周永锋课题组

热科院生物育种全国重点实验室

热科院简介

中国热带农业科学院（简称“中国热科院”，以下使用简称）隶属于农业农村部，是全国综合性热带农业科学研究的最高学术机构，是热带农业及热带农业科学技术战略咨询机构，是热带农业领域国家战略科技力量。创建于1954年，前身是设立于广州的华南热带林业科学研究所，1958年迁至海南儋州，1965年升格为华南热带作物科学研究院，1994年更为现名。周恩来、朱德、邓小平、叶剑英、董必武、王震等老一辈革命家和习近平、江泽民、胡锦涛等党和国家领导人来院视察，为热作事业发展倾注了殷切期望和关怀。

经过传承创新与发展，中国热科院在海南、广东拥有海口、儋州、三亚、湛江4个院区，设有14个科研机构，土地面积约7万亩。拥有我国热带作物生物育种国家级重要平台，以及国家重要热带作物工程技术研究中心、国家热带植物种质资源库、海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站、省部共建国家重点实验室培育基地等147个国家级和部省级科技创新平台，13个院士创新平台，8个博士后科研平台。先后与16个国际组织、50多个国家和地区的科研和教学单位建立了长期稳定的合作关系，建有10个不同类型的热带农业科技国际联合实验室或研究中心、13个境外农业试验站，构建了热带农业走出去信息共享平台，基本形成热带农业科技国际合作网络。举办或承办各类技术培训班100多期，培训来自非洲、亚洲、大洋洲、拉丁美洲105个国家的学员7000多名。被联合国粮农组织授予“热带农业研究培训参考中心”。

中国热科院秉承“无私奉献、艰苦奋斗、团结协作、勇于创新”的精神，先后承担了“863”计划、“973”计划、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家重大科技成果转化等一批重大项目和FAO、UNDP、国际原子能机构等国际组织重点资助项目，主导天然橡胶、木薯、香蕉等3个国家产业技术体系建设，取得了包括国家发明一等奖、国家科技进步一等奖在内的51项国家级科技奖励成果及省部级以上科技成果1000多项，培育优良新品种400多个，获得授权专利3500多件，获颁布国家和农业行业标准500多项，开发科技产品300多个，推动了重要热带作物产量提高、品质提升、效益增加，为保障国家天然橡胶等战略物资和工业原料、热带农产品的安全有效供给，促进热区农民脱贫致富和服务国家农业对外合作做出了突出贡献。

历经70年的发展，中国热科院聚焦天然橡胶、木薯、甘蔗、香（大）蕉、油棕、热带果树、热带花卉与蔬菜、热带香料饮料、热带草业与养殖动物、特色热带经济作物等10大重点产业，建设热带作物科学、热带农业资源与环境科学、热带植物保护与生物安全科学、热带农业动物科学、热带农业工程科学、热带农业经济与乡村振兴等6大学科。现有在职职工3600多人，中国科学院院士、国家级突出贡献专家等高层次人才340余人次。

进入新时代，中国热科院认真落实习近平总书记关于“打造国家热带农业科学中心”“做强做优热带特色高效农业”的重要指示，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，坚持“四个面向”，确立了中长期使命：高标准打造国家热带农业科学中心，高水平支撑热带特色高效农业发展和热区乡村全面振兴，高质量服务海南自贸港和南繁事业跨越式发展，高站位开展“一带一路”科技合作和南南合作，实施“3+2+N”科技攻关行动，全面提升热带农业科技创新、成果转化、人才培养和国际合作能力，稳步推进建成开放共享的国家热带农业科学中心，成为世界热带农业主要的科学中心和创新高地。

海口院区规划重点建设区域总平面图

海口院区正门（西门）

儋州院区规划图

湛江院区

生物育种全国重点实验室（三亚院区）

中国热带农业科学院作为我国热带农业科技创新的核心力量，其科研布局在海南、广东两省呈现“一核多极”的协同发展态势，其中三亚崖州湾科技城院区已成为热带作物生物育种领域的关键战略支点。依托崖州湾科技城的政策优势与资源集聚效应，该院区重点建设了热带作物生物育种全国重点实验室，这是我国热带农业领域首个国家级生物育种专项平台，聚焦天然橡胶、油棕、甘蔗、香蕉、木薯等五大战略作物，围绕重要性状遗传机制解析、基因编辑技术突破、突破性新品种培育等方向展开攻关。实验室配备基因编辑机器人、超算中心、高通量测序平台等尖端设备，集成液相芯片、纳米孔测序及CRISPR-Cas9技术，构建了从基因功能挖掘到新种质创制的完整技术链条。例如，在天然橡胶领域，通过解析聚异戊二烯和非胶组分生物合成通路，创制出特种胶专用橡胶树新品种，满足航空航天、高端制造等领域的特殊需求；在油棕育种中，利用分子标记辅助选择技术，筛选出耐寒、高产的优良亲本材料，推动我国油棕产业向高纬度地区拓展。与此同时，崖州湾国家实验室（三亚分部）作为中央批准设立的新型科研机构，以5万平方米高标准实验室与试验田为载体，打造了南繁作物表型组学研究平台、热带农业生物安全中心等创新设施，通过无人机多光谱遥感、田间机器人等技术，实现作物全生育周期表型参数的自动化采集与智能分析，为生物育种提供数据支撑与决策依据。

种质资源保护与智慧农业技术的深度融合，进一步强化了崖州湾科技城的创新枢纽地位。国家热带植物种质资源库在此布局了核心保存库，累计保存热带作物种质资源超50万份，涵盖橡胶树、椰子、木薯等60余类作物，形成全球最大的热带作物种质基因库。结合全球动植物种质资源引进中转基地的“进境植物繁殖材料特许审批新模式”，该院区高效引进800多批次动植物种质资源，构建起“引种-评价-创新-共享”的闭环体系，为育种创新提供物质基础。在技术应用层面，无人农场试验基地通过播种、施肥、灌溉全流程自动化，结合人工智能与大数据技术，开发出作物生长模型与病虫害智能监测系统，实现田间管理从“经验驱动”向“数据驱动”的转变。例如，木薯采后生理腐烂关联基因的挖掘，催生出优质耐贮新品种，常温贮存期延长至传统品种的2倍以上；水稻、玉米等作物的关键基因功能解析，则推动了耐盐碱、抗倒伏等性状的定向改良。此外，崖州湾科技城通过“揭榜挂帅”“军令状”等创新机制，整合中国农业科学院、中国科学院等科研力量，形成跨学科协同创新平台，国家耐盐碱水稻技术创新中心在此落地的耐盐碱水稻品种培育项目，已成功在边际土地上实现亩产超400公斤的突破，为保障国家粮食安全提供了新路径。

开放共享与国际合作网络的构建，使崖州湾科技城成为全球热带农业科技交流的重要节点。中国热科院通过与16个国际组织、50多个国家和地区的科研机构建立长期合作关系，共建10个热带农业科技国际联合实验室，推动种质资源交换与技术标准互认。例如，与盖茨基金会、国际水稻研究所等开展的合作项目，聚焦非洲地区木薯病毒病防控与耐旱品种选育，相关成果在肯尼亚、坦桑尼亚等国推广面积超100万亩，带动农户增收30%以上。同时，崖州湾科技城发起“国际种业科学家大会”，搭建全球种业创新对话平台，吸引联合国粮农组织、国际生物多样性中心等机构参与，形成“技术共享-标准互认-产业协同”的国际合作模式。在人才培训方面，依托联合国粮农组织授予的“热带农业研究培训参考中心”资质，该院区举办各类技术培训班100多期，培训来自非洲、亚洲、大洋洲、拉丁美洲105个国家的学员7000多名，输出“木薯间作花生”“香蕉水肥一体化”等适用技术，助力“一带一路”沿线国家农业现代化转型。此外，三亚市知识产权保护中心通过健全专利、商标、版权、地理标志、植物新品种“五合一”综合管理体制，将农业植物新品种受理时间由1个月压缩至3个工作日，为创新成果转化提供了制度保障，进一步巩固了崖州湾科技城作为全球热带农业创新高地的地位。

面向未来，中国热科院三亚崖州湾科技城院区将以“四个面向”为指引，通过“3+2+N”科技攻关行动，即聚焦天然橡胶、木薯、甘蔗三大战略作物，突破生物育种与智慧农业两大关键技术，拓展热带果树、香料饮料等N个特色产业，全面提升热带农业科技创新、成果转化、人才培养和国际合作能力。随着国家热带农业科学中心建设的稳步推进，崖州湾科技城将进一步整合种质资源、基因编辑、智能装备等领域的优势资源，构建“基础研究-技术集成-产业示范”全链条创新体系，推动我国热带农业从“跟跑”向“并跑”“领跑”转变，为保障国家粮食安全、促进热区农民增收和服务国家农业对外合作提供更强有力的科技支撑。

三亚研究院效果图

中国热科院南繁育种中心，华中设计院摄

深圳基因组所

基因组所位于深圳市大鹏新区腹地，总面积为2200亩，其中科研试验用地1260亩，科研办公、生活用房和设备基本配套。

基因组所租用了深圳市大鹏新区鹏飞路7号科研实验、办公和生活设施作为临时所区，科研实验及办公用房8000平方米，宿舍面积2970平方米；同时租用了大鹏新区政府新提供支持的大鹏新区布新路97号作为过渡所区，面积18000平方米；新建研究生宿舍一栋，总建筑面积6993平方米，含宿舍及食堂等设施；外租宿舍一栋，位于大鹏新区海洋生物产业园。并获深圳市政府提供的科研试验农田1340亩，备用灌溉用水水库160亩，拥有土地产权建设用地50亩。通过中央财政项目先后建成试验用玻璃温室约7000平方米、薄膜温室30576平方米、移动旱棚660平方及防鸟网室5000平方米，硬化晒场1025平方米、农机具库866平方米等。

过度所区 · 新所区

过渡所区实景航拍图（拍摄位置基因组所东南角，拍摄方向：西北）

过渡所区（拍摄方向：西南）

布新路97号（中国农业科学院深圳基因组所——过渡所区·新所）

过渡所区设计效果图

实验平台

基因组所已完成分子生物学公共平台（近3,000万元）一期搭建。具有先进的实验服务平台，拥有数字PCR仪、激光共聚焦显微镜、活体成像系统、Ilumnina 系列测序仪、超分辨气质色谱、高效液相制备色谱以及超速离心机等大型仪器设备，具备开展分子生物学实验研究的条件。

超算平台

基因所计算平台，以实现大规模农业生物信息学计算为中心任务，推动形成农业海量生物组学大数据储存、整合与挖掘研究体系，为实现农业生物大数据的深度挖掘奠定基础，以超算和大数据两个中心推动学科建设，目前平台计算能力500TFLops，存储能力16PB，以CPU计算为主，部署有Intel、国产arm架构，核心总数超过15000余颗。超算平台已经配置了各种生物信息分析所需的软件包等生物信息学平台。

平台正在筹建新一期超算集群，到2024年，平台CPU计算能力将达到1500TFlops，存储能力40PB。

鹏飞路所区

鹏飞路7号（中国农业科学院深圳基因组所——旧所）

农场

农场，位于鹏飞路所区以约东500米

组学中心

农业基因组学研究中心建设是以习近平总书记“三个面向、两个一流、一个整体跃升”贺信精神为指引，以国家“创新驱动发展战略”、“乡村振兴战略”、“绿色发展战略”和“粤港湾大湾区战略”为行动指南，围绕粮食安全、食品安全、生物安全和生态安全等重大国家需求，面向国际前沿，以农业基因组学为核心，多组学协同发展，开展基因组学、合成生物学、植物基因组、动物基因组、生态基因组研究，在基因组学前沿研究和技术创新方面实现基础研究、科技方法和研究手段的颠覆性突破，解决生物种业、农业可持续发展中重大科学问题，为我国农业科研单位提供基因组服务，提升我国农业与生物原始创新能力，支撑现代种业和农业大数据产业，打造集基因组学研究、技术开放共享、人才培养于一体的国际一流农业科学研究机构，成为国际农业基因组科学研发中心、全国农业基因组共享技术平台和国际农业基因组人才培育中心，推动基因组学与动植物育种、动植物健康、食品安全、生态安全等学科领域的交叉融合，加速组学技术在我国种业创新和绿色发展等社会经济领域中的应用。项目于2020年1月获得国家发改委可研报告立项批复，建设规模34590平方米。2022年5月，项目取得工程规划许可证，2022年9月，取得主体及配套工程施工总承包施工许可证。目前，项目已进入主体施工阶段，预计将于2024年下半年投入使用。

深圳国际农业食品创新中心建设项目

深圳国际农业食品创新中心建设项目是落实国家创新驱动发展战略，推进粤港澳大湾区、中国特色社会主义先行示范区建设，加强食品科技创新，推动食品产业升级转型的重大措施；是落实市委市政府战略部署，建设深圳“国际食品谷”的重要组成部分，为深圳农业食品产业发展提供重要的创新智核。2023年4月8日，食品创新中心项目取得了可行性研究报告的批复，项目总建筑面积42000平方米，其中科研用房31900平方米，生活服务用房1100平方米，其余设施用房9000平方米。