近日，中国科学院昆明植物所“2023年度十大进展”揭晓。现将评选结果公布如下：其中，进展第1-3项并列，第5-7项并列。       

多学科交叉促进天然药物源头创新取得重要进展      

通过多学科交叉融合研究，将不断促进天然产物在结构与功能研究方面的新科学问题发现与新生长点拓展；普诺 白玛丹增团队重点开展了五味子科植物及其内生菌中新颖苗头分子、T-型钙通道药物苗头分子方面的系统性研究，本年度取得了以下代表性成果：     

1. 基于“资源调查-天然药物化学-药理与多组学”的新颖先导分子发现研究思路，运用多级菌株筛选体系从国家重点保护植物大果五味子（Schisandra macrocarpa）中挖掘到了一株具有极高代谢潜力的植物内生青霉菌，从中发现具有6种新颖骨架的8个吲哚杂二萜，其中Spid A具有显著降胆固醇活性，与他汀类药物相当且联用效果更佳，并阐明了Spid A促进HMGCR降解的新机制，减少他汀的耐药和副作用。该研究为HMGCR降解剂候选药物研发提供了新化合物实体，为降脂治疗心脑血管疾病提供了新思路（Angewandte Chemie International Edition 2023,e202313859）。     

2. 解码新颖药物研发位点并发现高亚型选择性分子是重要药物靶点T-型钙通道Ca_v3.2药物研发亟需突破的瓶颈之一。通过天然药物化学、药理学、电生理、分子生物学及计算化学等多学科交叉，对黄杨三萜生物碱开展系统性研究，发现9(10/19)abeo-artane型分子对Ca_v3.2选择性突出，进一步揭示了这类分子与Ca_v3.2的相互作用模式及体内药效作用，解析了一种分子与Ca_v3.2相互作用的新模式，解码了一种药物研发的新位点，发现了一个新型止疼药物先导分子（Angewandte Chemie International Edition 2023,e202313461；热点论文Hot Paper）。     

3. 倍半萜二聚体具有结构复杂、生物活性多样的特点，不仅为全合成研究带来了挑战，同时对其生源途径所涉及的D-A反应选择性成因及其功能问题的研究尚属空白。首次从翼梗五味子（Schisandra henryi）中发现了具有高度稠合五环新颖骨架的倍半萜二聚体henrynins A-E；完成了10个该类天然二聚体及其对映体的无保护、发散式仿生全合成，并运用量化计算及化学蛋白质组学方法阐明了反应机理和活性差异性，为进一步解析这类新颖二聚体的作用模式奠定了重要研究基础（Chemical Science DOI 10.1039/D3SC05233H）。     

抗炎症性肠病普通拟杆菌脂多糖十三糖的高效合成      

炎症性肠病是由免疫系统对肠道微生物群的功能障碍引起的胃肠道疾病，具有长期的组织炎症。炎症性肠病有巨大的发病率，在某些情况下，可能导致危及生命的并发症，如结肠癌。目前炎症性肠病的治疗通常依赖于免疫抑制，这需要炎症性肠病患者的密集医疗干预，导致患者日益增长的经济挑战。因此，开发新的和低价格的炎症性肠病治疗药物仍然很重要。     

来源于普通拟杆菌的脂多糖是治疗炎症性肠病的有趣靶点。肖国志专题组采用该组自己发展的基于糖基邻1-苯基烯基苯甲酸酯的正交一锅糖苷化反应策略（Nat. Commun. 2020,11,405；Chem. Sci. 2021,12,5143），实现了普通拟杆菌脂多糖十三糖的首次化学合成（Angew. Chem. Int. Ed. 2023,e202301351）。该合成路线不仅加速了合成，而且也避免了基于硫苷的一锅糖苷化反应所潜在的问题；采用立体选择性的糖苷化反应策略高立体选择性构建α-Kdo糖苷键，α-岩藻糖糖苷键和β-甘露糖糖苷键；汇聚式的【1+6+6】正交一锅糖苷化反应高效合成目标分子十三糖。该工作成果被Nat. Rev. Chem.国际权威期刊主编Stephen博士给予了高度评价和亮点评述（Nat. Rev. Chem. 2023,7,301）。同时，也受邀对肠道共生菌脂多糖的化学合成进行了系统综述（ChemBioChem 2023,24,e202300552）。      

联合发布《云南大型真菌图志》      

昆明植物研究所几代科研人员对云南及周边大型真菌开展了多次野外考察，收集了12.7万份凭证标本，对牛肝菌目、蘑菇目、红菇目等类群开展了系统的分类研究，取得了若干创新性重要科研成果。近年来，真菌攻关团队将形态分类与分子系统发育有机结合，研究5万余份凭证标本，基于第一手野外观察和室内研究数据，提出物种划分的“形态 + 分子 + 生态”标准，编纂完成100余万字的《云南大型真菌图志》（简称《图志》）。《图志》展现了国内国际真菌系统学最新研究成果，收录云南大型真菌33目127科399属1341个物种(含该志作者发表的332新种)的形态特征、分布信息及经济价值，引证凭证标本，提出物种鉴别核酸条码，提供各物种子实体彩色照片、显微特征或孢子扫描插图，评估受威胁大型真菌物种。《图志》反映了云南大型真菌研究最新成果，既是云南省权威、系统的大型真菌图志，也是迄今全国物种数量最多的省级大型真菌图志，对指导云南大型真菌多样性有效保护、资源可持续利用及毒菌中毒预防具有重要科学价值和现实意义。《图志》发布后产生了广泛影响和关注，被《人民日报》、新华社等国内重要媒体专题报道，其中新华社编发的“科学评估发现云南受威胁大型真菌物种62种”浏览量破百万。     

蒿属植物中新颖倍半萜二聚体的发现、抗肝癌活性与作用机制研究      

肝癌是最常见的恶性肿瘤之一，现有治疗肝癌的合成药物和抗体药物取得显著的临床疗效，但数量有限，结构和作用靶标类似，不能满足临床需要。在国家自然科学基金重点项目支持下，陈纪军研究团队近年来致力于从蒿属植物中寻找结构独特、作用机制新颖的抗肝癌先导化合物和创新药物研究，成功建立了蒿属植物中倍半萜二聚体的定向识别与抗肝癌活性跟踪相结合的分离方法。在2023年对南牡蒿、魁蒿、中甸艾、蒙古蒿、南艾蒿、牛尾蒿、黄花蒿、白莲蒿、白叶蒿等9种蒿属植物开展研究，报道新化合物153个，包括新倍半萜二聚体93个，累计报道的166个新二聚体占全世界蒿属植物倍半萜二聚体的70%以上，丰富了蒿属植物中倍半萜二聚体的结构类型。发现抗肝癌活性化合物60余个，对5个化合物开展了抗肝癌作用机制研究，相关研究成果发表在Signal Transduct Target Ther、Org Chem Front、Chin J Chem、Bioorg Chem、Phytochemistry等杂志。特别是从南牡蒿活性部位分离鉴定40个归属于11种结构类型的新颖倍半萜二聚体，是一种植物中发现倍半萜二聚体数目及结构类型最多的报道。活性研究发现南牡蒿素G7对肝癌细胞的增殖抑制活性与索拉菲尼相当，且对正常肝细胞THLE-2显示出较索拉非尼更好的选择性；南牡蒿素G7通过抑制肝癌细胞的侵袭、迁移、诱导细胞凋亡和阻滞G2/M细胞周期从而抑制HepG2细胞的增殖；生物信息学预测表PDGFRA可能是南牡蒿素G7靶标之一，影响AKT/STAT信号通路。通过Western blot和细胞热位移、等温滴定量热法和表面等离子体共振等试验证实南牡蒿素G7通过作用于PDGFRA靶蛋白，调节AKT/STAT信号通路发挥抗肝癌作用，研究为新型抗肝癌药物的研究提供了结构多样的候选分子和重要的药理学基础。该研究发表在国际著名期刊Signal Transduct Target Ther，是该刊创刊以来发表的首篇关于系列新颖结构天然产物及其作用机制与靶点的研究论文。     

昆明植物所在寄生植物与寄主间互作研究领域国际影响力持续提升      

自然界中，植物并不是孤立存在的，而是经常与其它的生物产生多种多样的相互作用。植物在长期的进化过程中获得了不同的生命策略，包括寄生。寄生植物都有一个特殊的器官-吸器，寄生植物与寄主植物间可以通过吸器，进行物质与信号交流。“植物与其它生物互作化学生态学攻关团队”在国际上首次提出寄生植物菟丝子与寄主植物可以形成“菟丝子连接的植物微群体”的生态学概念，并以此为研究模型，开展了一系列创新性的研究。团队的研究发现在菟丝子与寄主植物形成的微群体中，菟丝子能传递有生态学效应的抗虫系统性信号、盐胁迫系统性信号、氮素营养缺乏诱导的系统性信号等。该研究团队还首次揭示菟丝子与寄主植物之间，以及菟丝子介导的不同寄主植物间，都存在大规模的蛋白质交流，某些蛋白质被转运后还保留了生物学功能。研究团队揭示了菟丝子和列当科寄生植物基因组的演化过程，对寄生植物的进化研究提供了重要基础。团队新引进人才崔松岿研究员在根寄生植物松蒿与寄主间互作的研究方面也取得了一系列创新性工作。     

2023年，植物与其它生物互作化学生态学攻关团队分别受国际著名期刊Annual Review of Plant Biology和Current Opinion in Plant Biology的邀请发表重要综述文章，也是研究所首次在Annual Review of Plant Biology杂志发表文章。这两篇综述文章为了解寄生植物与寄主植物间的相互作用提供了丰富的信息和新视角，也标志着昆明植物研究所在国际寄生植物研究领域的影响力持续提升。     

植物中托品烷生物碱生物合成的趋同进化历程      

植物在漫长进化中次生代谢逐渐发生特化，合成特定天然产物。结构相似的天然产物通常集中在植物系统发育树的特定分支。然而，远缘植物也能合成相似天然产物，关于其进化起源机制，目前的认识仍非常有限。这一方面是由于许多天然产物的生物合成路径仍未被解析，另一方面则是因为研究手段和角度相对片面，缺乏新的思路和实验方法来确证。     

黄胜雄专题组以分布于远缘植物中的托品烷生物碱——莨菪碱和可卡因作为研究对象，前期通过转录组分析和体内外酶活验证，成功解析了莨菪碱和可卡因的生物合成路径。在最新的进展中，以茄科产莨菪碱的三分三和古柯科产可卡因的古柯为材料，获得了高质量基因组。在此基础上，结合蛋白催化机理解析，首次从基因组和蛋白结构生物学这两个维度，全面阐释了莨菪碱和可卡因生物合成中5对具有相似功能的合成酶及古柯特有的芽子酮甲基转移酶的独立进化机制。研究结果揭示了茄科和古柯科植物中托品烷生物碱整条生物合成路径化学趋同而基因独立进化，为认识和了解植物中天然产物的进化起源研究提供了一个新视角和经典案例（PNAS,2023,120,e2302448120）。     

八倍体草莓野生祖先种基因组解析及其遗传起源与驯化      

草莓属植物具有生长周期短、倍性丰富、驯化历史短、可遗传转化等特点，使得其成为多倍体生物学与果实驯化生物学的模式研究体系之一。现代栽培草莓（Fragaria   ananassa）起源于18世纪中期两个八倍体野生种—弗州草莓（Fragaria virginiana）和智利草莓（Fragaria chiloensis）的种间杂交。由于八倍体草莓具有高倍性、高杂合度等特征，其基因组组成及其在驯化过程中遗传与表达分化模式仍未知。     

朱安丹专题组深入解析了八倍体草莓的遗传起源和分化特征：1.未配对的括号或引号！提出了一套适用于多倍体的ALLHiC迭代挂载流程，并率先构建了野生八倍体智利草莓和弗州草莓染色体水平的分型基因组；2.分离了四套亚基因组，进而确定森林草莓（Fragaria vesca）和饭沼草莓（F. iinumae）是八倍体草莓是现存的二倍体祖先种；3.解析了八倍体野生-栽培草莓间同源基因的表达分化，明确A亚基因组表达优势，并成功鉴定到了一些在驯化过程中发生了表达偏倚的重要转录因子。该研究为对认识杂交与多倍化对果实驯化的分子调控机制具有重要科学意义，同时为作物野生近缘种发掘利用提供了重要基因资源。研究成果发表在国际主流期刊《自然-植物学》上（Jin et al.,2023.Nature Plants）。该工作发表后受到国内外多家媒体的关注报道，包括《自然-植物学》、中国科学院院刊（英文版）新闻文章等。     

修复糖尿病溃疡创面的天然多糖候选药物分子的发现      

糖尿病足溃疡是糖尿病最常见、危险性最高的并发症之一，对广大糖尿病患者的生命健康构成了巨大威胁。目前糖尿病足的临床治疗方法有限，治愈率极低，截肢率与死亡率高，临床亟需安全有效的创新药物。吴明一专题组长期聚焦于天然多糖类新药的发现与创制研究，2023年研究发现天然多糖AFG可以显著促进急/慢性伤口愈合，效果优于临床上使用的藻酸盐敷料(Nature Communications 2023)。AFG上调信号传导及转录激活蛋白3（STAT3）的磷酸化水平，抑制下游信号通路炎症因子的表达，促使巨噬细胞向抗炎M2表型极化，从而改善糖尿病伤口部位的慢性炎症反应，从而修复难愈合伤口创面。进一步采用仿生策略合成制备了一种天然多糖AFG的水凝胶，该水凝胶在I型和II型糖尿病小鼠伤口模型中均可显著促进创面愈合 (Biomaterials,2023)。上述研究或为临床难治愈的糖尿病足溃疡等皮肤疾病的治疗提供了新思路与新候选药物分子。论文发表后，已被Advanced Science、Advanced Materials、National Science Review、ACS Nano等权威期刊正面他引43次。

人才队伍建设成效显著      　　

高层次人才培养新突破。2023年中国科学院选举产生了59名中国科学院院士，中国科学院昆明植物研究所孙航研究员当选生命科学和医学学部院士。连续两年（2022、2023）获批国家杰出青年基金且2023年获批3项国家自然科学基金人才类项目：国家杰出青年基金 1 项：普诺 白玛丹增；优秀青年科学基金 2 项：邓涛、肖国志，创“十三五”以来当年获批国家自然科学基金人才类项目数新高；新增青促会优秀会员 1 人：邓涛；入选云南省 “云岭学者”称号1人、项目 3 项；中国科学院院士陈晓亚（柔性引进）获吴征镒植物学奖杰出贡献奖，黄胜雄研究员获吴征镒植物学奖青年创新奖。

昆明植物园成功创建国家AAAA级旅游景区

昆明植物园牢牢把握COP15生物多样性体验园提升改造发展契机，并持续巩固运用好生物多样性保护展示成果，提升社会服务价值和服务效能。砥砺前行，再接再厉，2023年昆明植物园成功创建为国家AAAA级旅游景区，获得云南省2023年AAAA级旅游景区创建奖补资金100万元。

昆明植物园举全园之力，对标国家高A级景区创建标准进行打造，园区整体景观质量、服务质量、社会影响力等均得到显著提升，科学研究、物种收集保育、园林园艺景观、科普展览展示、科学教育等特色资源的科学文化内涵不断深化，国际视野、国家水平和地方特色进一步凸显，高质量科学教育和旅游服务理念核心竞争力进一步提高，同年获评“国家生态环境科普基地”，并被联合国生物多样性公约执委办授予“COP15生物多样性永久性成果展示点”，科普服务供给开启新篇章，园区开放发展进入新阶段，并持续为推动云南省高质量科普旅游发展贡献力量。

未来，昆明植物园将不断合理规划园区发展和旅游规划布局，突出国家代表性，完善科学系统性，增显社会公益性，同时不断完善运营管理制度和保障措施，向着特色鲜明、功能完备、服务一流、万物和谐的国家植物园昂首迈进。