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在都江堰的大熊貓科研基地，吃著點(diǎn)心的大熊貓驀然發(fā)現(xiàn)鏡中“帥呆了”的自己。 　　四川日?qǐng)?bào)全媒體記者 華小峰 攝

飲用水瓶里裝的都是從野外提取到的大熊貓糞便。 四川日?qǐng)?bào)全媒體記者 華小峰 攝

在細(xì)胞與遺傳研究室工作的科研人員。 　　四川日?qǐng)?bào)全媒體記者 華小峰 攝

探訪頂尖實(shí)驗(yàn)室

這幾天，李仁貴很“宅”。每天早上走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，第一件事就是把電腦打開，通過微信視頻和千里之外的東北林業(yè)大學(xué)專家們討論，如何通過DNA準(zhǔn)確判斷大熊貓的年齡。

這是李仁貴與全國各地科研工作者一起研究的一道難題。作為大熊貓國家公園珍稀動(dòng)物保護(hù)生物學(xué)國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞與遺傳研究室副主任，他坦言自己“為‘滾滾’們的優(yōu)生優(yōu)育操碎了心”。他所在的實(shí)驗(yàn)室除了做研究之外，還負(fù)責(zé)給大熊貓做親子鑒定、個(gè)體識(shí)別以及人工授精等。

如何給大熊貓做親子鑒定？實(shí)驗(yàn)室里還有哪些好玩的東西？近日，記者進(jìn)行了探訪。

□四川日?qǐng)?bào)全媒體記者 王代強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)室名片

大熊貓國家公園珍稀動(dòng)物保護(hù)生物學(xué)國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

2018年6月在中國大熊貓保護(hù)研究中心掛牌成立，是首個(gè)與大熊貓國家公園建設(shè)配套的部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。依托邛崍山瀕危野生動(dòng)植物保護(hù)生物學(xué)國家長期科研基地、岷山瀕危野生動(dòng)植物保護(hù)生物學(xué)國家長期科研基地等平臺(tái)，開展大熊貓生態(tài)生物學(xué)、野化放歸、野外引種、重引入等研究。

實(shí)驗(yàn)室長啥樣? 冰箱里裝著大熊貓的糞便和血樣 “抽油煙機(jī)”抽的不是油煙是粉塵

實(shí)驗(yàn)室總部在中國大熊貓保護(hù)研究中心都江堰青城山基地內(nèi)，設(shè)有野外生態(tài)、細(xì)胞與遺傳、繁殖生理、疾病防控、大熊貓文化、大熊貓社會(huì)生態(tài)學(xué)等6個(gè)研究室。

一步入細(xì)胞與遺傳研究室，映入眼簾的就是一臺(tái)兩米多高的大冰箱，冰箱上的數(shù)值顯示，內(nèi)部溫度為零下70攝氏度。大冰箱旁，還有幾個(gè)普通家用冰箱。李仁貴介紹，這些冰箱專門用于存放大熊貓的糞便、血樣、試劑、身體組織等。

“一些實(shí)驗(yàn)樣品必須在低溫保存，普通家用冰箱溫度一般最低能到零下18攝氏度，若遇斷電，大約1天時(shí)間內(nèi)部溫度就可能回升到零攝氏度以上。而這個(gè)大冰箱能維持零下溫度3天左右。”李仁貴告訴記者，這些樣品是從野外辛苦采集來的，一定要保存好。

研究室的地上放著一個(gè)大紙箱，紙箱中裝著40多個(gè)飲用水瓶，瓶子里裝了些棕黑色固液混合物，瓶身還貼有編號(hào)。“這是大熊貓的糞便，就像醫(yī)院檢驗(yàn)科窗口一樣，瓶子和大熊貓需要一一對(duì)應(yīng)。”李仁貴介紹。

研究室里，還有形似電飯煲的離心機(jī)，用于對(duì)液態(tài)樣品進(jìn)行沉淀和進(jìn)一步提取；形似抽油煙機(jī)的裝置，功能是把室內(nèi)的粉塵抽出去，保持環(huán)境潔凈；以及一個(gè)顯微鏡，用于觀察樣品。

從工作流程看，大熊貓的糞便、血液、尿液等樣品采集后，都會(huì)送到實(shí)驗(yàn)室做化驗(yàn)、分析。目前，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備雖多但都比較常見，科研人員解釋，“因?yàn)槲覀兯龅拇蟛糠止ぷ?，使用常?guī)儀器就能滿足。有些使用頻率不高的昂貴儀器，可采取購買檢測(cè)服務(wù)的方式。”

“當(dāng)然，也有一些老百姓比較陌生的設(shè)備。”科研人員指著一臺(tái)儀器說，“比如這套核酸電泳系統(tǒng)，是用來分析DNA片段的。”

科研人員忙什么? 當(dāng)“鏟屎官”是為做親子鑒定 “熊口普查”是為精準(zhǔn)辨識(shí)每一只“滾滾”

作為哺乳動(dòng)物的大熊貓，其繁殖和人類有很多相似之處。比如，近親繁殖會(huì)大大增加胎兒畸形及某些先天性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

“可是大熊貓不明白這個(gè)道理，交配的時(shí)候不考慮那么多。”李仁貴說，為促進(jìn)大熊貓優(yōu)生優(yōu)育，細(xì)胞與遺傳研究室的主要職責(zé)之一，就是對(duì)圈養(yǎng)大熊貓進(jìn)行親子鑒定。

如何鑒定？“方式也和人類相似。”李仁貴說，首先，要采集到大熊貓新鮮的糞便或血液、組織，然后，從糞便表面黏膜或者血液中提取DNA進(jìn)行分析，從而進(jìn)行鑒定。

對(duì)人類來說，目前只需對(duì)疑似父子或母子進(jìn)行鑒定，就能得出較準(zhǔn)確的結(jié)果，而對(duì)大熊貓來說，受技術(shù)制約，必須對(duì)疑似父母子3只都做鑒定，否則準(zhǔn)確率將大幅降低。

實(shí)驗(yàn)室成立兩年多來，已為數(shù)十只大熊貓幼崽進(jìn)行了親子鑒定。“鑒定后，我們會(huì)把近親大熊貓進(jìn)行隔離，把親緣關(guān)系遠(yuǎn)的撮合到一起。這樣，它們繁殖出的后代，患病概率會(huì)大大降低。”李仁貴說。

幫助大熊貓順利繁殖，則是繁殖生理研究室的主要任務(wù)。每年2月至5月，大熊貓繁殖進(jìn)入高峰期。這段時(shí)間，繁殖生理研究室的科研人員會(huì)每天檢測(cè)雌性大熊貓的雌激素水平，追蹤每只雌性大熊貓的發(fā)情進(jìn)展，判斷排卵受孕的良好時(shí)機(jī)。

“這個(gè)酶標(biāo)儀就是專門用來測(cè)激素水平的，通過分析尿液就能知道大熊貓大概什么時(shí)候處于排卵期。原理類似于人類檢測(cè)用的排卵試紙。”科研人員說。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，兩年多來，實(shí)驗(yàn)室共為雌性大熊貓檢測(cè)雌激素1000余次。檢測(cè)到排卵后，就要努力為大熊貓創(chuàng)造繁殖機(jī)會(huì)和環(huán)境。

如果大熊貓對(duì)身邊的異性一直提不起興趣，怎么辦？這時(shí)候，科研人員就會(huì)采取人工授精的方式，幫助大熊貓懷孕。“這個(gè)罐罐就是存放大熊貓精子的。”科研人員指著儀器室里的幾個(gè)大酒缸似的液氮罐介紹，“液氮罐中采用超低溫儲(chǔ)存，確保精子質(zhì)量。兩年多來，我們共幫助數(shù)十只大熊貓人工授精。”

個(gè)體識(shí)別，是實(shí)驗(yàn)室的又一項(xiàng)探索。記者了解到，每隔一段時(shí)間，相關(guān)部門就會(huì)組織開展一次野生大熊貓數(shù)量、分布等情況調(diào)查。這相當(dāng)于一次“熊口普查”，掌握它們的生存狀況，實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)研究行動(dòng)。尤其是對(duì)野外放歸大熊貓的跟蹤調(diào)查，個(gè)體識(shí)別更是調(diào)查研究的前提。

對(duì)于非專業(yè)人士而言，要從一堆黑白的、胖乎乎的“滾滾”中，準(zhǔn)確辨認(rèn)出誰是張三誰是李四，是非常困難的。即便是長期與大熊貓打交道的科研人員，也很不容易。

“我們通過對(duì)大熊貓糞便、血液等樣品的分析，能進(jìn)行準(zhǔn)確的個(gè)體識(shí)別。”李仁貴說，兩年多來，實(shí)驗(yàn)室已成功識(shí)別140余只野生大熊貓，并與相關(guān)單位共同開展相關(guān)課題研究。

未來要破解哪些難題?

判斷野生大熊貓的年齡和受孕情況 探索細(xì)胞克隆和試管嬰兒技術(shù)

“目前，我們還有多個(gè)技術(shù)難題待解。”相關(guān)負(fù)責(zé)人坦言，其中“通過實(shí)驗(yàn)判斷野生大熊貓的年齡”和“通過實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確判斷大熊貓是否成功受孕”是當(dāng)前正在努力解決的問題。

科研人員說，判斷大熊貓的年齡，對(duì)了解、研究大熊貓野生種群的年齡結(jié)構(gòu)意義重大。了解個(gè)體年齡，有助于采取相應(yīng)保護(hù)措施；了解群體年齡結(jié)構(gòu)，則有助于對(duì)整個(gè)大熊貓生存環(huán)境作出科學(xué)規(guī)劃。

不過，就像判定人的年齡一樣，即便是有血液化驗(yàn)等手段，也只能確定大致范圍，無法給出確切數(shù)字。此外，對(duì)野生大熊貓進(jìn)行采血也不是件易事。

“大熊貓交配后，受精卵可能會(huì)延遲在子宮著床，也可能出現(xiàn)食欲不振、精神萎靡等‘假懷孕’現(xiàn)象。”李仁貴說，若是能準(zhǔn)確判斷大熊貓是否成功受孕，就能避免造成重復(fù)勞動(dòng)和資源浪費(fèi)，并為雌性大熊貓繁育管理提供參考。

“實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)，遠(yuǎn)不止破解幾個(gè)科研技術(shù)難題。”相關(guān)負(fù)責(zé)人說，隨著對(duì)大熊貓相關(guān)研究的突破和積累，實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)將不斷延伸拓展。

按照計(jì)劃，未來，實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)穩(wěn)步開展大熊貓生態(tài)生物學(xué)、野化放歸、野外引種、重引入等研究，力爭(zhēng)在5年內(nèi)放歸15至20只大熊貓。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還將在大熊貓細(xì)胞克隆、大熊貓?jiān)嚬軏雰旱确矫?，開展探索研究和技術(shù)儲(chǔ)備，計(jì)劃建成初具規(guī)模的大熊貓精液戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫，持續(xù)推進(jìn)圈養(yǎng)種群優(yōu)生優(yōu)育，協(xié)助推進(jìn)大熊貓國際合作。

在上述負(fù)責(zé)人看來，要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，一方面要加強(qiáng)與相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作，另一方面要通過自主培養(yǎng)和吸引等方式，鍛造一支素質(zhì)過硬、專業(yè)、穩(wěn)定的人才隊(duì)伍。

目前，實(shí)驗(yàn)室有專兼職人員186人。“我們需要的是發(fā)自內(nèi)心熱愛這項(xiàng)事業(yè)，并能夠真正扎根實(shí)驗(yàn)室、甘坐冷板凳的研究人才。”李仁貴說。

https://epaper.scdaily.cn/shtml/scrb/20210316/251542.shtml