“面向未来中国猪业30年发展行动”——走访重点实

中国种猪信息网/甄梦莹

编者按：改革开放尤其“863”、“973”计划实施以来，中国猪业取得了一系列举世瞩目的科技成果，这些成果大多源自科学家们深耕实验室的钻研探索，总结这些成果将对未来30 年中国猪业的发展起到指导作用。为了对这些成果进行集成和推广，中国种猪信息网ffamp;《猪业科学》超级编辑部与中国农业大学出版社联合组织、策划了“面向未来中国猪业30 年发展行动”，行动重要内容之一便是走访重点实验室活动。

走访重点实验室活动旨在于对全国农业高校及重点实验室开展深入实际的调研工作，走进大学及科研院所重点实验室，拜访科学家，向他们阐述“面向未来中国猪业30 年发展行动”的重大意义，充分了解他们的科研动态及技术革新成果，邀请他们成为“面向未来中国猪业30 年发展行动”系列专著的主编作者对科研成果进行总结，用于未来30 年猪业发展。

上期，本刊刊登了中国种猪信息网ffamp;《猪业科学》超级编辑部孙德林主编一行走访中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部农业环境重点实验室文章，在内业引起巨大反响。本期，我们继续带领大家走访重点实验室，走访中国农业科学院哈尔滨兽医研究所，拜访中国农业科学院哈尔滨兽医研究所副所长冯力研究员及其团队，同时参观兽医生物技术国家重点实验室。

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所位于黑龙江省哈尔滨市，1948 年建所，为兽医生物技术国家重点实验室和中国农业科学院研究生院兽医学院依托单位，拥有我国唯一的大动物生物安全四级设施——“国家动物疫病防控高级别生物安全实验室”；所辖实验室分别被指定为国家禽流感参考实验室、国家非洲猪瘟专业实验室、国家马传贫参考实验室、国家牛肺疫参考实验室，以及联合国粮农组织（FAO）动物流感参考中心、世界动物卫生组织（OIE）禽流感参考实验室、OIE 马传贫参考实验室和OIE 鸡传染性法氏囊病参考实验室及OIE 亚太区人兽共患病区域协作中心。下辖全资哈尔滨维科生物技术开发公司和合资控股动物用生物制品国家工程研究中心。

建所以来，先后培养了中国工程院院士1 人、中国科学院院士1 人。现有在岗人员500 余人，其中高级职称科技人员150 余人，目前在站博士后40 余名、在读博士和硕士研究生700 余名。现有中国科学院院士1人，国家自然科学基金“杰青”获得者1 人，“优青”获得者2 人。中组部“万人计划”入选者5 人，“百千万人才工程”3 人，黑龙江省“头雁计划”入选“头雁”2人，团队骨干17 人。获世界杰出女科学家成就奖1 人，全国杰出科技人才奖1 人，黑龙江省最高科学技术奖1人，国家级专家1 人，国家级有突出贡献的中青年专家1 人，中国青年科技奖2 人，全国农业科研杰出人才2 人，中华农业英才奖1 人，农科英才17 人，省部级突出贡献专家5 人，哈尔滨市长特别奖1 人，龙江科技英才3 人。

图1 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所主楼

哈尔滨兽医研究所具有光荣的历史。建所以来，共获得国家科技成果奖励24 项，其中主持完成国家技术发明一等奖2 项，国家科技进步一等奖1 项，国家自然科学二等奖1 项，国家技术发明二等奖3 项，国家科技进步二等奖4 项。历史上，为我国控制和消灭“牛瘟”、“牛肺疫”和“马传贫”，以及成功研制猪瘟兔化弱毒疫苗做出了决定性的科技贡献。近年来，在“禽流感”研究和防控中做出了杰出的科技贡献，在“非典”防治科技攻关中发挥了关键作用，为猪蓝耳病和仔猪病毒性腹泻防控发挥了重要科技支撑作用，在非洲猪瘟防控科技攻关中发挥了主力军作用。现有14 个创新团队（动物流感基础与防控研究创新团队、禽免疫抑制病创新团队、禽呼吸道病创新团队、猪烈性传染病创新团队、猪消化道传染病创新团队、重要人兽共患病与烈性外来病研究创新团队、动物细菌病研究创新团队、牛羊传染病研究创新团队、马传染病和慢病毒病研究创新团队、基础免疫创新团队、动物病原监测与流行病学研究团队、自然疫源性人兽共患病研究创新团队、实验动物与比较医学创新团队、动物支原体病创新团队和动物病原结构与生物信息研究创新团队）和3 个研究平台（兽医生物技术国家重点实验室、国家动物疫病防控高级别生物安全实验室和国家禽流感参考实验室）。

拜访冯力研究员及猪消化道传染病创新团队

此行，孙德林主编一行拜访了中国农业科学院哈尔滨兽医研究所副所长冯力研究员及其所在的猪消化道传染病创新团队。

冯力，博士，研究员，博士研究生导师，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所副所长、中国动物卫生与流行病学中心哈尔滨分中心副主任、猪消化道传染病创新团队首席科学家。国务院政府特殊津贴专家，全国农业杰出科研人才，黑龙江省龙江科技英才，黑龙江省优秀中青年专家，第十届黑龙江省“五四”青年奖章、黑龙江省“五一”劳动奖章获得者，中国农业科学院农科英才。中国免疫学会兽医免疫分会秘书长。

冯力研究员先后主持国家重点研发计划、国家支撑计划、国家自然科学基金面上项目、科技部农业科技成果转化项目、863 等课题20 余项。获得国家技术发明奖二等奖1 项（第1 完成人）、国家科技进步奖二等奖1 项（第3 完成人）、中国农业科学院杰出科技创新奖1 项（第1 完成人）、黑龙江省技术发明一等奖1 项（第1 完成人）、黑龙江省科技进步一等奖1 项（第3 完成人）、天津市科技进步三等奖1 项（第4 完成人）。获一类新兽药证书2 项（分别为第2、第3 完成人）、2 类新兽药证书1 项（第1 完成人）、制定农业行业标准2 项（第1 完成人）。获得中国专利优秀奖1 项（第1 完成人）、国家发明专利2 项（第1 完成人），出版专著14 部(主编2 部)，累计发表研究论文104 篇，其中SCI 文章62篇，以第1 作者或通信作者在国际知名杂志《Journal of Virology》《Virology》等发表SCI 文章45 篇。培养博士、硕士40 余人。

冯力研究员带领的猪消化道传染病创新团队成立于2013 年，在中国农业科学院创新工程的支持下，团队得到了长足的发展和进步，形成了一支由首席科学家领衔、以中青年科研人员为骨干、以博士后和研究生为基础、在国内外享有一定声誉的疫苗创制、诊断试剂研发及病原学、分子流行病学及基础免疫学创新团队。目前，团队有首席科学家1 人、科研骨干14 人、在读博士研究生9 人、在读硕士研究生17 人，团队成员获得的人才称号有国务院政府特殊津贴专家、全国农业科研杰出人才、龙江科技英才、青年英才、农科英才。团队主要从事猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒、猪细小病毒、猪圆环病毒、猪新发冠状病毒等病原的流行病学、病原学、诊断技术、疫苗研发、致病机制、免疫机制等研究。

图2 高等级实验室

图3 冯力研究员

2013 年以来，团队成员主持国家、省部级课题55项，合同经费累计2 827 万元。获得省技术发明一等奖1 项、二等奖2 项、中华农业科技三等奖2 项，中国农业科学院杰出科技创新奖1 项、一等奖1 项，获得中国专利优秀奖2 项、国家发明专利10 项、申报国家发明专利2 项，修订农业行业标准2 项，规范了猪腹泻病的诊断。表论文研究论文90 篇，累积他引533 频次；在国际知名杂志《Journal of Virology》《Virology》《Journal of General Virology》《Veterinary Microbiology》等发表SCI 论文62 篇，共培养研究生67 人。

科研创新方面，冯力研究员领衔的猪消化道传染病创新团队研发了国内首个猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒（G5）型三联活疫苗（简称猪腹泻三联活疫苗）。2010 年底开始，猪流行性腹泻病横扫我国大江南北，给养猪业带来了极大的灾难，面对疫情，团队攻关克难，通过分子流行病学和血清学分析，团队证实我国猪轮状病毒流行毒株至少存在6 种基因型，其中G5 型是我国猪轮状病毒的优势基因型。为了筛选猪轮状病毒疫苗候选株，团队进行了大量现地病料检测、测序和遗传演化分析，最终从宁夏某猪场的仔猪腹泻病料中检测到了具有代表性的G5 型毒株，随后成功分离到了NX 强毒株，成功培育出了猪轮状病毒G5 型弱毒疫苗株(NX 株)。获阶段成果后，新的困难接踵而来，实验用动物阴性母猪难以找到，无法证实 NX 株疫苗的安全性和有效性。为了得到阴性母猪，团队成员经常性前往偏避的山区或村庄寻找散户饲养的母猪采血、检测。大批量实验后，终于确定了疫苗对母猪（妊娠母猪）、仔猪均安全有效。

图4 冯力研究员团队

为了突破早期猪腹泻二联活疫苗繁琐费时、外源病毒污染、成本高等缺陷，冯力研究员团队在国内率先委托武汉大学对非洲绿猴源、猪源传代细胞系进行了“致癌、致畸、致突变（三致）”实验，结果证实这些传代细胞系无“三致”作用。在此基础上，他们一鼓作气，采用优化的传代细胞系进行病毒繁殖，在保证病毒高效价的前提下，解决了外源病毒污染难以控制的问题，降低了生产成本（与原代细胞相比节约成本500 ～1000元），同时符合动物福利原则且适用于规模化生产。

由于三种疾病的临床症状非常相似，养殖户很难辨别三种疫病，为了有效地区分现地强弱毒株感染、疫苗免疫后抗体的消长规律和更好地指导现地生产，团队先后建立了检测病毒核酸的有效方法，实现了三种病原的快速高通量检测。研制出了区分强、弱毒株感染的技术和分析诊断方法；研制出了敏感与特异的三种病毒ELISA 抗体试剂盒；重新修订了农业行业标准《猪流行性腹泻诊断技术》与《猪传染性胃肠炎诊断技术》。

2014 年 月26 日，冯力研究员团队成功研制了猪腹泻三联活疫苗，2015 年3 月24 日，猪腹泻三联苗在哈兽研维科生物正式投产上市。该疫苗的上市填补了国内无猪轮状病毒疫苗的空白，也是我国首个针对三种病毒混合感染的活疫苗，对单一与混合感染均有效。与猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻灭活疫苗相比提高了10%～15%的保护率。哺乳仔猪和妊娠母猪的安全性试验表明，均无任何影响。疫苗主动免疫保护率为96.15%；被动免疫保护率为88.67%。该疫苗在全国9 个猪场进行了不同批次疫苗的临床试验（共计45 000 头份）。临床试验各猪场反馈效果良好，区域免疫保护率超过95%，猪场病毒性腹泻发病率由原来的8%～12 %左右下降到3%～5%以下，为各猪场减少了损失，提高了经济效益。截止到目前，猪腹泻三联苗在全国30 个省区市推广应用3 226.87 万头份，受到了广大养殖企业和养猪场的广泛好评，取得了巨大的社会和经济效益。

除了创制疫苗外，团队还创立了与疫苗配套应用的检测和监测技术体系，实现了猪病毒性腹泻的精准高效诊断与防控；创立了以疫苗产品为核心、以诊断技术为支撑的猪病毒性腹泻精准高效防控技术体系；形成了集精确诊断、有效疫苗防控、精准抗体检测、全进全出消毒体系、全方位检测的“五位一体”防控模式。

2018年度国家科学技术奖励大会上，冯力研究员团队完成的“猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒三联活疫苗创制与应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。

冯力研究员及其团队同时参与研发了猪传染性胃肠炎与猪流行性腹泻二联灭活疫苗和活疫苗，开展了猪冠状病毒、圆环病毒、猪细小病毒抗原表位、核定位信号、病毒入侵机制等系列基础研究，阐明了部分宿主蛋白和免疫分子影响病毒复制的分子机制和在天然免疫信号通路中的作用机制。

兽医生物技术国家重点实验室

图5 “猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒三联活疫苗创制与应用”项目荣获2018年度国家技术发明奖二等奖

此行，孙德林主编与冯力研究员详细座谈，并在冯力研究员的带领下参观了兽医生物技术国家重点实验室。兽医生物技术国家重点实验室始建于1986 年初，依托于中国农业科学院哈尔滨兽医研究所，是兽医领域最早的国家重点实验室。实验室瞄准动物疫病防控重要科学问题和重大技术需求，开展基础性、前瞻性、关键性研究。运用现代生物技术研究病原的遗传变异、致病及免疫机制、创新兽医学科理论；研发预防、诊断与治疗用细胞工程和基因工程制剂，创制动物防控产品，为我国健康养殖、食品安全和公共卫生提供重要技术保障，成为预防兽医学科领域国际一流的基础理论和防控技术创新中心、国际交流中心、高素质人才培养基地和高层次科学家汇聚高地，在国际动物疫病研究领域占据重要地位。

图6 孙德林主编与冯力研究员交流

图7重点实验室一角

图8 走访合影

实验室设置流行病学与病原变异、病原致病机理与防控理论、新型疫苗及诊断技术、兽医基础免疫学、实验动物资源与模式动物五个研究方向。现有固定人员88 人，其中中国科学院院士1 人、世界杰出女科学家1 人、全球高被引科学家3 人、发展中国家科学院院士1 名，国家杰出青年基金获得者1 人、国家优秀青年基金获得者2 人、“万人计划”科技创新领军人才入选者3 人、青年拔尖人才入选者1 人、国家百千万人才3 人和一批优秀年轻科研骨干。拥有 1 个国家自然科学基金创新研究群体和 2 个农业农村部农业科研创新团队。目前，实验室承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、公益性行业（农业）科研专项、现代农业产业技术体系、国际合作项目等 184项。设有预防兽医学博士后流动站、博士学位和硕士学位授权点，有博士生导师32 名，硕士生导师118 名，500 余名在读研究生。

实验室建立以来，共取得各项成果179 项，其中，国家科技进步一等奖1 项、二等奖5 项、三等奖2 项；国家技术发明二等奖3 项；国家自然科学奖二等奖1 项；农业农村部科技进步一等奖 1 项、二等奖2 项、三等奖4 项；黑龙江省自然科学一等奖4 项，黑龙江省技术发明一等奖1 项、黑龙江省科技进步一等奖8 项、二等奖6 项、三等奖 7项；获得专利239 项。以“H5 亚型禽流感灭活疫苗的研制与应用”为代表的多项科研成果为我国动物疫病防控做出了重要的贡献。

非洲猪瘟疫苗研究进展

2018年8 月开始，非洲猪瘟席卷我国养猪业，给养猪业造成重大损失。在保证有效生物安全体系的基础上进行非洲猪瘟疫苗的研发将对非洲猪瘟防控起到关键性作用。非洲猪瘟疫苗的研制历来是一个世界性难题。截至目前，包括中国在内的世界各国还没有一个批准上市销售使用的非洲猪瘟疫苗。2019年5 月，哈尔滨兽医研究所自主研发的非洲猪瘟疫苗取得阶段性成果，科研团队建立了病毒细胞分离及培养系统和动物感染模型，创制了非洲猪瘟候选疫苗，实验室阶段研究证明其中两个候选疫苗株具有良好的生物安全性和免疫保护效果。临床前的中试产品工艺研究初步完成。科研团队还明确了最小保护接种剂量，证明大剂量和重复剂量接种安全。此外，科研团队在免疫机制、诊断检测、消毒灭虫技术产品研发方面取得进展，完成了非洲猪瘟病毒全基因组测定，克隆和表达了相关基因，构建了模式动物和猪源天然免疫和炎症应答信号通路，筛选出多个天然免疫抑制性病毒基因。近日，哈尔滨兽医研究所再传好消息，哈尔滨兽医研究所自主研发的非洲猪瘟疫苗——一株双基因缺失弱毒活疫苗已完成了实验室研究，突破了实现疫苗规模化生产的重大技术瓶颈，目前已提出生物安全评价申请。通过实验室研究，初步证明这个双基因缺失弱毒活疫苗疫苗是安全的、有效的。通过对该疫苗的研究，科研团队同时解决了非洲猪瘟疫苗大规模生产的工艺的问题，建立了非洲猪瘟疫苗产品的质量标准。目前，中间试制产品已经基本完成安全性和有效性检验，已向农业农村部提出生物安全评价申请。

结语：一座具有悠久历史的科研攻关基地，一个孵化优秀人才的摇篮，一支创造国家级成果的团队，一次愉快的学术体验。本次走访，行动组详细了解了中国农业科学院哈尔滨兽医研究所的发展历史及冯力研究员领衔的猪消化道传染病创新团队的科研进展及科研成果背后的故事，同时参观了代表高效生产力的兽医生物技术国家重点实验室。于“面向未来中国猪业30 年行动”而言，本次走访意义重大，于未来养猪业发展而言，本次走访同样起到重要的支撑作用。后续，我们还将继续跟进走访重点实验室活动，掌握猪业科技前沿，引导更多人关注科学、应用科学、受益科学。