近日，2025年度国家科学技术奖揭晓，广州共有29个牵头和参与完成的通用项目获奖，数量创历史新高。除了重要的基础科研成果外，从超级工程“深中通道”到万米深潜“奋斗者”号，从现代农业到生物医药，处处都有“广州队”的身影。本期《科技周刊》，记者走进两个荣获国家科学技术进步奖特等奖、一等奖的广州团队，解密这座城市以科技创新支撑国家战略的深层密码。
“中芯一号”家猪基因育种芯片打破国外垄断
核心种源一度90%依赖进口
华南农业大学动物科学学院教授吴珍芳作为第二完成人，参与完成的“华系种猪育种技术与核心种源创制及应用”项目获2025年国家科学技术进步奖一等奖，该项目建成了世界最大猪种质资源库，创制了“中芯一号”家猪基因育种芯片，打破了国外长期垄断。
吴珍芳告诉记者，生猪种源的自主可控至关重要。他从事猪遗传育种科研与教学工作近30年，牵头组建“国家生猪种业工程技术研究中心”和广东省及华南区域畜禽种质资源库，牵头实施国家瘦肉型猪育种联合攻关，并获得2024年全国五一劳动奖章。
据介绍，20世纪80年代以前，国人对猪肉的消费习惯更多是本土大肥猪，后来随着国民生活水平的提高，国外生长速度快的瘦肉型猪如杜洛克、长白、大白等快速占领国内市场，本土脂肪性猪因为饲养成本高、出肉率低，在市场上逐步被边缘化。
20多年前，引进的瘦肉型猪进入国内后，往往因养殖环境、疫病防控及饲料条件差异出现“水土不服”，通常不到3代就会出现生产性能的显著退化。加之当时国内缺乏自主育种体系，一旦引进的种猪性能退化，养猪户只能再次高价引种，形成被动局面。国外农业巨头还通过技术壁垒与专利封锁（基因芯片、系谱数据专利），迫使我国养猪业形成“引种—退化—再引种”循环，导致我国核心种源（祖代）一度90%依赖进口。
为此，吴珍芳1998年来到华南农业大学工作后，便被派驻温氏集团开展紧密的产学研合作，推动生猪种质资源独立自主。
“中芯一号”家猪基因育种芯片
推动核心种源自给率达95%以上
经过多年的科研攻关，虽然我国市场上90%以上的猪肉仍属于瘦肉型猪，但曾经依赖进口种猪的问题已彻底扭转。
“现在我国种猪育种技术已达到了世界先进水平，甚至我们在某些方面还有后发优势。”吴珍芳透露，我国种猪育种在技术方面已经与国际并跑，种猪的重要经济性状指标也各有特点，更适合我国的养殖条件和各地市场消费需求，综合经济效益好，目前核心种源自给率已达到95%以上。
“这些年来，我们最具代表性的技术成果就是研发了‘中芯一号’基因芯片。”吴珍芳告诉记者，“大家养什么猪，肯定会关心它长得快不快，饲料转化效率高不高，肉好不好吃。以往，我们只是依靠观测得到的表型进行评判，部分性状甚至难以测定，而基因芯片则可直接检测基因型，快速判断这头猪是否具有这些优良性状，大大提升了育种效率。”
吴珍芳回忆，2011年，国外一张猪的基因芯片售价为200美元，“当时，我们在温氏集团建立的育种群体需要大量基因芯片，于是我们和国外基因芯片公司谈判，没想到价格根本压不下来。也就是这次之后，我们在江西农业大学（项目第一完成单位）黄路生院士的牵头下，一起研发中国人自己的基因芯片。”
“历经七八年不懈攻关，我们成功实现了国产基因芯片的自主研发。此后，团队持续推进迭代升级与性能优化，目前基因芯片已具备国产化能力——从设计、制造到检测设备，全产业链均已实现自主可控。依托团队自主开发的基因挖掘技术，我们的芯片在检测准确性上优于国外同类产品；同时，所建立的全自动化工程化平台已达到世界领先水平。”吴珍芳说。
选育出华系种猪顶端核心群22个
记者了解到，利用“中芯一号”序列基因芯片，我国已选育出华系种猪顶端核心群22个，主要性能超过国际引进品种在中国表现出的最好水平，标志着华系种猪彻底打破国外长期垄断格局。
此次获奖也是我国生猪种业领域首次获国家科学技术进步奖一等奖，同时也是本届全国农业领域获得的唯一国家科学技术进步奖一等奖。
团队创制的“中芯一号”家猪基因育种芯片，育种效率超过欧美主流芯片22%，检测价格从1200元降至100元，且芯片中12项自主专利技术对我国企业全部免专利费使用。要知道，此前欧美芯片中5个专利位点，每个位点对中国企业每头猪要收取1—8美元专利费。“中芯一号”家猪基因育种芯片的全国产化及其高效率，使全国生猪企业无须承担每年高达75亿元的基因专利费。
10909米水下，守护“奋斗者”号的“血管”
广州浩瀚电子科技有限公司参与万米互连元器件耐压、耐腐、插拔可靠性测试
“奋斗者”号刷新中国载人深潜纪录
“‘奋斗者’号全海深载人潜水器”项目在2025年度国家科学技术奖评选中荣获国家科学技术进步奖特等奖。
“奋斗者”号是我国自主研发的首台万米载人潜水器，自建成以来，取得多项骄人成绩。2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达10909米，刷新中国载人深潜纪录。
“奋斗者”号的设计制造历经十余年，近千名科研人员集智攻关，全面突破了十多项核心技术，整机关键部件国产化率超96.5%。其中，广州浩瀚电子科技有限公司（以下简称“浩瀚电子”）承接奋斗者项目子课题研发，配合中船七〇二所（“奋斗者”号总设计单位）进行万米互连元器件耐压、耐腐、插拔可靠性测试。该技术也是“奋斗者”号建设任务中的16个子课题之一。
“我们是‘奋斗者’号参建任务中唯一一家民营企业。”浩瀚电子负责人张义说。电缆、连接器等元器件如同“奋斗者”号的“血管”，连接着包括推进器在内的所有核心部件。在万米水下，要承担难以想象的水压和腐蚀，一旦出现问题，对潜水器和其中人员就是灭顶之灾。
因此，“奋斗者”号上的电缆等设备，必须采用特殊工艺进行加工和维护。张义告诉记者，深海潜水器出任务前，都会在现场测试这些特种电缆和连接器的性能。“以往，这些特种电缆均从国外进口，一旦电缆出问题，我们又没有替换件时，就需要寄回国外维修，时间少则三个月、多则半年，价格几乎相当于我们新买一条电缆。”
“奋斗者”号上的特种电缆
自研技术随“奋斗者”号成功通过万米水深测试
随着“奋斗者”号的万米潜深立项，该技术的自主研发变得迫在眉睫。2016年，浩瀚电子正式承接该子课题的研发，重点研制适配11000米水深的特种电缆硫化工艺、钛合金连接器密封结构，并完成万米压力舱模拟试验。
张义告诉记者，为了实现自主研发，前前后后光模具就开了十多套，其间反复改反复试，“我们的方向太小众了，市面上很难找到生产相关配套的工厂。”
解决了模具问题后，团队又重点研发了特殊的硫化胶配方，“我们与国内很多高校的材料学专家合作，针对万米海底高压、高腐蚀的特殊工况研发配方。经过无数次推倒重来，最终得以确定可以抵御万米深海高压的硫化胶配比。”
在维护特种电缆时，团队首先将电缆放入模具中，之后注入硫化胶，再用加热器对模具进行加热，最后冷却等待硫化胶的固化成型，实现整套完整工艺。“如今，这项技术已完全掌握在我们自己手中。”
2020年，“奋斗者”号在马里亚纳海沟万米坐底。浩瀚电子提供了备用连接器、线缆备件，随“奋斗者”号的母船“探索一号”一同出海。其间，公司负责水下接头检修、线缆硫化修复、设备接口故障排查。“我们的技术先后成功通过7000米水深的测试和随‘奋斗者’号万米水深的测试。同时，我们的维修时间大幅缩短。”张义说。
回收“奋斗者”号载人潜水器。图片来源：中国科学院深海科学与工程研究所
为广州海洋科研提供重要保障
如今，“奋斗者”号已经进入常态化科考的维保状态，每次科考，公司的产品都会持续进行配套。张义介绍，公司团队会定期参与“奋斗者”号深潜器声光单元、深水接插件、配套电缆备件采购项目及维护服务；同时，公司还持续迭代升级国产化替代方案，降低进口元器件供货依赖风险。
广州一直是海洋科技强市。张义表示，有了“奋斗者”号的相关经验，如今公司的一系列产品也在支撑着广州的海洋科技。“我们与广州海洋地质调查局建立了很好的合作，帮助他们的‘海马号’水下机器人进行日常运维。我们目前还与中国科学院南海研究所合作，参与了国家重大科技基础设施——冷泉生态系统研究装置的相关研发、建设工作，支持装置的海底实验室建设。”
文、图/广州日报新花城记者：武威 通讯员 费思迎（部分图片由AI生成）
