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陈焕春:现代生物技术在动物养殖领域大有可为
作者:邹沐宏 发表时间:2019年05月22日

  

 

 

 

  自2018年8月我国部分省份发生非洲猪瘟疫情以来,截至2019年1月中旬,已有24个省份发生家猪和野猪疫情,累计扑杀生猪91.6万头(农业部数据)。在此背景之下,《高科技与产业化》记者采访了家畜传染病学专家、被称为“养殖户守护神”的中国工程院院士陈焕春。

 

  《高科技与产业化》:我国畜牧养殖粪污排放严重,但事实上植物对有机肥料需求迫切,目前动物粪尿排泄物并没有得到有效利用,您认为当前没有得到有效利用的最大障碍是什么?

  陈焕春:我国养殖业当前主要是集约化、规模化发展的速度很快,生物有机肥的处理措施没有跟上,做得不是很好。实际上动物的粪便对植物,尤其是对作物来说,它是一个非常好的营养物质。毛主席说过“猪多、肥多、粮多”。猪多、肥多,粮食才能多。实际上我们没有把动物粪便很好地变成生物有机肥,用在作物、蔬菜、水果的种植上,这是很可惜的。未来,我们可以通过多种方式对动物的粪便进行转化。

  一是通过生物有机肥的形式进行转换。我国对生物有机肥的需求量很大,我们现在把动物的所有排泄物,粪跟尿都充分利用上,只能达到作物有机肥需求的40%,还有60%的缺口。但是这个宝贵的40%,也没有用好,还把它浪费了,变成了负担。今后必须要把生物有机肥开发提到议事日程上,现在国家对这个方向也有很多的支持。利用现代生物技术,比如把一些有益的微生物、抗植物病害的微生物,加到生物有机肥里面,既能使作物更有营养,还可以起到让作物更抗病的作用,这样种出来的植物也更加营养和健康。

  一是昆虫转化的方式,现在全国也有很多地方、很多人在做,我们实验室也有一个研究团队在做,而且是国内做得最早的,就是利用昆虫来转化。昆虫转化可以把城市的餐厨垃圾,或动物粪便如鸡粪、猪粪、牛粪等,通过微生物和昆虫作用,把它转化成一部分昆虫蛋白,昆虫蛋白的质量和营养价值是明显优越于大豆蛋白的。

  这个转化如果能够实现,资源利用产生的效益就不得了了。我国目前每年畜禽粪污大约有38亿吨,其中如果转化10%,也有3.8亿吨,完全可以满足我们国家对饲料蛋白的需求,还可以出口,所以通过昆虫转化把畜禽粪污转化为昆虫蛋白,然后用作动物饲料,这是一个非常有前景的事情。

  虫子自身会分泌一些抗菌的物质,像抗菌肽、防御素等,能够使虫子在粪污这样的环境里,不但不生病、不死,还长得很好。那么这些抗菌的物质或者抗菌肽、防御素,当这些物质变为生物有机肥用到作物上面,也可以帮助作物抵抗病虫害。农作物施了有机肥也不会生病,而且非常健康,质量也更好,所以这是一个很好的研究方向。

  总而言之,今后动物养殖的总量控制在多少是合适的?因为消费是有限的。我国目前有18亿亩耕地,才11亿头猪,一亩地平均下来不到一头猪。我们还有61亩亿草地,也要把草地种好,整个生态环境才会更优美,草地施了动物有机肥能长得更好,然后在草地上面养牛、养羊,整个循环农业就做起来了。作物与牲畜的生态循环方式建立起来,动物有机肥不但没有害,而且是宝贝,没有污染,它们是互相促进和循环发展的。

  《高科技与产业化》:疾病是摆在动物养殖方面最大的问题之一,比如目前国内出现的非洲猪瘟,给养殖业带来不小的损失。这次猪瘟为什么会出现?它的面积为什么会有这么大呢?涉及到什么问题?

  陈焕春:非洲猪瘟爆发最主要的原因,我认为国际外来压力是其中不能忽视的重要原因。非洲猪瘟曾经在六十多个国家都爆发过,目前的发病范围分布在二十多个国家,其中不乏毗邻我国边境的国家。我国边境线长,国际市场也非常发达。所以人流、物流,尤其是人员的国际来往,对我国动物疾病传播构成了一个非常大的威胁,这是外来的压力。

  我国养殖量大,养殖方式多样,既有规模化集约化的大型养殖,也有中小型养殖场和各家各户的原始散养,而且养殖场在全国各地分布比较密集。所以疫情一旦传入国内,我们养殖量大又密集,传播速度就加快了,产生的危害也更加严重。因为市场经济发达,国内活畜和肉类都是全国流通,流通环节也非常频繁,所以某种疾病在一个地方爆发的时候没有控制住,通过流通环节,感染疫情的动物和肉迅速就能传播到全国。

  我国这次非洲猪瘟肯定是外来的,中国以前没有。至于是怎么来的、从哪里来的,现阶段也说不清楚,源头的问题可以继续追查,现在最重要的问题是对非洲猪瘟的防控。

  目前非洲猪瘟在国内传播的速度和范围惊人,疫情的继续发展会产生更大更严重的危害。因为这个病的感染率、发病率和死亡率都可以达到100%,这就对我国养猪业构成一个巨大的威胁。

  今后对该病的防控,不是短期的问题,需要长期作战。农业部的策略始终还是要尽量将非洲猪瘟及时根除、消灭掉,不让它在我国落地生根。我们当然要坚定不移朝着这个目标去努力,但是我觉得至少需要几年的时间,才能把它在我国全面消灭、根除掉。

  《高科技与产业化》:目前对非洲猪瘟主要的防控办法和方式是什么?

  陈焕春:主要还是加强检测,因为非洲猪瘟目前没有疫苗,也没有药物可控。这个病到目前为止,全球虽然花了很多人力、物力做研究,疫苗都不成功,药物也没有。一旦发病,死亡率就是100%,所以对这个疫情的控制难度很大。在目前情况下,我们就是要做到加大检测,因为不涉及到活的病毒,加大检测、严格检测,要做到对生产、流程、销售等各个环节的检测。

  首先要保证养殖场的安全。做检测不需要去抓活猪,就从粪尿、污水、病死猪里取样检测,看看其中有没有检出病原。如果没有发现病原,这个猪场肯定就是健康、安全的。如果有检出病原,那就对这个养殖场进行无害化处理。这样首先保证我们的养殖场做到没有病原、是清洁的,有病原就要把它灭掉。第二关就是屠宰场,屠宰场也要经过严格的处理、消毒,也要加大对各个环节的检测,屠宰场的各项检测指标出来也应该都是阴性的。第三关就是销售环节。猪屠宰了以后要运到超市和农贸市场上去,市场对超市或者销售点也要进行检测监控,也要保证它的指标是阴性的。这样我们从生产、屠宰到消费,全过程加强检测,保证检测的结果都是阴性。持续的坚持检测就能逐渐控制、消灭这个病原,最终把病原彻底消灭掉,不让它落地生根。

  这需要我国政府层面、企业层面、科研院校等各层面一起动员,这是一个大量的、全方位、系统的、复杂的工作,但是要消灭这个病,现阶段我们只能这么做。看起来是个庞大的工程,但是认认真真去做,也是可以做得到的,这是我的想法。

  《高科技与产业化》:养殖场的日常养殖中,除了检疫,还有其他的地方需要注意吗?

  陈焕春:消灭传染源、切断传播途径、保护易感动物,这是我们传染病控制的三大要素。所以养殖场也要按照这样的规定来做,是这样的,养殖场要做到生物安全,安全引种,不要跟其他的种群接触,从外面引种要特别小心,检测结果必须是阴性,引种后要隔离观察,相关的车辆、物料都要隔离观察;养殖场的工作人员不要去有病原的地方,所有病原污染的地方都不能去,进场前都要进行严格的消毒措施。

  《高科技与产业化》:对于2020年底促生长抗生素将全面退出饲料添加剂目录的消息,您怎么看?

  陈焕春:这个也是应该和必须的,我国今后动物疾病的防控,应该走生物防控加生物治疗、科学管理、无抗养殖的道路。生物防控一是要做好生物安全,另外一个就是做好生物疫苗的免疫预防,对一些病毒、细菌、寄生虫病,最好都能有针对性的研究并开发出有效的疫苗,进行疫苗免疫的防控,做好生物安全、生物防控。然后在动物疾病的治疗方面,我们采用和研发一些生物治疗制剂,比如抗菌肽、防御素、干扰素,还有一些生物小分子物质,尤其是微生态制剂等生物治疗制剂来用,来替代抗生素。

  采取生物防控加生物治疗的手段,然后通过科学的管理,最后就是在饲料里面不用抗生素,在临床上尽量也少用抗生素,这样就基本上可以做到无抗养殖,保障食品的安全。

  《高科技与产业化》:您对我国生物饲料目前的发展有什么看法和点评?

  陈焕春:生物饲料是未来发展方向之一。我们目前所说的生物饲料就是发酵饲料,或者是生物因子的添加剂,像微生态制剂,这是未来的一个发展方向。因为要替代抗生素,可能最关键的还是要从生物添加剂里面去做文章。另外一个就是我们的国宝中草药,可以发掘或者开发一些产品,也是一个方法。

  《高科技与产业化》:您现在的科研内容有什么新的进展吗?就是最近研究的。

  陈焕春:主要包括以下几个方面:基础研究方面,一是动物传染病的病原学研究,因为动物传染病是由病原引起的,病原学与流行病学是我们的一个研究方向。第二,研究病原的结构与功能,就是这个病原它本身的结构和功能,比如核酸、蛋白质等等。第三,研究病原跟宿主的互作,重点是研究它的致病机制和免疫机制。第四,研究病原与环境的互作,因为现在一个病原之所以致病,周围这些环境对病原的影响,病原跟环境的相互作用,对病原的遗传、变异等都有影响。

  技术应用和产品研发方面,就是对疫苗、诊断试剂、药物的研究,这也是控制动物传染病的武器。在新型疫苗的研制方面,针对我国发病的猪牛羊禽这些动物,我们提取样本后,分离鉴定病原,有些是动物的重大疫病,或者有些是人兽共患病,把病原分离鉴定出来之后,采用现代的生物技术,把它研制成疫苗或者是基因工程疫苗。

  因为疫苗的效果关键是疫苗的抗原性跟流行毒株的匹配性,如果匹配是100%,效果就是100%,匹配90%,效果就是90%,如果匹配只有80%、70%,它的效果也只有80%、70%,所以我们最主要的工作就是要从临床上去分离鉴定病原,对病原进行大量的筛选,从里面筛选出抗原性最强的疫苗,这样的毒株用到临床实践、生产当中是才是效果最好的。我们按照这样的方法开发了大量的猪牛羊禽、宠物用的疫苗。

  第二是诊断试剂,因为疾病的防控,不能随便去用药,首先要把它诊断清楚,然后再针对病原去免疫、预防和治疗,它才能收到立竿见影的效果。第三就是新药的开发,这个当然难度比较大。我们也有一些队伍和年轻人在做,但是离应用和出成果还有一段距离。另外在微生态制剂、生物制剂这个方向,也做一些在新的化药或者动植物微生物的代谢产物的研究。在基础研究、技术和产品研发方面做了一些工作。

  第三是动物疾病的防控。我们当前动物疾病的防控,关键是要“诊断清楚、治疗明白、免疫有数、净化根除”,这也是我对我们当前动物疾病防控的整体思路和策略做的一个总结。实际上这里要把它落到实处也很不容易,但是还得必须沿着这个方向走,动物疾病才控制得住。我们首先要把病诊断清楚,才能有针对性地使用药物,然后有选择性地采取疫苗免疫预防,最后通过疫苗免疫预防,彻底把一种动物疾病净化、根除、消灭掉,那才是最经济、最有效的。我们目前大概就是做这么一些工作。

 

  人物名片

 

  陈焕春,男,湖北恩施人。华中农业大学教授、博士生导师,生猪健康养殖协同创新中心主任。国务院政府特殊津贴、何梁何利基金科学与技术进步奖、中华农业英才奖、“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、湖北省科学技术突出贡献奖获得者。德国慕尼黑大学兽医学博士。现任中国兽医协会会长、华中农业大学农业微生物学国家重点实验室学术委员会主任、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室学术委员会主任、教育部高等学校教学指导委员会动物生产类专业教学指导委员会主任委员、国务院突发事件应急专家委员会委员、科技部973传染病专家组副组长、863现代农业技术领域专家组副组长、农业部科技委专家委员会委员、教育部科技委专家委员会委员、农业部新兽药评审委员会委员、农业部转基因专项技术副总师等职。

  主持国家自然科学基金、973、863、国家支撑计划等重大科研课题50余项,研制出30余种基因工程疫苗和分子诊断试剂盒,获得了19个转基因安全证书、24个新兽药注册证书、49个发明专利、国家重点新产品证书5项,获得国家科技进步二等奖4项、湖北省科技进步一等奖6项、国家教学成果二等奖1项。在国内外期刊发表论文600余篇,SCI收录200余篇,出版专著3部,参编3部,已培养毕业博士95人,硕士112人。领导的研究团队入选国家自然科学基金委员会创新群体。

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