生猪生产在我国畜牧业中占有举足轻重的地位。我国是世界上第一大生猪养殖和猪肉产品消费国，但还不是养猪强国，特别是生猪遗传育种工作落后于欧美国家，急需在新一代生物育种技术上加大投入，实现“弯道超车”。
今天，生物技术快速发展，在大力推进生猪生产持续健康有序发展的同时，我们还要积极推进器官移植供体猪、疾病模型猪等的研究，持续挖掘猪的多重潜力，实现“猪尽其用”。
当前，全球器官短缺问题日益严重，成千上万的患者因缺乏合适的供体器官而面临生命危险。基于基因编辑猪器官的异种移植技术有望提供一种稳定且可持续的供体来源，从而极大缓解这一困境。
近年来，美国已在基因编辑猪源器官异种移植领域取得显著进展。如果中国不迅速跟进并加大在这一领域的研究和应用力度，将在技术发展和市场竞争中落后于国际竞争对手。
因此，应针对猪-人异种移植中存在的免疫排斥、凝血系统不兼容及猪内源逆转录病毒跨种感染的生物安全性问题，采用先进的基因编辑技术和大动物克隆技术，对猪进行大规模基因改造，研发与人免疫和凝血系统高度兼容的生物安全型供体猪，并提供生物学功能近似或优于人的猪源组织、器官，有效解决人体组织、器官来源紧缺以及异种组织、器官免疫排斥强等问题。
异种移植技术涉及复杂的技术和伦理问题，需要政府的强力支持和有效引导，确保这一领域的研究和应用在规范和安全框架内进行；设立专项科研经费推动基础研究和技术开发；优化和规范临床试验审批流程；政府牵头制定异种移植技术标准和操作规范；在基因编辑猪源器官异种移植技术尚处于实验阶段时，在法律框架内引入同情条款；组织国内院士专家团队撰写用于异种移植的供体猪开发及应用相关共识和标准。
在疾病模型猪方面，大量失败的临床试验案例表明，一些基于大、小鼠等小型模式动物的药效实验结果对于临床转化的成功率不太具有参考性，如在小鼠上测试有效的肿瘤药物，95%在临床测试中失败；很多基因突变导致的人类疾病，小鼠模型不能模拟出对应的表型。
猴、犬和猪等大动物在解剖学、生理代谢、免疫学及基因表达水平等方面与人类相似，但由于动物伦理问题，犬和猴的规模化使用已越来越受到限制。而猪长期作为食用动物，伦理风险低，加之其繁殖周期较短、生产力高，便于根据特殊需要进行选育。因此，猪将逐渐取代猴和犬，成为开展人类医学临床前研究的最佳模型。
在国际上，人类生物医药研究用猪模型受到高度重视，很多发达国家建立了专门的用于模式猪研究的独立研究实体和平台。自2002年首次报道基因编辑猪模型以来，世界上已成功构建出上百种具有重要医学用途的猪模型。中国在基因编辑猪模型构建与应用领域起步较早，取得了多项突破性成果，在该领域持续发力有望引领世界模式猪研究。
然而，我国虽有多种小型猪，但均缺乏其作为医用猪的基础数据。建议选取一至两种我国特有的小型猪，进行全方位的标准化体系研究。对于目前缺乏遗传背景和生物学特性高度一致的近交系猪品系，建议加快近交系医用小型猪模型培育。而常用的医用小型猪仍存在体形较大的问题，导致实验成本高、操作难度大，严重限制了猪模型的应用范围，建议培育体形等比例缩小、身体状态健康、可稳定传代的微型化猪模型。与此同时，小型猪的工具化还处于起步阶段，建议广泛开展工具猪培育研究。
此外，有待成立模式猪研究与应用联盟，统筹国内模式猪研究优势力量，建设国家级模式猪资源库，整合全国模式猪研究资源，实现数据共享、材料共享；加大政府资金投入和政策支持，制定相关政策和措施，为研究者提供必要的资金、场地和设施保障，同时鼓励企业和社会资本投入模式猪研究领域，有效推动模式猪研究领域的深入发展。
总之，传统生猪在多个领域将发挥重要作用。基因编辑技术在农用猪、器官移植供体猪和疾病模型猪的开发应用中前景广阔，不仅有助于提升农业生产效率和产品质量，还能为医学研究和临床实践带来革命性进展，推动生物医药领域的创新与发展。
（作者系中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员，本报记者王昊昊根据其在2024前沿科学创新大会的主旨报告整理）
（原载于《中国科学报》 2024-07-30 第1版 要闻)
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