宁夏多个扶贫点活跃着一位“牛气”专家

宁夏多个扶贫点活跃着一位“牛气”专家

梁小军,1971年7月出生,国家肉牛牦牛产业技术体系“母牛带犊营养与饲养”岗位科学家,宁夏农林科学院动物科学研究所所长,主要从事反刍动物繁育与健康养殖方面研究。主持省部级项目20余项,获宁夏科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖8项,宁夏标准创新贡献一等奖1项;研发认证饲料新产品6项,发表论文100余篇,合著专著4部。入选宁夏“新世纪313人才”、首批“科技创新领军人才”、“塞上农业专家”。

(记者付毅飞对此文亦有贡献)

科技与扶贫,堪称完美结合。梁小军自己也加入了科技扶贫指导员队伍,深入开展技术服务。

中国工程院院士、中国卫星导航定位专家许其凤曾介绍,卫星导航的过程可以简要描述为:测量用户到卫星的距离,再利用卫星的位置解算用户的位置。为取得较高精度的导航解,就需要测量距离精确、卫星位置准确以及卫星空间分布良好(较好的空间几何分布,可以减少位置解算中的精度衰减)。

来自固原农村的他,对祖祖辈辈耕耘的这片黄土地感情深厚。高考填报志愿时,他很自然地填了清一色农业院校,最后被西北农林科技大学动物医学专业录取。

梁小军觉得肩上的担子很重。

梁小军给它们起了个名字——奶牛繁殖障碍。

“理论上说,地面的用户接收机只需要接收到四颗卫星的信号,就能将自己所处的位置和时间解算出来。”杨宇光表示,这样的系统可以为地面上无穷多用户来提供服务,当然,前提是保证用户头顶上至少能有四颗导航卫星。

三种轨道卫星助力全球定位

“眼界突然打开了。”梁小军感慨,“这是能让宁夏南部山区群众脱贫的一个主导产业,更要好好做!”

揭示奶牛繁殖障碍背后的“玄机”

中国航天科工集团二院研究员杨宇光告诉科技日报记者,从北斗二号工程开始,我国采取了和GPS、俄罗斯格罗纳斯以及欧洲伽利略系统相似的导航定位原理,即卫星本身不接收地面用户信号,而是不断向地面用户播发自己的导航星历。卫星只有“嘴巴”,主要“念叨”的 ,就是自己的速度、位置和时间等信息。

许其凤曾介绍,在国内布设监测站,MEO卫星的可观测弧段约为 1/3,而 GEO和 IGSO卫星可达 80%-100%。

5年的学习让梁小军打下了扎实的理论基础。毕业后,他顺利分配到宁夏农林科学院。从繁殖到营养,从疾病防控到胚胎移植,用他的话说,“从此就在家畜研究这条道上一去不复返了”。

在梁小军的探索下,山区肉牛胎间距缩短45天以上,育肥牛日增重达1.5公斤,养殖效益大幅提高。

“你是不是觉得奇怪,奶牛隐性乳房炎竟然和繁殖有关系?其实,它们高度正相关。”梁小军笑了起来。

以北斗三号的30颗组网卫星为例,有24颗在中圆轨道,3颗在地球同步轨道,还有3颗在倾斜地球同步轨道。

然而,宁南山区虽有肉牛养殖的自然条件和悠久传统,现状却不容乐观。

更让梁小军有成就感的是,他制定出全国第一个性控冻精应用技术地方标准,被国内多个厂商列为技术教材,对高产奶牛的性控快繁起到了助推作用。

地处六盘山腹地的固原市西吉县,是宁夏唯一尚未摘帽的贫困县,也是国家52个挂牌督战贫困县之一。肉牛养殖是这里的传统产业,更是脱贫攻坚主导产业,辐射面宽,助农增收效果显著。

老乡养牛,最初是把它当作苦力来使,后来随着生活水平的提高,其肉用属性才慢慢凸显。“但很多人还是老思想,有啥喂啥,只要活着就行,所以效率非常低下。”

角度并不刁钻,但使用的材料确实还冒着热气。6月23日,第55颗北斗导航卫星成功发射,它是北斗三号全球卫星导航系统第三颗地球同步轨道(GEO)卫星。随着该星进入预定工作轨道,北斗三号全球卫星导航系统星座部署也全面完成。

“省级农业科研单位的主要职责应该是围绕地方产业发展的科技需求,攻关解决制约其发展的技术瓶颈,为产业高质量发展提供科技支撑。”这一观点,早在梁小军参加工作不久就形成了。

有人建议,这回肉牛好办,都是养牛,把奶牛模式全盘复制不就行了?

正好,奶牛性控快速冻精开始了商品化生产,梁小军申请了相关科研项目,银川市科技局经过反复论证,批给他一个重大助农项目。

杨宇光表示,在完成组网后,北斗系统可在进一步提升全球导航定位授时性能和区域短报文通信服务能力的基础上,实现全球短报文通信、国际搜救,以及覆盖中国和周边地区的星基增强和精密单点定位服务。

2003年,银川市金凤区进口的3000头奶牛状况频出,疾病多,繁殖率低,死亡率高。于是,政府专门邀请农科院出面解决问题,梁小军被委以重任。

梁小军的研究还涉及滩羊、肉羊等畜种。随着科研经历日渐丰富,2016年5月份,他接替罗晓瑜研究员成为国家肉牛牦牛产业技术体系“母牛带犊营养与饲养”岗位科学家,又向肉牛领域进军。

他跑了好多村落,从种、草、繁、养、管等多个点位着手,每个点位细分关键技术,再通过技术成果的物化形式渗透下去,让老乡精准掌握技术要领。

“(北斗卫星导航)整个系统由55颗卫星构成,每一颗都有自己的功用,它们共同织成一张‘天网’,可服务全球。”题目要求考生从“每一颗都有自己的功用”切入,选取角度写议论文。

在导航卫星的领域,还有一个词叫“几何精度因子”。这四颗卫星拉开的距离越广,几何精度因子越小,定位精度就越高。所以,一般来说,同一时间同一区域内用户可见的卫星数量多,几何精度因子小的概率就更高,定位精度也会更高。

他忙,却不忘抓团队建设。

这个项目一共进行了5年。他在执行过程中又有新发现:越是高产的奶牛,越不容易配种。

作为科技扶贫东西协作行动“宁夏深度贫困区肉牛产业提质增效技术集成示范”项目首席科学家,他带领团队让项目两个核心示范村提前实现了脱贫目标,打造的“马沟模式”成为产业技术扶贫样板。

经过调研奶牛泌乳周期的繁殖状况,梁小军越来越深刻地意识到,这是制约奶产业扩量提质的一个重要因素。紧接着,他又报了另一个宁夏科技厅的重点攻关项目——奶牛繁殖障碍信息病的病因与防治技术研究与示范。

2018年初,科技部与宁夏科技厅聚焦深度贫困区草畜等五大产业发展关键技术瓶颈,实施科技扶贫东西协作行动。梁小军联合国家肉牛牦牛产业技术体系首席科学家曹兵海教授团队、宁夏肉牛首席吴彦虎研究员团队和固原市肉牛团队等,共同创建了“为养而种、为种而养”的循环农业模式。

紧接着,宁夏成立了草畜工程技术研究中心,拿到项目的梁小军,又将研究领域转向奶牛隐性乳房炎病原微生物的分离鉴定和防控方面。

“那个项目最大的突破点,就是发现了隐性乳房炎的病原微生物不单纯来自环境。”他说。

7月18日,央视新闻联播一则题为《宁夏西吉:新庄村“牛”起来的脱贫路》的报道,让这个国家级贫困县的肉牛养殖产业声名鹊起。

杨宇光说,绝大多数时候,用户可接收到信号的导航卫星,都不止四颗。“如果安装了GPS测试类软件你就会发现,一般情况下,你头顶会有8-12颗导航卫星。”

“主要是在现场工作。母牛开始发情的时间得盯准,还得在排卵前的2到4小时内把性控精液准确输到有滤泡侧的子宫角。”那阵子,梁小军同时跑七八个养殖场,专负责这事,自己干,也教别人。

目前,项目的两个核心示范村均已提前实现脱贫目标,打造的“马沟模式”成为产业技术扶贫样板。

但是,研究过程颇费周折。从养殖场到实验室,每个环节都是重点。

确实,55颗卫星都很重要。在不同轨道上各司其职的它们,织就我国自己的导航网络。只是在卫星系统设计中,留出冗余度也是必须。在作文题中出现的“北斗卫星”,不仅是科技热点,也是让考生联系现实生活、展开联想和想象的素材。一位专家表示,题目体现了时代特色,但也并不要求考生都成为“北斗卫星”专家,有感而发即可。

首席科学家的产业扶贫情结

“老乡们过奖了,就是干活的首席。”这个爱开玩笑的专家,来自宁夏农林科学院动物科学研究所。如今,他把周末时间都贡献给了扶贫点。

冻精即公牛的冷冻精液,性控冻精就是通过电磁场作用把X与Y精子分离,从而提高母犊率。当时国内性控冻精情期受胎率较低,普遍在30%左右,梁小军经系统研究确定了性控冻精最佳输精时间和部位,突破了技术瓶颈。

自1994年北斗一号系统工程立项至今,我国用26年的时间实现了59颗北斗卫星(包括55颗北斗导航卫星和4颗北斗导航试验卫星)的发射。

2008年,随着三聚氰胺事件的曝光,乳品质安全受到空前关注。

和它们不同的是,北斗系统由三种不同轨道构成:中圆轨道、地球同步轨道(GEO)和倾斜地球同步轨道(IGSO)。IGSO高度与GEO相同,但其轨道面与赤道面的倾角为55度。在地面上观察,GEO卫星是静止不动的,IGSO卫星则由南向北运动,其一天的运动轨迹如同一个大8字。

“不一样。奶牛产奶的这部分效益可以抵消饲养成本且有盈余,因此产业能够实现高度集约化。”梁小军解释说,而肉牛养殖中,基础母牛超过500头以上规模的,牛场很难盈利,这一产业属性也决定了它更适合小群体、适度规模的农户饲养繁殖。

少数卫星故障不影响整体系统

这是国内第一次从同一头奶牛的乳汁和子宫分泌物中分离出五六种相同病原微生物,揭示了乳房炎和繁殖之间的高度相关性。

作为国家肉牛牦牛产业技术体系“母牛带犊营养与饲养”岗位科学家、科技扶贫东西协作行动“宁夏深度贫困区肉牛产业提质增效技术集成示范”项目首席专家,梁小军在西吉县和宁南山区被很多人尊称为“梁首席”。

“实际上,我们的卫星导航系统设计是有很大冗余度的。”杨宇光强调,若北斗卫星系统中有一两颗卫星出现故障,不会影响整体工作。而且,北斗卫星系统内本身也含有多颗备份星。备份星可有效提高系统的可靠性和健壮性,加强北斗导航系统连续稳定提供服务的能力。

为此,农业农村部成立52个产业技术顾问组开展帮扶工作,西吉县肉牛产业赫然在列,负责人名叫梁小军。

他制定的技术标准被广泛采用

接收到四颗卫星的信号即可实现定位导航

一头奶牛产后胎衣不下,可引起子宫内膜炎,生殖系统的炎症就会沿着血液或淋巴系统下行到乳房组织,引发这里的炎症。而如果奶牛乳房组织有炎症,即便是顺产,胎衣也下了,却仍然屡次不孕,研究发现是乳房组织的炎症上行,最终影响到生殖系统。

梁小军带着团队一边广泛采集奶样,一边从隐性乳房炎的发病规律到引起炎症的病原分离鉴定,再对应到药物和临床以及如何降低发病率、提高乳品质等,展开了系统研究。

美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯和欧盟的伽利略系统,均采用均匀分布在3或6个轨道面的中圆轨道卫星(MEO,轨道高度约20000km)组成卫星星座。

设计导航系统星座时,在选定卫星轨道后,还要进行卫星分布设计,最好能以最少的卫星满足覆盖区域内任意时间、地点的导航精度。他在一篇论文中指出,仿真结果表明,良好分布的5颗GEO和5颗IGSO,共10颗卫星组成的卫星星座就可以满足建设覆盖亚太地区较高精度导航的要求。

项目执行期3年,共完成奶牛冻精1万多枚,性控冻精的平均情期受胎率高达50%以上,银川地区的奶牛性控冻精母犊率高达93%。

那时候,奶牛的身价特别高,一落地就四五千元,而公牛才二三百元。梁小军调研发现,农民养奶牛不但不挣钱,还亏损得厉害,便决定以高产奶牛性控快繁为突破口。

很快,他迎来第一个重大挑战。

杨宇光介绍,MEO卫星是全球组网主力,它们绕着地球“满场跑”,可以给全球用户提供导航服务。同时,北斗卫星系统对亚太地区用户还有一个精度增强。GEO卫星和IGSO卫星的发射,可有效增加亚太地区卫星可见数量,为亚太用户提供更优质服务。

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