人工飼料養(yǎng)蠶的進(jìn)程與展望

李建琴 顧國(guó)達(dá) 崔為正

(1浙江大學(xué)，浙江杭州 310058； 2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安 271018)

與傳統(tǒng)養(yǎng)蠶直接飼喂新鮮桑葉不同，人工飼料養(yǎng)蠶就是用蠶飼料而非新鮮桑葉養(yǎng)蠶。家蠶人工飼料是根據(jù)家蠶的食性特點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)需求，用適當(dāng)?shù)脑虾吞囟ǖ墓に嚰庸ざ?、代替桑葉養(yǎng)蠶的飼料，又叫作家蠶配合飼料。按照飼養(yǎng)家蠶的時(shí)期不同，可以將人工飼料養(yǎng)蠶分為小蠶人工飼料育和全齡人工飼料育；按照生產(chǎn)方式不同，可以將人工飼料養(yǎng)蠶分為傳統(tǒng)的家庭式人工飼料育和工廠化人工飼料育。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶將是未來養(yǎng)蠶業(yè)發(fā)展的方向。

所謂全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶，就是采用工廠化的生產(chǎn)方式，通過喂食人工飼料使家蠶順利生長(zhǎng)發(fā)育完成其生活世代。這意味著沿襲了5 000多年的傳統(tǒng)蠶桑生產(chǎn)方式將發(fā)生根本性改變，相當(dāng)于把蠶繭這一依賴動(dòng)植物生長(zhǎng)規(guī)律的傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品變成了工廠車間里生產(chǎn)出來的鮮活工業(yè)品；種桑、養(yǎng)蠶可以分離，養(yǎng)蠶不再直接飼喂新鮮桑葉，從而徹底擺脫了養(yǎng)蠶對(duì)季節(jié)、氣候、土地、自然環(huán)境等因素的依賴，能夠?qū)崿F(xiàn)全年滾動(dòng)式按需生產(chǎn)。

關(guān)于人工飼料養(yǎng)蠶的研究和實(shí)踐已有60多年的歷史，但是由于生產(chǎn)成本、飼養(yǎng)技術(shù)、市場(chǎng)需求等因素的制約，至今業(yè)界、學(xué)界、政界對(duì)于人工飼料養(yǎng)蠶，尤其是對(duì)全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶仍然存在不同觀點(diǎn)。一方面，對(duì)以傳統(tǒng)栽桑養(yǎng)蠶生產(chǎn)方式為支撐的蠶絲業(yè)可持續(xù)發(fā)展不少人抱有悲觀情緒；另一方面，對(duì)于人工飼料養(yǎng)蠶尤其是全齡人工飼料養(yǎng)蠶仍然持質(zhì)疑態(tài)度。本文回顧了日本和中國(guó)人工飼料養(yǎng)蠶的歷史進(jìn)程，探究了兩國(guó)開展人工飼料養(yǎng)蠶的真實(shí)原因，剖析了人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的主要優(yōu)點(diǎn)及當(dāng)前亟待解決的問題，最后對(duì)全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

1 人工飼料養(yǎng)蠶的歷史進(jìn)程

全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶被認(rèn)為是蠶絲業(yè)變革和可持續(xù)發(fā)展的希望所在。為此，國(guó)內(nèi)外大批科研工作者先后投入人工飼料養(yǎng)蠶的研發(fā)，推進(jìn)人工飼料養(yǎng)蠶從小蠶向大蠶至全齡，從傳統(tǒng)手工家庭生產(chǎn)向工廠化、機(jī)械化、自動(dòng)化、規(guī)?；a(chǎn)發(fā)展。

1.1 日本人工飼料養(yǎng)蠶進(jìn)程

人工飼料養(yǎng)蠶源于家蠶食性和營(yíng)養(yǎng)生理的研究，即家蠶嗜好食用桑葉的研究。日本是世界上最早進(jìn)行人工飼料養(yǎng)蠶研究和實(shí)踐的國(guó)家，1965—1974年的10年間，在日本蠶絲學(xué)會(huì)年會(huì)上演講的論文中，與人工飼料有關(guān)的論文占論文總數(shù)的14.97%，人工飼料養(yǎng)蠶是當(dāng)時(shí)最熱門的研究領(lǐng)域。

日本人工飼料養(yǎng)蠶的開拓者主要有浜村保次、伊藤智夫、福田紀(jì)文和松原藤好。日本人工飼料養(yǎng)蠶的實(shí)用化研究主要包括人工飼料配方和加工技術(shù)研發(fā)、小蠶人工飼料育技術(shù)、全齡人工飼料養(yǎng)蠶、適合人工飼料育的蠶品種選育等4個(gè)方面。

1935年浜村保次提出“蠶為什么吃桑葉？”的問題[1]，由此開啟了家蠶人工飼料研究的序幕。1953年日本文部省立項(xiàng)“桑蠶食性改善與人工飼料實(shí)用化”研究，當(dāng)年日本就有用人工飼料把蠶養(yǎng)至3齡的報(bào)道；1957年吉田德太郎用人工飼料養(yǎng)蠶至5齡中期，但未結(jié)繭；1960年日本農(nóng)林水產(chǎn)省蠶絲試驗(yàn)場(chǎng)福田紀(jì)文首次用人工飼料養(yǎng)蠶獲得成功，并完成了一個(gè)世代；至1970年基本探明了家蠶的營(yíng)養(yǎng)生理，人工飼料養(yǎng)蠶獲得初步成功；1975年完成了小蠶人工飼料育實(shí)用化研究；1977年開始推廣小蠶人工飼料育[2]。從20世紀(jì)80年代開始，隨著小蠶人工飼料育的推廣，在日本的家蠶總飼養(yǎng)量中，人工飼料育小蠶的占比從1981年的12.3%不斷提高到1989年的42.2%；進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，人工飼料育小蠶的占比提高至50%以上，其中1998年占比高達(dá)64.5%(表1)。

表1 日本小蠶人工飼料育的推廣情況

20世紀(jì)80年代后期，日本京都工藝?yán)w維大學(xué)的松原滕好團(tuán)隊(duì)的全齡無菌工廠化養(yǎng)蠶試驗(yàn)取得成功；1990年前后，日本提出“蠶農(nóng)一周養(yǎng)蠶計(jì)劃”及1～5齡1次給餌全年連續(xù)無菌養(yǎng)蠶的超省力養(yǎng)蠶業(yè)，但終因成本過高，技術(shù)未能進(jìn)一步突破，沒能進(jìn)入大面積推廣應(yīng)用階段。

在農(nóng)林水產(chǎn)省的支持下，2017年4月日本熊本(ATSUMMARU)有限公司(以下簡(jiǎn)稱熊本公司)在山鹿市投資23億日元建成了世界上最大的智能化無菌養(yǎng)蠶工廠。按計(jì)劃該工廠年產(chǎn)鮮繭50 t；并且與科研機(jī)構(gòu)合作開展轉(zhuǎn)基因蠶的研究及桑蠶絲新產(chǎn)品的研發(fā)。

隨著人工飼料養(yǎng)蠶的實(shí)用化進(jìn)展，適合人工飼料育的蠶品種得以培育。早在1980年日本就開始培育適用于人工飼料飼養(yǎng)的家蠶新品種，1989—1992年選育出可攝食蘋果、卷心菜、香蕉等食材的廣食性系統(tǒng)“澤J”，培育成功“朝霧”“新朝霧”“振翅”等廣食性雜交種，并通過了日本國(guó)家蠶品種審定[3]。

1.2 中國(guó)人工飼料養(yǎng)蠶進(jìn)程

我國(guó)的人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)起步較晚。1963年，錢惠田[4]報(bào)道了用人工飼料飼養(yǎng)木薯蠶。1974年，蔡幼民等[5-6]最先報(bào)道用人工飼料飼養(yǎng)家蠶獲得成功，1977年進(jìn)行了降低成本、提高繭質(zhì)的研究，1983年又進(jìn)行了小蠶人工飼料育大蠶桑葉育的試驗(yàn)。但一直未真正應(yīng)用于生產(chǎn)。主要原因：一是當(dāng)時(shí)的國(guó)情問題；二是技術(shù)上存在困難。

1991年，浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)蠶桑系徐俊良教授承擔(dān)浙江省科委的“八五”重點(diǎn)攻關(guān)課題“稚蠶人工飼料育及適應(yīng)性蠶品種的選育研究”，5年后選育出適合人工飼料的“廣菁”“雜新”2個(gè)原種，選撥出“菁松×皓月”和“浙雷×春曉”2對(duì)正反交蠶品種，研制出5個(gè)人工飼料配方[7]。此后，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所和山東、江蘇、浙江、陜西、廣西等多個(gè)省(區(qū)、市)的蠶業(yè)研究所以及西南大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)等多所高等院校相繼開展了人工飼料養(yǎng)蠶的研究工作。2008年國(guó)家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系成立后，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)崔為正教授作為崗位科學(xué)家，組建團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展家蠶人工飼料相關(guān)基礎(chǔ)性研究與適應(yīng)性蠶品種的選育，有力地促進(jìn)了家蠶人工飼料研究和實(shí)用化進(jìn)程。

至2019年底，我國(guó)已在江蘇、山東、廣西、陜西、浙江、四川等多個(gè)省(區(qū)、市)約40個(gè)示范基地進(jìn)行了不同規(guī)模的小蠶人工飼料共育示范，主要是1～2齡小蠶人工飼料育，年蠶種飼養(yǎng)量達(dá)到10 000張。廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣站(原廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣總站)自2009年以來在國(guó)家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的支持下開展相關(guān)研究，2019年育成適宜人工飼料育的家蠶品種“桂蠶5號(hào)”，并在南寧市邕寧區(qū)那樓鎮(zhèn)三江村開展小蠶人工飼料共育模式中試，小蠶質(zhì)量穩(wěn)定整齊，勞動(dòng)生產(chǎn)效率提高3～5倍；大蠶發(fā)育整齊、好養(yǎng)[8]。

2010年以來，如東縣在江蘇省“農(nóng)業(yè)三新工程”、江蘇省“掛縣強(qiáng)農(nóng)富民工程”等項(xiàng)目的支持下，開始探索與示范家蠶人工飼料飼育技術(shù)。通過10年多期次1～2齡、1～3齡小蠶人工飼料共育和全齡人工飼料養(yǎng)蠶，初步改變了人們對(duì)人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)的認(rèn)識(shí)，成功推廣了小蠶人工飼料共育技術(shù)，在全齡人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)應(yīng)用方面也取得了重大進(jìn)展。2011—2018年，累計(jì)實(shí)施人工飼料共育小蠶11 967張蠶種，1～4齡人工飼料飼育2 371張蠶種，全齡人工飼料養(yǎng)蠶50余張蠶種。并且初步建立了全齡新型人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，建成國(guó)內(nèi)首個(gè)新型人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)示范平臺(tái)。由于如東縣的全齡人工飼料養(yǎng)蠶分散在農(nóng)村的各家各戶，本質(zhì)上與以家庭為單位的傳統(tǒng)種桑養(yǎng)蠶模式?jīng)]有大的變化，但他們?cè)谙痉啦?、溫濕度控制、飼料質(zhì)量等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為工廠化、規(guī)?；斯わ暳橡B(yǎng)蠶的探索做出了積極的貢獻(xiàn)[9-10]。

巴貝集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱巴貝集團(tuán))是一家股份制的民營(yíng)領(lǐng)帶生產(chǎn)企業(yè)，創(chuàng)建于1993年，總部設(shè)在中國(guó)“領(lǐng)帶之鄉(xiāng)”——浙江省嵊州市，是嵊州市領(lǐng)帶行業(yè)的龍頭企業(yè)。經(jīng)過20多年的發(fā)展，巴貝集團(tuán)形成了以高檔領(lǐng)帶為龍頭，裝飾面料、家紡面料及成品、服飾、品牌經(jīng)營(yíng)相融合的集團(tuán)型經(jīng)營(yíng)格局，是亞洲地區(qū)最大的真絲色織提花面料生產(chǎn)基地[11]。由于高檔領(lǐng)帶以真絲為原料，而真絲原料的質(zhì)量和價(jià)格不穩(wěn)定是影響出口產(chǎn)品訂單的主要原因。巴貝集團(tuán)董事長(zhǎng)金耀認(rèn)為，要控制真絲原料市場(chǎng)的定價(jià)話語權(quán)，確保真絲原料的質(zhì)量穩(wěn)定，進(jìn)而確保真絲領(lǐng)帶的品質(zhì)，必須從源頭上進(jìn)行技術(shù)變革；同時(shí)，傳統(tǒng)真絲服飾服裝產(chǎn)業(yè)需要向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。于是，巴貝集團(tuán)從2012年開始探索全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶，并于2015年成立嵊州陌桑高科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱陌桑公司)，專業(yè)研究全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶技術(shù)，將產(chǎn)業(yè)鏈向上游延伸至桑蠶繭絲生產(chǎn)。

至2018年12月21日，陌桑公司建成了一期4萬m2全封閉的無菌恒溫養(yǎng)蠶房，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶正式投產(chǎn)；2019年1月20日，成功生產(chǎn)出第1批蠶繭，當(dāng)天在杭州市召開的“中國(guó)絲高地·嵊州——巴貝集團(tuán)全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶成果發(fā)布會(huì)”上，陌桑公司向全世界宣告：正式攻克人工飼料工廠化養(yǎng)蠶技術(shù)這個(gè)世界性難題。各家媒體紛紛予以報(bào)道和轉(zhuǎn)載，稱這是一項(xiàng)革新了5 000年固化不變的傳統(tǒng)養(yǎng)蠶模式的新技術(shù)[12]。一時(shí)間，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶引起業(yè)內(nèi)外人士的極大關(guān)注和熱烈探討，肯定或質(zhì)疑之聲兼而有之[13]。

隨著飼養(yǎng)技術(shù)、生產(chǎn)流程和管理模式漸趨成熟，陌桑公司的產(chǎn)繭頻率從2019年初的每4 d 1批縮短至2019年底的每天1批，每天產(chǎn)鮮繭達(dá)15 t，基本實(shí)現(xiàn)了每天滾動(dòng)式生產(chǎn)。截至2019年12月底，陌桑公司已生產(chǎn)蠶繭1 980 t，繭價(jià)隨行就市，蠶繭產(chǎn)值近1億元。繭絲質(zhì)優(yōu)，全部在5 A及以上等級(jí)；繅絲工藝好，大部分可繅制6 A級(jí)生絲，而且生絲質(zhì)量的穩(wěn)定性好，解舒率達(dá)77%。2020年9月我們對(duì)陌桑公司的調(diào)研中，公司負(fù)責(zé)人表示，隨著二期蠶房的建成投產(chǎn)，公司年產(chǎn)鮮繭可達(dá)7萬t以上。而在2020年9月國(guó)家6部委印發(fā)的《蠶桑絲綢產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021—2025年)》中明確指出：“到2025年，全齡飼料工廠化養(yǎng)蠶的鮮繭產(chǎn)量在我國(guó)桑蠶鮮繭總產(chǎn)量中的占比達(dá)10%左右。”[14]

不同于以往的全齡人工飼料養(yǎng)蠶，陌桑公司的養(yǎng)蠶工廠是將蠶卵放在無菌恒溫恒濕環(huán)境里，創(chuàng)建一種集蠶品種改良、飼料配方、生產(chǎn)工藝、防病體系、環(huán)境控制、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)于一體的現(xiàn)代養(yǎng)蠶方式，因而，無論相比于最早從事人工飼料養(yǎng)蠶的日本，還是相比于近10年來堅(jiān)持人工飼料養(yǎng)蠶的如東縣，陌桑公司的全齡人工飼料養(yǎng)蠶工廠將現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)融入蠶業(yè)，是迄今為止最先進(jìn)的蠶繭生產(chǎn)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化甚至智能化的全齡人工飼料養(yǎng)蠶。

2 開展人工飼料養(yǎng)蠶的原因

在一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，如果能通過生產(chǎn)區(qū)域由高成本地區(qū)轉(zhuǎn)移至低成本地區(qū)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，往往缺乏通過技術(shù)創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的動(dòng)力。如果已經(jīng)無法通過區(qū)域轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)本國(guó)(或本地)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，則會(huì)謀求產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和技術(shù)變革。蠶絲業(yè)的發(fā)展就是一個(gè)典型的案例，尤其在蠶絲業(yè)從日本向中國(guó)轉(zhuǎn)移、中國(guó)繭絲生產(chǎn)從東部地區(qū)向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移的過程中，這一特點(diǎn)表現(xiàn)得更加鮮明。

2.1 日本開展人工飼料養(yǎng)蠶的原因

1868年明治維新后，在一系列政策的支持下，日本蠶絲業(yè)獲得快速發(fā)展，到1914年日本生絲產(chǎn)量首次超過中國(guó)，此后蠶繭、生絲產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)，長(zhǎng)期占據(jù)世界首位；1930年和1934年日本蠶繭和生絲產(chǎn)量分別達(dá)到歷史最高水平的400 196 t和45 238 t[15]。盡管“二戰(zhàn)”期間，與其他國(guó)家一樣，日本的蠶絲業(yè)也遭受了嚴(yán)重打擊，但隨著戰(zhàn)后蠶絲業(yè)的恢復(fù)，日本繭、絲產(chǎn)量及其占世界總產(chǎn)量的比率不斷提高，直到20世紀(jì)60年代，日本一直是世界上最大的繭絲生產(chǎn)國(guó)。然而，相比于“二戰(zhàn)”以前，戰(zhàn)后工業(yè)化和城市化的不斷推進(jìn)，使日本繭絲生產(chǎn)規(guī)模難以再恢復(fù)到“二戰(zhàn)”以前的水平，同時(shí)隨著中國(guó)和印度蠶絲業(yè)的快速發(fā)展，從20世紀(jì)60年代初開始日本繭、絲產(chǎn)量及其占世界總產(chǎn)量的比例持續(xù)下降。

為了維持蠶絲業(yè)的發(fā)展和在世界蠶絲業(yè)中的地位，從20世紀(jì)50年代開始日本探索人工飼料養(yǎng)蠶。經(jīng)過日本蠶桑科學(xué)家的不斷努力，其小蠶人工飼料育取得很大突破，20世紀(jì)80年代后，人工飼料飼養(yǎng)的小蠶占其桑蠶飼養(yǎng)量的比例不斷上升，但是由于人工飼料養(yǎng)大蠶的成本居高不下等原因，日本并沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；⒐S化的全齡人工飼料養(yǎng)蠶，最終也沒有挽救蠶絲業(yè)衰退的局勢(shì)。從20世紀(jì)70年代開始，日本蠶絲業(yè)逐漸衰退，進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，日本的繭絲產(chǎn)量已經(jīng)微不足道。2018年日本僅有蠶農(nóng)293戶，生產(chǎn)蠶繭110 t，繅制生絲20 t。

2.2 中國(guó)開展人工飼料養(yǎng)蠶的原因

中國(guó)是世界蠶絲業(yè)的起源國(guó)，種桑養(yǎng)蠶歷史悠久。除1909年至1969年間我國(guó)蠶絲業(yè)一度落后于日本外，其余時(shí)間都是世界上最大的繭絲生產(chǎn)國(guó)，2017年我國(guó)繭絲產(chǎn)量分別占世界總產(chǎn)量的74.22%和83.25%。蠶絲業(yè)不僅是中國(guó)歷史上的支柱產(chǎn)業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)和功勛產(chǎn)業(yè)，而且在中華人民共和國(guó)成立后，繭絲綢作為僅次于石油的第二大出口商品，為國(guó)家創(chuàng)匯和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出過重要貢獻(xiàn)。改革開放以來，蠶絲業(yè)的持續(xù)發(fā)展對(duì)于農(nóng)民就業(yè)與增收、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、區(qū)域工業(yè)化、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、精準(zhǔn)扶貧和鄉(xiāng)村振興都發(fā)揮了積極作用。

但是，隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的推進(jìn)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致勞動(dòng)力和土地成本上升，傳統(tǒng)的蠶桑生產(chǎn)方式越來越不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求，蠶桑生產(chǎn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的規(guī)模不斷萎縮，并持續(xù)向經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移。1991—2019年，我國(guó)東部的蠶繭產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的比率由58.38%下降至15.68%，而西部蠶繭產(chǎn)量占比由34.26%上升至78.95%。從2005年起，我國(guó)西部蠶區(qū)的桑蠶繭產(chǎn)量超過東部，“東桑西移”的格局基本形成；2006年以來，蠶桑生產(chǎn)繼續(xù)由東向西轉(zhuǎn)移，西部成為我國(guó)也是全世界最大的蠶桑生產(chǎn)基地。在依靠生產(chǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)移維持產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)蠶絲業(yè)發(fā)展面臨著勞動(dòng)力成本大幅上升、蠶農(nóng)和技術(shù)人員老齡化、家蠶農(nóng)藥中毒和蠶病危害加重、產(chǎn)業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)加劇、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力增大、替代產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈、技術(shù)瓶頸亟待突破等問題與挑戰(zhàn)，迫切需要產(chǎn)業(yè)科技的創(chuàng)新和生產(chǎn)方式的變革[16]。全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶將是蠶絲業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的一個(gè)重要方向。

此外，隨著生物科技的發(fā)展，全球生物醫(yī)用材料市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，2020年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3 000億美元，其中我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模4 000億元[17]。蠶絲蛋白是一類性能獨(dú)特的天然高分子物質(zhì)，具有優(yōu)良的物理化學(xué)特性，被認(rèn)為是制備生物醫(yī)用材料的理想素材。越來越多的國(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者嘗試將蠶絲蛋白作為生物醫(yī)用材料，應(yīng)用于美容護(hù)膚、皮膚修復(fù)、軟骨修復(fù)、成骨修復(fù)、神經(jīng)修復(fù)、絲素支架、絲素導(dǎo)管等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究，并取得了重要進(jìn)展[18]。而用于生物醫(yī)用領(lǐng)域的蠶絲產(chǎn)品的生產(chǎn)必然有更高的要求，如恒溫恒濕無菌環(huán)境連續(xù)生產(chǎn)等；在傳統(tǒng)的蠶桑生產(chǎn)過程中，因?yàn)闊o法避免使用石灰、蠶藥等產(chǎn)品，導(dǎo)致其蠶絲可能不符合作為生物醫(yī)療產(chǎn)品原料的要求，所以需要全齡人工飼料工廠化、規(guī)?；?、智能化甚至無菌養(yǎng)蠶獲取的蠶絲原料作為未來生物醫(yī)用材料，用于生產(chǎn)生物醫(yī)用產(chǎn)品，滿足蓄勢(shì)待發(fā)的生物醫(yī)用產(chǎn)品市場(chǎng)的需求。

3 全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的優(yōu)點(diǎn)與亟待解決的問題

人工飼料養(yǎng)蠶有別于種養(yǎng)結(jié)合的傳統(tǒng)栽桑養(yǎng)蠶模式，雖有突出的優(yōu)勢(shì)和鮮明的特色，但從現(xiàn)有技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段看，仍然存在著亟待解決的一系列困難和問題。

3.1 主要優(yōu)勢(shì)

綜合看，人工飼料養(yǎng)蠶具有4大突出優(yōu)勢(shì)。

一是節(jié)省勞力，提高工效。用新鮮桑葉養(yǎng)蠶的傳統(tǒng)方法，既要管桑、采葉，又要養(yǎng)蠶，每天要喂2～4次，工序繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)力成本占生產(chǎn)總成本的60%～70%[19]，主要消耗在采桑、喂蠶、除沙、采繭等環(huán)節(jié)。用人工飼料養(yǎng)蠶，每個(gè)齡期3 d左右給1次飼料即可滿足家蠶的食物需求，大大簡(jiǎn)化了養(yǎng)蠶環(huán)節(jié)，省力省工，即使手工操作，其工效也比桑葉育高2～3倍。若采用半機(jī)械化全齡人工飼料育，1個(gè)勞動(dòng)力每年可飼養(yǎng)150～200張蠶種，張種純收入600元左右，年純收入9萬～12萬元。

二是安全生產(chǎn)，增產(chǎn)提質(zhì)。用人工飼料育養(yǎng)蠶可以人為控制和改進(jìn)人工飼料組成，保證人工飼料的營(yíng)養(yǎng)均衡，家蠶生長(zhǎng)發(fā)育一致；飼料經(jīng)過熟化滅菌，蠶室能有效隔離病源，從而有效防病、防農(nóng)藥中毒、防空氣污染對(duì)養(yǎng)蠶的危害，確保養(yǎng)蠶環(huán)境安全，使養(yǎng)蠶成功率提高5%～10%，有利于穩(wěn)定蠶繭產(chǎn)量和提高繭絲質(zhì)量。

三是連續(xù)生產(chǎn)，轉(zhuǎn)型升級(jí)?？梢詫?shí)現(xiàn)養(yǎng)蠶工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化和自動(dòng)化，蠶室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳等環(huán)境因子可以根據(jù)蠶的生理要求自動(dòng)控制；甚至可以將人工智能、信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)蠶過程，實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕環(huán)境下的定時(shí)、定量、精準(zhǔn)投料飼喂，使養(yǎng)蠶不再受季節(jié)、氣候、自然災(zāi)害等因素的影響，實(shí)現(xiàn)全年365 d滾動(dòng)式養(yǎng)蠶收繭，能夠抵御因生產(chǎn)周期性而導(dǎo)致的蠶繭產(chǎn)量與價(jià)格的蛛網(wǎng)波動(dòng)。因此，人工飼料養(yǎng)蠶模式的推廣應(yīng)用，有望改變幾千年來栽桑養(yǎng)蠶勞動(dòng)密集型的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，推動(dòng)我國(guó)蠶桑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

四是節(jié)約用地，促進(jìn)創(chuàng)新。用人工飼料替代新鮮桑葉喂蠶后，能減少桑葉的用量，不僅可以節(jié)約種桑土地，而且有利于現(xiàn)有桑樹休養(yǎng)生息，提高產(chǎn)葉量，增加蠶的飼養(yǎng)量。全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶為家蠶生理、病理、遺傳等研究提供了有力工具，可大大縮短研究周期，加快研究進(jìn)程。全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶也為家蠶基因工程產(chǎn)業(yè)化、蠶絲新用途的拓展發(fā)展提供了基本養(yǎng)蠶技術(shù)。

3.2 主要問題

當(dāng)然，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶仍然是新生事物，目前主要存在成本、技術(shù)、市場(chǎng)、模式等4大問題。即使在最先進(jìn)的巴貝集團(tuán)現(xiàn)代化的養(yǎng)蠶工廠里，仍然存在許多有待改進(jìn)和加以完善的地方。如適合人工飼料育的蠶品種的選育、人工飼料配方的改進(jìn)、蠶沙的處理、產(chǎn)能的擴(kuò)大、人工飼料養(yǎng)蠶的成本收益比較、人工飼料育生產(chǎn)的蠶或繭的新用途的進(jìn)一步開拓、車間的生產(chǎn)安全保障等。

3.2.1 成本問題 一是前期技術(shù)和設(shè)施投入成本高。全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶要求恒溫、恒濕、無菌的飼養(yǎng)環(huán)境，自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化設(shè)備要求更高，配套專用蠶室蠶具，前期投入大，沉沒成本高。2019年陌桑公司在不考慮前期蠶房、設(shè)施和技術(shù)投入的前提下，能夠盈虧平衡，但是，幾億元的固定資產(chǎn)投入若要計(jì)算折舊費(fèi)的話，其生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)栽桑養(yǎng)蠶相比，根本無成本優(yōu)勢(shì)可言。二是人工飼料成本高。這是全齡人工飼料育難以推廣的主要障礙。而人工飼料成本高的主要原因在于，作為人工飼料必需原料的桑葉粉價(jià)格太高。今后如何通過降低人工飼料中的桑葉粉比例來降低成本，或者直接降低桑葉粉的生產(chǎn)成本來降低人工飼料成本，仍然有待進(jìn)一步探索。

3.2.2 技術(shù)瓶頸 一是適合全齡人工飼料育的蠶品種培育有待跟進(jìn)，適應(yīng)不同蠶區(qū)的人工飼料適應(yīng)性蠶品種有待選育。二是適合全齡人工飼料育的低成本人工飼料配方及加工工藝有待改進(jìn)，如針對(duì)不同齡期、不同食性蠶品種及不同用途的繭絲產(chǎn)品需求，研制不同配方的人工飼料，飼料的防腐性能也有待進(jìn)一步提高。目前為止，國(guó)內(nèi)外尚沒有任何一種人工飼料全齡養(yǎng)蠶的綜合效果能夠超過桑葉育，更沒有解決所有蠶品種、各齡蠶都能良好取食的通用人工飼料，繭層率低、飼料轉(zhuǎn)化效率低是亟待解決的問題。三是防病技術(shù)問題，由于工廠化人工飼料養(yǎng)蠶采用的是高密度、連續(xù)飼養(yǎng)，雖然是在基本無菌的環(huán)境下生產(chǎn)，一般不會(huì)發(fā)生蠶病，但是蠶室不能采用傳統(tǒng)消毒劑和方法進(jìn)行消毒，一旦發(fā)病就是大面積的，將造成慘重?fù)p失。四是蠶的發(fā)育整齊度問題，目前的工廠化全齡人工飼料育技術(shù)，難以像人工飼養(yǎng)一樣進(jìn)行分批、提青等技術(shù)處理，群體發(fā)育整齊度差、弱小蠶多，淘汰率高，張種產(chǎn)繭量低是普遍存在的問題。

3.2.3 生產(chǎn)能力和繭絲質(zhì)量問題 一是產(chǎn)能問題。工廠化人工飼料養(yǎng)蠶，由于機(jī)械設(shè)備、控制系統(tǒng)等需要定期或不定期進(jìn)行停產(chǎn)檢修，故實(shí)際生產(chǎn)能力往往難以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)；生產(chǎn)的持續(xù)性和穩(wěn)定性也有待長(zhǎng)期生產(chǎn)的檢驗(yàn)，這些因素都會(huì)造成生產(chǎn)成本的增加。二是繭絲質(zhì)量。雖然工廠化全齡人工飼料生產(chǎn)的蠶繭質(zhì)量穩(wěn)定，能繅制5 A級(jí)甚至更高級(jí)別的生絲，但蠶絲的物理性能是否達(dá)到桑葉育水平？用全齡人工飼料生產(chǎn)的繭絲制成的絲綢產(chǎn)品與桑葉育生產(chǎn)的繭絲制成的絲綢產(chǎn)品有何不同？尚有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)。三是蠶絲新用途。在傳統(tǒng)繭絲綢產(chǎn)業(yè)外，如何基于全齡人工飼料育的蠶、繭、絲，拓展生物醫(yī)藥原料、醫(yī)療材料等新用途，開發(fā)更高附加值更具市場(chǎng)前景的高新技術(shù)產(chǎn)品？

3.2.4 生產(chǎn)模式問題 一是在全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶難以普及的情況下，小蠶人工飼料育和大蠶省力化桑葉飼養(yǎng)如何融合促進(jìn)？適于普通蠶農(nóng)或?qū)I(yè)戶的小規(guī)模半機(jī)械化全齡人工飼料養(yǎng)蠶技術(shù)如何實(shí)用化？二是全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶企業(yè)如何與后加工企業(yè)合作？或者，當(dāng)全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶企業(yè)達(dá)到一定規(guī)模后，是繼續(xù)生產(chǎn)蠶繭，還是向后延伸產(chǎn)業(yè)鏈？如何延伸？三是鮮繭繅絲還是干繭繅絲？全齡人工飼料飼養(yǎng)的蠶、繭、絲如何開發(fā)新的用途？

4 全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的展望

4.1 全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶是蠶業(yè)現(xiàn)代化的必然要求

首先，隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的持續(xù)推進(jìn)，即使是相對(duì)欠發(fā)達(dá)的中西部地區(qū)的勞動(dòng)力價(jià)格也在不斷上漲，勞動(dòng)力成本占養(yǎng)蠶成本的比率不斷提高，生產(chǎn)上急需省力化、工廠化的養(yǎng)蠶技術(shù)，而采用人工飼料養(yǎng)蠶是實(shí)現(xiàn)省力化、工廠化養(yǎng)蠶的重要途徑。其次，蠶桑產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)型升級(jí)，集約化、專業(yè)化、省力化、優(yōu)質(zhì)高效是未來蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，人工飼料養(yǎng)蠶是蠶桑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。第三，人工飼料養(yǎng)蠶是解決環(huán)境污染、農(nóng)藥中毒對(duì)蠶桑生產(chǎn)影響，減少蠶病危害，生產(chǎn)無毒蠶種的有效途徑。

4.2 科技創(chuàng)新是全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的有效保障

首先，經(jīng)過我國(guó)蠶業(yè)界40多年的研究探索，基本建立了適合中國(guó)國(guó)情的小蠶人工飼料育技術(shù)體系。其次，我國(guó)蠶業(yè)技術(shù)指導(dǎo)網(wǎng)逐步完善，蠶農(nóng)接受新技術(shù)的能力大大提高。許多蠶區(qū)已建立了條件相當(dāng)好的小蠶共育室及配套設(shè)施，這些也都為推廣小蠶人工飼料育奠定了基礎(chǔ)。最后，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶仍然需要蠶業(yè)科技人員與相關(guān)領(lǐng)域的專家合作，在專用蠶品種培育、人工飼料配方與加工工藝改進(jìn)、智能化飼養(yǎng)技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)、蠶沙利用、蠶病防控、繭絲質(zhì)量穩(wěn)定、新用途開拓等方面不斷努力和持續(xù)創(chuàng)新。

4.3 工商資本介入和企業(yè)參與是全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的必要路徑

要真正意義上大范圍推廣應(yīng)用全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶，需要工商企業(yè)與工商資本，尤其是大型工商企業(yè)及其資本的介入，因?yàn)楣S化、規(guī)?；娜g人工飼料養(yǎng)蠶前期需要上億元甚至數(shù)億元的固定資本投入，這是一般企業(yè)無法承受的，更不是廣大、分散、傳統(tǒng)的養(yǎng)蠶農(nóng)戶所能企及的。當(dāng)然，隨著全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的技術(shù)和裝備、設(shè)施逐漸成熟、養(yǎng)蠶成本不斷下降后，相對(duì)小規(guī)模的企業(yè)、較大規(guī)模的家庭農(nóng)場(chǎng)，或許也能開展全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶。

4.4 人工飼料養(yǎng)蠶與傳統(tǒng)養(yǎng)蠶模式將融合促進(jìn)與長(zhǎng)期并存

蠶桑產(chǎn)業(yè)作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，目前在中國(guó)仍然是以人工勞作為主的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。除巴貝集團(tuán)等有實(shí)力的企業(yè)之外，其他多數(shù)地區(qū)現(xiàn)階段的選擇是，重點(diǎn)推廣人工飼料小蠶共育技術(shù)，提升小蠶共育的質(zhì)量和效率，條件成熟時(shí)再逐步推進(jìn)全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶，如廣西的養(yǎng)蠶業(yè)，當(dāng)前的主要任務(wù)：一是完善各地小蠶共育室的硬件條件，確保人工飼料養(yǎng)蠶的清潔環(huán)境和溫濕度條件；二是建立完善的人工飼料生產(chǎn)和供應(yīng)體系，提供充足的質(zhì)量穩(wěn)定的家蠶人工飼料；三是培訓(xùn)一批技術(shù)熟練的人工飼料養(yǎng)蠶人員。因此，近期內(nèi)應(yīng)重點(diǎn)推廣小蠶人工飼料共育、大蠶省力化桑葉飼養(yǎng)，通過人工飼料養(yǎng)蠶與傳統(tǒng)養(yǎng)蠶模式的融合來推動(dòng)我國(guó)蠶業(yè)的升級(jí)發(fā)展[3，20]。從長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)來看，即使全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶已經(jīng)規(guī)?；_展，也不可能完全替代傳統(tǒng)桑葉養(yǎng)蠶的模式，更可能是一種長(zhǎng)期并存的狀態(tài)。這好比，美國(guó)和泰國(guó)都是世界大米的凈出口國(guó)，美國(guó)采用資本、技術(shù)密集型的生產(chǎn)方式，而泰國(guó)采用勞動(dòng)密集型的生產(chǎn)方式，但由于兩國(guó)能憑各自的技術(shù)或資源優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)，因而在大米生產(chǎn)上都具有比較優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)見，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶的蠶繭生產(chǎn)成本短期內(nèi)將高于傳統(tǒng)養(yǎng)蠶模式，大規(guī)模、大范圍推廣應(yīng)用仍需時(shí)日。即使將來技術(shù)、設(shè)備成熟，成本降低至傳統(tǒng)養(yǎng)蠶成本，兩者仍然可以像美國(guó)、泰國(guó)大米一樣，通過發(fā)揮各自的比較優(yōu)勢(shì)而并存。更何況，全齡人工飼料工廠化養(yǎng)蠶成本降至傳統(tǒng)養(yǎng)蠶成本，可能尚需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。