揭秘涿州国家重大科技基础设施“天蓬工程”!
来源:纵览新闻客户端 日期:2022-08-10 浏览

以来是好吃懒做、愚蠢的代名词,然而你知道吗?在保定涿州市东城坊镇,有一项专门围绕猪来开展科研的“天蓬工程”。作为目前世界上最大的以猪为模式动物的大科学设施,这个工程有多牛?这里的猪又有什么不同?记者为你一一揭秘。


“天蓬”从哪来?

土猪和欧洲猪联姻”的混血


“模式动物表型与遗传研究设施”是我国“十二五”时期优先安排的16项重大科技基础设施之一,由中国农业大学承建的猪设施——“天蓬工程”,实现将猪作为模式动物研究的大科学设施。


“天蓬工程建成后,将在生命科学研究、疾病治疗、医药研发、异种器官移植、动物育种等领域提供重大平台支撑。”“天蓬工程”项目负责人、中国农业大学模式动物重大设施建设办公室主任张树川称,在医学研究领域,并非任意选择一种猪都可以作为实验对象,在对实验猪的选取以及品系培育方面,可大有研究。那么,这里的实验猪有什么来头呢?
“现在基地选取的实验猪主要是小体型的猪,成年体重只有30公斤左右,是经过我们精心培育的。”张树川说。
中国农业大学生物学院教授、模式动物重大设施遗传分析系统负责人胡晓湘称,天蓬工程中的“白色香猪”是名副其实的“混血儿”,它们的父母一方来自中国本土,另一方远渡重洋从欧洲而来。
“1984年,农大从广西省环江县和贵州省从江县引进了香猪并在北京闭锁繁育了近40年。之后,农业部做了审定,把农大培育的香猪命为中国医用小型猪。但这个本土的香猪是通体黑色的,而对于研究皮肤和烧伤类工作来说,白色表面更容易观察表型,所以我们又从欧洲引进了白色小型猪的血统,这就有了现在的白色香猪品系。”胡晓湘说。


“天蓬”的居住环境

恒温恒湿的空调房


了解了实验猪的血统之后,你是否好奇这里的实验猪在生活环境和饮食方面与普通猪又有什么不同呢?

“普通猪的生活环境一般都是开放的,但实验猪有所不同。实验猪的生活环境是封闭的,并且是恒温恒湿的。”张树川称,这样做的目的是要保证实验猪一年四季都生活在相同的环境中。
张树川介绍称,天蓬工程中的实验猪根据对微生物、寄生虫的控制程度,分为普通级和SPF级实验猪。SPF实验猪在生活环境上的要求更高。
“SPF实验猪,简单来说就是不携带特定病原体和寄生虫的猪,在生物医学研究、疫苗制造、异种器官移植等方面,都需要用到SPF实验猪。”张树川说,养这样的猪,需要在屏障设施中饲养,要求与外界隔离,在具备普通实验猪空调饲养环境的基础上,SPF实验猪的饲养环境中搭载了新风系统,空气经三级过滤净化后才能进入屏障设施之内。外来物品要经过严格的消毒灭菌,保障洁净的环境条件。
胡晓湘表示,养实验猪除了对环境有苛刻要求外,在饲养上也有严格的饲养管理规范。“实验猪有严格的饲养标准,不同发育阶段有不同的营养配方,保证满足动物蛋白和能量需要,每天保证定时定量的投喂,做到实验动物的标准化培育。”对此,胡晓湘解释说,这样做的目的是为了消除个体差异,尽量保证每一头猪的生理状态一致。
胡晓湘说,环境、饲喂实行标准化管理,目的就是减少外界因素干扰,使用标准的实验动物并在标准的环境下实验是保证生物学实验研究质量的重要条件,只有这样,科学实验的准确性、规律性、重复性才能有保证。


“天蓬”的智能穿戴

电子耳标记录运动和健康状况


据介绍,为了保证实验效果,每头猪的家族背景、遗传病史都须一清二楚。因此,每一只实验猪都拥有属于自己的电子耳标和系谱。


“耳标可以理解为猪的‘身份证’。可以查询猪的父母亲是谁,它的系谱是什么,它是怎样的模型。”胡晓湘称,除了登记功能以外,利用电子耳标还可以实验表型自动化、智能化的测定和采集。“比如,这个猪戴的RFID耳标是可发射信号的,那么它去采食时,可以根据它的耳标,利用能读取耳标的测定设备就能够记录到这个猪吃了多少料,又是分多少次吃的。再比如,在不同时间,猪的体长、体尺有多少,通过读取耳标号,就能在电脑上相应记录猪的表型性状。”


此外,电子耳标还有定位和监测功能。“可以记录猪每天的运动量和健康状况,可以记录猪的体温、心跳、发情情况,以及它在猪舍的位置。”胡晓湘称,电子耳标的应用,也让管理更加自动化、精细化、智能化。


为啥选“天蓬”?

在多方面均与人类十分相近


建“模式动物表型与遗传研究设施”的目的又是为何?张树川介绍说,本项目将支撑猪作为模式动物在人类疾病模型、器官移植、药物评价、分子育种等方面的研究。

张树川解释说:“过去,在医学研究领域常常选用小白鼠作为实验对象,但随着科学的发展,科研人员慢慢发现,在一些疾病、药物等方面的研究中,由于小鼠和人的差异比较大,很多研究成果无法适用,甚至研制的新药会产生很强的副作用。”

张树川说,猪作为实验对象,在科研、临床等方面都有很好的应用前景。从组织器官形态、生理调控方式、行为模式及遗传调控机制等多个方面,猪均与人类十分相近,包括体重、心脏大小、心跳次数和人都差不多,是目前国际上认可的心血管疾病、代谢性疾病和器官移植研究的重要模型。
张树川表示,目前“天蓬工程”项目的建设已进入收尾阶段,预计今年10月份逐步投入使用。