為了“滾滾”的優生優育 這個實驗室操碎了心

在都江堰的大熊貓科研基地，吃著點心的大熊貓驀然發現鏡中“帥呆了”的自己。四川日報全媒體記者 華小峰 攝

飲用水瓶裡裝的都是從野外提取到的大熊貓糞便。四川日報全媒體記者 華小峰 攝

在細胞與遺傳研究室工作的科研人員。四川日報全媒體記者 華小峰 攝

探訪頂尖實驗室

這幾天，李仁貴很“宅”。每天早上走進實驗室，第一件事就是把電腦打開，通過微信視頻和千裡之外的東北林業大學專家們討論，如何通過DNA准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物保護生物學國家林業和草原局重點實驗室細胞與遺傳研究室副主任，他坦言自己“為‘滾滾’們的優生優育操碎了心”。他所在的實驗室除了做研究之外，還負責給大熊貓做親子鑒定、個體識別以及人工授精等。

如何給大熊貓做親子鑒定？實驗室裡還有哪些好玩的東西？近日，記者進行了探訪。

實驗室名片

大熊貓國家公園珍稀動物保護生物學國家林業和草原局重點實驗室

2018年6月在中國大熊貓保護研究中心挂牌成立，是首個與大熊貓國家公園建設配套的部級重點實驗室。依托邛崍山瀕危野生動植物保護生物學國家長期科研基地、岷山瀕危野生動植物保護生物學國家長期科研基地等平台，開展大熊貓生態生物學、野化放歸、野外引種、重引入等研究。

實驗室長啥樣?

冰箱裡裝著大熊貓的糞便和血樣

“抽油煙機”抽的不是油煙是粉塵

實驗室總部在中國大熊貓保護研究中心都江堰青城山基地內，設有野外生態、細胞與遺傳、繁殖生理、疾病防控、大熊貓文化、大熊貓社會生態學等6個研究室。

一步入細胞與遺傳研究室，映入眼帘的就是一台兩米多高的大冰箱，冰箱上的數值顯示，內部溫度為零下70攝氏度。大冰箱旁，還有幾個普通家用冰箱。李仁貴介紹，這些冰箱專門用於存放大熊貓的糞便、血樣、試劑、身體組織等。

“一些實驗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天時間內部溫度就可能回升到零攝氏度以上。而這個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採集來的，一定要保存好。

研究室的地上放著一個大紙箱，紙箱中裝著40多個飲用水瓶，瓶子裡裝了些棕黑色固液混合物，瓶身還貼有編號。“這是大熊貓的糞便，就像醫院檢驗科窗口一樣，瓶子和大熊貓需要一一對應。”李仁貴介紹。

研究室裡，還有形似電飯煲的離心機，用於對液態樣品進行沉澱和進一步提取﹔形似抽油煙機的裝置，功能是把室內的粉塵抽出去，保持環境潔淨﹔以及一個顯微鏡，用於觀察樣品。

從工作流程看，大熊貓的糞便、血液、尿液等樣品採集后，都會送到實驗室做化驗、分析。目前，實驗室儀器設備雖多但都比較常見，科研人員解釋，“因為我們所做的大部分工作，使用常規儀器就能滿足。有些使用頻率不高的昂貴儀器，可採取購買檢測服務的方式。”

“當然，也有一些老百姓比較陌生的設備。”科研人員指著一台儀器說，“比如這套核酸電泳系統，是用來分析DNA片段的。”

科研人員忙什麼?

當“鏟屎官”是為做親子鑒定

“熊口普查”是為精准辨識每一隻“滾滾”

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

“可是大熊貓不明白這個道理，交配的時候不考慮那麼多。”李仁貴說，為促進大熊貓優生優育，細胞與遺傳研究室的主要職責之一，就是對圈養大熊貓進行親子鑒定。

如何鑒定？“方式也和人類相似。”李仁貴說，首先，要採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進行分析，從而進行鑒定。

對人類來說，目前隻需對疑似父子或母子進行鑒定，就能得出較准確的結果，而對大熊貓來說，受技術制約，必須對疑似父母子3隻都做鑒定，否則准確率將大幅降低。

實驗室成立兩年多來，已為數十隻大熊貓幼崽進行了親子鑒定。“鑒定后，我們會把近親大熊貓進行隔離，把親緣關系遠的撮合到一起。這樣，它們繁殖出的后代，患病概率會大大降低。”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。每年2月至5月，大熊貓繁殖進入高峰期。這段時間，繁殖生理研究室的科研人員會每天檢測雌性大熊貓的雌激素水平，追蹤每隻雌性大熊貓的發情進展，判斷排卵受孕的良好時機。

“這個酶標儀就是專門用來測激素水平的，通過分析尿液就能知道大熊貓大概什麼時候處於排卵期。原理類似於人類檢測用的排卵試紙。”科研人員說。

據不完全統計，兩年多來，實驗室共為雌性大熊貓檢測雌激素1000余次。檢測到排卵后，就要努力為大熊貓創造繁殖機會和環境。

如果大熊貓對身邊的異性一直提不起興趣，怎麼辦？這時候，科研人員就會採取人工授精的方式，幫助大熊貓懷孕。“這個罐罐就是存放大熊貓精子的。”科研人員指著儀器室裡的幾個大酒缸似的液氮罐介紹，“液氮罐中採用超低溫儲存，確保精子質量。兩年多來，我們共幫助數十隻大熊貓人工授精。”

個體識別，是實驗室的又一項探索。記者了解到，每隔一段時間，相關部門就會組織開展一次野生大熊貓數量、分布等情況調查。這相當於一次“熊口普查”，掌握它們的生存狀況，實施相應的保護研究行動。尤其是對野外放歸大熊貓的跟蹤調查，個體識別更是調查研究的前提。

對於非專業人士而言，要從一堆黑白的、胖乎乎的“滾滾”中，准確辨認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。

“我們通過對大熊貓糞便、血液等樣品的分析，能進行准確的個體識別。”李仁貴說，兩年多來，實驗室已成功識別140余隻野生大熊貓，並與相關單位共同開展相關課題研究。

未來要破解哪些難題?

判斷野生大熊貓的年齡和受孕情況

探索細胞克隆和試管嬰兒技術

“目前，我們還有多個技術難題待解。”相關負責人坦言，其中“通過實驗判斷野生大熊貓的年齡”和“通過實驗准確判斷大熊貓是否成功受孕”是當前正在努力解決的問題。

科研人員說，判斷大熊貓的年齡，對了解、研究大熊貓野生種群的年齡結構意義重大。了解個體年齡，有助於採取相應保護措施﹔了解群體年齡結構，則有助於對整個大熊貓生存環境作出科學規劃。

不過，就像判定人的年齡一樣，即便是有血液化驗等手段，也隻能確定大致范圍，無法給出確切數字。此外，對野生大熊貓進行採血也不是件易事。

“大熊貓交配后，受精卵可能會延遲在子宮著床，也可能出現食欲不振、精神萎靡等‘假懷孕’現象。”李仁貴說，若是能准確判斷大熊貓是否成功受孕，就能避免造成重復勞動和資源浪費，並為雌性大熊貓繁育管理提供參考。

“實驗室的目標，遠不止破解幾個科研技術難題。”相關負責人說，隨著對大熊貓相關研究的突破和積累，實驗室的業務將不斷延伸拓展。

按照計劃，未來，實驗室將繼續穩步開展大熊貓生態生物學、野化放歸、野外引種、重引入等研究，力爭在5年內放歸15至20隻大熊貓。

同時，實驗室還將在大熊貓細胞克隆、大熊貓試管嬰兒等方面，開展探索研究和技術儲備，計劃建成初具規模的大熊貓精液戰略儲備庫，持續推進圈養種群優生優育，協助推進大熊貓國際合作。

在上述負責人看來，要實現這些目標，一方面要加強與相關機構的合作，另一方面要通過自主培養和吸引等方式，鍛造一支素質過硬、專業、穩定的人才隊伍。

目前，實驗室有專兼職人員186人。“我們需要的是發自內心熱愛這項事業，並能夠真正扎根實驗室、甘坐冷板凳的研究人才。”李仁貴說。（四川日報全媒體記者 王代強）