在全球粮食危机、农业疫病降低产量、农用化学品残留、农产品掺假、人畜共通传染病危害下，基因体科技对农业未来发展的影响至关重大。利用基因资讯进一步掌握生物最根本之基因功能，并应用于改善农渔牧的产量、品质、营养价值、疾病防治，同时跳脱过去以观察性状为主之农业产品开发模式，将为我国农畜业带来相当大的改革与跃进。
对此，基龙米克斯生物科技公司于 2018 年提出“全基因组机器学习关联性分析法开发种猪性能检定技术专案”（简称种猪基因组计画），由经济部产业升级创新平台辅导计画补助，整合产（华硕健康）、官（畜产试验所） 、学（宜兰大学及屏东科技大学）、研（资策会及国网中心）跨领域研究能量，透过种猪基因组全基因定序（whole genome sequencing, WGS）、分子检测技术及数量遗传分析资讯，建立种猪育种技术平台；并运用机器学习（machine learning）和 AI 技术，协助种猪产业选配生育能力优异的种猪，期望透过大数据的应用，达到“精准畜产农业”的目标。
精准养猪农业 从种猪基因组定序和数据库建立开始
为借由基因定序加快育种速度、降低成本、同时保存优良种源基因，建立选育基因检测标准流程以及种猪基因数据库，将是首要任务。种猪基因组计画蒐集超过 2500 头猪只的生物检体，运用 WGS、生物芯片（microarray）、简化基因组定序（genotyping by sequencing, GBS）等全基因性能检定分析，开发新型检测技术，并将各种基因检测结果与性能表现进行关联性分析，并量化成可比较数值，作为各猪只评比指数，借由全基因组检测选拔出具备优良性能的后代。
累积数据对于未来在机器学习分析的应用上扮演相当重要的角色，因此在执行计画时，亦透过建置种猪基因数据库整合猪只基因资讯，再由国家高速网络与电脑中心协助建置 Ensembl 镜像站，并预期纳入台湾畜产种原数据库，同时提供查询、比对与储存管理等服务，奠定精准农业基石，后续强化开发将能有更多应用，从点累积至线，企图从现在观望未来。
数位转型从性能检定到性能预测
目前猪只选育最主要的目标是提高繁殖力（每胎能生的仔猪数量）、生长能力（饲料换肉率）以及屠体性能（可食用比例与肉质）等。然而，性能的表现是由基因、饲养环境、以及环境基因交互作用的结果。现在，养殖户已普遍能接受基因型影响性状的观念，且饲养环境管理等不断更新进步，除了个体的经济性状获得改善，更大大提升了饲养群体的生长整齐度，这也为“性能预测”这种新检定技术型态，提供了最佳实施的场域。
台湾猪只的性能检定于 1975 年开始，政府借由推动种猪血统登录、种猪中央检定及场内检定、种猪特定疾病清除、设置国家核心猪场及种猪场评鉴等一系列种猪产业辅导核心业务，选育台湾优良种猪；2002 年，种猪检定站开始进行基因登录，检测DNA序列之单点碱基差异，例如引起紧迫猝死的紧迫基因(AA, AB, BB)、控制排卵数量的多产基因(MM, MN, NN)、以及影响到肌肉内的脂肪堆积分布的肉质基因 (HH6, HL5, HL4, HL3, LL2, LL1, LL0)，透过单基因筛选等方式，加强猪只遗传缺陷的淘汰。然而，随着基因检测技术的进步，种猪检测也从单基因迈入全基因体定序，基龙米克斯于 2019 年起导入全基因组机器学习关联性分析法，比对具有优势性状之种猪，找出与优势性状相关的基因或生物标记，更全面的解码并量化这些特征基因组片段，逐渐从单纯基因检测服务的“understanding （了解）”扩展至更复杂猪只养猪农业定序及大数据分析的 ”prediction（预测）”。此外，另一优势在于该公司检测技术的基因型位点（60000位点）不仅远高于单基因检定方式、能检测多项性能，检定流程时间也大幅缩短。
全基因体检定除能辅助中央检定、补充场内检定能量、帮助猪农建立留种猪只的挑选依据进行猪只性能预测外，在品系育种上，更能同时提升准确度、缩短时程，加速育种脚步，保持我国种猪于东南亚市场的领头地位。未来可更全面的将早期的性能预测应用于猪只基因型管理及精准饲育管理，包含品系育种、性能检定、基因型管理、种猪筛选、猪舍环境管控等，让养殖户能更精密的因“材”施养，达到饲育的猪只能代代青出于蓝的愿景。
携手 AI 协助猪农基因型管理
基因组定序累积出许多大数据资讯，要能发挥数据价值、帮助猪农作好基因型管理和品系育种，就需仰赖人工智能（AI）的帮助。行政院农业委员会畜产试验所（畜产所）也预估，若结合基因检测与 AI 技术，将使种猪产值达 34 亿元。因此，种猪基因组计画与资策会合作，将过去台湾种猪只基因定序资料与生长纪录，导入机器学习与 AI技术，加快资料处理速度与准确度，并建立预测模型，用以判断刚出生的小猪是否能健康的生长。运用全基因性能检定帮助猪农有效选择生长良好的仔猪，并培育具有生殖能力佳、携带良好基因型的种公猪和种母猪，进而提高后代繁殖、生长和屠体性能。
过去透过中央检定、场内检定等逐只逐期纪录猪只繁殖、生长、屠体等性能及特定基因型资料，养猪农需要等待三个月才能知道猪仔生长的情况，现在则是透过基因检测与 AI 的帮助，及早预测猪仔各项性能，实践更有效率的畜养，协助养猪农解决实际的问题，进一步提高养猪农畜养管理的能力。
电脑也会选猪仔指日可待
基龙米克斯董事长游卓远表示：“农业目前最大的问题在于不可预测，不能精准预测产期、生长状况、环境变化和疾病发生，若能透过全基因组定序和 AI 技术，帮助台湾猪农有效管理基因型，在极端环境或传染性疾病入侵下，便能即时给予因应措施，降低损失。”
全基因组定序和 AI 携手，让“电脑也会选猪仔”不再是口号，更让农业摆脱不可预测性，走向精准时代。未来，其他农畜产业，如牛、山羊、鹿、鸡、鹅、菜鸭、兰花等，能以此为模型，建置个别基因库，进而大幅提升国内畜产农业的产值及市场价值，提升国际竞争力。
（本文由基龙米克斯赞助）
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