1、從動物營養學發展趨勢看飼料科技創新思路技術要創新非常難，如果沒有理論的突破，技術的創新談何容易。中國科技走了幾十年，現在的經費達到了如此高的驚人程度，但是我們有幾項技術算得上是世界上的創新呢？！我們的沉淀不夠，我們的聚焦不夠，我們的創新的思路和方法還不夠。所以在飼料方面，我的理解是飼料技術要創新，必須仰瞻起所在的所依托的理論基礎動物營養學的進步，沒有這個進步，飼料技術是無法創新的。那么，動物營養學要有新的進步，技術要有進步必須要以批判的眼光來認識現在，必須要以繼承的胸懷來拓展我們的思路，更必須要以更清晰的認識來理清我們的聚焦。我想給大家做這樣一個匯報，從動物營養的發展趨看飼料科技的創新思路。這

2、完成是個人的淺見，完全是自己在教育、科研中個人的一些工作積累和一些反思、思考，僅僅是一個拋磚引玉。涉及到三個方面。1. 認識現狀認識現在就是批判現在，沒有批判就沒有創新。如對現在已經如此滿意，我們就沒有心思去創新了。動物營養學就是這么一個簡單的科學，從技術層面上去解決動物吃什么、吃多少、怎么吃的問題。有了動物營養學及其進步，不等于就形成了技術，這中間有一個轉化過程。從營養科學的進步到我們飼料工業技術的創新這中間還有一個環節即就是我們所說的孵化和轉化環節。傳統的動物營養學走過了這么多年，甚至可以堪稱為200多年的歷史，到今天我們認為取得了突出的成績，表現在理論上、技術上以及在實踐上最后支撐了我們

3、的飼料工業和畜牧產業，但是，僅僅依靠傳統的這些成就，中國的飼料企業已經起到了一個平臺技術趨于停止，產品很難提升：你知道的我也知道，你不知道的可能我也不知道。大家拼的就是營銷，看誰有辦法把用戶拉到自己的團伙中。因為買你的產品和買他的產品可能差不多，就看我們的關系是否更近，我們的利益關系怎樣建立。所以，在技術上的創新成為一個關鍵。而傳統營養學我的認識是有四個方面的不足：第一是我們只是知道投入和產出，對中間的代謝還是不怎么清楚，如同是一個黑匣子。我們所有營養學的技術，包括消化代謝、平衡和周轉，都是建立在這么一個黑盒子基礎上的。第二是我們傳統營養學只關注營養素，如營養理論是能量營養、蛋白質營養、氨基酸

4、營養；我們的營養需要也只是能量需要、蛋白質需要、氨基酸需要，礦物質需要；我們的營養平衡也是能量平衡、蛋白質平衡、氨基酸平衡、礦物質平衡。都是在營養素這個層面。第三是傳統營養學是一個靜態的、局部或片面的科學，它是建立在一定的假設的基礎之上。這種假設是有條件的，如果這些條件不成立，這些假設就會打折扣。事實上在現代的實際生產條件下，很多的實際情況與我們做理論研究的條件有如此大的差異，所以現在的數據都是概約數據，參數可高一點也可低一點，誰都沒有說清楚到底需要量是多少。第四是傳統營養學還有一個重要的忽略，即忽略了聚集在動物體內的那些數量龐大的微生物。所以，我經常說這是豬嗎？這是豬但也不是豬，因為作為豬本

5、身的細胞只有這么多（1011-12），而聚集在豬體內的原核細胞，其數量超過了豬本身細胞（1012-13）的10倍，所以豬是一個真核細胞和原核細胞長期進化共居的共聚體，所以說它是豬也不是豬。我們是人嗎？我們是人也不是人，所以它是一個共聚體。如果我們只關注豬，那么很多問題就可能很難解決。所以用傳統營養學指導下的飼料技術會有很大的偏差：配方相同，但效果不一樣；同一配方為同一群體所用，個體差異很大。就把我們人吃了都會長肥長胖的東西拿給豬吃，豬不一定喜歡。所以純全日糧與實用日糧的飲用價值不一樣。這就是傳統營養學的問題。所以，我們迫切需要在動物營養的一系關鍵環節取得突破，這就是我對傳統營養學的批判或認識。

6、2. 傳統動物營養學在傳統營養學基礎上，我們如何去創新，當然理論不能談創新，理論要進步，要更加地結實。未來營養學一定是一個縱向深入橫向拓展。縱向的深入就是要從宏觀、群體到個體，橫向就是要從單項向交叉，相互制約、相互影響。有幾個觀點拋出來供大家討論：第一是關于營養學的內涵。按照剛才的理解，動物營養學=真核營養+原核營養。因為動物是一個真核與原核的共聚體。我們提供的營養體既要滿足動物的需要，又要滿足微生物的需要。否則健康問題也好，生產性能問題也好，很難發揮。2.1 營養學的內涵2.1.1 關于真核營養剛才已說投入產出是清楚的，其中的關鍵是那個黑盒子。養分在那兒到底怎么轉化？轉化效率有多高？這可能是

7、黑盒子的所在地。如何才能解開黑匣子，顯然需要依靠現代的綜合技術。這黑匣子本身就是營養代謝。所以在營養代謝和調控的研究方面，首先是搞清楚我們很多體內體外的數據是不能互換的。要解讀體外數據，必須非常謹慎。整體作為一個高等生命，神經體液，尤其是內分泌的調控是我們的共選機制，在這一基礎上我們組織器官結構的完整，以及細胞里邊若干區域的定位是我們養分代謝的場所和生理代謝的結構基礎。一個細胞，包括細胞的骨架如果出了問題，那么那個代謝就要出問題。有了這些基礎，我們才能談得上從整體深入到組織，深入到細胞，深入到分子。隨后才談得上這基因是編碼基因、非編碼基因。所以營養代謝才能逐步地深入。在微觀的層面上我們不是研究

8、一個養分和一個基因的關系。而且要形成組的概念，組的理念。營養是一個組，是一個GROUP。我們研究的對象就是若干互相作用的組，它們之間顯然存在互作關系的。所以，從這個方面來講，我們現在的分子方面，營養、代謝的黑匣子再深入一步，到底在什么地方？不是我們現在所認識到的搞清楚一個基因就解決了問題，這中間還存在很復雜的問題。人類基因組分析早就結束，但是人類的重大疾病到現在仍無法攻克，還有很多未知。2.2.2 關于原核營養我們認為，動物營養學新的機制和靶點可能在原核。微生物的功能我們還未搞清楚，但是威脅人類健康的那些重大疾病不能說與微生物一點關系都沒有。腸道微生物我們的理解是因為經過了20億年的進化，說明

9、微生物的這種穩定菌群及其代謝模式、代謝產物就是動物遺傳的組成部分，所以動物的遺傳不僅僅一自身的基因組的遺傳。第二微生物很可能借助著營養和表型之間重要的信號，如何把這一部分去深入地研究成為了我們未來動物營養的一個突破口。黑匣子在什么地方？現在看來，營養和動物的所有生產以及健康之間，它是一個三者互作的規律，這三者互作就是營養、宿主和微生物的互作。沒有這種互作就談不上動物的健康，談不上生產。所以涉及到微生物的營養模式問題，而微生物的營養模式又涉及到動物本身的營養，腸道前面全部用完了后面就沒有了，全面不用后面就多了，這中間就存在一個互作關系。第二個方面，怎么樣同時滿足宿主和微生物的營養需要，這就需要關

10、注另一個層面我們供給的東西營養要素，這不僅僅是營養素能量、蛋白質等，營養要求是構成營養整體的組成部分。至少包括以下幾個方面：一是營養素，即我們大家所熟知的能量、蛋白、維生素等，二是這些東西從哪兒來營養源，這很關鍵。第三是我們添加的任務物質不能認為是添加劑，就是整個機體的組成部分；最后都是營養要素的水平問題。所以營養源多種多樣，同樣的配方，營養水平相同，來源不同效果完全不同。營養源的本質差異在哪里？在于養分的結構和存在方式。它們會影響消化道中影響屬于動物那部分的消化吸收，即宿主的滿足程度。動物消化吸收后剩下的部分就是給微生物留下的，決定著微生物的營養滿足程度。所以，營養源本質上是如何合理地宿主和

11、微生物的營養需要。那么黑匣子我認為在第一個方面。2.2 關于早期營養川農大在母豬營養方面做了大量的工作，從這些母豬營養到仔豬，到最后的肥豬全程研究，最后進行總結，我們有個思考早期營養的重要性。動物的表現=基因+環境，營養是一個環境，但是營養也不是環境，營養也影響基因，也會影響表觀遺傳，所以我們提出一個基本的想法，不能說是一個理論，也不能說是一個學術，至少有這么一個機制，即動物的健康和生長、初生決定一生，生下來決定了后面，而初生是取決于胚胎，胚胎是取決于母體營養。母體營養通過胎兒營養和子宮內環境這二種渠道影響著遺傳和表觀遺傳，影響著母體微生物菌群；我始終抓住宿主和微生物這二條線。同樣就影響初生豬

12、的組織發育和微生物定植又是宿主和母體微生物，最終決定著后面一生。所以，我認為生下來的斥決定著一切，而生下來又取決于前面。因此黑匣子在哪里？黑匣子可能在母體和胚胎期間。于此我們再做了大量的研究，如在肉質方面我們已經搞清楚，生下來時肉質怎么樣，最后育肥后肉質就怎么樣，有一點變化，但那很小，要很大變化是很難的。要使生下來時就打好良好的基礎，必須從母體開始。2.3 關于營養抗病的問題現在養殖面臨的最大問題是動物健康問題。這種健康問題有多種思路和多種措施綜合來解決，不是誰高誰重要。從我們的角度是如何做好預防，做好保健，這是我們重要的任務。營養抗病我認為是一個科學的命題，不僅我們這樣地提，最近醫學界也很明

13、確地提出了營養抗病這個概念。醫學與我們沒有交流，也沒有關系，所以應該說生命科學殊途同歸。有二個重要的渠道，一個是免疫系統的發育和功能問題，二是組織細胞的周轉和更新以及修復的問題。損傷以后要修復，這必須要靠營養物質。由于我們就構建了這么一個抗體營養的理論框架：我們研究營養的要素四大要素，對決定健康的三大要素，如整體免疫是決定健康的，腸道健康和抗病基因異常的差異。還有影響健康的，即破壞健康的，一是應激，二是霉菌毒素，還有是病原菌大量的傳染性病原菌。研究營養與這二大因素的關系，希望能夠找到一些規律。我們在這方面做了一些工作，由于時間原因，就不在這兒介紹了。尤其感到比較欣慰的是，在營養與特異性疾病關系

14、上，營養不可忽視。這中間有待研究的問題非常多，我們還在進一步研究。2.4 微營養微營養，這個詞很時髦，實際是micronutritient。這中間我們要認識到，微營養有二個功能，一個是作為戰斗員，去執行這些生產功能；第二個是作為指揮員，去調節這些生命活動和調節生產過程。我們現在認識到了它的執行功能，而其調節功能的認識還有很大的差距。微營養的調節功能，尤其是與生命活動有關的那些從健康到生產，從生產到產品品質一系列生理過程中發揮著重要的作用。這里特別需要關注的一些部分的氨基酸、部分的微生素、部分礦物元素，目前是我們關注的重點。2.5 關于系統營養有些前面的這些認識，營養學是一個系統工程，不是個別單

15、一一個養分的問題。這里涉及到，我認為作為系統必然會有它的子系統，有子系統必然會有它的成員。相互之間也獨立，也制約，那才叫系統。所以，至少可以構建二個大的系統，一個是動物內的系統。動物內的二個系統，一是真核細胞，另一是原核細胞。第二個是飼料系統。飼料系統也有三個類別，一是養分，一個是養分的來源，第三個是添加物。這里面有很多個這二大系統，或用紅色表示的三大系統：真核、原核和飼料，因為營養的基礎是飼料，營養的對象是真核和原核細胞，所以這三大系統是可以獨立的。三大系統之間顯然是相互制約和相互影響。這就是系統營養的基本結構。有了這個結構后，研究方法必須是組學技術，尤其需要強調的是宏觀層面上的營養組學，所

16、有的養分不是單一的，它是一個所有組合技術問題。那么我就提出一個概念問題營養結構。從發展領域上，現在有很多新的領域：我這里構建了一個系統營養學的研究內容與目標：營養、宿主和微生物，始終抓住這三者的互作。在組學上，這三者互作影響，無論是動物，無論是微生物都是在這個組學上，整個在遺傳物質的表達上發揮作用。所涉及到的技術當然是現在的生物技術。這里面核心的問題就是biomarkers。找到一個怎樣的標識來評估整個互作的成效，目的是真正實現營養的預測預報和精準營養的目標。3 飼料科技創新思考未來的科技創新有了理論的進步，創新是水到渠成的事，否則創新只能是夢想，這個夢想是幻想，不是中國夢，中國夢是追求，是理

17、想，而這種夢想是幻想。飼料科技的創新我畫了以下圖：現在核心問題是這個黑匣子沒打開，我的理解是這個黑匣子至少可以從三個層面進行理解：第一是從營養物質供給這個層面，提出營養結構這個概念。第二是從動物作為真核生物的遺傳和表觀遺傳這個層面打開它。第三是從腸道微生物這個層面打開它。即三個突破口。3.1 從營養這個層面這個突破口營養結構打開黑匣子傳統的營養平衡是營養素的平衡，但我個人認為這是遠遠不夠的，由此提出營養結構。營養結構是營養要素間的相互關系。結構只是一個狀態，它可以好，也可以不好，但結構的要求是營養要素間的相互關系。營養平衡是指營養要素間的系統平衡，就是結構好的表現。顯然是在傳統營養素的基礎上進

18、行了拓展。如果這樣考慮，那么營養平衡是全方位的，生命機體是一個所有要素齊心協力貢獻的結果，不是某一個營養要素的個人英雄主義。營養平衡也會受動物和環境的影響而變化很大，即是動態的。由此我們提出了全價飼料和全局飼料。全價飼料是單個飼料營養結構的平衡，而全局飼料是生產全程各飼料之間的系統平衡。如把教槽料搞得很好，而把斷奶料搞得很差，最后在整個生產過程中出現了脫節。因此需要深入研究的問題很多，甚至包括用營養結構的理念來認識我們現在所用的參數，這些參數是粗略的不準確的參數。因為我們現在所用的營養價值都是單個單個評估出來的，而飼料發揮作用是在配料飼料基礎上發揮作用的，它們之間的互作關系并沒有被考慮。3.2

19、 營養價值和營養需要數據庫這也是我們未來技術創新的一個重要突破口。營養價值和營養需要，我認為營養價值應該被理解為營養源的價值，而不能僅僅說蛋白質價值有多高，氨基酸價值有多高，而要看它從哪個地方來，即營養源的價值。營養源的價值=營養源的化學結構+生物學效應。所以，我們要用現代分析手段，把組成飼料的所有營養物質及其存在的方式、互作的結構搞出來，但現在幾乎是空白。我們主要還停留在傳統的模式上。有了這個東西，然后用現在的技術搞清楚這些組合物質，它們的消化生理、代謝效應、安全性，這方面更是薄弱。營養源的比較生物學效應：營養來源不一樣，營養水平完全相同，這中間在生長、在免疫、在調控上面的作用存在巨大的差異

20、。這方面我們已經做了大量的工作，我們就不在這兒敘述了。由此也提出了我們的研究方法問題活體評估營養源的營養價值：是用原料好？是用飼料好，原料和飼料之間有關系嗎？沒有關系。第二如何實現及時監控，買到一種飼料最后要有配方，我們怎么知道其營養價值？還是通過查表嗎？所以及時監控，我們現在有一些技術，但是這些技術遠遠不夠，如何深化。為此我提出一個體檢技術，能否通過體檢來實現營養價值高低的評估？第二關于營養需要。從宏觀層面來講，要取決于我們的標識。如何能最大的生產，最大的利用效率，最輕的環保？這個需要量完全不同。再深入一點，劑量-生物反應規律就形成了這么一個體系：但供給量不一樣的時候，敏感指標是有層次的，下

21、降以后在免疫、酶功能上首先表現出來。那么再下降以后，可能才影響生產性能。反過來，提高添加量，可能會恢復生產，但是要達到最大的功能，添加量可能需要更高。這就是一個需要量，就看你有什么目標、什么追求？沒有統一的標準。 從微觀層面來講，涉及到養分的調控功能，以及相應的一些機制上，從動態上涉及到許多因素（動物、飼料、環境、管理因素）會影響它，所以需要量沒有一個固定數值。3.3 腸道保健及思路腸道依然是營養-宿主-微生物互作的一個結果。營養進入腸道后，首先腸細胞本身在利用，剩下的給微生物利用，利用的代謝產物及其它們互作影響腸道形態結構、影響功能。所以，我要強調二點：第一是調控的靶點。腸道調控的靶點在什么

22、方面：一是黏膜的形態結構，二是腸道微生物菌群。形態結構首先要確保正常發育，然后防止受損，隨后損傷后盡快地修復，這就是三個思路。對菌群來講，首先要確保菌群平衡，第二是失衡后如何盡快地恢復平衡，第三微生物的營養關鍵的關鍵在底物我們供給它吃什么。因為吃什么只有微生物是不夠的，微生物要吃飽后產生代謝物，再產生生物學功能。此處，要強調的是關注的重點：到底是添加劑重要還是大量的養分（有機物）重要？到底是用單株的有益菌去飼喂重要還是確保整個菌群的平衡重要？這個答案應該不言而喻的，為此需要更多地在技術上進行探討。為此我畫了以下圖：我認為從重要性來講，首先需要確保有大量養分，然后是微量養分，再然后是添加劑。這中間需要的是優化組合。從這個角度上講，單菌肯定不如整體菌群的移植效果好整體菌群。所以請大家關注整體菌群的移植。菌群移植成為生命科學中的一個重要手段，解決一些重要的疑難疾病而被使用，而我們在動物上仍未被使用。因此，“吃”糞也有好處。3.4 關于營養狀況的評估營養狀況和營養價值的評估我想最終能否走到這一步，當我們把所有東西都搞清楚以后，直接從動物的排泄物或體液中，或者是從血液中采樣，檢測里邊的這些代謝產物這里邊一定有標志物，然后倒過來去