大地之子：动物营养学家李德发

大地之子：动物营养学家李德发儿时的梦想欢迎收看科技苑，照片里的人物，名叫李德发。现任中国农业大学动物科技学院院长。在动物营养学研究方面他是走在世界前沿的一流科学家，10几年前，他的一项关于大豆蛋白的研究成果，曾经震惊世界！从此小猪断奶成活率一下子提高了五至十五个百分点。仅凭这一成果救活的中国小猪，十几年累加在一起，就足足可以供应全中国人吃上一年的！他的另一个重大贡献，是从战略角度出发，带领自己的团队，建立了中国猪营养数据库和中国饲料加工业的标准化体系，不仅为我国生猪标准化生产奠定了基础，同时也让自己的成果迅速转化，变成了惠及千家万户的巨大生产力！俗话说，“无肉不成宴，无酒不成席”，自古以来，猪肉在中国人的饮食消费中就占有很大的比重。就2007年来说，全球其他国家猪肉贸易总量仅为500万吨；而中国的贸易量就达到2500万吨，是其他国家总贸易量的5倍！，所以，中国历史上就有“粮猪安天下”的说法。正因为如此，我国猪肉的供应问题，也是党和国家非常重视的一个大问题。从生猪生产到上市流通，牵涉到的国家部委就达八个。（国家发展改革委、商务部、卫生部、农业部、动物检验检疫局、国家质检总局、工商总局、环保部）全国每天光为猪的事而奔忙的专业人员就达一百多万人。在这些忙碌的身影中，李德发格外引人关注。李德发的研究都和猪有关，他喜欢猪，在他的办公室、实验室甚至家里，到处可看到造型各异的猪。那么李德发为什么对猪这么情有独衷呢？事情还得从他小时候说起。1953年，李德发出生在河北隆化的一个小山村。在那个年月，食品短缺是中国人普遍的记忆，不论是粮食还是猪肉都是凭票供应。而猪肉的供应不仅分类明确，还被精确到一市两甚至三市钱这样的小份额。对于大部分人来说，即便是逢年过节，能吃上一顿肉那也是很奢侈的事了。李德发印象中最深刻、最美好的回忆就是吃猪肉。李德发：有一次过年的时候我们家买不起猪肉，养的猪又小，杀了一头大约30斤的猪过了年，美呀！吃猪肉是非常美，现在来看30斤的猪跟本不能吃。能够有肉吃，是李德发小时候最幸福的事。所以，好好养家里的猪很自然地成了他最爱干的事。也正是从小时候起，他就与猪打上了交道。1975年，赶上工农兵大学生的“末班车”，李德发被选拔进了当时的华北农科大学也就是现在的中国农业大学的畜牧系学习。当时的畜牧系分为马的营养、牛的营养、猪的营养等六七个研究方向，李德发毫不犹豫地选择了猪的营养。李德发：我儿子不愿意跟我做养猪业，他就说就因为爸爸爱吃猪肉所以他去搞养猪。李德发有着超出常人的琢磨劲。小时候因为经常要到离家较远的山上砍柴，于是他就着琢磨着要在家里种一座山。李德发：如果搬块石头，把它栽到家里边，等山长大了长了柴禾，我家自己就有柴烧了，所以就把一块石头搬回来，真的种到我们家门口，最后一年以后也没发芽。儿时的做法虽然看起来有些幼稚，但是从骨子里折射出了他有着发明创造的天份，面对问题他有自己独特的解决方式，而这正是后来成就他事业的关键。美国求学从大豆开始从进入大学校门起，李德发就多方面搜集资料，系统地了解中国养猪业的状况。在老师杨胜先生的指导下，李德发很快琢磨出了门道：之所以当时的猪肉供应紧张，一方面是猪的营养达不到，生长速度慢。而另一个原因更为重要，那就是仔猪断奶时的死亡率太高了。按照当时的统计，猪的死亡率是30%多，而断奶期间的死亡率就占了15-20%多，也就是说一头母猪如果平均一胎生10个小猪崽儿，总有一两头养不活。这在当时是一个世界性的难题。李德发：仔猪断奶时候的死亡率是全世界头疼的问题，不光是中国国外也有，但是国外的死亡率要远远低于中国，因为他管理，营养水平都要比中国好。1986年，李德发进入美国堪萨斯州立大学进修猪营养学。与国际同行的接触使他看到了差距，也成为他向猪营养领域迈进的转折点。李德发在美国的研究就是从大豆开始的。大豆是畜牧业主要的蛋白质资源。大豆蛋白质的氨基酸组成与牛奶蛋白质相近，在营养价值上，可与动物蛋白等同。所以大豆又被叫做植物肉。猪从断奶到成年，各个阶段的日粮中，大豆蛋白都是不可缺少的。李德发每天都要通过采集猪肠道中的食糜，来分析猪吃了不同数量的豆粕以后的消化利用情况。另一方面李德发还多方了解美国同行如何提高仔猪断奶成活率。当时国际学术界都认为影响仔猪断奶死亡的最主要问题是卫生问题，是环境污染导致了大肠杆菌的增多，造成了小猪的死亡。李德发：仔猪的大肠杆菌增殖以后就会导致肠粘膜的破坏，这个破坏以后就会导致肠腔里的水不能正常被吸收，机体里的水又会大量地涌入肠腔里面，这样导致仔猪肠腔里面的水过多，排除水过多以后就会造成脱水，使仔猪脱水而死亡。大豆里的意外物质作为一种常住菌群，大肠杆菌在动物的体内都有，一般不会引起发病。但是，如果体内的大肠杆菌数量迅速增多，就容易引起腹泻或者败血症，严重的会危急生命。人们研究发现，大肠杆菌对于环境条件的变化非常敏感，所以它又被叫作条件性致病菌，那么是哪些条件导致了大肠杆菌数量的增多呢？李德发：一般地认为大肠杆菌增殖的主要原因是由于卫生环境不好导致的，第二个原因就是饲料里面有污染导致的，第三管理不善导致的。按照当时人们的认识，大肠杆菌是通过被污染的水和食物引起暴发。所以当时国际学术界都从卫生的角度去研究如何对付它。而李德发却从大豆营养中有了重大的发现。他认为引起小猪拉稀的原因不纯粹是卫生问题，还有更为关键的因素：那就是大豆中所含的一种蛋白。李德发：做大豆蛋白的利用效率方面的工作的时候，突然发现没有经过处理好的大豆蛋白饲喂仔猪以后它的生长性能下降，而且下痢的比例增加。突然想到能不能把大豆蛋白它的抗原性，它的利用性与仔猪下痢结合起来李德发分析发现：大部分的大豆蛋白被肠道直接吸收利用。另外一小部分的大豆蛋白不仅会阻碍肠道对营养的吸收，还会引起拉稀导致死亡。因为它们的结构很特殊，有抗原性，它们就是大豆抗原蛋白，也叫抗营养因子。李德发想如果把大豆进行处理，会不会让抗营养因子失去活力呢？李德发：比如膨化，熟化，还有蒸炒，还有不同的温度去加工处理大豆饼和大豆粕，使它的利用效率能够增加，使大豆里面的抗营养因子能够失活。经过不同处理的大豆一批一批地送到了李德发的实验室。他通过试验证实：用熟化处理的大豆喂小猪，可以提高小猪成活率5-15%!，这是一个非常惊人的数字！，引起了国际学术界的极大关注。最先得到这一消息的一些外国企业很快把李德发的研究数据应用于生产，还有一些美国企业则想高薪聘用他。但是李德发都婉言谢绝了。李德发：因为在美国的时候，我了解到美国人对我们是很看不起的，中国的经济当时也是不景气，畜牧业发展就更差了，我们当时吃猪肉不是要肉票嘛，猪肉供应不足，这也启发我要为中国的养猪业做点工作。回国后接受司法调查为了给中国人争一口气，为了实现自己的梦想和抱负，李德发怀抱着满腔热情回到了祖国，急切地想把自己的研究成果运用到中国的养猪事业和饲料加工业上来，推动中国养猪业的发展，他的梦想是让每一个中国人都能吃上肉，不再让下一代人重新留下吃不到肉的揪心的记忆！怀着干一番大事的梦想，1990年4月，李德发回到了中国农业大学，被分到“单胃动物营养代谢室”当主任。李德发：我这个实验室，实际上是当年的猪公馆，这给猪代谢盖的这样的猪舍，那我回来以后没有办公室没有实验室，就把猪请出去，我们在这里来办公。当时农业大学经济状况并不好，没有像样的实验室和实验设备，李德发早有思想准备，所以他没有任何抱怨。他在心里已经琢磨好了解决的办法，那就是效仿美国的方式把科研成果与企业直接挂钩，自我发展。李德发带着从美国学到的管理方式和研究成果，到处为企业服务，先是挣回了一个锅炉，解决了实验室的取暖问题。接着又挣回了半自动蛋白质分析仪和试验用的瓶瓶罐罐。有的企业也付给他现金，他就买了天平，安装了电话，还买了一台电脑。眼看着实验室的东西一天天多了，而关于他的流言飞语也随之而来了！当时国内的产、学、研各部门分工很明确，李德发又做学问又搞经济，引起许多人的非议，最终还导致了社会广泛参与的一场大辨论。正方的观点支持他的做法。李德发：我们这个研究工作必须要跟生产实践去结合，结合的越好，那么这个应该说我们的研究就越有价值。反方则指责他为下海教授。李德发：有些人认为你搞科研就应该搞科研不应该用于指导实践，不应该与经济去挂勾。而李德发的观点也非常明确：就是科研成果必须与生产实践相结合，在生产实践中才能不断完善自己的理论，通过科研成果的转化获得收益来补偿科研经费的不足，只有这样才能保障科研工作的持续性。李德发：我们的研究工作如果说最终不能够指导实践，那么这种投入是荒废的是浪费的。但是不管李德发怎么坚持，迫于各种压力，他的工作已经没法开展了。尤其令他意想不到的是，一帮人联手把他费尽心思才争取到的与加拿大一家公司合作建实验中心的经费给骗走了。李德发：那么加拿大的专家就质疑我们，你们这是为什么，他们非常不理解，因为猪室如果建不了的话，中加的合作项目就得终止，因为你中心就办不下去了，可能就要夭折了，那么这个时候是非常艰难的，为了挽救这个中心呢，我当时就给人家下跪了，我爹妈死都没跪过，但是有些人仍然还是不理解。万般无奈之下，李德发递交了辞职报告，接受司法调查。膨化方式解学大豆难题令人欣慰的是，真相很快大白于天下，调查表明：李德发并没有为自己谋私立。不久之后，科技日报在头版发表了一则“这奖该拿的”报道，肯定了李德发将产学研相结合的做法。紧接着，相关的政策也开始转向要“将产学研有效结合，向二十一世纪进发”的方向上来。农大的领导层顺势而为，不仅退回了李德发的辞职报告，还与他一起争取到了国家自然科学基金的研究项目。至此，李德发的研究才步入正轨。很快李德发琢磨出了让大豆抗营养因子失活的最佳方法：大豆膨化技术。李德发：因为在膨化的期间有压力有湿度有温度，再加上机械磨损都可以把大豆抗原蛋白失活。膨化后的大豆粉在去掉抗营养因子的同时，保全了大豆的营养成分，不仅可以防止小猪腹泻，提高小猪生长速度，而且对水产养殖，对肉鸡、蛋鸡等禽类养殖都有很好的饲养效果。所以膨化大豆很快被广泛应用于饲料工业，不仅为我们国家养猪业每年减少数十亿元的经济损失，而且每年还可以节约蛋白质饲料5亿多公斤。更为关键的是，这一创造带来了我国饲料加工业一场新的技术革命。打破了饲料界当时不注重加工工艺，仅凭“一纸营养配方”办工厂的小做坊式生产观念。李德发：按处方抓药还有一个熬药的过程，还有一个研药的过程，如果研药研不好，这个熬药熬不好，那么大家想想这个药方它就不能完全发挥它的药效，那么对于饲料的配制来讲也是这个道理，如果饲料配制好了完全符合配方里面的营养成分，那是非常难的，必须借助于加工工艺学的这个手段才能使这个配方真正成为一个平衡的饲料。为了更好地把饲料加工工艺学与营养学相结合，提高我国饲料业的整体水平，李德发带领他的团队完成了猪高效优质饲料产业化关键技术，两次修订了猪饲养标准，为建立我国猪饲料养分消化率数据库和新饲料资源利用提供了基础数据。也就是说，从此以后，我国的养猪业和饲料加工业对于猪在各个生长期需要什么样的营养，需要多少营养，都有了可参考的坐标。猪肉不再成为百姓生活难题各地大规模、上档次的养猪场和饲料加工企业纷纷上马，生猪出栏量由原来的不到4亿头很快发展到了6亿多头，猪肉的供应越来越充足了，人们想吃肉随时都可以买的到。随着生活水平的日益提高，人们对肉的品质要求也越来越高了，散养的土猪肉越来越多地走进百姓餐桌。那么如何再让工场化养出来的猪变得与散养土猪一样好吃呢？这就得借助于先进的科学手段，从基因的角度寻求饲料与肉品质性状的关系。2004年，李德发承担起国家973计划“畜禽肉品质性状形成的营养代谢与调控机理”首席科学家的责任，带领他的团队在世界上率先建立了荣昌猪基因的Bac文库。李德发：我们随时可以取出一个基因，来探讨它的功能或者与营养素之间的关系，如果说没有这个文库，我们每一个基因都要杀一头猪，还得经过很漫长的一个程序来提取这个基因，那么现在我们有了这个文库，就为了我们以后在分子营养学的研究方面奠定了一个很好的物质基础温家宝总理说过，“中国的事情要选好一个乘法和除法，再小的问题乘以13亿，就是一庞大的数字，就可能爆发任何国家都无法解决的社会问题。看似小小的一头猪，一块肉，如果想让10几亿人都吃上肉，吃好肉，那也是一件了不起的大事呀。李德发正带着他的团队争分夺秒的奋斗着！李德发成就：完成学术著作六部，SCI论文90多篇。2000年获教育部自然科学二等将，2001年被评为中国10位优秀博士后，2006年、2007年两次获得优秀博士论文指导奖。2002年、2008年两次获得国家科技进步二等奖。让中国人将来能吃到更好更香的猪肉，成为李德发更具挑战性的一个目标。虽然这个目标在科学上更具前沿性，但它可以转化为更具体的生产力，为中国的养猪业谋得福利，更能变成中国老百姓饭碗里的实惠。所以李德法铆足了劲正向着这一高地冲刺。