我國是生豬養(yǎng)殖和消費大國,養(yǎng)殖規(guī)模持續(xù)上升,母豬繁殖效率低、疫病防控難是我國傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖工藝模式面臨的兩大難題,如何破題?
新京報記者了解到,中國農(nóng)業(yè)大學副校長、教授田見暉聯(lián)合國內(nèi)科研院所、企業(yè)集團歷時十多年技術(shù)攻關(guān),國內(nèi)首創(chuàng)了母豬批次化同步擴繁技術(shù),為我國養(yǎng)豬業(yè)建立現(xiàn)代“全進全出批次化生產(chǎn)工藝模式”提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。目前,這項技術(shù)已在牧原、溫氏、新希望等國內(nèi)65%以上的養(yǎng)豬企業(yè)推廣應(yīng)用,有效解決了生豬養(yǎng)殖中繁殖生產(chǎn)效率低、疫病防控兩大痛點。
技術(shù)攻關(guān)的難點在哪里?這項技術(shù)會對我國生豬生產(chǎn)帶來哪些影響?近日,新京報記者專訪了田見暉。
田見暉(右二)和工作人員在一線調(diào)研。受訪者供圖
讓母豬步調(diào)一致繁殖生產(chǎn),為豬場穿上生物安全防護服
新京報:母豬批次化同步擴繁技術(shù)的核心是什么?
田見暉:該技術(shù)是現(xiàn)代養(yǎng)豬企業(yè)建立“全進全出批次化生產(chǎn)工藝模式”的核心關(guān)鍵技術(shù),不僅能縮短母豬非生產(chǎn)天數(shù),增加年產(chǎn)胎數(shù),提高繁殖效率;還可實現(xiàn)各階段豬群圈舍全進全出,確保豬舍清空幾天時間,便于集中進行清洗消毒,從而避免病原菌交叉感染,為豬場穿上生物安全防護服。技術(shù)的核心是依據(jù)豬場母豬數(shù)量和產(chǎn)床數(shù),將母豬分群并利用繁殖藥物和技術(shù)進行發(fā)情和排卵調(diào)控,實現(xiàn)集中定時輸精;并在妊娠結(jié)束及時進行同期分娩調(diào)控,使母豬群能夠同步發(fā)情、卵泡同步發(fā)育、同步排卵、同步配種,最后同步集中產(chǎn)仔。這樣不僅提高了繁殖效率,還提升了豬場生物安全防控水平。
創(chuàng)新合成工藝,填補我國繁殖調(diào)控藥物空白
新京報:我國在建立母豬批次化同步擴繁技術(shù)過程中遇到了哪些困難?
田見暉:主要有兩大障礙,一是我國沒有同步繁殖調(diào)控關(guān)鍵藥物,二是在國際上同步擴繁核心的定時輸精技術(shù)普遍存在配種分娩率低。
我們首先面對的障礙,是沒有同步繁殖調(diào)控藥物。烯丙孕素是批次化生產(chǎn)中母豬發(fā)情期同步化不可或缺的關(guān)鍵藥物,但國內(nèi)一直處于空白,核心工藝知識產(chǎn)權(quán)長期被國外壟斷,并且反應(yīng)步驟多、成本高。自2014年起,我們與寧波的一家生物科技公司合作,獨創(chuàng)三步法低成本高純度新藥物合成工藝,率先獲批烯丙孕素新獸藥,發(fā)情期同步化效果與國外產(chǎn)品相當,目前價格僅為國外產(chǎn)品的10%左右。可以說,烯丙孕素新獸藥的創(chuàng)制,突破了我國母豬定時輸精關(guān)鍵核心調(diào)控藥物瓶頸,填補國內(nèi)空白。隨后的2020年和2022年,我們又陸續(xù)在國內(nèi)率先獲得母豬同期分娩藥物卡貝縮宮素和同期排卵藥物布舍瑞林,進一步完善了我國母豬批次化同步擴繁技術(shù)的藥物體系。
新京報:從實際應(yīng)用效果來看,這些藥物的表現(xiàn)如何?
田見暉:烯丙孕素商品“孕力寶”2018年6月上市,這個藥物可使母豬同期發(fā)情率達90%以上,上市以來市場應(yīng)用占比始終穩(wěn)居國內(nèi)榜首。在2020年生豬復(fù)產(chǎn)和增養(yǎng)的關(guān)鍵時刻,烯丙孕素市場覆蓋率約占54%,大幅提高了后備母豬利用率和產(chǎn)仔數(shù),為非洲豬瘟后生豬產(chǎn)業(yè)復(fù)產(chǎn)保供作出了重大貢獻。2020年,烯丙孕素榮獲“中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新技術(shù)新產(chǎn)品新裝備——十大新產(chǎn)品”。
同時,基于卡貝縮宮素藥物,我們成功創(chuàng)建了批次母豬日間同步分娩調(diào)控技術(shù),母豬白天分娩率達90%以上,解決了因夜間接產(chǎn)、護理不周導(dǎo)致出生仔豬死亡率高的問題。而排卵藥物布舍瑞林則可有效提高母豬排卵集中度,為后續(xù)開展母豬精準排卵調(diào)控和單次定時輸精技術(shù)研發(fā)奠定藥物基礎(chǔ)。
創(chuàng)建國際引領(lǐng)高效定時輸精技術(shù)
新京報:定時輸精技術(shù)存在的問題是什么?
田見暉:前面說的這些藥物都為實現(xiàn)母豬精準同步繁殖調(diào)控,提高繁殖效率提供了支撐。然而,作為同步繁殖調(diào)控關(guān)鍵核心的定時輸精技術(shù)在實際應(yīng)用中面臨兩大難題。一是后備母豬發(fā)情率低,可用于定時輸精的母豬數(shù)量減少,歐美養(yǎng)豬發(fā)達國家也僅有70%左右,不僅造成后備母豬培育成本的巨大浪費,還進一步加劇了后備母豬的供給壓力;二是母豬定時輸精的配種妊娠率相較于母豬自然發(fā)情配種妊娠率,往往也要低10%至20%,由此導(dǎo)致每100頭母豬減少50至200頭產(chǎn)仔,經(jīng)濟損失比較大。
新京報:技術(shù)上如何規(guī)避胚胎丟失、提升妊娠率?
田見暉:在過去幾十年間,全球眾多團隊深入探究了這一產(chǎn)業(yè)難題,結(jié)果發(fā)現(xiàn),定時輸精程序中的外源促性腺激素如孕馬血清促性腺激素(PMSG),引發(fā)子宮容受性損傷是該問題的關(guān)鍵。這一難題不僅長期困擾全球母豬批次化生產(chǎn)應(yīng)用,也困擾著人類輔助生殖臨床。我們團隊通過十年攻關(guān),國際上首次探明,PMSG等外源促性腺激素處理,在促進卵泡生長的同時,引發(fā)了雌激素水平異常升高,進而過度激活子宮內(nèi)膜上皮增殖調(diào)控通路,延遲了附植期子宮內(nèi)膜分化,使得子宮難以滿足胚胎附植,導(dǎo)致了胚胎丟失和妊娠率下降。在探明這個關(guān)鍵機制的基礎(chǔ)上,我們獨創(chuàng)了母豬早期妊娠同步調(diào)控技術(shù),獲得我國和美國的授權(quán)專利,妊娠率提高13%,技術(shù)投入產(chǎn)出比高達1∶100。在國際上首次攻克定時輸精技術(shù)引發(fā)母豬胚胎丟失妊娠率下降的難題。
新京報:后備母豬是更新種豬群與養(yǎng)豬生產(chǎn)發(fā)展的種豬來源,后備母豬發(fā)情率低對技術(shù)使用有什么影響?
田見暉:是的,后備豬是從仔豬斷奶到首次配種前被選留作種用的母豬。生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn),30%以上后備母豬無法正常啟動初情期,這意味著這些母豬無法順利經(jīng)過定時輸精處理進入批次化生產(chǎn)而淘汰,經(jīng)濟損失嚴重,成為制約母豬批次化生產(chǎn)正常使用的瓶頸。為解決這一關(guān)鍵問題,我們用了8年時間,揭示VA代謝產(chǎn)物維甲酸(RA)促進雌激素合成,提高母豬發(fā)情率的機制。進一步開發(fā)了后備母豬初情期啟動技術(shù),大幅提高后備母豬利用率,有效減少了因發(fā)情問題導(dǎo)致的母豬淘汰數(shù)量,為確保定時輸精技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
創(chuàng)新成立“協(xié)作組”,7年新技術(shù)已覆蓋國內(nèi)超65%養(yǎng)豬企業(yè)
新京報:目前,這項技術(shù)已經(jīng)在市場上投用?
田見暉:是的。我們基于自主創(chuàng)制的繁殖調(diào)控關(guān)鍵藥物和系列定時輸精、同期分娩技術(shù),率先構(gòu)建了精準高效的母豬批次化同步擴繁技術(shù)體系。在400萬頭母豬規(guī)模化應(yīng)用中,該體系顯著提升了繁殖效率,每頭母豬每年提供斷奶仔豬數(shù)(PSY)達27.2頭,與美國相當,攻克了國內(nèi)母豬繁殖效率低的“頑疾”;同時,豬群免疫抗體均一度提高25.4%,有效提升了豬群的抗病能力。2018年至今,該技術(shù)體系在我國生豬產(chǎn)業(yè)中實現(xiàn)了從零到規(guī)?;瘧?yīng)用的跨越式發(fā)展,目前已在國內(nèi)65%以上的養(yǎng)豬企業(yè)推廣應(yīng)用,年繁殖出欄生豬超4.5億頭,助力牧原、溫氏等年出欄千萬頭級良種母豬批次化生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展,推動了我國生豬養(yǎng)殖工藝的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。
2021年,“母豬定時輸精批次生產(chǎn)技術(shù)”入選科技部“十三五”科技創(chuàng)新成就展、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù);我們編制的我國首個《母豬批次化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》,于2025年頒布實施,為生豬產(chǎn)業(yè)規(guī)范化生產(chǎn)提供了農(nóng)業(yè)行業(yè)標準。
新京報:如此“戰(zhàn)績”的背后,是因為有一個很特別的“協(xié)作組”?
田見暉:為滿足規(guī)?;B(yǎng)豬企業(yè)的生產(chǎn)管理需求,突破國外技術(shù)壁壘,團隊提出自主研發(fā)母豬批次化同步擴繁技術(shù)。針對國內(nèi)“產(chǎn)學研用”脫節(jié)困境,2016年我們依托科技部畜禽良種產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,由中國農(nóng)大牽頭組織北京市農(nóng)林科學院、中國農(nóng)科院等國家地方高校、科研院所,及獸藥企業(yè)寧波三生生物和大型養(yǎng)豬企業(yè)牧原、溫氏、新希望等20多家單位,成立“全國母豬定時輸精技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用協(xié)作組”,探索產(chǎn)學研用一體化新模式。這種新模式,打破了傳統(tǒng)科研與產(chǎn)業(yè)之間的隔閡,實現(xiàn)了跨單位、多學科的深度合作,不僅匯聚了各方優(yōu)勢資源,還形成了強大的協(xié)同創(chuàng)新合力,有效破解了我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)產(chǎn)學研用脫節(jié)的難題。
新京報:協(xié)作組在工作機制上有何創(chuàng)新之處?
田見暉:面對我國批次化生產(chǎn)無調(diào)控藥物可用、國外技術(shù)妊娠率低、成本高以及集中配種精液供求矛盾尖銳等產(chǎn)業(yè)難題,協(xié)作組統(tǒng)籌創(chuàng)新資源,對十余項技術(shù)難題的研發(fā)策略、試驗方案進行一體化設(shè)計和集中攻關(guān),并就相關(guān)難題組織成員出國考察、邀請領(lǐng)域知名外籍專家來華技術(shù)交流,促進知識共享與創(chuàng)新思維的碰撞。在實踐探索中,走出一條“企業(yè)出資、科研出智、產(chǎn)學研合作答題、市場閱卷”的創(chuàng)新之路。通過創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的無縫對接,大大縮短研發(fā)與推廣周期,使新藥與配套技術(shù)當年投產(chǎn)、當年示范推廣,顯著提升了科研成果的轉(zhuǎn)化效率。
2017年,我們牽頭協(xié)作組成員單位,承擔“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目“畜禽繁殖調(diào)控新技術(shù)研發(fā)”,使協(xié)作組由自主籌資、內(nèi)部收益的成果研發(fā)與轉(zhuǎn)化方式,逐步向政府立項引導(dǎo),政產(chǎn)學研用一體過渡。通過這一轉(zhuǎn)變,我們構(gòu)建了具有更多同行企業(yè)參與的良好合作競爭創(chuàng)新生態(tài)和產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)。使得該技術(shù)在短時間通過技術(shù)創(chuàng)新和組織創(chuàng)新,實現(xiàn)技術(shù)使用成本的大幅降低,目前僅為國外的10%左右,這也是該技術(shù)在7年內(nèi)實現(xiàn)全國大范圍推廣應(yīng)用的關(guān)鍵所在。
短短7年內(nèi),協(xié)作組成功推動該技術(shù)在我國落地生根,我國養(yǎng)豬企業(yè)擺脫傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖工藝模式,建立了“全進全出批次化生產(chǎn)工藝模式”。這一變革徹底扭轉(zhuǎn)了規(guī)模養(yǎng)殖的高耗低效產(chǎn)業(yè)困境,大幅提高母豬繁殖效率和豬場疫病生物安全防控水平。
新京報記者 曹晶瑞
編輯 張樹婧 校對 張彥君