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名贵濒危中药材资源的可持续发展是中药产业亟待解决的关键科学问题。2022年1月17日，北京中医药大学和日本富山大学合作研究揭示名贵濒危中药材沉香形成机制，并发表于Nat Communi。此项研究破解了苯乙基色酮的生物合成机制，构建了利用白木香悬浮细胞快速合成结构多样的苯乙基色酮的生物合成体系。研究结果突破了利用合成生物学手段组合合成沉香苯乙基色酮类成分和精准调控白木香结香的关键科学问题。 

基因组测序可以让科学家看到一个人完整的DNA序列构成，对于诊断患者涉及DNA的疾病至关重要。1月12日，斯坦福大学研究人员在NEJM发表论文。研究团队开发了一种超快速纳米孔基因组测序技术，能8小时快速诊断罕见的遗传疾病，这种更快的测序技术准确性高，测序结果可靠，开创造了最快DNA测序技术的吉尼斯世界纪录，并成为了罕见遗传病诊断的“游戏规则改变者”。

利用TaWOX5基因促进小麦的再生能力

（图源：农科院作科所）

遗传转化效率低和基因型依赖性是制约小麦转基因研究与基因编辑研究及应用的主要障碍。2022年1月14日，Nature Plants在线发表了农科院作科所联合日本烟草公司等合作的最新成果。研究团队找到了一个与小麦植株再生相关的基因TaWOX5，利用该基因克服了小麦遗传转化中的基因型依赖性难题，提高了小麦的遗传转化效率，将实现更多品种的转化和遗传改良。

热稳定性是酶蛋白应用的一个重要理化性质，代表了蛋白质在高温环境下的结构稳定性。近日，中国农业科学院与国内科研单位合作，构建了基于分子动力学模拟与人工智能相结合的蛋白质突变体热稳定性预测策略，并通过该策略成功实现了提升PET塑料降解酶耐热性的分子设计，为酶蛋白的定向分子设计提供了新方法并为塑料的生物降解提供了新材料。

氮对作物增产和品质形成十分重要。当前大量无机氮肥的使用虽然提升了作物产量，但也增加了生产成本，同时导致环境污染、水体富营养化和温室气体的排放。近日，JIPB在线发表了澳大利亚莫道克大学李承道教授课题组研究成果。该研究发现HvARE1基因在低氮条件下主要在植物光合组织中表达，在根中表达量较低。研究人员利用农杆菌遗传转化，成功实现了CRISPR/Cas9诱导的HvARE1精确编辑，并在后代中分离得到无外源基因的沉默突变体。该研究表明are1突变在大麦的氮高效利用遗传改良方面具有重要应用价值。   

植物基因组编码中数百个用于感知病原微生物入侵，并通过信号通路激活免疫反应的基因，病原菌也不断进化出新的逃避机制以增强定殖效率。近日，澳大利亚Western Sydney University的Jonathan Plett团队及其合作者在PNAS在线发表了研究。该研究基于ECM真菌及其宿主植物根系之间的共生相互作用，解析了ECM通过miRNA转移介导共生过程的作用机制。该研究首次提供了从外生菌根真菌到植物根部的跨界 sRNA 转移的证据，并揭示了miRNA 参与共生作用发生机制。

草莓果实中花青素作为主要色素能影响果实品质和营养价值。花青素的生物合成由一系列结构基因所编码的酶催化而成，查尔酮合酶是生物合成途径中主要的限速酶。2022年1月9日，中国农业大学李冰冰课题组题研究揭示了低温抑制草莓果实中花青素的积累的分子机制，并于The Plant Cell 在线发表该研究。该研究表明MAPK3是草莓果实低温响应和成熟相关花青素积累的重要调控因子。

类似于青蒿素的很多广泛存在于植物中的天然产物，具有重要的生理活性，是开发新药和研究天然产物的重要来源。近日，美国普渡大学研究团队绘制了中药材百里香和牛至中抗癌化合物的生物合成途径，发表于 Proceedings of the National Academy of Sciences。该研究不仅为更好地理解有效活性成分的生物合成、转运和释放提供了坚实的理论基础，还为今后利用植物生物技术、代谢工程和合成生物学技术在植物或其他微生物中生产高附加值、具有药用价值或营养价值的活性成分提供了新的策略和工具。

人造肉被定位为传统肉类生产的环保替代品。近期，人造肉企业Mosa Meat发布了如何在不改变细胞的情况下取代有争议的生长培养基胎牛血清。该研究结果发表在Nature Food》杂志上。其研究揭示了如何在不使用 FBS [胎牛血清] 和不以任何方式对细胞进行基因改造的情况下实现肌肉分化。同时公司表示已为该配方申请了专利，以保护其用于商业用途。

核DNA和线粒体DNA（mtDNA）中的碱基编辑在生物医学研究和生物技术中应用广泛。1月18日，Nature Communications在线发表了一项研究。研究中作者开发了一个称为锌指脱氨酶（ZFDs）的碱基编辑平台，由锌指DNA结合蛋白、分裂细菌间毒素脱氨酶DddAtox和尿嘧啶糖基化酶抑制剂（UGI）组成，催化靶向C-to-T的转变，而不会在人类细胞中诱导不必要的插入和缺失（indel）。通过使用ZFD体系，实现了在核DNA中60%和mtDNA中30%的碱基编辑效率。

黄绿卷毛菇是一种营养价值和药用价值较高的青藏高原特有的野生珍稀食药两用高等真菌。然其资源面临枯竭的危险，到目前为止人工栽培黄绿卷毛菇子实体尚未获得成功。近日，浙江大学陈启和教授团队发布了青藏高原珍稀食药用菌黄绿卷毛菇的高质量基因组数据和遗传发育相关研究成果。研究利用获得的基因组结果，对4个不同生长发育阶段的黄绿卷毛菇样本进行有参转录组测序，对黄绿卷毛菇子实体的生成与发育机制进行分析。研究结果为后续开展黄绿卷毛菇的人工栽培驯化或培育奠定良好的分子基础。

为了使植物更适应当前的气候变化和疾病，并改善其与环境的相互作用，需要了解植物生长的机制，基因编辑技术CRISPR-Cas9能高精度修饰植物的遗传物质。2022年1月初，VIB 提交了对基因组编辑玉米进行3次田间试验的申请。在温室中的观察表明，改良植物更能抵抗气候压力或更容易消化。同时VIB与法兰德斯农业、渔业和食品研究所 (ILVO) 合作，希望在真实的种植条件下证实该研究。研究实验表明，当暴露于诱导 DNA 损伤的环境压力时，改良玉米比未改良的相生长得更好，这对推动植物生长和分子发育提供了重要支撑。

近几年，由于全球气候变化、人口增加及货物运输，传播检疫性有害生物 (QP) 和限定的非检疫性有害生物 (RNQP) 的可能性逐渐增加。因此，需要开发创新、快速和稳健的诊断方法。近日，Computomics 与 BLE 合作，合作项目为基于纳米探针的植物病原体检测筛选方法 (NanoSPoD)。该项目的目的是通过采用 NBMS 普遍提高所有下游分子生物学分析方法的样品质量，从而使这些方法获得更高的灵敏度和稳健性。

Eagle Genomics与Quadram InstituteEagle 近期达成合作，双方将通过AI辅助技术促进理解微生物组科学分析，有效利用多维、多组学的生物数据. e[datascientist]™ 为科学家们提供平台建立合作，以及更轻松地查询、集成和简化新数据集。Genomics是领先的将网络科学应用于生物学的 Deep Tech软件企业，专注于推动食品、医疗保健、个人护理和美容以及农业生物行业的科学研发数字化。Quadram 研究所是世界领先的研究所，在食品科学、肠道生物学和人类健康之间创造了新桥梁。

近期，中信资本投资韩国植物基食品公司Organica。作为战略投资者，中信资本将积极与Organica和BriteBelly合作，促进其全球扩张。BriteBelly是Organica的衍生产品，目标是替代肉类市场。该公司将通过利用从中信资本筹集的资金来进行全球扩张。Organica成立于2013年，其产品包括替代肉、植物蛋白和功能食品以及素食小吃和饮料。它已经在星巴克、咖啡豆、7-Eleven和Yakult等主要渠道推出产品。

真菌生物发光系统的特征（来源：Nature Biotechnology ）

GFP 发光不需要其他底物或者共同作用因子，可以用于在活体中监测基因表达和蛋白质的定位。近日合成生物学公司 Light Bio 创始人 Karen Sarkisyan 在社交媒体上宣布，其首个自发光的观赏植物矮牵牛花正在商业化，目前进入了众筹阶段。该研究通过将合成生物学应用于生命光的自然多样性，在生物发光方面创造了新的能力，为基础研究、工业流程和消费品提供了新的解决方案。

1月19日，法国素食培根初创公司 La Vie完成 A 轮融资，总额为 2830万美元。本轮融资由风险投资基金 Seventures 牵头，是迄今为止法国食品科技公司最大的单一替代蛋白质融资。该公司表示目前专注于猪肉产品并且尚未确认任何潜在的新产品线，但已经为一种植物脂肪申请了专利，该植物脂肪有望提供多种应用。

Faeth Therapeutics是一家开发精准营养解决方案以帮助抗击癌症的初创公司，在由Khosla Ventures和Future Ventures领投的一轮融资中筹集了2000万美元的种子资金。AgFunder、Digitalis Ventures、S2G Ventures、KdT Ventures、Cantos和Unshackled Ventures也加入了这一轮。Faeth 的机器学习驱动的临床发现平台MetabOS 旨在根据基因型、起源器官和治疗确定哪些营养素对肿瘤的生长有积极或消极的影响。

饲料添加剂产业作为饲料工业的核心近几年发展迅速。近日，饲料添加剂企业美农生物募集资金3.8亿元，并拟投入3.63亿元用于新建饲料相关产品生产项目、营运及技术服务中心建设及补充流动资金。美农生物于1997年成立，专业从事饲料添加剂和酶解蛋白饲料原料研发、生产和销售。依托在该领域拥有的核心技术和自主知识产权，形成了可用于猪、反刍动物、家禽和水产动物的四类产品线及产品应用方案，主要产品包括功能性饲料添加剂、营养性饲料添加剂和酶解植物蛋白。

1月17日，微构工场完成了 2.5 亿人民币的A轮融资，此次融资由中国国有企业混合所有制改革基金有限公司（简称“混改基金”）领投，国中资本、GRC SinoGreen Fund 富华资本、众海投资、顺义区国。根据微构工场另一联合创始人兰宇轩透露，此次A 轮融资将用于完善千吨智能制造平台，并筹建万吨的 PHA 生产基地。微构工场是一家合成生物技术研发商，该公司用合成生物学的方法生产可生物降解的医疗级和食品级 PHA 材料，致力于利用合成生物技术实现传统化工高值化合物的生物制造。

近日，深势科技完成数千万美元 B 轮融资，本轮融资由源码资本、启明创投共同领投，老股东高瓴创投、经纬创投等持续加码，奇迹资本担任本轮融资的独家 FA。本轮融资资金将用于不断吸引行业内顶尖人才，深化微尺度工业设计平台的落地完善与建设，坚持在药物、材料设计等技术方向的长期投入。深势科技成立于 2018 年，其以“AI＋分子模拟”技术，打造微尺度工业设计平台，业务覆盖生命、能源、材料科学与工程研究等领域。

Iridia 近日获得了 600 万美元的风险投资，投资方是 Prime Movers Lab。该公司于去年3月份获得了由 LifeSci Venture Partners 领投的 2400万美元B轮融资。Iridia目前正在开发一种高度并行的系统，以使纳米模块阵列能够以极高的密度存储数据，此次资金将开发设备原型的同时进一步验证公司的技术。Iridia 成立于 2016 年，总部位于美国加利福尼亚州的卡尔斯巴德，公司致力于利用生物技术来开发新一代的数据存储方式，通过结合 DNA 聚合物合成技术、电子纳米开关和半导体制造技术，打造基于DNA的数据存储解决方案。

利用生物固氮替代化学氮肥，实现节肥增产增效，在农业生产中具有巨大应用潜力。近日，中国农业科学院科研团队“人工高效生物固氮技术及农业示范应用”项目获得生物技术优胜奖并晋级总决赛。该项目针对广泛存在于非豆科作物根际的联合固氮体系天然缺陷，采用合成生物学模块化概念和系统设计理论，力图克服生物固氮自然法则，开发具有可降解性、保水性、根表亲和性和供氧供碳功能等生物活力的人工合成材料，创制新型固氮产品。该研究为替代传统农业依赖化学氮肥的生产方式，确保农业高质量绿色发展和国家“碳达峰碳中和”目标实现提供颠覆性技术支撑。

在新冠疫情以及生物技术的持续发展下，数字生物学、人工智能、生物平台及监管框架的重要性引人注目。2022 年初，Flagship Pioneering创始人Noubar Afayan 探讨了生物技术的四大趋势：可编程药物和数字生物学、机器学习和人工智能、生物技术平台的增值潜力以及监管重置。他认为可编程药物是数字生物学发展中非常重要的一部分，同时认为生物学与人工智能的融合能生成新的科学假设，并阐述多产品生物平台公司最有可能创造增值潜力；相关部门的监管框架可以负责确保产品上市前的安全性和有效性。

培育肉又称细胞培养肉，其相关生产技术具有极高的资源转化率、良好的可持续性和动物友好性，是一种高效、洁净的动物肉生产方式。中国工程院梳理培育肉的生产流程、主要环节，剖析培育肉工业化生产的关键技术瓶颈、基础科学问题；调研国际培育肉行业发展态势，分析我国培育肉技术研发进程与面临问题；针对性提出技术发展方向和行业发展策略，以期为我国培育肉的技术与产业发展提供基础参考。发展培育肉生产技术对保障肉制品充足供应、促进资源优化配置、推动传统农业模式转型升级、保持经济社会可持续发展都具有积极意义。

近些年，我国在水稻分子模块设计育种技术方面优势明显，引领了国际育种发展方向。同时我国种业发展基础仍不牢固。中科院种康院士研究团队通过分子设计的方式培育耐寒水稻品种，为解决我国乃至全球粮食安全问题提供保障。研究团队借助水稻基础生物学与育种研究的经验，着力建设饲草复杂基因组功能解析、饲草分子设计育种的理论与技术体系，推动饲草育种尽快步入设计育种时代。

种子是种植者生产所需的关键农业投入之一。在转基因性状、新的育种技术或新的非转基因技术的推动下，种子市场的未来发展对于在产量、营养价值、抗旱和抗逆性方面实现必要的改进至关重要。据统计，商业种子市场增长4.9%，估计在2020年达到449.44亿美元。其中，全球转基因种子市场，包括耐除草剂（HT）、抗虫（IR）和叠加性状种子，增长8.0%，达到214.65 亿美元。

2021 年 12 月 27 日，根据《农业植物品种命名规定》第十五条规定，农业农村部科技教育司发布了拟批准颁发农业转基因生物安全证书公示清单，中国农业大学国家玉米改良中心培育的抗虫玉米 ND207（原名 2A-7）的生物安全证书审批进入公示。目前，抗虫玉米 ND207 已获得了北方春玉米区和黄淮海夏玉米区的安全证书（生产应用），有效期从2021年12月17日到2026年12月16日。抗虫玉米 ND207 是在国家科技重大专项长期资助下获得的产品，该产品高抗玉米螟、粘虫、棉铃虫和桃蛀螟等玉米主要鳞翅目害虫，并能有效控制草地贪夜蛾危害。此项合作研究为推进产业化进程，保障我国粮食安全贡献力量。

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