南方财经记者张梦琦
“当时怎么都谈不下来。他们觉得猪基因育种芯片我们做不了。”2011年,在北京举行的一场全国动物遗传育种学术会议上,华南农业大学动物科学学院教授、国家生猪种业工程技术研究中心主任、温氏股份首席科学家吴珍芳与国外猪基因育种芯片代理商的一次谈判,令他记忆犹新。
彼时,国内规模化养殖的三大瘦肉型猪种均从海外引进,引进后必须开展本土化选育,否则生产性能会逐年退化。但选育所需的基因检测技术与芯片,国内尚不具备自主研发能力,设备和耗材基本依赖进口。
在此背景下,吴珍芳所在的科研团队决心自主攻关。2017年,国产生猪育种芯片“中芯一号”问世,检测成本从1200元降至100元以内,12项核心专利对国内企业免费开放。
这一技术率先在广东实现规模化应用。作为项目核心参与企业,温氏股份联合华南农业大学,将“中芯一号”从实验室推向全国2.5万余家养猪场,使我国生猪核心种源自给率从不足20%攀升至95%以上。
据国家统计局广东调查总队近期披露的数据,2026年上半年,广东主要畜禽产品市场供给充足,其中广东生猪出栏2203.18万头,同比增长8.4%。
就在本月,由江西农业大学黄路生院士牵头、吴珍芳担任主要完成人的“华系种猪育种技术与核心种源创制及应用”项目获国家科技进步一等奖,这也是我国生猪种业领域项目首次获此荣誉。
种猪被称为“猪芯片”。中国是世界生猪生产第一大国,但长期以来,商业化生产种猪的核心种质90%以上依赖进口。
在吴珍芳看来,引种是短期内补齐国内育种短板的可行方式。“海外优质猪种历经上百年定向选育,遗传性状稳定;若仅依靠本土地方猪种选育,想要达到国际优良品种的生产水平,需要耗费数十年甚至上百年时间。”
但引种并不能“一劳永逸”。
赤峰家育种业科技有限公司董事长区健丽曾对媒体表示,进口种猪投产初期产仔数稳定,首年可产18头左右仔猪,但因缺少持续本土化选育,生产性能逐年衰减,次年产仔数便降至15头左右,养殖企业每隔两三年就需要重新引种。
除基因退化问题外,吴珍芳分析,引种还存在两个根本性局限。其一,全球顶级核心种源不会对外出售,国内引进的始终是次优种质;其二,我国南北地域跨度大,养殖环境、居民消费习惯差异明显,进口猪种难以适配国内差异化的市场需求,必须开展本土化选育。
这也意味着,无论引种还是本土保种,产业发展的核心落脚点都在自主育种。但当时“基因芯片”这一影响育种效率的核心工具,同样受制于海外专利垄断。
“海外芯片高价的核心原因并非生产成本,而是跨国企业的知识产权溢价。”吴珍芳表示,“欧美企业掌握5个核心育种专利位点,对国内企业按每头猪收取1至8美元专利费,叠加千元级的单份基因检测成本,全国生猪企业每年仅基因专利支出就约75亿元。”更突出的问题是,国内无自主检测分析能力,种源核心基因数据必须送往美国处理,种质数据安全无法自主把控。
要造出自己的育种芯片,第一步是破解生猪基因的“底层密码”。据了解,猪的基因组有27亿个碱基对,找到能决定猪性能的关键位点,如同大海捞针。
于是,自1995年起,项目团队便踏上全球种质资源的搜集与保护征程。2011年前后,江西农业大学黄路生院士牵头联合全国11所科研院校及17家国家生猪种业阵型企业,在国家项目支持下启动攻关。
据介绍,项目团队独创“家猪嵌合家系技术”,为基因研究划定坐标。2022年,团队在《自然》杂志发表研究成果,鉴定出影响全球44%家猪的因果突变基因。目前,团队已建成全球最大的猪种质资源库——覆盖15个国家220个种群、21.58万份样品,体量为国际同类第二大库的两倍。团队还引入国内自主研发的“天权算法”大数据育种模型,大幅提升选育准确率。
更大的突破在2017年:具有完全自主知识产权的“中芯一号”家猪基因育种芯片正式问世。
据了解,这张芯片锁定了12个因果突变位点,是国外主流芯片的两倍多,涵盖繁殖、生长、肉质、免疫等七大类422个关键性状,育种准确性较国外芯片高21.3%,育种效率较欧美提升22%。通过技术创新,项目成功将该基因芯片检测成本从1200元/次大幅降低至100元/次。
“我们整个项目从基础科研到产业落地有完整转化链路,核心载体就是基因芯片。基础科研的核心是定位功能基因位点,搞清楚哪段基因控制生长速度、瘦肉率、肋骨数量、肉质等各类性状。把科研探明的关键功能位点集成到基因芯片上,芯片就变成可落地、规模化使用的育种检测工具,打通实验室到猪场的最后一环。”吴珍芳这样解释芯片的战略价值。
技术突破只是第一步。事实上,当时新希望、德康、牧原等不少国内大型养猪企业已习惯了成熟的进口产品,对国产芯片心存疑虑。
为加速国产技术替代,团队决定对国内企业全部免收12项核心专利使用费。这一举措彻底打开了国产芯片的市场空间。
目前,“中芯一号”不仅在国内市场占有率高达92%,还出口至俄罗斯、越南、菲律宾等“一带一路”共建国家,被皮埃西、托佩克、海波尔三大国际头部种猪企业使用,实现从引进到出海的跨越。
“中芯一号”育种芯片的国产化突破,为华系种猪的大规模推广提供了关键的底层工具。据了解,项目已选育22个华系种猪顶端核心群,核心性能全面超越引进品种。华系种猪相关技术已推广至全国2.5万余家养猪场。
在吴珍芳看来,我国生猪育种技术经历了跟跑、并跑、领跑三个阶段。而向领跑迈进的关键转折点,正是国内完整商业化育种体系的建设。“现在我们自主可控的育种技术、规模化育种群体全部成型,不用再担忧优质种源断供。”
如何理解商业化育种?最直观的改变是“中国人每年可以多吃到一根猪排骨”“吃优质瘦肉”。
吴珍芳介绍,近三年累计推广商品猪11.36亿头,覆盖全国过半生猪产能,年节约饲料粮941万吨,相当于2024年全国粮食增产总量的55%。其中,多肋性状品种选育扩繁带动全国每年多产出猪肋骨14亿根。
此外,吴珍芳带领团队揭示了种猪专门化品系改良规律,提出“兼用品系”和“一优先两同步”等猪育种新理论,创新四元和五元杂交育种、基因组选择、体细胞克隆和基因编辑等新技术,形成了系统的中国特色瘦肉型猪育种方案。
“经过二十年迭代优化,我国商品猪最佳经济上市体重从90公斤提升至125公斤,且瘦肉率较二十年前提高近30个百分点。”吴珍芳说。
更进一步而言,商业化的运营体系也让“定制”生猪育种成为可能。
我国地域辽阔,各地饮食与消费偏好截然不同:广东市场偏爱排骨,川渝地区喜好肥膘猪肉,北方市场更青睐大体重生猪,不同区域对种猪性状的需求差异明显。
“品种的市场价值取决于适配性,育种目标要紧跟市场需求动态调整。”吴珍芳表示,芯片的普及让育种团队可以按区域消费特点定向培育适配品种,最大化生猪养殖的产业价值。
多年攻关及项目成果,也是产学研深度融合的缩影。
2013年,吴珍芳教授牵头温氏集团和华南农业大学共建了行业唯一的“国家生猪种业工程技术研究中心”;2022年共建猪禽种业全国重点实验室等国家级科创平台,为育种技术从研发到产业化提供平台支撑。成果转化方面,2024年9月,吴珍芳教授团队与苏州拉索生物联合开发出国产固相猪育种芯片“PorcineWENS 100K”及配套设备,核心技术指标达国际领先水平。
近年来,在“粤强种芯”工程推动下,广东牵头承担了2个瘦肉型猪攻关项目和1个白羽肉鸡攻关项目,占全国总量的三分之一。目前全省主要畜禽良种自给率超90%,在科研团队数量、头部企业数量、育种联合体数量等五项指标上居全国首位。
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