2023年5月30日，在第七个全国科技工作者日到来之际，人力资源社会保障部、中国科协、科技部、国务院国资委联合在北京举办第三届全国创新争先奖表彰奖励大会，对在面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康和社会服务等相关科技创新领域作出突出贡献的个人和集体进行表彰，我院王文教授荣获第三届全国创新争先奖。

近年来，王文教授围绕脊椎动物重要进化事件的遗传机制这一世界科技前沿问题展开系统研究，通过方法和思路创新，解决了古生物学和进化遗传学领域长期未解决的难题，在遗传学层面阐明了脊椎动物在早期登陆过程，首次提出与四足动物陆生适应相关器官和生理功能的遗传调控机制在其硬骨鱼祖先中即已经开始出现雏形。特别是调控空气呼吸功能、骨骼运动灵活性、以及心肺系统发育相关的古老基因调控机制为后续肉鳍鱼登陆演化出四足动物这一飞跃提供了重要的遗传创新基础。而肉鳍鱼的祖先则随后在空气呼吸、陆地运动和神经系统方面得到进一步的完善，为四足动物的最终登陆做好了前期准备。主要取得了以下研究成果：

（1）开发了超大基因组的解析算法和相关流程，成功解析了非洲肺鱼基因组：该基因组组装大小为40.05Gb，也是迄今已被解析的最大基因组，标志着我国科研人员在解析超大复杂基因组方面保持了国际顶尖水平。深入分析显示，肺鱼基因组扩增主要是由于逆转录转座子在数亿年中持续插入造成的结果。同时，一类与抑制转座子直接相关的锌指蛋白也在肺鱼中显著扩张，并在生殖腺中高表达，可能是肺鱼基因组之所以能容忍数量庞大的转座子的因素之一。

（2）解析了脊椎动物登陆过程中的遗传创新：研究表明，脊椎动物在登陆过程中的遗传创新是逐步发生的。其中，空气呼吸系统在肺鱼和四足动物的共同祖先中已经初具雏形，而在四足动物中起源了更多基因，让肺表面活性剂系统更为完善，足以抵抗血液与空气交界面对肺泡造成的表面张力；和五指形成以及运动神经相关的调控元件中，部分从肉鳍鱼祖先出现，部分从四足动物的共同祖先开始出现；研究还发现在肺鱼和四足动物的祖先出现了两个在杏仁核中表达的新基因，分别编码神经肽S及其受体，主要负责抗焦虑功能。这一发现和肺鱼及四足动物的杏仁核具备相对成熟的多分区结构相吻合，提示肺鱼和四足动物在抗焦虑方面可能具有更强的能力，而这一能力的增强可能对陆地生活有益。

（3）揭示了脊椎动物登陆前的预适应过程：通过解析辐鳍鱼类基部的多鳍鱼、匙吻鲟、弓鳍鱼和鳄雀鳝4个物种高质量的基因组，发现脊椎动物最关键的陆生特性的部分遗传基础在硬骨鱼祖先已经具备。通过比较基因组学的研究发现，辐鳍鱼中的鱼鳔和肺属于同源器官，硬骨鱼祖先已经具备了原始的具备空气呼吸能力的肺，对空气分子的嗅觉能力也在这一节点出现；空气呼吸能力和血液循环系统属于协同演化，与四足动物心脏发育的许多调控元件也在硬骨鱼类祖先出现；此外，原始辐鳍鱼类胸鳍的后基鳍骨与四足动物的“大臂”（肱骨）属于同源器官，硬骨鱼类共同祖先中已经具备了四肢发育以及骨骼运动灵活性相关的遗传基础。与此相对的是，上述相关元件往往在真骨鱼中发生了丢失，表明真骨鱼是高度特化的类群。

据悉，全国创新争先奖由中国科协、科技部、人力资源社会保障部、国务院国资委共同主办，表彰在基础研究和前沿探索、重大装备和工程攻关、成果转化和创新创业、社会服务等方面作出突出贡献的集体和个人。该奖每3年评选一次，每次表彰不超过10个科研团队授予奖牌，表彰不超过30个科技工作者授予奖章，表彰不超过300名科技工作者授予奖状。本届为第三届，共有7个团队获全国创新争先奖牌、26名同志获全国创新争先奖章、251名同志获全国创新争先奖状。

（图文：文苗苗；审核：邱强、段利兵）