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2024年养猪科技新技术新产品盘点
猪业科学 2025-03-13 0

盘点2024年,猪价像心电图一般跌宕起伏,经历了先低迷后回升,再到逐渐趋于平稳的过程,最高达到了10元/kg,使得养猪行业被评为2024年十大景气行业之首。恶性内卷也一度困扰着整个养猪业,它就像一个局牌,行业都在博弈,都在煎熬中拿出自己的全部家底苦等把竞争对手挤出市场,参与者偏执地认为只要不离开牌桌就还有翻身的机会,哪怕赌上自己的全部身家也在所不惜。现对2024年养猪科技新技术新产品盘点如下。

 

1 新技术盘点

 

1.1 基因编辑技术

 

利用基因编辑工具对猪的特定基因进行修饰和改造,以获得生长速度更快、肉质更好、抗病能力更强的优良猪种。如通过编辑与猪生长、肉质和抗病相关的基因,培育出更符合市场需求的猪。中国农业大学动物科学技术学院研究团队对三个著名的中国地方猪种——莱芜猪、梅山猪及通城猪进行了相关研究,同时结合其他猪种的基因组,构建了新的猪泛基因组。为利用基因组选择技术加快生猪遗传改良提供了新的数据基础和支撑,有助于深入了解生猪重要经济性状和抗逆性状形成的机制。见图1。

 

基因编辑技术原理

图1 基因编辑技术原理

 

湖北省农科院研究团队以恩施黑猪、梅山猪、湖北白猪为素材,创新融合应用基因编辑技术进行研发培育的“硒都黑猪”,是国内首个完全利用自有资源育成的优质猪新品种,具有肉质优良、繁殖性能好、瘦肉率适中、耐粗好养的特点。这一成就得益于对地方猪种的基因编辑技术利用。“硒都黑猪”入选2024中国农业农村重大科技新产品,是生猪领域唯一入选新产品。见图2。

 

利用基因编辑技术进行研发培育的“硒都黑猪”

图2 利用基因编辑技术进行研发培育的“硒都黑猪”

 

首农食品集团旗下首农股份公司生物育种中心研究人员通过DNA-free基因编辑技术和高效体细胞克隆技术相结合,对猪细胞表面CD163蛋白受体上的病毒结合位点进行了精准删除,培育出一批生产性能卓越、具有100%抗猪蓝耳病特性的基因编辑猪新种质,正在开展中间试验等安全评价试验,有望于2025年底完成所有安全评价试验,具备申报安全证书的条件。2024年10月10日,在北京举行的2024世界农业科技创新大会国际智能育种峰会上,首农食品集团发布这一成果。此项科研成果在国家生物育种重大项目支持下取得,将为抗猪蓝耳病猪产业化发展奠定坚实基础。见图3。

 

猪CD163基因和蛋白结构图

图3 猪CD163基因和蛋白结构图

 

1.2 一碳甲醇高效生物合成单细胞蛋白关键技术

 

一碳甲醇作为碳源生产饲用蛋白原料具有成本低、质量稳定可控等优点,一碳来源的单细胞蛋白被认为是食品和饲用蛋白质替代品。但是甲醇有毒性,甲醇代谢路径复杂,碳损失往往超过原料整体利用率的20%以上,无法实现甲醇代谢流高效定向转化为菌体蛋白,是制约甲醇蛋白合成经济性的主要技术瓶颈。

 

针对我国蛋白质原料短缺这一产业“痛点”和生物制造中一碳甲醇高效转化利用问题,在十四五国家重点研发计划“蛋白饲料生物工程制造前沿技术及新产品创制”项目支持下,中国科学院吴信研究团队利用一碳甲醇和秸秆农业副产物等低值化原料,借助人工智能与合成生物学技术,从工业菌株创制、酶智能发掘、工程化设计、功能评价等技术生物创制新型生物创制单细胞蛋白,实现低值原料——单细胞蛋白的高效转化。通过微生物对一碳化合物的同化,不仅降低碳排放,突破了甲醇蛋白合成经济性的技术瓶颈,还对实现蛋白原料的自主可控、保障国家粮食安全具有重要意义。在相关工作上,团队阐明了巴斯德毕赤酵母高效利用甲醇、耐高温和高蛋白质合成的独特机理,为以甲醇为唯一碳源提供了一个经济的巴斯德毕赤酵母细胞工厂,该技术已在企业实现了万t级工业化示范。见图4。

 

巴斯德毕赤酵母利用甲醇生产单细胞蛋白的示意图

图4 巴斯德毕赤酵母利用甲醇生产单细胞蛋白的示意图

 

1.3 兽用疫苗无针注射免疫技术

 

江苏省农业科学院申报的“兽医疫苗无针注射免疫技术”成功入选《2024中国农业农村重大新技术新产品新装备》10项重大新技术之一。据了解,目前养猪集团中全面推广无针注射器的猪企仅有牧原股份一家(自产自销)。兽用疫苗无针注射器最早被称为“喷射注射器”,该设备使用机械压缩来压迫疫苗通过一个直径为76~360 um的高压流(方便理解,猪场使用的最小的21号针头的直径为810 um),能够穿透猪皮肤和皮下组织。同时,传统针头式注射器,在不更换针头的情况下,会携带少量残留疫苗,如20号针头的携带量约为5.5 μL。无针注射器完美地解决了这个隐患,因为它的携带量不到针头携带量的千分之一。兽用疫苗无针注射器通常是喷嘴重复使用,一些新的设备支持更换喷嘴,可以做到更好的生物安全。见图5。

 

针头注射器(左)和无针皮内注射器(右)在组织中疫苗分布示意图

图5 针头注射器(左)和无针皮内注射器(右)在组织中疫苗分布示意图

 

在涉及猪的无针注射实践中,经常使用“皮内intradermal”注射这个术语来描述注射部位,但其实是一个误称。由于产生的力,疫苗除了真皮或皮肤外,还沉积在相邻的皮下组织和下面的浅层肌肉中,因此正确的术语应是“经皮transdermal”注射。另外一个常见误解是,使用无针注射器注射之后,在表皮会出现“湿润”,这会让打疫苗的人误以为疫苗打在了外面。实际可能已经正确接种了。这种残留在皮肤表面的疫苗是第一波用来冲破皮肤的部分疫苗,这个残留量非常小,约为400 nL即0.000 4 mL。见图6。

 

猪用无针注射器

图6 猪用无针注射器

 

2 新产品盘点

 

2.1 多场景养殖粪污(肥)全养分同步速测系统

 

以往的粪便养分含量分析依赖实验室化验,过程繁琐、分析成本高,难以实时、高效地指导现场精准、科学施肥。中国农业大学杨增玲教授团队研发的多场景养殖粪污(肥)全养分同步速测系统,通过养殖粪污(肥)指纹信息微型NIRS传感器、多台微型传感器标准化和定标模型云端共享等关键技术,可实现粪污(肥)中总氮、总磷、总钾、铵态氮、硝态氮、酰胺态氮、有效磷、有效钾、有机质、pH等多种含量的同步速测,检测时间不超过1 min,可适应机载、在线和现场手持等不同应用场景,解决了粪肥成分检测周期长与还田生产农时紧迫之间的矛盾,为科学高效指导精量施肥、助力土地保护、推动种养循环和农业可持续发展提供了全新的技术装备和“人工智能+”行动方案。见图7。

 

多场景养殖粪污(肥)全养分同步速测系统框架

图7 多场景养殖粪污(肥)全养分同步速测系统框架

 

2.2 液体粪肥脐带式还田装备系统

 

液体粪肥还田脐带式装备系统通过“泵+软管+喷洒设备”的形式,可以远距离将氧化池沼液输送到农田,沼液从氧化池开始,经搅拌器搅拌均匀,专业粪污泵抽送,流经长距离输送软管和拖拽软管,最后通过施肥器,精准、定量科学还田。该项技术包含拖拽软管、中压粪污离心泵、施肥机三大关键设备。系统中的拖拽软管属于该系统的核心产品之一,附着强度高、耐磨性高、抗拉强度高、抗折性强,不易损伤,经久耐用。2024年上半年,已经实现液体粪肥还田系列产品销售4 000余万元,见图8。

 

液体粪肥脐带式还田装备系统现场工作图

图8 液体粪肥脐带式还田装备系统现场工作图

 

2.3 手持视觉估重设备

 

新希望科研团队研发的手持视觉估重设备,无需赶猪出栏,只要技术人员拿着设备轻轻一扫,不到5 s就可以估出猪只体重,估重精度高达到98%。“这背后的‘黑科技’是通过AI建立估重模型,再结合深度学习和计算机视觉算法,采集猪只多维信息,获取猪只特征,为智能估重算法提供精准的数据,实现不同日龄、不同饲养工艺下猪只体重快速预估。手持视觉估重设备解决了传统“磅秤称重”费时费力、“经验估重”常出错等当前养殖流程中的痛点,同时也为精细化饲喂、饲料更换和猪群转群等提供了重要的科学数据参考。见图9。

 

新希望科研团队研发的手持视觉估重设备

图9 新希望科研团队研发的手持视觉估重设备

 

3 2025年展望

 

由于当前能繁母猪存栏量下降,按照产能周期传导,2025年生猪供应量可能不会出现大幅增长。规模化养殖的持续推进,使得大型养殖企业和集团化猪场的优势更加明显,中小散户生存空间受挤压,但家庭农场等适度规模养殖模式仍有一定市场份额。同时,随着AI技术的不断进步,智能化养猪将成为未来养猪行业的发展趋势,进而提高养殖效率和产品质量。品牌化发展亦是未来养猪行业的必然趋势,品牌化发展可以通过提高产品质量和安全性,树立良好的品牌形象,提高产品的附加值和市场竞争力。(作者:孙华伟,张敬峰 江苏省农业科学院兽医诊断检测重点实验室,国家动物疫病南京观测实验点)

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