我國生豬數(shù)字化育種現(xiàn)狀、問題與對策

王懷禹

（南充職業(yè)技術(shù)學院，四川 南充 637131）

我國生豬飼養(yǎng)量占世界總量的一半，豬種資源占全球總數(shù)的1/3。但我國商品豬90%以上來自國外品種。近年來，我國依賴大量從國外引進種豬，自2014年起引種量已逐步減少，2019年后，由于非洲豬瘟對我國種豬體系的破壞，疊加豬價維持高位，2020年我國進口種豬量再創(chuàng)新高，突破2.2萬頭。我國長期從國外大量引種，久而久之形成了“引種—制種—退化—再引種”的被動局面。與發(fā)達國家相比，我國種豬育種存在的較大差距體現(xiàn)在育種的各個環(huán)節(jié)，非洲豬瘟疫情給我國育種工作也造成了較大影響，不僅種豬質(zhì)量退化，育種意識也受到?jīng)_擊。因此，從生豬產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展需求來看，要使我國從養(yǎng)豬大國走向養(yǎng)豬強國，需要徹底解決種豬育種的“卡脖子”問題，才能打贏種豬“翻身仗”。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及與養(yǎng)殖業(yè)的快速融合，一場生豬育種數(shù)字化革命正在悄然興起。

1 我國生豬數(shù)字化育種現(xiàn)狀

1.1 國家層面的生豬數(shù)字化育種進展

生豬數(shù)字化育種即將傳統(tǒng)育種與信息化、數(shù)字化手段結(jié)合，管理種源，通過對祖代、父母代、種源數(shù)據(jù)進行收集、對比分析，優(yōu)化、培育出優(yōu)良品種，目前取得了較為可觀的成績，現(xiàn)代化育種體系逐漸形成。2019年，我國先后通過“中加瘦肉型豬項目”“農(nóng)業(yè)部948重大專項”“國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系”的專項支持，逐步構(gòu)建了中國引進品種選育需要的種豬性能測定、動物模型BLUP選育技術(shù)體系。在種豬育種體系中，種豬性能測定、分子育種、計算機應(yīng)用、AI養(yǎng)殖等技術(shù)不斷進步，在遺傳評估和育種方案制定過程中，利用生豬育種系統(tǒng)管理海量數(shù)據(jù)，這意味著數(shù)字化、智慧化生豬育種逐漸成為現(xiàn)實。目前已建立了核心育種場、國家生豬育種評估中心等平臺。截至2021年12月31日，已建成89家國家生豬核心育種場，國家級生豬大數(shù)據(jù)中心種業(yè)數(shù)據(jù)中心、重慶生豬大數(shù)據(jù)中心、廣東省種豬聯(lián)合育種工程技術(shù)研究中心等相繼成立，標志著生豬育種逐漸有了數(shù)據(jù)支撐，正向著更精準、更大規(guī)模的方向邁進。

1.2 企業(yè)層面生豬數(shù)字化育種探索

近年來，以佳和農(nóng)牧為代表的育種企業(yè)持續(xù)開展數(shù)字化育種攻關(guān)，在丹系種豬繁育方面取得顯著成績，育種規(guī)模躋身全球前三位。艾佩克以生豬育種為核心，倡導(dǎo)大數(shù)據(jù)育種并延伸生豬數(shù)據(jù)全產(chǎn)業(yè)鏈價值，首創(chuàng)數(shù)字化種豬育種體系，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的種豬育種與管理軟件系統(tǒng)，成為支撐我國自主育種的重要公共平臺。北京農(nóng)信互聯(lián)根據(jù)多年來在生豬領(lǐng)域的探索經(jīng)驗，利用已有數(shù)智化能力，打造出針對解決豬場育種過程難點的系統(tǒng)——豬聯(lián)網(wǎng)，其中就包含了豬育種板塊，該系統(tǒng)讓育種過程更加可視化、流程化，讓數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析深入過程，賦能育種技術(shù)進步。升級后的豬企網(wǎng)豬育種板塊可以實現(xiàn)：1）種豬選配。基于不同的選配模型可自定義地展現(xiàn)育種指標進行選配。2）血緣血統(tǒng)分析。對不同血緣血統(tǒng)的種豬育種值進行分析，掌握育種方向，更好地開展研究育種工作。3）種豬生長性能測定。記錄種豬選留過程中的生長性能指標。4）種豬選留。記錄種豬數(shù)據(jù)，分析留種價值，選留決策一目了然等功能。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2022年印發(fā)了《關(guān)于扶持國家種業(yè)陣型企業(yè)發(fā)展的通知》，25家生豬育種企業(yè)被納入補短板陣型。目前，大北農(nóng)、新希望六和、順鑫農(nóng)業(yè)、溫氏股份等企業(yè)均在培育自己的“豬芯片”。聯(lián)合育種企業(yè)增多，如2021年僅山東省就評選出數(shù)字化聯(lián)合育種企業(yè)8家。

2 我國生豬數(shù)字化育種面臨的主要問題

2.1 生豬育種企業(yè)存在“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象

育種本身是一項系統(tǒng)工程，數(shù)字化育種需要建立行業(yè)統(tǒng)籌平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)和共享。依托行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，各主體才能獲得自身想得到的收益。事實上，很多育種主體都用自身的獨立軟件關(guān)起門來盲目育種，目標不明確，育種場、商品場和屠宰場的數(shù)據(jù)不銜接，沒有上下游的鏈接和數(shù)據(jù)反饋，這些生豬育種企業(yè)或者育種個體實際上都形成了一個個“數(shù)據(jù)孤島”，導(dǎo)致生豬育種各自為政，在自我假想目標下進行育種，育種準確性差，效率不高。同時，一些育種企業(yè)還只停留在育種信息化階段，還不能說已經(jīng)實現(xiàn)數(shù)字化了。這種信息化只是把紙質(zhì)單據(jù)的數(shù)據(jù)采集過來，做一個基本的流程管理，但真正的數(shù)字化是應(yīng)該通過智能化采集，結(jié)合一些設(shè)備，進行大數(shù)據(jù)流動，形成大數(shù)據(jù)挖掘。把數(shù)據(jù)共享出來以后，反哺給所有的企業(yè)去應(yīng)用，但是這需要一個建設(shè)過程，也是在國內(nèi)技術(shù)實現(xiàn)上的一個難點。

2.2 生豬數(shù)字化育種從理論到應(yīng)用還有不小的差距

在生豬的數(shù)字化育種領(lǐng)域，從理論端到實際應(yīng)用端，中間差距較大。數(shù)字育種技術(shù)，短期來看，對于企業(yè)而言可能投入較大，一些育種企業(yè)還處于觀望徘徊中，看不到數(shù)字育種的長期效益，如數(shù)據(jù)采集的準確性會有所提高、人工成本大幅下降、整體效益上升。具體應(yīng)用中也可能會遇到一些尷尬的問題，比如一些進口儀器設(shè)備，在實際應(yīng)用中按照物聯(lián)網(wǎng)思維進行系統(tǒng)銜接的過程中，會受到第三方通訊協(xié)議制約，只有拿到通訊協(xié)議允許后，才能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與內(nèi)部系統(tǒng)的鏈接，實現(xiàn)數(shù)字技術(shù)在應(yīng)用端的應(yīng)用。最后想強調(diào)的是生豬育種產(chǎn)業(yè)真正的基礎(chǔ)底層架構(gòu)來源于表型基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)的積累，只有表型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集準確，數(shù)據(jù)積累量增多，才能夠?qū)崿F(xiàn)上層遺傳評估中基因組的選擇更加精準。在實踐中，要想獲得準確的數(shù)據(jù)，要盡量采用一些現(xiàn)代設(shè)備，但在實際應(yīng)用中，部分設(shè)備應(yīng)用較少，如國外進口的電子耳牌性能穩(wěn)定，但是成本高，實際使用的較少。還有很多種豬場連生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理都沒有做好，甚至沒有育種軟件，更不用說數(shù)字化育種。因此，目前受多種因素的影響，生豬表型數(shù)據(jù)積累的準確性離預(yù)期還有一定偏差，生豬數(shù)字化育種還有很長的路要走。

2.3 生豬數(shù)字化育種人才匱乏

2022年6月，人力資源和社會保障部向社會公示的18項新職業(yè)信息中就包括了農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)員。人才是發(fā)展生豬養(yǎng)殖業(yè)面臨的三大挑戰(zhàn)之一，既懂數(shù)字農(nóng)業(yè)又懂生豬育種的復(fù)合型人才更是嚴重缺乏。根據(jù)不完全資料統(tǒng)計，有的省份應(yīng)用信息化管理軟件的生豬養(yǎng)殖企業(yè)只占所有企業(yè)的20%左右，且多集中在生產(chǎn)管理，而且數(shù)據(jù)采集仍然以人工為主。配有數(shù)字化專業(yè)技術(shù)人員占15%左右，個別養(yǎng)豬企業(yè)依賴上層或第三方平臺提供技術(shù)支持。因此，隨著數(shù)字化設(shè)施設(shè)備的投入運行，多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)將面臨數(shù)字化人才短缺的陣痛。

3 我國生豬數(shù)字化育種應(yīng)對策略

3.1 強化生豬數(shù)字化育種意識

生豬育種是一個投入大、周期長的工作，國內(nèi)長期深耕生豬育種事業(yè)的養(yǎng)豬企業(yè)并不多。成本是養(yǎng)豬企業(yè)面臨的三大挑戰(zhàn)之一，養(yǎng)豬成本要降低，就是要豬產(chǎn)得多、長得快、飼料轉(zhuǎn)化率高、肉品質(zhì)好，這主要取決于育種水平的高低。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，決定生豬經(jīng)濟效益的各項因素中，基因所發(fā)揮的作用比重最大，達到40%左右。因此，對養(yǎng)豬而言，基因水平?jīng)Q定生產(chǎn)水平的上限，育種是突破養(yǎng)豬極限的唯一手段。當前我國養(yǎng)豬業(yè)也已經(jīng)認識到了育種的重要性，2020年12月20日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳就加快生豬種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出的相關(guān)工作指示中就明確了要加強種豬生產(chǎn)性能測定、完善遺傳評估體系、加快基因組選擇等育種新技術(shù)推廣和應(yīng)用，提高智能化和信息化水平。在當前農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的關(guān)鍵時期，實施生豬數(shù)字化育種是大勢所趨。

3.2 加快生豬數(shù)字化聯(lián)合育種

生豬數(shù)字化育種很重要的內(nèi)容就是育種數(shù)據(jù)，包含數(shù)據(jù)的采集、利用、加工、規(guī)范和大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)。掌握生豬育種核心技術(shù)，突破“卡脖子”關(guān)鍵點，需要聯(lián)合科研機構(gòu)、核心企業(yè)、科技平臺等多方力量，同時借助數(shù)字化、智能化等先進技術(shù)，縮小和國際先進水平的差距，打好種業(yè)翻身仗。國家也在積極部署相關(guān)措施，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的新一輪全國畜禽遺傳改良計劃當中，育種主攻方向已被鎖定。一是要構(gòu)建“國家生豬核心育種場+國家核心種公豬站+國家生豬戰(zhàn)略種源基地”三位一體的育種新格局，支持發(fā)展區(qū)域性聯(lián)合育種，破除“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，推動育種體系的全面升級；二是要建立高效的智能化種豬性能測定體系，加快全基因組選擇等育種新技術(shù)的應(yīng)用；三是要大力推進地方豬的開發(fā)利用。

3.3 推進生豬數(shù)字化育種軟硬件建設(shè)落地

隨著近幾年新建豬場的發(fā)展，智能化水平也越來越高，個別環(huán)節(jié)甚至已經(jīng)超越歐美。自2018年，科技類公司如阿里、京東、百度、華為相繼入局養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)，“智慧豬場”管理也正快速進入我國養(yǎng)豬企業(yè)。牧原、溫氏等養(yǎng)殖龍頭企業(yè)均已建立自己的數(shù)字化管理中心，通過智能化設(shè)備、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)提升生豬養(yǎng)殖水平。但從整體上看，我國生豬育種企業(yè)軟硬件數(shù)字化智能化升級速度還不快、落地慢，生豬育種需要加速度。硬件上，需要研發(fā)更加成熟、兼容性強、性價比高的智能化設(shè)備。軟件上需要推廣使用技術(shù)成熟度較高的智能環(huán)控、飼喂與稱重系統(tǒng)，能夠精準地計算種豬選育中的生長曲線、料重比分析等數(shù)據(jù)；推進豬場可視化系統(tǒng)、豬群聲音采集系統(tǒng)、豬群行為分析系統(tǒng)的研發(fā)，實現(xiàn)對種豬選育時的視頻圖像進行個體精準識別，對體型、增重、盤點和異常叫聲等數(shù)據(jù)進行實時抓取，并將數(shù)據(jù)傳輸至豬場大數(shù)據(jù)管理中心，通過云計算技術(shù)進行多維度分析，為種豬選育提供數(shù)據(jù)支撐。

3.4 加快培養(yǎng)生豬數(shù)字化育種人才

現(xiàn)代生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生巨變，規(guī)模化、標準化、數(shù)字化、智能化趨勢加速明顯，生豬養(yǎng)殖企業(yè)對數(shù)字化人才的需求正在不斷擴大，數(shù)字化人才嚴重匱乏，尤其是數(shù)字化育種人才缺乏已成為行業(yè)的焦點。因此，加快生豬數(shù)字化育種人才的培養(yǎng)顯得尤為迫切。相關(guān)高校應(yīng)主動對接生豬育種企業(yè)、生豬數(shù)字化軟硬件研發(fā)企業(yè)，開展校企合作，調(diào)整專業(yè)設(shè)置，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置，探索實踐數(shù)字化養(yǎng)豬人才培養(yǎng)模式，提升學生數(shù)字化職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能，培養(yǎng)適應(yīng)生豬產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級需要的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。同時，也可采取育訓結(jié)合的方式，利用大數(shù)據(jù)中心、核心育種場等平臺，開展數(shù)字化育種人才培訓，滿足企業(yè)對人才的急需。

未來，隨著數(shù)字技術(shù)的進一步發(fā)展以及與育種產(chǎn)業(yè)的深度融合，生豬數(shù)字化育種這一創(chuàng)新技術(shù)必將給生豬育種產(chǎn)業(yè)帶來巨大提升，助推我國生豬種業(yè)振興，實現(xiàn)我國生豬種源自給自足。