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2021年10月22日 下午
第十届李曼中国养猪大会分会6养猪新技术在重庆悦来国际会议中心举行。本次大会由中国农业大学王军军主持。
大会笔记精彩内容如下：
1.扬翔智能化养猪的研究与应用
刘向东， 华中农业大学
一、智能化养猪产业的发展
1.1智能化养猪是国家支持与鼓励的发展方向
今天的养猪业正以前所未有的速度在发展着，而中国养猪业的行业生态发生了巨大的变化。让猪上楼，用高科技养猪，把猪养在楼房？这个听起来不太现实的问题，现在正被越来越多的公司实践着。楼房猪场积极打造“环境友好型”养殖模式，通过臭气集中处理达标排放、污水零排放以及有机肥自动化处理等技术创新，最终得以实现洁净无臭养殖，即便是在距离猪场生产区仅100多米远的观景台上也闻不到臭味听不到噪音，而且楼房猪场用地仅为传统平层猪场的1/10，大大减少了对土地资源的占用和破坏。
扬翔的信息化建设从公司成立到现在，从未间断。1998年至今，扬翔实现了从传统养猪、科学养猪、数据养猪，再到互联网养猪的跨越。通过大量高科技的应用，把猪搬上互联网，提升生产管理效率，让养猪更智能、更高效。目前，扬翔猪场内已应用各类智能化设备，包括身份识别类、精准饲喂类、体重数据采集等。
在智能设备应用前，数据在企业内部是“孤岛”，猪场知道猪场的数据，供应端知道供应端的数据，二者并不相通，而智能设备使用后可以在技术层面把人、猪、物、场、企各方面的数据全部通过这个平台打通。而且智能设备能够实现母猪从以前的群体管理到现在的个体管理。并通过智能供水、供电、设备在线化监控，保障猪场用水、用电安全，保障猪场供料安全。
扬翔智能化养猪发展思路：
如何把猪养的更好，施亮认为专业养猪能力和智能养猪能力缺一不可。
智能化养猪可以带来许多颠覆性的革新，比如数据管理分析方面。
数据只有清晰、真实，才有价值，才能真正反映问题，才能反过来促进养猪能力的提升。
专业养猪能力和智能养猪能力相结合，不仅是未来养猪业发展的方向，也是猪场参与竞争的关键能力。—2018年，扬翔股份总裁施亮《光荣与梦想，扬翔的转型之道》
二、扬翔智能化养猪发展思路
进军“料、养、宰、商一体化”高端养猪业
面对产业转型升级发展的需要，扬翔坚定产业互联网，探索产业互联网，内部猪场上线FPF 智能平台系统以及设备，探索践行全新的产业模式，打造以智能房养猪为核心的产业互联网“料、养、宰、商”一体化猪业全产业链，致力发展成为提供健康、安全、美、便利食品的全产业链科技型食品公司。
三、扬翔智能化养猪应用进展
3.1随时地通过 FPF APP 查看猪场情况
工人/场长难以直观查看栏舍/猪场整体情况。实现线上线下猪场一体化管理想看猪群情况只能在电脑前或进栏舍查看，随时随地查看猪只完整档案。
3.2猪场生产管理智能化：实现人、猪、场、企在线管理
生产任务自动推送、高效指导员工工作
主要靠原始纸质记录单，拿着进生产区，基于产业互联网引擎，让业务自动运行
靠场长、主管安排，人工干预多，易遗漏。系统自动推送日常工作并分配至角色员工靠员工自身业务水平，水平参齐不齐，未完成工作项报警，让员工更高效工作
3.3猪场装备设备管理智能化：智能、供电、设备在线化监控
上线前：
人工巡检无法发现设备隐患，设备损坏影响正常生产
传统猪场水、电、料占成本80%，浪费无法发现
传统猪场水、电、料管路复杂，排查问题耗时耗力
上线后：
设备预知性堆护，减少故障停机影响生产的时间
水、电、料浪费可预警任务推送，及时有效控制成本
设备数字化、在线化监控，任意线路问题可视化排障
3.4养猪硬件智能化
全面应用各类智能化设备，通过智能硬件将养殖过程数据化
3.5母猪个体智能化管理:实现母猪个体在线化、精细化管理
使用前：
生产业务信息查看及获取不及时
异常猪只只能查看繁殖卡有限信息判断。
猪只管理难度大，对工业务水平要求高。
使用后：
RFID实现猪只个体精细化管理
实时获取猪只变化数据
按不同条件查询猪群状态，方便监控猪群情况
发现异常猪只及时处理，随时跟踪
2.如何使用仪器数据
托马斯·诺顿，比利时天主大学
随着现代科技的发展，猪场的饲喂方式逐渐由传统的人工给料、自动化饲喂，向智能化饲喂发展。智能化饲喂设备不仅可以减少劳动力，还可以提升管理水平、降低饲料成本。
巨大的挑战：可持续集约化
商业猪场通常由少数人管理大量的猪。
缺乏个人关注导致了健康和福利问题。
随着科技的不断发展，现在养猪基本上都是智能化养猪，有越来越多的新设备出现，既能解放劳动力，又可以提高生产力。目前市面上的养猪设备主要有五大类，包括房舍设备、喂料系统、排粪设备、环境控制系统、其他设备。
1、房舍设备：包含定位栏、肥猪栏、分娩栏、饮水系统、漏粉地板、干湿喂料器、保育栏、智能饲喂器等。
2、喂料系统：包括料塔、料线、哺乳母猪智能饲喂器、保育智能干湿饲喂器、小群养只能饲喂器、母猪饲喂站等。
3、排粪设备：包括水泡粪、排污阀、刮粪板、粪便干湿分离设备、发酵设备等。
4、环境控制系统：包含水帘、风机、锅炉取暖、卷帘、喷雾消毒降温系统、房顶排气扇、进场消毒通道、猪舍环境自动控制箱等。
5、其它设备：种猪测定站、配种工具、妊娠检测工具、B超、化验设备、猪只标示器件、猪场管理软件、猪场全场监控系统等。商业精准畜牧业解决方案：成功案例
高潜力的精准畜牧业解决方案
精确喂养 - 最先进的技术
商业论点
群养动物=饲料高损耗
营养物质的过度供应
精确饲喂的组成部分：
测量设备(体重和饲料的秤)
实时模型（例如，估计实时营养需求等）
执行器 （例如，智能喂食器等）
使用基于深度学习的计算机视觉自动检测咬尾行为
减少福利的问题（失血、感染等）
猪生产中的经济损失
在已经发生攻击时被注意到
目标找到并识别猪舍中的咬尾行为
美国农业部压力实时监测
方法：2头大白猪x约克夏，体重20公斤。
猪转实验栏（DeBoer等人，2015年 ）
用放置在猪腹部的三维加速度计测量动物的运动（100 Hz，±16 G）。
心率是用围绕在前腿后面的躯干上的皮带测量的（1赫兹，25-240 BPM，精确度+-1 BPM）。
在整个实验过程中进行了录像，以捕捉动物的反应。
我们需要考虑的是什么？
PLF是否会推动农业走向更高的工业化水平？
PLF可以成为系统反思的一部分!
PLF是否能让农民赚钱？
需要商业模式和参与
PLF会使农民的能力下降吗？
需要提高农民/照顾者的技能!
总体结论：
动物监测是一个不断发展的领域，新的想法正在出现
由于难以向农民展示附加值，许多技术陷入了困境
加快实施PLF需要研究人员、农民、行业和利益相关者之间的合作
3.制约猪精准营养供给的关键因素及其改进策略
王军军，中国农业大学
众所周知，在畜牧业生产中，粮食饲料占畜禽总饲料的90%以上，其作为常规饲料的供需缺口越来越大，加上常规饲料原料价格的上涨，适当应用非常规饲料原料可以有效降低养殖生产中的饲料成本。使用非常规饲料原料时，需要评定其营养成分和能量效率（有效能值、有效赖氨酸、有效磷等），根据其营养成分和营养特性，确定在日粮中的用量，并且需要确保日粮氨基酸之间的平衡。
非常规饲料原料是指在配方中较少使用，或者对营养特性和饲用价值了解较少的那些饲料原料，其主要来源于农副产品和食品工业副产品。常见的非常规原料有菜粕、棉粕、葵花粕、花生饼、米糠、豆渣、酒糟、木薯、小麦胚芽、玉米胚芽、DDGS等。
由于非常规饲料原料具有适口性差、含抗营养因子、消化利用率低等多方面的局限性，在使用时要注意根据各种饲料原料的实际情况对其进行适当的处理并调整在猪料内的添加比例。对于含有抗营养因子的饲料原料，需要通过加工处理或使用功能性添加剂，使抗营养因子饨化或脱毒。例如，在含有非淀粉多糖的非常规原料及其副产品的日粮中，使用β-葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶等；在含有植酸水平高的日粮中，使用植酸酶；在含有棉酚的棉子粕日粮中，添加硫酸亚铁等。
王教授分享了：
a、猪饲料营养价值评定技术规程的建立
b、猪饲料原料营养价值数据库和动态模型的研究
c、猪营养需要量的模型化研究
d、基于采食后血浆代谢标记物的营养状况监测评价
e、低蛋白(蛋白质减量)及新型消化动力学平衡日粮
f、非常规饲料资源开发利用及玉米豆粕减量替代
猪饲料营养价值：
发明了猪专用消化代谢试推广应用
系统比较了不同试验方法对猪饲料营养价值评定结果的影响，建立了猪消化能代谢能等5项饲料营养价值评定技术规程，并形成了国家标准。
国家饲料工程技术研究中心建立了112种原料、58项概率养分、44项有效养分、10万个综合参数的猪饲料营养价值数据库。
豆粕泊减量替代方案发布：
2021年4月17日，农业农村部在重庆举行专题发布会，发布饲料原料营养价值数据库及应用平台系统和饲料中玉米豆粕减量替代技术方案，组织全国各省级饲料主管部门领导、全国动物营养指导委员会委员、全国饲料行业十大领军企业和三十强企业代表参加，并由5月8日的《农民日报》进行了专版报道。
对饲料进行特定前消化处理的新型饲料加工技术
减少饲料中抗营养因子的含量.
增加畜禽对饲料的消化吸收.
提高饲料转化效率
减少畜禽后肠段有害微生物发酵
减少排泄物
缓解应激
减少抗生素使用
饲料营养变异大 猪营养需要变异大
原料种类多 猪品种的变化导致营养需要量的变化
同一原料营养价值变异大 营养需要量的阶段和个体影响大
营养需要量的变化变异大 需要量标准和指标
多参考国外标准
数据来源于欧美实验结果
精准把握饲料原料有效养分的营养价值变异及猪的营养需要量变异是猪精准营养配方的关键。
原料数据库和营养需要量体系的缺陷
《饲料原料目录》中大多数原料的营养价值数据缺乏
现有的饲料原料营养价值和猪营养需要量评定方法不统一
原料营养价值评价研究可比性差、规模小、预测方程待优化
对于猪的个体变异及其受环境、亚健康状态影响的营养需要量变异基本没有考虑
目前的营养评价指标体系存在缺陷，对营养素组合效应和原料互作效应的规律性研究缺乏
4.微生物组学在促进猪生产和益生菌的应用
王晓帆，美国阿肯色大学
组学的介绍以及它们在微生物和医学领域的应用
动物益生菌产业的当前现状以及未来发展趋势，猪用益生菌的研发
借助高通量测序和生物信息学技术，对猪肠道微生物进行培养和非培养相关的特征性纵向研究
利用生信手段和培养组学进行体内和体外实验来筛选出具有高效且稳定的新型益生菌组学的定义：
基于高通量测序技术和大数据分析的生物学研究方法，包括微生物组（16S rRNA， ITS， 培养组学和宏基因组等），基因组，转录组，表观基因组学，蛋白组，和代谢组等。
可以全面系统的定量跟踪各种生物活动和生化进程 (Ali Ebrahim et al.，2016)
揭示不同生物个体之间的互作关系，并且辨认具有代表性的生物标记。
多组学数据井喷式的增长和难度升级预示着生命医学领域的大数据时代的到来。
微生物组学的应用
应用：
人类微生物组计划（Human Microbiome Project）
解译多种组学数据用来诠释宿主、微生物和疾病之间的关系
肠道和鼻腔微生物组与糖尿病2型
肠道微生物组与炎性肠病
阴道微生物组与早产儿
脑肠轴，精神类疾病与肠道微生物组
系统免疫
收集传染病引起的免疫应答相关的多组学数据，例如儿科基孔肯雅热
疫苗的效果以及副作用 (转录组和血清代谢组)
癌症
云端多组学数据库 (Subramanian et al.， 2020)
精准医疗
组学技术和分析方法
试用于组学数据分析的软件清单
多组学相关性、影响因素分析
生态学相关多表格文献
化学计量学多表格文献
行为研究多表格文献
多组学聚类/ 分类 / 预测
多组学网络分析
单细胞多组学
多组学综述和评估
多组学应用类文章
多组学数据管理
动物饲粮添加益生菌和市场份额预期
国家农业农村部已发布194号公告，自2020年元旦起，我国饲料中全面禁止添加抗生素，减少滥用抗生素造成的危害，维护动物源食品安全和公共卫生安全，亚太地区将拥有全世界最大的动物饲料益生菌的市场份额。
利用培养和非培养方法对猪肠道微生物进行纵向特征性研究，微生物组学解决肠道微生物和生态学问题
猪肠道微生物从出生到上市的交替演变规律
肠道菌群动态变化的驱动因素有哪些？
猪肠道微生物组是否是年龄相关的？成年猪的肠道菌群是否可以定植在仔猪体内？
益生菌是否是生长阶段相关的？
各种致病菌丰度的动态变化？
哪些是常住菌？哪些是过客菌？
抗生素组：Carbadox (Mecadox® 10， Phibro Animal Health Corporation， Teaneck， NJ)、tiamulin hydrogen fumarate (Denagard®) plus chlortetracycline hydrochloride (CTC®， Novartis Animal Health US Inc， Greensboro， NC)
F2和抗生素降低聚酰胺代谢途径
聚酰胺是由含有羧基和氨基的单体通过酰胺键聚合成的高分子。
来源：食物，宿主细胞和肠道微生物分泌
去向
大部分的食源性聚酰胺可以被动扩散的形式进入小肠，参与肠道组织细胞繁殖，构建肠道完整屏障。
结肠中微生物（Bacteroides and Fusobacteria）产生的聚酰胺有一部分会在肠道远端进入门脉循环，还有一部分从粪便中排出。
溃疡性结肠炎
在有炎症性肠病的人和溃疡性结肠炎小鼠的中，聚酰胺（spermidine）的含量升高
F2和抗生素对处于断奶应激阶段的仔猪的肠道稳态有一定的保护作用。
F2 和 抗生素促进粪便 次级胆汁酸
次级胆汁酸具有一定抗炎性作用， 可改善肠屏障功能，减弱肠道炎症，调节肠道微生物群组成，如TUDCA/牛磺熊去氧胆酸， LCA/石胆酸
F2和抗生素促进大肠内多种次级胆汁酸的含量从而抑制C. difficile的芽孢形成和生长。
猪益生菌研发的未来
从微生物组大数据出发，多层次的实验验证
扩充益生菌类
结合培养组学方法扩充益生菌种类
猪肠道微生物的培养是益生菌研发的瓶颈
验证益生菌的生物功能时，要尽量加入组学证据，达到一个重产业也同时重基础研究的健康的发展方式
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