熊猫作为中国的国宝，一直为人所喜爱，从1972年开始，中国大熊猫作为友好交流的使者陆续出访美国、日本、英国、法国等国，无论是中国还是外国，都希望这些大熊猫能得益于先进科学技术，在人工圈养条件下顺利繁育后代，但是在很长一段时间内都没有实现。
1987年以前圈养种群的维系主要依靠从野外补充大熊猫。1987年-2000年，全世界圈养的大熊猫仅仅增加了17只，平均每年增加1.3只。到2000年，圈养大熊猫仅135只。
之所以大熊猫繁育技术如此难以攻克，是因为存在着三大世界性难题：
首先是大熊猫的生理特征决定的。大熊猫一年仅发情及排卵一次，个别个体适时配种时间仅数小时，极难把握，加之必须实施非损伤性研究，常规技术无法实施、样本少等原因，导致常规适时配种技术不成熟。
其次，高发的消化道疾病（频繁排黏液便以及慢性腹泻）很容易导致圈养大熊猫罹患“营养不良综合征”（俗称“僵猫”），进而导致其丧失生育能力乃至死亡。有数据显示，圈养大熊猫的“黏液便”发病率几乎为100%，“营养不良综合征”发病率为15%。
再者，传统的大熊猫受孕采取“多雄配多雌”的婚配制度，很容易导致近亲繁殖，进而导致大熊猫后代质量不高。
即使是西方国家努力尝试了很久，也没有攻克这些难题，直到张志和的出现，1989年，从四川大巴山区普通农家走出来的张志和从北京农学院硕士毕业后，回到家乡，开始了他的大熊猫研究工作。
秉承着 “作为世界生物多样性保护的旗舰物种，能不能保护好大熊猫，可以说是我们人类生态环境保护的一个重要标志。”的信念，1994年，张志和率先向国家及四川省有关部门提出了要“建立国际一流实验室，从胚胎工程技术出发，促进大熊猫人工繁育”的计划。这一全新的保护大熊猫种群计划。
为了解决人工繁育大熊猫配种难、受妊难和育幼成活难等难题，张志和遍访国内名校，招纳人才，了解国内胚胎工程的最新科技进展。
在条件十分艰难的情况下，四川成都大熊猫繁育基地开展了“圈养大熊猫人工授精技术研究”、“大熊猫生殖相关基因的克隆与表达”等重大研究项目。
张志和研究组在搜集了大量尿液数据后，终于发现了蹊跷：应激反应与过早实施人工授精会影响大熊猫排卵，进而降低繁殖效率。
常规的大熊猫人工授精，需要在其麻醉的状态下进行。但是，麻醉有一定的负面效果——容易使大熊猫出现应激反应，而排卵前应激反应又导致排卵延迟。
在经过了多次尝试之后，团队发明了直肠按摩电刺激采精新技术。这一技术被广泛应用，其经典案例是大熊猫“美兰”的出生。
而针对频繁排“黏液便”和慢性腹泻问题，传统饲养方式中，精料如鸡蛋、牛肉、牛奶等，比重占53%，竹子竹笋等只占47%。
张志和研究组通过数据分析发现，大熊猫日均精料总能、干物质和蛋白质摄入量与排黏液便频率均呈正相关关系，传统饲养方式饲喂过多精料是导致大熊猫罹患消化道疾病的主要原因。
经过不间断地尝试，将数据量化到克，张志和终于研究出最新的饲养配方：竹子竹笋占比提高到90%，精料仅有10%，剔除所有的动物来源蛋白质。从而解决了频繁排“黏液便”和慢性腹泻问题。
而在针对大熊猫亲子关系不明的现状，团队在新获得54个大熊猫微卫星DNA序列基础上，自主研发了20个高多态性且稳定的微卫星标记，建立起首个大熊猫微卫星数据库，专门研制出一种用于大熊猫亲子鉴定的试剂盒。与国内外其他研究机构不同的是,基地对微卫星进行筛选，并使用等位基因梯度，实现准确的基因分型。
可以说，历时多年的努力，张志和初步攻克了圈养大熊猫繁殖、健康与种群遗传管理三方面关键技术难题。如果以数字来量化，项目先后获得发明专利9项、实用新型与外观设计专利5项。
其成果在国内外得到广泛的推广应用，帮助国内外6家机构繁育成活大熊猫31只，采用科研成果的圈养大熊猫种群数量在13年间增长176.6%，而同期其他圈养种群数量增长幅度只有72.3%。
张志和团队张志和通过分子标记筛选技术，解决了大熊猫种群遗传多样性和种群遗传管理难题。该项技术成果更是推广至华南虎、小熊猫、丹顶鹤等其他珍稀濒危野生动物的保护上。
可以说，在整整13年的时间里，张志和团队先后解决了诸如大熊猫出血性肠炎防治、精液冷冻、人工授精、双胞胎育幼及亲仔鉴定等众多关键性技术难题，并通过各项科研成果转化应用，极大提高了大熊猫饲养繁育水平，建立了全球最大的大熊猫人工繁育迁地种群。
而且自2010年，圈养大熊猫总数突破300只之后，中国就开始「优生优育」，控制繁育，通过繁育管理，改善遗传多样性。
如今，全世界仅有中国掌握了完善的熊猫繁育技术，有成体系的技术和方法。正是因为我们垄断了大熊猫繁育技术，所以国外只能和租借大熊猫，一对大熊猫一年的租金通常为100万美元。而且中国赴海外大熊猫，从其交配到怀孕，再到生产，中方人员都会全程监护，以保证大熊猫的健康和安全。
如今，大熊猫个体识别相关工作取得了一系列阶段性成果，论文“Giant
Panda Face Recognition using Small
Database”（中文名“基于小数据集的大熊猫个体识别”）被ICIP2019会议录用。运用此数据库建立的大熊猫“认脸”程序不久将发布。
通过此数据库，将可以实现对圈养大熊猫脸部自动检测及大熊猫个体识别工作。运用此数据库，大熊猫专家们还将推出一款“认脸”APP，通过大熊猫脸部独有的特征数据，经过数据库分析、对比，实现对大熊猫的精确识别。未来，民众通过手机扫描大熊猫的脸部，即可获得大熊猫个体的相关信息。
个体识别是珍稀野生动物保护管理和研究的基本前提：对于圈养动物，个体识别是对其进行日常饲养和动物谱系、档案管理的前提和基础；对于野生动物，个体识别有助于研究人员更好地研究其种群结构，从而为保护管理提供科学支撑。
