原标题:湖南造“饲料芯片”出口全球 印遇龙院士团队破解微量元素“减量增效”密码,为全球养殖业可持续发展提供“中国方案”
印遇龙(坐者)和团队成员在做实验。 长沙晚报全媒体记者 陈卓 摄
近日,2025年度国家科学技术奖揭晓。中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所研究员印遇龙领衔完成的“饲用微量元素新产品创制与应用”项目,荣获国家科学技术进步奖二等奖。
从北京领奖归来,他高兴地对记者说:“这个奖是我所有奖项中含金量最高的——我们有110多件专利,6个国家级新产品证书,制定了7个国家标准。更重要的是,我们实现了微量元素研发从无到有,从跟跑到并跑再到领跑的跨越,产品出口至34个国家和地区。”
一项“冷门”事业,他们坚持了20 多年
我国是世界第一畜禽养殖大国。往饲料里添加微量元素,就像人补充维生素一样,必不可少。铁、锌、铜、锰、硒……这些在饲料中占比极小,却对畜禽生产性能的贡献极大。
因此,微量元素,又被称为“饲料的芯片”。
然而,微量元素“加什么”“加多少”“何时加”,却长期缺乏科学精确的标准。行业普遍沿用粗放养殖模式,“宁多勿少”。
由于我国传统无机微量元素吸收利用率低,机体存留率仅5%到40%。盲目添加的结果,便是绝大部分被动物吃进去又排了出来。比如铜在猪干粪中最高超标5倍,锌最高超标39倍。高铜高锌导致土壤板结,环境污染触目惊心。而吸收利用率更高效的有机微量元素高端产品,几乎被欧美垄断,中国长期依赖进口。
这种状况持续数十年,但针对这一痛点的科学研究却鲜有人涉足。
“微量元素用量少,在饲料中占的成本比重不高,显性经济效益弱,但研发的技术含量高,很少有团队和企业愿意投入大量精力财力做这件事。”团队核心成员万丹道出背后原因。
明知冷门,偏啃硬骨。印遇龙决定扛起攻坚重任。“微量元素是生命元素,关乎畜禽健康、百姓餐桌、绿水青山,更关乎国家长远发展,再难也要有人做。”这是印遇龙和团队的初心。
这一做,就是20多年。
每一步从零探索,变“粗放有余”为“精准添加”
没人做过的事,每一步都得从零探索。深耕不辍,终得突破。
团队首次发现了畜禽微量元素代谢存在“昼夜节律”——对微量元素的代谢和需求量,白天和晚上不一样,“早低晚高”,晚上补铁效果更好。同时,团队摸清了母体将微量元素精准传递给子代的生物学机制,比如母猪怀孕时铁若不充足,生下的仔猪就会缺铁贫血。
“这些发现破译了畜禽微量元素的‘代谢密码’,变‘粗放有余’为‘精准添加’。”印遇龙说。
理论突破之后,更大的难题来了:如何精准检测微量元素到底被动物吸收了多少?“以前无论是国外标准还是国内标准,都只能测出含量,但含量跟有效性完全是两回事。”
万丹2015年加入团队,接手的正是这个“无从下手”的课题。“每一步都是坎,所有的方法都没有人做过。”在印遇龙带领下,她和团队花了4年时间,在国际上首创“螯合率检测一细胞/类器官一动物模型”三位一体的生物学效价精准评价体系。
这套体系无需大规模动物试验,能快速区分不同微量元素产品在动物体内的吸收效率差异,精准筛选出最优添加方案。这一原创性成果,填补了相关评价方法的空白。
产学研联手,从“中国进口”到“出口全球”
理论奠基,方法指路,但科学家的使命不止于实验室。
“我们项目还有一个特点,就是产学研合作。”印遇龙说。
获奖项目团队里,就有三家企业。长沙兴嘉生物工程股份有限公司(简称“兴嘉生物”)便是其中之一。这家长沙企业从创立之初就给自己定位:做动物微量元素营养专家。兴嘉生物董事长黄逸强说:“公司每年从营收利润中拿出近一半做研发,联手院士团队推动项目专利实现100%转化,覆盖产品创制和应用全过程。”
企业与科学家联手,产业化成效令人瞩目。
建成全球首条“全自动、高精度、可追溯”的微量元素预混料生产线,造出自主可控的高效有机微量元素添加剂,累计创制含微量元素的新化合物68个,获批国家级饲料添加剂新产品6个,占全国同类产品当期获批总数的42.6%。
开发的绿色新工艺实现微量元素生产废水零排放,能耗降低30%,成本降低20%。依托“动态营养模型+精准配方”技术体系,饲料中铜、锌使用量分别降低约83%、69%,粪污中铜、锌排放量减少约81%、59%。对比项目实施前微量元素添加水平,近三年节约矿产资源约7万吨,项目技术成果在国内100强饲料企业中覆盖率超过90%,带动产值超1500亿元。
“项目不仅在国内吃香,在国外也吃香。”印遇龙介绍,项目产品已出口至34个国家和地区。
更让团队自豪的是,项目制修订国家、行业及地方标准16项,不仅制定出了中国产品自己的标准,更是引领了全球微量元素添加剂行业的发展。
如今,项目已构建覆盖不同生理阶段的微量元素动态需求模型,研发35套场景化精准营养应用方案。从实验室到养殖场,这份源自湖南的“中国方案”,正在为全球养殖业绘就绿色新图景。(长沙晚报全媒体记者 徐运源)