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

飲用水瓶里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，通過微信視頻和千里之外的東北林業(yè)大學專家們討論，如何通過DNA準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(yè)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(yōu)生優(yōu)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？實驗室里還有哪些好玩的東西？近日，記者進行了探訪。

□四川日報全媒體記者 王代強

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(yè)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掛牌成立，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臺，開展大熊貓生態(tài)生物學、野化放歸、野外引種、重引入等研究。

實驗室長啥樣? 冰箱里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(nèi)，設有野外生態(tài)、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(tài)學等6個研究室。

一步入細胞與遺傳研究室，映入眼簾的就是一臺兩米多高的大冰箱，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(nèi)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采集來的，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，瓶子里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(yī)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。

研究室里，還有形似電飯煲的離心機，用于對液態(tài)樣品進行沉淀和進一步提??；形似抽油煙機的裝置，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(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。”科研人員指著一臺儀器說，“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“鏟屎官”是為做親子鑒定 “熊口普查”是為精準辨識每一只“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么多。”李仁貴說，為促進大熊貓優(yōu)生優(yōu)育，細胞與遺傳研究室的主要職責之一，就是對圈養(yǎng)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進行分析，從而進行鑒定。

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

實驗室成立兩年多來，已為數(shù)十只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，追蹤每只雌性大熊貓的發(fā)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么時候處于排卵期。原理類似于人類檢測用的排卵試紙。”科研人員說。

據(jù)不完全統(tǒng)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(chuàng)造繁殖機會和環(huán)境。

如果大熊貓對身邊的異性一直提不起興趣，怎么辦？這時候，科研人員就會采取人工授精的方式，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里的幾個大酒缸似的液氮罐介紹，“液氮罐中采用超低溫儲存，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(shù)量、分布等情況調(diào)查。這相當于一次“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(diào)查，個體識別更是調(diào)查研究的前提。

對于非專業(yè)人士而言，要從一堆黑白的、胖乎乎的“滾滾”中，準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，能進行準確的個體識別。”李仁貴說，兩年多來，實驗室已成功識別140余只野生大熊貓，并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“通過實驗準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(jié)構(gòu)意義重大。了解個體年齡，有助于采取相應保護措施；了解群體年齡結(jié)構(gòu)，則有助于對整個大熊貓生存環(huán)境作出科學規(guī)劃。

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

“大熊貓交配后，受精卵可能會延遲在子宮著床，也可能出現(xiàn)食欲不振、精神萎靡等‘假懷孕’現(xiàn)象。”李仁貴說，若是能準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，并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(yè)務將不斷延伸拓展。

按照計劃，未來，實驗室將繼續(xù)穩(wěn)步開展大熊貓生態(tài)生物學、野化放歸、野外引種、重引入等研究，力爭在5年內(nèi)放歸15至20只大熊貓。

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(guī)模的大熊貓精液戰(zhàn)略儲備庫，持續(xù)推進圈養(yǎng)種群優(yōu)生優(yōu)育，協(xié)助推進大熊貓國際合作。

在上述負責人看來，要實現(xiàn)這些目標，一方面要加強與相關機構(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)定的人才隊伍。

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

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