生理特徵、高發的消化道疾病等因素導致圈養種群大熊貓繁育率低、成活率低，已經到了威脅種群存亡的程度。1987年-2000年，全世界圈養的大熊貓平均每年僅增加1.3隻耗時13年，“大熊貓繁殖生物學與保護遺傳學研究及應用”項目解決了大熊貓繁殖、健康與種群遺傳管理三方面關鍵技術難題，累計繁育成活大熊貓110隻，圈養種群提前17年實現“建立可自我維持種群”發展目標不只是針對大熊貓，部分科研成果已應用到華南虎、小熊貓、丹頂鶴等其他珍稀瀕危野生動物保護上

　　成都市成華區熊貓大道1375號，一片田園風光中，成都大熊貓繁育基地就坐落在這裡。

　　在每天如織的遊人中，很少有人知道，這裡花費13年的時光，只為解開大熊貓繁殖的密碼。在攻關的過程中，科研團隊所研發的技術累計繁育成活大熊貓110隻——這就是在前不久榮獲2014年度四川省科技進步一等獎的“大熊貓繁殖生物學與保護遺傳學研究及應用”項目。

　　為何要耗時如此長時間開展此項目，項目的難點在哪，意義何在？……6月3日上午，記者對此進行了採訪。

　　為何攻關

　　繁殖率低，已到威脅種群存亡的程度

　　“圈養種群大熊貓繁育少、成活率低，甚至已經到了威脅種群存亡的程度。”問及為何要開展“大熊貓繁殖生物學與保護遺傳學研究及應用”項目，項目組專家、成都大熊貓繁育基地研究中心主任侯蓉直言。

　　侯蓉介紹，1987年以前圈養種群的維繫主要依靠從野外補充大熊貓。1987年-2000年，全世界圈養的大熊貓僅僅增加了17隻，平均每年增加1.3隻。到2000年，圈養大熊貓僅135隻。

　　1996年，成都大熊貓繁育研究基地剃了“光頭”，當年基地內成活的大熊貓數量為刺眼的“0”，一隻新熊貓都沒繁育成功。

　　為何繁殖率如此低？

　　首先是大熊貓的生理特徵決定的。大熊貓一年僅發情及排卵一次，個別個體適時配種時間僅數小時，極難把握，加之必須實施非損傷性研究，常規技術無法實施、樣本少等原因，導致常規適時配種技術不成熟。

　　其次，高發的消化道疾病（頻繁排黏液便以及慢性腹瀉）很容易導致圈養大熊貓罹患“營養不良綜合徵”（俗稱“僵貓”），進而導致其喪失生育能力乃至死亡。有數據顯示，圈養大熊貓的“黏液便”發病率幾乎為100%，“營養不良綜合徵”發病率為15%。

　　再者，傳統的大熊貓受孕採取“多雄配多雌”的婚配製度，很容易導致近親繁殖，進而導致大熊貓後代品質不高。2003年，累計有121隻父本不清的大熊貓，致使無法實施種群遺傳管理。三種因素疊加，成為圈養大熊貓種群復壯的一道難題。

　　攻關之難

　　缺人、缺資金、缺技術，一切從零開始

　　想要攻克大熊貓繁育難題，必須進一步了解大熊貓生理規律，並加以利用。為此，基地準備開展“大熊貓繁殖生物學與保護遺傳學研究及應用”項目研究，並開始著手數據收集等前期準備工作。

　　然而，剛剛起步的成都大熊貓繁育基地在這方面可謂“一窮二白”。由於此前大熊貓基礎研究不足和物種的特殊性，當時人工馴養放歸尚處於起步階段，國內外並無可以借鑒的經驗。所有的研究工作都具有開創性。而這，也註定科研團隊一開始就面臨諸多特殊的困難。

　　首先是窮，1996年前後，基地拿到了首筆專項資金——300萬元。這筆錢主要用於組建科研實驗室。當時，實驗室連常規的儀器都沒有，甚至連實驗室的房屋都是用辦公室改造而成的。

　　為了節省費用，當時20齣頭的侯蓉從成都市區購買器材後搭乘汽車、三輪車等工具回到基地，一次往返需要4個小時。即便如此，緊張的費用還是讓基地捉襟見肘。為了合理利用資金，當時的項目科研員、現成都大熊貓繁育基地主任張志和甚至列出了表單，將各類設備的價格和重要性一一標明，根據財力和實際需要逐年增加器械。

　　其次是缺人，白手起家的基地內，各類專業人員奇缺，組建科研團隊之初，只有3個技術人員。有一年，一隻大熊貓幼仔無故死亡，為查明死因，基地方面不得不派人將遺體運往成都的醫院進行微生物檢查，“就是因為咱們沒得這方面的人才。”“當時，基地專業人才的缺乏到了難以想像的地步。”張志和介紹，大熊貓繁育研究必須積累足夠的樣本，並且必須實施非損傷性研究，這就要求技術人員的研究從每天採集大熊貓尿液樣本開始。但當時的基地，恰恰缺乏能檢測大熊貓激素的技術員。為此，基地專門派出研究人員遠赴美國學習相關技術。

　　怎麼攻關

　　從採集大熊貓尿液開始，三大難題逐一破解

　　直到2002年，科研立項正式通過，人員、資金和設備也慢慢走上正軌，科研團隊開始正式對大熊貓狀況進行全面的跟蹤和數據分析。

　　解開大熊貓繁殖“密碼”，第一關就是要提高大熊貓受孕成功率。

　　2003年前後，在蒐集了大量尿液數據後，課題組終於發現了蹊蹺：應激反應與過早實施人工授精會影響大熊貓排卵，進而降低繁殖效率。

　　常規的大熊貓人工授精，需要在其麻醉的狀態下進行。但是，麻醉有一定的負面效果——容易使大熊貓出現應激反應，而排卵前應激反應又導致排卵延遲。基於這些發現，研究團隊決定，尋找最佳大熊貓人工授精時機。而這，又是一項複雜的工程。

　　“有點類似于現在的大數據分析。”張志和説，大熊貓的發情期跨度達2—3周，“但只有其中一天是最好的受精時機，只能加大監測力度。”每年大熊貓的發情期，所有的工作人員全部住在圈舍周圍，就是為了觀察大熊貓的一舉一動。

　　尋找到最佳受孕時機，實際上只完成了一半的工作：即便適時人工授精，也不一定能受孕成功，這是由於傳統的電刺激採精技術存在著量少、活力低、損傷大等弊端。

　　一次次採精失敗後，有人提議：“大熊貓採精，是不是也可以借鑒其他動物按摩直腸的方式，延長採集精液工作時間呢？”在此基礎上，團隊發明瞭直腸按摩電刺激採精新技術。這一技術被廣泛應用，其經典案例是大熊貓“美蘭”的出生。

　　而針對頻繁排“黏液便”和慢性腹瀉問題，研究團隊則從改善大熊貓飲食入手。

　　張志和告訴記者，傳統飼養方式中，精料如雞蛋、牛肉、牛奶等，比重佔53%，竹子竹筍等只佔47%。通過數據分析發現，大熊貓日均精料總能、幹物質和蛋白質攝入量與排黏液便頻率均呈正相關關係，傳統飼養方式飼喂過多精料是導致大熊貓罹患消化道疾病的主要原因。

　　最簡便的方法即改變飼養方式，但過程卻極其曲折。張志和回憶，在探索最佳飼養配方的過程中，科研團隊幾乎是徹夜守護在大熊貓身邊，每一次喂食，各種食材的重量精確到克，並且對各個食材在食譜中的分量進行反覆調試——這項工作，一做就是8年。

　　張志和説，那個時候，每只大熊貓每天體重變化數據，都要匯總到他手上，進行多次統計分析，“哪怕是大熊貓瘦了一斤、少吃了一口，我們都要重新調試方案。”如今，最新的飼養配方是：竹子竹筍佔比提高到90%，精料僅有10%，剔除所有的動物來源蛋白質。

　　針對大熊貓親子關係不明的現狀，團隊將親子鑒定列入了研究範圍。

　　為給大熊貓做親子鑒定，團隊在新獲得54個大熊貓微衛星DNA序列基礎上，自主研發了20個高多態性且穩定的微衛星標記，建立起首個大熊貓微衛星數據庫，專門研製出一種用於大熊貓親子鑒定的試劑盒。與國內外其他研究機構不同的是，基地對微衛星進行篩選，並使用等位基因梯度，實現準確的基因分型。

　　截至目前，利用親子鑒定技術，基地已完成159隻個體親子鑒定並全部登錄大熊貓國際譜係，在此基礎上實施圈養種群管理。

　　意義何在

　　14項專利，填補大熊貓研究多個領域空白

　　歷時13年，“大熊貓繁殖生物學與保護遺傳學研究及應用”項目團隊初步攻克了圈養大熊貓繁殖、健康與種群遺傳管理三方面關鍵技術難題。如果以數字來量化，項目先後獲得發明專利9項、實用新型與外觀設計專利5項。

　　其成果在國內外得到廣泛的推廣應用，幫助國內外6家機構繁育成活大熊貓31隻，採用科研成果的圈養大熊貓種群數量在13年間增長176.6%，而同期其他圈養種群數量增長幅度只有72.3%。

　　伴隨著大熊貓繁育成功率、成活率的提升，使圈養種群提前17年實現“建立可自我維持種群”發展目標。

　　侯蓉舉例，科研團隊所取得的成果還一定程度上改變了傳統的大熊貓管理模式，採取新的飼養方式後，大熊貓排黏液便頻率從過去的5.59次下降到1.64次；成年大熊貓體重顯著增加，普遍高出5公斤左右；曾患有“營養不良綜合徵”的個體恢復健康並成功繁殖後代，再無新增病例出現，解決了這一嚴重危害大熊貓健康的疾病。

　　在長期對大熊貓遺傳標記的篩選及測定方法的標準化中，科研團隊建立並不斷完善了大熊貓親子鑒定技術，完成了159隻個體親子鑒定並全部錄入大熊貓國際譜係。基於此對圈養種群實施了遺傳管理。

　　省林業廳相關負責人介紹，這項技術，為此前國家林業局提出的“建立大熊貓個體檔案，實現資訊化管理，建立大熊遺傳基因庫和種群數據庫”等提供了相關的技術支撐。

　　不僅僅是大熊貓，部分科研成果和經驗，如通過親子鑒定相關技術與種群遺傳管理方法，已經推廣應用到華南虎、小熊貓、丹頂鶴等其他珍稀瀕危野生動物種群上。

　　此外，項目的相關技術促進我國大熊貓主題旅遊及相關産業發展，項目實施期間産生了125.7億元經濟效益。

　　□本報記者 王成棟 吳璟