科技让奶牛不惧“高反”
2024-02-24 21:20:07 杏彩平台总代理注册网址
“只要给奶牛戴上这个面罩,我们大家可以实时监测奶牛的血氧饱和度,判断是否发生高原反应,并根据个体需要调节吸氧。”近日,在第二十四届中国北京国际科技产业博览会上,一款动物智能穿戴设备引起了广泛关注。
这是中国科学院亚热带农业生态研究所(以下简称中科院亚热带生态所)与西藏自治区科研院所和企业一起,为攻克西藏奶牛高原病共同研发的重要成果。
十余年来,中科院亚热带生态所科技,解决了奶牛抗高原病世界性难题,并且研发出智能监测设备,让科技成果转化为现实生产力,给高原农牧民带去致富的希望,为西藏地区乡村振兴写下浓墨重彩的一笔。
“青稞、牦牛和酥油是西藏的生活必需品。其中,酥油是从牛奶乳脂里提炼出来的,所以当地对于牛奶的需求量巨大。”中科院亚热带生态所研究员周传社在接受《中国科学报》采访时表示。
然而,本土牛体况小,平均每头牛每天产两斤奶,如此低的产奶量根本没办法满足西藏地区的实际需求。
“在此背景下,西藏自‘十二五’开始大规模引入区外高产的良种奶牛,主要品种为荷斯坦奶牛和娟姗牛。但由于高海拔、低氧等一系列因素导致引进奶牛出现高原反应,极度影响奶牛生产效益。”西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所(以下简称区农科院畜牧所)所长巴桑旺堆告诉《中国科学报》。
在引入一年半以后,荷斯坦奶牛死亡率17.4%,犊牛死亡率为35%;娟姗牛死亡率11%,犊牛死亡率高达85%以上。
与此同时,“受地理环境和天气特征情况影响,加上饲养管理上的水准限制,引进的良种奶牛生产性能普遍低下,荷斯坦奶牛日均产奶量约8公斤,娟姗牛日均产奶量约5公斤,还不到内地奶牛单产水平的一半。”巴桑旺堆说。
“‘一方水土养一方人’,所以我们大家都认为它们采食的饲草料里可能有特殊功能性成分发生功效。在结合本地功能性植物分析后,我们从红景天植物里提取到了一种叫‘红景天苷’的活性成分。”周传社说。
仅依靠“红景天苷”提取物可不行,研究团队将功能型氨基酸、复合微生物添加剂以及植物提取物等作为原料,按照特殊的比例复配,研发出抗高原病饲料添加剂。
周传社介绍,这款产品主要是通过提高机体免疫力、红细胞运氧能力及机体造血功能,抑制机体炎症反应,维持奶牛胃肠道微生物区系平衡来达到预防和治疗奶牛高原病的目的。
根据西藏地区气候特点,该研究团队制定出具有针对性的技术方案,即每年5月~9月,每头奶牛每天饲喂20克抗高原病饲料添加剂,10月至次年4月份,每头奶牛每天饲喂40克抗高原病饲料添加剂,应用效果显著。
结果表明,牛场荷斯坦奶牛死亡率降低至10%左右,日均产奶量为15.90公斤,明显高于西藏地区中等水准8公斤;娟姗牛死亡率降低至4%,日均产奶量为13.61公斤。
“奶牛高原病一直是世界性难题,严重制约了当地奶业发展。我们研发的技术突破了高原病这一关键障碍,取得了很好的成效,有助于推动西藏地区奶业高水平质量的发展。”中科院亚热带生态所所长谭支良在接受《中国科学报》采访时说。
高原病存在“发现难、预防难、监测难、后期治疗难”的“四难”问题,但预防疾病永远要比治疗更重要。
研究团队意识到,研发出能实时监测奶牛生理状况的智能监测设备,对高原病的防治具备极其重大意义。
“这是一款载体设备,但如何把它固定在牛身上可不是一件易事。”周传社说,从最开始固定在牛耳朵上,再到脖子上,效果都有所欠缺。“现在,我们已研发到第四代产品,是一种穿戴式设备,像呼吸面罩一样固定在头上。”
这款穿戴一体设备能够实时监测奶牛生理状态,该设备集奶牛血氧饱和度、心率、血流灌注实时监测和吸氧治疗于一体。
“高原病早发现早治疗,效果才更好。血氧饱和度高低可反映机体的缺氧程度,当血氧饱和度降到一定阈值时,这款智能设备会及时发出预警,并根据实际的需求为奶牛提供鼻吸式吸氧,实现早期干预治疗,以此来降低发病率和死亡率。”区农科院畜牧所副研究员李斌告诉《中国科学报》。
此外,研究团队还拓展了奶牛运动、体温以及发情等监测,并可以通过4G数据传输,实时将奶牛生理状况传输至移动终端,实现了对高原奶牛健康情况的远距离实时监测,以达到早发现、早预防、早治疗的目的,完全解决高原病的“四难”问题。
周传社介绍,这款设备已经在西藏地区四个牧场将近5000头奶牛身上进行了规模化验证,认可度非常高,正在西藏进行大规模推广。
值得一提的是,科研团队根据实时监测的数值,对每只奶牛的身体健康情况和生命体征有仔细地了解后,会将牧场的奶牛进行分群,通过不同的饲料添加梯度以及添加时间,实现科学地监测和管理。
“与普遍情况下的混养相比,这样的做法可以大幅度降低牧场的养殖成本,按需科学分配,也会提高牛群的产奶效益。”周传社说。
中央、国务院印发的《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》中指出,要全力发展草食畜牧业,做大做强民族奶业。在李斌看来,团队研发的这些成果是发展智慧畜牧业重要的一环,前景广阔。
“西藏没有高精尖产业,草牧业仍是西藏地区乡村振兴和产业兴旺的重要突破口。”谭支良指出。
但从西藏地区草牧业发展外部背景来看,在国家生态安全屏障建设(生态红线)与西藏自身粮食安全(粮食红线)“双红线”压力下,全区能够为饲草生产配套的土地资源,尤其是耕地资源十分有限。
另一方面,饲草严重短缺、草畜不平衡仍然是当前乃至未来长期面临的最要紧的麻烦。“本土大多为低质的粗饲料,养殖效益低,而从外部购入饲料的物流成本占到整个饲料成本的一半以上。”周传社说。
在研究团队看来,这种外部“双高压”与内部矛盾紧绷的困境是导致西藏地区草牧业发展缓慢的主要原因。
“促进当地草牧业发展,让农牧民增收,是我们一个很重要的工作内容。”谭支良表示。
那么,如何有效拓展西藏农牧民增收空间和途径?“当务之急是提高综合养殖效益。”周传社回答。
自2011年开始,中科院亚热带生态所开展饲料资源开发利用研究,对西藏地区常用饲草饲料资源黑麦草、苇状羊茅、芦苇、燕麦草、紫花苜蓿,以及农作物秸秆包括玉米秸秆、青稞秸秆、油菜秸秆、豌豆秸秆、小麦秸秆进行了营养价值评定,最终认定苇状羊茅和玉米秸秆是适合西藏地区畜牧养殖的两种粗饲料。
在西藏地区原有的饲料基础上,科研团队还进一步对西藏地区奶牛配方来优化调整,得到适合西藏地区奶牛健康养殖的饲料配方。
“把抗高原病饲料添加剂和饲料配方结合起来应用,取得了良好的经济效益与社会效益。”李斌说。
团队利用研究成果在西藏泉峰高标准奶牛养殖基地累计推广奶牛3000余头,使得牛场泌乳奶牛从平均单产3.5吨提高到平均单产5吨,达到西藏地区奶牛单产领先水平;为该养殖基地每年新增利润300余万元,对促进农牧民增收具备极其重大作用。
“下一步,我们将通过合作继续攻克一些奶牛高原适应性方面的难题。另外还要把适宜于生态草牧业的核心关键技术,用西藏地区农牧民可接受的方式来进行推广和示范。并对畜种适应性机理基础性研究进一步凝练和提升,用科技支撑西藏草牧业可持续发展。”谭支良表示。
风力发电取决于风力大小、太阳能发电取决于阳光是否充足,上海人工智能实验室研发的“风乌”大模型,正在让AI用于气象预测,辅助防灾减灾、能源生产。
发展新质生产力以推动中国式现代化建设,关键一招是深入实施创新驱动发展的策略,把科学技术创新摆到更突出的位置,重点加强关键核心技术攻关能力。
在守住粮食安全、生态安全底线和历史背景和文化保护线基础上,我国明确村庄规划实施的“农民主导”特征并坚持“多规合一”改革方向。
工业与信息化部近日印发的《工业领域碳达峰碳中和标准体系建设指南》,提出了到2025年和2030年的一系列建设目标,同时规划了工业领域碳达峰碳中和标准体系框架和碳达峰碳中和标准制定重点领域。
虽然AI绘画在技术层面有重大的突破,但在创造上却有其限度。AI自始至终是技术,是工具,AI绘画作品不是艺术作品。
总之,AI是模拟人类智能的技术,属于新时期人类智能的外在表现形态。AI时代艺术领域产生的AI绘画,其本质上也就是“人类艺术智能”基于“人工智能技术”而创造的“人类智能艺术”,这当然仍属于人类的艺术创作行为。
当前,新一轮科技和产业变革正处于快速迭代的关键阶段,是难得的历史机遇,但其对传统的线性科学技术创新模式也提出了新挑战。
做“顶天立地”的科研,还需要科研评估避免“一刀切”,防止人才帽子异化。针对基础研究和转化研究,应分类制定人员考核机制和绩效评估机制,用不同的评价体系去衡量成果产出,尽可能的避免科研过度功利化。
占全球森林总面积23%的山地森林,多数位于地震带上,常受到地震等地质活动的干扰。
中华优秀民间传统文化是中华文明的智慧结晶和精华所在,其诸多重要元素、思想及其对真理的追求和对实践的重视,都是科学普及和科学素质建设所需要的重要精神特质。新时代科普工作要善于汲取中华优良历史传统文化的力量,推动科普工作创新性发展。
高水平研究型大学是基础研究的主力军和重大科学技术突破的生力军,我们要发挥其基础研究的优势、学科交叉融合的优势,更好地服务国家战略和经济社会发展。
钽易解石出现于高演化稀有金属伟晶岩中,代表了成矿流体极度富钽的特征,对钽矿找矿及其成矿作用的研究具备极其重大意义。
年产千万台高配置手机的小米智能工厂在昌平投产。2023年,北京重点培育的十大高精尖产业集群收入全部突破千亿级,其中,新一代信息技术产业突破三万亿元,智能装备产业突破五千亿元。
近日,全国政协2023年度好提案名单出炉,由全国政协委员、中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)党委书记刘连新提交的《关于进一步深化医疗服务价格调整的提案》入选58件好提案之一。
实地调研、座谈交流、查阅资料、研读文献、撰写提案文稿……徐星最近一直在思考怎么样发出中小学科学教育方面的“好声音”。
历史上瘟疫是人类面临的最大危害之一,某些特定的程度上甚至阻碍社会经济发展。一项国际研究发现,罗马帝国暴发的3次大规模瘟疫均发生在异常寒冷和干旱的时期,研究人员推测气候异常和瘟疫可能与罗马帝国衰落有关联。
研究结果能指导培育无油胞新品种,去除果皮精油苦麻味,提升金柑等果实鲜食品质
分子探针是具有特定生物靶向性质的示踪标记物,也是分子成像领域的核心技术和国际研究前沿。