生物学

进化生物学

最先提出进化论

中国人最先提出了生物进化论。

宋代刘蒙在《菊谱》中提到“花之形色变异，如牡丹之类，岁取其变者以为新。”并据此推测，当时丰富多采的菊花品种是由古代少数品种变异而来的，从而提出“今此菊亦疑所变也。”他通过研究植物的变异现象，得出可通过人工选择实现生物由少数类型演化成多数类型的科学结论。刘蒙的植物变异理论是近代生物进化论的起源。

最先揭示长颈鹿长脖子之谜

2022年6月3日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等单位的研究人员发表了一项关于早期长颈鹿——獬豸盘角鹿的研究成果。研究人员发现，獬豸盘角鹿雄性间的求偶竞争，促进了其颈椎形态向变粗的方向演化；同时，该结果也支持了此前有学者提出的雄性长颈鹿之间的求偶竞争，直接促进了长颈鹿脖子变长的观点。而环境改变、取食的自然选择压力更可能是一种潜在的背景。

最先发现人类中耳的起源

2022年5月，中科院古脊椎所盖志琨联合国内外研究机构完成对采自浙江长兴、云南曲靖的四亿多年前古鱼化石的深入研究，证实了鱼类喷水孔由第一对鳃演化而来。并且通过化石证据在世界上首次提示，人类的中耳最早起源于鱼类用来呼吸的鳃。

最先发现跳蚤的起源

跳蚤与其他昆虫目之间的亲缘关系，一直是昆虫系统学领域的未解之谜。中国科学家通过对开源组学数据的挖掘和深入系统发育基因组学分析，揭示出跳蚤是一类特化的蝎蛉。相关研究成果于2020年12月28日发表于《古昆虫学》。在该项研究中，中国科学家们还创建了世界上：

最早证明遗传性状与细胞质也有关

1973年生物学家童第周通过实验证实，生物遗传性状是细胞核和细胞质相互作用的结果，而不仅仅由细胞核内染色体上的基因决定。

生物分类学

生活在最深海域的马氏虫

2023年5月，福建闽江学院地理与海洋学院科研团队对外发布在马里亚纳海沟邻近海区发现祼变形虫新物种——马里亚纳马氏虫。目前该变形虫在全球海洋中仅报道9种，且都在1000米以浅海域。该研究首次在超过3000米的深海沉积物中发现马氏虫种类，并在实验室建立了活体培养体系。【源】

唯一一个每年都发布生物物种名录的国家

中国从2009年开始，每年都发布《中国生物物种名录》，为全球各界人士免费提供中国动物、植物和菌物等生物类群的分类学信息，是世界上唯一一个每年都发布生物物种名录的国家。

最早的植物分类学

明代李时珍《本草纲目》撰于嘉靖三十一年(1552年)至万历六年(1578年)，共52卷。这部巨著创立了世界上最早的植物分类学，比西方植物分类学的创始人林奈在1735年出版的仅有12页的《自然系统》，要早一百多年，内容也丰富得多。֍ 

病毒学

首个应用合成肽技术的猪圆环病毒疫苗

2021年6月12日，南京农业大学在世界上首次利用合成肽技术成功研制猪圆环病毒疫苗。

首次解析非洲猪瘟病毒结构

2019年中国学者首次解析了非洲猪瘟病毒的精细三维结构。这是一种正二十面体的巨大病毒，由基因组、核心壳层、双层内膜、衣壳和外膜5层组成，病毒颗粒包含3万余个蛋白亚基，组装成直径约260纳米的球形颗粒。病毒全貌之后，疫苗研发可以更有针对性。【源】

最先发现病毒中的朊病毒

2019年1月，中国科学家许晓东团队在世界上首次发现了病毒中的朊病毒。这一发现或为老年痴呆症的防治带来曙光。

动物学

首套猕猴全脑皮层三维细胞空间分布图谱

2023年7月12日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合华大生命科学研究院、临港实验室等单位发布了世界首套猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱，成功绘制了猕猴大脑皮层的细胞类型分类树，揭示了细胞类型组成和灵长类脑区层级结构分布之间的关系。该研究还产生了：

首张蛛丝形成机制的分子细胞图谱

2023年2月，西南大学夏庆友团队与王翊课题组通过多维组学联用，揭示了蜘蛛大壶状腺三阶合成牵引丝纤维的分子机制图谱，并绘制出全球首张蛛丝形成机制的分子细胞图谱。

最先发现枯叶蝶模仿树叶基因

2022年8月1日，北京大学生命科学学院研究员张蔚团队发表了相关研究成果，发现了帮助枯叶蝶模仿树叶的基因，并讨论了这种进化的背景和意义。研究人员通过聚焦枯叶蛱蝶中华亚种，基于78份个体样本的二代基因组重测序数据，对10种叶形表型进行了全基因组关联分析，最后锁定了一个名为cortex的基因。该基因与不同的叶片图案有关，在多个物种中经历了长时间的平衡选择。

首张非人灵长动物全细胞图谱

2022年4月，由深圳华大生命科学研究院主导，多国科研团队共同参与的世界首个非人灵长类动物（猕猴）全身器官细胞图谱发布。这是全球首个非人灵长类动物的全身器官细胞图谱。 

研究团队基于深圳华大智造科技股份有限公司自主研发的单细胞建库和测序平台，对成年猕猴全身45个器官的约114万个细胞进行了单细胞测序分析，将其分成了113种主要细胞类型和463种细胞亚类，并搭建了非人灵长类动物百万单细胞交互式资源网站。 

最先重构小鼠前额页单神经元投射图谱

2022年3月31日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）发布 了一项研究。该研究在介观图谱领域，率先重构了小鼠前额叶皮层6357个单神经元全脑投射图谱，建立了国际上最大的小鼠全脑介观神经联接图谱数据库；首次发现小鼠前额叶皮层中存在64类神经元投射亚型，揭示其空间分布规律，阐明了前额叶内部模块化的连接网络和等级结构、神经元转录组亚型与投射亚型的对应关系，从而揭示前额叶皮层内部连接和外部投射的规律，并提出前额叶皮层可能的工作模型。

最高精度猕猴大脑三维高清成像

2021年7月26日，中国科学家毕国强、刘北明、徐放团队历时五年，通过自主研发的高通量三维荧光成像VISoR技术和灵长类脑图谱绘制SMART流程，实现了猕猴大脑的微米级分辨率三维解析，这是世界上最高精度的灵长类动物的脑图谱。

首次实现雄性哺乳动物妊娠并分娩

2021年6月，中国科学家张荣佳和刘玉环宣布，他们在雄鼠身上构建了怀孕老鼠模型，并通过剖腹产成功分娩出幼崽，最终有十只幼崽发育到了成年。这是世界上首次成功实现雄性哺乳动物妊娠并分娩。

第一套小鼠全脑图谱

2010年，中国科学家骆清铭团队获得了世界第一套来自同一只小鼠的突起水平的全脑显微结构图谱。该团队也是：

最先发现蝗虫群聚的原因

2020年8月，中国科学家康乐团队首次发现和确立了一种蝗虫群聚信息素——4-乙烯基苯甲醚（4VA），从而揭示了蝗虫聚群成灾的奥秘，使蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。这一成果已在国际学术期刊《自然》上发表。

细菌学

首次发现顽固性便秘致病菌

2022年6月南京大学朱敏生团队宣布，近10年的努力，成功分离出顽固性便秘的致病菌，并将其命名为Shigella sp PIB。PIB菌能分泌二十二碳五烯酸（DPA）。DPA是一种不饱和脂肪酸，能直接抑制肠道节律性收缩、降低肠动力。

研究人员发现，如果PIB或DPA检测呈阳性，表明是顽固性便秘患者，必须进行医学治疗。利用上述高灵敏检测方法，在可疑患者甚至人群中筛查顽固性便秘患者，具有重要的临床诊疗意义。 【源】

最先发现烷基型产甲烷古菌

2021年12月23日，农业农村部沼气科学研究所能源微生物创新团队发表了最新研究成果。该团队与其他科研单位合作，发现了一种新型的产甲烷古菌，并证实其可以直接氧化长链烷基烃产生甲烷，突破了产甲烷古菌只能利用简单化合物生长的传统认知，拓展了对产甲烷古菌碳代谢功能的认知。该研究提出了第五条甲烷产生途径，完善了碳素循环的生物地球化学过程，为枯竭油藏残余原油的生物气化开采奠定了科学基础。☼21

最先发现肿瘤胞内菌

2017年，西湖大学的科学家蔡尚，观察到小鼠肿瘤里的细菌定位，并通过高分辨率的电镜清晰地看到了细菌存在于细胞质内。 在世界上最先发现了肿瘤胞内菌。

最先发现降解塑料的海洋微生物菌群和酶

2021年，中国科学院海洋研究所孙超岷团队在世界上首次发现能有效降解聚乙烯对苯二甲酸酯和聚乙烯两种塑料的海洋微生物菌群和酶，为获得塑料降解微生物和功能酶、发展降解塑料垃圾生物制品提供了重要理论依据和候选材料，并有望突破难降解塑料聚乙烯的降解瓶颈。☼21

首次解析绿硫细菌光合反应中心结构

2020年中国学者首次解析了一种古老的光合细菌——绿硫细菌的光合反应中心空间结构。这项研究对于揭示30亿年前地球原始光合生物如何进行光合作用具有重要的启示，对于理解光合作用反应中心的进化极其重要。

真菌学

最早的毒蘑菇检测试剂盒

2021年2月，中科院昆明植物研究所获得一项剂盒发明专利，可以在3到5分钟之内完成含有鹅膏环肽毒素的剧毒蘑菇检测。这是世界上最早的毒蘑菇检测试剂盒。

最全面的野生食用菌清单

2021年1月，中国科学家许建初团队与盛军团队收集了2786个蘑菇物种，最终确定了2189种可食用蘑菇，形成了世界上最全面的野生食用蘑菇科学清单。

植物学

最先发现发现主效耐碱基因AT1及其作用机制

中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗团队与合作者们，以耐盐碱作物高粱为材料，在世界上首次发现主效耐碱基因AT1及其作用机制。这是一种在盐碱地上能够促进粮食增产的关键基因。大田实验证明该基因可显著提升高粱、水稻、小麦、玉米和谷子等作物在盐碱的地产量，在改良盐碱地综合利用中具有重大应用前景。 这项科研成果2023年3月发表。【源】╬21

首次发现活体植物的直接杀卵作用

2023年5月，华南农业大学植物保护学院吴伟坚团队发表了研究成果，宣布在世界上首次发现了活体植物的直接杀卵作用。他们观察到，当果实蝇把卵产在百香果里，百香果会释放出氰化氢，从而诱导胚胎发育停滞。【源】

最先发现首个小麦条锈病感病基因

气传性真菌病害小麦条锈病极易传播流行，在全世界小麦种植区均有发生，堪称小麦头号重大生物灾害。

2022年7月，西北农林科技大学植物免疫团队发表了研究成果，宣布发现了小麦中协助条锈菌感染的真凶——感病基因，并通过敲除感病基因，使小麦不易遭受条锈菌的侵染，开辟了抗病小麦育种的新思路和新途径。

最先发现生菜叶卷曲的原因

2022年7月，华中科技大学匡汉晖课题组发表了研究成果，在世界上最先阐明了LsKN1基因调控生菜叶卷曲性状的遗传和分子机理。

最先发现森林混交种植增产效应

2022年5月，北京大学方精云团队发表了一项研究成果，他们发现混交林的树高、直径和生物量均显著高于纯林。其增产效应主要同种间互补作用所导致。混交林的的增产效应随着林龄和种植密度的增加呈单峰变化，气候条件在一定程度上也影响增产效果，高温地区增产效果更明显，但对降水变化不敏感。该项研究为混交种植能否促进树木生长和森林生产力找到科学解答。【源】

最先发现豆科植物的固氮机制

2020年中国生物学家王二涛团队最先发现了豆科植物的固氮机制。由于其表皮层细胞获得了一种植物发育的干细胞关键分子模块“SHR-SCR"，使得豆科植物的皮层与众不同。该干细胞的分子模块还能被根瘤菌的信号激活，诱导豆科植物形成根瘤，从而共生固氮。

最先攻克小麦赤霉病

镰孢菌引起的小麦赤霉病被称为小麦“癌症”，抗源稀缺，是威胁粮食安全的重大国际性难题。2020年，中国科学家孔令让团队历时20年，从小麦近缘属植物长穗偃麦草中首次克隆出主效抗赤霉病基因Fhb7并阐明其功能、抗病机理和水平转移进化机制。目前团队选育的多个抗赤霉病小麦新品系已进入国家及省级区域试验或生产试验，并被纳入中国小麦良种联合攻关计划，为解决小麦赤霉病世界性难题提供了“金钥匙”。

最早的植物学词典

南宋陈景沂所著《全芳备祖》，是世界上最早的植物学词典。全书收录了150余种植物。

最先发现植物的蒸腾作用

中国人最先发现植物的蒸腾作用。成书于西汉的《黄帝内经》就已记载了动植物及人体通过蒸腾作用或出汗来降低温度的现象。《黄帝内经》认为，“气”的“升降”运动“出入”于“玄府”，即“玄府”是“气出入升降之道路门户”。“玄府”在《素问·水热穴论》中论述为人体皮肤的汗孔，《素问玄机原病式》则提出，“玄府者，谓玄微府也，然玄府者，无物不有，人之脏腑、皮毛、肌肉、筋膜、骨髓、爪牙，至于世之万物，尽皆有之”。即人体乃至万物遍布全身各处都具有类似汗孔的微细孔窍及其通道结构，并且通过多孔介质表面孔隙内的水分吸热蒸发带走大量相变热，从而使本体降温即蒸发冷却。【源】

基因学

首次揭示基因组内源性古病毒驱动衰老的机制

2023年1月，中国科学家在世界上首次揭示了人类基因组序列中的内源性古病毒“复活”驱动衰老的机制，有望为衰老的科学评估，以及相关疾病的防治提供重要研究思路。 

数百万年前，远古逆转录病毒通过入侵人体，将自己的遗传信息整合到人类的基因组中，经过突变、缺失等变异，其中大部分片段演变成人类基因组中的“暗物质”潜伏了下来，这些片段被称为内源性逆转录病毒元件，大约占人类基因组序列的8%，通常处于转录沉默状态。

此项研究发现，随着年龄增长，内源性逆转录病毒会逃离表观遗传监控而转录“复活”，其“复活”会进一步驱动衰老进程。

在此基础上，研究人员以内源性逆转录病毒“复活”链条中的不同环节为靶标发展出多样化的衰老干预策略，可在一定程度上实现细胞、组织或机体衰老的延缓。【源】╬23

首个葡萄参考基因图谱

2023年6月，中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合国外科研团队，绘制了世界上首个葡萄完整参考基因组图谱。该基因组弥补了早期基因组草图中存在近万个缺口的缺陷。【源】

首个番茄超泛基因组

2023年4月6日，新疆农科院加工番茄生物育种创新团队宣布完成了世界上首个番茄超泛基因组的构建，为群体水平SV基因分型提供了强大的平台。这将有助于开发风味改良番茄品种育种的标记。【源】

最大的动物基因组参考序列

2023年3月，中国水产科学研究院黄海水产研究联合国际研究团队，完成了世界上最大的动物基因组参考序列——南极磷虾基因组组装，并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。其大小为48Gb，约为人类基因组的16倍，并发现南极磷虾基因组中重复序列含量高达92.45%，是基因组重复序列最高的物种。【源】

最高精度的生命全景时空基因表达地图

华大生命科学研究院汪建、徐讯领导的团队基于自主DNA纳米球测序技术，研发了高精度大视场空间转录组技术，将认识生命的分辨率推进到了500nm的亚细胞级，相比过去同类技术，分辨率提升了200倍，视野大小提升了483倍。基于该技术华大联合中科院、南方科技大学、华中农业大学及广东省人民医院等团队在国际上首次绘制了小鼠、果蝇、斑马鱼、拟南芥和蝾螈等重要模式生物迄今为止最高精度最全面的时空基因表达数据集，并发现了过程中起关键调控作用的全新细胞类型。 

首张家蚕超级泛基因组图谱

2022年10月9日，西南大学发布消息，家蚕基因组生物学国家重点实验室团队完成家蚕大规模种质资源基因组解析，在世界上首次绘就家蚕超级泛基因组图谱，并率先创建“数字家蚕”基因库，让蚕学科迈入信息化时代。╬22

首例古虎基因组研究成果

2022年7月，中国地质大学赖旭龙团队发表了“古基因组研究发现中国北方一支已灭绝且深度分化的老虎支系”研究成果。这是世界首例古虎基因组研究成果，为大安虎存在和灭绝提供了科学证据。

首张扰动图谱

人类基因组早被测序，但其功能至今鲜为人知，这严重妨碍了疾病诊治。上海科技大学池天团队，独辟蹊径，八年一剑，将“CRISPR基因编辑”和“Cre基因重组”两大底层工具融合成颠覆性的“高通量、泛组织”基因功能解码技术iMAP，能将小鼠基因的解码速度提高至少100倍。

2022年7月22日，上海科技大学池天课题组发表了研究成果，报道了这种崭新的基因打靶技术iMAP，快速鉴定了90个小鼠基因在39种组织的基本功能，构建了世界首张“扰动图谱”。它必将催生覆盖全部基因和组织、解码整部“生命天书”的“全景扰动图”，后者将成为未来人们探索生命奥秘时必不可少的“世界地图”。iMAP性能稳健、操作简单、易于普及、用途广泛（包括挖掘疾病药靶和优化水稻品种），实现了基因解码领域从0到1的技术突破。 【源】

首次获取奥氏马的全基因组数据

2022年7月，吉林大学与西北农林科技大学的研究团队在世界上首次成功获取已灭绝马属动物奥氏马的高质量全基因组数据，重建了马属动物的演化历史。该研究发现奥氏马属于马属动物，是除马、斑马、驴之外的第4个亚种，并且首次证实奥氏马在青铜时代仍然幸存。【源】

最先发布苏铁基因组图谱

 2017年，深圳华大生命科学研究院（以下简称华大研究院）、深圳市仙湖植物园、中科院昆明植物所联合发起苏铁基因组项目，最终由国内外22个机构，60多名科学家共同参与完成。2022年4月18日在世界上最先发布苏铁完整基因组图谱。

最先揭示陆地棉纤维品质改良基因机制

中国棉花生物学国家重点实验室杜雄明研究团队分析了超过3000份棉花种质资源，总计调查了近80000个纤维品质数据，发现源自亚洲棉的优异等位变异对纤维长度和纤维强度的提升接近15%，拥有显着的纤维品质改良潜力。该研究结果不仅在国际上首次发现了远缘杂交对陆地棉纤维品质改良的关键分子证据，也为进一步深入解析陆地棉的适应性演化和提升棉花纤维品质奠定了重要的理论基础。【源】☼21

最先发现控制水稻籽粒大小的调控机制

2021年10月，中国农业科学院在世界上首先鉴定到一个细胞分裂素信号新组分PPKL1，发现其通过引诱但不接纳细胞分裂素磷酸转移蛋白AHP2上的磷酸基团，干扰信号传递效率，从而抑制水稻籽粒大小。由此，建立了一套水稻籽粒大小的精准设计系统。

最先获得白头叶猴全基因组序列

2021年5月，中国科学家在世界上首次获得了白头叶猴全基因组序列。

最先克隆成功大豆雄性不育基因

2021年5月，中国农业科学院作物科学研究所大豆育种技术创新与新品种创新团队，在世界上上最先克隆成功大豆雄性不育基因。

最先发明单碱基分辨率的DNA脱氧尿嘧啶碱基检测技术

2022年1月17日，中国科学家江柳丹、尹家勇和钱茂祥发表了论文《基于UdgX的在单碱基分辨率水平上的DNA脱氧尿嘧啶的检测技术》。借助被称之为UdgX的特殊的酶分子，该研究发明了灵敏性好、特异性强和分辨率高的DNA脱氧尿嘧啶（dU）检测技术。世界上首次用酶法在单碱基分辨率水平上精准检测DNA中的dU，实现了DNA中dU碱基检测技术的根本性突破。

最先证实植物到动物的功能基因转移

2021年3月25日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队在《细胞》杂志上发表了历经20年研究得到的惊人发现：被联合国粮农组织认定的迄今唯一“超级害虫”烟粉虱，具有从寄生植物那里获得防御性基因的能力。这是现代生物学诞生100多年来，首次研究证实植物和动物之间存在功能性基因水平转移现象。

最先发现控制鱼刺的基因

2019年，华中农业大学水产学院高泽霞教授团队在世界上最先找到了控制鱼刺的基因。该团队和中科院水生所桂建芳院士团队已经分别在鳊鱼、草鱼和银鲫身上试验了敲除调控鱼刺生长的主效基因，获得的第一代杂合体的少刺鱼生长良好，形态正常，习性和普通有刺鱼没有差别。

最早破解中国种茶全基因组信息 

2019年安徽农业大学科学家宛晓春团队，联合深圳华大基因等单位，破解了世界上分布最广的中国种茶树的全基因组信息。

世界主栽茶树分属两个变种：即中国种和阿萨姆种，前者叶小，分布广泛，适制绿茶等六大茶类；后者叶大，主要分布在热带和亚热带地区，适制红茶和普洱茶。

最早完成小麦A基因组的测序 

2018年中国科学院遗传与发育生物学研究所凌宏清团队完成了小麦A基因组的测序和染色体精细图谱的绘制。

首次完成了长绒棉基因组测序

2016年1月，中国在国际上首次完成了长绒棉基因组测序项目。

综合能力最强的基因库

2016年9月，深圳国家基因库建成，是世界上最大的综合性基因库，几乎涵盖了所有已知的DNA、RNA和蛋白质数据。  

首次完成人类单卵细胞高精度基因组测序

2013年北京大学的科研团队，在国际上首次完成了人类单个卵细胞高精度基因组测序。这项技术可帮助医生检测出遗传过程中来自母亲的遗传病，并有可能将试管婴儿的活产成功率从目前的30%提高到60%。

最先克隆水稻分蘖控制基因MOC1

中国科学家李家洋团队所进行的“高等植物株型形成的分子机理”研究获得了2005年国家自然科学奖二等奖。在研究中创造了多项世界纪录：

完成测序的最大植物基因组

水稻（籼稻）基因组测序是目前完成的最大植物基因组测序，获得了2003年中国科学院杰出科技成就奖 。在这项研究中，还创造了以下世界纪录：

最早发现谷子显性雄性核不育基因

1984年，中国科学家胡洪凯首次发现了谷子显性雄性核不育基因以及它的上位性恢复源。

生物资源库

最大的线虫生防微生物资源库

云南大学张克勤团队，截至2021年底，分离保存了线虫生防微生物10355株，建立了世界上最大的线虫生防微生物资源库。

最大的根瘤菌种质资源库

中国农业大学根瘤菌研究中心经过陈文新团队40多年的建设，对全国32个省份、700个县市不同生态条件下的各种豆科植物结瘤情况进行挖掘调查，入库保藏根瘤菌12000株，建立了世界上最大的根瘤菌种质资源库和数据库。陈文新团队还创造了以下世界纪录：

最大的自然人群生物资源库

2021年9月23日，由中国科学院和重庆高新区管委会联合共建的中国自然人群生物资源库（以下简称“生物资源库”）在西部（重庆）科学城重庆生物医药产业园揭牌，这标志着全球最大的用于精准健康研究与数据共享的千万量级资源库首期项目正式投用。

生物资源库计划在五年重点开展三个方面的建设，一是建设百万量级中国自然人群队列，采集以血液为主的生物样本和健康疾病信息；二是建设具有千万量级样本存储与信息管理能力的标准化人类资源库；三是对人群生物样本进行基因组学等多组学研究，结合健康医疗信息形成中国人群健康医疗大数据，支撑国家公共卫生政策研究与制定，以此形成健康研究的完整体系。

最大的深海菌种库

2017年，中国建成世界上最大的深海菌种库。 

最大的金花茶基因库

金花茶是世界最珍稀名贵的山茶科植物，具有观赏和药用价值，属国家一类保护的原始植物，绝大多数仅分布于广西南部局部地区。2000年建成的广西防城港市上岳金花茶物种基因库，引种金花茶种质23个种5个变种，占已发现种和变种的70%，繁殖苗木2万多株。这是世界最大的金花茶基因库。 

生物化学

首次揭示几丁质生物合成完整过程

2022年9月，中国农业科学院植物保护研究所杨青团队发表了一项研究成果，在世界上首次揭示了几丁质生物合成完整过程。该研究解析了一个公认绿色的农药分子靶标——几丁质合成酶的三维结构，阐明了几丁质生物合成的机制和抑制剂的作用机制，是农药分子靶标研究领域的一个里程碑，有助于创制同重量级的绿色农药品种。☼22 

最先发现烯醇化酶抑制蛋白

2022年7月5日，西安交通大学第一附属医院 刘冰/王亚文教授团队发表了研究成果，揭示了其首次发现的噬菌体编码细菌糖代谢通路的抑制蛋白并为其自主命名：PEIP。 这是世界上首个被发现的烯醇化酶抑制蛋白。【源】

首次在体外化学定向诱导全能干细胞

2022年6月，清华大学丁胜团队在世界上首次发现了能在体外定向诱导和稳定培养出全能干细胞的药物组合。该研究标志着从克隆技术到再生医学，在生命科学领域开启除自然胚胎孕育之外的其他途径来创造或复原全新生命的可能。 【源】

最先发现肾脏过滤器的保护分子

2022年3月，滨州医学院肾脏生理与疾病研究团队宣布，通过解析肾小球的状态，在世界上最先发现具有足细胞“卫士”功能的分子CLDN5，它可以调控WIF1分泌进而保护人体被破坏的“过滤器”。此项研究填补了紧密连接跨膜蛋白在肾小球中研究的空白。

最先发现尿苷的抗衰老作用

2021年，中国科学家在《细胞发现》上发表的论文，宣布发现了尿苷是一种能延缓人类干细胞衰老，促进哺乳动物多组织再生修复的关键代谢物。

最先实现一氧化碳合成蛋白质

中国农业科学院饲料研究所2021年10月30日宣布，在世界上首次实现从一氧化碳到蛋白质的生物合成，并已形成万吨级工业产能。该项研究以含一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料，突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术，大幅度提高反应速度（22秒合成），并创造了新的世界纪录：

以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白计，相当于2800万吨进口大豆，可减排二氧化碳2.5亿吨，节省耕地10亿亩。▲21

最先发现提高氮肥利用率的方法

2020年2月，中国科学家傅向东团队在水稻高产和氮高效协同调控机制领域获得重要突破。研究发现了赤霉素信号转导途径新组分NGR5通过介导组蛋白甲基化修饰来调控植物响应土壤氮素水平的变化，同时与生长阻遏因子DELLA蛋白竞争性结合赤霉素受体GID1，实现赤霉素调控植物生长发育。在高产水稻品种中增加NGR5的表达可在减少氮肥的条件下，仍可获得高产。该发现找到了一条既能保证高产提高又能降低氮肥投入、减少环境污染的育种新策略，为培育“少投入、多产出、保护环境”的绿色高产高效新品种奠定了理论基础，在农业生产上有广阔的应用前景，能产生巨大的经济效益和社会效益。该成果以封面论文形式发表于《科学》杂志。

最早揭示羊消化道内内源蛋白的周转规律

1987年，中国科学家卢德勋，在世界上首次揭示了羊消化道内内源蛋白质的周转规律。他还创造了以下世界纪录：

最早人工合成核糖核酸

1981年，中国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸，这是世界上首次用人工方法合成的具有与天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸。

最先发明人工牛黄

中国科学家最先发明人工牛黄。

最先发现蛋白质功能基团的修饰与其生物活性之间的定量关系

1962年中国科学家邹承鲁基于统计学的方法，依靠对基团化学修饰程度和活性丧失程度的比较，最先提出了一种对蛋白质功能基团修饰进行定量分析的方法， 普遍适用于各种修饰反应。 

最早人工合成具有生物活性的蛋白质

1965年9月，中国科学院生物化学所钮经义、龚岳亭、邹承鲁、杜雨苍等，有机化学所汪猷、徐杰诚等，与北京大学化学系季爱雪、邢其毅等通过化学方法，合成了具有较高生物活性的结晶牛胰岛素。它是世界上第一次用人工方法合成的具有生物活性的蛋白质。

生物物理

最先发现多细胞生物自噬起始的分子机制 

自噬在细胞中起到“清道夫”的功能，通过把细胞内错误折叠的蛋白质、损伤的细胞器等“垃圾”包裹在一个称作自噬体的双层膜结构，并运送到溶酶体进行降解及回收。自噬对抵抗多种应激和维持细胞稳态至关重要。寻找决定自噬体形成的信号是自噬领域一个长期悬而未决的难题。

2022年，中国科学院生物物理研究所张宏团队发现，自噬诱导时，内质网表面发生钙瞬变，并触发FIP200自噬起始复合物发生液-液相分离，形成的FIP200凝聚体与内质网膜蛋白结合并定位于内质网，成为自噬体起始位点。该工作揭示了内质网表面钙瞬变是启动自噬体形成的关键信号，极大地促进了人们对自噬分子机制的理解，并对探究内质网钙失调导致的神经退行性疾病等相关疾病中自噬异常的机理有重要意义。【源】

生物技术

首次绘制人类早期胚胎发育翻译图谱

2022年，清华大学颉伟教授、山东大学陈子江院士与赵涵教授课题组，通过开发超灵敏翻译组与转录组联合测序技术，首次绘制了人类早期胚胎发育的翻译图谱。该工作通过寻找基因组激活时期高翻译的转录因子，鉴定出了TPRX1/2/L家族蛋白，证明其对人类合子基因组激活和早期胚胎发育起到了重要调控作用。该工作解决了人类胚胎程序第一次是如何启动的重大基础科学问题，并且为未来治疗不孕不育、改善辅助生殖技术提供了重要的理论基础和研究工具。 【源】

 首次实现将植物类囊体递送至动物细胞

浙江大学医学院附属邵逸夫医院林贤丰、范顺武团队与浙大化学系唐睿康团队于2022年12月8日发表了研究成果，在世界上首次实现将植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞拥有植物光合作用的能量，并在退行性骨关节炎疾病的治疗中应用，重塑了软骨细胞的合成代谢。 【源】

首次实现哺乳动物完整染色体重排

2022年8月26日，中科院动物所、北京干细胞与再生医学研究院李伟研究员与周琪研究员团队合作，发表了一项哺乳动物染色体编辑领域的重要研究成果。该团队在全球首次实现了哺乳动物的完整染色体重排，并创造出具有全新染色体组型的小鼠，取得了合成生物学上新的突破。 【源】

首例基因编辑短尾细毛羊

2022年8月，由中国农业大学与新疆畜牧科学院合作进行的绵羊新种质资源创制研究取得突破性进展，培育出世界首例基因编辑短尾细毛羊。 

研究团队经过5年的实验研究，探索了野生和家养绵羊的染色体进化机制，并发现了影响绵羊尾长和尾椎数的TBXT基因突变，为培育短尾绵羊提供了珍贵的基因资源。 【源】

首次实现用光控制白细胞激活和运动

2022年7月13日，暨南大学李宝军和郑先创团队发表了研究成果，宣布在世界上首次实现了用光控制活体内白细胞激活和运动。团队采用斑马鱼作为研究对象，搭建出一套显微注射装置，将模型纳米药物注射到斑马鱼仅十几个微米的血管中，在‘突破衍射极限的三维精准纳米光操控仪器研制’的支持下，建立了光操纵系统，可精准调控光的聚焦方式、操纵能力和扫描方式，并能同时进行光谱测量。 

首次全流程自动化克隆动物

南开大学赵新团队联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所宣布，2022年3月31日，由一头普通的代孕母猪怀孕一百一十天，诞生下了七头克隆纯种小长白猪。这是世界上首次自动化操作完成克隆全流程获得的克隆动物。

采用自动化操作的克隆技术，将克隆成功的囊胚率，从人工操作的10%提高到27.5%；单胎代孕母猪产仔数，从人工操作的平均不足五头，提升到八头。留种率也从35%提高到69%。

最先发明人工蛋白设计工具SCUBA模型

2022年2月，中国科学技术大学刘海燕教授、陈泉副教授团队采用数据驱动策略，开辟出一条全新的蛋白质从头设计路线。团队建立并实验验证了给定主链结构设计氨基酸序列的ABACUS模型，进而发展了能在氨基酸序列待定时从头设计全新主链结构的SCUBA模型。“SCUBA模型+ABACUS模型”构成了能够从头设计具有全新结构和序列的人工蛋白完整工具链，是Rosetta Design之外目前唯一经充分实验验证的蛋白质从头设计方法，并与之互为补充。【源】 ╬22

最先创造单条染色体真核细胞 

2018年中科院覃重军研究团队在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞，是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破。科研人员采用工程化精准设计方法，成功将天然酿酒酵母单倍体细胞的１６条染色体融合为１条。该菌株被命名为ＳＹ１４。

首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪

2018年中国科学院广州生物医药与健康研究院赖学良研究组等科研团队首次利用基因编辑技术和体细胞核移植技术，培育出世界首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪，能精准模拟出人类神经退行性疾病，为治疗亨廷顿舞蹈病、阿尔兹海默病等疾病提供稳定、可靠的动物模型，推动药物筛选和治疗方案制定。

最先实现哺乳动物的孤雄生殖

2018年，中国科学家胡宝洋、周琪和李伟团队，通过对单倍体胚胎干细胞进行印记基因修饰，在对其进行复杂胚胎操作后，得到了世界上首只双父亲来源的小鼠，最先实现了哺乳动物的孤雄生殖。

孤雄小鼠的产生需要删除孤雄单倍体胚胎干细胞中7个印记区段，远多于孤雌小鼠出生所需敲除的数目。这也是世界上：

最先创造出有功能的人造精子

2016年3月，中国科学家周琪、赵小阳、沙家豪团队，诱导小鼠胚胎干细胞产生了功能性精子样细胞，然后将这种精子样细胞注入小鼠卵细胞中，成功产生了能生育的小鼠后代。这是人类首次在实验室中创造出有功能的“人造精子”。

最先实现哺乳动物的孤雌生殖

2015年，中国科学家胡宝洋、周琪和李伟团队，通过对印记基因的修饰，成功得到了活的具有两个母系基因组的孤雌小鼠，在世界上首次实现了哺乳动物的孤雌生殖。

最先在太空发育哺乳动物胚胎 

2016年4月在实践十号返回式科学实验卫星上，中国实现了世界首次哺乳动物胚胎在太空发育。 

首例亚种间克隆雌性水牛

2008年广西水牛研究所培育的一头受体母水牛产下一头雌性牛犊，这是世界首例亚种间克隆雌性水牛。

克隆猪单胎产仔数最多

2006年12月23日中国科学家刘忠华团队研究的代孕母猪k09经自然分娩产下9只克隆东北民猪，创下克隆猪单胎产仔数世界纪录。

最早的转基因水稻

1997年，中国水稻研究所黄大年团队成功地将抗除草剂基因转入水稻并应用于杂交稻制种生产，在世界上首次培育出转基因杂交水稻。 

最早培育成功试管山羊

1982年，中国科学家旭日干在世界最早培育成功“试管山羊”。他还：

最先实现人工单性生殖动物的成功繁殖

中国科学院上海实验生物研究所朱洗和王幽兰等人在世界上最早培育出“没有外祖父的蟾蜍”。该研究所的人工单性生殖实验开始于1951年。团队采用涂血针刺法，把蟾蜍鲜血中的白细胞注入事先取出的母蟾蜍卵子中。历经几千次实验和无数次的失败，终于从四万多个无膜受刺的卵子中得到了二十五只小蟾蜍。1961年3月，其中一只“无父”的母蟾蜍产下了三千多枚卵，这些卵子受精后发育八百多只小蝌蚪。一个多月后，大部分小蝌蚪都发育成了“没有外祖父的蟾蜍”。

最先发明家蚕杂交种

明代的《天工开物》记载了三四百年前杭嘉湖地区蚕农们的两组家蚕杂交发明。其一是将吐黄丝的雌蚕与吐白丝的雄蚕杂交；其二是将雄性的早种蚕与雌性的晚种蚕杂交。这是世界上最早的家蚕杂交育种。

最先发明无土栽培技术

中国人发明了无土栽培技术。早在宋代，中国劳动人民就已开始用清水发豆芽菜食用。明代，福建漳州人也普遍掌握了用清水繁殖水仙花的方法，而珠江的水上人家（艇户）更懂得在竹筏上漂养蔬菜（空心菜）。

最先发明混合选种法

北魏的《齐民要术》记载，当时的人们已经建立的专门的种子田，选出纯色好种种植在种子田中，避免与其它种子混杂。而且在收割时，要先收种子田里的作物，并单独存放。这是世界上最早的混合选种法。

最先发明生物防治

晋代嵇含在《南方草木状》中记载：“人以席囊贮蚁鬻于市者，其窠如薄絮囊，皆连枝叶，蚁在其中，并窠而卖。蚁赤黄色，大于常蚁。南方柑树若于此蚁，则其实皆为群蠹所伤，无复一完者矣。”这是世界上运用以虫治虫生物防治方法的最早记录。这种蚁叫黄猄蚁，能捕食多种柑树害虫，对于防治柑树的病虫害，效果十分显著。此法至今仍为广东、福建一些地方的果农沿用。

最先发明嫁接技术

中国是世界上最先发明嫁接技术的国家。西汉末年的《汜胜之书》中就提到了嫁接法。

最早利用杂交优势

春秋时期，中国就有了杂交育种和杂种优势利用的记载。中国是世界上最早繁殖骡子的国家，这是远缘杂交和利用杂种优势的典型例子。֍

最先克隆灵长类动物

2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生；12月5日，第二个克隆猴“华华”诞生。两只克隆猴均为雌性。这两只猕猴是世界上最早的克隆灵长类动物。

结构生物学

首次对蛋白质共存微观结构进行系统测量 

2023年7月，中国医学科学院基础医学研究所、北京协和医学院基础学院研究员王晨轩团队与合作者成功利用扫描隧道显微技术，对蛋白质形态各异的共存微观结构进行了系统测量，这在世界上还是首次。

从给蛋白质“拍照”专用的冷冻电镜获诺奖，到全新蛋白质结构解析屡登国际期刊，生命科学领域对于蛋白质结构、构象、运转机制的探索一直孜孜以求。但时至今日，捕捉蛋白质分子“舞动”时的每一帧仍然困难。 该团队成功地解决了这一难题。【源】

最先发现光合膜蛋白结晶的第三种类型

中国科学家常文瑞团队2004年发现了光合膜蛋白结晶的第三种类型，获得了2005年中国科学院杰出科技成就奖。在该项研究中还创造了以下世界纪录：

生物特征识别

首个颅面重建人脸检索系统 

2022年8月，四川大学计算机学院与华西基础医学与法医学院合作提出了一种基于深度学习的颅面重建方法，成功实现从二维计算机断层扫描的颅骨数据中自动复原出颅面图像，开发出世界上首个颅面重建人脸检索系统。

最先发明核酸传感平台MPOCS

2022年，深圳大学张晗团队与谢中建、麻晓鹏、何雅青等合作，将CRISPR技术与光学传感器相结合，开发出新型核酸传感平台MOPCS。 

MOPCS技术检测方法较之目前使用的传统PCR方法，省略了扩增步骤，极大缩短检测时间，并且特异性提高10倍以上，可在30分钟获取准确度高达99.9%的新冠病毒感染信息，并能够精准区分变异毒株类型，这将极大提高病毒检测的精度和速度，全面节省各方面资源损耗。 【源】

最早的指纹

距今6800年的半坡遗址出土的一个陶片上，清晰地提取出一个6000多年前的制陶人左手大拇指的立体指纹。这是人类最早的指纹。这个指纹的汗孔比现代人的要大和密，指纹也比现代人密一些。现代人的指纹线是每一平方厘米有17条左右，而陶片上的指纹则有19条之多。 

最早的指纹凭证

中国人发明了指纹识别技术。

美国芝加哥菲尔德博物馆收藏了一枚购于西安的战国封泥。该封泥正面为一枚印章，反面为指纹，指纹遗留的位置较正。指纹的类型特征为斗型纹，可以看到分歧、起点和终点等纹线的细节特征，甚至还可以看见指纹纹线上的细小汗孔。 这是世界上最早的指纹凭证。【源】

最将指纹作为契约凭证

中国人发明了使用指纹作为契约凭证。

《周礼·地官》介绍了周代的官职“司市”：“以量度成贾而征价,以质剂结信而止讼，以贾民禁伪而除诈，以刑罚禁虣而去盗”。汉代的大儒郑玄曾经对此给出过注释说：“质剂谓两书一扎，同而别之也，若今下手书”。 质剂、下手书，就是现代的契约。德国海因德尔博士收藏了一份汉代下手书。该文书为木牍，牍捆扎之物是动物皮条，打结之处为一拇指印压的指纹封泥。这是世界上最早的加印指纹的契约。

最早的指纹鉴定

中国人发明了指纹鉴定，最晚在秦代就已经将指纹鉴定运用于案件侦察。湖北云梦睡虎地秦《封诊式·穴盗》中就有这样的记载：“内中及穴中外壤有膝、手迹、膝、手各六处。”这说明早在秦代，中国司法人员就已开始使用指纹（手迹）进行司法鉴定了 。

最早的指纹数据库

中国人建立了最早的指纹数据库

在唐朝以后的军队中，通常会有一本叫做《箕斗册》的册子，里面不仅详细记载了士兵的姓名、年龄、家庭住址等信息，还会专门登记每位士兵的指纹，从而方便朝廷准确判断每位士兵的身份。

而到了南宋时期，朝廷更是建立了相应的管理机构，专门用来管理《箕斗册》，而且不只是士兵的指纹需要被记录，普通百姓也开始登记指纹，从而方便各地衙门在侦破案件时，通过对比《箕斗册》来锁定罪犯。

最早的指纹信息身份证

1936年宁夏省党主席马鸿逵在宁夏推行了居民身份证制度。但是老百姓没钱拍照，于是他就采用十个手指的指纹信息作为身份证的“验证码”。人手上的指纹大多都是两种形状，也就是“箕”状和“斗状”。发证的时候保长查看持证人的双手，若是“箕”状便记为“X”,若为“斗”状便记为''O''。标记时自左手的大拇指开始，到右手的小拇指结束，将指纹信息记录在身份证上。若是要对一个人的身份进行辨别的话，只需检查其手指箕斗与证件上的十个“X”“O”是否对应就行了。