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疫情启示录:畜牧业中的生物安全管理

传染病将大大提高食物供应链上各成员对食品安全概念的接受程度和责任感。

图片来源@视觉中国

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文|35斗

2月24日,十三届全国人大常委会第十六次会议表决通过了《关于全面禁止非法野生动物交易、革除滥食野生动物陋习、切实保障人民群众生命健康安全的决定》,为打赢疫情防控阻击战提供有力的立法保障。

禁食野生动物与新冠疫情防治关系密切,从更大的层面来说,新冠疫情也带给我们更多关于生物安全的思考。广义的生物安全包括了生物生命的安全或对于疾病的积极预防。狭义的生物安全的定义则是“针对传染病,寄生虫和害虫传播的安全防护”。

野生动物久居野外,可能携带未知病毒、细菌或其他病原体。捕食野生动物是传染源进入人类社会的一个途径,除此之外,自然迁徙、栖息地破坏等也会让未知病源进入人类世界,引起生物安全事件,而一些人畜传播的疾病更是会带来巨大的危害。

践行良好的公众道德,不去破坏大自然的平衡;建立生物安全防控体系,从发现、追踪、监测、治疗到回溯整个流程制定标准策略,能够有效地规避生物安全事件,减少给人民健康和生命财产带来的损失。这是历次疫情带给我们重要的启示。

生物安全如何对畜牧业造成威胁?

生物安全最大的威胁在于疾病可能被引入牛群、羊群或任何动物群体中,而该动物群体并未沾染该疾病的先例。疾病的引入通常被认为是一种非故意性的自然过程,但在2001年9月之后,疾病被故意引入也被要求考虑在生物安全的威胁范围内。

因此,针对农场运作和运输过程制定的生物安全议案在现在这个时点比以往任何时间都更加重要。

生物安全的丧失会影响到几乎所有种类的牲畜。养殖猪产业和家禽业已经制定并采纳生物安全议案多年,且实施效果良好。一份有效的生物安全方案使同一个场地进行大规模的集约化生产成为可能。例如,为新牲畜提供的良好卫生条件就是一项重要的生物安全议案。奶牛和牛奶产业对生物安全方案的兴趣相对较低,但是每年本可以通过有效的生物安全方案避免疾病的例子却不胜枚举,例如,初生牛犊产生的腹泻症状就来源于较差的卫生条件和外部病原体的引入。

畜牧生产者通常需要关注两种主要疾病,大多数生产者非常熟悉的所谓的“生产限制疾病”就是其中之一,它包括了大多数的呼吸道疾病和各种类型的肠炎;另一种疾病则是“灾难性”或命名疾病如口蹄疫、猪瘟或新城疫。这两类疾病通常会由国家级联邦政府牵头进行管控工作。

生物安全是生产者必须发展的一种“思维”,致力于通过评估针对动物健康存在的所有可能风险来维持或改善动物的健康状况,并防止新病原体的引入。生物安全思维的最终落脚点必须是切实的举措(例如,锁上农场的大门,针对访客的淋浴,消毒点的设置,切实的政策和方案,以及停机时间表)。生产者必须始终考虑的是:“如果出了问题该怎么办?”

牲畜间的疾病传播

疾病在牲畜间传播最常见的方式就是易感动物与感染动物之间的接触,这种传播既可以在畜群内发生,也可以通过新牲畜的引入在畜群之间发生。

其他的疾病传播方法则包括:

1.气溶胶传播主要传播呼吸系统类疾病,但手足口病也很容易通过气溶胶实现短距离传播。

2.啮齿动物、家养动物和其他野生动物可以传播钩端螺旋体和沙门氏菌等疾病。

3.苍蝇、蚊子和虱子在一个生产区域内流行时可以传播多种疾病。

4.饲料、机动车、访客等针对某生产区域的外在因素亦可能将疾病传播给畜群。这种传播疾病的方法虽称不上严重,但实际上任何未知来源的靴子或衣服上的粪便都有可能对生物安全构成威胁。

生物安全实践

生物安全的实践包括以下几点:

1.了解新的及替代动物来自何处,如对来源地产生疑问则应将它们隔离后再引入现有畜群,同时应确保它们与现有畜群能够兼容。

2.遵循兽医提出的有关将新动物引入现有畜群的方案。

3.在您的处所内遵循啮齿动物控制方案和其他的野生动物计划。

4.在畜群内尽可能地控制昆虫。

5.评估所有饲料的供应情况,车辆和访客的生物安全性,并考虑将农场的大门作为防控疾病的控制点。

6.为所有访客制定安全议案,例如为他们提供靴子、衣物、淋浴和消毒足浴。

中国关于畜牧业中的生物安全方面的政策

或许对于普通人来说,上文所介绍的“生物安全”看上去还遥不可及。但2020年的新冠肺炎疫情对中国民众健康产生巨大威胁,同时对经济社会带来重大负面影响。与新冠肺炎疫情相关的这类重大新发传染性疾病疫就列属于生物安全的范畴。

据报道,今年2月14日召开的中央全面深化改革委员会会议提到,尽快推动出台生物安全法,加快构建国家生物安全法律法规体系、制度保障体系。

针对中国的生物安全立法,在十三届全国人大一次会议和二次会议期间,就有214位全国人大代表提出七件生物安全相关的议案。

另外,2019年中国在国家层面正式启动生物安全法的立法进程,当年10月,全国人大常委会对生物安全法草案进行了初审。这部旨在填补领域空白的法律草案,立法思路即:维护国家生物安全是总体要求,保障人民生命健康是根本目的,保护生物资源、促进生物技术健康发展、防范生物威胁是主要任务。

同时,生物安全管理是世界各国都会面临的问题,因为这威胁人类健康、扰乱市场和贸易、降低生产率并加剧贫困。改善对畜牧业的管理以防控疫病能够为贫困人口以及整个社会带来显著的经济、社会和人类健康效益。

这些要点包括:

①无法预知病原体的变异,也无法阻止其变异。新的病原体会继续出现,传播的风险必须逐一具体解决。有必要建立完善的全球框架以应对新发人畜共患病和跨界动物疫病。

②公共动物卫生和食品安全体系必须认识到,牲畜疫病和食源性疫病对不同国家和生产体系的影响各不相同,取决于其经济发展状况。在设计疫病防控和风险管理策略时,必须考虑不同群体应对这些挑战的能力,以及鼓励其应对挑战所需的激励措施。

③发展中国家的国家动物卫生和食品安全基础设施需要有大量源源不断的战略性投资,以降低对人类健康的风险,促进贸易和市场发展,同时有利于小规模畜牧生产者脱贫。

④贫困国家参与设计动物卫生和食品安全标准的能力应得到提高,这样才能更好地改善其动物卫生和食品安全体系,并为本国畜产品赢得更广阔的市场。

⑤处于不同层面、具备不同能力的生产者都必须参与动物疫病防控计划和食品安全改善计划的设计和实施。贫困畜禽养殖户需要更多地参与疫病防控工作,这既对他们自己有利,也对别人有利。

全球畜牧业生物安全领域的一些创新模式和公司

如果您认为照顾自己的宠物已经是一项重大的责任,请想象一下如果要照看数千只动物,而且您的生计发展依赖于这些生物养殖的情况,这其实是如今全球牲畜养殖者每天都会面临的问题,而且如今牲畜养殖者这一职业正承受着来自各个维度的压力。

例如普通消费者对于乳制品和肉类的需求不断减少,同时由于大公司规模经济而降低了单个商品价格,以及越来越多的法律法规都使养殖牲畜变得愈发困难。当然,牲畜养殖者最需要担心的一件事是,如今一些无法追踪根源的生物安全问题带来的疾病使养殖的畜群受到影响,甚至死亡。猪流感、禽流感、疯牛病等都是与此相关的传染病,需要我们在战略层面上加以控制,才能避免更大规模的损害。

在这样的背景下,一些创新型创业公司敢于人先,直面挑战。

OnSide

成立于2015年的新西兰科技公司OnSide筹集了超过300万美元的资金以开发一系列智能平台。该平台旨在将农场里发生的一切透明化。该解决方案由基于云平台的产品组成,其中包括智能应用程序或电子信息平台,使农民可以随时跟踪出于各种原因访问其种植领域的人的动向。

虽然这件事听起来不算复杂,但是如果要真正要做到这样的监控维度,使用传统的人力监控会花费大量的人力物力,并且很难实时地监控到农场的实际情况。如今借助OnSide平台,人们可以及时签到,通知相关的物业负责人,并实时记录团队的位置。这种解决方案的使用场景包括农场中一些常见的健康和安全事项。

OnSide并不是第一家提供这种解决方案的公司,当您深入了解了该公司如何使用他们的解决方案来改善生物安全性时,你才会发现OnSide的过人之处。

OnSide首席执行官Ryan Higgs认为其公司研发的产品可以有效地用于生物安全相关应用。Ryan Higgs博士解释说,新西兰大约有30万处农户设施,这些不同的农户设施之间每年大约有1亿多个联系,构建了强大的互连网平台。尽管这些不同农户直接的直接或间接联系提高了业务效率,但其中一种极为有效的生物传播机制-疾病同样也不可小觑。

OnSide为这些农户提供了一系列产品,可帮助将管理农村物业的负责人与其承包商和访客联系起来。例如,也许您有一家像LIC这样的公司,它的工作人员每周会在现场收集数百个奶牛场的牛奶样品。

当这些样本收集器跟OnSide同步使用的时候,它会自动将文本消息发送给物业经理,让他们知道这些牛奶采样员何时到达以及何时离开。LIC的物业经理开始体会到这种解决方案的实用性,并邀请其他供应商使用OnSide,OnSide的产品就这样开始以病毒式的传播方式在农村物业领域流行起来,同时在这个过程中OnSide产品生成的数据又会继续为其他类似的情况提供了大数据分析依据。

新西兰所处的独特地理位置——地处偏僻的少数岛屿上,同时又由于它是世界上唯一没有农民补贴的国家,因此新西兰农业的每个人都习惯于用创新来改善运营。LIC公司从新西兰全国近93.5%的牛群中收集到的大数据就是一个很好的例子。就OnSide而言,他们正在创建一种创新的生物安全解决方案,与之前在其他任何地方尝试过的方法不同。

为了了解传染病的传播途径,软件首先需要绘制出疾病潜在的传播可能性,使传播途径可以覆盖全国的网络。网络由节点和连接线组成。在新西兰农业领域中,一般农户代表“节点”,人、车辆、动物或植物的运动轨迹代表“连接线”(节点与节点之间的关系)。

当使用OnSide的解决方案时,如果有人来到农场的边界(如果需要的话,甚至可以是地理围栏),软件会自动发送提示到到访者的手机,提醒他们在该物业地址签到。这次到访事件以及其他相关信息将被实时记录,并用于构建路径网络。其他第三方数据也可以输入OnSide的网络中 ,例如Halter正在开发的软件。如果将网络覆盖在整个新西兰地图时,您会看到如下内容:


监控网络覆盖在整个新西兰的场景

监控网络覆盖在整个新西兰的场景

然后,OnSide的团队使用了一系列基于网络分析模型的建模方法,其中应用最广泛的模型之一被称为影响力最大化算法。该算法可用于:1)预测一些限定属性的感染风险;以及 2)识别在网络中具有高度“影响力”的连接方式的属性。因为一旦设施之间的连接被感染,影响力最大化算法会分析对疾病的传播产生最大的影响的因素。

在疫情暴发时,可以利用该模型的这两个特征快速指导疾病测试和公众响应活动,以保护整个行业免受大规模的影响。OnSide系统的主要功能包括:

最佳监视  –通过属性不断监视潜在入侵同时识别风险;

最佳响应  –对发现的疾病进行响应反应,引导优化医疗资源来遏制疾病的继续传播;

感染预测  –预测爆发期间最可能感染的地理位置;

来源检测  -追溯到最有可能发生疾病入侵的地方;

Onside的希格斯博士以结核病为例讲解了其工作方式。每年,新西兰要对300万只动物进行结核病检测,这要花费其数百万美元。而且,疾病检查员到农场去抽样检测这种疾病是否存在,就如同在大海捞针一般。希格斯博士认为农业疾病监测的未来是使用一些看起来异常炫酷的数据可视化软件,以下是新西兰南岛农场中结核病风险的实时传播情况。


新西兰南岛农场中结核病风险的实时传播情况

新西兰南岛农场中结核病风险的实时传播情况

该软件用于识别十个大型的农场,如果对其农场进行实时测试并且发现结果是阴性的,那么整个岛的其他地区的结核病风险也将被根除。在其他实际应用中的数据显示,受监控的农场有百分之一到二的疾病种类的传播显著减少了80-90%。想象一下,我们如果可以做到根除90%以上的传染病传播,那么农场的未来将会多么可观。

最终所有的牲畜饲养者实现农场活动追踪只是时间问题,但我们更应该追求的是更广泛的行业追求透明度和疾病的可追溯性。

尽管OnSide公司在战略层面上旨在解决生物安全问题,但全球一些更大型的食品生产商正在使用区块链等新兴技术在更细分层面想要解决这一问题。世界上最大的食品生产商例如Bunge、Cargill、Glencore Agriculture最近和Archer Daniels Midland(ADM) 一起成立了一个名为Covantis的财团,该财团试图使用区块链技术 “实现全球贸易运营的现代化”。

这些举措都是关于食品安全的透明度和可追溯性的。同时将食品采购过程的每个步骤进行跟踪和记录,不仅仅关乎生物安全,也会使食品供应链变得更有效率。像Covantis这样的联合倡议将使大型食品企业形成一个食品安全行业标准。那么在不久的将来,相关农业人员、牲畜和农产品的移动会实现端到端可追溯性,在那个时候,像OnSide这样的解决方案可以轻松地集成到更广泛的平台中。

随着全球人口的持续增长,粮食安全始终是一个极为现实的问题。在新兴市场中,多达30%的食品被浪费在供应链中的某一个步骤中。在发达市场中,被浪费的食物会少很多,但我们还可以做得更好。

其次,如果由于某种新的流感毒株而不得不宰杀全部的鸡或猪,那这是一种更大程度的食物浪费。这些是像OnSide这样的公司可以帮助解决的问题,考虑到它恰好位于农业技术领域世界上最具创新性的国家之一——新西兰,我们对这家颇有前景的生物安全初创公司拥有更多的期许。

Soma Detect,用AI防控奶牛疾病

质量控制是食品业务流程的关键部分,尤其是如果一旦出现问题则会导致生物发生疾病甚至死亡的过程。加拿大初创公司Soma Detect成立于2016年,已筹集了约240万美元的资金。该公司生产直接连接到挤奶器的传感器。当牛奶通过传感器时,一束束光束射出,同时光线撞击流体中的小颗粒,导致其改变方向并发生散射现象。这样的测量方法可以通过不同的散射水平来鉴定牛奶的成分。

通过不同的散射水平来鉴定牛奶的成分 图片来源:Soma Detect

该公司声称将使用计算机视觉和深度神经网络来分析散射结果,该结果可以基于脂肪含量等因素提供每头母牛的健康状况,繁殖状况以及所生产牛奶的质量的详细信息。

Soma Detect的传感器还可以识别牛奶中的体细胞数量。当存在病原体时,奶牛体内的这些白细胞的数量将会增加,作为动物免疫反应的一部分。迄今为止,发生在奶牛体内的一种严重的疾病即乳腺炎,这种传染性极强的疾病会大大损害母牛的乳房,因此必须使用抗生素进行治疗。

农民过去不得不人为地对这些奶牛进行监控和检测,而拿到结果可能需要长达一周的时间。但是Soma Detect正在使这项诊断时间缩短到几小时、几分钟甚至几秒钟。

除了国外一些杰出的创业公司,国内也有一些专注畜牧业生物安全的公司,其中天邦生物就是其中的佼佼者。

正如我们所知,非洲猪瘟是目前养猪业的热点话题,也是养殖户最关注的焦点,针对非洲猪瘟的防控措施,全行业都还没有成熟的方法可以借鉴,但天邦生物提出了非洲猪瘟临床表现常与急性猪瘟、高致病性蓝耳病和急性猪丹毒很相似,因此临床上很容易引起误诊,那如何在第一时间通过临床和实验室检测快速确诊,是高效防控非洲猪瘟的关键环节。

从2018年开始,天邦生物就开启了为规模化猪场提供综合性生物安全防控的服务升级战略。从行业的角度出发,同广大养殖户在重大猪病防控、生物安全等方面进行全面而深入的交流。

这次新型冠状病毒的来袭对中国,乃至全世界都是一个巨大挑战,更是一个深重的教训。对畜牧动物产品以及非法捕捉和食用野生动物所带来的食品安全风险进行风险管理非常关键,包括如何有效地配置食品安全系统内的有限资金,让食物供应链的所有成员都参与进来,使他们理解风险并明确重点防控与缓解领域。

传染病将大大提高食物供应链上各成员对食品安全概念的接受程度和责任感,这种跨部门参与有助于更好地处理可能威胁到食品安全的商业或个人行为。

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  • 养殖户不好混啊

    回复 2020.03.10 · via pc
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