面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動
——走訪重點實驗室：拜訪董紅敏研究員

中國種豬信息網(wǎng)/甄夢瑩

編者按：到21 世紀中葉，我國將迎來建國100 周年，回首過去30 年，“863”、“973”等計劃和項目的實施帶動我國各行各業(yè)均取得了不凡的科技進步，以技術為主要發(fā)展動力的養(yǎng)豬業(yè)在科學家持續(xù)的科研創(chuàng)新與技術探索中不斷取得新的突破，對這些技術進行良好的推廣和應用，將對未來30 年中國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。未來30 年，將是中國豬業(yè)蓬勃發(fā)展的30 年，也是養(yǎng)豬業(yè)向新中國百年獻禮的關鍵時刻。

為了系統(tǒng)總結過去30 年中國養(yǎng)豬業(yè)在智能化養(yǎng)殖、育種、營養(yǎng)、疾病、環(huán)保、肉品質量等方面取得的科技進展及指導未來30 年養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，中國種豬信息網(wǎng)&《豬業(yè)科學》超級編輯部與出版界權威單位-中國農(nóng)業(yè)大學出版社于近6 個月深入接觸，經(jīng)反復論證和市場調研，最終達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，強強聯(lián)合，共同組織策劃“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”。

“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”主要內(nèi)容

科學家是養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)前行發(fā)展的重要推動力量。他們緊跟國際科技前沿開展科學研究，他們積累的知識和收獲的成果是我國養(yǎng)豬科學研究領域不可多得的寶貴財富，很多成果已經(jīng)受到了國家獎勵。“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”便從鉆研于高校、科研院所的科學家和他們的成果展開。

中國種豬信息網(wǎng)&《豬業(yè)科學》超級編輯部與中國農(nóng)業(yè)大學出版社聯(lián)合開展走訪國內(nèi)重點實驗室活動，充分了解科學家們的科研進展情況。在此基礎上組織全國養(yǎng)豬科學家撰寫一套著眼于未來中國養(yǎng)豬30 年所需要的新技術、新理念、新模式和新方法的專著。為配套專著落地中國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)，將舉辦各種主題論壇，組織養(yǎng)豬科學家、企業(yè)家走進各個地方農(nóng)業(yè)大學，啟發(fā)和激活未來30 年養(yǎng)豬行業(yè)的主力軍，讓更多的在校研究生、大學生學習未來30 年來養(yǎng)豬新技術、新理念、新模式和新方法，感受現(xiàn)代養(yǎng)豬人的情懷，迸發(fā)出加入養(yǎng)豬行列的熱情。走訪重點實驗室，跟蹤科學前沿；組織、策劃出版12 種《中國豬業(yè)現(xiàn)代高新技術成果》專著叢書；組織學界、業(yè)界著名學者、企業(yè)家走訪100 所農(nóng)科大學，舉辦“名家講壇”；舉辦“院士論壇”、“科技創(chuàng)新論壇”、“企業(yè)家論壇”和“博士論壇”，推廣科技成果。

走訪重點實驗室，深入調研科學家研究成果

為了充分了解以重點實驗室為主要載體的科學家團隊的科技研究進展、成果，及在此基礎上遴選專著作者，中國種豬信息網(wǎng)&《豬業(yè)科學》超級編輯部孫德林主編一行開展走訪重點實驗室調研活動，在全國農(nóng)業(yè)高校及重點實驗室開展深入實際的調研工作，走進大學，走進科研院所，走訪科學家，向他們闡述“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”的重大意義，充分了解他們的科研動態(tài)及技術革新成果，并力促他們成為專著的作者對成果進行總結，用于未來30 年豬業(yè)發(fā)展。

走訪中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室

近日，活動組來到中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所。孫德林主編一行走訪：中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室及拜訪董紅敏研究員及其所在的畜牧環(huán)境科學與工程創(chuàng)新團隊。

圖1 面向未來中國豬業(yè) 30 年發(fā)展行動

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所是從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)環(huán)境領域科學發(fā)現(xiàn)和技術創(chuàng)新的國家級非營利科研機構，其前身是始建于1953 年的華北農(nóng)業(yè)科學研究所農(nóng)業(yè)氣象組(后更名為農(nóng)業(yè)氣象研究所)和成立于1980 年的中國農(nóng)業(yè)科學院生物防治研究所。2011 年，農(nóng)業(yè)氣象研究所和生物防治研究所合并組建中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所。

研究所致力于農(nóng)業(yè)環(huán)境領域的科學發(fā)現(xiàn)和技術創(chuàng)新，重點研究人類生產(chǎn)活動影響下光、溫度、水、氣等環(huán)境要素的演變規(guī)律及其與農(nóng)業(yè)生物和農(nóng)用投入品相互作用機理及調控與保護對策，引領領域科技方向，支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

研究所現(xiàn)有 6 個創(chuàng)新研究室，并建有作物高效用水與抗災減損國家工程實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)重點實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設施農(nóng)業(yè)節(jié)能與廢棄物處理重點實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部休閑農(nóng)業(yè)重點實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)膜防控重點實驗室、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部壽陽旱作農(nóng)業(yè)環(huán)境與作物高效用水科學觀測實驗站、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧環(huán)境設施設備質量監(jiān)督檢驗測試中心（北京）、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部動物產(chǎn)品環(huán)境因子風險評估實驗室、中日農(nóng)業(yè)技術研究發(fā)展中心、中美農(nóng)業(yè)環(huán)境中心等 10 余個國家級、省部級、國際合作平臺。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室成立于2011 年，作為農(nóng)業(yè)環(huán)境學科群綜合性重點實驗室被列入原農(nóng)業(yè)部重點實驗室“學科群”建設體系,學科群建設體系是分學科以綜合性重點實驗室為龍頭，以專業(yè)性和區(qū)域性重點實驗室為骨干、科學觀測實驗站為延伸的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部重點實驗室體系。農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織行業(yè)科技創(chuàng)新、凝聚和培養(yǎng)農(nóng)業(yè)科技人才、開展學術交流、科研條件先進的重要基地，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系和農(nóng)業(yè)技術推廣體系緊密銜接。重點實驗室的發(fā)展目標是：組織開展農(nóng)業(yè)領域基礎和應用基礎研究，通過建設，力爭使實驗室達到國家重點實驗室要求。強化人才培養(yǎng)和學術交流，逐步建設成為國際合作與交流基地。構建和完善農(nóng)業(yè)環(huán)境領域學科體系，促進資源共享和成果信息的有序流動。通過實驗室建設，為農(nóng)業(yè)環(huán)境學科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科技支撐與保障。

圖2 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境科學重點實驗室重點開展：在全球氣候變化背景下，氣候變化與農(nóng)業(yè)相互作用機理，主要農(nóng)業(yè)氣象災害發(fā)生規(guī)律及其調控，農(nóng)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境演變、農(nóng)業(yè)污染監(jiān)測與預警，農(nóng)業(yè)面源污染控制和退化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)修復等研究。實驗室重點學科發(fā)展方向包括：氣候變化與農(nóng)業(yè)相互作用機理；主要農(nóng)業(yè)氣象災害發(fā)生規(guī)律及其調控；農(nóng)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境演變、農(nóng)業(yè)污染監(jiān)測與預警；農(nóng)業(yè)面源污染控制和退化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)修復。

主要研究內(nèi)容：氣候變化農(nóng)業(yè)影響及農(nóng)業(yè)適應和應對氣候變化機理——生物生長發(fā)育對氣候變化的響應過程和適應機理，氣候變化農(nóng)業(yè)影響的模擬和評估，農(nóng)業(yè)溫室氣體排放監(jiān)測評價，土地利用等對土壤碳匯的影響，農(nóng)業(yè)適應氣候變化、減緩溫室氣體排放和增加固碳潛力的技術與政策；農(nóng)業(yè)氣象災害風險識別與減災機理—氣候變化背景下主要農(nóng)業(yè)氣象災害發(fā)生的新特點和新規(guī)律，災害風險識別和風險評估，不同農(nóng)業(yè)生態(tài)類型區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災害防災減災機理與方法，災害風險分攤與管理；農(nóng)業(yè)面源污染物控制機理與循環(huán)利用技術—N、P 等農(nóng)業(yè)特征污染物遷移轉化的生物地球化學過程，污染物排放特征與入湖入河負荷，污染物源頭削減、遷移過程生物吸附消納和末端循環(huán)利用模式與技術，農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術清單；產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測評價和保護修復——產(chǎn)地環(huán)境要素質量演化的成因與機制，產(chǎn)地環(huán)境質量評價與分區(qū)分類管理，污染物生物物理及化學修復機理及技術；農(nóng)業(yè)生物多樣性利用與退化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)修復——農(nóng)業(yè)生物多樣性對維持和修復農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的作用機理，退化生態(tài)系統(tǒng)的生物修復，外來生物環(huán)境風險識別與控制，生物多樣性利用與生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)和低碳農(nóng)業(yè)模式。

拜訪董紅敏研究員

此次走訪重點實驗室活動，走訪小組中國種豬信息網(wǎng)&《豬業(yè)科學》超級編輯部孫德林主編一行與中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所副所長董紅敏研究員進行交流，董紅敏研究員向孫德林主編詳細介紹了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室及她所在畜牧環(huán)境科學與工程創(chuàng)新團隊目前的科研開展情況。

圖3 孫德林主編與董紅敏研究員交流

董紅敏，博士，博士生導師、二級研究員，現(xiàn)任中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所副所長，中國農(nóng)業(yè)科學院畜牧環(huán)境科學與工程創(chuàng)新團隊首席，國家農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長，科技部“創(chuàng)新人才推進計劃重點領域創(chuàng)新團隊—農(nóng)業(yè)生物環(huán)境科學與工程”首席科學家, 2016 年入選國家高層次人才特殊支持計劃（萬人計劃）領軍人才。

董紅敏研究員在國內(nèi)率先開展了畜禽養(yǎng)殖環(huán)境科學與工程學科的研究，先后主持了國家科技支撐、863、973、行業(yè)科技等重點科技項目和課題，聯(lián)合國開發(fā)署、全球環(huán)境基金、世界銀行等國際合作項目。發(fā)表學術論文120 余篇，出版主編著作4 部，獲得國家科技進步二等獎1 項（第1 完成人），國家科技進步三等獎1 項（第2 完成人），省部科技獎一等獎2 項（第1 完成人），二等獎1 項（第2 完成人）。作為中國政府氣候談判成員參加了哥本哈根、巴黎氣候大會并受到表彰，是2007年諾貝爾和平獎獲得者-政府間氣候變化專家委員會（IPCC）集體獎團隊重要成員，2000 年獲“全國三八紅旗手”，2001 年獲國務院政府特殊津貼，2004 年入選新世紀百千萬人才工程國家級人選，2004 年獲原農(nóng)業(yè)部有突出貢獻的中青年專家，2012 年獲得全國優(yōu)秀科技工作者稱號，2013 年獲全國五一勞動獎章，2018 年獲改革開放養(yǎng)豬40 年科研先鋒獎。

董紅敏研究員主持制定了《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》并由原農(nóng)業(yè)部發(fā)布實施，作為主要專家參與《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》《農(nóng)業(yè)環(huán)境突出問題治理總體規(guī)劃（2014-2018）》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關于促進南方水網(wǎng)地區(qū)生豬養(yǎng)殖布局調整優(yōu)化的指導意見》《國務院辦公廳關于加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》等文件的制定。

2019 年，董紅敏研究員等主持完成的“畜禽糞便污染監(jiān)測核算方法和減排增效關鍵技術研發(fā)與應用” 獲得國家科技進步獎二等獎。該項目首創(chuàng)了我國畜禽糞便污染核算方法，創(chuàng)建了污水源頭減量工藝，發(fā)明了污水沼液再生利用、堆肥臭氣減排與氨氮回收利用關鍵技術與裝備，集成創(chuàng)建了種養(yǎng)結合、清潔回用、集中處理3個系列的技術模式并大面積推廣應用，為國家政策制定和重大行動實施提供了科技支撐。

圖4 董紅敏研究員

畜牧環(huán)境科學與工程創(chuàng)新團隊

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所畜牧環(huán)境科學與工程創(chuàng)新團隊是國內(nèi)最早從事畜禽養(yǎng)殖環(huán)境和畜禽廢棄物處理及利用研究的團隊，是科技部創(chuàng)新人才推進計劃重點領域創(chuàng)新團隊。團隊立足自主創(chuàng)新、結合集成創(chuàng)新和國際合作，為畜禽養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展提供技術支撐。

團隊首席科學家為董紅敏研究員。團隊重點圍繞畜禽環(huán)境效用機理與調控方法研究和畜禽清潔生產(chǎn)與廢棄物轉化利用研究兩個方向開展研究。主持“十三五”國家重點研發(fā)項目“畜禽廢棄物無害化處理和資源化利用新技術和新產(chǎn)品研發(fā)”、主持總理特別基金—京津冀大氣霧霾重污染治理專項“畜禽養(yǎng)殖業(yè)氨氣排放與控制”等項目。第一單位獲得國家科技進步二等獎 2 項。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技進步一等獎 2 項。

畜禽糞便沼氣處理清潔發(fā)展機制方法學技術開發(fā)與應用

建立了全球首個戶用沼氣 CDM 方法學，被聯(lián)合國清潔發(fā)展機制專家委員會批準為“農(nóng)戶/小規(guī)模農(nóng)場的農(nóng)業(yè)活動甲烷回收方法學”，成為定量核算和監(jiān)測大量分散的戶用沼氣溫室氣體減排效果的國際通用方法；創(chuàng)建了大型養(yǎng)殖場畜禽糞便沼氣處理 CDM 工藝；在國內(nèi)率先開展不同規(guī)模（農(nóng)村戶用、典型規(guī)模化養(yǎng)殖場、特大型畜禽養(yǎng)殖場）糞便沼氣處理CDM 項目技術示范，在實現(xiàn)廢棄物多級綜合利用、減少污染和減排溫室氣體排放的同時，通過國際 CDM 機制兌現(xiàn)了沼氣建設環(huán)境效益的經(jīng)濟價值。

全國第一套畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)

圖5 團隊合影

針對我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)缺失，導致畜禽糞便產(chǎn)生量和排放量基數(shù)不清、糞便處理工程設計不合理的問題，根據(jù)我國養(yǎng)殖業(yè)的特點，組織全國 65 家高校、科研院所和地方農(nóng)業(yè)環(huán)保站，對 211 個監(jiān)測點按照統(tǒng)一的基數(shù)規(guī)程進行定點監(jiān)測，編制了我國第一套畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)，填補了我國空白。首次提出了畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)表征和計算方法，編制了《畜禽糞便監(jiān)測技術規(guī)范》等多項國家標準，組織編寫了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)排污系數(shù)監(jiān)測實施方案》，主持編寫了我國第一套《畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)手冊》。該項研究成果直接應用于第一次全國污染源普查，是環(huán)保部畜禽養(yǎng)殖業(yè)排污量估算、地方和養(yǎng)殖場污染防治核算的依據(jù)。

畜禽糞便農(nóng)田利用土地承載力評價方法研究

團隊研究編制的畜禽糞污土地承載力測算方法，在河北省7 個區(qū)縣進行試點應用，修改完善后，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳文件印發(fā)了《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》（農(nóng)辦牧【2018】1 號）；該方法也成為環(huán)保系統(tǒng)畜禽養(yǎng)殖場環(huán)評的依據(jù)。生態(tài)環(huán)境部辦公廳印發(fā)的《關于做好畜禽負面養(yǎng)殖項目環(huán)境影響評價管理工作的通知》（環(huán)辦環(huán)評【2018】31 號）中明確提出了規(guī)模養(yǎng)殖場應根據(jù)土地承載能力確定畜禽養(yǎng)殖場的適宜養(yǎng)殖規(guī)模，土地承載能力可采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主管部門發(fā)布的測算技術方法確定。

創(chuàng)建了“三改兩分再利用“工藝及配套設施設備

以污水減量為核心，創(chuàng)建了改飲水、清糞和輸送，糞尿和雨污自動分離的“三改兩分”工藝和配套裝備，污水減量30%～65%；使萬頭豬場的污水由原來的每天 80 ～120 m3降低到40 ～60 m3。成為最廣泛推廣利用的減量化技術，是國家農(nóng)業(yè)面源污染防治和重大環(huán)境問題規(guī)劃等明確提出推廣的技術。

集成創(chuàng)建種養(yǎng)結合、清潔回用、集中處理 3 個系列模式

提出以土地承載力測算為基礎的種養(yǎng)結合模式，實現(xiàn)了糞肥利用和環(huán)保認可；創(chuàng)建了以“三改兩分”工藝和處理水的場區(qū)再利用為核心的清潔回用模式，實現(xiàn)污水近零排放；創(chuàng)新了基于含固率和運輸半徑為定價依據(jù)的收儲運合作機制的集中處理模式，實現(xiàn)了資源增值和商業(yè)化運行。“京安模式”被時任汪洋總理評價為除東北外都可推廣的模式。

畜禽糞便堆肥通風和除臭技術

針對畜禽糞便堆肥供氧不足易導致發(fā)酵不充分、頻繁翻堆能耗大以及堆肥過程惡臭污染嚴重的問題，團隊研發(fā)了畜禽糞便堆肥通風技術，通過在發(fā)酵物料底部鋪設通風管道，對堆體進行間歇通風供氧，降低攪拌能耗的同時，控制堆肥發(fā)酵溫度和后期堆肥物料含水率，保持堆肥發(fā)酵效果；同時根據(jù)堆肥惡臭組分及產(chǎn)生和排放規(guī)律，開發(fā)堆肥除臭控氧保氮技術工藝，在處理惡臭的同時回收氨氮，保護環(huán)境的同時實現(xiàn)氮回收利用。

走訪感想

“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”立足未來30年中國養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展需要，通過走訪重點實驗室及近距離接觸實驗室專家，進一步了解和發(fā)現(xiàn)科學家正在進行的主要工作，了解他們所從事的養(yǎng)豬科學領域前沿動態(tài)，并通過座談詳細了解未來3 ～5 年這些科學家將會有什么最新成果呈現(xiàn)給行業(yè)，這些科技成果對產(chǎn)業(yè)有什么推動和促進作用。同時，征求他們對“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”系列專著的意見和建議，對走進大學舉辦“名家講壇”有什么好建議，對專著作者與讀者對接有什么看法和建議。

重點實驗室是科學家們的科研陣地，走訪重點實驗室，向科學家學習，大力弘揚新時代科學家精神；宣傳當代科學家胸懷祖國、服務人民的愛國精神；勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神；追求真理、嚴謹治學的求實精神；淡泊名利、潛心研究的奉獻精神；集智攻關、團結協(xié)作的協(xié)同精神；甘為人梯、獎掖后學的育人精神。

“面向未來中國豬業(yè)30 年發(fā)展行動”走訪小組希望通過走訪活動，幫助行業(yè)人士了解行業(yè)科研進展，鼓舞從業(yè)者士氣，為未來30 年中國豬業(yè)發(fā)展提供幫助和思路。

圖6 孫德林主編與董紅敏研究員合影