2023年，中國水產科學研究院黃海水產研究所深入貫徹黨的二十大精神和習近平總書記關于科技創新的重要指示，聚焦漁業科技創新主責主業，堅持“四個面向”，不斷激發創新創造活力，在漁業資源與生態環境、種子工程與健康養殖、水產加工與質量安全等領域取得了一系列新成果和新突破，為持續推進現代漁業綠色高質量發展作出了新貢獻。
經所屬各科研部門推薦和專家評議，共遴選出13項2023年度取得的重要科研進展，其中3項入選中國水產科學研究院科研重大進展。
入選中國水產科學研究院科研重大進展3項
1.領銜破譯迄今最大動物基因組-南極磷蝦基因組圖譜
黃海水產研究所海洋漁業生物遺傳資源評價與合成利用創新團隊領銜破譯了國際上迄今為止最大的動物基因組圖譜-南極磷蝦基因組圖譜，揭示了南極磷蝦適應極端環境和群體歷史演化的分子基礎，研究成果以封面文章形式發表在Cell，是我國水產領域首篇Cell論文。該成果利用我國自主研發的基因組組裝算法，突破了超大且高重復基因組組裝的技術瓶頸，繪制了迄今為止最大的動物基因組圖譜（基因組大小為48Gb，約是人類基因組的16倍，重復序列高達92.45%）；首次揭示了南極磷蝦適應極晝極夜生物節律的分子機制；證實了環南極大陸不同群體間具有遺傳連通性，發現了環境對種群結構的潛在影響，闡明了南極磷蝦資源量形成與積聚的歷史演變規律。研究成果為海洋生物極端環境適應機制及群體演化研究提供了新的理論參考，為極地漁業資源的管理提供了科學依據。
該研究得到國家重點研發計劃、國家高層次人才特殊支持計劃、山東省泰山學者、院科技創新團隊等項目支持。
2.自主選育出中國對蝦耐低溫新品種
黃海水產研究所凡納濱對蝦和中國對蝦遺傳育種創新團隊針對中國對蝦養殖業的困境，立足于中國對蝦產業提升和綠色發展，聚焦中國對蝦低溫耐受性、WSSV抗性、存活率和收獲體重等主要選育性狀，基于多性狀復合育種技術進行中國對蝦新品種選育，于2023年成功獲批國審新品種“黃海6號”（水產新品種登記號：GS-01-008-2023），實現早放苗、晚收獲(錯峰)，延長養殖時間，達到增產增收效果。
該品種是以2015年從中國對蝦“黃海5號”核心育種群體和朝鮮半島西海岸收集的野生群體中分別挑選的1200尾和140尾個體為基礎群體，以低溫耐受性、WSSV（白斑綜合征病毒）抗性和收獲體重為目標性狀，采用家系選育技術，經連續5代選育而成。在相同養殖條件下，與未經選育的中國對蝦相比，低溫半致死存活率、WSSV感染后半致死存活率和210日齡體重分別提高32.22%、27.74%和41.27%。適宜在我國中國對蝦主產區水溫15℃-30℃和鹽度20-33的人工可控的海水水體中養殖。
該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、山東省泰山產業領軍人才工程、院科技創新團隊等項目支持。
3．創立海水池塘和鹽堿水域生態工程化養殖技術
黃海水產研究所海水池塘生態工程化養殖創新團隊和東海水產研究所鹽堿水養殖與漁農綜合利用創新團隊針對池塘養殖工程化水平落后、營養物質利用率低，以及鹽堿水域宜養品種匱乏、水質改良技術薄弱等產業瓶頸，聯合中科院海洋所、中國海洋大學、黑龍江水產研究所等單位合作完成“海水池塘和鹽堿水域生態工程化養殖技術”，形成以“智能化設施裝備研發+養殖生態系統優化+水質綜合改良調控+營養物質高效利用+生態工程化養殖模式構建”為核心的綠色養殖技術體系。
該技術研制出150kg級自主導航投餌船、高分辨率水下攝像機、7參數水質監測儀等自動化裝備，開發對蝦養殖智能化管控平臺，應用降低成本30%以上；研發出養殖生態系統優化、營養物質高效利用和尾水生態凈化技術，氮磷排放分別降低45.8%和50.0%，構建“蝦（蟹）-貝（參/蜇）-魚（藻）”海水池塘生態工程化養殖模式4個，綜合效益提高40%以上；篩選出耐高pH中國對蝦、大鱗鲃、脊尾白蝦和擬穴青蟹等耐鹽堿經濟種，建立鹽堿水質綜合改良調控技術，鹽堿水pH低于9.0，碳酸鹽堿度最高下降86.3%，構建了華北多生態位綜合利用、西北棚-塘接力養殖和東北循環水漁農綜合利用模式，經濟效益提高30%以上，實現經濟和生態效益雙贏。該技術在我國海水和鹽堿水域主養區進行了產業化應用，入選2023中國農業農村重大新技術。
該研究得到國家重點研發計劃、院科技創新團隊等項目支持。
入選黃海水產研究所所級科研重大進展10項
1.南極磷蝦漁船聲學數據自動化快速處理與應用技術取得重要進展
南極磷蝦資源具有顯著的時空動態變化特征，及時獲取漁場資源動態信息是實現中心漁場高效探查和資源科學管理的重要前提。黃海水產研究所極地漁業資源開發利用創新團隊圍繞漁船聲學數據的科學化利用持續發力，開發了聲學數據的快速處理與傳輸技術以及利用“無序”聲學數據開展磷蝦資源評估與集群特征提取的自動化快速處理技術。
該研究在前期突破強噪聲消除與磷蝦集群識別等關鍵技術的基礎上，以當前主流的科學探魚儀為平臺，通過深度解析回聲數據承載的信息，進一步優化噪聲消除、海底檢測、磷蝦集群識別等關鍵算法，提升了漁船聲學數據的自動化快速處理的技術水平，并通過數理統計方法的優化組合，建立了基于漁船生產期間聲學數據的南極磷蝦資源量評估方法，實現了“凌亂無序”聲學數據的科學化利用。上述技術突破可使漁船在生產過程中準實時地實現磷蝦資源狀況的評估，掌握磷蝦相對資源密度分布及蝦群厚度、長度、分布水層與集群間距等捕撈生產必需的漁業信息，并通過網絡傳輸指導漁船制定生產策略、支撐漁業管理部門及時掌握漁場漁情。該系列技術同時還可應用于海量歷史聲學數據的自動化快速處理，極大地將科研人員從基礎數據處理這一極為耗時的工作中解放出來。相關成果已形成軟件著作權付諸應用，成果論文發表在Frontiers in Marine Science。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、嶗山實驗室“十四五”重大項目、院科技創新團隊等項目支持。
自動處理軟件處理結果圖
軟件著作權證書
2.闡明了氣候變化耦合典型新污染物的海洋環境效應
新污染物和氣候變化是全球關注的重大環境問題。黃海水產研究所黃渤海漁業生態環境評價與生物修復創新團隊以典型新污染物納塑料和金屬納米顆粒為研究材料，以模式生物小球藻和海水青鳉為研究對象，開展了海洋酸化耦合納米CuO顆粒/聚苯乙烯納塑料、UV-B輻射耦合納米TiO2顆粒的生物毒性效應研究，系統闡明了氣候變化耦合典型新污染物的海洋環境效應。
該研究發現海洋酸化逆轉了不同表面電荷聚苯乙烯納塑料對海水青鳉胚胎的毒性效應，這主要是由于海洋酸化條件下不同表面電荷聚苯乙烯納塑料的懸浮性發生改變，從而導致海水青鳉生物內納塑料的富集含量發生逆轉；海洋酸化增強了納米CuO顆粒對海水青鳉胚胎的毒性效應，這主要是由于海洋酸化條件下納米CuO顆粒的團聚性能減弱、水力直徑變小，導致了更高的生物利用度；UV-B輻射下小球藻細胞膜破壞使得納米TiO2能夠進入藻細胞，參與Sec途徑和ABC轉運體家族基因表達上調，促使細胞分泌胞外聚合物，成為阻止納米TiO2內化的屏障。該研究為科學評估氣候變化條件下的新污染物海洋生態風險提供了理論依據。研究成果發表在國際知名期刊Journal of Hazardous Materials和Science of the Total Environment。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、山東省泰山學者青年專家計劃、山東省重點研發計劃和院科技創新團隊等項目的支持。
海洋酸化耦合納米CuO顆粒對海水青鳉胚胎的毒性效應
海洋酸化耦合聚苯乙烯納塑料對海水青鳉胚胎的毒性效應
3.海洋赤潮硅藻毒素代謝演變趨勢與機制研究取得重要進展
人類活動和氣候變化雙重壓力下，海洋浮游生物的地理分布和代謝過程發生顯著變化。多列擬菱形藻是一種典型的赤潮硅藻，能夠產生興奮性神經毒素—軟骨藻酸，并在食物鏈中傳遞富集，對海洋生態系統及人類健康影響深遠。
黃海水產研究所海洋藻類種質創制與利用創新團隊以全球變暖和海洋酸化為背景，采用多學科交叉技術手段，通過短期應激和長期適應性實驗、實驗室模擬和海區現場實驗等不同時空試驗的對比驗證，深入解析了多列擬菱形藻對海洋升溫和酸化的生物學應答與調控機制。結果顯示，海洋升溫和酸化顯著增加多列擬菱形藻軟骨藻酸代謝水平，在長期適應條件下，多列擬菱形藻對溫度和酸化具有較強的表型可塑性；升溫和酸化顯著提高軟骨藻酸代謝核心基因DabA、DabB、DabC、DabD和SLC6表達，從而增加了細胞內外軟骨藻酸的濃度。研究為全面解析赤潮硅藻毒素代謝機制奠定基礎，為闡明氣候變化下赤潮毒素產生機理及響應模式提供基礎數據，同時為赤潮生物毒素的生態風險評估提供理論與技術支持。以上工作發表于國際知名期刊The ISME Journal。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、山東省泰山學者、院科技創新團隊等項目支持。
發現全球變暖和海洋酸化顯著提高赤潮硅藻—多列擬菱形藻神經毒素水平，解析了升溫和酸化下多列擬菱形藻軟骨藻酸代謝的分子調控機制
4. 創建工程化外泌體實現魚類性別關鍵基因精準調控
外泌體（Exosomes）是大多數細胞都能分泌的細胞外囊泡，直徑約100納米，因其具有免疫原性低、毒性低等優勢，使其成為極具潛力的功能分子和藥物遞送載體，然而目前其應用僅局限于人類等哺乳動物醫藥研究領域。黃海水產研究所海洋漁業生物遺傳資源評價與合成利用創新團隊以半滑舌鰨為模型，以多種動物中較保守的性別關鍵基因dmrt1為調控對象，通過生物信息學與分子、細胞生物學實驗方法，成功構建了工程化外泌體，實現了dmrt1調控分子向半滑舌鰨精巢細胞的靶向遞送。
該工程化外泌體構建技術體系主要包括內含物的篩選、靶向肽的確定以及工程化外泌體的制備三部分。通過活體注射方式，將該工程化外泌體應用于活體靶向抑制半滑舌鰨精巢dmrt1的表達，證實了dmrt1在維持精巢形態結構和促進精子發生過程中起到重要作用。該技術體系的建立不僅實現了對性別相關基因功能的精準調控，還應用到了魚類生殖干細胞的靶向移植研究中，有望大幅提高生殖干細胞的移植效率，展示出了較強的應用潛力。這是工程化外泌體在水產動物中的首次開發應用，將在水產動物基因功能精準調控及生殖干細胞靶向移植等領域發揮重要作用。以上工作發表于藥物遞送領域國際知名期刊Journal of Controlled Release。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、山東省泰山學者、院科技創新團隊等項目的支持。
構建基于工程化外泌體的miRNA遞送系統，通過靶向半滑舌鰨精巢支持細胞表面特異性受體FSHR，高效調控半滑舌鰨性別決定基因dmrt1，影響精子發生和精巢形態功能
5.培育出石斑魚“金虎雜交斑”新品種
黃海水產研究所大菱鲆和石斑魚遺傳育種創新團隊與萊州明波水產有限公司、海南晨海水產有限公司、中山大學等單位聯合，以生長速度為選育目標性狀，利用連續2代群體選育的棕點石斑魚為母本、藍身大斑石斑魚為父本，并輔助性別轉化和精子冷凍保存技術，遠緣雜交培育出“金虎雜交斑”新品種。該新品種在相同養殖條件下，與母本相比，12、25月齡體重分別提高74.4%和100.2%；與廣泛養殖雜交種珍珠龍膽相比，12、23月齡體重分別提高48.8%、60.7%。停食溫度16℃，較母本降低3℃；半致溫度9℃，較母本降低2℃；耐低氧可達0.24 mg/L，適宜在我國南北方水溫16℃~32℃、鹽度25~32的人工可控海水水體中養殖。其生長速度快、抗逆性強，將為我國現代工廠化、深遠海養殖提供優質的適養品種，將有力推動海洋漁業種業創新和產業可持續發展。
該研究得到國家重點研發計劃、山東省泰山產業領軍人才工程、山東省重點研發計劃、院基本科研業務費、院科技創新團隊等項目支持。
金虎雜交斑新品種
（登記號為GS-02-001-2023）
6.近江牡蠣糖原代謝機制研究取得重要進展
糖原是牡蠣體內最直接有效的儲能物質，其含量的高低直接影響牡蠣的風味和營養品質，是影響牡蠣肉質肥美的主要呈味物質之一，常作為牡蠣肉質性狀重要的評判標準。
黃海水產研究所海水貝類種質創制與利用創新團隊在構建近江牡蠣基因組精細圖譜的基礎上，聯合全基因組關聯分析（GWAS）、轉錄組測序（RNA-seq）分析和染色質可及性測序（ATAC-seq）分析等多種技術方法，篩查定位到63個與糖原代謝相關的候選基因；轉錄組與代謝組聯合分析查明高糖原組性腺組織中糖原分解、糖酵解和三羧酸循環（TCA）過程高度活躍，而與糖異生相關基因PEPCK和FBP1在低糖原組高表達；原位雜交、qRT-PCR技術明確了GS、GS3β基因在近江牡蠣外套膜、鰓、閉殼肌、肝胰腺、唇瓣、性腺等組織的時空表達規律，并通過RNA干擾等技術證明了近江牡蠣閉殼肌和肝胰腺中GS3β基因對GS表達的調控作用。以上研究為進一步解析近江牡蠣糖原代謝機制奠定了基礎，同時為培育高品質牡蠣新品種提供了科學依據和技術支撐。相關成果發表在國際知名期刊Zoological Research和Fishes。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、院基協同創新、院科技創新團隊等項目的支持。
近江牡蠣糖原代謝過程中的分子調控網絡與重要基因信息
7.對蝦新發致玻璃苗弧菌高致病性機制研究取得重要進展
養殖對蝦新發病不斷出現，如玻璃苗弧菌病（translucent post-larva vibriosis，TPV）導致全國80%對蝦育苗場關閉，嚴重威脅我國對蝦種業安全和養殖業綠色發展。自2020年以來，TPV在沿海地區持續流行危害，給我國對蝦養殖產業造成了重大經濟損失。
黃海水產研究所海水魚蝦流行病學與病害防控創新團隊通過質譜與比較基因組分析、毒力基因敲除與回補分析等系統研究發現，TPV是由攜帶沙門氏菌毒性質粒毒力基因與殺蟲蛋白毒力基因（雙毒力基因）的弧菌（Vibriospp. causing TPV,VTPV）引起的細菌性疫病。TPV關鍵毒力因子VHVP-2由187 kb毒性質粒上的關鍵毒力基因vhvp-2編碼，后者位于VTPV毒性質粒可移動元件上，具有在不同弧菌菌株間擴散的能力，VTPV因獲得了關鍵毒力基因vhvp-2基因而對對蝦仔蝦具有了強毒力和高致死性。這是自2020年TPV大規模爆發流行以來，首次揭示其致病菌VTPV的高致死性致病機制。本研究是繼該團隊在致玻璃苗弧菌病大規模爆發流行期間首次鑒定到玻璃苗致病菌（Zouet al., 2020）等工作之后，在TPV致病菌致病機制研究方面取得的又一重要成果。以上工作發表于國際主流期刊Microbiology Spectrum。
該研究得到國家蝦蟹產業技術體系崗位科學家、院所基本科研業務費、院科技創新團隊等項目的支持。
致玻璃苗弧菌關鍵毒力基因鑒定，發現VTPV因獲得了關鍵毒力基因vhvp-2基因而對對蝦仔蝦具有了強毒力和高致死性
8.揭示海洋酸化引發菲律賓蛤仔潛沙行為異常的分子機制
在全球氣候變化背景下，大氣CO2濃度升高引起的海洋酸化是目前國際海洋生態學研究領域的熱點。動物的行為是對外界環境刺激最直接的反應，在個體的生存繁衍、群落結構的維持及生態系統的穩定中發揮著關鍵作用。
黃海水產研究所近海生態養殖創新團隊以我國沿海重要經濟貝類菲律賓蛤仔為研究對象，在創建原位海洋酸化模擬實驗系統的基礎上，采用“現場流水系統+PAMAS+PreSens”的貝類生理能量學標準化測定方法，系統解析了菲律賓蛤仔對海洋酸化脅迫的生理響應及其調節機制。結果發現，海洋酸化脅迫主要通過影響菲律賓蛤仔細胞內外的酸堿平衡狀態（pH、[HCO3-]等），逆轉γ-氨基丁酸A型神經受體（GABAA受體）的功能，即由輸出抑制信號轉變為輸出興奮信號，進而導致菲律賓蛤仔潛沙行為的改變。研究結果豐富了人們對GABAA受體功能的認知，為深入揭示海水養殖貝類對海洋酸化脅迫的響應與適應機制提供了重要的科學依據。以上工作發表于國際知名期刊Environmental Science & Technology。
該研究得到國家重點研發計劃、國家貝類產業技術體系崗位科學家、山東省自然科學基金、山東省泰山學者青年專家計劃、院科技創新團隊等項目的支持。
海洋酸化脅迫通過逆轉GABAA受體的功能，由輸出抑制信號轉變為輸出興奮信號，增加菲律賓蛤仔的潛沙時間并降低其潛沙率
9.深遠海大型智能網箱養殖設施與裝備入選2023中國農業農村重大新裝備
黃海水產研究所陸海接力養殖技術與裝備創新團隊，根據黃渤海區開放海域大陸架走勢相對平緩且風浪較大的特點，與中集藍海洋科技有限公司、煙臺經海海洋漁業有限公司等聯合攻關，突破了淺水單點錨泊、穩定坐底在位、動平衡升降控制、基座-海床藕合設計、海上就位安裝、網衣原位更換等關鍵技術，配套研發了氣動式餌料自動投喂、魚群動態監控、環境監測、漁獲起捕、遠程智能管控等自動化與智能化操控裝備，創制出亞洲第一個單體規模最大的深海智能養殖網箱“經海001號”，構建了適宜我國北方地區的陸海接力養殖模式，并成功進行了許氏平鮋、花鱸等海水魚類的養殖示范，解決了高海況下養殖設施與圈養生物安全保障及遠離岸線操控管理不便等技術難題。該成果入選2023中國農業農村重大新裝備（2023-XZB-09）。
該研究得到國家海水魚產業技術體系、國家重點研發計劃、院科技創新團隊等項目支持。
深遠海大型智能網箱
新裝備證書
10.系統闡釋雙殼貝類中新污染物的風險特征與風險形成過程
黃海水產研究所水產品質量安全形成機制與防控技術創新團隊立足貝類產業健康發展需求，從全鏈條角度解析新污染物的風險特征及風險形成過程，系統闡釋了雙殼貝類中新污染物風險形成的關鍵路徑，明確了特征污染因子風險形成的控制點，為制訂新污染物限量標準和落實《新污染物治理行動方案》提供了重要研究基礎與支撐。
全氟烷基物質（PFASs）、多溴聯苯醚（PBDEs）等有機污染物被列入我國《重點管控新污染物清單（2023年版）》，是目前影響我國漁業高質量發展的關鍵風險因子。該研究采用野外環境調查和室內暴露實驗相結合的方法，明晰了菲律賓蛤仔、貽貝和牡蠣具有高累積污染因子PFOA、BDE-47和PRO的特性；內臟團是污染物的蓄積代謝靶器官；特征污染因子終端代謝物及其風險差異表現在代謝物組成、毒性、含量和比例均不相同；貝類對PFASs的代謝調控通路主要有細胞色素P450、谷胱甘肽循環、JNK及p38依賴的MAPK途徑，而對PFASs和PBDEs復合污染的代謝調控通路以ABC轉運體和Nrf2-Keap1為主。相關成果發表在Science of the Total Environment、Environmental Pollution、Aquatic Toxicology等國際知名和主流期刊。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家貝類產業技術體系崗位科學家、院科技創新團隊等項目支持。
PFASs特征污染因子的代謝調控通路
PRO的蓄積及代謝轉化規律
