图源:农民日报 华西牛牛群
它让我国拥有
具有完全自主知识产权的
专门化肉牛新品种
打破了我国肉牛主导品种
核心种源严重依赖进口的局面
科研人员们为了它整整研究了43年
它究竟有什么特别之处?
今天,让我们一起来认识一下华西牛!
为什么要研究牛?
我国是农业大国,牛是农业生产中的重要动力来源,被称为六畜之首。但随着社会生产力的发展,到二十世纪80年代,牛逐渐退出农业生产,传统役用牛培育逐渐式微。与此同时,随着生活水平的提升,居民对肉用牛的需求日渐增加。
怎样把牛从过去的“役用”转变为“肉用”,推动我国养牛业由传统养殖向现代肉牛产业跨越,是摆在科学家面前的一道难题。
图源:摄图网
良种是肉牛业发展的关键,是肉牛产业核心竞争力的主要体现。但由于农耕传统等多种因素的影响,我国肉牛育种起步较晚,到20世纪80年代,肉牛生产水平仍旧很低、肉牛良种覆盖面小、主导肉牛品种种源严重依赖进口。我国肉牛生产群体中占比65%的西门塔尔牛杂交群体的供种长期依赖国外,核心种源的对外依存度高达70%。
华西牛有多“牛”?
2021年底,经国家畜禽遗传资源委员会审定,“华西牛”获得国家畜禽新品种证书。自此,我国自主培育的,遗传性能稳定、生产性能良好,符合肉牛产业发展和市场需求的肉牛新品种诞生。
图源 :农民日报 “华西牛”新品种审定证书
“华西牛”毛色以红色、黄色为主,少量白色花片相间,腹部、头部、肢蹄、尾梢均为白色。公牛体格强壮、背部宽厚、肌肉发达;母牛体形匀称、性情温顺。
图源:中国农科院 华西牛种公牛、种母牛
1. 适应性“牛”
华西牛繁殖性能好,适应面广,既能适应我国的牧区、农区以及北方农牧交错带,也适应南方草山草坡地区。
2. 肉量产出体重“牛”
华西牛成年公牛体重达900公斤,成年母牛550公斤以上,屠宰率62.39%,净肉率53.95%,平均育肥期日增重达1.36公斤,主要生产性能达到国际先进水平。
3. 市场竞争力“牛 ”
据预计,到2025年,“华西牛”每年可提供进站采精公牛400头左右,我国肉牛自主供种率提升到70%。到2027年,每年提供优秀种公牛将达到500头以上,自主供种率将达到80%,实现核心种源自主可控。
按照当前遗传进展推算,“华西牛”再经过5-10年选育提升,其生长速度、产肉性能和屠宰性能等主要肉用指标将媲美美国、澳洲等顶级肉用西门塔尔牛核心群。“华西牛”优秀个体冻精可以对外出口,直接参与国际市场竞争。
43年科研长跑,关关难过关关过!
“华西牛”培育工作起始于1978年,2002年至2003年,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牛遗传育种科技创新团队首席研究员李俊雅带领团队在云南、湖北、新疆等地调研后,目光最终停留在内蒙古乌拉盖草原。这里的牧民世世代代养牛和羊,牛群经过改良,是肉牛育种的理想基地。
图源:澎湃新闻 乌拉盖草原
1. 遗传进展慢?用基因组选择技术!
育种之初,李俊雅的团队就遇上了巨大难题。由于肉牛世代间隔长,繁殖效率低,且生产模式复杂,育种数据收集难度大,导致肉牛育种遗传进展缓慢。
图源:农民日报 研究人员正在进行牛肉脂肪酸含量测定
为此,李俊雅团队组建了我国第一个华西牛基因组选择参考群,率先将基因组选择技术应用到育种工作实践中。参考群内的全部个体既有表型数据如体高、体重等,又有基因型数据,通过参考群体可以评估后代个体的种用价值好坏,然后根据评估结果实现早期选种留种。
2. 基因芯片昂贵?多方支持!
基因芯片又称DNA芯片或生物芯片,能够对个体基因型进行测定。利用芯片分型的基因组信息,对个体进行准确的育种值估计,实现早期选种,是全基因组育种技术所依赖的重要工具。
“最令我难受的是2012年前后,我们的课题一分钱也没有,甚至到了要借钱干活的境地。”李俊雅说。在选育提高阶段,基因组选择技术所需的基因芯片需要从国外进口,而当时的进口芯片一头牛的测定费用就高达3000多元。李俊雅寻求企业、社会力量的多方支持。就这样,团队继续一边干活,一边努力争取更多的资金支持。
图源:农民日报 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牛遗传育种科技创新团队主要成员
3. 课题结束意味着保种灭亡?打破“魔咒”!
育种界里有一句老话,“课题结束之时就是保种灭亡的开始。”肉牛新品种通过审定并不意味着育种的结束,能不能推广下去,能不能保持品质,是更需要解决的问题。
李俊雅及其团队把解决方案定为联合育种。最初,团队与15个养殖户建立了合作。2018年,成立了有22户成员的乌拉盖管理区博昊良种肉牛繁育专业合作社。到2022年,全国“华西牛”核心场户达41家,联合育种企业总数达60余家,形成了“全国一盘棋”华西牛联合育种模式,先进育种经验逐渐推广至全国。
图源:腾讯网 255头华西牛从乌拉盖管理区顺利启程,远赴山西
资料来源:农民日报、澎湃新闻、科技日报
整理:董小娴
我国首个全息数字电网建成******
1月5日,我国首个全息数字电网在江苏建成。通过采集输变电设施的物理数据,技术人员在网络云端构建了一个数字孪生电网,全面提升了电网的智慧运检水平。这也是世界上首次对亿千瓦级负荷大电网进行全息数字化呈现。
据悉,这张虚拟电网覆盖了10万公里架空输电线路、28万座输电杆塔以及地形地貌地物等数据,将真实电网在数字空间以数字孪生的方式,一比一三维立体还原和数字化全景呈现。国网江苏省电力有限公司运用三维激光点云采集、数字高程模型、高精度测绘等技术,为每一条线路、每一座杆塔、每一个部件都赋予了专属的三维坐标,定位精度达到厘米级。
实现无人巡检与智能管控
“每一座杆塔都设有20个以上无人机巡检点位,通过航迹自动规划、一键自主飞行、全程实时监控、遇险自动规避等功能,无人机可实现全自动巡检作业,全程无须人工操作。”江苏方天电力技术有限公司副总经理姜海波介绍,全息数字电网相当于给整个江苏电网装上了“千里眼”,能够引导巡检作业人员足不出户,即可实时掌握无人机的适航区域、飞行轨迹、被检设备、巡检影像等现场实际工况,完成一座铁塔的全面巡检仅6分钟,比人工操作无人机巡检耗时减少一半,效率比传统人工巡检提升4到6倍。
在国网江苏电力无人机巡检管控中心的大屏上,可见当前正在作业的无人机,其飞行轨迹、飞机状态、拍摄画面都可以在数字电网中实时展现、动态跟踪。巡检无人机还嵌入了电力北斗地图导航和前端识别模块,巡检作业结束后,图片会自动上传至管控平台,并通过人工智能算法对图像进行精准识别,可以及时发现指甲盖大小的螺帽裂纹等细小缺陷。
“依托全息数字电网,江苏电网已经实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控,可以支持上千架无人机同时作业,全年自动巡检作业量超过52万架次,提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处,严重缺陷发现率提升3倍,每年可以节约电网运维成本约2亿元。”国网江苏省电力公司设备部副主任吴强介绍。
通过加载气象、空域等信息,数字电网还可以高度仿真和预测台风、覆冰等极端情况下的电网运行环境。在数字电网的工况模拟模块中,只要同步风速、风向、温度、导线直径等基础数据,系统就会结合历史数据,通过模型算法以三维图像形式直观展示线路状态,各类风险隐患会用不同颜色的警示图标标出,为电网细化防灾减灾、灾后恢复的预案措施提供准确依据。
数据+算力+算法打造智慧电网
当前正处于迎峰度冬的关键时期,江苏电网的最大用电负荷已超过1亿千瓦,今冬用电负荷最高或将达到1.12亿千瓦。全息数字电网的全面建成,可将电网故障的处理时间再缩短约10%。
“如果说数字电网是数字能源的现代化底座和数据‘骨架’,那么人工智能技术就是它的‘眼睛’,AI算法分析技术则是‘大脑’。”吴强说,在“数字中国”战略引导下,数字科技加速了电网信息化建设进程,“数字新基建”项目不断在电网运营管理中落地。通过“数据+算力+算法”,全息数字电网实现了虚拟电网与现实电网的深度感知交互与双向智慧控制,真正做到足不出户而现场可观、可测、可控,极大提升电网智慧运营水平。
同时,全息数字电网是我国新型电力系统建设的重要试点,将推动电力系统的加速转型升级,为我国乃至全世界通过数字技术提升系统安全运行水平贡献了新的技术方案。
据悉,目前国网江苏电力正在积极扩展全息数字电网在规划设计、基建管理等更多领域的应用,并将带动装备制造、人工智能、地图导航、5G通信、数据服务、自动驾驶、储能充电等跨越式发展。(科技日报记者 张晔)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)