高校是教育、科技、人才的集中交匯點,是基礎(chǔ)研究的主力軍、重大科技突破的策源地。翻開近三年來江西農(nóng)業(yè)大學(xué)黃路生院士團隊的成績單,一項項創(chuàng)新成果令人矚目——
基礎(chǔ)理論研究成果“國際農(nóng)業(yè)動物中首次鑒別到豬基因組中影響腸道菌群組成的因果突變并解析其作用機理”作為中國畜牧學(xué)科第一篇《自然》研究長文,入選2022年度江西省十大創(chuàng)新成果;應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新成果“家豬新品種培育自主技術(shù)——‘中芯一號’創(chuàng)制與應(yīng)用”入選2021年度江西省十大科技成果;科技成果轉(zhuǎn)化項目“山下長黑豬新品種培育及推廣”入選2023年度江西省十大創(chuàng)新成果。
江西省自2021年開展全省所有領(lǐng)域十大科技成果評選,黃路生院士團隊是全省唯一每年均有貢獻的團隊。這是該團隊二十余年來心無旁騖、潛心耕耘,不斷激發(fā)科技創(chuàng)新動力,驅(qū)動創(chuàng)新成果在落地開花的生動寫照。
傳承科學(xué)家精神,找到優(yōu)良豬種“密碼”為種業(yè)創(chuàng)新夯基筑石
我國是世界第一養(yǎng)豬大國,豬肉占我國百姓肉類消費的50%至60%,我國豬肉年消費量占全球豬肉消費總量的一半;還是豬種資源最為豐富的國家,占全球總數(shù)的三分之一多,且在繁殖、肉質(zhì)和抗逆等方面具有優(yōu)異種質(zhì)特性。加強生豬種業(yè)基礎(chǔ)研究和育種技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用,是實現(xiàn)生豬產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
想要培育具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的新品種,必須針對豬的重要經(jīng)濟性狀(比如產(chǎn)肉量、肉品質(zhì)等)從基因角度進行科學(xué)研究。只有弄清楚這些基礎(chǔ),才能把理論注入實際的種豬新品種培育之中。
1995年,黃路生學(xué)成歸國,回到母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué),組建實驗團隊,聚焦全球家豬遺傳改良與種質(zhì)資源開展科學(xué)研究,承擔(dān)起國家生豬種業(yè)創(chuàng)新的時代使命。
二十余年來,黃路生帶領(lǐng)團隊走南闖北、克服各種困難,建成覆蓋15個國家及中國24個省份的中外家豬野豬種質(zhì)資源庫,規(guī)模和品種是國際上同類資源庫的2倍、中國國家豬種資源庫的5倍,并為全國同行開放共享。
全面研究歐美商業(yè)豬種及中國地方豬種生長、繁殖、體型、毛色、抗病和肉質(zhì)性狀的種質(zhì)遺傳特性,并闡明家豬脊椎數(shù)量、肉的品質(zhì)、胴體長度、抗病能力、毛色、骨骼長短等經(jīng)濟性狀的遺傳機制,黃路生團隊是國際上發(fā)現(xiàn)并鑒別家豬質(zhì)量性狀及復(fù)雜數(shù)量性狀因果基因及其因果突變最多的團隊。
發(fā)現(xiàn)占全球總量約41%(10/24)的家豬重要經(jīng)濟性狀因果突變,發(fā)表中國畜牧學(xué)科目前唯一《自然》研究長文和《自然遺傳》自創(chuàng)刊32年來全世界家豬研究唯一一篇封面研究長文。該團隊的工作,使我國家豬遺傳育種領(lǐng)域整體處于國際領(lǐng)先水平,遙遙領(lǐng)先的基礎(chǔ)研究成果,較大地提升了我國在種豬行業(yè)的話語權(quán)。
2019年,黃路生院士首次提出“一豬兩用”國家種業(yè)戰(zhàn)略,以節(jié)糧、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病肉用豬以及醫(yī)學(xué)模型和異種器官供體豬培育的基礎(chǔ)研究創(chuàng)新,到關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)制,再到核心產(chǎn)品創(chuàng)造。
攻克“卡脖子”難題,為農(nóng)業(yè)技術(shù)進步提供有力支持
科學(xué)研究最終是為了解決實際問題,否則再高深的學(xué)問也只是空中樓閣、鏡花水月。
2017年,團隊迎來科研成果的產(chǎn)品創(chuàng)新。團隊牽頭研發(fā)出家豬育種基因芯片“中芯一號”,并組建全國家豬基因組育種技術(shù)聯(lián)盟開展技術(shù)推廣應(yīng)用。
“中芯一號”就是利用基因技術(shù),從遺傳上精準改良種豬,從而提高育種效率的一把利器。“中芯一號”包含的自主專利技術(shù)占國際同領(lǐng)域核心專利的三分之一,技術(shù)水平在國際上遙遙領(lǐng)先。其一張芯片可以檢測96個家豬遺傳樣本,對每個樣品進行51368個基因位點篩選。根據(jù)不同品種的育種目標,可以定向選擇生長、繁殖、體型、毛色、抗病和肉質(zhì)等有利基因豬只,開展選種和選配。
曾幾何時,國內(nèi)種豬育種企業(yè)每檢測一個因果基因位點,就要支付30美元的國際專利使用費。有了“中芯一號”基因芯片后,民族企業(yè)可以獲得黃路生團隊自主研發(fā)的13個因果基因位點免專利費使用。不少企業(yè)家說,因為“中芯一號”包含大體格、多排骨、雪花肉、抗病力強等專利基因位點,可以培育多排骨、抗仔豬腹瀉、高健康脂肪酸及優(yōu)質(zhì)雪花肉等優(yōu)質(zhì)種豬新品系,通過繁育體系生產(chǎn)不同基因組合商品豬,極大地滿足不同地域、不同消費方式的需求,這是黃路生院士團隊帶來的科學(xué)養(yǎng)殖“紅利”。
“中芯一號”芯片自2018年上市以來,在新希望集團、金新農(nóng)集團、四川巨星農(nóng)牧、鐵騎力士集團、廣東壹號土豬、內(nèi)蒙古赤峰家育等24個省(區(qū)、市)的大型種豬育種企業(yè)推廣應(yīng)用,成為國家生豬種業(yè)“破卡”的主流主推技術(shù)。僅其中的一項專利技術(shù)“豬多肋性狀的因果基因鑒別及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”成果,已在全國21個生豬主產(chǎn)省、32家大型種豬育種企業(yè)(場)推廣應(yīng)用,技術(shù)覆蓋出欄商品豬超3億頭,產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益達30多億元。“中芯一號”涵括這樣的專利技術(shù)13項。
今年,“中芯一號”芯片育種技術(shù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)主推技術(shù)。
科研成果“落地開花”,創(chuàng)新成果為經(jīng)濟社會發(fā)展賦能
農(nóng)穩(wěn)社稷,種子為基。種子這個農(nóng)業(yè)“芯片”,關(guān)系國家糧食安全,關(guān)乎農(nóng)業(yè)效益和農(nóng)民收入,關(guān)乎涉農(nóng)產(chǎn)品全球競爭力,是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要領(lǐng)域。
2013年,面對百姓日益增長的優(yōu)質(zhì)豬肉需求和國家生豬種業(yè)發(fā)展的需要,黃路生院士團隊開始優(yōu)質(zhì)種豬資源的新一輪選育工作。
選育之初,團隊就把目標定位為“體型大、生長快、肉質(zhì)好、省精料”。按照這一育種目標,團隊采用前期取得的多肋、肉色、優(yōu)質(zhì)豬肉選育以及抗仔豬斷奶前腹瀉等多項專利技術(shù),結(jié)合“中芯一號”基因組芯片,歷經(jīng)10年、6個世代的持續(xù)選育,新品種“山下長黑”豬在2023年5月獲國家畜禽遺傳資源委員會審定。
新品種“山下長黑”豬成為我省1999年至今培育的第一個畜禽國審新品種。新品種綜合生產(chǎn)性能處于國際先進水平,成為實現(xiàn)國家生豬種業(yè)自立自強、核心種源自主可控的重要標志,成果獲2022年度江西省科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。
“山下長黑”豬有哪些優(yōu)點呢?“豬被毛全黑、體型長大、頭頸清秀、眼睛有神,背膘25毫米左右,瘦肉率59%左右,肋骨16對,肉色評分3.5分,料肉比在2.8至3之間。”這是2022年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種豬質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心測定現(xiàn)場專家給出的數(shù)據(jù),很好地回答了這個問題。
值得一提的是,在創(chuàng)制“山下長黑”豬的過程中,團隊首次研發(fā)了耐粗飼、節(jié)糧型腸道菌群育種技術(shù),形成了測定更便捷、數(shù)據(jù)更準確的胴體肉質(zhì)測定技術(shù)。
“山下長黑”豬的肌內(nèi)脂肪、肉色、大理石紋、嫩度等指標的優(yōu)良表現(xiàn),確保了其優(yōu)良口感和豐富營養(yǎng),得到市場和消費者的普遍認可,先后獲得粵港澳大灣區(qū)最受歡迎的十大品牌豬肉,第十九屆、二十屆中國畜牧業(yè)博覽會科技創(chuàng)新產(chǎn)品銀獎。
除了火熱的消費端,企業(yè)和農(nóng)戶喂養(yǎng)“山下長黑”豬的意愿也不斷高漲。“山下長黑”豬與一般地方土豬相比多1至2對排骨,屠宰率高出5個百分點,體重達到100公斤時平均體長為113厘米,多肉多肋,售價比一般地方土豬要高。在養(yǎng)殖農(nóng)戶眼中,“山下長黑”豬是名副其實的致富“金豬”。
截至目前,“山下長黑”種豬累計向廣西、云南、貴州、四川、河南等9省份43家黑豬養(yǎng)殖(育種)企業(yè)推廣,技術(shù)覆蓋商品黑豬出欄超100萬頭,僅曲靖德宣農(nóng)牧科技有限責(zé)任公司一家,就引進良種母豬800頭、公豬20頭、仔豬6500頭。
科技創(chuàng)新,如同撬動新事物的杠桿,總能迸發(fā)強大力量。二十余年來,團隊相繼建成江西省、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、科技部創(chuàng)新研究平臺,創(chuàng)建了全國唯一家豬遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新全國重點實驗室,構(gòu)建了國際領(lǐng)先的科研創(chuàng)新材料平臺;累計在《自然》《自然遺傳》等發(fā)表論文200余篇;獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎、國家科技進步獎二等獎等重要科技獎勵12項。
團隊堅持立德樹人初心,引進與培養(yǎng)相結(jié)合,構(gòu)建了一支由英國劍橋大學(xué)、英國愛丁堡大學(xué)、德國哥廷根大學(xué)、法國圖盧茲大學(xué)、美國加州大學(xué)等國際知名院校歸國博士組成的科技部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部創(chuàng)新團隊和教育部“全國高校黃大年式教師團隊”、全國教育系統(tǒng)先進集體。
科學(xué)無止境,攻關(guān)不停歇。團隊成員紛紛表示,將堅決貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于科技創(chuàng)新的重要論述,勇攀高峰,不斷突破種業(yè)發(fā)展中的“卡脖子”問題,為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和保障國家糧食安全提供強有力支撐。

“山下長黑豬新品種培育及推廣”項目獲評為江西省科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎

“山下長黑”母豬