2023年，中国水产科学研究院黄海水产研究所深入贯彻党的二十大精神和习近平总书记关于科技创新的重要指示，聚焦渔业科技创新主责主业，坚持“四个面向”，不断激发创新创造活力，在渔业资源与生态环境、种子工程与健康养殖、水产加工与质量安全等领域取得了一系列新成果和新突破，为持续推进现代渔业绿色高质量发展作出了新贡献。
经所属各科研部门推荐和专家评议，共遴选出13项2023年度取得的重要科研进展，其中3项入选中国水产科学研究院科研重大进展。
入选中国水产科学研究院科研重大进展3项
1.领衔破译迄今最大动物基因组-南极磷虾基因组图谱
黄海水产研究所海洋渔业生物遗传资源评价与合成利用创新团队领衔破译了国际上迄今为止最大的动物基因组图谱-南极磷虾基因组图谱，揭示了南极磷虾适应极端环境和群体历史演化的分子基础，研究成果以封面文章形式发表在Cell，是我国水产领域首篇Cell论文。该成果利用我国自主研发的基因组组装算法，突破了超大且高重复基因组组装的技术瓶颈，绘制了迄今为止最大的动物基因组图谱（基因组大小为48Gb，约是人类基因组的16倍，重复序列高达92.45%）；首次揭示了南极磷虾适应极昼极夜生物节律的分子机制；证实了环南极大陆不同群体间具有遗传连通性，发现了环境对种群结构的潜在影响，阐明了南极磷虾资源量形成与积聚的历史演变规律。研究成果为海洋生物极端环境适应机制及群体演化研究提供了新的理论参考，为极地渔业资源的管理提供了科学依据。
该研究得到国家重点研发计划、国家高层次人才特殊支持计划、山东省泰山学者、院科技创新团队等项目支持。
2.自主选育出中国对虾耐低温新品种
黄海水产研究所凡纳滨对虾和中国对虾遗传育种创新团队针对中国对虾养殖业的困境，立足于中国对虾产业提升和绿色发展，聚焦中国对虾低温耐受性、WSSV抗性、存活率和收获体重等主要选育性状，基于多性状复合育种技术进行中国对虾新品种选育，于2023年成功获批国审新品种“黄海6号”（水产新品种登记号：GS-01-008-2023），实现早放苗、晚收获(错峰)，延长养殖时间，达到增产增收效果。
该品种是以2015年从中国对虾“黄海5号”核心育种群体和朝鲜半岛西海岸收集的野生群体中分别挑选的1200尾和140尾个体为基础群体，以低温耐受性、WSSV（白斑综合征病毒）抗性和收获体重为目标性状，采用家系选育技术，经连续5代选育而成。在相同养殖条件下，与未经选育的中国对虾相比，低温半致死存活率、WSSV感染后半致死存活率和210日龄体重分别提高32.22%、27.74%和41.27%。适宜在我国中国对虾主产区水温15℃-30℃和盐度20-33的人工可控的海水水体中养殖。
该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东省泰山产业领军人才工程、院科技创新团队等项目支持。
3．创立海水池塘和盐碱水域生态工程化养殖技术
黄海水产研究所海水池塘生态工程化养殖创新团队和东海水产研究所盐碱水养殖与渔农综合利用创新团队针对池塘养殖工程化水平落后、营养物质利用率低，以及盐碱水域宜养品种匮乏、水质改良技术薄弱等产业瓶颈，联合中科院海洋所、中国海洋大学、黑龙江水产研究所等单位合作完成“海水池塘和盐碱水域生态工程化养殖技术”，形成以“智能化设施装备研发+养殖生态系统优化+水质综合改良调控+营养物质高效利用+生态工程化养殖模式构建”为核心的绿色养殖技术体系。
该技术研制出150kg级自主导航投饵船、高分辨率水下摄像机、7参数水质监测仪等自动化装备，开发对虾养殖智能化管控平台，应用降低成本30%以上；研发出养殖生态系统优化、营养物质高效利用和尾水生态净化技术，氮磷排放分别降低45.8%和50.0%，构建“虾（蟹）-贝（参/蜇）-鱼（藻）”海水池塘生态工程化养殖模式4个，综合效益提高40%以上；筛选出耐高pH中国对虾、大鳞鲃、脊尾白虾和拟穴青蟹等耐盐碱经济种，建立盐碱水质综合改良调控技术，盐碱水pH低于9.0，碳酸盐碱度最高下降86.3%，构建了华北多生态位综合利用、西北棚-塘接力养殖和东北循环水渔农综合利用模式，经济效益提高30%以上，实现经济和生态效益双赢。该技术在我国海水和盐碱水域主养区进行了产业化应用，入选2023中国农业农村重大新技术。
该研究得到国家重点研发计划、院科技创新团队等项目支持。
入选黄海水产研究所所级科研重大进展10项
1.南极磷虾渔船声学数据自动化快速处理与应用技术取得重要进展
南极磷虾资源具有显著的时空动态变化特征，及时获取渔场资源动态信息是实现中心渔场高效探查和资源科学管理的重要前提。黄海水产研究所极地渔业资源开发利用创新团队围绕渔船声学数据的科学化利用持续发力，开发了声学数据的快速处理与传输技术以及利用“无序”声学数据开展磷虾资源评估与集群特征提取的自动化快速处理技术。
该研究在前期突破强噪声消除与磷虾集群识别等关键技术的基础上，以当前主流的科学探鱼仪为平台，通过深度解析回声数据承载的信息，进一步优化噪声消除、海底检测、磷虾集群识别等关键算法，提升了渔船声学数据的自动化快速处理的技术水平，并通过数理统计方法的优化组合，建立了基于渔船生产期间声学数据的南极磷虾资源量评估方法，实现了“凌乱无序”声学数据的科学化利用。上述技术突破可使渔船在生产过程中准实时地实现磷虾资源状况的评估，掌握磷虾相对资源密度分布及虾群厚度、长度、分布水层与集群间距等捕捞生产必需的渔业信息，并通过网络传输指导渔船制定生产策略、支撑渔业管理部门及时掌握渔场渔情。该系列技术同时还可应用于海量历史声学数据的自动化快速处理，极大地将科研人员从基础数据处理这一极为耗时的工作中解放出来。相关成果已形成软件著作权付诸应用，成果论文发表在Frontiers in Marine Science。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、崂山实验室“十四五”重大项目、院科技创新团队等项目支持。
自动处理软件处理结果图
软件著作权证书
2.阐明了气候变化耦合典型新污染物的海洋环境效应
新污染物和气候变化是全球关注的重大环境问题。黄海水产研究所黄渤海渔业生态环境评价与生物修复创新团队以典型新污染物纳塑料和金属纳米颗粒为研究材料，以模式生物小球藻和海水青鳉为研究对象，开展了海洋酸化耦合纳米CuO颗粒/聚苯乙烯纳塑料、UV-B辐射耦合纳米TiO2颗粒的生物毒性效应研究，系统阐明了气候变化耦合典型新污染物的海洋环境效应。
该研究发现海洋酸化逆转了不同表面电荷聚苯乙烯纳塑料对海水青鳉胚胎的毒性效应，这主要是由于海洋酸化条件下不同表面电荷聚苯乙烯纳塑料的悬浮性发生改变，从而导致海水青鳉生物内纳塑料的富集含量发生逆转；海洋酸化增强了纳米CuO颗粒对海水青鳉胚胎的毒性效应，这主要是由于海洋酸化条件下纳米CuO颗粒的团聚性能减弱、水力直径变小，导致了更高的生物利用度；UV-B辐射下小球藻细胞膜破坏使得纳米TiO2能够进入藻细胞，参与Sec途径和ABC转运体家族基因表达上调，促使细胞分泌胞外聚合物，成为阻止纳米TiO2内化的屏障。该研究为科学评估气候变化条件下的新污染物海洋生态风险提供了理论依据。研究成果发表在国际知名期刊Journal of Hazardous Materials和Science of the Total Environment。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省泰山学者青年专家计划、山东省重点研发计划和院科技创新团队等项目的支持。
海洋酸化耦合纳米CuO颗粒对海水青鳉胚胎的毒性效应
海洋酸化耦合聚苯乙烯纳塑料对海水青鳉胚胎的毒性效应
3.海洋赤潮硅藻毒素代谢演变趋势与机制研究取得重要进展
人类活动和气候变化双重压力下，海洋浮游生物的地理分布和代谢过程发生显著变化。多列拟菱形藻是一种典型的赤潮硅藻，能够产生兴奋性神经毒素—软骨藻酸，并在食物链中传递富集，对海洋生态系统及人类健康影响深远。
黄海水产研究所海洋藻类种质创制与利用创新团队以全球变暖和海洋酸化为背景，采用多学科交叉技术手段，通过短期应激和长期适应性实验、实验室模拟和海区现场实验等不同时空试验的对比验证，深入解析了多列拟菱形藻对海洋升温和酸化的生物学应答与调控机制。结果显示，海洋升温和酸化显著增加多列拟菱形藻软骨藻酸代谢水平，在长期适应条件下，多列拟菱形藻对温度和酸化具有较强的表型可塑性；升温和酸化显著提高软骨藻酸代谢核心基因DabA、DabB、DabC、DabD和SLC6表达，从而增加了细胞内外软骨藻酸的浓度。研究为全面解析赤潮硅藻毒素代谢机制奠定基础，为阐明气候变化下赤潮毒素产生机理及响应模式提供基础数据，同时为赤潮生物毒素的生态风险评估提供理论与技术支持。以上工作发表于国际知名期刊The ISME Journal。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省泰山学者、院科技创新团队等项目支持。
发现全球变暖和海洋酸化显著提高赤潮硅藻—多列拟菱形藻神经毒素水平，解析了升温和酸化下多列拟菱形藻软骨藻酸代谢的分子调控机制
4. 创建工程化外泌体实现鱼类性别关键基因精准调控
外泌体（Exosomes）是大多数细胞都能分泌的细胞外囊泡，直径约100纳米，因其具有免疫原性低、毒性低等优势，使其成为极具潜力的功能分子和药物递送载体，然而目前其应用仅局限于人类等哺乳动物医药研究领域。黄海水产研究所海洋渔业生物遗传资源评价与合成利用创新团队以半滑舌鳎为模型，以多种动物中较保守的性别关键基因dmrt1为调控对象，通过生物信息学与分子、细胞生物学实验方法，成功构建了工程化外泌体，实现了dmrt1调控分子向半滑舌鳎精巢细胞的靶向递送。
该工程化外泌体构建技术体系主要包括内含物的筛选、靶向肽的确定以及工程化外泌体的制备三部分。通过活体注射方式，将该工程化外泌体应用于活体靶向抑制半滑舌鳎精巢dmrt1的表达，证实了dmrt1在维持精巢形态结构和促进精子发生过程中起到重要作用。该技术体系的建立不仅实现了对性别相关基因功能的精准调控，还应用到了鱼类生殖干细胞的靶向移植研究中，有望大幅提高生殖干细胞的移植效率，展示出了较强的应用潜力。这是工程化外泌体在水产动物中的首次开发应用，将在水产动物基因功能精准调控及生殖干细胞靶向移植等领域发挥重要作用。以上工作发表于药物递送领域国际知名期刊Journal of Controlled Release。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省泰山学者、院科技创新团队等项目的支持。
构建基于工程化外泌体的miRNA递送系统，通过靶向半滑舌鳎精巢支持细胞表面特异性受体FSHR，高效调控半滑舌鳎性别决定基因dmrt1，影响精子发生和精巢形态功能
5.培育出石斑鱼“金虎杂交斑”新品种
黄海水产研究所大菱鲆和石斑鱼遗传育种创新团队与莱州明波水产有限公司、海南晨海水产有限公司、中山大学等单位联合，以生长速度为选育目标性状，利用连续2代群体选育的棕点石斑鱼为母本、蓝身大斑石斑鱼为父本，并辅助性别转化和精子冷冻保存技术，远缘杂交培育出“金虎杂交斑”新品种。该新品种在相同养殖条件下，与母本相比，12、25月龄体重分别提高74.4%和100.2%；与广泛养殖杂交种珍珠龙胆相比，12、23月龄体重分别提高48.8%、60.7%。停食温度16℃，较母本降低3℃；半致温度9℃，较母本降低2℃；耐低氧可达0.24 mg/L，适宜在我国南北方水温16℃~32℃、盐度25~32的人工可控海水水体中养殖。其生长速度快、抗逆性强，将为我国现代工厂化、深远海养殖提供优质的适养品种，将有力推动海洋渔业种业创新和产业可持续发展。
该研究得到国家重点研发计划、山东省泰山产业领军人才工程、山东省重点研发计划、院基本科研业务费、院科技创新团队等项目支持。
金虎杂交斑新品种
（登记号为GS-02-001-2023）
6.近江牡蛎糖原代谢机制研究取得重要进展
糖原是牡蛎体内最直接有效的储能物质，其含量的高低直接影响牡蛎的风味和营养品质，是影响牡蛎肉质肥美的主要呈味物质之一，常作为牡蛎肉质性状重要的评判标准。
黄海水产研究所海水贝类种质创制与利用创新团队在构建近江牡蛎基因组精细图谱的基础上，联合全基因组关联分析（GWAS）、转录组测序（RNA-seq）分析和染色质可及性测序（ATAC-seq）分析等多种技术方法，筛查定位到63个与糖原代谢相关的候选基因；转录组与代谢组联合分析查明高糖原组性腺组织中糖原分解、糖酵解和三羧酸循环（TCA）过程高度活跃，而与糖异生相关基因PEPCK和FBP1在低糖原组高表达；原位杂交、qRT-PCR技术明确了GS、GS3β基因在近江牡蛎外套膜、鳃、闭壳肌、肝胰腺、唇瓣、性腺等组织的时空表达规律，并通过RNA干扰等技术证明了近江牡蛎闭壳肌和肝胰腺中GS3β基因对GS表达的调控作用。以上研究为进一步解析近江牡蛎糖原代谢机制奠定了基础，同时为培育高品质牡蛎新品种提供了科学依据和技术支撑。相关成果发表在国际知名期刊Zoological Research和Fishes。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、院基协同创新、院科技创新团队等项目的支持。
近江牡蛎糖原代谢过程中的分子调控网络与重要基因信息
7.对虾新发致玻璃苗弧菌高致病性机制研究取得重要进展
养殖对虾新发病不断出现，如玻璃苗弧菌病（translucent post-larva vibriosis，TPV）导致全国80%对虾育苗场关闭，严重威胁我国对虾种业安全和养殖业绿色发展。自2020年以来，TPV在沿海地区持续流行危害，给我国对虾养殖产业造成了重大经济损失。
黄海水产研究所海水鱼虾流行病学与病害防控创新团队通过质谱与比较基因组分析、毒力基因敲除与回补分析等系统研究发现，TPV是由携带沙门氏菌毒性质粒毒力基因与杀虫蛋白毒力基因（双毒力基因）的弧菌（Vibriospp. causing TPV,VTPV）引起的细菌性疫病。TPV关键毒力因子VHVP-2由187 kb毒性质粒上的关键毒力基因vhvp-2编码，后者位于VTPV毒性质粒可移动元件上，具有在不同弧菌菌株间扩散的能力，VTPV因获得了关键毒力基因vhvp-2基因而对对虾仔虾具有了强毒力和高致死性。这是自2020年TPV大规模爆发流行以来，首次揭示其致病菌VTPV的高致死性致病机制。本研究是继该团队在致玻璃苗弧菌病大规模爆发流行期间首次鉴定到玻璃苗致病菌（Zouet al., 2020）等工作之后，在TPV致病菌致病机制研究方面取得的又一重要成果。以上工作发表于国际主流期刊Microbiology Spectrum。
该研究得到国家虾蟹产业技术体系岗位科学家、院所基本科研业务费、院科技创新团队等项目的支持。
致玻璃苗弧菌关键毒力基因鉴定，发现VTPV因获得了关键毒力基因vhvp-2基因而对对虾仔虾具有了强毒力和高致死性
8.揭示海洋酸化引发菲律宾蛤仔潜沙行为异常的分子机制
在全球气候变化背景下，大气CO2浓度升高引起的海洋酸化是目前国际海洋生态学研究领域的热点。动物的行为是对外界环境刺激最直接的反应，在个体的生存繁衍、群落结构的维持及生态系统的稳定中发挥着关键作用。
黄海水产研究所近海生态养殖创新团队以我国沿海重要经济贝类菲律宾蛤仔为研究对象，在创建原位海洋酸化模拟实验系统的基础上，采用“现场流水系统+PAMAS+PreSens”的贝类生理能量学标准化测定方法，系统解析了菲律宾蛤仔对海洋酸化胁迫的生理响应及其调节机制。结果发现，海洋酸化胁迫主要通过影响菲律宾蛤仔细胞内外的酸碱平衡状态（pH、[HCO3-]等），逆转γ-氨基丁酸A型神经受体（GABAA受体）的功能，即由输出抑制信号转变为输出兴奋信号，进而导致菲律宾蛤仔潜沙行为的改变。研究结果丰富了人们对GABAA受体功能的认知，为深入揭示海水养殖贝类对海洋酸化胁迫的响应与适应机制提供了重要的科学依据。以上工作发表于国际知名期刊Environmental Science & Technology。
该研究得到国家重点研发计划、国家贝类产业技术体系岗位科学家、山东省自然科学基金、山东省泰山学者青年专家计划、院科技创新团队等项目的支持。
海洋酸化胁迫通过逆转GABAA受体的功能，由输出抑制信号转变为输出兴奋信号，增加菲律宾蛤仔的潜沙时间并降低其潜沙率
9.深远海大型智能网箱养殖设施与装备入选2023中国农业农村重大新装备
黄海水产研究所陆海接力养殖技术与装备创新团队，根据黄渤海区开放海域大陆架走势相对平缓且风浪较大的特点，与中集蓝海洋科技有限公司、烟台经海海洋渔业有限公司等联合攻关，突破了浅水单点锚泊、稳定坐底在位、动平衡升降控制、基座-海床藕合设计、海上就位安装、网衣原位更换等关键技术，配套研发了气动式饵料自动投喂、鱼群动态监控、环境监测、渔获起捕、远程智能管控等自动化与智能化操控装备，创制出亚洲第一个单体规模最大的深海智能养殖网箱“经海001号”，构建了适宜我国北方地区的陆海接力养殖模式，并成功进行了许氏平鮋、花鲈等海水鱼类的养殖示范，解决了高海况下养殖设施与圈养生物安全保障及远离岸线操控管理不便等技术难题。该成果入选2023中国农业农村重大新装备（2023-XZB-09）。
该研究得到国家海水鱼产业技术体系、国家重点研发计划、院科技创新团队等项目支持。
深远海大型智能网箱
新装备证书
10.系统阐释双壳贝类中新污染物的风险特征与风险形成过程
黄海水产研究所水产品质量安全形成机制与防控技术创新团队立足贝类产业健康发展需求，从全链条角度解析新污染物的风险特征及风险形成过程，系统阐释了双壳贝类中新污染物风险形成的关键路径，明确了特征污染因子风险形成的控制点，为制订新污染物限量标准和落实《新污染物治理行动方案》提供了重要研究基础与支撑。
全氟烷基物质（PFASs）、多溴联苯醚（PBDEs）等有机污染物被列入我国《重点管控新污染物清单（2023年版）》，是目前影响我国渔业高质量发展的关键风险因子。该研究采用野外环境调查和室内暴露实验相结合的方法，明晰了菲律宾蛤仔、贻贝和牡蛎具有高累积污染因子PFOA、BDE-47和PRO的特性；内脏团是污染物的蓄积代谢靶器官；特征污染因子终端代谢物及其风险差异表现在代谢物组成、毒性、含量和比例均不相同；贝类对PFASs的代谢调控通路主要有细胞色素P450、谷胱甘肽循环、JNK及p38依赖的MAPK途径，而对PFASs和PBDEs复合污染的代谢调控通路以ABC转运体和Nrf2-Keap1为主。相关成果发表在Science of the Total Environment、Environmental Pollution、Aquatic Toxicology等国际知名和主流期刊。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家贝类产业技术体系岗位科学家、院科技创新团队等项目支持。
PFASs特征污染因子的代谢调控通路
PRO的蓄积及代谢转化规律
