王振忠,魯 淼,王璐瑤,盧兵友,遲 海
(1.中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心,北京 100045;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所,上海 200090)
中國是世界第一漁業(yè)生產(chǎn)大國,2021年全國水產(chǎn)品產(chǎn)量達6 690×104t,占世界總產(chǎn)量三分之一[1-2]。漁業(yè)生產(chǎn)對保障國家食物安全、為居民提供優(yōu)質(zhì)蛋白以及提高人民健康水平具有重要的戰(zhàn)略意義,是踐行“大食物觀”理念的重要途徑。20世紀(jì)80年代以來,隨著我國工業(yè)化和城市化進程的加快,我國漁業(yè)生產(chǎn)面臨著近海作業(yè)空間萎縮、水域環(huán)境惡化、經(jīng)濟物種棲息地受損、漁業(yè)資源衰退以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、生產(chǎn)方式落后、勞動力成本持續(xù)上升等諸多不利因素。因此,實施漁業(yè)科技創(chuàng)新,拓展深遠(yuǎn)海漁業(yè)生產(chǎn)新空間,推動深藍漁業(yè)發(fā)展,對促進漁業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有日益迫切的現(xiàn)實意義和長期戰(zhàn)略意義[3-4]。
20世紀(jì)80年代,中國就提出“藍色革命”的構(gòu)想,隨后多位學(xué)者也提出“藍色產(chǎn)業(yè)”和“藍色經(jīng)濟”的概念[5]。隨著國家、各省市、研究院所相繼提出推動深藍漁業(yè)(deep ocean fishery)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和舉措,深藍漁業(yè)的概念得到進一步的拓展[6-8]。
深藍漁業(yè)是面向深遠(yuǎn)海和大洋極地等漁業(yè)水域,開展工業(yè)化綠色養(yǎng)殖、負(fù)責(zé)任遠(yuǎn)洋捕撈、海洋生物資源開發(fā)和海上物流信息通道建設(shè),構(gòu)建“養(yǎng)-捕-加”一體化、“海-島-陸”相聯(lián)動的全產(chǎn)業(yè)鏈漁業(yè)生產(chǎn)體系,實現(xiàn)“以養(yǎng)為主、三產(chǎn)融合”的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[9]。其生產(chǎn)體系是以“養(yǎng)-捕-加”為主線,以工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖為主體、高品質(zhì)捕撈為基礎(chǔ)、海陸聯(lián)動水產(chǎn)品加工為支撐,融合海洋生物資源利用為根本,漁聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)服務(wù)為保障,覆蓋我國黃渤海、東海、南海的近海、遠(yuǎn)海以及大洋極地等海洋空間,組成的“種-養(yǎng)-捕-加-網(wǎng)”的有機整體,是“藍色糧倉”的拓展與延伸,對于推進海洋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、保障水產(chǎn)品高品質(zhì)供給、加速海洋科技創(chuàng)新、建設(shè)海洋強國具有重要意義。
本文旨在總結(jié)我國深藍漁業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析我國深藍漁業(yè)科技研發(fā)存在的問題與面臨的挑戰(zhàn),提出深藍漁業(yè)發(fā)展的相關(guān)建議,以期為我國深藍漁業(yè)發(fā)展提供參考依據(jù)。
“十三五”以來,我國深藍漁業(yè)科技創(chuàng)新水平顯著提升,創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),在深藍生物基礎(chǔ)研究、深遠(yuǎn)海適養(yǎng)品種、養(yǎng)殖平臺、生態(tài)捕撈、高質(zhì)化加工和漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域取得重要進展。
深藍生物是支撐規(guī)模化生態(tài)體系開發(fā)的重要資源,掌握和解析深藍生物基因、遺傳信息及演化特性、重要經(jīng)濟物種的環(huán)境適應(yīng)性及其種群動態(tài)等信息,對于高效開發(fā)和利用深藍生物具有重要意義。截至當(dāng)前,已開展了深遠(yuǎn)海生物深海貽貝(Bathymodiolus platifrons)、深 海 獅 子 魚(Pseudoliparis swirei)和 鮟 鱇(Dibranchus japonicus),以及極地生物鱷冰魚(Channichthyidae)、南極磷蝦(Euphausia superba)等深藍生物的基因組解析的相關(guān)研究,并對部分深海和南極極寒物種在極端環(huán)境下的適應(yīng)機制進行了探究[10-14]。然而,對深藍生物遺傳資源的開發(fā)仍然相對匱乏,需進一步解碼深遠(yuǎn)海、極地、島礁等區(qū)域的深藍生物基因組,闡明其演化歷程、遺傳特性和環(huán)境適應(yīng)機制,為深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖和生物資源開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。
針對我國魚類消費市場需求與海域水文條件,圍繞深遠(yuǎn)海不同海域環(huán)境特點和設(shè)施平臺特性開展了適養(yǎng)品種篩選、苗種繁育技術(shù)開發(fā)及培育技術(shù)優(yōu)化,開展陸海接力養(yǎng)殖模式構(gòu)建,篩選了一批適宜深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的優(yōu)良品種,如黃條鰤(Seriola lalandi)、斑石鯛(Oplegnathus punctatus)、大黃魚(Larimichthys crocea)、卵形鯧鲹(Trachinotus ovatus)、龍膽石斑 魚(Epinephelus lanceolatus)、軍曹魚(Rachycentron canadum)、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)、大 西 洋 鮭(Salmo salar)、許 氏 平 鮋(Sebastes schlegelii)、花 鱸(Lateolabrax maculatus)等,建立了大規(guī)格苗種繁育技術(shù)體系。創(chuàng)新了大洋性經(jīng)濟魚類黃條鰤等苗種規(guī)?;嘤绞?,建立了“工廠化車間+深水網(wǎng)箱/海域工程化圍欄”陸海接力養(yǎng)殖技術(shù)工藝[15-16];攻克了鮭鱒魚類潛水養(yǎng)殖餌料系數(shù)高、畸形率高等難題,突破了我國海域夏季表層水溫過高對冷水性魚類養(yǎng)殖度夏的制約,年生產(chǎn)能力達1 500 t[17];建立了斑石鯛、黃 條鰤、真鯛(Pagrus major)等開放海域工程化圍欄陸海接力生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)[18];許氏平鮋、花鱸等座底式深海智能網(wǎng)箱養(yǎng)殖生產(chǎn)取得了規(guī)模化成功;實現(xiàn)了軍曹魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)量近4×104t[19];利用“國信101號”“國信1號”養(yǎng)殖工船成功開展了大黃魚養(yǎng)殖試驗與示范;開展銀鯧等本地品種繁育生物學(xué)研究和技術(shù)開發(fā),并探索引進金槍魚、裸蓋魚(Anoplopoma fimbria)等高價值適合深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的新品種苗種繁育技術(shù);研發(fā)了巨藻等適宜于深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖的大型褐藻配子體克隆制種技術(shù)[20]。苗種規(guī)?;庇c養(yǎng)殖技術(shù)日臻成熟,支撐了我國深藍漁業(yè)的快速發(fā)展。
針對我國深遠(yuǎn)海高海況特點、不同養(yǎng)殖魚類的生物學(xué)特性和工業(yè)化養(yǎng)殖生產(chǎn)模式的需求,融合海洋工程科技,發(fā)展大型化養(yǎng)殖平臺,深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖裝備研發(fā)勢頭迅猛,裝備設(shè)計與建造技術(shù)逐步追趕國際先進水平。深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖工船設(shè)計和應(yīng)用取得重要進展,完成3 000 t級工程試驗型養(yǎng)殖工船設(shè)計、建造與中試生產(chǎn),自主設(shè)計研發(fā)10×104t級“國信1號”養(yǎng)殖工船完成建設(shè)并投入生產(chǎn),為挪威建造的全球最大的“OCEAN FARM 1”深海潛伏式網(wǎng)箱(25×104m3養(yǎng)殖水體)、深水養(yǎng)殖工船“HAVFARM 1”(40×104m3養(yǎng)殖水體)已運輸至挪威海區(qū),進行深遠(yuǎn)海三文魚養(yǎng)殖作業(yè)[21];大型工程化圍欄式養(yǎng)殖設(shè)施“藍鉆1號”(16×104m3養(yǎng)殖水體)、“藍鉆2號”(2×104m3養(yǎng)殖水體)在山東煙臺開放海域投入生產(chǎn),首座全潛式深遠(yuǎn)海大型智能養(yǎng)殖裝備“深藍1號”(5×104m3養(yǎng)殖水體)在黃海海域山東日照完成建造并下水,自主設(shè)計研發(fā)的萬噸級桁架式“德海智能化養(yǎng)殖漁場”(1.1×104m3養(yǎng)殖水體)在廣東珠海投入運行,深遠(yuǎn)海智能化坐底式系列網(wǎng)箱“長鯨1號”(7×104m3養(yǎng)殖水體)、“經(jīng)海001-006”號(6×104m3養(yǎng)殖水體)在煙臺外海投入生產(chǎn),中國首創(chuàng)的可自動旋轉(zhuǎn)深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺“振漁1號”在福建連江啟用[21]。在政策引領(lǐng)、海工創(chuàng)新和資本支撐下,一系列大型深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖設(shè)施的設(shè)計與建設(shè)正在進行中,為我國深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖發(fā)展提供了堅實的設(shè)施裝備基礎(chǔ)。
針對極地海洋南極磷蝦資源生態(tài)高效開發(fā)需求,自主專業(yè)化南極磷蝦捕撈加工船研發(fā)工作加快步伐,開展了專業(yè)化南極磷蝦捕撈加工船總體方案設(shè)計和甲板設(shè)備合理布局、船型經(jīng)濟與技術(shù)論證等層面的初步研究。深遠(yuǎn)海捕撈技術(shù)不斷取得進展,自主研發(fā)了南極磷蝦拖網(wǎng)及其專用水平擴張裝置、創(chuàng)新實現(xiàn)包括基于南極磷蝦垂直密度分布解析的精準(zhǔn)捕撈智能化調(diào)控系統(tǒng)、調(diào)控執(zhí)行信號水下雙向傳輸系統(tǒng)和蝦群密度追蹤動力桁桿(拖網(wǎng))系統(tǒng)[22];研制了以“多旋翼無人機+復(fù)合翼無人機”疊加式平臺、無人機載偵察設(shè)備為前端,大數(shù)據(jù)圖像識別算法為后臺,海圖海況數(shù)據(jù)為保障的無人機魚群偵察裝備系統(tǒng),并完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化生產(chǎn),推動了我國深遠(yuǎn)海捕撈產(chǎn)業(yè)裝備升級[23]。
開展水產(chǎn)加工品的質(zhì)量安全檢測與控制技術(shù)研究、水產(chǎn)加工品標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的體系化建設(shè),覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的水產(chǎn)品加工、貯運流通與質(zhì)量安全控制體系基本形成,有效保障了鮮活產(chǎn)品的市場流通。開發(fā)出一系列符合現(xiàn)代消費需求的新型水產(chǎn)食品和功能制品,初步構(gòu)建起以“零廢棄”為特征的水產(chǎn)品綜合利用技術(shù)體系,在保證環(huán)境無污染的同時,也保障了水產(chǎn)品的品質(zhì)和安全[24-25]。值得注意的是,深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖水產(chǎn)品品質(zhì)形成過程及其影響因素、水產(chǎn)食品風(fēng)味特征與形成機理、水產(chǎn)品綠色加工技術(shù)、船上配套保鮮與加工技術(shù)及設(shè)備等方面的研究需進一步深入。
圍繞海洋漁業(yè)信息化,基于漁業(yè)資源空間分析技術(shù)和海上信息采集、傳輸與應(yīng)用等研究,開展?jié)O業(yè)船聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建并取得初步進展。相關(guān)研究突破了基于南極磷蝦群體密度、分布感知的桁桿(拖網(wǎng))智能化捕撈系統(tǒng)與高效、低損傷漁獲輸送系統(tǒng),創(chuàng)新開發(fā)了基于南極磷蝦活體組分與蝦粉物性快速甄別與特征分析的船載加工數(shù)控參數(shù)智能指導(dǎo)系統(tǒng)[22];研發(fā)漁業(yè)船聯(lián)網(wǎng)船載感知數(shù)據(jù)處理與交換設(shè)備、漁業(yè)數(shù)據(jù)采集智能海洋浮標(biāo)等關(guān)鍵技術(shù)研究與核心裝備,構(gòu)建了船聯(lián)網(wǎng)專用衛(wèi)星地面站控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)融合展示系統(tǒng),初步形成了漁船的多樣化海洋信息感知、生物探測、數(shù)字化通信、高速數(shù)據(jù)傳輸、共享與服務(wù)等能力[25]。
我國尚處于深遠(yuǎn)海漁業(yè)利用探索和開發(fā)的初步階段,受特殊海況條件適養(yǎng)品種和裝備技術(shù)水平等因素制約,我國20 m以深海域尚未被充分開發(fā)用于海水養(yǎng)殖。在深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖與捕撈設(shè)施安全性、裝備智能化、養(yǎng)殖/捕撈體系化等方面還存在很多不足,海洋領(lǐng)域的科技水平和創(chuàng)新能力總體上落后于世界發(fā)達國家,制約了我國深藍漁業(yè)的快速發(fā)展。
我國海洋國土面積達300×104km2,但對海洋研究的關(guān)注度長期不足。因此,我國海洋生物領(lǐng)域原始創(chuàng)新和突破能力不足,尤其是在深藍漁業(yè)生物基礎(chǔ)性科學(xué)問題和重大理論突破深度不夠,相關(guān)研究成果對產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐能力明顯薄弱。究其原因,主要是核心技術(shù)少、系統(tǒng)研究淺和原創(chuàng)科技少。例如我國漁業(yè)生物資源基因核心技術(shù)仍需借助國外的測序技術(shù),探索性的漁業(yè)生物資源數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性積累及應(yīng)用與先進國家存在較大差距。
大型養(yǎng)殖工船研究雖然形成了總體功能構(gòu)建與設(shè)計方案,但是總體系統(tǒng)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)及核心配套生產(chǎn)裝備的研發(fā)工作還需進一步深入細(xì)化,尚未形成產(chǎn)業(yè)化模式,可以借鑒的工程案例依然很少。我國深遠(yuǎn)海域大型網(wǎng)箱養(yǎng)殖效果不理想,時常出現(xiàn)網(wǎng)衣破損、結(jié)構(gòu)失衡、養(yǎng)殖魚生長不理想等問題,產(chǎn)生這些問題的可能原因是養(yǎng)殖海域網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)單一、安全性評估不足,抗臺風(fēng)、急流和高浪的設(shè)施及其配套設(shè)備設(shè)計制造水平與發(fā)達國家存在差距,成為制約我國深藍漁業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。
我國目前參與南極磷蝦捕撈的大型漁船,主要依賴進口國外二手漁船或改造船,與國際先進水平存在較大差距,原有捕撈技術(shù)造成南極磷蝦擠壓式破壞、汁液流失和出肉率低的問題阻礙南極磷蝦的加工利用[26]。此外,南極磷蝦酶活性強的特征要求南極磷蝦捕撈船具有船載加工能力和低溫品質(zhì)保持能力[26]。我國南極磷蝦子母船加工能力也遠(yuǎn)低于國際先進水平,這些因素都限制了南極磷蝦資源的高效利用[27]。
隨著便利化水產(chǎn)品消費需求的持續(xù)增長以及高品質(zhì)水產(chǎn)品消費逐漸成為主流,亟需加強水產(chǎn)品精深加工基礎(chǔ)理論研究,開發(fā)完善相應(yīng)的水產(chǎn)品加工技術(shù),提高加工精深程度和綜合利用率,提升副產(chǎn)物高值化加工率。
水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備在自動化、智能化、信息化等高新技術(shù)應(yīng)用上基本停留在簡單的、局部的生產(chǎn)控制和單一設(shè)備層次,缺乏系統(tǒng)性和整體性的裝備與數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)研究,與國際先進水平相比存在較大差距。
根據(jù)國家海洋戰(zhàn)略部署,面向我國渤、黃、東、南海等海域整體布局,制定“深藍漁業(yè)發(fā)展規(guī)劃”。按照先易后難、典型示范、分步推進的原則,按照推動國民經(jīng)濟發(fā)展、維護海洋權(quán)益等方面的要求,結(jié)合海域的自然條件、環(huán)境情況、水文特點、主養(yǎng)品種等,做好頂層設(shè)計,規(guī)劃好海域布局。
建議政府在財政補貼、金融創(chuàng)新、資本運作、稅收扶持、行政審批等方面出臺鼓勵政策,設(shè)立中央財政專項補貼,鼓勵行業(yè)內(nèi)外的企業(yè)參與;鼓勵銀行創(chuàng)新金融產(chǎn)品,提供優(yōu)惠貸款;引導(dǎo)企業(yè)資金等社會資本參與,形成多元化投資格局;對產(chǎn)業(yè)化運營企業(yè)給予稅收優(yōu)惠與減免;通過示范帶動和產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo),形成海上工業(yè)化深藍漁業(yè)生產(chǎn)群。
建議設(shè)立重大科技專項,組織多方優(yōu)勢力量,軍民融合,產(chǎn)學(xué)研用(用戶)金(金融)協(xié)同攻關(guān),開展深遠(yuǎn)海工業(yè)化養(yǎng)殖重大科學(xué)問題研究、重大裝備研制與關(guān)鍵技術(shù)研發(fā);推進大型深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖平臺、過洋性“捕-養(yǎng)-加”綜合生產(chǎn)體系等重大工程實施,創(chuàng)新全鏈條融合的產(chǎn)業(yè)化運行模式,實現(xiàn)科技創(chuàng)新實力跨越提升。