青岛海洋科学与技术试点国家实验室

科研动态

代表成果

科研进展

学术活动

13 DEC 2018

海洋试点国家实验室为厄尔尼诺现象研究做出新贡献

12月13日，国际顶级期刊Nature杂志发布了题为"Increased variability of eastern Pacific El Niño under greenhouse warming"的研究成果。同时，Nature向全世界媒体发布了新闻稿，并邀请同领域专家撰写News and Views对该项研究成果进行解读和评论。此项成果由青岛海洋科学与技术试点国家实验室（以下简称“海洋试点国家实验室”）领军科学家、国际南半球海洋研究中心主任蔡文炬为第一作者，海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新院士为联合通讯作者的科研团队共同完成。该文章指出，温室效应下东太平洋厄尔尼诺现象的变率增加，对全球极端天气事件、生态系统和农业带来了显著影响，该研究解决了一个困扰着科学家们长达几十年的重大科学问题，凸显了海洋试点国家实验室在气候变化研究领域的国际前沿地位。

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13 DEC 2018

海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室科学家完成花鲈基因组精细图谱绘制

花鲈俗称鲈鱼、七星鲈、花寨，广泛分布于渤海至南海的近岸水域以及通海的江河水域，是一种广温广盐性经济鱼类，具有生长较快、适应性广、味道鲜美等特点。2017年我国花鲈的养殖产量为15万吨左右，是我国重要海水养殖鱼类，也可以作为淡水驯化养殖的重要鱼类。随着养殖业的发展，病害发生日益严重，尤其是细菌性疾病频发成为限制其养殖业健康发展的重要瓶颈。破译花鲈基因组、发掘抗病抗逆生长等重要性状相关功能基因，推动花鲈抗病、抗逆新品种选育是解决养殖花鲈细菌性疾病难题的关键技术之一。在青岛海洋科学与技术试点国家实验室鳌山科技创新计划“蓝色生物资源开发利用”（2015ASKJ02）和鳌山人才培养计划（2017ASTCP-OS15,2017ASTCP-ES06）等项目的支持下，海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室陈松林研究员领衔并联合青岛华大基因研究院历经3年努力，完成了花鲈全基因组测序和精细图谱绘制，研究论文“Chromosome-level genome assembly of the spotted sea bass, Lateolabrax maculatus”最近在国际重要刊物GigaScience杂志发表。

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16 NOV 2018

海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室天然气水合物团队新获三项国际发明专利

日前，海洋试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室（以下简称“功能实验室”）天然气水合物团队在天然气水合物环境研究和海底热液金属硫化物研究方面取得创新成果，新获三项国际发明专利，研究成果获得国际认可。功能实验室天然气水合物团队瞄准天然气水合物勘查开采中的国际前沿问题，不断提高关键核心技术创新能力，自主研发了面向天然气水合物开发环境监测的海床基多点原位长期观测系统和静探复合式地球化学微电极探针两项原创技术。思路巧妙，设计新颖，且具有可观的应用潜力和市场前景，两项技术近日在日本成功获得专利授权，专利号分别为“特许第6386653号”和“特许第6405032号”。这使我国在相关技术研发和潜在市场保护方面占据了先机，也为天然气水合物的绿色开发储备了技术。

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21 OCT 2018

南美白对虾核心育种技术取得重大突破

南美白对虾是全球单一产值最高的海水养殖种类，拥有巨大的国内外市场需求，在我国年产量150万吨以上，占全国对虾养殖总产量的80%以上，年产值600多亿元。但长期以来，南美白对虾的育种技术被国外少数几个国家控制，我国种虾的年需求量超过150万对，苗种年需求量超过6000亿尾，完全依赖进口。为破解这一难题，青岛海洋科学与技术试点国家实验室（以下简称“海洋试点国家实验室”）海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室的孔杰研究员带领科研团队，自2011年起组合30多个引进种质资源群体，创新研发出核心育种技术和制种技术，在青岛等地培育出“壬海1号”、“海兴农2号”2个国家级新品种；突破了种虾循环水养殖、健康微生态系统调控和繁育性能营养调控关键技术，建立了标准化、规模化无特定病原种虾养殖关键技术，具备了大规模扩繁优质种虾的技术能力。

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16 OCT 2018

李文利教授课题组在Nature子刊发表tRNA依赖型二酮哌嗪萜类化合物生物合成新机制

近日，青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋药物与生物制品功能实验室李文利教授课题组揭示了一种全新的tRNA依赖型二酮哌嗪-萜类化合物生物合成机制。2018年10月5日，该研究成果以 “Genome mining of cyclodipeptide synthases unravels unusual tRNA-dependent diketopiperazine-terpene biosynthetic machinery” 为题发表于国际权威期刊Nature子刊《自然-通讯》（Nature Communications, DOI: s41467-018-06411-x）。含有二酮哌嗪（DKPs）骨架的天然产物具有能跨过肠屏障和血脑屏障等特点，是重要的药物先导化合物。DKPs的生物合成分为非核糖体肽合酶（NRPSs）和环二肽合酶（CDPSs）两类。目前报道的DKPs主要是通过NRPS途径合成，而CDPS途径是一种与NRPS截然不同的途径。课题组人员采用采掘技术，从三株链霉菌基因组中发掘了3个含有CDPS的同源基因簇，研究显示其中的环二肽合酶具独特的底物特异性，通过系列定点突变阐释了其关键氨基酸残基，为理解CDPS底物特异性分子基础提供了新的认知。

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16 OCT 2018

海洋地质过程与环境功能实验室《珊瑚礁科学概论》获科学出版社出版

近日，科学出版社出版了青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室学科带头人余克服教授主编的《珊瑚礁科学概论》一书。该书是余克服教授及其合作的50多位科技工作者，在过去20多年科研工作积累的基础上完成的，系统介绍了关于珊瑚礁的基础知识，珊瑚礁研究的发展过程及前沿领域，同时还针对大众关心的全球气候变暖、海平面变化、海洋酸化、碳循环、人类活动的生态影响、生态系统退化、岛礁工程建设等科学问题进行了阐述。该书获得了国家科学技术学术著作出版基金的资助，全书共122万字含24章56节。珊瑚礁星罗棋布于南海，是南海最重要的地质、地貌和生态特征之一，也是我国南海唯一的陆地国土类型。从科学研究的角度看，珊瑚礁独特的海(海洋)-陆(岛屿)-空(大气)三维结构，使它与一系列的学科如地质、地理、工程、环境、生物、生态、水文、气象、遥感、物理、化学、药物学、天文、考古等直接相关。从全球变化的角度，对环境响应最敏感的珊瑚礁生态系统，是记录高分辨率环境变化历史的重要载体，对于揭示气候变化过程、事件和机制等有着重要作用。

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13 OCT 2018

海带碘代谢应对海洋酸化研究取得新突破

10月8日，全球变化生物学期刊Global Change Biology以Article形式在线刊发了青岛海洋科学与技术试点国家实验室（以下简称“海洋试点国家实验室”）海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室（以下简称“功能实验室”）叶乃好研究员团队题为“Ocean acidification increases iodine accumulation in kelp-based coastal food webs”的文章。研究历时5年，是团队继2017年揭示气候变化条件下典型海洋藻类群体的演变趋势（刊发于Global Change Biology）后，在海洋气候变化领域取得的又一重要研究成果。在人类活动和气候变化的双重压力下，海洋生态系统结构和功能发生了显著变化。海洋藻类群体及其代谢机制演变，成为国际气候变化生态学领域关注的焦点之一。2017年，团队通过不同时空尺度的生态学实验，发现绿潮藻类比其他藻种表现出更强的适应能力，解析了绿潮暴发的生物学机制，为阐明气候变化条件下海洋藻类群体的动态变化趋势研究提供了理论依据(Global Change Biology， doi.org/10.1111/gcb.13701)。

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07 OCT 2018

海洋试点国家实验室在多尺度动力过程驱动海洋混合研究方面取得重大进展

10月5日，国际著名期刊Nature Communications（《自然 · 通讯》）在线发表了题为"Latitude-dependent finescale turbulent shear generations in the Pacific tropical-extratropical upper ocean"（《热带-亚热带太平洋海洋上层细尺度湍流剪切产生机制的纬度依赖性研究》）的最新研究成果。此项工作是由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室（以下简称“功能实验室”）青年学者张志伟博士为第一作者，功能实验室田纪伟教授、美国夏威夷大学裘波教授为共同通讯作者，功能实验室赵玮教授、黄晓冬副教授为合著者的科研团队共同完成。海洋湍流混合是维系全球大洋环流能量平衡的关键因子，在调控海洋上层热量与物质的垂向分布、海洋生物地球化学过程，乃至全球气候变化等方面起到十分重要的作用。然而，由于目前对湍流混合驱动机理认识不足，且海洋模式无法直接分辨湍流混合过程，海洋学家不得不对其“混合效应”进行参数化处理，这成为提高海洋模式模拟与预测能力的主要瓶颈。

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28 SEP 2018

牡蛎适应性进化研究重要成果在Nature子刊在线发表

2018年9月24日，国际生态与进化顶级期刊Nature Ecology & Evolution以Article形式在线刊发了青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室张国范研究员团队在长牡蛎适应性进化研究方面的最新成果“Divergence and plasticity shape adaptive potential of the Pacific oyster”。该研究历时5年，是该团队继2012年在Nature杂志发表论文后，在牡蛎逆境适应研究领域的又一重大成果。随着全球气候变化以及不合理的人类活动，海洋生物的生存与多样性面临不同程度的环境挑战。其适应潜力以及适应机制是海洋与进化领域关注的重点和热点。牡蛎生态与经济价值兼具，是海洋无脊椎动物研究的始端、潮间带生物的代表。牡蛎-潮间带研究系统是极佳的海洋生物适应进化研究体系。

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20 SEP 2018

Nature Communications发表关于鱼类非经典炎症小体抗感染分子机制的研究成果

炎症小体(inflammasomes) 是一种由细胞浆内天然免疫识别受体参与组装的多蛋白复合物，其激活在应答危险信号并促进白介素IL-1β和IL-18分泌过程中扮演了重要作用。在哺乳动物中，经典炎症小体和非经典炎症小体分别通过激活caspase-1和caspase-11，触发一种特殊的细胞死亡模式——pyroptosis，进而抵御感染。近年来，不断有研究证实细胞炎性坏死或细胞焦亡是一种机体在感知病原微生物浸染后启动的免疫防御反应，在拮抗和清除病原感染以及内源危险信号中发挥重要作用。但是，在鱼类等低等脊椎动物中是否也存在炎症小体，其如何介导抗感染免疫效应的分子机制仍然有待解析。近日，国际知名刊物Nature的综合类子刊Nature Communications以“Sensing of cytosolic LPS through caspy2 pyrin domain mediates noncanonical inflammasome activation in zebrafish”为题，发表了海洋试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室科学家主持的研究成果。研究者通过建立了细菌感染激活鱼类细胞焦亡模型，鉴定出细菌内毒素在斑马鱼中的胞内天然免疫受体蛋白Caspy2，在结合LPS后发生寡聚而活化，诱导鱼类细胞焦亡。该结果阐明了鱼类细胞焦亡的关键分子机制，解析了非经典炎症小体信号在鱼类肠道感染过程中发挥的免疫防御功能，提出了调控鱼类内毒素休克效应的新模型。该研究对于认识先天免疫反应在漫长岁月中的适应和进化机制具有重要意义，也为水产养殖业靶向药物的理性设计和败血症药物和疫苗的研发提供了新的理论研究模型。

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14 SEP 2018

海洋地质过程与环境功能实验室在中亚植被长期演变历史及驱动机制方面取得重要进展

国际地学刊物Earth and Planetary Science Letters（简称EPSL，Top 5%）于2018年9月12日在线发表了青岛海洋科学与技术试点国家实验室（以下简称“海洋试点国家实验室”）海洋地质过程与环境功能实验室万世明研究员（通讯作者）、沈兴艳博士研究生（第一作者）与法国巴黎第十一大学、日本东京大学等合作的最新研究成果Increased seasonality and aridity drove the C4 plant expansion in Central Asia since the Miocene-Pliocene boundary。团队通过研究深海沉积记录发现中亚C4植被在距今530万年前发生显著扩张，这一现象主要受到西风减弱和东亚夏季风增强导致的中亚干旱和季节性加剧的共同驱动。绝大多数陆生高等植物主要通过两种光合作用途径（即C3和C4）固定大气CO2并合成自身有机质，其中所有的乔木、绝大多数灌木和草本植物使用C3光合作用途径，而部分灌木和草本植物使用C4光合作用途径。现代C4植被在低纬度地区占统治地位，随着纬度增加，C3植物含量逐渐增加。C4植被早在一亿年前就已出现，而大规模的C3植被向C4植被转变即C4植被扩张则主要发生在晚中新世，被认为是地球生物圈对大气圈变化的一种响应，各种假说如季风说、CO2浓度下降说、干旱化说等用以解释其扩张的机制问题，但迄今尚无定论。

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12 SEP 2018

Nature刊发海洋地质过程与环境功能实验室科学家关于千年尺度古气候突变事件机理的最新成果

2018年7月11日，《自然 (Nature)》杂志在线发表了海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室特聘研究员、现兰州大学张旭教授和德国AWI极地海洋研究所的最新研究成果“North Pacific freshwater events linked to glacial ocean circulation changes”。该研究首次确认了北太平洋存在千年尺度的淡水事件，并通过数值模拟解释了冰期绕极地遥相关的动力学机制。该研究获海洋试点国家实验室主任基金项目支持。自上个世界80年代末千年突变事件在冰芯中发现以来，千年事件一直是古气候研究领域的一个热门话题。迄今已有大量可靠的古海洋记录显示北大西洋千年事件与北美的Laurentide冰盖的变化有着密切的联系。在Heinrich事件期间，大量的淡水注入北大西洋，导致了整个大西洋环流减弱，进而减少了两个半球之间的热输运。而北太平洋地区东北紧邻北美的Cordilleran冰盖，但因为缺少可靠的数据和复杂的环流结构，其在千年事件中的作用尚不明确。

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20 AUG 2018

南大洋酸化机制研究取得重要进展

海洋试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室薛亮副研究员与美国特拉华大学Wei-Jun Cai教授等合作，在南大洋酸化机制研究方面取得了重要进展，其研究成果“Climatic modulation of surface acidification rates through summertime wind forcing in the Southern Ocean”于2018年8月13日在国际著名学术期刊Nature Communications在线发表(https://www.nature.com/articles/s41467-018-05443-7)。海洋酸化会对海洋生物特别是珊瑚、有孔虫和贝类等的钙质骨骼或外壳的发育和生长产生不利影响，进而可能危及整个海洋生态系统。尽管海洋酸化主要是由大气CO2浓度升高引起的，但局地物理和生物地球化学过程可以显著减弱或加剧海洋酸化。确定这些调节海洋酸化的过程和因素对于准确预测未来海洋酸化的程度及影响十分重要。

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20 AUG 2018

国家自然科学基金重大研究计划 "西太平洋地球系统多圈层相互作用" 获准立项并启动实施

日前, 由海洋试点国家实验室主任委员会主任吴立新院士等专家建议设立的国家自然科学基金重大研究计划“西太平洋地球系统多圈层相互作用”（以下简称“西太计划”）正式获批实施，实施周期8年，直接经费2亿元。“西太计划”历经四年的思想碰撞和凝聚升华，通过专题论坛、主题论坛和双清论坛等多层次研讨，经30余位院士、180余位相关领域的杰出科学家的参与和指导，最终形成立项设想。立项设想经国家自然科学基金委员会（以下简称“基金委”）地球科学部专家咨询委员会论证、基金委委务会议投票遴选获得批准，在立项设想基础上组织编写的立项建议书经基金委委务（扩大）会议投票通过后正式获批实施。“西太计划”是获批的地球科学领域第9个、海洋领域第2个自然科学基金重大研究计划，也是“十三五”地球科学领域实施的第2个重大研究计划。根据基金委相关规定，重大研究计划设立指导专家组，实现对计划的顶层设计和学术指导，吴立新院士任指导专家组组长。

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27 JUL 2018

海洋动力过程与气候功能实验室在北大西洋翻转流与全球气候变化研究方面取得突破

2018年7月18日，国际著名学术期刊《自然》（Nature）在线发表了题为“Global surface warming enhanced by weak Atlantic overturning circulation”（《北大西洋经向翻转环流减弱导致全球表面增暖加强》）的研究成果。此项成果由海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室陈显尧教授与美国华盛顿大学K. K. Tung教授合作完成，陈显尧教授为文章第一作者。文章利用多种观测及再分析数据，分析了北大西洋经向翻转环流（AMOC）强度变化与全球表面温度趋势的关系，发现在现代气候背景下，AMOC减弱虽然会导致低纬度向高纬度热量输送减少，但是同时向次表层及中深层海洋的热量输送也会减少，使得温室气体热辐射作用形成的热量主要停留在海洋表面，加热大气，导致气候变暖加剧，反之亦然。该研究成果指出AMOC变化对全球气候的这种影响作用与古气候背景下AMOC增强（减弱）引起经向热输运增加（减少）导致北半球气候变暖（变冷）的作用相反，展示了人类活动导致的温室效应对气候系统自然变率的调制，对理解现代气候变化机制有重要贡献。

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13 JUL 2018

海洋试点国家实验室理事单位-黄海水产研究所5项成果获第二届中国国际现代渔业暨渔业科技博览会创新奖

6月22日至24日,第二届中国国际现代渔业暨渔业科技博览会在合肥滨湖国际会展中心举行。海洋试点国家实验室理事单位-黄海水产研究所应邀参展，共有5项成果荣获博览会创新奖。据了解，本届博览会由中国渔业协会主办，是我国渔业行业唯一的现代渔业及渔业科技的展示交流平台。博览会创新奖是由农业农村部相关部门及水产行业体系顾问委员会的多位权威专家评审，拥有最广泛的行业基础和权威性，最终评定海洋试点国家实验室理事单位-黄海水产研究所黄条鰤人工繁育技术、海蜇制品中铝的控制技术与产品开发、珍珠龙胆石斑鱼工厂化人工繁育技术、鱼类小瓜虫病复方中草药的研制与开发应用、规模化绿鳍马面鲀苗种人工繁育技术等5项成果获此殊荣。

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02 JUL 2018

海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室1项成果获2017年度青岛市科学技术奖

6月26日，青岛市科学技术奖励大会召开，对2017年度获得青岛市科学技术奖的项目和科技工作者进行表彰。海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室曲克明研究员主持完成的“节能环保型循环水养殖技术研发与示范”获科技进步二等奖。“节能环保型循环水养殖技术研发与示范”针对我国工厂化循环水养殖面临的突出问题，通过自主研发、联合攻关与集成创新，在关键水处理设施设备研制与节能改造、养殖微生态环境精准调控、系统集成与优化等方面取得了一系列重大突破，提升了我国循环水养殖的技术水平。发表论文147 篇，其中SCI32篇、EI5篇，出版专著4部，获授权国家发明专利39项、实用新型专利9项、计算机软件著作权3项，制订行业或企业标准、规范15项；培养博士生22名，硕士生120名，培训技术人员1000余名，管理人员300余名；在全国沿海省（直辖市）建立示范推广基地23家，效益显著。

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02 JUL 2018

开启南海南部水文和气象现场观测的新征程

南海南部是太平洋-印度洋贯穿流南海分支（亦称南海贯穿流，对南海和太平洋-印度洋物质和能量交换有重要影响）流经的重要海域，也是连接马六甲海峡和巽他海峡通往印度洋的必经海域。由于该海域主要为他国专属经济区，其周边国家海洋科技水平和科研投入有限，致使该海域水文和气象观测长期以来十分匮乏。2018年6月25日，区域海洋动力学与数值模拟功能实验室与马来西亚马来亚大学和登嘉楼大学的科研人员，通过联合航次在马来西亚专属经济区（104 °E，5 °N）成功布放了浅水型“白龙”浮标和海床基。这是我国首次在该海域开展“水文+气象”定点实时观测，布放的浮标可获取海面气象和海表至50米水深的温盐实时数据，海床基可获取全水深的海流剖面和海底温盐数据。此次观测作为“自主海洋环境安全保障技术海上丝绸之路沿线国家适用性研究”国家重点研发计划专项项目的一项重要任务，将一直持续到今年的9月下旬。

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08 JUN 2018

海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室陈松林研究员荣获第十二届光华工程科技奖

5月30日下午，第十二届光华工程科技奖颁奖大会在北京会议中心举行。海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室副主任陈松林研究员等29位工程科技界不同领域的科学家获得“光华工程科技奖”。陈松林研究员是水产生物技术和遗传育种专家，青岛海洋科学与技术试点国家实验室“鳌山人才”卓越科学家。多年来一直从事鱼类生物技术和遗传育种研究工作。在鱼类精子胚胎冷冻保存、基因资源发掘、性别控制、全基因组选择和高产抗病良种培育以及基因组编辑等方面取得多项创新性成果。陈松林研究员领衔建立了20多种鱼类精子冷冻保存的技术体系；在国内率先筛选到鱼类（半滑舌鳎）性别特异分子标记并建立其遗传性别鉴定技术；领衔完成世界首个比目鱼类、国内首个鱼类(半滑舌鳎)全基因组解析和精细图谱绘制；发现半滑舌鳎雄性决定基因，揭示鲆鲽鱼类性别决定的分子机制；建立鲆鲽鱼类分子性控和抗病育种技术，培育高产抗病鲆鲽鱼类新品种2个；突破海水鲆鲽鱼类基因组编辑技术。主持国家级和省部级课题30多项，建立的多项海水鱼类遗传育种生物技术，解决了海水鱼类养殖产业中存在的多项技术难题，研究成果不仅提升了我国鱼类遗传育种的研究水平及其在国际上的影响力，而且还实现了产业化应用，产生了重大的经济和社会效益。共发表研究论文380多篇，其中第一或通讯作者SCI论文160多篇，包括Nature Genetics论文2篇，Genome Research论文1篇。连续4年入选中国高被引学者榜单。获授权发明专利30多项。获国家技术发明二等奖2项（排名1）, 国家科技进步二等奖1项（排名2）,省部级科技成果一等奖3项。曾获全国首届创新争先奖状，中华农业英才奖，全国优秀科技工作者，全国农业先进工作者，中国青年科技奖，国家“百千万人才工程”第一、二层次人选，“山东省泰山学者攀登计划专家”等10多项国家和省部级荣誉称号。

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08 JUN 2018

海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室科研团队培育的3个水产新品种获批

5月31日，2018全球水产养殖论坛水产种业发展分论坛在福州召开。会上举行了2018年农业农村部公告的水产新品种证书颁发仪式。海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室科研团队培育的脊尾白虾“黄育1号”（GS-01-005-2017）、中国对虾“黄海5号”（GS-01-008-2017）和刺参“参优1号”（GS-01-016-2017）获批水产新品种。农业农村部渔业渔政管理局养殖处处长陈家勇和全国水产技术推广总站副站长胡红浪分别为新品种课题组代表李吉涛副研究员、孟宪红研究员、王印庚研究员颁发证书。全国新增14个海水养殖新品种。其中，青岛共有6个新品种入列，海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室选育出3种，占青岛培育新品种总数的50%。

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