封面說明：

功能農業(functional agriculture)

是趙其國院士2008年提出的現代農業發展概念。 封面圖顯示功能農業的科技創新研究和產業過程的

兩條路徑

： 一條重點圍繞硒、鋅、鈣等礦物質沿

“岩石-土壤-植物-動物-食品-人體”

這一鏈條中的傳輸規律與調控技術， 及其特定礦物質達到人體後的健康影響； 另一條重點關注維生素、抗性澱粉、花青素等生物化合物透過

“種子-土壤-植物-食品-人體”

的生物營養強化規律和技術的研究， 以及對人體健康影響的研究。 詳見本期功能農業關鍵科學問題與發展戰略專題。

“功能農業關鍵科學問題與發展戰略”專題

編者按

尹雪斌， 趙其國

進展

土壤-植物體系中硒生物有效性評價研究進展

周菲， 彭琴， 王敏， 薛明月， 翟輝， 劉娜娜， 王夢柯， 齊明星， 梁東麗

準確評價土壤硒生物有效性對作物硒生物強化及土壤硒汙染修復具有重要意義。 本文綜述了現有土壤有效硒的測定方法， 推薦0。1 mol/L KH2PO4-K2HPO4浸提法可作為土壤有效硒的最適測定方法， 並討論了多個表徵土壤硒有效性指標的適用性， 為土壤-植物體系中硒生物有效性的評價提供了依據。

硒蛋白對人體健康重要作用的研究進展

張迪， 何娜， 楊曉莉， 張丹丹， 李強， 熊詠民

從硒蛋白的結構、生物學功能、分類以及與疾病關係等方面進行綜述， 重點介紹了谷胱甘肽過氧化物酶、硫氧還蛋白還原酶、碘甲狀腺氨酸脫碘酶家族的生物學功能， 其透過抗氧化、抗炎症、抗細胞凋亡等參與疾病的發生發展。

評述

畜禽飼料源微量元素營養代謝和排放規律研究進展

郭鎏， 劉栓， 印遇龍， 萬丹

中國是畜禽養殖大國， 為提高畜禽生長效能， 微量元素作為飼料新增劑被廣泛新增在畜禽日糧中。 然而日糧中微量元素新增往往超過動物的需求， 過量的微量元素新增不僅對動物的健康造成不良影響， 未被動物吸收的微量元素還會隨畜禽糞便排放造成嚴重的環境汙染， 尤其是鋅、銅、鉻、鎘等重金屬元素。 本文討論了從動物營養的角度解決畜禽礦物元素汙染可能的方案。

功能農業關鍵科學問題研究進展與“十四五”發展建議

尹雪斌， 趙其國， 印遇龍， 陳清清， 王張民， 宋佳平， 王曉麗， 林錦鈺， 王莉莉， 劉曉航， 張澤洲， 張寧

功能農業是我國未來農業的發展方向， 也是實現人類健康福祉必由之路。 本文敘述了功能農業的基本理論及其發展， 以及功能農業關鍵科學問題， 其中包括功能農業的環境效應、功能農產品與人體健康研究和功能農業的新技術、新方法等， 並對我國“十四五”功能農業發展給出了發展目標與建議。

論文

江西宜春市明月山地區土壤和多種作物中硒的含量及形態分佈特徵

王曉麗， 張澤洲， 王張民， 陳清清， 宋佳平， 劉瑛， 尹雪斌

查明瞭宜春明月山地區土壤硒含量， 初步探究不同種類農產品硒的含量及硒形態組成特徵， 利於人體透過食物鏈攝入富硒農產品進而提高硒營養水平， 併為當地發展富硒農業提供理論依據。

異亮氨酸調控大鼠小腸黏膜形態和結構的作用機制

任曼， 楊亞南， 趙春芳， 車傳燕， 李升和

作為動物體重要的必需氨基酸， 異亮氨酸不僅是蛋白質合成底物還具有其他功能。 本研究透過體內和體外試驗發現異亮氨酸可影響上皮細胞增殖和緊密連線進而改善小腸的組織結構。

硼對去卵巢大鼠骨質疏鬆症發生的減緩作用

胡倩倩， 江幸， 張旭， 靳二輝， 周金星， 李升和

以骨質疏鬆症為代表的骨代謝疾病不僅威脅人類的健康， 也嚴重影響著寵物行業和畜牧業。 硼元素廣泛參與人和動物機體代謝調節活動， 是骨代謝的必需微量元素。 本研究透過建立大鼠卵巢摘除骨質疏鬆模型， 研究硼元素對骨質疏鬆症的影響， 為防治以骨質疏鬆為代表的骨代謝疾病提供理論依據。

天然富硒區廣西壯族自治區桂平市水稻土壤線蟲群落結構特徵及其指示意義

宋佳平， 袁林喜， 劉曉東， 劉永賢， 王張民， 陳清清， 張澤洲， 龍澤東， 林錦鈺， 尹雪斌

為了保證人與自然和諧共存， 在發展富硒農業時， 我們也需要關注環境中其他生物的安全問題。 本研究揭示了天然富硒區水稻土壤中硒對線蟲的影響， 篩選了對硒敏感的線蟲指標， 為評價天然富硒水稻土壤的生態安全提供了資料參考。

“解讀2021年度諾貝爾自然科學獎”專題

觀點

從全球變暖到複雜物理系統——2021年諾貝爾物理學獎解讀

胡永雲

2021年諾貝爾物理學獎授予了兩位氣候學家和一位理論物理學家， 以表彰他們在“理解複雜物理系統領域所作出的開創性貢獻”。 本文針對兩位氣候學家對全球變暖的科學貢獻以及全球變暖的物理基礎和科學簡史進行解讀。

解讀2021年諾貝爾物理學獎: 淺談Klaus Hasselmann的科學貢獻

宋豐飛， 吳立新

討論了2021年諾貝爾物理學獎獲得者Klaus Hasselmann的兩項重要工作， 即發展隨機氣候模型和建立檢測歸因的統計框架， 對這兩項劃時代工作的時代背景、科學意義及侷限性進行了簡明扼要的分析， 並探討了其對我們未來工作的啟發。

陳思， 張建朋， 彭爭春， 丁建寧

2021年諾貝爾生理學與醫學獎頒給了David Julius和Ardem Patapoutian， 以表彰他們發現了溫度和觸覺受體， 並揭示了人體面板對溫度、壓力及疼痛的感知機理。 本文分析了人類對觸覺感知和認知的研究歷程及獲獎者在該領域的核心貢獻， 並展望了本次獲獎對人工觸覺（即觸覺智慧）的未來發展的積極影響。

溫度及觸覺受體的發現及研究——淺析2021年諾貝爾生理學或醫學獎

潘學琪， 王瑞， 閆致強

2021年諾貝爾生理學或醫學獎授予感知覺研究領域， 其中來自美國舊金山加州大學（UCSF）的David Julius發現溫度覺受體TRPV1， Scripps研究所的Ardem Patapoutian發現Piezo1/2受體。 本文著重對本次諾貝爾獎進行解讀， 並對感知覺的發展提供建議。

進展

溫度感應和觸覺受體研究進展——2021年度諾貝爾生理學或醫學獎解讀

郭江濤， 柳振峰

2021年度David Julius和Ardem Patapoutian兩位教授因為發現溫度感應受體和觸覺受體而共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。 本文圍繞該系列研究工作進行深度解讀， 在回顧溫度感應和觸覺受體研究進展的基礎上， 展望相關領域的未來發展方向。