Neural Network based Brain-inspired Cognitive Intelligence Engine for Brain-inspired AI and Brain Simulation Patterns 曾毅（中国科学院自动化研究所） 6. Highly sensitive and extremely durable wearable e-textiles of graphene/carbon nanotube hybrid for cardiorespiratory monitoring iScience 赵仲（武汉纺织大学） 7. Integrated wearable smart sensor system for real-time multi-parameter respiration health monitoring CRPS 刘超然（杭州电子科技大学） 8. Learning protein fitness landscapes with deep mutational scanning data from multiple sources Cell Systems 郑明月（中国科学院上海药物研究所） 9. Plasma metabolic fingerprints for large-scale screening and personalized risk stratification of metabolic syndrome Cell Reports Medicine 卜军（上海交通大学医学院附属仁济医院） 10. Steering phase-separated droplets to control fibrillar network evolution of supramolecular peptide hydrogels Matter 闫学海（中国科学院过程工程研究所） 细胞出版社 2023 中国年度论文 可持续发展领域 上下滑动查看全部论文 （排名不分先后，仅展示主要通讯作者及其单位） 1. A synergistic approach to air pollution control and carbon neutrality in China can avoid millions of premature deaths annually by 2060 One Earth 张强（清华大学） 2. An updated global mercury budget from a coupled atmosphere-land-ocean model: 40% more re-emissions buffer the effect of primary emission reductions One Earth 张彦旭（南京大学） 3. Extreme salt-resisting multistage solar distillation with thermohaline convection Joule 徐震原（上海交通大学） 4. Global warming may significantly increase childhood anemia burden in sub-Saharan Africa One Earth 阚海东（复旦大学） 5. Robust strategies to end global poverty and reduce environmental pressures One Earth 郭钊侠（四川大学） 细胞出版社 2023 年度 最受欢迎中国论文 上下滑动查看全部论文 （排名不分先后，仅展示主要通讯作者及其单位） 生命科学 1. A HD-ZIP transcription factor specifies fates of multicellular trichomes via dosage-dependent mechanisms in tomato Developmental Cell 吴双（福建农林大学） 2. A receptor-like kinase controls the amplitude of secondary cell wall synthesis in rice Current Biology 张大兵 （上海交通大学） 3. Antifungal mechanisms of silver nanoparticles on mycotoxin producing rice false smut fungus iScience 寇艳君（中国水稻研究所） 4. Lactobacillus plantarum-derived indole-3-lactic acid ameliorates colorectal tumorigenesis via epigenetic regulation of CD8+ T cell immunity Cell Metabolism 刘星吟（南京医科大学） 5. Pregnancy-induced changes to the gut microbiota drive macrophage pyroptosis and exacerbate septic inflammation Immunity 龚神海（南方医科大学） 物质科学 1. 18.2%-efficient ternary all-polymer organic solar cells with improved stability enabled by a chlorinated guest polymer acceptor Joule 闵杰（武汉大学） 2. A method to prolong lithium-ion battery life during the full life cycle CRPS 朱建功（同济大学） 3. A Multi-Stimuli-Responsive Actuator for Efficient Thermal Management and Various Biomimetic Locomotion CRPS 刘建伟（中国科学技术大学） 4. Chameleon Inspired Flexible Photonic Crystal Lens Shaped Dynamic Pressure Sensor Based on Structural Color Shift CRPS 刘向阳（厦门大学） 5. Understanding human common driving semantics for autonomous vehicles Patterns 陈喜群（浙江大学） 医学 1. A robust and efficient AI assistant for breast tumor segmentation from DCE-MRI via a spatial-temporal framework Patterns 沈定刚（上海科技大学） 2. Exosome-based bone-targeting drug delivery alleviates impaired osteoblastic bone formation and bone loss in inflammatory bowel diseases Cell Reports Medicine 苏佳灿（上海大学） 3. RNA N6-methyladenosine methyltransferase METTL3 drives NAFLD-related hepatocellular carcinoma (HCC) and is a therapeutic target for boosting immunotherapy Cell Reports Medicine 于君（香港中文大学） 4. TRIM21 is a druggable target for the treatment of metastatic colorectal cancer through ubiquitination and activation of MST2 Cell Chemical Biology 吴华（苏州大学） 5. Tumor microenvironment-tailored nanoplatform for companion diagnostic applications of precise cancer therapy Chem 宋国胜（湖南大学） 交叉科学 1. Effective and efficient neural networks for spike inference from in vivo calcium imaging Cell Reports Methods 田翀（香港城市大学） 2. Enriched 10B-diboron reagents synthesis from 10BF3 Chem 刘超（中国科学院兰州化学物理研究所） 3. Fungal-induced fossil biomineralization Current Biology 罗茂（中国科学院南京地质古生物研究所） 4. Light modulates glucose metabolism by a retina-hypothalamus-brown adipose tissue axis Cell 薛天（中国科学技术大学） 5. SIM imaging resolves endocytosis of SARS-CoV-2 spike RBD in living cells Cell Chemical Biology 徐兆超（中国科学院大连化学物理研究所） 可持续发展领域 1. Electrocatalytic nitrate reduction to ammonia coupled with organic oxidation Chem Catalysis 邵明飞（北京化工大学） 2. Incorporating global change reveals extinction risk beyond the current Red List Current Biology 王志恒（北京大学） 3. Regional thermal environment changes: Integration of satellite data and land use/land cover iScience 杨俊（东北大学） 4. Risk of intact forest landscape loss goes beyond global agricultural supply chains One Earth 陈斌（复旦大学） 5. Visible-light-induced iron redox-catalyzed selective transformation of biomass into formic acid Chem 李洋（西安交通大学） 此外，为了支持实现性别平等和增强所有妇女和女孩的权能，细胞出版社特别设立的 Women in Science 奖项，今年评选出两位在科研界孜孜不倦并做出卓越贡献的女性科学家。 Women in Science 获奖名单 （排名不分先后） 陈玲玲 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 于吉红 吉林大学 获奖作者可扫描右侧二维码至中国科学家微站，领取获奖证书，并参与有奖互动！ ▌评审委员会（排名不分先后） 叶宇轩   西湖大学 丛    欢   中国科学院理化技术研究所 彭书时   北京大学 张    川   北京大学 覃张才   中山大学 Jason Wong  香港大学 王佳伟   中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所 顾    臻   浙江大学 陆    俊   浙江大学 叶玉如   香港科技大学 朱    嘉    南京大学 徐通达   福建农林大学 陈立功   清华大学 何丹阳   西湖大学 周景峰  北京脑科学与类脑研究所 张永辉   清华大学 陈    崇   四川大学 周圣涛   四川大学 刘    玉   四川大学 袁钧英  中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心 03 助力描绘中国科研地图 过去的一年里，中国学者与细胞出版社不仅为世界贡献了极具影响力的学术成果，还勾勒出了一张更加广阔精彩的中国科研地图。 如果按照第一完成单位，将细胞出版社 2023 年发表的中国论文分类，我们能够获得一张精彩的“高校科研地图”。根据统计，从 2020 年到 2023 年，在细胞出版社旗下期刊发文的中国高校、研究机构和企业数量稳步上升，2023 年的增长幅度再创新高，发文机构数较上一年增加了 25% 以上。 各大高校中，中山大学以 93 篇位列发表量第一，浙江大学以 85 篇的发表量位列第二，北京大学以 79 篇位列第三； 上海交通大学、清华大学、复旦大学、北京协和医学院、华中科技大学、中国科学技术大学、中南大学分别位列第四到第十。 值得关注的是，与上一年相比，16 所中国高校或研究机构 2023 年在细胞出版社旗下期刊发文量的增长在 3 倍或以上。发文量增幅最高的三所高校为徐州医科大学、香港城市大学、香港大学。值得关注的是，增幅最高的 10 所机构中有 4 所为医科大学或医院，这从一个侧面展示出了细胞出版社对中国临床研究的重视与支持。 2023 年，中国科学院在细胞出版社旗下期刊发表了 267 篇论文，发文量较上一年增加 46.7%，“国家队”的中坚作用和特色优势尽显，其下各个创新中心和研究所的表现精彩纷呈。 从第一完成单位署名来看，中国科学院大连化学物理研究所发表的论文数量最多，为 20 篇；中国科学院动物研究所发表的论文数量次之，为 15 篇；中国科学院深圳先进技术研究院发表了 14 篇论文，排名第三。从涨幅来看，3 所研究院所在细胞出版社的发文量实现了 3 倍以上的增长，其中幅度最大的是中国科学院地理科学与资源研究所（增长 5 倍），中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院植物研究所次之，发文量增长了 4 倍。 从论文第一通讯作者的地域分布来看，北京和上海以 423 和 284 篇的发表量稳居前两位，广东以 255 篇位列全国第三，江苏、浙江、湖北、香港、山东、福建、辽宁和安徽进入全国前十。值得关注的是，从增长幅度来看，香港、新疆、江西、重庆等地的发文量较上一年提升显著，其中香港发文量增幅为上一年的 32 倍，新疆和江西增幅分别为上一年的 2 倍和 1.6 倍。 根据全国科技经费投入统计公报的最新数字，2023 年我国研究与试验发展（R&D）经费投入强度超过全国平均水平的省（市）有 7 个，其中北京（6.73%）、上海（4.34%）、广东（3.54%）、江苏（3.29%）、浙江（3.20%）、安徽（2.69%） 6 个省（市）均在此次 2023 年发文量地域 TOP 10 的名单内，从侧面反映了国家经费投入对研究成果产出的积极影响。 04 百花齐放的国际合作 2023 年，中国学者持续活跃在世界舞台。与上一年相比，中国学者参与的国际合作论文总量继续保持增长势头。美国仍是与中国科学家合作最多的国家，也是最主要的合作国，两国学者一共合作发表了 516 篇论文。此外，英国、德国、加拿大、新加坡、澳大利亚、日本的学术机构与中国学者的合作论文数量均超过了 50 篇。 令人欣喜的是，在细胞出版社发表的国际合作论文中，2023 年中国学者合作的国家和地区数量达到了 90 个，同比增幅 23.3%，为 2019 年来最高。中国科学家与细胞出版社正在以开放的态度与世界各国学者携手共进。 05 Cell 与中国科学家，共同的 50 周年 Cell Press细胞出版社很荣幸地与“全球科学 50 人”（50 Scientists that Inspire）中的胡小玉教授、季维智院士、唐智勇院士和闵杰教授进行了深入对话。 1974 年，第一期 Cell 在美国诞生。今年，这本以发表“令人兴奋的生物学研究”为宗旨的知名期刊迎来了 50 岁生日。作为细胞出版社的一部分，今天的 Cell 是跨越多学科领域的近 60 种期刊之一，以热情和诚信吸引和支持所有学科的学者和从业者。 Cell 经历的 50 年，也是世界科学飞速发展的 50 年。一些在新一期 Cell 上发表的研究成果，其领域在 50 年前甚至 10 年前都还不存在或刚起步，比如碱基编辑、神经免疫学、HIV 疫苗开发和癌症免疫学。此外，从人工智能、海量科学文献的快速增长，到分享、评估和交流科学研究的各种方式，以及社交媒体等等，也为科学界带来了挑战。 值此良机，细胞出版社根据旗下各科学期刊的提名，在全球范围内评选出了 50 位推动创新、跨越科学界限、启迪未来的科学家——“全球科学 50 人”（50 Scientists that Inspire），共有 9 位获得这一称号的科学家来自中国！他们的研究工作和职业生涯推动了创新，跨越了学科界限，并激励着未来的领导者。这其中，既有关心学术领域性别平等的女科学家，也有工程学科出身却被生物学吸引的多背景学者，还有科研-产业两手抓的创新人才： 清华大学免疫研究所所长、免疫学家胡小玉因“揭示免疫细胞对微生物和炎症线索做出反应的机制”入选。她鼓励年轻科学家勇敢无畏地开展科研活动，并强调了解决科学领域性别不平等问题的必要性。 西湖大学生命科学学院讲席教授朱听，因“在镜像生物学和人工生命系统领域的前瞻性工作”入选。他将“镜像生物学”这个新名词带入公众视野，并与细胞出版社分享了他如何找到事业方向与人生意义的宝贵体验。 武汉大学高等研究院教授、材料科学家闵杰因“在有机太阳能电池稳定性方面的基础性研究”入选。他致力于提高有机太阳能电池的效率、稳定性和成本效益，不但拥有丰富的学术生涯，还授权了多项发明技术专利，并且是一家初创公司的联合创始人。 此外，Cell 还在 2024 年推出了一系列特别内容，从细胞生物学开始，重点介绍一系列新的和成熟的研究主题。此外，还与生命科学、医学、应用科学和物质科学等领域的姊妹期刊，在内容、倡议和活动方面达成了诸多合作。 正如 Cell 主编 John Pham 博士在 50 周年纪念社论中所说：“回望过去五十载，科学飞速发展、‘令人兴奋的生物学研究’层出不穷，令人目不暇接。……可以预见的是，科学研究将继续发生变化，有时甚至是变革，且其方式是今时今日的我们所难以想象的。……Cell 将继续分享各种声音、观点和视角，帮助解决这些问题。我们将找到创新方法，利用我们的平台架起沟通和联系的桥梁。” 开物成务，启智求真。细胞出版社将与中国科研相伴下一个 50 年，见证更多振奋人心的研究诞生。 备注：本文由“环球科学科研圈”根据细胞出版社（Cell Press）提供的数据及相关信息撰写，数据分析及可视化由“科研圈”完成，内容仅代表细胞出版社观点。凡本公众号转载、引用的文章、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有，如因此产生相关后果，将由版权所有人、原始发布者和内容提供者承担，如有侵权请尽快联系删除。

谈到紫杉烷类，或许很多专业人士都知道其是明星抗肿瘤药物，在国内的销售额长期保持在10亿美元。但少有人知的是，国内市场上的紫杉烷类药物，约80%都来自福建的一个小县城——明溪县。 官方数据显示：明溪县明星企业南方制药与紫杉园生物生产的“紫杉烷类抗肿瘤药物”占据了国内市场的80%、全球市场的30%。截止目前，明溪县已成为国内最大的紫杉烷类化合物生产基地。 明溪，一个位于武夷山脉东南侧的山区小县城，是如何发展成国内最大的紫杉烷类化合物生产基地的？其在生物医药产业发展路上做对了哪些事？另外，紫杉醇合成生物技术突破后，明溪将如何应对、规划？  山区小县， 30年征战生物医药产业 目前，明溪县已成为国内重要的原料药基地。但在30年前，其还只是一个经济体量小、人口数量少、资源禀赋有限的山区小县。 从发展历程看，明溪县的生物医药产业发展可分为三个阶段。 ■ 第一阶段：种树 1992年，明溪县决定发展红豆杉种植与紫杉醇提取产业。 一方面，天然紫杉醇已在多年研究中被证明是一种高效、低毒、广谱的天然抗癌药物，可被用于多种癌症的治疗。而且，紫杉醇于1992年被美国FDA批准用于治疗乳腺癌。因此，发展紫杉醇产业，前景广阔，且具有较强的确定性。 另一方面，天然紫杉醇仅能从红豆杉中提取，而明溪县是野生南方红豆杉较为富集的产区之一，具有发展红豆杉与紫杉醇产业的基础。 理想很丰满，现实很骨感。发展红豆杉与紫杉醇产业，明溪县首先要解决第一个问题。 当时，天然紫杉醇需要通过红豆杉树皮提取（树皮剥脱后树木就会死亡），一位癌症患者完整疗程的用药，需要消耗约300颗红豆杉的树皮。由于市场对紫杉醇的需求量巨大，药企对上游红豆杉的需求量也极大。 但是，野生红豆杉生长缓慢、发育困难，数量也极为稀少，而红豆杉的人工育苗、产业化育苗也尚未被突破。一时间，天然紫杉醇产量因红豆杉而受限。 找到核心问题的明溪县，于1992年开始攻关研究红豆杉的人工育苗。在逐一解决发芽、施肥、遮阴、病虫害防治等育苗技术难题后，明溪县终于在1996年人工培育出2.5万株南方红豆杉树苗，并在此后持续鼓励农民参与红豆杉基地建设，逐年改进种植技术，扩大种植规模。目前，明溪县已建成全国最大的红豆杉种植基地6.24万亩，其中药用原料林基地1.16万亩，景观苗木及观赏盆景1.43万亩，用材林3.65万亩。 此后，明溪县持续引进红豆杉相关企业，选用、优化新品种，发展药用、材用和观赏利用的红豆杉，并成立明溪红豆杉产业研究所，支持红豆杉产业发展。 ■ 第二阶段：打造紫杉醇生产基地 红豆杉的人工种植问题解决后，明溪县将发展紫杉醇产业提上日程。1998年，明溪县邀请复旦大学环境科学与工程系的学者与县城专家联合研发人工种植红豆杉和提取紫杉醇技术。1999年，复旦大学环境系陈建民教授团队成功利用红豆杉枝叶提取出高纯度紫杉醇，实现了技术的突破。在此之前，国内没有掌握紫杉醇提取技术，只能向国外出口红豆杉原料。 经过多年精心准备，明溪县终于在2001年成立南方生物有限公司（福建南方制药股份有限公司的前身），并引进复旦大学紫杉醇提取技术进行紫杉醇生产。南方制药的出现，使明溪县的红豆杉产业实现升级。 除了南方制药，明溪县还于2008年引进了福建紫杉园生物有限公司。据介绍，紫杉园生物是一家国家级高新技术企业，主要从事天然紫杉醇、红杉醇、三尖杉宁碱等物质的提取与纯化，半合成紫杉醇、多西紫杉醇、卡巴他赛等抗肿瘤药物及其中间体的研发和生产。随着紫杉园生物的落地，明溪县拥有了从红豆杉源头到紫杉醇终端产品的产业链。 截至目前，南方制药与紫杉园生物生产的“紫杉烷类抗肿瘤药物”占据了国内80%的市场、全球30%的市场。明溪县也成为国内最大的紫杉烷类化合物生产基地。 ■ 第三阶段：发展生物医药产业 在培育、引进了南方制药、紫杉园生物后，明溪县计划加大力度发展生物制药产业。为从众多竞争者中脱颖而出，明溪县重点瞄准原料药及医药中间体细分领域，借助南方制药等企业的龙头地位，通过产业链招商、以商招商等方式吸引企业落地。 截止目前，明溪县已引进博悦生物、瑞博奥、福瑞明德等25家生物医药企业。其中，博悦生物是一家以技术开发为核心的创新型医药公司，专注于创新药研发、高端仿制药研发以及高端原料药的生产，为国内外药企提供新药研发技术服务。在明溪县，博悦生物搭建了GSP认证的药品经营平台和原料药生产基地。 瑞博奥则是一家从事核糖、核苷类原料药和医药中间体研发、生产及销售的生物科技公司，于2019年被引入明溪。据悉，瑞博奥投资建设的明溪瑞博奥脱氧核糖及衍生物生产项目，总投资额约为1.5亿元。 福瑞明德是一家综合性现代化医药化工企业，主要聚焦于医药中间体领域，为国内外药企提供高级医药中间体及药用辅料等。2022年，福瑞明德与明溪县签订合作协议，计划在明溪投资5.5亿元建设高端靶向药物原料药生产项目，主要生产卵巢癌靶向新药、抗精神分裂症药物等10个产品。项目建成后，其将实现从医药中间体向原料药及制剂全产业链的拓展。 如今，明溪县已引入了博悦生物、瑞博奥、旻和医药、福瑞明德、海斯福、海西联合药业等多家原料药、医药中间体领域企业，形成涵盖医药中间体、原料药、制剂等领域的生物医药产业集群。借助含氟医药、紫杉烷类中间体原料药、核酸药物核心原料等特色产业，明溪县生物医药产业集群已被列入福建省中小企业特色产业集群。 另外，明溪县还被认定为福建省原料药及中间体重点布局区域、与省药监局合作共建的省级原料药绿色生产基地。 取得如此成就后，明溪依然没有停下脚步。2024年，其还在加大发展生物医药产业，全力打造以医药中间体为基础、以抗肿瘤系列产品和绿色原料药为特色的“福建药谷”。 人才与技术难题， 如何解？ 从山区小城到国内重要的原料药生产基地，一切好似顺理成章、水到渠成。但是，产业发展之路常常是荆棘遍布、困难重重。明溪县的生物医药产业也不例外。 首先，明溪县红豆杉的紫杉醇含量极低，提取成本较高。为解决这一问题，明溪县支持南方制药寻找更好的红豆杉品种。经过几万次试验，“南方一号”脱颖而出，其紫杉醇含量较原有品种高出10倍以上。同时，在明溪县的支持下，南方制药打造红豆杉药用原料林基地，解决成本、供货等问题。目前，“南方一号”红豆杉已种植3000亩，覆盖明溪县5个乡镇。 其次，企业的生产工艺与技术较为落后。如南方制药最初需要从树根与树皮中提取紫杉醇，且每5年才能采收一次；最初其提取一公斤紫杉醇需要30-40吨原料。对此，明溪县支持企业发展创新技术，改进生产工艺，以科技的力量支撑产业发展。 在创新驱动的指导原则下，南方制药联合多个高校发展创新技术。通过突破生产工艺、优选红豆杉品种，南方制药实现直接从红豆杉树叶中提取紫杉醇，而无需使用树皮与树根，不仅提升紫杉醇的提取效率，还可每年采收。同时，南方制药还与高校科研团队合作，逐步掌握“半合成紫杉醇”工艺，实现了1吨红豆杉原料可提取出3公斤左右紫杉醇。 目前，南方制药通过自主研发与联合研发，已能够从红豆杉中提取出天然紫杉醇、半合成紫杉醇、多西他赛等紫杉烷类化合物及其他医药中间体，其产品线也从单一的紫杉醇逐渐延伸到其他抗肿瘤和非抗肿瘤原料药。 另外，在加强创新的引导下，明溪县2023年规模以上工业企业研发经费投入达1.28亿元，获得专利63件，高技术产业增加值占规上工业增加值比重连续8年位居全市第一。其紫杉园、科顺入选全省创新型民营企业百强，康墨、瑞博奥、格林韦尔等6家企业获评省级专精特新中小企业，海西联合药业技术中心入选省企业技术中心。 除了支持企业发展创新技术，明溪县还加强科技平台建设，增强企业的科技创新能力。如明溪县持续完善博士后工作站及实践基地、南方制药省级抗肿瘤药物研发中心、省级气动工具产品质检中心、红豆杉产业研究所等平台建设，增强服务能力。 最后，受区位交通条件、工作生活环境、薪资待遇等因素影响，明溪县存在人才“引进难、留住难”现象。针对这一问题，明溪县通过多种方式弥补短板，打造人才高地。 第一，明溪县不断加强与北京大学、清华大学、复旦大学、浙江大学、福建中医药大学、福建农林大学、中国药科大学、中科院江苏植物研究所等高校、科研院所在生态保护、生物医药、高分子生物材料等领域的合作。 例如，2022年，明溪县与福建省科技厅签订合作协议，推动明溪企业与中科院有关院所开展产学研合作。在明溪县的帮助下，瑞博奥、格林韦尔、锦浪科技等企业已分别与中科院北京化学所、福建物构所开展合作并实现STS科技计划项目立项。 第二，明溪县借助沪明合作契机，大力打造沪明人才飞地。具体来说，明溪县依托福建南方制药与上海博悦生物科技两地企业优质资源，在上海市金领谷科技产业园建立沪明合作人才飞地，探索“人才在上海，项目在明溪，科研在上海、产业在明溪”的引才方式。据悉，借助“人才飞地”优势，南方制药和上海博悦已开展10多个高端原料药品种CMO业务合作，6个已经落地。 2024年第一季度，明溪县依靠“人才飞地”、对口合作等引才思路成功集聚了生物医药人才200余名，打造了省级抗肿瘤原料药、氟新材料工程技术研究中心，并与上海有机所成立了全省首家氟化工院士工作站。 第三，明溪县先后出台多项人才引育配套政策，不断优化人才评价和激励机制。如加大“八闽英才”培育工程等计划对生物医药领域创新创业团队、高层次人才的支持力度；建立明溪籍人才库、学子库，回引厦大优秀毕业生，探索基层企业与总部人才互通交流机制，柔性引进高端专家人才。 截至2022年8月，明溪县成功借助人才库、学子库等政策招引本科以上生物医药人才78人、硕士生3人。 除此之外，明溪县还通过建设高质量产业园、引进产业引导基金和社会资本、优化营商环境等举措支持生物医药产业发展。例如，在当前投融资市场趋冷的环境下，明溪县于2023年推动产融对接3.9亿元，新增企业贷款1.1亿元，同比增长6.61%。再如，明溪县通过“一企一策”“一事一议”等扶持措施，在用地、投资、人才、研发、住房等方面对生物医药产业发展予以支持。 合成生物学的兴起， 危机与希望并存 坚持奋斗30年，明溪县终于将原本的山区县城发展为国内重要的原料药基地。但如今，新的问题又摆在了明溪县的面前。 近几年，合成生物学热度极高，不仅在政策上屡获支持，还在资本市场上频频完成融资，发展速度极快。如2024上半年，国内有超25家合成生物学企业完成融资。 紫杉醇作为最具抗癌活性的天然广谱抗癌药物之一，市场需求量大，生产方式依赖红豆杉，产量较为有限。因此，1980年以来，许多科学家都投入到紫杉醇的合成研究中，希望解决紫杉醇的产量与绿色生产问题。 截至目前，全球已有上百个科研团队研究紫杉醇的合成，且科学家们已开发出了11条不同的紫杉醇全合成路线。其中，国内的李闯创课题组以最短路线（21步）完成了紫杉醇的不对称全合成。 不过，由于合成路线的步骤太多，合成效率太低，这些合成路线暂时还无法进行产业化、商业化。如Baran团队的紫杉醇全合成路线需要24步，合成效率是0.001%。 2024年1月，《科学（Science）》期刊报道了闫建斌/雷晓光合作团队的最新研究成果：其成功发现了紫杉醇生物合成途径中最具挑战的未知酶，阐明了颠覆传统认知的植物含氧四元环结构的形成机制，建立了紫杉醇生产前体巴卡亭‌Ⅲ的异源生物合成路线。 该研究成果解决了紫杉醇生物合成的世纪难题，突破了合成生物学技术实现紫杉醇绿色可持续生物制造的关键瓶颈，为利用合成生物学技术实现紫杉醇的绿色可持续生产铺平了道路。 据了解，南方制药等企业目前主要通过化学合成法提取紫杉醇，这需要使用红豆杉作为原料。而生物合成法可提高紫杉醇的产量、降低对自然资源（红豆杉）的依赖。 毫无疑问，生物合成紫杉醇落地后，将极大地影响明溪县的紫杉烷类化合物生产基地。 对于这一危机，明溪县此前已发展药用、材用和观赏用的红豆杉，可解决农民的后顾之忧。同时，明溪县于2023年2月顺利签约核苷产研一体化项目，项目计划投资1亿元，建设合成生物学转化平台。 但对于紫杉醇产业，明溪县尚未透露出具体的应对举措。不过，其或许可考虑引进生物合成紫杉醇项目。据了解，闫建斌/雷晓光合作团队是在烟草植物中实现了紫杉醇生产前体 baccatin ‌Ⅲ 的异源生物合成。而明溪县拥有丰富的烟叶生产资源。根据官方信息，明溪县胡坊镇2024年拟种植烟叶1900亩，计划收购烟叶4400担以上。 同时，明溪县拥有丰富的紫杉醇生产经验，在危机来临之际，其也拥有充足的动力发展合成生物紫杉醇项目。 危险也是机遇。至于未来具体如何演变，还需让子弹飞一会儿。 *封面图片来源：123rf 如果您认同文章中的观点、信息，或想进一步讨论，请与我们联系；也可加入动脉网行业社群，结交更多志同道合的好友。 近 期 推 荐 声明：动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。 动脉网，未来医疗服务平台

引言闭花受精（Cleistogamy）是一种自花授粉，依赖于柱头封闭花结构的形成。2024年4月4日，福建农林大学园艺学院、未来技术学院吴双教授团队在Science 在线发表了题为“HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato”的研究论文，该研究鉴定了三个同源结构域-亮氨酸拉链IV (HD-Zip IV)基因，这些基因协调促进花药边缘形成互锁毛状体，以联合邻近的花药，产生封闭的花药球果和闭花受精(花的形态需要严格的自花授粉)。这些HD-Zip IV基因也通过调节从细胞分裂到核内复制的转变来控制花柱长度。这些HD-Zip IV基因及其下游基因Style 2.1的表达在番茄进化和驯化过程中被依次修饰，形成了异花受精的形态。该研究结果为揭示现代番茄闭花受精的分子基础提供了新的思路，并为改进转基因作物和防止花粉污染提出了新的靶标。闭花受精有利于理想农艺性状的遗传稳定以及更高的结实率。因此，在作物驯化过程中，具有闭花受精的品种通常被保留下来。与需要异花授粉的野生品种相比，栽培番茄表现出完全的闭花受精，因此结实率更高。人们认为，番茄从异花异配到完全闭花受精的转变是通过消除自交不亲和(SI)和柱头缩短(Style2.1和SE3.1基因突变)实现的。然而，在其他茄科植物中，如辣椒和茄子，柱头缩短和自交不亲和释放本身并不足以建立闭花受精。番茄花发育出一种形态特征，称为“花药锥”，其中五个花药连接在一起，在花柱周围形成一个中空的管状锥体。在这种结构中，柱头被接合的花药包围和封闭。由于番茄花朵下垂，释放的花粉粒落在柱头上，确保自花授粉。花药球果很可能是闭花受精所必需的，因为只有具有这种形态特征的番茄品种才能通过闭花受精繁殖。然而，目前尚不清楚花药融合是如何形成花药锥的。相互缠绕的毛状体形成花药球果的互锁结构（Credit: Science）HD-Zip IV家族蛋白是转录调控因子，通常参与植物表皮细胞发育。在拟南芥中，表皮分化受两个HD-Zip IV基因调控，即拟南芥分生组织LAYER1 (AtML1)和原皮因子2 (PDF2)。在番茄中，AtML1和PDF2的同源物Woolly (Wo)控制叶片和茎表面毛状体的形成和分化，作为抵御食草动物的一部分。本研究表明，HD7L、HD7和HD7L这三个HD-Zip IV成员协调了互锁毛状体和花柱的发育，形成了一个包裹柱头的花药球果，导致了人工栽培番茄的闭花受精。综上所述，该研究解析了植物通过调控表皮毛的发育改变花器官的结构，这可为未来改造植物授粉方式，增加结实率和提高植物的逆境适应力，以及未来转基因作物的安全控制提供重要参考。模式图（Credit: Science）原文链接https://www-science-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1126/science.adl1982责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文Nature | 破除传统：为何我们需要重新思考肿瘤的命名方式热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述