一、人工授精的发展（Development of AI）

　　人工受精简称AI,最早在1900年由俄罗斯的伊万洛夫开创，之后在1930年进行了更多的研究。早期的工作是在美国的密苏里开展的。之后1948年在日本，1950年在西欧。约1955年时人工授精进入英国。约1980年丹麦开始进行人工授精。在2006年全世界50%的母猪都是进行人工授精的，现在在丹麦大概一周要对104000头母猪进行人工授精。

　　二、如何训练后备母猪发情（How to introduce the gilts for heat）

　　后备母猪在25-26周龄时进行第一次刺激，同时考虑后备母猪体重，要求要达到100公斤。此时母猪已经性成熟，能够进行妊娠。

　　在开始刺激5-10天后，50%-70%后备母猪开始发情，通过一天一次让公猪进入母猪的圈舍，进行发情前的刺激。通过观察和进行标记，并在纸上记录下来。这样就可以知道在三周后哪些母猪可以再次发情。

　　在18-21天后，后备母猪第二次发情时进行配种，在丹麦，在第二次发情时配种，每胎母猪可多产一头仔猪。

　　三、配种前如何进行刺激（Stimulation before mating）

　　在刺激强度低的圈舍，没有任何刺激发情的因素，饲料是相同的，不能与公猪的接触，也不进行转群，混群。

　　在刺激强度高的圈舍可以让后备母猪与公猪进行接触，增加光照，还可以转入新的同伴。后备母猪的转群可以带来积极的应激，这有利于后备母猪的发情。积极的刺激是通过后备母猪的转群或混群引起的，还有就是在相对稳定条件下进行的刺激，相对稳定的条件包括足够的空间，与公猪的接触，一天16个小时200个勒克斯的光照。与公猪的接触是后备母猪进行第一次的发情的最重要因素。这取决于公猪的性欲，公猪的年龄，公猪与母猪的接触距离，每次接触持续的时间和一天接触的次数。

　　公猪与母猪的直接接触是后备母猪第一次发情的最佳刺激，可以将后备母猪转入公猪圈舍或反过来，这都是比较好的方式。光照对母猪的发情很重要，光照可以影响猪头脑后方的松果体。松果体可以控制母猪的睡眠节律，生物节律和发情周期。在白天眼角膜将神经信号传送给松果体，松果体开始产生褪黑素。褪黑素是一种来源于色氨酸的的激素，它可以抑制脑下垂体促性腺激素的分泌，褪黑素通常在夜间进行分泌，但如果白天太黑，母猪得不到充足的光照，褪黑素也会在白天分泌，褪黑素会抑制母猪的发情。

　　断奶后将母猪移到配种舍，安置在单独的圈舍内，母猪通常在断奶后第4或第5天开始发情。在开始的3天内要让公猪出现在母猪的前面，这样母猪就会与公猪接触，如果有可能的话最好是一整天24小时的接触。如果可能的的话最好用不同的公猪，因为这样也可以刺激母猪发情。

　　3天之后将公猪移除配种室，最好是将公猪移出该生产单元。如果不行的话，要让公猪与母猪彼此不能看见。公猪通过唾液、尿液和汗腺分泌在睾丸中形成的外激素。这些外激素可以刺激母猪的发情。

　　在第4或第5天进行发情鉴定，或授精时再一次将公猪移到母猪面前，这样就是我们所谓的“小别胜新婚”。

　　通过一系列激素直接的促进，母猪进入发情期并妊娠。这些激素直接相互影响相互促进并抑制。猪有很多种不同种类的激素，其中的八种特定激素对繁殖很重要，对母猪来说有7种。这种激素有各自的功能，同时相互影响。这些激素是由公猪和母猪的脑垂体和生殖器官合成和分泌的。对母猪和妊娠非常重要的7种激素分别是：促卵泡激素、雌激素、促黄体生成素、孕酮、前列腺素、催产素、耻骨松弛激素。

　　促卵泡激素启动整个过程，促进整个卵泡的发育，卵泡的生长会释放雌激素，雌激素可以带来外部的发情迹象，比如阴户的红肿，当雌激素到达脑垂体后，促卵泡激素就会停止分泌，此时，促黄体生成素就会分泌，促进卵泡破裂并排卵，在发情的三分之一时间内卵泡排卵并排卵二次，在开始的两三个小时内，三分之二的卵泡释放，剩下的在之后释放，当促黄体生成素分泌量达到最高时，母猪出现静立反射，排卵之后卵泡上会出现小的洞，这促进促黄体生成素形成黄体，之后促进下一种激素的分泌，黄体会分泌孕酮，或称为妊娠激素。孕酮有助于接受并固定受精卵，它也为受精卵的生长和之后的妊娠做准备，排卵后的两个星期，受精卵开始释放雌激素，这就让母猪做好了妊娠的准备，为了让母猪意识到妊娠，至少要有四个胚胎，如果胚胎的数量不够，就不能分泌足够多的孕酮和雌激素。这时，子宫黏膜会分泌前列腺素，之后传到脑垂体，之后脑垂体会促进分泌促卵泡激素，这样我们就回到了该循环中。最后两种激素是催产素和耻骨松弛素，催产素分泌可以促进子宫颈蠕动和产奶量，耻骨松弛激素可以保持在分娩过程中子宫颈闭合，之后在分娩时，耻骨松弛激素水平下降，子宫颈开放，胎儿就可以产出。

　　如今在丹麦，要求在所有的生猪生产中进行刺激。这也是人工授精和妊娠成功的一部分。在人工受精前进行刺激，这样母猪就会出现静立反射。进行刺激时母猪也在做准备，这样母猪会释放催产素进入血液中。血液中的催产素可以刺激母猪子宫颈的蠕动，这样就可以促进精子从子宫进入输卵管。催产素的水平越高，子宫颈的蠕动越强，蠕动对分娩和妊娠同样重要。

　　丹麦开始从2003年开始进行5个要点的刺激，这是按照公猪爬跨母猪的顺序进行制定的。公猪接近母猪，查看母猪是否发情时，先走到母猪前面，然后通过碰撞母猪发出声音，之后公猪往母猪的后面走，同时用鼻子拱母猪的两侧，如果母猪此时在发情，公猪会做更多去刺激母猪。这就是公猪对母猪进行的刺激。

　　对工作人员来说，包括下面5个要点：第一步，用手或膝盖压母猪腹部两侧；第二步双手抓住并向上挤拉腹股沟部；第三步，用手或膝盖按压母猪的阴户下方；第四步，双手交叉按压母猪的荐部；最后一步就是骑背测试，母猪愿意让工作人员坐在它背上，并前后移动。

　　在腹部两侧按压相当于公猪用鼻子拱母猪的乳房和腹部。挤拉腹股沟部就相当于公猪用鼻子去拱母猪的腹股沟部。如果母猪出现发情，我们甚至可以看到公猪将母猪的后半部分拱起来。接下来的刺激时公猪拱母猪的阴户下方，之后公猪跳到母猪背上。接下来第四步，公猪用前面的双肢按压母猪的荐部。最后骑背测试，公猪直接爬跨到母猪背上并将双肢按压在母猪的肩膀上。根据第五步再进行人工授精时我们可以将双脚按压母猪的乳房或者压在母猪肩膀。

　　丹麦养猪研究中心的研究结果表明，对母猪进行较少的刺激和进行5个要点的刺激相比，母猪分娩率相差5.9%。该研究从2000年的12月到2003年的7月期间，对6个猪群进行研究，将每个猪群的猪分成两组。在第一组中就是简单的进行按压迫使母猪进行静立反射。在第二组中进行完整的5个要点的刺激，之后母猪会出现静立反射。在这两组进行人工授精时，所有的工作人员都是坐在母猪的背上，同时公猪出现在母猪前面，在第一组的对照组中分娩率是83.4%，在第二组的实验组中，分娩率是89.3%。

　　四、如何进行人工授精以及人工授精时存在的风险

　　在进行人工授精时，卫生很重要，因为会有将脏东西带入母猪的危险，这样会引起母猪的子宫感染，造成母猪的生产性能下降。人工授精之前要先让公猪刺激母猪，然后进行5个要点的刺激。如果母猪的阴唇脏了，首先要用纸擦干净，这样可以降低子宫感染，同时将擦过母猪的纸扔给公猪，这样可以让公猪更愿意刺激母猪。用一只手将阴唇拨到一半，将输精管插入阴道，在插入阴道时要将输精管向上弯一点，否则可能插入尿道。将输精管插入尽可能的深，不同母猪之间深度也不同。之后将输精管回拉一点，然后逆时针方向向左旋转插入输精管。旋转是为了输精管可以与母猪子子宫颈的褶皱的紧密结合。将输精管插入后立即装入输精袋和输精瓶，这样就可以开始授精。如果输精管插入的位置正确而且在输精前对母猪进行了充足的刺激，母猪会自己吸收精液。当输精完成后将输精管轻轻的拉出，这次是顺时针方向向下拉出。

　　进行人工授精时也会存在风险，如果人工授精不正确会造成妊娠率低或母猪会出现卵巢囊肿。如果授精不好或缺少刺激会造成母猪的窝产率低。如果在母猪没有发情时对母猪进行人工授精，会造成母猪子宫感染，同时也会影响母猪的下一次发情和妊娠。精液回流出现在配种舍内，大部分母猪在输精时或输精后会出现精液回流。出现精液回流的原因可能是母猪吸收精液太快或者是授精前没有进行充足的刺激。约66%的精液回流出现在输精后的5分钟内。一家德国公司对精液回流进行了研究，母猪吸收了70ml含有30亿个精子的精液，5分钟后精液流出了5ml，这样损失的精子有241,000,000个。因此要尽可能减少精液回流，大量的回流会减少授精时的精子数。在授精后的30分钟母猪可以通过子宫颈的蠕动将精子转入输精管。在输精3小时后会有70%的精子死亡，但之后没有关系，因为在授精30分钟后精子就到达了输卵管的前端。同样的，西班牙的研究结果表明在授精后90%的精子不会到达输卵管。这是因为在授精后，如果有10000个精子进入子宫那么只有1000个精子可以进入输卵管。精液回流会以多种方式出现，可能是母猪将精液喷出，也可能是母猪在撒尿时精液渗出。如果母猪将精液喷出可能是母猪吸收精液的速度太快了。为了防止精液回流，母猪必须刺激到出现静立反射。此外必须确保输精管插入的位置正确，这可以进行检测，将输精管回拉，如果出现阻力则说明输精管位置正确。重要的是在人工授精时不能挤压输精瓶或输精袋，要让母猪自己吸收精液。如果母猪吸收太快的话，课可以将输精瓶或输精袋平放，它就不会吸收太快。

　　五、免疫系统（The immune system）

　　发情期母猪的免疫系统经历着一系列的变化，如果母猪不发情，免疫系统是正常的，发情前后和发情时母猪的免疫系统免疫能力会升高，因为此时母猪的子宫颈是开放的，这时母猪就需要自我保护，就会提高母猪的免疫系统免疫能力。母猪在出现静立反射前不能授精，如果授精会增加子宫感染的风险，会影响母猪生产的性能。授精后母猪的免疫系统开始下降，这样精子在进入输卵管之前不会全部被杀死，母猪才能进行受孕。

　　六、授精后保持平静的重要性（The importance of calm after insemination）

　　授精后转移母猪的最佳时间是配种2小时后或配种4周后。如果母猪在授精前后或授精时受到应激会产生一种受精激素，称为皮质醇。在授精前后受到应激都会影响母猪的妊娠。皮质醇有点像肾上腺素。皮质醇会抑制催产素，这会造成母猪血液中没有足够的催产素来促进子宫颈的蠕动。

　　丹麦养猪研究中心进行的一项研究可以很好的说明为什么母猪在授精后要保持平静。该研究结果是根据分娩率和窝产仔数进行判断的。将母猪分成两组，第一组在授精后没有保持平静，第二组在授精授后至少有两个小时的平静。研究结果表明，不单单是在授精后是否保持平静有影响，甚至是在母猪的胎次方面也会有差别。胎次小（2胎，3胎）的母猪，在授精后保持平静的话分娩率达到88%。如果没有保持平静，分娩率下降到83%。对于胎次高（4胎及以上）的母猪在分娩率上没有很大的影响，因为是否保持平静分娩率都接近84%。因此，研究表明授精后是否保持平静对胎次小的母猪的影响比较大，尤其是分娩率。对于胎次高的母猪在分娩率上没有影响但是对于窝产仔数有影响。

　　公猪成熟并愿意交配最早是在6-7月里，公猪的成熟主要取决于年龄也可以参照公猪的体重。通常来说杂交的公猪比纯种的公猪较早成熟。公猪一次采精可以80-600ml，这取决于公猪的年龄。精液是在公猪的睾丸中产生的，并在睾丸中发育成熟，这大概需要60天左右，之后允许到附睾，精子在附睾中可以保持两个月的活力。精子很敏感。到那时公猪会很好的保护自己的精液。温度太高时公猪的精囊舒张，这样皮肤变薄，温度会下降，温度太低时，公猪的精囊会收缩这样皮肤变厚，温度升高，以达到精子适宜的温度。温度对精子的影响会很大。温度低于15℃精子就会死亡，因为此时精子需要大量的能量来保暖。如果精子的温度达到35~38℃，会对精子的活力产生负面影响。如果温度继续升高精子就会死亡，同时如果公猪发烧到38~39℃这时公猪的精子也会死亡。之后在接下来的60天内都不能使用该公猪的精液。

　　七、精液的采集（Collecting the semen）

　　采精时需要准备好4样东西：防滑地面，在采精时要确保公猪不会滑倒，否则公猪在爬跨时会比较犹豫，此外滑的地面也会伤害公猪的背、臀部和脚。必须加热采精杯到35-38℃，这样精液就不会出现冷硬。将一个进行过气孔测试的塑料袋装入采精杯中，之后在上面覆盖一层纱布用于过滤，再用牢固的橡皮圈将纱布固定住。一只干净的手或一只脏的手，或在一只手上带两层手套，公猪爬跨后会需要把包皮拉出来，排空包皮积液。做完之后要么换手套要么换另外一只手。当公猪的阴茎伸出时，要紧握头部，公猪的阴茎形状是螺旋状的以适应母猪子宫颈的褶皱。在把阴经握起来的时候，要使你的二手感觉像母猪的子宫颈。公猪会自己转动阴茎，并且当有足够的压力时，公猪就开始射精。采精时戴上手套是很重要的，因为尽管已经洗过手，手上还是有细菌，而且还要用没有滑石粉的乙烯基手套。

　　采精后有一个小时对精液进行稀释，在对精液进行评估和检测，要将精液放在采精杯中保暖，确保精液温度不会太低。要一直保持实验室的温度在20℃左右，这样确保实验室中的仪器不会太冷。同时适宜的温度也有利于实验室员工的工作。

　　采精后要用眼睛和鼻子对精液进行评估，精液的颜色需要是乳白色的，如果出现任何形式的红色、灰色、黄色或者棕色就要将精液弃之不用。精液中不能有尿液或者氨的味道，如果出现说明精液中含有尿液，也要弃之不用，精液检查前要对精液进行稀释。通过显微镜观察，用一根小的吸管吸取尽可能少的精液，滴在载玻片上，之后在载玻片上盖上盖玻片让精液蔓延开来。当检查精液时需要观察精细胞，他们看上去有活力吗？有很多的畸形精细胞吗？精液的活力需要在70~80%，如果可以达到90%就更好了。通过计算10个精细胞可以计算出精子的活力。当对精液进行评估时可以用到分光光度计来测量精液的密度，知道精液的密度后你就可以精确的知道用这些精液你可以制成多少精液成品。

　　假如采集到250ml精液，用分光光度计测出精液的密度为3.1亿个/ml，评估精液的活力是80%，将这些数字相乘，然后每瓶精液制剂需要25亿个精子，再相除，这样就可以得到24瓶成品精液进行人工授精。

　　为确保精液最好的使用效果，对于长白和大白母猪来说要在精液稀释24小时内使用，对于杜洛克来说可以在精液稀释48小时内使用。

　　八、和本交相比，人工授精的优势（The advantage of using AI instead of the boar）

　　之前提到的在丹麦大约一周有104000头母猪进行人工授精，如果这些进行本交的话那么就需要饲养很多的公猪。通过人工授精可以提高公猪的效率，同时也可以节省农场上用于饲养和维持公猪成本的费用。

　　如今在丹麦的公猪站中一瓶精液制剂大约有80~85ml的精液，其中包含20~25亿个精子数。丹麦的公猪平均一次可以采集200~400ml精液，其中包含600~800亿的精子数。因此根据精液的质量，一头公猪采集一次就可以30~40瓶精液制剂。这样通过人工授精一头公猪一次可以产25胎，相当于约300头仔猪，这相当于一胎12头仔猪，有明显的经济效益。

　　通过人工授精可以确保精液的质量。公猪和母猪的体型可能会有很大的差异，但是通过人工授精可以让一头很大的公猪去配一头很小的母猪，反过来也是这样的。　通过人工授精可以减少将疾病带入农场并感染公猪和母猪的风险。