在内蒙古大学，有一位在哺乳动物生殖工程领域极具影响力的大师级科学家，他就是李光鹏教授。让我们细数他的成就：世界首例克隆骡子的创制者；获得世界第二例胚胎克隆猪；成功克隆了牛、绵羊、山羊、猪、兔、小鼠；研制成功基因编辑和转基因肉牛、奶牛、绵羊；创建了高效家畜体细胞克隆技术体系和高效基因编辑生物育种技术体系；并且将牛、羊克隆技术成功实现了产业转化。李光鹏率领科研团队还曾荣获“全国高校黄大年式教师团队”荣誉称号。不久前，李光鹏教授在百忙之中接受了记者的专访。

　　李光鹏教授与克隆牛在一起

　　李光鹏教授与克隆羊在一起

　　在旭日干院士的感召下来到内蒙古

　　记者：李教授您好！来内蒙古之前，您已经在自己的研究领域取得了很高的成就，当初是什么机缘让您选择来到内蒙古大学呢？

　　李光鹏：这里面还有点小故事。我是山东人，本科就读于山东大学，在东北农业大学攻读硕士和博士，后来又在中科院动物所做博士后。在全世界的动物克隆领域，东北农业大学培养的科学家克隆出来的动物占整个克隆动物种类的1/3，非常厉害。我就是出自东北农业大学的这个实验室，我的导师是秦鹏春教授和谭景和教授。也可以这么说，全世界动物克隆领域的1/3科研成果，都是秦门弟子干出来的。

　　2000年我去了美国，本来是想去美国继续深造，学习先进的技术与理念。结果去了美国才发现，美国的农业动物生物工程领域的整个研究设施、条件以及科研理念还不如我当时所在的国内实验室。我最早去的是美国科罗拉多州立大学，主要研究马类动物的体外受精和克隆技术问题；一年后又来到了犹他州立大学。这是有美国院士所在的学校和研究平台，美国院士所在地方的科研条件尚且如此，别的地方大致如此。这两所美国实验室的马、牛和羊等动物的胚胎生物技术体系都是我给他们建立的。2004年，我回国考察，与内蒙古大学原校长、“试管山羊之父”旭日干院士相识并且进行了深入交流，旭日干院士非常欣赏秦鹏春教授实验室培养的学者，看好我的科研素养，连续几年多次向我发出正式的邀请。在旭日干院士的感召下，我来到了内蒙古大学，我非常敬重他求贤若渴的态度，一直感谢他的知遇之恩。

　　记者：在您研究的这个领域和旭日干院士又有着怎样的承接关系？

　　李光鹏：旭日干院士在内蒙古大学创建的动物生殖生物技术平台非常好，中国首例首批试管牛和试管绵羊就诞生于此。我来内蒙古大学之前，与旭日干院士的研究方向还是有所区别的。来到内蒙古大学之后，在旭日干院士的试管动物成果和技术基础上，把试管技术进一步升级。在内蒙古大学创立了高效的以牛羊为主的家畜体细胞克隆技术体系。在回国后的第3年，也就是2009年，我们的规模化的克隆肉牛、奶牛、绵羊和山羊出生，转基因奶牛和转基因绵羊出生，这么多品种的克隆与转基因克隆家畜的群体化生产，在国内是第一次。把内蒙古大学的以试管动物技术为主的胚胎生殖技术，提高到克隆、转基因与基因编辑的现代动物生殖技术水平，并且进一步实现了克隆牛羊产业化应用。在此基础上，我主持了国家重大科研项目，在肉牛生物育种领域，产出了新的世界级的成果。把旭日干院士创立的内蒙古大学研究平台从教育部重点实验室提升到了现在的国家重点实验室。所以，我是站在巨人的肩膀上，将旭日干院士的科研成果和技术继续发扬光大。

　　记者：试管技术和克隆技术有什么区别？

　　李光鹏：试管技术是体外受精。体外受精是有性生殖，是在体外将精子和卵子完成受精，形成胚胎。而克隆是纯粹的无性生殖，是没有精子参与的生殖过程。我们做克隆动物，是利用一个没有核的空的卵子(提前将卵的细胞核摘除)，利用它的细胞质。用通俗的话讲：去掉种子，只用它的土壤。这个种子哪来的呢？就是你看好哪一个动物，你把它的体细胞培养出来，把培养的体细胞核植入没有核的卵母细胞里。以牛为例，我们用旭日干院士所培育试管公牛的体细胞的细胞核，放到无细胞核的卵母细胞里，形成了人工胚胎。将人工制作的胚胎移植到代孕母牛子宫里，即借腹怀胎生产出一批克隆牛。从亲缘关系上看，这批克隆牛就相当于试管牛的一帮弟弟，它们的遗传背景是一致的。之后，我们利用克隆公牛与普通母牛进行配种，生产商品肉牛，实现克隆牛技术产业化。

　　记者：以养牛来说，为什么要走克隆的这条路呢？

　　李光鹏：以牛为例，培育一头优秀种公牛周期很长，费用很大，至少要保证三代以上均为良种牛,且系谱完整,要求遗传力强,生产性能好。但种公牛的使用寿命在5年左右，一头种牛不能用了，再从头培育，那可就费力、费时、费钱了。怎么办呢？克隆技术提供了方便，我们可以把种牛给复制出来，而且是批量复制，这就是克隆。克隆技术在畜牧业里最大的优势是对优良个体进行复制，而且完全不改变其遗传性能。并且这个克隆牛可以采精，进行常规有性繁殖。我们还可以对它的细胞进行基因编辑，培育更好的种公牛。

　　李光鹏教授与基因编辑牛在一起

　　世界首例克隆骡子在他手上诞生

　　记者：也就是在美国的时候，您完成了您的成名作，世界上第一例克隆骡子对吗？

　　李光鹏：在东北农业大学攻读博士学位期间，就创造了一例胚胎细胞的克隆猪，这是世界上第二例克隆猪，中国的第一例。在北美地区，每到秋季，都要进行赛骡大赛，非常受关注。北美首富的骡子，连续几年获得冠军，但随着冠军骡年事渐高，其主人渴望能够延续赛骡的声誉。于是，他找到我所在的犹他州立大学研究团队，希望克隆冠军骡。

　　众所周知，骡子是不能生育的，这可是个大难题。在我参与克隆骡研究之前，我所在实验室的美国人就已经神神秘秘地干了两年，但终无所获。随着我的技术被他们认可，他们热情邀请我加入克隆骡队伍。2001年，犹他团队一行自4月至9月份，每月都到爱达荷州美国马类繁殖中心，与当地专家学者进行克隆骡工作。整个克隆骡子的胚胎制作过程都由我来负责，不同于猪、牛、羊的克隆操作，骡子的卵与胚胎有其十分罕见的特点。最终，于2002年，相继出生了3头克隆骡子，这在马类克隆动物中相当罕见，表明我的克隆技术体系非常有效。这3头克隆骡子出生之后，在美国引起了巨大轰动，分别命名为“钻石”“先行者”和“明星”。克隆骡成年后，在赛骡大会上，“钻石”和“先行者”分别获得过冠军头衔，“明星”获得季军，充分证明了克隆动物的健康是没有问题的。

　　记者：要克隆一个动物，必须是在活体上提取遗传基因吗？

　　李光鹏：只要你能拿到完整的基因组，不管恐龙化石也好，或者是已经消失的某个动物，只要它的细胞遗传物质是完整的，并且有适合它生长的卵子环境，就有可能克隆出来。

　　记者：您是长江学者，这个荣誉很珍贵。据我了解，在内蒙古荣获这个荣誉的极少，目前您的团队情况怎么样？

　　李光鹏：在内蒙古，我是第一个长江学者特聘教授。内蒙古曾经有过4位长江学者，目前只有我和内蒙古农业大学的张和平教授。我是2007年来的内蒙古大学，2010年开始担任内蒙古大学实验动物研究中心主任和教育部重点实验室主任。在2017年9月，成功获批省部共建国家重点实验室，这是内蒙古地区高校的首个，也是至今唯一的一个国家重点实验室，这是我对内蒙古大学最大的贡献之一。

　　十几年来，我一直非常注重青年学者的培养，以杨磊研究员，白春玲、苏广华、魏著英、赵跃芳副研究员等为代表的一批80后优秀青年学者在高强度的科研环境中成长起来。目前，团队成员有10人，团队先后获得国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖。2021年，我们“牛遗传改良与育种技术团队”被中组部、中宣部、人社部、科技部联合授予“全国专业技术人才先进集体”称号；入选教育部“全国高校黄大年式教师团队”；我本人荣获“各民主党派、工商联、无党派人士为全面建成小康社会作贡献”先进个人称号，是内蒙古自治区的唯一入选者。

　　站在了世界肉牛生物育种领域最高峰

　　记者：就您的研究领域而言，在当今世界上，您站在了一个怎样的高度？

　　李光鹏：目前，我们研究的领域是家畜育种，这个领域的发展从最早的杂交育种，到后来的分子标记育种，然后到基因组选择育种，目前进入生物育种阶段。国家“十四五”规划中提出的八大战略方向，生物育种就是其中之一。我们团队主要开展以基因编辑和克隆技术为主的肉牛生物育种，是最高层次的肉牛育种技术。如果要做一个比较客观评价的话，我们团队的肉牛基因编辑生物育种技术处于国际领先地位。

　　记者：也就是说，在肉牛基因编程生物育种这个领域，您已经站在了世界最高峰了。

　　李光鹏：就是在肉牛生物育种的这个领域，我们的技术和实践经验最为丰富，做的工作非常多，可以说是做得最好。我再说说为什么中国肉牛一定要做生物育种。中国有很好的传统黄牛品种，比如南阳牛、秦川牛、鲁西牛、延边牛和晋南牛等。千百年来，老百姓都是把黄牛用于耕地拉车的，要的是跑得快、有耐力。而对于产肉性能来讲，中国黄牛存在3个典型缺陷：第一，长得慢，国外专门培育的优秀肉牛品种，18个月可以长到五六百公斤，可中国黄牛3年也长不到五六百斤；第二，体型小，中国黄牛基本上都是小型牛品种，长不了大个；第三，产肉率低，甚至只有国外优质肉牛产肉量的1/3。通过传统杂交改良技术，要改变这些缺陷，至少需要30年的时间，才有可能培育出产肉性能优秀的肉牛品种。利用生物育种手段，可以实现目标性状基因的一步纯合，大幅缩短育种时间，5至8年就有望实现新品种培育。

　　记者：所以中国多年来只好从国外引进肉牛进行繁殖饲养？

　　李光鹏：对，最初唯一的办法就是引进。前些年引进还不受限制，好的肉牛品种的活体、精液和胚胎可以自由引进。但是，自从几年前西方发达国家开始对我国实施种子卡脖子的战略以来，好东西就进不来了。

　　记者：中国黄牛与国外肉牛相比，只是在产肉量方面处于明显劣势。但从其他方面而言，中国黄牛或许也有国外肉牛比不了的优势。

　　李光鹏：是的。在过去这几十年间，我国引进了若干个肉牛品种，比如安格斯牛、西门塔尔牛、海福特牛、利木赞牛等，这些牛都是国外经过杂交人工培育形成的肉牛品种，产肉性能得到大幅提升。但这些品种牛进入中国后，最大的挑战是适应性，容易患上消化、呼吸及繁殖性疾病等。而我国本土黄牛品种具有天然的环境适应能力，抗病性、抗逆性能强，繁殖力强。内蒙古的蒙古牛就是个典型的例子，蒙古牛在所有黄牛当中生长速度是最慢的，个子也是最小的，但是它为什么能够延续几千年，没有被自然淘汰掉？因为它适应能力、抗病能力、繁殖力特别强。这些优势是引进品种牛不具备的。遗憾的是，引进大批国外品种对本土黄牛进行杂交改良时，把中国老祖宗留下来的上亿头黄牛几乎都杂光了、宰光了。

　　记者：所以说，不能只是以肉的产量高低来衡量中国黄牛的优劣？

　　李光鹏：对啊！内蒙古有着非常丰富的家畜种质资源，这是一个不可替代的地理优势，非常具有典型性，我将其称之为“蒙系动物”，包括蒙古牛、蒙古羊、蒙古马、蒙古驼等，这些动物在抗逆性方面具有引进品种不具备的优点。动物种质资源是非常珍贵的遗传资源库，过去几十年我们没有重视，不断引进外来品种进行杂交。在这个杂交过程当中，可能就把我们老祖宗留下的好东西给弄没了。等到重新认识到了原有的动物种质优点之后，可能就来不及了。

　　不能在家畜种质资源方面让国外卡脖子

　　记者：那您是在什么时候开始发现中国纯种黄牛正在慢慢消失的呢？

　　李光鹏：中华民族的历史长河是农业文明，农业文明的基础是什么呢？饲养家畜就是最重要的基础之一。我家是山东的，小时候，几乎家家都养着一两头黄牛，是鲁西牛。我在美国待了8年，一直研究牛的问题。2007年回国之后，再回老家一看，黄牛都没了，我就感觉不对劲儿了。黄牛没了，哪去了？就去找嘛。

　　记者：这一去找就发现了更多的问题。

　　李光鹏：对。通过调研发现，鲁西牛锐减的原因主要有二：一是商业大潮的冲击，2000年至2005年期间，屠牛换钱成风，牛数量急速减少；二是利木赞牛与西门塔尔牛的引入，经过第一次锐减后，剩余的纯种鲁西牛大部分被杂交，随后又是一轮对杂种牛的商业狂屠。数量由近百万头到2020年的不足2000头。这是中国黄牛命运的缩影。

　　其实，我国黄牛的改良与育种工作从上世纪50年代就开始了，到了70年代中期，育种体系已经非常完整了。当时，中国与同时代法国的肉牛育种几乎是同步的，到了80年代，法国就形成了利木赞牛、夏洛莱牛、阿奎坦牛这些举世闻名的肉牛品种。而在我国，一味的引进，原有的育种技术体系和成果基本废了。

　　日本的和牛，是当今世界上最好的肉牛品种之一。日本人用了50多年才培育出这个品种，一直被视为日本的国宝，其遗传物质不允许出口。这就是种质资源卡脖子问题。中国要想从发达国家获得优质的种质资源非常困难，我国从很多发达国家引进的公牛精液基本都不是顶级的，甚至是二三流的。

　　成功改良大幅提升蒙古黄牛产肉量

　　记者：为了不被国外在种质资源上卡脖子，唯一的办法就是打造属于自己的育种体系？

　　李光鹏：是的。我国的常规育种体系已经远远落后于畜牧业发达国家，必须另辟蹊径，在育种理念和新技术中有所突破，才有可能在较短时间内缩短与国外育种的差距。恰好在我回国后，国家于2008年正式启动转基因生物新品种培育重大项目。我作为肉牛新品种培育重大课题负责人，组织国内有实力的团队，攻关肉牛新品种培育的关键问题，着手打造中国的自主育种队伍和育种体系。我带领的这个科研团队，就是在这样的背景下获得了国家重大科技项目的支持。从一开始，我就一直在思考，老祖宗留下来的黄牛种质资源，既有很多优点，又有缺点和弱点，要是能把中国黄牛长得慢、个头小、产肉少这3个问题全部解决了，不就是重大科技进步吗？不就把中国的黄牛遗传资源给盘活了吗？

　　基于这样的考量，我们最先选择的是鲁西黄牛，因为鲁西黄牛代表的是中国最广大的普通黄牛资源。我就是想通过这个品种，找出一条解决中国本土黄牛提升发展的路子，既要让中国黄牛保持其原有的遗传本质，又要变成真正的肉牛。

　　再说内蒙古的蒙古牛，目前的数量已经非常少了。很多在内蒙古经营肉牛的人都低估了蒙古牛，因为它产肉率太低，饲养周期又太长。但是在牧区，牧民们却非常喜欢蒙古牛。我看中的则是蒙古牛的超强适应能力、抗病能力和繁殖能力，这些优点都是育种中非常重要的指标。

　　记者：蒙古牛的繁殖能力有多强呢？

　　李光鹏：讲一个我亲眼看到过的事情就清楚了。在我们的一个合作单位的养牛场，有五六头蒙古母牛都已经二十五六岁了，连牙都没了，还一年一胎的生。是不是很神奇？对于牛来说，这个岁数已经相当于人类的90岁了。引进品种的母牛，基本上十五六岁就不能生牛犊了，内地的黄牛品种最多不超过18岁。这就是蒙古牛这个品种，为什么能够在草原上生生不息地生存下来的一个重要原因。蒙古牛的这个遗传物质，对于我的科研团队来说就是最好的育种遗传素材。所以，利用生物育种技术挖掘蒙古牛生长与产肉性能，又保持蒙古牛的抗病、抗逆和繁殖性能，让古老蒙古牛重生，是我们要攻克的又一个重大育种问题。

　　目前，西门塔尔牛占据了中国肉牛养殖数量的75%，中国大部分的本土黄牛均被西门塔尔牛杂交。因为西门塔尔牛长得快，体型高大，老百姓喜欢。可西门塔尔牛的肉质却不是太好。因而，如何利用数量巨大的西门塔尔牛群体，通过生物育种技术，使其成为具有中国黄牛血统的优质肉牛新品种，是我们考虑的第三个育种路线。

　　记者：所以，国内培育的西门塔尔牛后来其实都有了中国黄牛的血统。

　　李光鹏：是的。既然有相当数量的西门塔尔牛有中国黄牛的血统，那么我们再加大黄牛的血统占比，把双肌鲁西牛的促肌肉生长基因引入西门塔尔牛，把现有西门塔尔牛改造成既保留西门塔尔牛长得快、个头大的优势，又获得肉质好、产肉率高的性能，将西门塔尔牛黄牛化，拥有70%以上的黄牛血统，相当于再造中国黄牛。

　　经过15年的不懈努力，我们的科研团队终于获得成功，培育成功基因编辑生物育种的3个肉牛新品系，即双肌鲁西牛、双肌蒙古牛和双肌西门塔尔牛新品系。

　　记者：经过你们基因改良的蒙古牛最终发生了怎样的变化？

　　李光鹏：我们把双肌蒙古牛与普通蒙古牛进行对比饲养、育肥和屠宰试验，双肌蒙古牛的生长速度、体重和产肉率显著高于普通蒙古牛。经过基因改良的蒙古牛的个头至少比普通牛大一倍，胴体重提高35%以上。依然保持蒙古牛的遗传基因，我们只是精准地对它进行了基因编辑而已。鲁西牛和西门塔尔牛的生长和产肉性能均得到大幅提升。

　　李光鹏教授在基因编辑牛饲养基地

　　在国际生物育种领域实现弯道超车

　　记者：您的这个科研成果是否已经得到了国家层面的认可？

　　李光鹏：2021年7月，农业部组织国内顶级专家对我们团队取得的科研成果进行评估时，给出的评价为“该成果整体达到国际同类研究领先水平，对我国黄牛改良育种具有里程碑意义，对于增强我国畜牧种业自主创新能力具有重大战略意义。专家们还解读说：“什么是国际领先？国际前三、第四都算不上领先，在这个领域，李光鹏的团队是独一份。在基因编辑肉牛育种这个领域，李光鹏团队的科研成果处于世界前沿。”

　　记者：比如说西门塔尔牛或者日本和牛，他们的育种方法和你的育种方法有着怎样的本质区别？为什么过了这么多年，反而是你的科研成果站在了世界前沿？

　　李光鹏：他们采用的都是传统杂交育种。选好公牛对母牛配种，一代一代进行优选，这一过程少则30年、多则50载。目前国际上的肉牛良种都是在20世纪初开始，采用级进杂交培育而来。日本的和牛用了50年，韩国的韩牛用了35年。也就说，传统的常规育种至少需要30年以上，才能成功造就一个新品种。对如今的时代发展来讲，这是不可接受的。分子生物学与基因技术的发展，让我们了解了控制动物性状发育的关键基因。那么，利用现代生物技术可以快速达到育种目标。生物技术的不断提高，已经允许我们走捷径了，也完全具备了弯道超车的条件。我们团队就掌握了这个技术，我们知道控制牛生长的基因是哪一个，知道控制长肉的基因是什么。所以，我们针对这个基因进行变动就可以了。这就是我们团队所掌握的基因编辑育种技术。

　　记者：您的这个基因编辑技术与转基因有什么区别？

　　李光鹏：基因编辑和转基因有着本质区别。转基因是无中生有，比如说是牛这种动物身上，自古以来就不存在这么一个基因，但是通过生物技术手段把某个来自植物或者低等动物的基因植入到了牛的基因组中，就是纯粹的一个外源基因的导入。比如说苹果梨树的嫁接，就是典型的不同物种之间转基因。再比如说某个植物有一种蛋白非常好，这个蛋白对人体健康又特别有用，但动物都没有这种蛋白。怎么办呢？就用生物技术把这种蛋白导入到牛的基因组里面，结果牛肉里面就有了这个蛋白，这种就是转基因。

　　而我们的基因编辑技术，全部基因还是牛的基因，只是对某些个别的不利于牛生长或影响牛肉品质的基因进行了人为的精准剪切或重组。以蒙古牛为例，我们把抑制牛肌肉生长的基因做了剪切处理，这样就相当于解除了该基因对肌肉生长的抑制作用，达到促进肌肉发育的目的。所以，培育成功的蒙古牛的生长速度得到大幅提高，没有改变其整体基因组，也没有改变肉质特点，但是个头变大了，生长速度变快了。

　　内蒙古应尽快完善肉牛经济的顶层设计

　　记者：您所掌握的这个基因编辑技术，国外也有人在使用吗？

　　李光鹏：基因编辑技术不是新技术，最新的一代是2012年，是美国人最早研制成功的，实际上也是美籍华人。国外学者更多的用于模式生物与低等动植物的功能基因筛选与研究，用于人类临床遗传疾病研究。在国内，该项技术也广泛应用于模式生物和动植物育种研究。但是用于肉牛资源开发和育种，我们做得最多、最完善。常规育种也好，分子育种也好，全基因选择育种也好，最终的目的都是将目标性状基因纯合，获得理想的目标性状，大规模提高群体的质量。我们不仅解决了做什么、怎么做，我们知其然，更解决了知其所以然，取得了一大批从理论机制到育种实践的成果。基因编辑技术获得新型黄牛作为种牛，广泛地用于普通牛的配种和繁殖，其后代的生长性状和经济性状得到大幅提升，而且后代具有很好的遗传稳定性。

　　记者：从您的研究方向来说，内蒙古地区在养牛经济方面还需要进行哪些方面的努力？

　　李光鹏：这几年我也一直在琢磨这个事情。内蒙古是中国的畜牧业大区，牛的存栏量、出栏量连续多年是全国第一。2020年，内蒙古地区的肉牛存栏量、出栏量与产肉量都是全国第一。但是，与畜牧业发达省份相比，内蒙古还不是畜牧业强区。主要差距在于肉牛品种杂而不专，养殖产业大而不强，规模大而层次低，资源型为主，中低端产品占主导。拥有现代设施与技术的代表性肉牛企业少，多为低层次重复型企业。育种队伍分散，技术力量薄弱，育种技术体系与设施不健全等。

　　我觉得自治区层面和各个盟市都要有顶层设计。内蒙古从东部到西部，生态环境差异性极大，养殖条件差异较大。差异性大，就意味着要从养殖品种到养殖方式、育肥到屠宰加工方式可能都不一样。目前，内蒙古地区有十几个外来品种的牛，呈现一种品种互杂，高中低档品种牛混养，牛肉产品混杂的市场形态。质优难以价优，质劣未必价劣。所以，我个人认为，自治区层面需要出台一系列指导性意见，分地域、分区域、分品种进行肉牛养殖和生产；抓住2~3个主打品种，整合育种技术队伍，持续给予支持，首先从源头上解决良种问题，联合种植业解决饲草料高效利用问题，联合冷链物流、大型行业和餐饮业，建立冷鲜肉和肉制品流通渠道和网络，打造草原肉牛品种和牛肉品牌。文/草原全媒·内蒙古新闻网首席记者 张弓长 实习记者 霍思桦