最高2000万！本源量子等你来揭榜挂帅！
自主可控 全栈式开发 本源成量子赛道唯一入选企业
作者：张梦怡
8月26日，安徽省科技厅发布“关于公布安徽省首批（2021年度）‘揭榜挂帅’榜单任务公告”，本源量子的“超导量子计算的超低温微波互连系统”项目位列其中。在此之前，合肥市科技局曾遴选出4个重点项目获“安徽省科技重大专项揭榜挂帅项目”认定，其中，本源量子“超导量子计算的超低温微波互连系统”成为量子赛道唯一入选项目。本源量子为国内量子计算龙头企业，致力于量子计算自主可控全生产制造链条打造。此次提出的“揭榜挂帅”项目对标国际领先的IBM、Google等超导量子计算技术，结合国内现状及未来三年内100量子比特的发展前景预测提出研究目标，是中国量子计算产业未来发展的关键，也是突破该领域“卡脖子”技术的必经之路。
是什么？一种适应于超低温环境的微波传输互连应用
“超导量子计算超低温微波互连系统”是一种适应接近绝对零度的超低温环境，具备气密封、传输通道排布密度高、集成模块化、射频传输损耗低、热沉效果优良等特点，应用于超导量子计算的微波传输互连应用。它可以突破超低温环境下的微波互连技术，是研制100量子比特工作所需的气密性、高密度、超低温损耗微波互连系统。
当前国内尚未见公开资料针对超导量子计算的超低温微波互连系统开展全面及系统的技术攻关。
该系统包括密封微波集成模块、热沉用微波集成模块和传输线集成模块。密封微波集成模块隔绝低温系统罐体内部与外部环境，确保罐体内的气密封，并且实现罐体内外的微波信号传输。热沉用微波集成模块为多通道集成的微波传输模块，通过温控冷却板进行超低温控制，传输微波信号。传输线集成模块实现低温系统中跨温区各部件之间的互连。根据国内现有应用情况，基于已掌握的气密封设计、模块化设计、超低损耗设计等技术，开展多通道气密封设计、高密度集成化设计、超低温应用等方面研究，突破多通道气密封技术、微小深孔电镀技术、热设计技术、超低损耗设计技术、超细同轴线微组装技术以及模块容差技术等关键技术，研制出超低温微波互连系统。
为什么？该项目是中国量子计算产业发展的关键
据悉，安徽省科技厅发布的榜单中，包含半导体晶圆缺陷检测、超导量子计算超低温微波互连系统、医疗CT球管核心部件制造关键技术、疫苗用中性硼硅玻璃及预罐封针筒关键技术、生物基聚氨酯原料与产品制造关键技术、基于新能源汽车的高安全半固态电池关键技术、内窥镜专用图像处理与无线传输芯片研发等方面，公开进行揭榜申报，力争解决制约安徽省产业发展的关键核心问题。而本源量子发布的“超导量子计算超低温微波互连系统”项目也成为解决制约中国量子计算产业发展的关键项目。
值得注意的是，超低温微波互连技术是当前制约我国超导量子计算发展的重要因素之一，是“卡脖子”技术之一。目前，该超低温微波互连系统完全依赖进口，均是从美国、英国等西方发达国家进口，已开放的进口产品较为低端。国际领先的公司早已开展间距更小的互连技术研究，已实现100 比特互连。与之比较，国内现状不仅技术落后，而且代价昂贵。未来，量子计算产业在国内想要得到长足的发展，必须在“卡脖子”领域多方合作，攻坚克难，而开展超导量子计算的超低温微波互连技术研究就成为其中极为重要和紧迫的必经之路。
怎么做？揭榜的你需要有这些资质
本源量子项目的发榜成果形式包括技术文件类成果和实物类成果。技术文件类成果包括：工作总结报告、技术总结报告、产品标准、设计文件、工艺文件；至少申请发明专利3项，至少发表论文2篇。实物类成果：满足100量子比特应用要求的微波互连系统。
技术指标：对标进口 100 量子比特互连产品。
1.在通径100mm 内，单个微波互连模组能够实现至少168路微波传输通道互连；每路微波传输通道包括5段低温低导热微波传输线缆，相邻微波传输线缆之间配置低温衰减器，低温衰减器与低温设备相应温区冷盘具有良好热接触。
2.微波传输线缆及低温衰减器采用集束、 模块化设计，具备快速互连功能，单次至少同时插拔 12通道，插拔寿命大于1000次；单个微波互连模组（室温至最低温）能够整体便捷的安装至制冷机。
3.单个微波互连模组密封法兰漏率优于1×10-8mbar·l/s（1×10-3Pa·cm3/s）。
4.在8GHz频率范围内，传输线室温插入损耗不大于10dB/m。
5.低温微波传输线的特性阻抗在50±3欧姆范围内。
6.单个微波互连模组（168路）安装至制冷机后，制冷机base温度不得超过15mK。
据了解，该项目揭榜总额最高2000万。具体揭榜要求，可登录安徽省科技厅官网https://t.cn/A6IYty9f查看。
发榜的我们：
本源量子是国内首家将量子计算正式推向商用领域的量子计算企业，国内量子计算龙头企业。团队技术起源于中科院量子信息重点实验室，结合郭国平教授团队连续十年承担的国家科技部量子芯片超级973项目，以量子计算机的研发、推广和应用为核心，专注量子计算全栈开发，围绕量子计算机的量子芯片、量子计算测控一体机、量子软件和量子云平台的开发研制及量子计算教育培训开展业务。
本源量子致力于打造自主可控的工程化量子计算机，立志“为量子计算贡献中国力量”。多年来，公司围绕量子计算机的研发、制造与应用，打造“一个目标”、“五大”业务板块、实现国内“七个第一”，填补国内量子计算机工程化链条上多个空白。拥有国内第一台超导量子计算机——本源悟源，参数指标对标国际最好IBM、Google等超导量子计算技术。公司目前拥有软硬件产品64件，拥有量子计算相关专利总量近500件。
自主可控 全栈式开发 本源成量子赛道唯一入选企业
作者：张梦怡
8月26日，安徽省科技厅发布“关于公布安徽省首批（2021年度）‘揭榜挂帅’榜单任务公告”，本源量子的“超导量子计算的超低温微波互连系统”项目位列其中。在此之前，合肥市科技局曾遴选出4个重点项目获“安徽省科技重大专项揭榜挂帅项目”认定，其中，本源量子“超导量子计算的超低温微波互连系统”成为量子赛道唯一入选项目。本源量子为国内量子计算龙头企业，致力于量子计算自主可控全生产制造链条打造。此次提出的“揭榜挂帅”项目对标国际领先的IBM、Google等超导量子计算技术，结合国内现状及未来三年内100量子比特的发展前景预测提出研究目标，是中国量子计算产业未来发展的关键，也是突破该领域“卡脖子”技术的必经之路。
是什么？一种适应于超低温环境的微波传输互连应用
“超导量子计算超低温微波互连系统”是一种适应接近绝对零度的超低温环境，具备气密封、传输通道排布密度高、集成模块化、射频传输损耗低、热沉效果优良等特点，应用于超导量子计算的微波传输互连应用。它可以突破超低温环境下的微波互连技术，是研制100量子比特工作所需的气密性、高密度、超低温损耗微波互连系统。
当前国内尚未见公开资料针对超导量子计算的超低温微波互连系统开展全面及系统的技术攻关。
该系统包括密封微波集成模块、热沉用微波集成模块和传输线集成模块。密封微波集成模块隔绝低温系统罐体内部与外部环境，确保罐体内的气密封，并且实现罐体内外的微波信号传输。热沉用微波集成模块为多通道集成的微波传输模块，通过温控冷却板进行超低温控制，传输微波信号。传输线集成模块实现低温系统中跨温区各部件之间的互连。根据国内现有应用情况，基于已掌握的气密封设计、模块化设计、超低损耗设计等技术，开展多通道气密封设计、高密度集成化设计、超低温应用等方面研究，突破多通道气密封技术、微小深孔电镀技术、热设计技术、超低损耗设计技术、超细同轴线微组装技术以及模块容差技术等关键技术，研制出超低温微波互连系统。
为什么？该项目是中国量子计算产业发展的关键
据悉，安徽省科技厅发布的榜单中，包含半导体晶圆缺陷检测、超导量子计算超低温微波互连系统、医疗CT球管核心部件制造关键技术、疫苗用中性硼硅玻璃及预罐封针筒关键技术、生物基聚氨酯原料与产品制造关键技术、基于新能源汽车的高安全半固态电池关键技术、内窥镜专用图像处理与无线传输芯片研发等方面，公开进行揭榜申报，力争解决制约安徽省产业发展的关键核心问题。而本源量子发布的“超导量子计算超低温微波互连系统”项目也成为解决制约中国量子计算产业发展的关键项目。
值得注意的是，超低温微波互连技术是当前制约我国超导量子计算发展的重要因素之一，是“卡脖子”技术之一。目前，该超低温微波互连系统完全依赖进口，均是从美国、英国等西方发达国家进口，已开放的进口产品较为低端。国际领先的公司早已开展间距更小的互连技术研究，已实现100 比特互连。与之比较，国内现状不仅技术落后，而且代价昂贵。未来，量子计算产业在国内想要得到长足的发展，必须在“卡脖子”领域多方合作，攻坚克难，而开展超导量子计算的超低温微波互连技术研究就成为其中极为重要和紧迫的必经之路。
怎么做？揭榜的你需要有这些资质
本源量子项目的发榜成果形式包括技术文件类成果和实物类成果。技术文件类成果包括：工作总结报告、技术总结报告、产品标准、设计文件、工艺文件；至少申请发明专利3项，至少发表论文2篇。实物类成果：满足100量子比特应用要求的微波互连系统。
技术指标：对标进口 100 量子比特互连产品。
1.在通径100mm 内，单个微波互连模组能够实现至少168路微波传输通道互连；每路微波传输通道包括5段低温低导热微波传输线缆，相邻微波传输线缆之间配置低温衰减器，低温衰减器与低温设备相应温区冷盘具有良好热接触。
2.微波传输线缆及低温衰减器采用集束、 模块化设计，具备快速互连功能，单次至少同时插拔 12通道，插拔寿命大于1000次；单个微波互连模组（室温至最低温）能够整体便捷的安装至制冷机。
3.单个微波互连模组密封法兰漏率优于1×10-8mbar·l/s（1×10-3Pa·cm3/s）。
4.在8GHz频率范围内，传输线室温插入损耗不大于10dB/m。
5.低温微波传输线的特性阻抗在50±3欧姆范围内。
6.单个微波互连模组（168路）安装至制冷机后，制冷机base温度不得超过15mK。
据了解，该项目揭榜总额最高2000万。具体揭榜要求，可登录安徽省科技厅官网https://t.cn/A6IYty9f查看。
发榜的我们：
本源量子是国内首家将量子计算正式推向商用领域的量子计算企业，国内量子计算龙头企业。团队技术起源于中科院量子信息重点实验室，结合郭国平教授团队连续十年承担的国家科技部量子芯片超级973项目，以量子计算机的研发、推广和应用为核心，专注量子计算全栈开发，围绕量子计算机的量子芯片、量子计算测控一体机、量子软件和量子云平台的开发研制及量子计算教育培训开展业务。
本源量子致力于打造自主可控的工程化量子计算机，立志“为量子计算贡献中国力量”。多年来，公司围绕量子计算机的研发、制造与应用，打造“一个目标”、“五大”业务板块、实现国内“七个第一”，填补国内量子计算机工程化链条上多个空白。拥有国内第一台超导量子计算机——本源悟源，参数指标对标国际最好IBM、Google等超导量子计算技术。公司目前拥有软硬件产品64件，拥有量子计算相关专利总量近500件。
【研究人员在重庆秀山发现志留纪袖珍边城鱼】
地球上99.8%的脊椎动物包括人类都具有颌骨（上颌与下巴），被统称为有颌类。有颌类的起源（根据分子钟证据在奥陶纪）和完整有颌类化石大量出现（早泥盆世）之间跨越整个志留纪的数千万年时间段存在严重的化石记录缺失，长期以来仅能通过零散保存的鳞片与棘刺来推测有颌类在志留纪的演化。中国是世界上目前唯一发现较多志留纪有颌类完整化石的国家，为全面认识有颌类的早期身体结构提供了关键实证资料，但之前的化石几乎全部来自一个化石点，即云南曲靖潇湘动物群。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏团队长年坚持在全国范围志留纪地层中踏勘，并与各地地质调查部门开展深入合作，在重庆市秀山县取得重大进展。日前，研究人员在《当代生物学》（Current Biology）上报道了来自重庆的一条全新的、完整保存的志留纪有颌鱼类——袖珍边城鱼 （Bianchengichthys micros），为颌与牙齿的早期演化提供了新实证。这是全球目前第二个发现较多完整志留纪有颌类的化石点。
4.23亿年前的志留纪晚期（罗德洛世），华南古陆漂泊在赤道附近的大洋之中，海水沿着曲折凹凸的海岸线侵入陆架，形成若干巨大的海湾或内海，这些浅海成为早期水中生命的“庇护所”。湘渝之交的重庆秀山地区在那时位于华南古陆北缘一个比今日渤海还要大的内海中，河流在这里汇入内海，带来了大量养分，并孕育了丰富的生命，河口和滩涂的半咸水中生长大量的原始植物，其间生活着无颌的盔甲鱼类、海蝎和最早的有颌鱼类。它们的遗骸被河流带来不断的泥沙覆盖，并在漫长的地质时间内变成了化石。
2019年底，团队成员、重庆地研院博士后李强在秀山洪安边城附近沿“川河盖天路”踏勘志留纪含鱼地层，在罗德洛统小溪组中意外发现了一块完整对半开的有颌鱼类化石，而这一地层在过去还从未报道过完整的有颌鱼类。他和团队成员、古脊椎所副研究员朱幼安等人一起对这块化石展开了详细研究。尽管保存非常完整，但研究这块化石并不容易，许多微小结构已接近粉砂岩粒度保存精度的上限，特别是埋在围岩内部的骨片形态，经过多次高精度CT扫描，才通过沿骨片裂开的、只有几微米宽的细微缝隙重建出来。
该研究发现，边城鱼的外骨骼骨甲模式和此前在曲靖潇湘动物群中发现的麒麟鱼接近，显示它与麒麟鱼、全颌鱼、志留鱼同属全颌盾皮鱼类。全颌盾皮鱼类是一类中国特有的早期有颌鱼类，与现代有颌脊椎动物（即硬骨鱼类和软骨鱼类）共同祖先的起源密切相关，因而近年来在学界引发较大关注。研究发现，边城鱼保存了下颌和下颌齿，其具凸缘的下颌边缘颌骨与全颌鱼的边缘颌骨十分相似，但其内侧又有发达的口内叶，其上可见五个较大的圆锥状齿，这些齿的生长和排列型式与其他盾皮鱼类，特别是节甲鱼类的齿突相似。因此，边城鱼的颌骨可能比全颌鱼和麒麟鱼更原始，代表了现代鱼类颌骨及牙齿与节甲鱼类这样的传统定义盾皮鱼类之间新发现的一个过渡状态，为现代有颌类（包括人类颌骨和牙齿）的起源和演化提供了重要的化石实证。
边城鱼的胸鳍和腹鳍难得地被完整保存了下来，这在早期鱼类化石中较罕见。化石显示其偶鳍鳞片覆盖的肉质“柄”状部分非常发达，鳍条部分则只有外侧狭窄的一圈，这与人们刻板印象中，常见鱼类的透明、折扇状鱼鳍不同，进一步证明了多数原始鱼类的偶鳍都具有发达的肉质部分；而现代辐鳍鱼类，特别是鲫鱼、鲈鱼之类真骨鱼类的扇形透明鱼鳍（肉质部分极为退化，鳍几乎全由鳞质鳍条支撑）是非常特化的。
边城鱼化石只有2厘米长，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长。虽然体型很小，但从颌骨和牙齿看，边城鱼可能是十分凶猛的袖珍掠食者，以生活环境内的其他小动物（如米氏海蝎、秀山盾鱼、牙形动物等）为食。
此外，该研究还指出，尽管完整的全颌盾皮鱼类目前只在中国有发现，但新发现提供的比较解剖学证据显示，20世纪末在越南志留纪地层中发现的零星盾皮鱼类骨片也应属于全颌盾皮鱼类，指示印支地块和华南地块在志留纪具有密切的古地理联系。
该研究由重庆地研院、重庆地调院、古脊椎所、曲靖师范学院合作完成，研究团队人员全部由我国学者，主要是青年学者组成。李强和朱幼安为论文的共同第一作者，朱敏和朱幼安为论文的共同通讯作者。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（A类、B类）、国家自然科学基金委优秀青年基金等的支持。
论文链接：
1.https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00751-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS096098222100751X%3Fshowall%3Dtrue
（来源：古脊椎动物与古人类研究所）
地球上99.8%的脊椎动物包括人类都具有颌骨（上颌与下巴），被统称为有颌类。有颌类的起源（根据分子钟证据在奥陶纪）和完整有颌类化石大量出现（早泥盆世）之间跨越整个志留纪的数千万年时间段存在严重的化石记录缺失，长期以来仅能通过零散保存的鳞片与棘刺来推测有颌类在志留纪的演化。中国是世界上目前唯一发现较多志留纪有颌类完整化石的国家，为全面认识有颌类的早期身体结构提供了关键实证资料，但之前的化石几乎全部来自一个化石点，即云南曲靖潇湘动物群。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员朱敏团队长年坚持在全国范围志留纪地层中踏勘，并与各地地质调查部门开展深入合作，在重庆市秀山县取得重大进展。日前，研究人员在《当代生物学》（Current Biology）上报道了来自重庆的一条全新的、完整保存的志留纪有颌鱼类——袖珍边城鱼 （Bianchengichthys micros），为颌与牙齿的早期演化提供了新实证。这是全球目前第二个发现较多完整志留纪有颌类的化石点。
4.23亿年前的志留纪晚期（罗德洛世），华南古陆漂泊在赤道附近的大洋之中，海水沿着曲折凹凸的海岸线侵入陆架，形成若干巨大的海湾或内海，这些浅海成为早期水中生命的“庇护所”。湘渝之交的重庆秀山地区在那时位于华南古陆北缘一个比今日渤海还要大的内海中，河流在这里汇入内海，带来了大量养分，并孕育了丰富的生命，河口和滩涂的半咸水中生长大量的原始植物，其间生活着无颌的盔甲鱼类、海蝎和最早的有颌鱼类。它们的遗骸被河流带来不断的泥沙覆盖，并在漫长的地质时间内变成了化石。
2019年底，团队成员、重庆地研院博士后李强在秀山洪安边城附近沿“川河盖天路”踏勘志留纪含鱼地层，在罗德洛统小溪组中意外发现了一块完整对半开的有颌鱼类化石，而这一地层在过去还从未报道过完整的有颌鱼类。他和团队成员、古脊椎所副研究员朱幼安等人一起对这块化石展开了详细研究。尽管保存非常完整，但研究这块化石并不容易，许多微小结构已接近粉砂岩粒度保存精度的上限，特别是埋在围岩内部的骨片形态，经过多次高精度CT扫描，才通过沿骨片裂开的、只有几微米宽的细微缝隙重建出来。
该研究发现，边城鱼的外骨骼骨甲模式和此前在曲靖潇湘动物群中发现的麒麟鱼接近，显示它与麒麟鱼、全颌鱼、志留鱼同属全颌盾皮鱼类。全颌盾皮鱼类是一类中国特有的早期有颌鱼类，与现代有颌脊椎动物（即硬骨鱼类和软骨鱼类）共同祖先的起源密切相关，因而近年来在学界引发较大关注。研究发现，边城鱼保存了下颌和下颌齿，其具凸缘的下颌边缘颌骨与全颌鱼的边缘颌骨十分相似，但其内侧又有发达的口内叶，其上可见五个较大的圆锥状齿，这些齿的生长和排列型式与其他盾皮鱼类，特别是节甲鱼类的齿突相似。因此，边城鱼的颌骨可能比全颌鱼和麒麟鱼更原始，代表了现代鱼类颌骨及牙齿与节甲鱼类这样的传统定义盾皮鱼类之间新发现的一个过渡状态，为现代有颌类（包括人类颌骨和牙齿）的起源和演化提供了重要的化石实证。
边城鱼的胸鳍和腹鳍难得地被完整保存了下来，这在早期鱼类化石中较罕见。化石显示其偶鳍鳞片覆盖的肉质“柄”状部分非常发达，鳍条部分则只有外侧狭窄的一圈，这与人们刻板印象中，常见鱼类的透明、折扇状鱼鳍不同，进一步证明了多数原始鱼类的偶鳍都具有发达的肉质部分；而现代辐鳍鱼类，特别是鲫鱼、鲈鱼之类真骨鱼类的扇形透明鱼鳍（肉质部分极为退化，鳍几乎全由鳞质鳍条支撑）是非常特化的。
边城鱼化石只有2厘米长，活着时整条鱼可能也只有约4厘米长。虽然体型很小，但从颌骨和牙齿看，边城鱼可能是十分凶猛的袖珍掠食者，以生活环境内的其他小动物（如米氏海蝎、秀山盾鱼、牙形动物等）为食。
此外，该研究还指出，尽管完整的全颌盾皮鱼类目前只在中国有发现，但新发现提供的比较解剖学证据显示，20世纪末在越南志留纪地层中发现的零星盾皮鱼类骨片也应属于全颌盾皮鱼类，指示印支地块和华南地块在志留纪具有密切的古地理联系。
该研究由重庆地研院、重庆地调院、古脊椎所、曲靖师范学院合作完成，研究团队人员全部由我国学者，主要是青年学者组成。李强和朱幼安为论文的共同第一作者，朱敏和朱幼安为论文的共同通讯作者。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（A类、B类）、国家自然科学基金委优秀青年基金等的支持。
论文链接：
1.https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00751-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS096098222100751X%3Fshowall%3Dtrue
（来源：古脊椎动物与古人类研究所）
【高精度基因组揭开孑遗物种银杏面纱】作为裸子植物银杏纲唯一的孑遗物种，银杏不仅具有特殊的科学研究价值，而且具有重要的应用价值。近日，南京林业大学联合中国农业科学院农业基因组研究所在《自然—植物》在线发表了染色体级别的银杏参考基因组https://t.cn/A6fZjY2i，是目前已发表的组装质量最高的裸子植物参考基因组。
论文共同通讯作者、中国工程院院士曹福亮告诉《中国科学报》，这项工作为深入了解裸子植物基因组进化提供了新的视角。
▲ 保留原始特征的孑遗植物
裸子植物作为一类独特的植物种系，主要由四个支系组成：银杏纲、苏铁纲、松杉纲和买麻藤纲。
论文共同通讯作者、南京林业大学林学院教授尹佟明介绍，苏铁纲现在仅有1目4科11属约124种。松杉纲为现存裸子植物中种类最多、分类最广的一个类群，有4目7科57属约600 种。买麻藤纲有3目3科3属约80种。而银杏纲仅存银杏（Ginkgo biloba Linn）1种。
实际上，银杏纲在远古时代非常繁盛，是和恐龙同时代的物种。银杏纲植物出现于晚石炭世，在侏罗纪和早白垩世达到极盛，广布于欧亚北美大陆的温带地区。然而，第四纪冰期后，该纲植物在中欧、北美等地全部绝灭。
现在，银杏纲仅存银杏1种，“而该纲其余所有物种均为化石植物。因此银杏具有重要的科学研究价值。”曹福亮说，作为典型的孑遗植物，银杏的生殖方式和胚胎发育比较原始。
同时，银杏还具有多种应用价值。尹佟明介绍，银杏为速生珍贵的用材树种，材质优良，木材可供建筑、家具、室内装饰、雕刻、绘图版等用。种子供食用及药用。叶片提取的银杏黄酮有重要的药用和保健价值。
同时，银杏树形优美，春夏季叶色嫩绿，秋季变成黄色，是重要的城市及园林绿化树种。
▲ 硕大而复杂的基因组
“银杏基因组硕大，杂合度高，且重复序列含量极高，因此很难获得高质量的银杏参考基因组。”曹福亮说。
尹佟明告诉《中国科学报》，人基因组是比较大的，有30多亿个碱基，而银杏基因组是人基因组的3倍多，接近100亿个碱基。银杏有12对染色体，而人类有23染色体，银杏1条染色体的长度平均约为人6条染色体的长度。
“国际上已完成多个裸子植物的全基因组测序，包括挪威云杉、火炬松等。但多基于二代测序技术，基因组组装质量不高。”尹佟明说。
论文第一作者刘海琳介绍，这项工作采用了最新的基因组测序技术，获得了大小为9.87G的参考基因组图谱，并装配到银杏的12条染色体上。准确注释了27832个银杏基因组蛋白编码基因，取代了原版本基因组草图的基因，是迄今发表的组装质量最高的裸子植物参考基因组。
他们发现，银杏编码基因的内含子显著延长。“其他裸子植物也有这个现象，而银杏编码基因的内含子比已报道的其他裸子植物编码基因的内含子还要长很多。”刘海琳说，目前还没有对这一现象合理的解释，推测可能与重复序列的复制更为活跃有关。
他们进一步分析，发现了银杏基因组扩张的机制。“全基因组复制事件是植物基因组扩张的主要原因。”尹佟明说，但他们确证，银杏只发生了一次全基因组复制事件，这与以往的研究结果不同。
“因此，银杏基因组的扩张方式主要不是通过全基因组复制，而主要是由长末端重复序列插入和积累引起的。”曹福亮说，分子证据显示，长末端重复序列最近的一次爆发时间在8~12 百万年前，发在银杏全基因组复制事件之后。
▲ 揭示原始特征的分子机制
在获得了高质量的基因组图谱后，他们揭示了银杏的一些原始特征形成的分子机制。
1896年，日本东京大学植物学家平濑作五郎发现了银杏具有多鞭毛的游动精子。在种子植物中，只有银杏和苏铁保留了精子鞭毛这一原始特征，显示出银杏在进化上的特殊地位。
“我们分析了20多种低等植物和高等植物，发现银杏和低等植物一样保留了精子鞭毛合成的相关基因，而这些基因在其他裸子植物和被子植物中都是缺失的。”尹佟明说。
此外，银杏为隐花植物，看不到花瓣、花萼、雌蕊、雄蕊这些花器官。
通过比较基因组研究，“我们发现导致这些花器官消失或隐藏的原因是一些关键性功能基因的缺失”。刘海琳说。
银杏叶片两面特征相近，无明显极性。通过进一步分析，他们发现，银杏基因组中缺乏叶片极性相关的多个关键基因，造成关键合成通路阻断，无法显示极性特征。
“这在基因组水平上阐明了银杏所表现出的特殊的花器官和叶片极性特征形成的遗传基础。”曹福亮说。https://t.cn/A6fZjY2f
论文共同通讯作者、中国工程院院士曹福亮告诉《中国科学报》，这项工作为深入了解裸子植物基因组进化提供了新的视角。
▲ 保留原始特征的孑遗植物
裸子植物作为一类独特的植物种系，主要由四个支系组成：银杏纲、苏铁纲、松杉纲和买麻藤纲。
论文共同通讯作者、南京林业大学林学院教授尹佟明介绍，苏铁纲现在仅有1目4科11属约124种。松杉纲为现存裸子植物中种类最多、分类最广的一个类群，有4目7科57属约600 种。买麻藤纲有3目3科3属约80种。而银杏纲仅存银杏（Ginkgo biloba Linn）1种。
实际上，银杏纲在远古时代非常繁盛，是和恐龙同时代的物种。银杏纲植物出现于晚石炭世，在侏罗纪和早白垩世达到极盛，广布于欧亚北美大陆的温带地区。然而，第四纪冰期后，该纲植物在中欧、北美等地全部绝灭。
现在，银杏纲仅存银杏1种，“而该纲其余所有物种均为化石植物。因此银杏具有重要的科学研究价值。”曹福亮说，作为典型的孑遗植物，银杏的生殖方式和胚胎发育比较原始。
同时，银杏还具有多种应用价值。尹佟明介绍，银杏为速生珍贵的用材树种，材质优良，木材可供建筑、家具、室内装饰、雕刻、绘图版等用。种子供食用及药用。叶片提取的银杏黄酮有重要的药用和保健价值。
同时，银杏树形优美，春夏季叶色嫩绿，秋季变成黄色，是重要的城市及园林绿化树种。
▲ 硕大而复杂的基因组
“银杏基因组硕大，杂合度高，且重复序列含量极高，因此很难获得高质量的银杏参考基因组。”曹福亮说。
尹佟明告诉《中国科学报》，人基因组是比较大的，有30多亿个碱基，而银杏基因组是人基因组的3倍多，接近100亿个碱基。银杏有12对染色体，而人类有23染色体，银杏1条染色体的长度平均约为人6条染色体的长度。
“国际上已完成多个裸子植物的全基因组测序，包括挪威云杉、火炬松等。但多基于二代测序技术，基因组组装质量不高。”尹佟明说。
论文第一作者刘海琳介绍，这项工作采用了最新的基因组测序技术，获得了大小为9.87G的参考基因组图谱，并装配到银杏的12条染色体上。准确注释了27832个银杏基因组蛋白编码基因，取代了原版本基因组草图的基因，是迄今发表的组装质量最高的裸子植物参考基因组。
他们发现，银杏编码基因的内含子显著延长。“其他裸子植物也有这个现象，而银杏编码基因的内含子比已报道的其他裸子植物编码基因的内含子还要长很多。”刘海琳说，目前还没有对这一现象合理的解释，推测可能与重复序列的复制更为活跃有关。
他们进一步分析，发现了银杏基因组扩张的机制。“全基因组复制事件是植物基因组扩张的主要原因。”尹佟明说，但他们确证，银杏只发生了一次全基因组复制事件，这与以往的研究结果不同。
“因此，银杏基因组的扩张方式主要不是通过全基因组复制，而主要是由长末端重复序列插入和积累引起的。”曹福亮说，分子证据显示，长末端重复序列最近的一次爆发时间在8~12 百万年前，发在银杏全基因组复制事件之后。
▲ 揭示原始特征的分子机制
在获得了高质量的基因组图谱后，他们揭示了银杏的一些原始特征形成的分子机制。
1896年，日本东京大学植物学家平濑作五郎发现了银杏具有多鞭毛的游动精子。在种子植物中，只有银杏和苏铁保留了精子鞭毛这一原始特征，显示出银杏在进化上的特殊地位。
“我们分析了20多种低等植物和高等植物，发现银杏和低等植物一样保留了精子鞭毛合成的相关基因，而这些基因在其他裸子植物和被子植物中都是缺失的。”尹佟明说。
此外，银杏为隐花植物，看不到花瓣、花萼、雌蕊、雄蕊这些花器官。
通过比较基因组研究，“我们发现导致这些花器官消失或隐藏的原因是一些关键性功能基因的缺失”。刘海琳说。
银杏叶片两面特征相近，无明显极性。通过进一步分析，他们发现，银杏基因组中缺乏叶片极性相关的多个关键基因，造成关键合成通路阻断，无法显示极性特征。
“这在基因组水平上阐明了银杏所表现出的特殊的花器官和叶片极性特征形成的遗传基础。”曹福亮说。https://t.cn/A6fZjY2f
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