作物表型组学与智慧育种团队

首席科学家基本信息

姓名:刘谦

职称:教授

学术头衔:项目首席科学家

代表性学术成就：

主持国家自然科学基金“重大科研仪器研制项目”“十三五”和“十四五”国家重点研发计划项目等科研项目，已发表学术论文120余篇，获专利20余项。带领团队建立高分辨率的中国数字人体三维结构数据集，自主研制出全生育期高通量作物表型数字化测量大型装置。

建设国家级一流本科专业、创新引智计划（111计划）基地。先后获湖北省科技进步一等奖、自然科学一等奖、技术发明二等奖。入选国家级人才，担任第八届教育部科学技术委员会学部委员，第十一届中国生物医学工程学会常务理事。曾获海南省“优秀共产党员”，海南省“优秀教育工作者”等称号。

个人网页链接跳转：https://bme.hainanu.edu.cn/info/1106/1111.htm

团队科研方向与重点任务

作物表型精准鉴定是全面解析表型与基因关系的前提，是培育突破性新品种、保障国家粮食安全的迫切需求。表型数据检测贯穿品种繁育、品种测试、示范推广等种业生产各环节。然而，传统的表型鉴定方法主要依靠人工，存在效率低、主观性强、可重复性差等问题，且部分测量为有损方式，无法实现全生育期智能化无损测量，严重制约了我国作物基因功能解码和作物育种的进展，这也正是西方发达国家更加重视表型组技术发展的主要原因之一。

针对上述瓶颈，团队围绕作物精准设计育种和智能育种优化这一关键科学问题，以多模态光学并行成像为核心手段，同时获取作物地上-地下、宏观-微观、室内-室外表型动态响应过程，通过表型特征分析、性状智能筛选和多维度关联分析的一体化表型解析技术，实现各类尺度表型信息的耦合，构建从细胞、组织、器官、个体及至群体的全景式逆境表型高通量分析技术体系。。该项研究有望为揭示作物内在遗传规律提供重要支撑，有潜力成为作物分子设计育种技术重大突破的“高能加速器”。

代表性科研成果

论文（选列）：

1. Jiang, L. , Yang, J. , Gao, X. , Huang, J. , Liu, Q. , & Fu, L. . (2024). In vivo imaging of vagal-induced myenteric plexus responses in gastrointestinal tract with an optical window. Nature Communications, 15(1).

2.Yang, W. , Guo, Z. , Huang, C. , Duan, L. , Chen, G. , & Jiang, N. , et al. (2014). Combining high-throughput phenotyping and genome-wide association studies to reveal natural genetic variation in rice. Nature Communications, 5, 5087.

3. Li G, An L, Yang W, et al. Integrated biotechnological and AI innovations for crop improvement[J]. Nature, 2025, 643(8073): 925-937.

4. Dawei Li#, Zedong Geng#, Shixuan Xia, Hui Feng, Xiuhan Jiang, Hui Du, Pei Wang, Qun Lian, Yanhui Zhu, Yuxin Jia, Yao Zhou, YaoyaoWu, Chenglong Huang, Guangtao Zhu, Yi Shang, Huihui Li, Thomas Städler, Wanneng Yang*, Sanwen Huang* & Chunzhi Zhang*. Integrative multi-omics analysis reveals genetic and heterotic contributions to male fertility and yield in potato. Nature Communications, 2024, 15: 8652.

5. Hui Feng†, Yufei Li†, Guoxin Dai†, Zhuang Yang†, Jingyan Song, Bingjie Lu, Yuan Gao, YongqiChen, Jiawei Shi, Luis A. J. Mur, Lejun Yu*, Jie Luo*, Wanneng Yang*. Integrative phenomics, metabolomics and genomics analysis provides new insights for deciphering the genetic basis of metabolism in polished rice, Genome Biology, 2025, 55(26)

奖项：

1. 2006 年，湖北省科技进步一等奖

2. 2007 年，湖北省自然科学一等奖

3. 2019年，湖北省技术发明二等奖

4. 2023年，中国农业农村重大科技新成果

5. 2023年，湖北省技术发明二等奖

育人成效

团队通过组建课外科研兴趣小组和吸纳学生参与国家重大课题，将教学与科研深度融合，全面提升学生的科创、实践与双创能力。

科学研究方面：团队成员曾在Nature、Nature Communications、Genome Biology等高水平期刊上发表系列文章，团队本科生、硕博研究生每年均有稳定的一作论文产出。

创新创业方面：团队学生曾获评湖北省“创业之星”，在竞赛中屡获佳绩，斩获“互联网+”海南省金奖、“挑战杯”海南省二等奖、中国大学生生物医学工程创新创业竞赛二等奖，以及“崖州湾杯”科技创新大赛特等奖等奖项。

团队毕业生深造与就业情况：本科生深造去向包括比利时鲁汶大学、天津大学、中南大学、华中科技大学等；硕士毕业生去向包括华为、联影医疗等行业龙头企业、政府机构、央国企事业单位等；博士毕业生入职高校及科研院所人数众多，包括华中农业大学、复旦大学、海南大学、中国科学院遗传所和崖州湾实验室等。

导师阵容

招生计划与意向

招生专业：生物医学工程、光学工程、计算机、物理学、电子科学与技术、生物学、动物科学、农学、作物学、农艺教育、机械及其自动化、信息安全数学与应用数学等及相关专业均可。

选拔方式：在人才培养方面将践行本硕博全流程人才选拔培养模式，每年七月到九月初面向全校选拔二年级优秀本科生15-20名加入研究团队，选拔方式采用材料评审、面试考核与实践考察相结合的形式进行。

联系与互动渠道

招生联系人：余乐俊 老师

联系电话：13554159092

邮箱：yulj@hainanu.edu.cn

招生联系人：卢宇韦 老师

联系电话：15307197058

邮箱：ywlu@hainanu.edu.cn