南開(kāi)大學(xué)新聞網(wǎng)消息，2022年3月31日，由一頭普通的“代孕”母豬懷孕110天，誕下了7頭克隆純種小長(zhǎng)白豬，這是自動(dòng)化操作完成克隆全流程獲得的克隆動(dòng)物——南開(kāi)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)全流程機(jī)器人自動(dòng)化“孕育”克隆豬，為世界首次。

南開(kāi)大學(xué)趙新教授科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所針對(duì)人工克隆技術(shù)存在的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)化操作克隆技術(shù)進(jìn)行了研究，成功實(shí)現(xiàn)突破。該團(tuán)隊(duì)亦成為世界上唯一實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作及自動(dòng)化操作克隆全流程的團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)從機(jī)器人操作到自動(dòng)化操作，進(jìn)一步擴(kuò)大了我國(guó)克隆技術(shù)在世界范圍內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

種業(yè)是農(nóng)業(yè)的基石，我國(guó)種豬產(chǎn)業(yè)由于優(yōu)良原種豬資源不足同樣面臨著“卡脖子”問(wèn)題。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)引進(jìn)曾祖輩的原種豬進(jìn)行封鎖，我國(guó)只能引進(jìn)退化快的祖父輩原種豬，通常經(jīng)3年左右繁殖即退化，正經(jīng)歷著原種豬“引進(jìn)、退化、再引進(jìn)、再退化”的惡性循環(huán)。

用克隆技術(shù)大量擴(kuò)增祖父輩原種豬，是解決種豬育種問(wèn)題的有效方案。但是，人工克隆操作步驟多、難度大、效率低，勝任克隆操作的人員極度短缺，不能真正解決生產(chǎn)祖父輩原種豬大量需求的難題，這使得大范圍推廣克隆技術(shù)用于種豬育種存在瓶頸。

為此，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目支持下，南開(kāi)大學(xué)人工智能學(xué)院趙新教授科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所針對(duì)人工克隆技術(shù)存在的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)化操作克隆技術(shù)進(jìn)行了研究。自動(dòng)化操作克隆技術(shù)利用顯微視覺(jué)建立了最大厘米級(jí)、最小亞微米級(jí)分辨率的全局視野，提高操作效率實(shí)現(xiàn)了克隆操作批量化；通過(guò)細(xì)胞受力分析，實(shí)現(xiàn)了基于最小力的克隆操作自動(dòng)化；通過(guò)細(xì)胞內(nèi)應(yīng)變?cè)u(píng)估，降低了克隆操作過(guò)程對(duì)卵母細(xì)胞的損傷，提高了克隆操作后胚胎發(fā)育率，實(shí)現(xiàn)了克隆操作精準(zhǔn)化。

采用自動(dòng)化操作克隆技術(shù)，將標(biāo)志克隆成功的囊胚率，從人工操作的10%提高到自動(dòng)化操作的27.5%，囊胚率提升2.75倍。團(tuán)隊(duì)相關(guān)工作結(jié)果顯示，單胎代孕母豬產(chǎn)仔數(shù)，從人工克隆豬的平均不足5頭，提升到機(jī)器人化、自動(dòng)化克隆豬兩批3胎共24頭，平均單胎產(chǎn)仔8頭，提升了60%以上。此外，該團(tuán)隊(duì)第一批機(jī)器人操作的克隆豬已用于育種生產(chǎn)，13頭健康克隆豬有9頭留種，留種率69%，與普通種豬留種率35%相比翻了一番。

自動(dòng)化操作克隆技術(shù)為大量擴(kuò)增祖父輩原種豬、大范圍推廣克隆技術(shù)用于種豬育種和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供了途徑，這為我國(guó)解決大量快速“復(fù)制”優(yōu)良動(dòng)物品種，解決種豬育種“卡脖子”問(wèn)題提供了方案。

據(jù)了解，我國(guó)種豬需求量巨大，每年種母豬更新量1300萬(wàn)頭，種公豬更新量30萬(wàn)頭以上。為適應(yīng)育種規(guī)?；枨?，趙新科研團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)致力進(jìn)一步提升克隆全流程機(jī)器人操作水平，在批量化、自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、規(guī)模化上下功夫，研究工廠(chǎng)化的自動(dòng)化動(dòng)物克隆育種技術(shù)體系，旨在為解決種業(yè)“卡脖子”問(wèn)題不斷提供科學(xué)的自動(dòng)化方案。

我國(guó)是全球最大的豬肉生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，種豬需求量巨大。但是，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2018年我國(guó)豬肉產(chǎn)量為5404萬(wàn)噸，2019年為4255萬(wàn)噸，2020年為4113萬(wàn)噸。國(guó)產(chǎn)豬肉產(chǎn)量連年走低的同時(shí)，豬肉進(jìn)口量逐年增大。就是這些產(chǎn)量連年走低的國(guó)產(chǎn)豬肉，其種豬也大多來(lái)自國(guó)外，2020年我國(guó)全年進(jìn)口種豬約3萬(wàn)頭，創(chuàng)歷史新高，2020年全年進(jìn)口種豬約3萬(wàn)頭，創(chuàng)歷史新高，2021年1到3月進(jìn)口種豬已經(jīng)超過(guò)一萬(wàn)頭，進(jìn)口種豬數(shù)量逐年增加。

例如，2021年3月14日，經(jīng)過(guò)9個(gè)多小時(shí)的長(zhǎng)途飛行，來(lái)自丹麥的1200頭種豬貨運(yùn)航班降落在安徽合肥新橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)。就在同一天，2400頭美國(guó)進(jìn)口原種豬大白、長(zhǎng)白、杜洛克也順利抵達(dá)四川宜賓。這些“不遠(yuǎn)萬(wàn)里”來(lái)到國(guó)內(nèi)的豬正是號(hào)稱(chēng)“豬芯片”的外國(guó)種豬。

1040頭丹麥原種豬乘坐包機(jī)順利抵達(dá)成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng) 圖自四川在線(xiàn)

2021年4月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部就新一輪畜禽遺傳改良計(jì)劃有關(guān)情況舉行的新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、全國(guó)生豬遺傳改良計(jì)劃專(zhuān)家委員會(huì)主任陳瑤生介紹，當(dāng)今世界瘦肉型品種有三個(gè)，杜洛克豬、長(zhǎng)白豬和大白豬，由于吃得少、長(zhǎng)得快、瘦肉率高，成為全球生豬養(yǎng)殖的當(dāng)家品種。從全球來(lái)看，根據(jù)本國(guó)市場(chǎng)需求對(duì)“杜長(zhǎng)大”進(jìn)行本土化選育，是國(guó)際通行的做法。

陳瑤生表示，雖然我們（在豬育種方面）進(jìn)步很快，但規(guī)范的系統(tǒng)選育歷史積淀不足，比國(guó)外晚了近50年，核心育種群的產(chǎn)仔數(shù)、飼料轉(zhuǎn)化率等關(guān)鍵性狀與發(fā)達(dá)國(guó)家還有10%-30%的差距。因此，適當(dāng)引種有利于國(guó)內(nèi)生豬種業(yè)加快追趕，完全不引也可以，但會(huì)影響發(fā)展效率，不利于加快縮短與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。

另一方面，關(guān)于地方豬的問(wèn)題，陳瑤生介紹，我國(guó)現(xiàn)有地方豬種83個(gè)，品質(zhì)好、風(fēng)味佳，但由于吃得多、長(zhǎng)得慢、瘦肉率低，無(wú)法滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的瘦肉消費(fèi)需求和現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式，導(dǎo)致養(yǎng)殖規(guī)模不斷萎縮，資源群體縮減。對(duì)此，陳瑤生表示，這些年來(lái)，我國(guó)建設(shè)了62個(gè)國(guó)家級(jí)地方豬保種場(chǎng)和保護(hù)區(qū)，開(kāi)展了豬遺傳材料采集保存，應(yīng)該說(shuō)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)保則保，同時(shí)，在2021年年已啟動(dòng)了全國(guó)畜禽遺傳資源普查，摸清家底以后，將進(jìn)一步完善保護(hù)體系，加大保護(hù)力度。