探访顶尖实验室
这几天，李仁贵很“宅”。每天早上走进实验室，第一件事就是把电脑打开，通过微信视频和千里之外的东北林业大学专家们讨论，如何通过DNA准确判断大熊猫的年龄。
这是李仁贵与全国各地科研工作者一起研究的一道难题。作为大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室细胞与遗传研究室副主任，他坦言自己“为‘滚滚’们的优生优育操碎了心”。他所在的实验室除了做研究之外，还负责给大熊猫做亲子鉴定、个体识别以及人工授精等。
如何给大熊猫做亲子鉴定？实验室里还有哪些好玩的东西？近日，记者进行了探访。
□四川日报全媒体记者 王代强
实验室名片
大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室
2018年6月在中国大熊猫保护研究中心挂牌成立，是首个与大熊猫国家公园建设配套的部级重点实验室。依托邛崃山濒危野生动植物保护生物学国家长期科研基地、岷山濒危野生动植物保护生物学国家长期科研基地等平台，开展大熊猫生态生物学、野化放归、野外引种、重引入等研究。
实验室长啥样?
冰箱里装着大熊猫的粪便和血样
“抽油烟机”抽的不是油烟是粉尘
在细胞与遗传研究室工作的科研人员。 四川日报全媒体记者 华小峰 摄
实验室总部在中国大熊猫保护研究中心都江堰青城山基地内，设有野外生态、细胞与遗传、繁殖生理、疾病防控、大熊猫文化、大熊猫社会生态学等6个研究室。
一步入细胞与遗传研究室，映入眼帘的就是一台两米多高的大冰箱，冰箱上的数值显示，内部温度为零下70摄氏度。大冰箱旁，还有几个普通家用冰箱。李仁贵介绍，这些冰箱专门用于存放大熊猫的粪便、血样、试剂、身体组织等。
“一些实验样品必须在低温保存，普通家用冰箱温度一般最低能到零下18摄氏度，若遇断电，大约1天时间内部温度就可能回升到零摄氏度以上。而这个大冰箱能维持零下温度3天左右。”李仁贵告诉记者，这些样品是从野外辛苦采集来的，一定要保存好。
研究室的地上放着一个大纸箱，纸箱中装着40多个饮用水瓶，瓶子里装了些棕黑色固液混合物，瓶身还贴有编号。“这是大熊猫的粪便，就像医院检验科窗口一样，瓶子和大熊猫需要一一对应。”李仁贵介绍。
研究室里，还有形似电饭煲的离心机，用于对液态样品进行沉淀和进一步提取；形似抽油烟机的装置，功能是把室内的粉尘抽出去，保持环境洁净；以及一个显微镜，用于观察样品。
从工作流程看，大熊猫的粪便、血液、尿液等样品采集后，都会送到实验室做化验、分析。目前，实验室仪器设备虽多但都比较常见，科研人员解释，“因为我们所做的大部分工作，使用常规仪器就能满足。有些使用频率不高的昂贵仪器，可采取购买检测服务的方式。”
“当然，也有一些老百姓比较陌生的设备。”科研人员指着一台仪器说，“比如这套核酸电泳系统，是用来分析DNA片段的。”
科研人员忙什么?
当“铲屎官”是为做亲子鉴定
“熊口普查”是为精准辨识每一只“滚滚”
饮用水瓶里装的都是从野外提取到的大熊猫粪便。 四川日报全媒体记者 华小峰 摄
作为哺乳动物的大熊猫，其繁殖和人类有很多相似之处。比如，近亲繁殖会大大增加胎儿畸形及某些先天性疾病的风险。
“可是大熊猫不明白这个道理，交配的时候不考虑那么多。”李仁贵说，为促进大熊猫优生优育，细胞与遗传研究室的主要职责之一，就是对圈养大熊猫进行亲子鉴定。
如何鉴定？“方式也和人类相似。”李仁贵说，首先，要采集到大熊猫新鲜的粪便或血液、组织，然后，从粪便表面黏膜或者血液中提取DNA进行分析，从而进行鉴定。
对人类来说，目前只需对疑似父子或母子进行鉴定，就能得出较准确的结果，而对大熊猫来说，受技术制约，必须对疑似父母子3只都做鉴定，否则准确率将大幅降低。
实验室成立两年多来，已为数十只大熊猫幼崽进行了亲子鉴定。“鉴定后，我们会把近亲大熊猫进行隔离，把亲缘关系远的撮合到一起。这样，它们繁殖出的后代，患病概率会大大降低。”李仁贵说。
帮助大熊猫顺利繁殖，则是繁殖生理研究室的主要任务。每年2月至5月，大熊猫繁殖进入高峰期。这段时间，繁殖生理研究室的科研人员会每天检测雌性大熊猫的雌激素水平，追踪每只雌性大熊猫的发情进展，判断排卵受孕的良好时机。
“这个酶标仪就是专门用来测激素水平的，通过分析尿液就能知道大熊猫大概什么时候处于排卵期。原理类似于人类检测用的排卵试纸。”科研人员说。
据不完全统计，两年多来，实验室共为雌性大熊猫检测雌激素1000余次。检测到排卵后，就要努力为大熊猫创造繁殖机会和环境。
如果大熊猫对身边的异性一直提不起兴趣，怎么办？这时候，科研人员就会采取人工授精的方式，帮助大熊猫怀孕。“这个罐罐就是存放大熊猫精子的。”科研人员指着仪器室里的几个大酒缸似的液氮罐介绍，“液氮罐中采用超低温储存，确保精子质量。两年多来，我们共帮助数十只大熊猫人工授精。”
个体识别，是实验室的又一项探索。记者了解到，每隔一段时间，相关部门就会组织开展一次野生大熊猫数量、分布等情况调查。这相当于一次“熊口普查”，掌握它们的生存状况，实施相应的保护研究行动。尤其是对野外放归大熊猫的跟踪调查，个体识别更是调查研究的前提。
对于非专业人士而言，要从一堆黑白的、胖乎乎的“滚滚”中，准确辨认出谁是张三谁是李四，是非常困难的。即便是长期与大熊猫打交道的科研人员，也很不容易。
“我们通过对大熊猫粪便、血液等样品的分析，能进行准确的个体识别。”李仁贵说，两年多来，实验室已成功识别140余只野生大熊猫，并与相关单位共同开展相关课题研究。
未来要破解哪些难题?
判断野生大熊猫的年龄和受孕情况
探索细胞克隆和试管婴儿技术
在都江堰的大熊猫科研基地，吃着点心的大熊猫蓦然发现镜中“帅呆了”的自己。 四川日报全媒体记者 华小峰 摄
“目前，我们还有多个技术难题待解。”相关负责人坦言，其中“通过实验判断野生大熊猫的年龄”和“通过实验准确判断大熊猫是否成功受孕”是当前正在努力解决的问题。
科研人员说，判断大熊猫的年龄，对了解、研究大熊猫野生种群的年龄结构意义重大。了解个体年龄，有助于采取相应保护措施；了解群体年龄结构，则有助于对整个大熊猫生存环境作出科学规划。
不过，就像判定人的年龄一样，即便是有血液化验等手段，也只能确定大致范围，无法给出确切数字。此外，对野生大熊猫进行采血也不是件易事。
“大熊猫交配后，受精卵可能会延迟在子宫着床，也可能出现食欲不振、精神萎靡等‘假怀孕’现象。”李仁贵说，若是能准确判断大熊猫是否成功受孕，就能避免造成重复劳动和资源浪费，并为雌性大熊猫繁育管理提供参考。
“实验室的目标，远不止破解几个科研技术难题。”相关负责人说，随着对大熊猫相关研究的突破和积累，实验室的业务将不断延伸拓展。
按照计划，未来，实验室将继续稳步开展大熊猫生态生物学、野化放归、野外引种、重引入等研究，力争在5年内放归15至20只大熊猫。
同时，实验室还将在大熊猫细胞克隆、大熊猫试管婴儿等方面，开展探索研究和技术储备，计划建成初具规模的大熊猫精液战略储备库，持续推进圈养种群优生优育，协助推进大熊猫国际合作。
在上述负责人看来，要实现这些目标，一方面要加强与相关机构的合作，另一方面要通过自主培养和吸引等方式，锻造一支素质过硬、专业、稳定的人才队伍。
目前，实验室有专兼职人员186人。“我们需要的是发自内心热爱这项事业，并能够真正扎根实验室、甘坐冷板凳的研究人才。”李仁贵说。
