南開團隊實現全流程機器人自動化克隆豬，克服我國優良原種豬資源“卡脖子”問題

南開大學新聞網消息，2022年3月31日，由一頭普通的“代孕”母豬懷孕110天，誕下了7頭克隆純種小長白豬，這是自動化操作完成克隆全流程獲得的克隆動物——南開大學科研團隊實現全流程機器人自動化“孕育”克隆豬，為世界首次。

南開大學趙新教授科研團隊聯合天津市農業科學院畜牧獸醫研究所針對人工克隆技術存在的相關問題，對自動化操作克隆技術進行了研究，成功實現突破。該團隊亦成為世界上唯一實現機器人操作及自動化操作克隆全流程的團隊。團隊從機器人操作到自動化操作，進一步擴大了我國克隆技術在世界範圍內領先優勢。

種業是農業的基石，我國種豬產業由於優良原種豬資源不足同樣面臨着“卡脖子”問題。發達國家對我國引進曾祖輩的原種豬進行封鎖，我國只能引進退化快的祖父輩原種豬，通常經3年左右繁殖即退化，正經歷着原種豬“引進、退化、再引進、再退化”的惡性循環。

用克隆技術大量擴增祖父輩原種豬，是解決種豬育種問題的有效方案。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，不能真正解決生產祖父輩原種豬大量需求的難題，這使得大範圍推廣克隆技術用於種豬育種存在瓶頸。

為此，在國家重點研發計劃項目支持下，南開大學人工智能學院趙新教授科研團隊聯合天津市農業科學院畜牧獸醫研究所針對人工克隆技術存在的相關問題，對自動化操作克隆技術進行了研究。自動化操作克隆技術利用顯微視覺建立了最大釐米級、最小亞微米級分辨率的全局視野，提高操作效率實現了克隆操作批量化；通過細胞受力分析，實現了基於最小力的克隆操作自動化；通過細胞內應變評估，降低了克隆操作過程對卵母細胞的損傷，提高了克隆操作後胚胎髮育率，實現了克隆操作精準化。

採用自動化操作克隆技術，將標誌克隆成功的囊胚率，從人工操作的10%提高到自動化操作的27.5%，囊胚率提升2.75倍。團隊相關工作結果顯示，單胎代孕母豬產仔數，從人工克隆豬的平均不足5頭，提升到機器人化、自動化克隆豬兩批3胎共24頭，平均單胎產仔8頭，提升了60%以上。此外，該團隊第一批機器人操作的克隆豬已用於育種生產，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。

自動化操作克隆技術為大量擴增祖父輩原種豬、大範圍推廣克隆技術用於種豬育種和實際生產應用提供了途徑，這為我國解決大量快速“複製”優良動物品種，解決種豬育種“卡脖子”問題提供了方案。

據瞭解，我國種豬需求量巨大，每年種母豬更新量1300萬頭，種公豬更新量30萬頭以上。為適應育種規模化需求，趙新科研團隊長期以來致力進一步提升克隆全流程機器人操作水平，在批量化、自動化、精準化、規模化上下功夫，研究工廠化的自動化動物克隆育種技術體系，旨在為解決種業“卡脖子”問題不斷提供科學的自動化方案。

我國是全球最大的豬肉生產國和消費國，種豬需求量巨大。但是，據國家統計局數據，2018年我國豬肉產量為5404萬噸，2019年為4255萬噸，2020年為4113萬噸。國產豬肉產量連年走低的同時，豬肉進口量逐年增大。就是這些產量連年走低的國產豬肉，其種豬也大多來自國外，2020年我國全年進口種豬約3萬頭，創歷史新高，2020年全年進口種豬約3萬頭，創歷史新高，2021年1到3月進口種豬已經超過一萬頭，進口種豬數量逐年增加。

例如，2021年3月14日，經過9個多小時的長途飛行，來自丹麥的1200頭種豬貨運航班降落在安徽合肥新橋國際機場。就在同一天，2400頭美國進口原種豬大白、長白、杜洛克也順利抵達四川宜賓。這些“不遠萬里”來到國內的豬正是號稱“豬芯片”的外國種豬。

1040頭丹麥原種豬乘坐包機順利抵達成都雙流國際機場 圖自四川在線

2021年4月農業農村部就新一輪畜禽遺傳改良計劃有關情況舉行的新聞發佈會上，國家生豬產業技術體系首席科學家、全國生豬遺傳改良計劃專家委員會主任陳瑤生介紹，當今世界瘦肉型品種有三個，杜洛克豬、長白豬和大白豬，由於吃得少、長得快、瘦肉率高，成為全球生豬養殖的當家品種。從全球來看，根據本國市場需求對“杜長大”進行本土化選育，是國際通行的做法。

陳瑤生表示，雖然我們（在豬育種方面）進步很快，但規範的系統選育歷史積澱不足，比國外晚了近50年，核心育種羣的產仔數、飼料轉化率等關鍵性狀與發達國家還有10%-30%的差距。因此，適當引種有利於國內生豬種業加快追趕，完全不引也可以，但會影響發展效率，不利於加快縮短與國際先進水平的差距。

另一方面，關於地方豬的問題，陳瑤生介紹，我國現有地方豬種83個，品質好、風味佳，但由於吃得多、長得慢、瘦肉率低，無法滿足快速增長的瘦肉消費需求和現代化的生產方式，導致養殖規模不斷萎縮，資源羣體縮減。對此，陳瑤生表示，這些年來，我國建設了62個國家級地方豬保種場和保護區，開展了豬遺傳材料採集保存，應該説實現了應保則保，同時，在2021年年已啓動了全國畜禽遺傳資源普查，摸清家底以後，將進一步完善保護體系，加大保護力度。