近年來,驢産業作為我國的特色畜産業,其規模化養殖比重不斷上升,驢肉、驢皮、育肥驢、育成母驢、公驢駒等價格穩中有升,在促進農民增收、帶動脫貧致富、振興鄉村産業等方面起到了重要的作用。因而驢産業不但是我國的特色畜牧業,更是新興民生産業。隨著驢役用功能的消失,我國驢的存欄量急劇下降,許多優良地方驢品種面臨著退化、滅絕的危險,其中德州驢烏頭品係純種群體十多年前全國存欄量不足千頭。驢作為原始地方品種,尚未在皮、肉、乳用方向上系統選育過,生産性能不夠突出。在驢種質資源保護及開發利用方面,高效繁育、規模化養殖、飼養管理及屠宰加工技術在國內外幾乎是空白。國外驢仍以散飼放養、寵物個養模式為主,相關技術無法滿足國內規模化養殖需求。由於驢的獨特生物學特性,國內外畜禽上的相關成熟技術也無法直接借鑒。針對上述難題,王長法帶領驢研究院和山東省現代農業産業技術體系驢産業創新團隊成員,幾十年如一日,潛心驢産業科技攻關與技術推廣,心懷學者初心,把眾所週知的“小毛驢”,做成了助力脫貧攻堅和鄉村振興的“大事業”。
同時,王長法不斷提高完善自己工作科研水準,主持國家“863”、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、國家重點研發計劃子課題等國家和省部級課題27項,在《NAT COMMUN》等期刊發表SCI論文108篇,獲批國內外發明專利21項,牽頭、參與制定各級標準31項,獲國家軟體著作權28項;主編、副主編和參編著作6部。獲山東省自然科學一等獎、山東省科技進步一等獎、神農中華農業科技獎二等獎等12項各級獎勵。
創新機制,構築現代驢産業科技創新高地。王長法牽頭申請並獲批“國家馬驢遺傳評估中心(籌建)”、 “山東省特色畜禽種質資源創新與利用重點實驗室”“山東省黑毛驢高效繁育與健康養殖工程技術研究中心”“山東省高等學校驢産業科技協同創新中心”等4個省部級研發平臺,擁有山東省唯一一個畜牧學高水準培育學科,是山東省現代驢産業技術體系首席專家單位。匯聚了包括泰山産業領軍人才、青年泰山學者、驢産業創新團隊首席專家在內的40余人的團隊,整合的“驢高效繁育技術”等3項科技成果被選為全國農業和全省畜牧主推技術。
厚積薄發取得原始創新,突破産業“卡脖子”技術。現代驢産業以擴大優良種群和提高品種品質為前提基礎,而數量的增加和品質的提高,都離不開良種繁殖這一關鍵環節。因國內外未攻克驢精子冷凍後活力降低的難題,過去驢的繁殖多采用本交方式,人工授精很少使用。這就需要養殖戶家家養殖公驢,既增加了養殖戶的成本,種公驢的品質也得不到保證,導致後代生産性能不升反降。王長法帶領團隊成員率先研究探明瞭驢精液特殊生物學特性、冷凍前後精液蛋白變化及脂質變化圖譜,解析了精液最佳冷凍保存曲線,研製出驢精液抗凍稀釋液配方,發明出兩種驢精液專用冷凍保護液,獲國際發明專利和國家發明創業成果獎二等獎;使精液解凍後活力>40%,細胞膜完整性> 60%,頂體完整率> 80%,攻克了在超低溫條件下驢精液冷凍損傷的世界性技術難題;明確了凍後活力、細胞膜完整性、畸形率等 9 項品質指標與受孕率的相關係數(符合率達 99.3%以上),建立了國內首家德州驢精液品質指標檢測平臺,創建了驢精液品質檢測技術體系,有效保證了精液生産的穩定性和品質均一性,率先制定了驢冷凍精液生産地方/行業標準;實現了優質種公驢的遺傳資源的長久保存和優質種公驢精液遠距離運輸,突破了時間和地域限制,為驢遺傳改良計劃的實施和全國良種水準的提升提供了技術支撐。
創建了驢精液高效採集及處理技術體系和高效人工授精技術體系,為驢的規模化繁育奠定了基礎,填補了國際技術空白。探明瞭驢精子體外凋亡的規律,發現了影響其存活的主要因子,通過 4 ℃低溫抑制活性等技術延長精液保存時間48 h;明確了驢精液不同的採精水溫(冬季 50 ℃ ± 2 ℃;夏季 45 ℃ ± 2 ℃)、壓力控制(與每頭采精公驢陰莖的粗細長短相匹配 )、最優離心轉速時間(600 × g,10 min)、精液最佳冷凍保存條件等技術參數,構建出驢精液高效採集、保鮮及處理技術體系,將單頭種公驢採精效率提升50%,精液利用率提升100%。探明瞭母驢發情和排卵規律,明確了精子在母驢體內的存活時間,建立了 “發情+B超鑒定排卵+人工授精 ”于一體的便捷高效冷凍精液授精技術體系,制定了驢冷凍精液輸精技術規程和人工授精技術規範地標及行標各1項,提高情期受孕率 11 個百分點,精液利用率和配種工作效率分別提高了 3 倍和 5 倍以上,核心關鍵技術獲中國發明協會金獎。
整個技術體系轉移給東阿阿膠公司後,建成了世界上首家規模最大的種公驢站。制訂了優質種公驢繁殖性狀的選擇與定向培育標準,優化了種公驢年齡組成,其中特級種公驢佔群體的 80%以上,單頭采精量提高 點3%,後裔體尺指標增長 點5%。在國內率先實現了細管凍精的産業化生産,年産細管凍精100萬劑以上,佔我國驢人工授精市場份額的 90%以上。
挖掘驢基因組成,實現彎道超車。國外大宗畜禽産業在2010年左右均先後進入基因組選種時代,但作為存欄量、産品加工等方面均排在世界首位的我國驢産業,還沒有完整的驢基因組序列。針對上述困難,王長法以國內大型驢品種德州驢為樣本,聯合國內外15 家科研單位,在國際上率先完成了德州驢全基因組測序工作,獲得了完整的 24.3 億個鹼基對基因組序列及730 個驢特有基因序列,為德州驢的 “永存永生”提供了保障;首次鑒別出驢與豬、牛、羊等 9 個家畜物種間特徵性短重復序列,為真假驢皮及阿膠的鑒別診斷提供了獨特的分子標記;首次明確了四大洲 39 個地方驢品種間的特徵性分子差異,提出黑毛色驢為二次馴化的假説,初步揭示德州驢種質特有的分子遺傳特徵,開發出鑒別地方驢品種的分子診斷試劑盒,獲授權發明專利 2 項。本研究成果為山東省著名的德州驢提供了“基因身份證”,成果發表在2020年12月份的《Nature Communications》(自然通訊)上,是我國學者在馬屬動物研究上發表的最高水準論文。
做首個相驢倌,育多胸腰椎數驢。在國際上率先創建了德州驢活體-組織-精子-基因序列 “四位一體” 的保種選育配套技術體系。從表型、生理生化到優異性狀遺傳變異等方面對德州驢的遺傳特性開展了全方位種質評價,建立了德州驢優異性狀精準種質評價體系,完善了表型及遺傳身份資訊,厘清了數量群體結構、分佈特性和利用狀況,為其創新利用提供了科學依據與基礎素材。創建了驢生産性能測定技術體系,探究了烏頭驢和三粉驢不同生長時期的體尺體重指標,率先篩選出 Brody 模型為區分、預測烏頭驢和三粉驢品係驢駒(0-18月齡)的生長曲線的最適宜模型,創建出精準預測成年驢體重的公式,明確了德州驢性別、年齡和體尺與全身皮膚重量及厚度的相關性。
針對全世界還沒有驢培育品種的現實,王長法依託山東省內3個德州驢國家保種場和6個省級原種場,率先開展皮厚肉多黑驢、多胸腰椎數驢聯合育種攻關工作,研發定制了首個驢用智慧分欄秤系統,可以自動測量驢只體重、體高、胸寬、背部體長和尻高等體尺數據;研發定制了首個可移動活體測定多胸腰椎數的儀器。經十餘年的持續選育,東阿阿膠培育的皮厚肉多黑驢新品種第四世代群體初生重、日增重、屠宰率等關鍵指標分別提高了16.4%、8.4%和13.0%,2022年納入國家特色物種育種聯合攻關計劃項目,王長法被選為德州驢國家聯合育種攻關項目負責人。前期育種工作發現德州驢群體中存在 T17L5(T代表胸椎,L代表腰椎)、T17L6、T18L5、T18L6 和 T19L5 共 5 種胸腰椎數組合類型,多一根椎骨平均體長增加了4.3 cm,平均胴體重增加了 7.2 kg,皮重增加0.65 kg,按當前驢肉和驢皮價格計算,多一根椎骨的驢可額外增加790元養殖收入。逐步將山東打造成為德州驢優質種驢供應基地。快速跨越了依靠養殖數量賺取利潤的階段,培養種驢的效益提高10倍以上。
活體迴圈開發的倡導者、踐行者。驢作為阿膠生産的原材料,價格隨著阿膠價格變動而變動,2017年阿膠價格跌落導致整個驢産業陷入低迷狀態,之後從業者認識到僅靠驢皮難以帶動整個驢産業發展,開始向驢皮、驢肉並行方向發展。目前,國産鮮驢肉和驢皮只能滿足國內需求很小部分,進口已成為影響行業發展的關鍵因素,驢産業體量小,進口稍多就會引起價格波動,作為我國地方優勢特色畜牧産業,驢産業不能只靠驢皮、驢肉來盈利,必須積極開發新型活體産品如驢奶、孕驢血清等,進一步拓展消費市場,延長産業鏈條。王長法帶領團隊成員率先開展了驢奶的研發,首次在德州驢驢奶中發現和驗證了 19 個乳清差異蛋白,為高産奶用驢的選育提供了生物標記。建立了驢奶生産性能測定技術規範,闡明瞭品種、飼養狀態、不同生理狀態下的驢奶品質特性,繪製了不同泌乳時間、不同保存方式、不同保存時間、不同加工方式下驢乳代謝譜、脂質圖譜、蛋白質圖譜,明確了生驢奶特有成分特徵;制訂了《德州驢生乳》《生驢乳》等地方標準、團體標準各1項,為驢乳産品開發及功能闡述提供了基礎。
制定標準創新,引領産業發展新動能。牽頭、參與制定驢全産業鏈各關鍵環節各級標準共31項,對驢冷凍精液生産技術規範、驢人工授精技術規範、德州驢生乳等進行了系統規範,使聊城成為我國特色畜牧産業區、驢全産業鏈産出高地和活驢交易集散中心,形成了全世界獨一無二的驢全産業鏈發展模式。標準在全國13個省示範推廣,培養新型職業農民主體116家,有力推動了全國養驢業從傳統“一家一戶小規模散養”到現代化規模養殖的新動能轉變,並奠定了標準化基礎。從此,全世界養驢業均會參考並遵循中國驢産業系列標準。“世界驢業看中國,中國驢業看山東”成為行業共識。
王長法牽頭撰寫並提交的《全國馬驢遺傳改良計劃(2020~2035)》等7份建議文稿分別被國務院、農業農村部、省政府採納,其中2份分別獲國務院原副總理胡春華、時任省長龔正批示,為驢産業發展發揮重要智庫作用。促成了2017年12月山東省發改委等五部門聯合印發《關於加快驢産業發展的實施意見》;2018年6月山東省在全國率先成立了驢産業創新團隊;連續三年驢被列入國家主要畜種,使集中于我國“老、少、邊、窮”地區的驢産業迎來全新發展機遇,促進了區域協調發展。
開展多層次技術推廣,為驢業插上科技翅膀。為加快技術推廣步伐,依託驢産業創新團隊和驢研究院先後舉辦國際會議3次、全國驢産業大會3次,組織四十多家驢企業參展 “中國創富大會”、“山東省畜牧業博覽會”“山東國際肉類展銷會”,與19個縣建立産業發展指導關係,建設示範基地25個,赴生産一線指導生産440余次。新冠疫情防控期間候選人還組織開展了“小毛驢成就大事業”驢産業公益大講堂,針對驢産業現狀,圍繞産業發展中亟需解決的關鍵技術問題,邀請國內30多名産業專家開展系列技術培訓,反響極佳。2022年,王長法作為團長入選“科創中國”現代驢産業技術服務團和山東省科普專家工作室,同時在驢産業技術需求徵集、成果轉化對接服務、推動建設協同組織、創新創業輔導、舉辦産學研活動等方面開展技術服務。
肩挑重擔,培養新農科人才。科研創新是科學家終生的事業,教書育人是教師的終生事業,王長法既是一名科研人員,也是一名傳業授道解惑的教育工作者,他擁護中國共産黨領導,始終以一名共産黨員的標準規範自己的言行,以身作則,2021年整個團體獲批為黃大年式教師團隊,2022年團隊獲得山東省教學成果一等獎、山東省研究生創新成果二等獎各1項。為保持和提升本學科在國內外的學術地位,王長法正致力於建設一支具有強勁科技攻關能力和國際影響力的多學科交叉研教融合的創新團隊,配合申報各類基金、人才計劃項目,支援團隊的校企合作,支援團隊的青年學者和學生出國留學、訪問和參加學術交流,並創造條件,吸引高水準青年學者加入團隊。目標建立一支結構更趨合理、學科交叉的具有國際重要影響力的高水準驢産業創新團隊。