近日，记者从中国农业大学涿州教学试验场获悉，正在涿州建设的“模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施项目”，其中建设安装工程部分已进入收尾阶段，这一设施项目也被称为“天蓬工程”。
该项目负责人，中国农业大学模式动物重大设施建设办公室主任张树川介绍，“天蓬工程”建成后，将在实验猪培育、表型与遗传研究等方面，发挥重要的作用。
目前，部分科研仪器设备陆续到位，预计今年10月份部分进入试运行。
航拍模式动物（猪）表型与遗传研究国家重大科技基础设施。李硕 摄
为“大师兄”和“二师兄”建大型研究设施
“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，主要目的是开展大型模式动物表型性状的精确测定和遗传研究，解析生命规律，为疾病治疗、医药研发、动物育种等领域提供重大平台支撑。设施包括两部分，由中科院昆明动物研究所承建的灵长类设施，由中国农业大学承建的猪设施，是全球首个对猪表型与遗传进行全尺度研究的世界一流设施。
张树川介绍，该项目总占地127亩，总建筑面积29982平方米，主要建设模式动物生产与培育系统、表型分析系统、遗传分析系统及信息处理与智能自动化管控系统等四个实验系统，及相关辅助设施和土建工程。主要建筑包括遗传实验楼、猪表型及实验楼、繁育动物房、隔离检疫房、动力站房、污水处理站、水泵房等。
为何要建“模式动物表型与遗传研究设施”？张树川解释，“在生命科学、医学临床实验、新药筛选等科研活动中，通常都需要使用一些实验动物，以前以小鼠为主，它成本低、繁殖快、饲养容易，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。”
相对小鼠，猴子、小型猪和人更为接近，张树川介绍，当前用猴子、小型猪做实验的需求也越来越大。在我们的设施中，它们的用途互为补充，比如小型猪，多在心血管疾病、代谢性疾病等方面，猴子则多用于神经性、传染性疾病等方面的研究，“‘大师兄’和‘二师兄’，对人类都非常重要，这也是‘模式动物表型与遗传研究设施’分为猪和灵长类两部分的原因之一。”张树川说。
“天蓬工程”建成后能做什么
“天蓬工程”主要有四个系统，这四个系统各有怎样的功能？
张树川介绍，首先是模式动物生产与培育系统，主要就是养好实验猪。实验猪分为普通级实验猪和SPF级实验猪。“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、新药临床前的药理和毒理研究、致癌试验等方面，都需要用到这种不携带病原体和寄生虫的实验猪。养这样的猪，需要在屏障设施中饲养，要求与外界隔离，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。”张树川说，“涿州实验设施建成后，预计每年可以生产5000头普通实验猪，1000头SPF实验猪。”
表型分析系统，则主要进行猪表型数据的采集分析等工作，主要建设行为分析、基础生物学分析、病理、药理和毒理分析、影像分析等功能分析平台。张树川介绍，“简单来说，一个人到医院体检的项目都属于表型的范围。为什么要分析这些数据，我们要用小猪做实验，首先要把小猪研究明白，比如健康的小猪，应该是什么样的，我们需要知道。目前还没有建立起这样一套标准，这就需要依托我们大设施中猪的三甲医院来做，其中将配备部分高端前沿的医学影像设备，如CT、PETCT、PETMRI等。”
遗传分析系统主要建设动物样品与种质资源收集保存、组学研究、数据存储与分析、生物制剂研制与动物模型构建等平台，通过现代分子生物学、基因组学等，分析猪的遗传信息，认识它的生命规律，并通过分析，寻找疾病的发病原理、监测治疗过程中的微观变化等。“这样的研究，以前多是和医院合作，但医院普遍资源紧张，很难规模化、持续性地进行研究，所以就需要有一个像我们设施这样专门的地方去做这些研究。”张树川说。
信息处理与智能自动化管控系统。主要建设大数据存储与处理、云服务、智能化管控、网络与用户管理等平台。
基地将为分子育种提供支持
猪不仅能做实验，它更是中国最大的肉类提供者。2021年，全国出栏生猪6.7亿头，平均每人消费近半头猪。
当前80%的商品猪都来自于国外品种，存在种源卡脖子问题。
张树川介绍，涿州的猪表型与遗传研究设施建成后，还将在分子育种方面，为我国自主育成优质、抗病的商品猪提供科研基础。
“进口猪具有出栏时间短、体重高、瘦肉率高、饲料转化率高等优势，但也有抗病性能较低，饲料选择范围窄等问题。相对而言，我国本土的土猪，往往具有抗病性能高、饲料选择范围广等优势，但却存在出栏时间长、脂肪更多等问题，”张树川说，“当前，分子育种已经成为育种领域普遍采用的方法。我们对猪进行全基因组测序、基因鉴定和分析等，这可以为分子育种提供支持，在未来帮助我们培育自己的优质猪品种。”
新京报记者 周怀宗
编辑 唐峥 校对 赵琳
