2012年5月14日，科技部以国科发基〔2012〕627号印发《发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划》。该《规划》分形势与需求、总体思路与发展目标、主要任务、保障措施4部分。主要任务是：胚胎与器官发育，生殖发育与生殖调控，发育与生殖相关重大疾病的基础研究，发育与生殖研究系统与平台建设。以下是科技部对《发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划》的解读。
问：我国实施发育与生殖研究国家重大科学研究计划有何重大意义？
答：对生殖与发育过程及其机理进行系统深入的研究，将有助于从根本上理解各种生殖与发育过程、认识人类生殖障碍及胎儿发育缺陷产生的原因，还将在重要疾病治疗、组织器官移植、新药开发等领域产生极其重要的影响。因此国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确将发育与生殖研究列为国家重大科学研究计划之一，从2006年起重点支持。
问：发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十一五”期间有哪些主要进展？
答：“十一五”期间，发育与生殖重大科学研究计划在组织器官发育、胚胎操作安全性、生殖调控等领域取得了一批重要的研究成果。在发育生物学方面，以模式动物秀丽线虫为对象，揭示了一种新的凋亡细胞清除机制，并揭示了凋亡细胞清除过程中吞噬受体的调控机制。在生殖生物学方面，发现辅助生育技术中胚胎操作导致子代小鼠发生神经系统退行性疾病的风险性增高，提示目前的活检技术有一定的潜在安全风险。利用自发基因突变小鼠模型，证明了卵泡颗粒细胞中的C-型钠肽及其受体是维持卵母细胞减数分裂阻滞的因子。在Cell、Nature、Science等国际著名杂志上发表了一系列高质量的论文。各种先进的工具、手段及模式动物的运用使我国发育与生殖研究的发展逐步与国际前沿接轨，为下一步做出原始创新成果和完善辅助生殖技术奠定了扎实的基础。
问：发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”发展的总体思路是什么？
答：“十二五”期间，发育与生殖研究重大科学研究计划将按三大研究方向、一个系统平台进行布局，即“胚胎与器官发育”、“生殖发育与生殖调控”、“发育与生殖相关重大疾病的基础研究”和“发育与生殖研究系统平台”，重点研究胚胎发育与出生缺陷、生育调节、器官发育及调控、生殖与发育相关重大疾病的发病机理等，为降低出生缺陷、提高人口健康水平，以及加快生殖技术、再生医学与组织工程技术的研发与产业化提供重大理论和关键技术支撑。
问：发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”发展目标是什么？
答：通过发育与生殖重大科学研究计划实施，吸引和培养一大批优秀人才，培养若干国家级创新群体，使从事发育与生殖研究的优秀学术带头人和科研骨干达到300位；建立具有国际领先水平的猪、猴等大动物发育与生殖研究模型及疾病模型；在精子发生与成熟、减数分裂机制、胚胎与器官发育、辅助生殖技术等领域取得重大突破；通过发育与生殖基础及临床研究的深入结合，阐释若干发育与生殖重大疾病的发病机制，进一步发展从源头上干预和防治出生缺陷、诊治不孕不育的新策略、新方法，提升辅助生殖技术的安全性，为提高出生人口素质、保障人口健康做出重大贡献。
问：发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”有哪些主要任务？
答：主要有四方面任务：一是胚胎与器官发育方面，主要研究胚胎发育与器官形成的发育与进化规律，胚胎早期发育和图式建立的分子机制及其调控网络，胚胎期和出生后神经系统的发育和神经可塑性，老化及其调控的发育生物学机理及控制手段，组织器官的再生和修复机理与组织工程，异常遗传及环境因素对组织器官发育的影响及其相关重大疾病机制等。二是生殖发育与生殖调控方面，研究减数分裂的调控机制，原始生殖细胞的起源和生殖细胞的命运决定，配子发生、成熟与受精的分子基础，卵泡形成、发育和排卵的分子机制，妊娠过程中胚胎的选择机制，胚胎操作安全性研究与技术体系优化等。三是发育与生殖相关重大疾病的基础研究，包括重要妊娠疾病、人类出生缺陷、神经精神性疾病、组织器官退行性病变、癌症等的生物学基础，以及生育能力维持与疾病、营养和环境因素导致发育与生殖缺陷的分子机理等。四是发育与生殖研究系统与平台建设，包括人类重大疾病的转基因灵长类动物模型研究，传统模式生物平台与资源库，小鼠/大鼠生殖发育疾病模型，大动物模式系统，大动物基因修饰技术的整合与创新，发育与生殖的安全性和伦理学研究及社会服务等。
问：为确保《发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划》的顺利实施，有哪些保障措施？
答：主要四个方面：一是加强顶层设计与统筹协调，人口健康国家重大战略需求和生殖与发育世界科学前沿，进一步强化重大科学目标导向，完善项目首席科学家负责制及鼓励创新的评价机制，促进系统性、原创性重大成果的产出。二是继续加强发育与生殖研究基地建设，充分发挥国家重点实验室、国家辅助生殖工程中心等研究基地的科研平台作用，促进项目、基地与人才的紧密结合。三是加大创新人才培养和引进力度，充分利用好各类人才计划，建设国际一流水平的发育与生殖研究团队。四是吸纳优秀外国科学家和海外优秀华人学者以多种方式参与发育与生殖研究重大科学研究计划实施，支持我国科学家参与国际合作和在国际组织中任职，鼓励提出国际合作计划。加强国家重大科学研究计划的科学普及工作。
附：《发育与生殖研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划》全文
一、形势与需求
发育与生殖研究及其应用涉及生命科学和生物医药等诸多领域，其发展不仅可以推动生命科学多个科学问题的解决和多个学科的发展，还将在基因治疗、细胞治疗、组织器官移植、新药开发等领域产生极其重要的影响。对生殖与发育过程中各种细胞、组织和器官形成调节机理的深入探讨，将有助于从根本上理解各种生殖与发育过程、认识人类生殖障碍及胎儿发育缺陷产生的原因。
我国是世界上人口出生缺陷和不孕不育症的高发国之一。尽管当前辅助生殖技术如人工授精、试管婴儿等已经在临床应用上有了长足的发展，但其潜在风险日益成为人类社会关注的焦点，这也使得辅助生殖技术的全面安全评估以及更加先进的低损伤操作技术的发展成为未来辅助生殖技术发展的重要方向。同时，越来越多的研究显示人类重大疾病的发生与发育异常相关。因此，防治不孕不育、出生缺陷以及发育相关重大成年疾病，实现我国人口健康战略将有赖于继续深入开展发育与生殖基础研究，进一步揭示生物个体的配子形成、受精、胚胎植入和发育、组织器官的发生和形成、个体衰老等过程的生物学规律。
“十一五”期间，发育与生殖重大科学研究计划在组织器官发育、胚胎操作安全性、生殖调控等领域取得了一批重要的研究成果。在发育生物学方面，以模式动物秀丽线虫为对象，揭示了一种新的凋亡细胞清除机制，并揭示了凋亡细胞清除过程中吞噬受体的调控机制。在生殖生物学方面，发现辅助生育技术中胚胎操作导致子代小鼠发生神经系统退行性疾病的风险性增高，提示目前的活检技术有一定的潜在安全风险。利用自发基因突变小鼠模型，证明了卵泡颗粒细胞中的C-型钠肽及其受体是维持卵母细胞减数分裂阻滞的因子。在Cell、Nature、Science等国际著名杂志上发表了一系列高质量的论文。各种先进的工具、手段及模式动物的运用使我国发育与生殖研究的发展逐步与国际前沿接轨，为下一步做出原始创新成果和完善辅助生殖技术奠定了扎实的基础。在已有初步布局的基础上，“十二五”期间我国应重点加强发育与生殖基础研究的模式动物平台和研究系统，尤其是亟待重点布局有中国特色的大动物研究体系。同时，需整合基础和临床研究队伍，部署开展发育与生殖相关重大疾病发生机理的研究。此外，在胚胎发育和生殖调控研究方面，需进一步围绕重大目标，深入开展机制研究。
二、总体思路与发展目标
（一）总体思路
以发育与生殖为主线，从解答基础性、前沿性重要科学问题出发，整合多学科涌现的新技术、新方法和新模型，按三大研究方向、一个系统平台进行布局，即“胚胎与器官发育”、“生殖发育与生殖调控”、“发育与生殖相关重大疾病的基础研究”和“发育与生殖研究系统平台”，重点研究胚胎发育与出生缺陷、生育调节、器官发育及调控、生殖与发育相关重大疾病的发病机理等，为降低出生缺陷、提高人口健康水平，以及加快生殖技术、再生医学与组织工程技术的研发与产业化提供重大理论和关键技术支撑。
（二）发展目标
通过发育与生殖重大科学研究计划实施，吸引和培养一大批优秀人才，培养若干国家级创新群体，使从事发育与生殖研究的优秀学术带头人和科研骨干达到300位；建立具有国际领先水平的猪、猴等大动物发育与生殖研究模型及疾病模型；在精子发生与成熟、减数分裂机制、胚胎与器官发育、辅助生殖技术等领域取得重大突破；通过发育与生殖基础及临床研究的深入结合，阐释若干发育与生殖重大疾病的发病机制，进一步发展从源头上干预和防治出生缺陷、诊治不孕不育的新策略、新方法，提升辅助生殖技术的安全性，为提高出生人口素质、保障人口健康做出重大贡献。
三、主要任务
根据我国当前人口健康的重大需求和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》相关内容，结合发育与生殖领域面临的问题和生殖健康基础研究的重点，“十二五”期间，发育与生殖研究国家重大科学研究计划将重点布局“胚胎与器官发育”、“生殖发育与生殖调控”、“发育与生殖相关重大疾病的基础研究”和“发育与生殖研究系统平台”等四个方向。
（一）胚胎与器官发育
胚胎发育与器官形成的发育与进化规律。从比较发育生物学、发育进化生物学的视角，利用基因组、转录本组、蛋白质组、表观遗传等海量生物信息资源，探索发育过程的特征和规律；开发研究发育进化的计算生物学新技术、新方法；建立研究发育进化过程的数学模型及实验验证体系。
胚胎早期发育和图式建立的分子机制及其调控网络。母体因素对胚胎发育的调控研究；胚胎早期发育的表观遗传调控研究；胚层形成和分化的分子机理研究；背腹、前后轴线的建立和分化研究；左右不对称性的建立与器官的不对称发育研究；胚胎细胞的极性与定向迁移研究；形态素的形成及其调控机理研究；驱动早期胚胎细胞运动的能量来源及其调控机制研究；发育相关的重要信号通路的调节研究等。
胚胎期和出生后神经系统的发育和神经可塑性。神经外胚层的诱导和分化的分子调控网络研究；神经嵴细胞的迁移和分化的调控研究；神经轴突和树突生长与定向的内因和外因研究；神经网络的建立和功能维持研究；出生后神经可塑性研究；神经环路修饰和重建研究；幼年期和青少年心理发育的过程和生物学基础研究。
中胚层组织器官的胚胎期发育规律及出生后发育。中胚层组织器官前体细胞的命运决定研究；器官原基形成和形态构建研究；相关组织器官发育中的上皮细胞与间质细胞间的转换调节研究；组织干细胞在相关组织器官发育和衰老中的作用研究；相关组织器官内细胞分化的调控研究；出生后血细胞的形成、分化机理研究；出生后血管形成和再生、血管内皮细胞迁移的机理研究；胚胎期和出生后免疫系统的发育和成熟、免疫细胞的发生和调控机理研究。
内胚层器官发育的调控。胚胎肠管前后轴线的分化机制研究；内胚层器官前体细胞的迁移调控研究；内胚层器官的形态构建过程与调控研究；内胚层器官内细胞分化、细胞更新和功能活动的分子调控研究；内胚层来源器官和组织出生后在外部环境影响下发育性变化和修复研究。
老化及其调控的发育生物学机理及控制手段。外胚层来源组织和器官的衰老机理研究；中胚层来源组织和器官的衰老机理研究；内胚层来源组织和器官的衰老机理研究；老化过程中干细胞调控作用和机制研究、老化过程的生理和代谢过程研究；正常老化与异常老化的区别研究；老化的遗传学分析研究；老化的机理及控制的方法研究；影响寿命的基因和环境因素研究。
组织器官的再生和修复机理与组织工程。利用标记技术实时动态观察、描述特定组织器官的再生过程；特定器官再生的细胞来源以及组织干细胞在再生和修复过程中的作用研究；再生中细胞去分化和再分化的调控机制研究；组织器官再生中的大小控制机制研究；组织器官体外再生后修复的模型建立研究。
发育的代谢调控。利用代谢组学的方法，开展肌肉、脂肪发育决定的调控机制研究，挖掘与鉴定参与发育调控的重要代谢中间产物；开展代谢的动态变化、紊乱与发育调控的关系研究；研究线粒体在生殖和发育过程中的动态变化及其对发育过程的影响；细胞凋亡对生殖发育的调控研究；凋亡细胞吞噬的分子机理及其对发育的调控作用研究。
表观遗传信号的跨代传递及对后代发育、疾病易感的影响机制。研究表观遗传信号是否可以跨代传递以及传递的方式，探讨可传递者逃脱生殖细胞发育和受精后基因组范围内表观信号大规模清洗的机制，研究表观遗传信号跨代传递对子代发育以及疾病易感性的影响。
异常遗传及环境因素对组织器官发育的影响及其相关重大疾病机制。发现与组织和器官发育有关的重大疾病的基因；鉴定影响组织和器官发育相关重大疾病的环境因子；探讨异常遗传和不利环境因素对组织和器官发育过程有重大影响的机制；研究异常遗传和不利环境因素的相互作用对疾病发生的影响；揭示炎症反应和炎症因子对胚胎发育和相关疾病的影响。
器官结构与动态发育的分子影像数字文库。建立应用于发育与生殖生物学研究的现代影像平台；采用生物、物理、化学以及信息科学等多学科交叉整合的方法，选择不同物种的若干代表性器官，在细胞和亚细胞尺度上对其结构与发育进行动态影像学分析，建立完整的、高清晰度的多维（包括空间、时间和1个分子维度）数字影像，并研究开发出若干标记和示踪胚胎细胞或细胞器的新技术。
植物胚胎和胚乳发育的调控。合子极性建立及胚胎形态建成的分子遗传及表观遗传调控研究；胚胎和胚乳发育过程中的转录调控网络研究；胚乳早期发育及形态建成的分子调控网络研究；胚胎和胚乳发育过程中的激素调控研究。
植物器官发生与形态建成的调控网络。植物地上器官发生、成熟、衰老的分子基础及其对植物生长和适应性的调节机理研究；植物开花、生殖器官形态建成等有性生殖过程的分子机理研究；环境因素影响植物复杂性状形成和可塑性的遗传与表观遗传机制研究；根系生长发育的分子调控和网络研究。
（二）生殖发育与生殖调控
减数分裂的调控机制。雌雄减数分裂调控差异的分子基础研究；有丝分裂向减数分裂转变的机制研究；同源染色体识别、配对、联会、交换与精确分离的机制研究；减数分裂细胞周期检验点调控的分子机理研究；减数分裂停滞与恢复的调节机制研究；减数分裂的分子进化研究；遗传和环境因素影响减数分裂的机理研究。
原始生殖细胞的起源和生殖细胞的命运决定。利用模式动物和人类细胞模型，筛选参与原始生殖细胞起源、迁移、增殖和减数分裂启动的关键基因；解析原始生殖细胞命运决定的分子基础；探讨原始生殖细胞与性腺发生的调控机理。
配子发生、成熟与受精的分子基础。生殖细胞发生、成熟、存活和凋亡的调控机理研究；精卵识别与受精机制研究；母源及父源因素对早期胚胎发育的作用研究；基于上述过程的新型避孕候选药物的筛选和功能评价研究。
卵泡形成、发育和排卵的分子机制。卵泡发生和启动发育的分子基础和机制研究；优势卵泡选择和排卵的分子调控网络研究；卵泡闭锁的分子标记研究。
妊娠过程中胚胎的选择机制。早期胚胎发育的表观遗传选择基础研究；滋养层细胞发育与命运决定的分子机制研究；母胎妊娠对话和组织相容的分子基础研究；胚泡发育的免疫豁免机制研究；胎盘屏障建立与维持的分子机制研究；分娩启动的调控机理研究。
胚胎操作安全性研究与技术体系优化。跟踪人工辅助生殖子代发育的相关信息，并完善相关数据库；建立评估人工辅助生殖技术安全性的实验动物模型，研究胚胎操作相关的不良妊娠结局的发生机制；在符合医学伦理要求的前提下，利用临床资源，进行人类胚胎操作安全性研究；探索胚胎操作安全性的分子标识与新方法，优化胚胎操作体系。
人类生殖相关器官、组织与细胞资源库。以国内多个临床大中心合作方式，建立人类生殖相关器官、组织与细胞资源库及其相应的数据库系统，在此基础上重点开展生殖器官、组织与细胞保存的基础研究。
植物有性生殖的分子机理。植物生殖器官和配子体发育的机理研究；植物授粉和受精过程的分子机理研究；合子极性建立及胚胎形态建成的分子基础及表观遗传调控研究；植物性别决定和分化的分子机理研究；减数分裂调控与无融合生殖的遗传基础研究；植物生殖障碍的分子和进化机理研究。
（三）发育与生殖相关重大疾病的基础研究
重要妊娠疾病的发生机制。针对我国高发的妊娠疾病，如习惯性流产、子痫前期、早产等，开展大样本的有中国人特征的重要遗传特征研究，筛选和鉴定疾病预测和筛查的分子标记，阐明疾病的遗传和表观遗传学分子基础，并阐释它们对后代远期发育的影响，为疾病的整合性治疗提供科学的分子靶标库。
人类出生缺陷的遗传机理。人类出生缺陷的遗传与发育机理研究；建立人类重大出生缺陷和疾病的动物模型；出生缺陷的遗传诊断和防治技术研究。
神经精神性疾病的胚源机制。胚胎期和婴儿期脑发育的调控机理研究；脑发育异常导致的常见神经精神性疾病的神经生物学、遗传和分子机制研究；建立神经精神性疾病的早期诊断和早期干预治疗的理论基础和方法。
组织器官退行性病变的生物学基础。退行性病变的遗传学和生物化学研究；退行性病变与生理过程的相互关系研究；退行性病变的基因诊断研究；细胞死亡与退行性病变的关系研究等。
癌症的发育生物学研究。癌基因和抑癌基因对细胞、组织与器官发育的影响研究；发育过程中细胞分裂和增殖异常与癌症的机理研究；癌症的遗传发育学基础研究。
排卵障碍性疾病的分子基础。筛选和鉴定排卵障碍性疾病相关候选基因，研究其与内分泌紊乱的关系；研究排卵障碍性疾病导致的以胰岛素抵抗为核心的代谢障碍机制，解析排卵障碍性疾病的发病机制，发展疾病防治与干预新方法。
生育能力维持与疾病。生育能力减退、丧失的遗传学机理研究；重大疾病及其治疗过程对生育能力的暂时和永久损害研究；传统中医药与小分子化合物对生育能力的维持和促进研究；生育力重塑和生殖器官体外重建研究。
营养和环境因素导致发育与生殖缺陷的分子机理。营养和环境因素对胚胎发育的影响及其机理研究；我国出生缺陷高发区的重大环境因素的筛查及其影响的分子机理研究；我国主要污染物和营养缺陷对生殖发育和胚胎发育的影响及其细胞、分子基础研究；实时监控重大环境污染物的动物模型研究。
（四）发育与生殖研究系统与平台建设
人类重大疾病的转基因灵长类动物模型研究。开展猪等家畜或啮齿类动物干细胞与灵长类胚胎或个体嵌合、移植后的发育能力以及嵌合与器官移植的组织相容性的分子基础研究；采用新途径建立人类重大疾病的灵长类动物模型，深入理解组织相容性（MHC基因家族）的分子基础。
发育与生殖研究传统模式生物平台与资源库。结合发育与生殖研究，建立与完善小分子药物筛选技术平台；建立与完善果蝇、线虫、爪蟾、斑马鱼等共享型模式生物资源库。
小鼠/大鼠生殖发育疾病模型。系统开展小鼠/大鼠发育与生殖相关模型资源收集与整理；大力发展新的小鼠/大鼠生殖发育疾病研究模型。
大动物模式系统。系统研究猪、猴等的基因组学、转录组学、免疫组学、代谢组学，研究猪和猴生殖和发育生物学特点，完善猪和猴研究相关的生理学、免疫学、影像学等技术手段，建立相关数据库；开发相关的细胞系、分子标记探针、特异性抗体等检测手段，促进猪、猴等大动物成为发育与生殖研究的模式系统。
大动物基因修饰技术的整合与创新。以猪为模型建立诱变等基因修饰和基因挖掘的新技术，筛选具有特殊性状的品系，开展大动物新基因和重要功能基因的分子机理研究；建立大动物的基因定点敲入和敲除技术，促进发育与生殖、生物医学的基础与临床研究。
发育与生殖的安全性和伦理学研究及社会服务。进一步完善发育、生殖与再生医学研究及应用的安全性和伦理学指导原则，建立发育与生殖研究成果和资源社会化利用的网络体系。
四、保障措施
（一）加强顶层设计，实施好专项研究计划
继续实施发育与生殖研究重大科学研究计划，加强顶层设计与统筹协调，面向人口健康国家重大战略需求和生殖与发育世界科学前沿，进一步强化重大科学目标导向，完善项目首席科学家负责制及鼓励创新的评价机制，促进系统性、原创性重大成果的产出。
（二）加强基地建设，促进项目、基地、人才结合
继续加强发育与生殖研究基地建设，充分发挥国家重点实验室、国家辅助生殖工程中心等研究基地的科研平台作用，促进项目、基地与人才紧密结合；强化科技资源开放共享机制，促进科技资源的合理配置和高效利用。
（三）加大创新人才培养和引进力度
充分利用各种高层次人才计划，培养和造就一批具有国际视野、能够引领发育与生殖科学技术发展的高水平领军人才，创新体制机制、优化政策环境、强化保障措施，加大海外优秀人才的引进力度，建设国际一流水平的发育与生殖研究团队。
（四）加强国际合作与科学普及
吸纳优秀外国科学家和海外优秀华人学者以多种方式参与发育与生殖研究重大科学研究计划实施，支持我国科学家参与国际合作和在国际组织中任职，鼓励提出国际合作计划。重视科学普及，弘扬科学精神，将科学普及工作作为重大科学研究计划实施的目标和任务之一，促进全民科学素养的提高。
