聯(lián)合育種 中國(guó)奶業(yè)攻堅(jiān)“牛芯片”【我國(guó)奶牛育種技術(shù)已與奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)并跑，育種企業(yè)加速攻克基因檢測(cè)芯片等短板】
“BDCC代表北京奶牛中心，HS代表荷斯坦奶牛品種，17代表這頭種公牛的出生年份……”8月31日，北京奶牛中心延慶基地觀景臺(tái)上，基地種公牛站副站長(zhǎng)鐘代彬講解著一劑凍精產(chǎn)品上的數(shù)字信息。
觀景臺(tái)下百米開(kāi)外的牛舍里，飼養(yǎng)著260頭身價(jià)超過(guò)百萬(wàn)的種公牛。它們是北京奶牛中心乃至國(guó)家奶牛育種事業(yè)的寶貴資源。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)荷斯坦奶牛存欄量在600萬(wàn)頭左右，每年凍精需求量超過(guò)800萬(wàn)劑，但七成凍精來(lái)自國(guó)外進(jìn)口。在業(yè)內(nèi)看來(lái)，我國(guó)奶牛育種技術(shù)已與奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)并跑，但在后代生產(chǎn)性能、基因檢測(cè)芯片、性控專利技術(shù)、奶牛育種資源群等方面仍存在短板。眼下，我國(guó)幾大牧業(yè)集團(tuán)正通過(guò)聯(lián)合育種方式，投入到與進(jìn)口種源的競(jìng)技之中。
七成凍精依賴進(jìn)口
一劑凍精僅有0.25毫升，卻決定著下一代母牛的生產(chǎn)性能，也代表著奶牛育種的競(jìng)爭(zhēng)力水平。
“奶牛育種群體遺傳改良靠種凍精實(shí)現(xiàn)，而凍精來(lái)自優(yōu)秀種公牛，培育優(yōu)秀種公牛又依賴優(yōu)秀的種子母牛群。”據(jù)北京奶牛中心主任、北京首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司副總裁麻柱掌握的數(shù)據(jù)，目前我國(guó)共遴選出16家國(guó)家奶牛核心育種場(chǎng)，擁有19家具備奶牛凍精生產(chǎn)資質(zhì)的種公牛站，年產(chǎn)凍精能力達(dá)1500萬(wàn)劑。我國(guó)荷斯坦奶牛存欄量在600萬(wàn)頭左右，每年凍精需求量在800萬(wàn)劑-900萬(wàn)劑之間，這意味著現(xiàn)有種公牛站產(chǎn)能已嚴(yán)重過(guò)剩。即便如此，我國(guó)每年仍有70%的凍精從國(guó)外進(jìn)口，僅此一項(xiàng)花費(fèi)就超過(guò)5億元。
2022年8月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《關(guān)于扶持國(guó)家種業(yè)陣型企業(yè)發(fā)展的通知》，包括首農(nóng)畜牧、光明牧業(yè)、賽科星等在內(nèi)的7家企業(yè)均被納入“補(bǔ)短板”陣型。
麻柱告訴新京報(bào)記者，我國(guó)已初步建立奶牛種牛自主培育體系，即便進(jìn)口凍精停供，國(guó)產(chǎn)凍精也能夠自給自足。然而國(guó)內(nèi)奶牛種源生產(chǎn)性能與奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比依然存在差距。2021年，我國(guó)奶牛成母牛年平均單產(chǎn)達(dá)到8.7噸，超過(guò)澳洲水平，接近歐洲水平，但與北美水平相差約1.5噸。另外，在飼料轉(zhuǎn)化率、奶牛健康與生產(chǎn)壽命、繁殖性能等方面也存在短板。由于凍精成本在奶牛養(yǎng)殖成本中占比很低，加之盲目認(rèn)為“進(jìn)口的好”，一定程度上導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)凍精面臨不利競(jìng)爭(zhēng)局面。
“公牛凍精有兩種，一種是用于商品化牧場(chǎng)的普通凍精，一種是用于培育公牛的種公牛凍精。國(guó)內(nèi)一些小型牧場(chǎng)60%-70%使用的是進(jìn)口凍精，集團(tuán)化牧場(chǎng)使用比例在80%以上，種公牛凍精更是100%依靠進(jìn)口。”光明牧業(yè)上海奶牛研究所所長(zhǎng)蘇衍菁認(rèn)為，我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)對(duì)進(jìn)口凍精的依賴，將對(duì)民族自主育種企業(yè)造成嚴(yán)重沖擊。“如果這種狀態(tài)一直持續(xù)下去，我們自己育的種賣不出去，育種企業(yè)經(jīng)營(yíng)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，未來(lái)我國(guó)奶牛種源市場(chǎng)很可能被國(guó)外企業(yè)壟斷，進(jìn)而失去定價(jià)權(quán)，對(duì)種源自給率造成影響，這也是我們?yōu)槭裁匆v種業(yè)振興。”
3次育種技術(shù)迭代
1973年3月21日，以北郊農(nóng)場(chǎng)種公牛站為基礎(chǔ)，北京市國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)奶牛育種小組從南郊農(nóng)場(chǎng)、雙橋農(nóng)場(chǎng)等場(chǎng)級(jí)種公牛站的120多頭公牛中，嚴(yán)格選出20余頭優(yōu)秀公牛，組建全國(guó)第一個(gè)省市級(jí)種公牛站。以此為起點(diǎn)，我國(guó)奶牛系統(tǒng)性選育事業(yè)至今已走過(guò)50年。
在麻柱看來(lái)，與奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)奶牛育種歷史較短，但卻為奶牛養(yǎng)殖業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。“進(jìn)口凍精是近十年的事情，在此之前，我國(guó)奶牛育種群體改良90%以上使用的是國(guó)產(chǎn)凍精。依靠國(guó)產(chǎn)凍精改良，全國(guó)奶牛頭均單產(chǎn)從2000年的不到3噸提高到2010年的8.3噸。”
在這50年的發(fā)展過(guò)程中，北京奶牛中心先后參與了3次技術(shù)迭代，率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展體型外貌鑒定、后裔測(cè)定、生產(chǎn)性能測(cè)定、胚胎工程技術(shù)開(kāi)發(fā)等工作，作為主要完成單位參與構(gòu)建了我國(guó)唯一的官方荷斯坦牛基因組選擇技術(shù)體系，相關(guān)成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1次，二等獎(jiǎng)2次。
“我國(guó)奶牛選育技術(shù)與國(guó)外沒(méi)有差距，在良種資源、算法、評(píng)估模型、基因技術(shù)等方面是并跑的，但依然存在‘卡脖子’問(wèn)題。”麻柱坦言，我國(guó)目前進(jìn)行奶牛基因組選擇用的檢測(cè)芯片全部依賴進(jìn)口，“如果國(guó)外不提供芯片，現(xiàn)行奶牛育種工作就會(huì)停擺。雖然尚未發(fā)生斷供情況，但如果委托國(guó)外公司來(lái)進(jìn)行基因檢測(cè)，時(shí)效性我們沒(méi)辦法控制，遺傳信息安全也存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。”除基因芯片外，種公牛精液性控分離技術(shù)目前也掌握在國(guó)外公司手中，“這也是我國(guó)奶牛育種振興需要突破的卡點(diǎn)。”
光明牧業(yè)的奶牛育種工作同樣起步于上世紀(jì)70年代。蘇衍菁說(shuō)，眼下光明牧業(yè)的育種方向是跟國(guó)際接軌，為此加大了從海外引進(jìn)高質(zhì)量奶牛種用胚胎，每年引進(jìn)數(shù)量大致在150枚，每枚成本約為2萬(wàn)元，以此建立種母牛育種核心群，沖刺頭均年單產(chǎn)14噸的目標(biāo)。“核心群一般3年一代，公牛選育通常要5年一代，才能看出好壞。我們無(wú)法預(yù)測(cè)通過(guò)幾代選育能夠達(dá)到目標(biāo)，但國(guó)外育種公司在進(jìn)步，我們也要進(jìn)步，這是一項(xiàng)沒(méi)有盡頭的比賽。”
打通育種上下游壁壘
在麻柱看來(lái)，奶牛育種最重要的是人才，這與蘇衍菁的看法不謀而合。
2006年研究生畢業(yè)后，麻柱進(jìn)入北京奶牛中心從事奶牛胚胎工程技術(shù)開(kāi)發(fā)和良種培育相關(guān)工作，一直堅(jiān)持到現(xiàn)在。除擔(dān)任三元股份總畜牧師外，他還身兼國(guó)家奶牛胚胎工程技術(shù)研究中心主任、中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)育種專業(yè)委員會(huì)主任。
“奶牛育種非常枯燥，是一項(xiàng)資源依賴、技術(shù)密集、需要長(zhǎng)期投入的工作，因此情懷很重要，要有提升國(guó)家自主育種能力的使命擔(dān)當(dāng)。”麻柱說(shuō)，做育種工作最開(kāi)心的時(shí)刻是培育的種公牛得到市場(chǎng)認(rèn)可，“2009年我在北京奶牛中心工作，當(dāng)時(shí)每頭種公牛都是我親自到場(chǎng)指導(dǎo)接生的，就像對(duì)待自己的孩子一樣。”
后裔測(cè)定顯示，麻柱指導(dǎo)接生的這批種公牛，后代生產(chǎn)性能較為突出。首農(nóng)畜牧現(xiàn)擁有9萬(wàn)頭奶牛，90%以上使用自產(chǎn)凍精繁育，2021年頭均單產(chǎn)11.5噸，已達(dá)到北美國(guó)家先進(jìn)水平。這樣的大群體生產(chǎn)性能指標(biāo)也得到了市場(chǎng)認(rèn)可。目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，首農(nóng)畜牧凍精產(chǎn)品占國(guó)產(chǎn)凍精銷售規(guī)模約40%，且能夠保持盈利與良性運(yùn)轉(zhuǎn)。
麻柱認(rèn)為，我國(guó)奶牛育種事業(yè)的進(jìn)步依賴于奶牛養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)步。2008年后，我國(guó)奶牛養(yǎng)殖水平得到提升，但長(zhǎng)久以來(lái)育種產(chǎn)業(yè)與養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)是斷裂的。“奶牛育種的關(guān)鍵是優(yōu)秀種公牛，需要依賴大規(guī)模母牛資源群體實(shí)施高強(qiáng)度選育，但育種企業(yè)往往不掌握下游資源，這就導(dǎo)致育種和養(yǎng)殖‘兩層皮’。”
隨著大型牧業(yè)集團(tuán)進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局，對(duì)提高生產(chǎn)性能越來(lái)越重視，2016年，由首農(nóng)畜牧牽頭成立奶牛育種自主創(chuàng)新聯(lián)盟，聯(lián)合蒙牛、寧夏賀蘭山、北大荒集團(tuán)等奶牛養(yǎng)殖企業(yè)組建了國(guó)內(nèi)最大的奶牛育種縱向聯(lián)合體。“我們聯(lián)盟的單產(chǎn)水平引領(lǐng)全國(guó)，良種對(duì)生產(chǎn)性能提升的貢獻(xiàn)率占到40%以上。”麻柱說(shuō)。
2022年7月，首農(nóng)畜牧與現(xiàn)代牧業(yè)宣布組建合資公司，以打造中國(guó)最大規(guī)模的奶牛育種資源群。據(jù)現(xiàn)代牧業(yè)總繁育師顧垚介紹，現(xiàn)代牧業(yè)的目標(biāo)是全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，借助首農(nóng)畜牧的育種人才和技術(shù)儲(chǔ)備，“未來(lái)雙方將擁有60萬(wàn)頭奶牛資源群，約占國(guó)內(nèi)奶牛存欄量的1/10。從這60萬(wàn)頭奶牛中選出繁育優(yōu)秀公牛的母牛，或?yàn)榕咛ヒ浦蔡峁┕w，我們將有更大機(jī)會(huì)培育出更好更優(yōu)的品種。”
新京報(bào)首席記者 郭鐵