原創(chuàng) 雷少斐 農(nóng)民日?qǐng)?bào)

國(guó)內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)花了9年時(shí)間開發(fā)了“華羊芯”繁殖芯片，可以在羔羊出生時(shí)檢查它們是否攜帶特定的基因，預(yù)測(cè)它們未來(lái)的生長(zhǎng)潛力，而不是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培育。它還避免了傳統(tǒng)育種中誤差較大的弊端，提高了栽培的準(zhǔn)確性。

近日，甘肅潤(rùn)牧生物工程有限公司湖羊養(yǎng)殖廠傳來(lái)好消息。

這家養(yǎng)殖廠利用羊基因組繁殖芯片“華羊芯”來(lái)培育湖羊的新產(chǎn)品，在短時(shí)間內(nèi)顯著提高了湖羊的繁殖能力和節(jié)食能力。湖羊的羔羊產(chǎn)量和飼料轉(zhuǎn)化率分別提高了27.7%、尾脂減少6.5%，8.9%。

蘭州大學(xué)草坪農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)學(xué)院反芻動(dòng)物研究所教授王維民和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)此感到非常興奮。他們花了9年時(shí)間開發(fā)了“華羊芯”繁殖芯片，可以在羔羊出生時(shí)檢查它們是否攜帶特定的基因，并預(yù)測(cè)它們未來(lái)的生長(zhǎng)潛力，而不需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培育。它還避免了傳統(tǒng)育種中誤差較大的弊端，提高了栽培的準(zhǔn)確性。

“華羊芯”作為中國(guó)第一個(gè)基于大規(guī)?；蚪M選擇參考組的高性能羊基因組繁殖芯片，如何實(shí)現(xiàn)與國(guó)際相比的重大進(jìn)步？如何幫助企業(yè)選擇最好的羊？如何改變中國(guó)肉羊品種生產(chǎn)性能落后的局面？帶著這些問(wèn)題，記者探索了“華羊芯”從研發(fā)到應(yīng)用的全過(guò)程。

所有的基因都在“操縱”

去過(guò)內(nèi)蒙古和新疆牧區(qū)的人可能對(duì)蒙古羊的大尾巴和哈薩克羊的肥臀有著深刻的記憶。這些羊的尾巴和臀部脂肪高達(dá)十公斤，看起來(lái)又圓又重。走路時(shí)，它們左右搖晃，上下?lián)u晃。事實(shí)上，善于奔跑的野羊的尾巴非常短。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培育，人類已經(jīng)培育出這些肥羊來(lái)滿足油脂的需求。

如今，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，羊尾的大小實(shí)際上是基因在背后“控制”的，例如與脂肪堆積相關(guān)的基因突變，影響了尾部的肥胖和瘦弱。我國(guó)一些研究人員利用基因突變迅速培育出短尾細(xì)毛羊，以滿足目前短尾羊的需求。長(zhǎng)尾容易引起傳染病，可能會(huì)降低羊毛質(zhì)量。

羊角的區(qū)別也與基因變異有關(guān)?，F(xiàn)代育種者認(rèn)為羊角不僅消耗營(yíng)養(yǎng)，還會(huì)給羊群管理帶來(lái)安全隱患。當(dāng)他們偶然發(fā)現(xiàn)一些羊體現(xiàn)為無(wú)角特征時(shí)，他們用這些羊與現(xiàn)有類型雜交，培育無(wú)角羊。研究發(fā)現(xiàn)，這些無(wú)角羊在特定基因上發(fā)生了突變。

羊群的所有特征差異，都可以從基因突變的角度來(lái)解釋，這使得基因組培養(yǎng)成為可能，可以大大縮短繁殖時(shí)間。

過(guò)去，估計(jì)新動(dòng)物品種的培育將超過(guò)幾千年?，F(xiàn)在，基因密碼就像一條散布在生命叢林中的小路，引導(dǎo)人類快速實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)。隨著這種不可阻擋的科技趨勢(shì)，畜禽在世界范圍內(nèi)的繁殖已經(jīng)進(jìn)入基因組培育時(shí)代。

傳統(tǒng)動(dòng)物育種師要靠觀察來(lái)培育品種，不僅要觀察秋毫，還要堅(jiān)持不懈。然而，在基因組繁殖的時(shí)代，攜帶特定基因的羊群可以通過(guò)使用基因組繁殖芯片來(lái)識(shí)別，羊的良種可以得到高效的培育。

"沒有金剛鉆，不要做瓷器活."基因組繁殖芯片就是進(jìn)行基因組培育的“金剛鉆”。

2009年，美國(guó)科技公司因美納推出了第一個(gè)羊芯片。在接下來(lái)的幾年里，美國(guó)、新西蘭等國(guó)家相繼推出了高密度基因組繁殖芯片，加快了羊的繁殖進(jìn)入基因組繁殖時(shí)代。

基因組育種技術(shù)在國(guó)外羊類養(yǎng)殖和國(guó)內(nèi)豬、禽、牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用發(fā)展迅速，但我國(guó)羊種業(yè)基因組選擇技術(shù)研發(fā)和推廣仍相對(duì)滯后。

王維民團(tuán)隊(duì)密切關(guān)注全球繁殖技術(shù)的發(fā)展，意識(shí)到要跟上基因組選擇的技術(shù)趨勢(shì)，就必須盡快開發(fā)繁殖芯片。在基因組繁殖芯片的研發(fā)中，首先要搞清楚哪些基因突變影響了羊的身高、體重、生老病死等特點(diǎn)。

在實(shí)驗(yàn)室里，王維民隊(duì)測(cè)量了湖羊的相關(guān)性能。數(shù)據(jù)圖

雖然科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些基因與羊的特性之間的關(guān)系，例如影響羊尾大小、羊角是否存在的基因變異，但這只是冰山一角。

如果把DNA比作螺旋梯，梯子臺(tái)階就是一種叫做堿基對(duì)的物質(zhì)，正是這些堿基對(duì)造成了綿羊的差異。羊體內(nèi)有26億-30億次堿基對(duì)，其中有數(shù)千萬(wàn)個(gè)已經(jīng)觀察到的遺傳變異點(diǎn)，這個(gè)值可能會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步而更大。

更難的是，基因和表型很少表現(xiàn)出一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，很難區(qū)分特定基因的影響。與簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)程序不同，遺傳密碼可以在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上完美復(fù)制。

所以，要找出影響綿羊特性的基因變異，并開發(fā)出繁殖芯片，注定是一條漫長(zhǎng)而復(fù)雜的道路。

尋找群羊中的答案

在茫茫草原上，很難找到一只羊的足跡，但一群羊走出了一條清晰的牧道。基因序列的影響規(guī)律不能被一只羊揭示，但可以在羊群中找到。

一般來(lái)說(shuō)，你可以養(yǎng)一大群羊，觀察和記錄每只羊生長(zhǎng)過(guò)程中的各種特征。如果你能吃多少材料，你能長(zhǎng)多少肉，你能生產(chǎn)多少羔羊，然后檢查它們的基因序列，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析找出基因和表型之間的相關(guān)性。根據(jù)專業(yè)說(shuō)法，有必要建立大規(guī)模的參考人群，為繁殖芯片的研發(fā)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

然而，建立大規(guī)模的參考人群是一個(gè)極其艱難和漫長(zhǎng)的過(guò)程，也是基因組繁殖芯片開發(fā)中最大的問(wèn)題。

早在2012年，蘭州大學(xué)反芻動(dòng)物研究所和甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院的師生就一直在西北地區(qū)探索養(yǎng)殖湖羊。最初的目的是培育適合放棄飼養(yǎng)的品種，但為培育芯片的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

湖羊產(chǎn)于太湖地區(qū)，起源于早期北方移民南進(jìn)帶來(lái)的蒙古羊，適應(yīng)南方氣候和飼養(yǎng)環(huán)境，具有繁殖力高、生長(zhǎng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。蘭州大學(xué)反芻動(dòng)物研究所所長(zhǎng)李發(fā)弟等人多次訪問(wèn)江浙，將湖羊引入甘肅。

南部的“小綿羊”到北方，適應(yīng)嗎？有一段時(shí)間充滿了疑問(wèn)。

“湖羊之前沒有成功擴(kuò)大西北地區(qū)的繁殖，因?yàn)槌跗诘娘曫B(yǎng)管理和養(yǎng)殖技術(shù)都不成熟。目前，養(yǎng)羊設(shè)施的改進(jìn)和飼養(yǎng)技術(shù)的進(jìn)步足以抵御環(huán)境的作用。比如羊舍條件的改善，可以讓湖羊度過(guò)西北寒冷的冬天?！苯?jīng)過(guò)研究團(tuán)隊(duì)分析，我們放開手腳探索湖羊養(yǎng)殖。

在實(shí)際養(yǎng)殖過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)還是遇到了一些挑戰(zhàn)?！白畲蟮膯?wèn)題是羔羊的死亡率太高?！蓖蹙S民回憶說(shuō)，團(tuán)隊(duì)之前接觸的羊品種都是單胎，羔羊出生后可以無(wú)人看管地生存。湖羊繁殖力高，一胎甚至可以生四五只。有些羔羊出生后沒有得到照顧，很快就死了。

在甘肅省民勤縣湖羊養(yǎng)殖廠，王維民隊(duì)正在測(cè)量湖羊的性能。數(shù)據(jù)圖

這讓研究團(tuán)隊(duì)目瞪口呆，不斷嘗試改進(jìn)飼養(yǎng)方法，提高母羊的營(yíng)養(yǎng)水平。它還成為了“爸爸”和“護(hù)士”，加強(qiáng)了小羊的早期護(hù)理，迅速提高了小羊的存活率。

在養(yǎng)羊的同時(shí)，更重要的是做好對(duì)生長(zhǎng)性質(zhì)的觀察記錄。一年四季，研究小組不斷監(jiān)測(cè)湖羊的呼吸和心跳、生理指標(biāo)和行為指標(biāo)，以評(píng)估湖羊的生長(zhǎng)性能和繁殖能力。蘭州大學(xué)和甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的師生為了觀察湖羊的消化特點(diǎn)，每天晚上熬夜蹲在羊棚旁，盯著每只羊反芻多少次。

經(jīng)過(guò)兩年多的馴化，研究小組掌握了湖羊的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律，證明湖羊適合在西北地區(qū)大規(guī)模飼養(yǎng)，打消了各方的質(zhì)疑。

從2015年開始，研究小組正式開始培育芯片的研發(fā)，逐步擴(kuò)大湖羊養(yǎng)殖規(guī)模，積累更多數(shù)據(jù)，“繪制”湖羊基因組的遺傳變異地圖。團(tuán)隊(duì)中更多的年輕人加入了養(yǎng)羊隊(duì)，接力做了這個(gè)“苦差事”。

九年測(cè)量了萬(wàn)只羊

甘肅省民勤縣位于河西走廊東北部，是沙漠與綠洲的交界處，是螞蟻森林梭梭樹種植的地方，也是研究團(tuán)隊(duì)養(yǎng)羊1萬(wàn)多只的地區(qū)。

張煜坤和他的同學(xué)們從蘭州大學(xué)坐了5個(gè)多小時(shí)的公交車來(lái)到這里，一般持續(xù)4個(gè)月，把一群湖羊長(zhǎng)到出欄。

“每天都很充實(shí)，很有規(guī)律。早上8點(diǎn)，我們進(jìn)入羊棚收集數(shù)據(jù)，測(cè)量每只羊的體重和尺子。有時(shí)候，我們需要測(cè)量羊的體溫，收集血液和糞便。我們可以在早上收集30-40只羊的數(shù)據(jù)。中午12點(diǎn)開始做飯。蔬菜種植在農(nóng)場(chǎng)外的空地上。肉和蛋來(lái)自隔壁的養(yǎng)豬場(chǎng)和養(yǎng)雞場(chǎng)。米粉和糧油是每個(gè)月在15公里外的民勤縣買的。下午要去給羊加料，把飼料背進(jìn)羊棚，一袋飼料40KG，飼料庫(kù)到羊棚大約200米。晚上的時(shí)間用來(lái)閱讀文獻(xiàn)，寫論文?！睆堨侠っ枋隽宿r(nóng)場(chǎng)的日常生活。

這些日常工作與屠宰測(cè)定時(shí)的辛苦相比毫無(wú)價(jià)值。

每年1月和8月，一年中最熱最冷的階段是羊出欄屠宰的時(shí)候，也是研究團(tuán)隊(duì)在民勤工作的“亮點(diǎn)”。王維民帶著蘭州大學(xué)反芻動(dòng)物研究所的所有學(xué)生，幾位熱心幫助的老師，以及從甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)“借”的十幾名學(xué)生，一行40到50人，以及民勤和“駐扎”農(nóng)場(chǎng)的團(tuán)隊(duì)成員。

屠宰當(dāng)天，我將在凌晨4點(diǎn)起床?！俺鲩T還是一片漆黑。當(dāng)你抬頭時(shí)，你可以看到滿天的星星，就像墜落一樣。它離我們很近，好像你可以伸出手來(lái)?！睆堨侠せ貞浀馈?/p>

冬天最冷的民勤可以達(dá)到零下25℃，但是大家都不敢穿厚衣服。因?yàn)槊Φ臅r(shí)候很快就會(huì)覺得熱，脫衣服的時(shí)候容易感冒。他們通常穿舊棉襖，外面穿迷彩服。夏天比冬天更不舒服。他們應(yīng)該穿厚厚的防護(hù)服，戴2-3層口罩，又熱又悶。很多人會(huì)自帶藿香正氣水，防止中暑。

王維民隊(duì)正在展示養(yǎng)殖湖羊。圖表

在屠宰過(guò)程中要收集記錄許多性狀的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，有一套復(fù)雜的操作流程，需要團(tuán)隊(duì)分工合作，共同努力。

最考驗(yàn)體力的環(huán)節(jié)是把屠宰后的羊掛起來(lái)，兩個(gè)強(qiáng)壯的男孩舉起100多公斤的羊，掛在近2米高的橫杠上，累得氣喘吁吁，汗流浹背。最耐心的環(huán)節(jié)是收集消化道微生物。羊有四個(gè)胃，三個(gè)大腸和三個(gè)小腸。不同部位的微生物是不同的，這意味著消化道10個(gè)部位的殘留物應(yīng)該被收集起來(lái)。這些殘留物在胃里也叫食糜，在大腸里很臭。對(duì)每一個(gè)人體內(nèi)臟進(jìn)行稱重也是一項(xiàng)考驗(yàn)心理的工作，負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的學(xué)生通常全身都是血。

為了做好安全防護(hù)工作，在屠宰過(guò)程中還安排了一名教師擔(dān)任安全員，檢查每個(gè)人的防護(hù)裝備穿戴情況和消毒情況。如果成員在操作過(guò)程中手指受傷，應(yīng)立即進(jìn)行包扎治療。

忙碌之后，也會(huì)有快樂(lè)的時(shí)刻?！巴蹙S民老師會(huì)問(wèn)大家想吃什么，羊肉管夠了，但是連續(xù)幾天吃羊肉會(huì)覺得無(wú)聊，所以想換個(gè)口味。有人建議吃方便面。吃完方便面，大家都說(shuō)想吃杭州饅頭，王老師會(huì)滿足大家的需求?！睆堨侠ばχf(shuō)。

在4個(gè)月的時(shí)間里，張煜坤參加了300多只羊的養(yǎng)殖和性能測(cè)量?！斑@還不算太多。我的同學(xué)張德印、李曉龍、徐丹和馬宗武都完成了600多只羊的性能測(cè)量。此外，趙源、程江博和楊曉斌在從羊場(chǎng)回家過(guò)年之前，一直忙到臘月二十九?！?/p>

為了提高測(cè)量效率和通量測(cè)量，民勤肉羊性能測(cè)量中心不斷完善測(cè)量設(shè)施，建立了新的測(cè)量室，開發(fā)了配套的表型組智能測(cè)量設(shè)備，大大提高了性能測(cè)量效率，加快了更大規(guī)模參考人群的建立。

“在過(guò)去的9年里，當(dāng)我們累計(jì)投資23.5萬(wàn)人時(shí)，建立了10318只羊的基因組選擇參考組，測(cè)量了299個(gè)指標(biāo)，包括飼料轉(zhuǎn)化率、生長(zhǎng)速度、尾脂重、肌肉脂肪等。，并找出影響這些重要經(jīng)濟(jì)特征的關(guān)鍵基因。在研究過(guò)程中，累計(jì)獲得了80萬(wàn)個(gè)表型數(shù)據(jù)和78TB基因組數(shù)據(jù)，繪制了湖羊基因組遺傳變異圖譜，包括2000萬(wàn)個(gè)高質(zhì)量的遺傳變異點(diǎn)和超高分辨率。這種羊基因組選擇參考人群的特性記錄最全，遺傳變異最豐富?！蓖蹙S民說(shuō)。

羊棚外“升級(jí)打怪”

羊舍里的工作很辛苦，羊棚外的工作也很有挑戰(zhàn)性。

2015年，研究小組收集了湖羊的第一批基因組數(shù)據(jù)，在分析數(shù)據(jù)時(shí)遇到了困難。“200多只羊有2TB數(shù)據(jù)，我們當(dāng)時(shí)沒有能力分析大數(shù)據(jù)?！蓖蹙S民表示，該團(tuán)隊(duì)試圖利用第三方數(shù)據(jù)分析公司的力量，但這些公司對(duì)羊的繁殖缺乏了解，無(wú)法為要解決的繁殖問(wèn)題提供個(gè)性化的分析服務(wù)。

面對(duì)一堆寶藏，我不知道如何挖掘。就在王維民不知所措的時(shí)候，當(dāng)他看到一個(gè)出國(guó)留學(xué)的機(jī)會(huì)時(shí)，他突然覺得前途光明?！澳蔷统鰢?guó)留學(xué)吧！”

經(jīng)過(guò)一年的海外學(xué)習(xí)，王維民掌握了基因組大數(shù)據(jù)分析的方法，對(duì)數(shù)萬(wàn)只羊的海量基因組數(shù)據(jù)也有信心。

自主創(chuàng)新的每一步都面臨著未知和挑戰(zhàn)。研究小組在國(guó)內(nèi)外同行的支持和幫助下，走上了“升級(jí)打怪”的道路，每個(gè)成員都在學(xué)習(xí)基因組繁殖的前沿技術(shù)。有的人去中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)參加T2T基因組裝項(xiàng)目，有的人去武漢理工大學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)視覺和農(nóng)業(yè)深度學(xué)習(xí)，有的人去上海海洋大學(xué)學(xué)習(xí)表面和單細(xì)胞測(cè)序。另一方面，張煜坤去了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，花了三個(gè)多月的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)ic設(shè)計(jì)。

“ic設(shè)計(jì)是一個(gè)‘去糟粕留精華’的過(guò)程。我們應(yīng)該嘗試各種方法，找到最佳的數(shù)據(jù)模型，在數(shù)百萬(wàn)個(gè)基因遺傳變異點(diǎn)中選擇數(shù)萬(wàn)個(gè)，以最大限度地提高基因組預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。”張煜坤說(shuō)，這個(gè)過(guò)程給他帶來(lái)了很大的壓力。

“起初，我對(duì)ic設(shè)計(jì)知識(shí)了解不多。當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室里的每個(gè)人都很忙。我感到非常困惑。之后經(jīng)常去實(shí)驗(yàn)室組織報(bào)告討論，看了一些老師推薦的參考文獻(xiàn)，逐漸找到了研究的方法。”張煜坤說(shuō)，團(tuán)隊(duì)其他成員的學(xué)習(xí)之路并不容易。

除研究中的許多挑戰(zhàn)外，團(tuán)隊(duì)也面臨著經(jīng)費(fèi)不足的困境。

2019年，研究處于“千羊基因組計(jì)劃”階段，長(zhǎng)期持續(xù)的投資使得研究資金逐漸“短缺”。就在這個(gè)時(shí)候，農(nóng)業(yè)和農(nóng)村事務(wù)部開始了中國(guó)畜禽良種的聯(lián)合研究，湖羊培育及其新種質(zhì)的開發(fā)被納入聯(lián)合研究任務(wù)，這樣繁殖芯片的研究才能繼續(xù)進(jìn)行。

到2021年，參照群的規(guī)模已經(jīng)超過(guò)了“千級(jí)”，但是與羊種業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的萬(wàn)級(jí)甚至十萬(wàn)級(jí)相比，仍然存在較大差距。因此，在“千羊基因組計(jì)劃”的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步擴(kuò)大了種類和群體規(guī)模，實(shí)施了“雙羊基因組計(jì)劃”，包括多品種、多生產(chǎn)角度。種類越多，規(guī)模越大，需要大量的資金支持。幸運(yùn)的是，團(tuán)隊(duì)和國(guó)內(nèi)9家羊種優(yōu)勢(shì)單位成功揭開了國(guó)家重點(diǎn)R&D項(xiàng)目“羊新品種培育和良好繁殖”，并獲得了持續(xù)的資金支持。

綿羊繁殖芯片的研究設(shè)計(jì)工作于2023年6月底終于完成，可以生產(chǎn)芯片產(chǎn)品。

再一次面臨芯片生產(chǎn)的難題。過(guò)去，芯片產(chǎn)品通常是手掌大小的玻璃片或金屬片，就像一個(gè)棋盤，上面鑲嵌著基因信息。這類固相芯片產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)門檻高，長(zhǎng)期以來(lái)一直被海外企業(yè)壟斷。另外，固相芯片產(chǎn)品成本較高，每只羊的檢測(cè)成本達(dá)到300元。即使要求外國(guó)公司制造固相綿羊飼養(yǎng)芯片，其高價(jià)也會(huì)使芯片客戶-肉羊飼養(yǎng)公司望而卻步。

正當(dāng)王維民對(duì)固相芯片的高成本感到不知所措時(shí)，他了解到河北有一家企業(yè)可以生產(chǎn)價(jià)格較低的芯片產(chǎn)品。該公司是石家莊博瑞迪生物技術(shù)有限公司，開發(fā)了基于“靶向測(cè)序基因檢測(cè)技術(shù)”的液相芯片，為“華羊芯”的生產(chǎn)提供了條件。

“液相芯片將原本需要固定在硅基上的生物探針溶解到小液滴中，檢測(cè)更加方便靈活。在試劑中加入羊DNA樣本，可以檢測(cè)是否存在特定的基因突變?！辈┤鸬瞎緞?chuàng)始人張嘉楠表示，液相芯片技術(shù)打破了國(guó)外固體芯片的壟斷，降低了基因組繁殖芯片的生產(chǎn)成本，每只羊的檢驗(yàn)成本降至150-200元。

2023年6月，王維民團(tuán)隊(duì)與博瑞迪公司和天津奧群公司合作，開發(fā)了45K基因組繁殖液相芯片“華羊芯”，包括45052個(gè)具有代表性、全局性和功能性的遺傳變異點(diǎn)。為了滿足不同的市場(chǎng)需求，還推出了10K、1K等一系列適合不同應(yīng)用場(chǎng)景的繁殖芯片。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“華羊芯”是一種適合當(dāng)?shù)睾蚧驕y(cè)量的液相芯片，建立了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因組育種技術(shù)體系，適合我國(guó)羊群繁殖，使我國(guó)在羊群繁殖領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從落后追逐到比肩國(guó)際。

2023年7月，王維民團(tuán)隊(duì)將“中國(guó)羊芯”帶到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“畜禽新品種培育與現(xiàn)代牧場(chǎng)科技創(chuàng)新”項(xiàng)目評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)，向大家展示了芯片檢測(cè)的數(shù)據(jù)和性能，得到了會(huì)上專家和公司的一致認(rèn)可。

那段時(shí)間，愉快的氣氛縈繞在隊(duì)里的每一個(gè)人身上，“我們感到一種久違的放松，終于完成了這件事?！蓖蹙S民說(shuō)。

綿羊養(yǎng)殖有了新的利器

小羊出生后，只需收集2毫升的血液，就可以通過(guò)芯片來(lái)預(yù)測(cè)小羊未來(lái)的生長(zhǎng)狀況，王維民稱這個(gè)過(guò)程是科學(xué)的“算命”。

“華羊芯”推出后，王維民向多家肉羊企業(yè)推薦。一家企業(yè)的負(fù)責(zé)人非常感興趣，發(fā)了500多只小羊的血樣，要求用芯片預(yù)測(cè)未來(lái)哪只羊最重。

面對(duì)公司的考題，王維民團(tuán)隊(duì)用“中國(guó)羊芯”檢測(cè)了小羊的血液，預(yù)測(cè)了每只羊的體重增長(zhǎng)潛力，并對(duì)數(shù)百只羊進(jìn)行了排序。4個(gè)月后，這些羊長(zhǎng)到6個(gè)月大，最重的羊是“中國(guó)羊芯”預(yù)測(cè)的羊。這個(gè)結(jié)果讓這家企業(yè)感到驚訝，也讓研究團(tuán)隊(duì)更加自信。

“‘華羊芯’可以幫助企業(yè)選擇最好的羊?！碑?dāng)王維民向飼養(yǎng)企業(yè)和農(nóng)場(chǎng)推廣芯片時(shí)，他會(huì)這樣告訴他們。芯片不僅可以預(yù)測(cè)體重等外觀形狀，還可以檢測(cè)一些以前活物無(wú)法檢測(cè)的特性，如羊肉的大理石圖案、肋骨數(shù)量、體內(nèi)脂肪重量等。這些特征代表了羊肉的產(chǎn)量和質(zhì)量，影響了肉羊養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。

國(guó)內(nèi)一些大型羊場(chǎng)主動(dòng)拋出橄欖枝。目前，“華羊芯”已在天津奧群牧業(yè)有限公司、甘肅潤(rùn)牧生物工程有限公司、甘肅羊如祥農(nóng)業(yè)有限公司、甘肅居佳生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司等近萬(wàn)家羊的培育中得到推廣應(yīng)用。2023年，“華羊芯”市場(chǎng)訂單達(dá)到6.9萬(wàn)張。

2023年，中國(guó)作為世界上最大的肉羊生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，出現(xiàn)了3.3億多只羊，但肉羊的生產(chǎn)性能遠(yuǎn)低于羊業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，單一生產(chǎn)水平僅為澳大利亞的64%。造成差距的根本原因是缺乏高產(chǎn)品種類。“華羊芯”等基因組繁殖芯片的應(yīng)用，有利于加快肉羊良種的培育，提高我國(guó)肉羊產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。

天津奧群牧業(yè)有限公司總經(jīng)理林春健認(rèn)為，“基因組育種技術(shù)是大勢(shì)所趨?！?，一旦公司使用這些先進(jìn)技術(shù)，就能發(fā)現(xiàn)它們是美妙的。如果“華陽(yáng)芯”在國(guó)內(nèi)羊場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用，將大大加快羊遺傳進(jìn)展和新品種培育，提高羊種業(yè)的技術(shù)實(shí)力。

但是，“華羊芯”的推廣應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。在推廣芯片的同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還肩負(fù)著推廣先進(jìn)育種技術(shù)的責(zé)任。

要加快芯片推廣，不但要為肉羊企業(yè)提供基因檢測(cè)服務(wù)，更重要的是要提供配套的技術(shù)支持，例如選擇選擇方案。目前，大型企業(yè)有足夠的人才和技術(shù)水平，根據(jù)基因檢查數(shù)據(jù)制定選擇選擇方案。然而，許多中小型農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)場(chǎng)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，缺乏數(shù)據(jù)分析能力。為了真正利用好基因組繁殖芯片，有必要相關(guān)研究機(jī)構(gòu)或芯片提供商為其制定基因評(píng)估方案。”林春建站在肉羊公司的角度分析。

為了保證芯片的可持續(xù)適用性，需要不斷迭代升級(jí)，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃每年更新一次“華羊芯”版本。研究團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)更宏偉的目標(biāo)是在五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)湖羊基因組選擇參考組超過(guò)10萬(wàn)個(gè)?！拔覀儗⒈M最大努力促進(jìn)中國(guó)綿羊種業(yè)科技的自力更生，讓中國(guó)餐具配備更多的中國(guó)肉?！蓖蹙S民對(duì)此充滿信心。

作者：農(nóng)民日?qǐng)?bào)·中國(guó)農(nóng)網(wǎng)記者 雷少斐

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題目：“華羊芯”-怎樣才能選出最好的羊？”

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