近日，記者從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)涿州教學(xué)試驗(yàn)場獲悉，正在涿州建設(shè)的模式動物表型與遺傳研究國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，其中建設(shè)安裝工程部分已進(jìn)入收尾階段，這一設(shè)施項(xiàng)目也被稱為天蓬工程。

該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)模式動物重大設(shè)施建設(shè)辦公室主任張樹川介紹，天蓬工程建成后，將在實(shí)驗(yàn)豬培育、表型與遺傳研究等方面，發(fā)揮重要的作用。

目前，部分科研儀器設(shè)備陸續(xù)到位，預(yù)計(jì)今年10月份部分進(jìn)入試運(yùn)行。

航拍模式動物（豬）表型與遺傳研究國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。李碩 攝

為大師兄和二師兄建大型研究設(shè)施

模式動物表型與遺傳研究設(shè)施是我國十二五時(shí)期優(yōu)先安排的16項(xiàng)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一，主要目的是開展大型模式動物表型性狀的精確測定和遺傳研究，解析生命規(guī)律，為疾病治療、醫(yī)藥研發(fā)、動物育種等領(lǐng)域提供重大平臺支撐。設(shè)施包括兩部分，由中科院昆明動物研究所承建的靈長類設(shè)施，由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)承建的豬設(shè)施，是全球首個(gè)對豬表型與遺傳進(jìn)行全尺度研究的世界一流設(shè)施。

張樹川介紹，該項(xiàng)目總占地127畝，總建筑面積29982平方米，主要建設(shè)模式動物生產(chǎn)與培育系統(tǒng)、表型分析系統(tǒng)、遺傳分析系統(tǒng)及信息處理與智能自動化管控系統(tǒng)等四個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，及相關(guān)輔助設(shè)施和土建工程。主要建筑包括遺傳實(shí)驗(yàn)樓、豬表型及實(shí)驗(yàn)樓、繁育動物房、隔離檢疫房、動力站房、污水處理站、水泵房等。

為何要建模式動物表型與遺傳研究設(shè)施？張樹川解釋，在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床實(shí)驗(yàn)、新藥篩選等科研活動中，通常都需要使用一些實(shí)驗(yàn)動物，以前以小鼠為主，它成本低、繁殖快、飼養(yǎng)容易，但隨著科學(xué)的發(fā)展，科研人員慢慢發(fā)現(xiàn)，在一些疾病、藥物等方面的研究中，由于小鼠和人的差異比較大，很多研究成果無法適用，甚至研制的新藥會產(chǎn)生很強(qiáng)的副作用。

相對小鼠，猴子、小型豬和人更為接近，張樹川介紹，當(dāng)前用猴子、小型豬做實(shí)驗(yàn)的需求也越來越大。在我們的設(shè)施中，它們的用途互為補(bǔ)充，比如小型豬，多在心血管疾病、代謝性疾病等方面，猴子則多用于神經(jīng)性、傳染性疾病等方面的研究，‘大師兄’和‘二師兄’，對人類都非常重要，這也是‘模式動物表型與遺傳研究設(shè)施’分為豬和靈長類兩部分的原因之一。張樹川說。

天蓬工程建成后能做什么

天蓬工程主要有四個(gè)系統(tǒng)，這四個(gè)系統(tǒng)各有怎樣的功能？

張樹川介紹，首先是模式動物生產(chǎn)與培育系統(tǒng)，主要就是養(yǎng)好實(shí)驗(yàn)豬。實(shí)驗(yàn)豬分為普通級實(shí)驗(yàn)豬和SPF級實(shí)驗(yàn)豬。SPF實(shí)驗(yàn)豬，簡單來說就是不攜帶特定病原體和寄生蟲的豬，在生物醫(yī)學(xué)研究、疫苗制造、異種器官移植、新藥臨床前的藥理和毒理研究、致癌試驗(yàn)等方面，都需要用到這種不攜帶病原體和寄生蟲的實(shí)驗(yàn)豬。養(yǎng)這樣的豬，需要在屏障設(shè)施中飼養(yǎng)，要求與外界隔離，空氣經(jīng)三級過濾凈化后才能進(jìn)入屏障設(shè)施之內(nèi)。外來物品要經(jīng)過嚴(yán)格的消毒滅菌，保障潔凈的環(huán)境條件。張樹川說，涿州實(shí)驗(yàn)設(shè)施建成后，預(yù)計(jì)每年可以生產(chǎn)5000頭普通實(shí)驗(yàn)豬，1000頭SPF實(shí)驗(yàn)豬。

表型分析系統(tǒng)，則主要進(jìn)行豬表型數(shù)據(jù)的采集分析等工作，主要建設(shè)行為分析、基礎(chǔ)生物學(xué)分析、病理、藥理和毒理分析、影像分析等功能分析平臺。張樹川介紹，簡單來說，一個(gè)人到醫(yī)院體檢的項(xiàng)目都屬于表型的范圍。為什么要分析這些數(shù)據(jù)，我們要用小豬做實(shí)驗(yàn)，首先要把小豬研究明白，比如健康的小豬，應(yīng)該是什么樣的，我們需要知道。目前還沒有建立起這樣一套標(biāo)準(zhǔn)，這就需要依托我們大設(shè)施中豬的三甲醫(yī)院來做，其中將配備部分高端前沿的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，如CT、PETCT、PETMRI等。

遺傳分析系統(tǒng)主要建設(shè)動物樣品與種質(zhì)資源收集保存、組學(xué)研究、數(shù)據(jù)存儲與分析、生物制劑研制與動物模型構(gòu)建等平臺，通過現(xiàn)代分子生物學(xué)、基因組學(xué)等，分析豬的遺傳信息，認(rèn)識它的生命規(guī)律，并通過分析，尋找疾病的發(fā)病原理、監(jiān)測治療過程中的微觀變化等。這樣的研究，以前多是和醫(yī)院合作，但醫(yī)院普遍資源緊張，很難規(guī)?；?、持續(xù)性地進(jìn)行研究，所以就需要有一個(gè)像我們設(shè)施這樣專門的地方去做這些研究。張樹川說。

信息處理與智能自動化管控系統(tǒng)。主要建設(shè)大數(shù)據(jù)存儲與處理、云服務(wù)、智能化管控、網(wǎng)絡(luò)與用戶管理等平臺。

基地將為分子育種提供支持

豬不僅能做實(shí)驗(yàn)，它更是中國最大的肉類提供者。2021年，全國出欄生豬6.7億頭，平均每人消費(fèi)近半頭豬。

當(dāng)前80%的商品豬都來自于國外品種，存在種源卡脖子問題。

張樹川介紹，涿州的豬表型與遺傳研究設(shè)施建成后，還將在分子育種方面，為我國自主育成優(yōu)質(zhì)、抗病的商品豬提供科研基礎(chǔ)。

進(jìn)口豬具有出欄時(shí)間短、體重高、瘦肉率高、飼料轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)勢，但也有抗病性能較低，飼料選擇范圍窄等問題。相對而言，我國本土的土豬，往往具有抗病性能高、飼料選擇范圍廣等優(yōu)勢，但卻存在出欄時(shí)間長、脂肪更多等問題，張樹川說，當(dāng)前，分子育種已經(jīng)成為育種領(lǐng)域普遍采用的方法。我們對豬進(jìn)行全基因組測序、基因鑒定和分析等，這可以為分子育種提供支持，在未來幫助我們培育自己的優(yōu)質(zhì)豬品種。

新京報(bào)記者 周懷宗

編輯 唐崢 校對 趙琳