王印庚 关长涛 (中国水产科学研究院黄海水产研究所)
一、学科发展回顾
伴随着农林部中央水产研究所(黄海水产研究所前身)的成立,我所早在上世纪50年代初就组建了鱼类组,开始着手梭鱼和其它海水鱼类的繁育生物学和养殖工艺研究。1953年,创建渔捞技术学科,先后在渔具渔法、渔具材料、鱼群侦探、人工鱼礁、卫星遥感、渔船及捕捞机械等方面承担完成调查。进入20世80年代,中国水产科学研究院渔业工程研究所建立渔业工程学科,并于1996年合并到黄海水产研究所之后设立了增养殖工程研究室。营养与饲料学科从1970年“对虾人工复合饵料”课题的研究诞生,逐步地建立了比较完善的研究设施和研究队伍。2003年9月,黄海水产研究所领导根据我所海水养殖业的迅猛发展和学科发展的需要成立了“海水鱼类养殖与设施渔业研究室”。研究室的构成包括鱼类养殖学科、营养与饲料学科、设施渔业学科和疾病防治学科四大板块,主要从事鱼类繁育和健康养殖技术、海水鱼类等养殖生物疾病综合防治技术、重要经济鱼类营养需求和养殖饲料配制技术、养殖设施及工厂化养殖循环水处理技术等方面的研究与开发。从此,海水鱼类养殖步入一个多学科综合发展、产学研齐头并进的快速发展轨道。 然而,与几千年悠久历史的淡水鱼类养殖相比,海水鱼类养殖是一个新兴的产业,只有短短的几十年发展历程。过去因受国情和经济条件的影响,海水鱼类养殖学科及产业发展明显滞后于其它发达国家。自改革开放以来,在市场经济调控的激励下,我国海水鱼类养殖业的发展步伐加快,继藻、虾、贝养殖发展高潮之后,又迎来了以鱼类养殖为主体的第四次养殖浪潮。我所的海水鱼类研究在国家发展形势的推动下,从无到有,从小到大,开拓与发展六十年,取得了累累硕果。
二、主要研究成果
(一)海水鱼类繁育
黄海水产研究所是国内最早开展海鱼增养殖研究的少数几个单位之一,它的研究历程基本上可以反映国内海水鱼苗种繁育所走过来的道路。20世50年代初,植物食性鱼类被定位为主要研究方向,所以研究工作首先以梭鱼的繁养殖开始。在梭鱼的研究中采用工程技术措施,建造了大型潮汐环流池,模拟梭鱼天然产卵场环境,使亲鱼在人工条件下自然产卵、受精,是我国海水鱼类工厂化育苗成功的最早记录,为以后其他海洋经济鱼类的全人工繁殖奠定了坚实的理论和实践基础。人工繁育苗种的关键除亲鱼外,活饵料的培养和供应也至关重要,上世纪60~70年代,由于突破了重要饵料生物——轮虫和卤虫的工厂化培养和营养强化技术,对鲷、鲆等肉食性为主多种经济鱼类工厂化育苗进行基础性探索。
20世纪80年代至90年代是国内海鱼养殖的一个重要发展时期。80年代初,黄海所首先在国内完成了全人工育苗系统工艺的构建,使鲆、鲷、鲀等的种苗培育达到规模化生产水平。从20世90年代开始,黄海所相继主持“八五”攻关、“中日合作”、“攀登计划B”、“国家自然科学基金”和农业部“948”等多项国家重大科研项目。“八五”攻关项目,实现了真鲷工厂化育苗密度突破1万尾/m3、成活率达60%、年产商品苗超过百万尾、4年放流真鲷苗种979万尾、回捕率达68‰的成果,而使人工育苗、资源增殖和放流技术均达国际先进水平;开辟了海水鱼苗的跨省流通,促进了南方沿海网箱养殖的发展,产生了巨大的经济和社会效益。为从根本上改变我国北方沿海鱼类养殖发展长期滞后的局面,黄海水产研究所自1992年首先将性状优良的欧洲鱼类良种——大菱鲆引进我国。取得了包括亲鱼强化培育、光温控制性成熟和分批采卵、年周期内连续多茬育苗等一系列繁育关键技术的重大突破,年育苗总量超过百万尾和年周期内可连续生产的国际先进水平;同时在养成方面,首创了具有划时代意义的“温室大棚+深井海水”工厂化养殖模式。该模式具有符合国情、节能降耗、操作简易等特点,使大菱鲆工厂化养殖迅速发展成为我国主要的海水养殖大产业之一。大菱鲆产业连年创经济效益60~70亿元,对沿海农村经济结构调整、渔民转产就业、发展农村经济和解决“三农”问题做出了突出贡献。
近年来,黄海水产研究所为了推进我国海水鱼类养殖工业化的进程,在大菱鲆做大做强的基础上,又相继推出新品种包括半滑舌鳎、黄盖鲽、石鲽、园斑星鲽、大西洋牙鲆、漠斑牙鲆以及塞内加尔鳎等鲆鲽类的工厂化养殖,为丰富我国海水鱼类养殖品种,完善鱼类产业结构,使我国海水养殖发展成一项国家级的水产支柱产业贡献力量。
回顾黄海所50多年来在海水鱼类研究领域的发展,取得了丰硕的成果,先后完成了40多项国家、省部级和国际合作项目,系统研究了近30种中外经济鱼类的增养殖理论与技术。首创了符合国情的工厂化育苗、养殖、放流增殖的系列工艺和体系;提出了“北苗南养”、“南北接力”、“海陆接力”“节能越冬”等新理念和新技术;以真鲷、牙鲆、大菱鲆为代表的“北苗南养”和合理配置资源的健康养殖模式已取得十分显著的效果。在海水鱼类产业化发展方面,取得了多项达国际先进、国内领先,具有理论意义和实用价值的重要成果,在研究的经济鱼类繁育与养殖当中,已有鲷、鲆、鲀、石首鱼类等8种实现了产业化。在国内海水鱼类繁育和相关研究方面具有权威性和领导地位。先后在国内外各种重要学术刊物上发表了200多篇研究论文,出版了以“海水鱼类养殖理论与技术”等代表的专著和合著多部。获省部级以上及市级各类奖励11项,其中国家科技进步二等奖2项、杜邦科技创新奖1项、何梁何利创新奖1项,还获得山东省“富民兴鲁”奖章、青岛市突出贡献人才奖等奖励;并形成了一批由中国工程院院士带队组成的以研究员、副研究员为主体,博士、硕士为骨干力量的近30人的科研梯队。
(二)鱼类疾病防治
鱼类疾病防治学科是伴随着海水鱼类养殖与设施渔业研究室的成立而建立起来的,以鱼类、棘皮动物等养殖动物为主要研究对象,开展疾病发生与养殖工艺相关性研究;进行主要疾病的流行病学、微生态病原学、药效学和防治工艺学等研究,开发有形技术产品,完善健康养殖管理和疾病综合防治技术。
在国家“863”计划项目“工厂化养殖大菱鲆疾病综合控制技术”、山东省科技发展计划项目“养殖刺参腐皮综合症的流行规律和防治技术”和国家支撑计划“现代工程化养殖设施优化与养殖技术示范”等项目的资助下,鱼类疾病防治学科组率先在国内进行大菱鲆和海参这两个养殖品种的疾病研究工作,发现大菱鲆和海参十余种疾病,完成了多种病毒、细菌和寄生虫病原的鉴定,在国内首次建立了完整的养殖大菱鲆和刺参疾病档案,阐明了当前疾病爆发的原因;并研发了“鲆乐”系列和“参安”等系列专用药物,为根治目前这两大养殖品种的流行性疾病提供了技术保障,累计为养殖业者挽回经济损失逾5亿元,收到青岛、日照、威海、烟台、大连等地养殖户的感谢信近百封、锦旗十余面,创造了显著的社会效益和经济效益。
在完成科研工作的同时,学科组配合农业部渔业局、推广总站、中国水产科学研究院、山东省海洋与渔业厅、各市县水产主管部门进行了大量的公益性技术推广活动。在举办的“渔民转产转业”、“专业技能培训活动”、“送科技下乡支援三农”等活动中,先后数十次进行技术培训和讲座,普及鱼类和海参的健康养殖和疾病防治技术,培训养殖技术人员逾万人。在平息大菱鲆药残事件中,通过各类媒体宣传大菱鲆的优良品质、健康养殖优点、技术工艺和药残应对措施,在重振大菱鲆产业活动中扮演了主导性角色,为维护大菱鲆养殖产业和产品的‘双效安全’做出了重要贡献。由此也得到了农业部、山东省海洋与渔业厅的表扬和赞誉。另外,在中国水产科学研究院的领导下,编写了《大菱鲆健康养殖技术指南》、《大菱鲆常见病害防治方法及用药指南》,在水科院网站上发布的同时,印制成小册子由农业部领导赠送给山东和辽宁的大菱鲆养殖业户,为健康养殖、防病治病、规范用药提供了技术参考。此外,学科组通过公开电话、实验室网站、流动式诊断车、开放门诊、上门服务等各种途径紧密联系生产,进行病害防治技术的推广。近年来,先后接诊、出诊进行疾病诊断服务3000多例,走访和指导养殖场1000家(次),深受山东、河北、辽宁广大养殖业者的好评和高度赞誉。
在学术上,取得了一大批国际、国内领先的科技成果,初步构建形成了由水质在线自动监控装置、疾病快速诊断试剂盒、免疫增强剂、疫苗、专用药物等组成的疾病防治工程学雏形;发表论文百余篇、申请专利十余项,编辑出版了《大菱鲆疾病与健康养殖技术》、《海参健康养殖技术》等书籍、图谱和光盘等技术资料。在产业方面,学科组紧密结合生产实践,是国内重要的水产疾病防治平台,为我国海水养殖产业健康发展做出了重要贡献。
(三)营养与饲料
多年来,黄海所开展了水产动物营养和人工配合饲料的研究。在该专业领域完成了多项研究课题,人才辈出,成果丰硕。从1970年“对虾人工复合饵料”的研究课题开始,先后承担并完成了各级研究课题26项,包括“六五”、“七五”、“八五”国家重点科技攻关项目的专题和子专题、农业部重点课题、山东省、青岛市的科研项目和中国水产科学研究院重点课题、攀登计划B子专题和“九五”国家重点科技攻关项目专题等课题等等,项目名称分别是“中国对虾营养需要量和饲料配方研究”,“对虾配合饲料营养与质量指标的研究”,“对虾营养参数及饲料配制”,“对虾预混料的研究”,“高效鲈鱼饲料的开发”,“海洋微藻的营养成分及饵料效果”,“黑鲷的营养研究”“皱纹盘鲍的配合饲料研究”,等。研究内容涉及中国对虾、斑节对虾、扇贝、皱纹盘鲍、黑鲷、真鲷、河鲀、水貂等的营养需求和人工配合饵料的配方,加工工艺,蛋白源、添加剂,仪器机械设备等方面。为促进我国水产养殖业的科技进步和渔用饲料工业的发展作出了重要贡献,产生了明显的经济效益和社会效益。其中有多项成果获得各级政府的奖励,其中获得了国家科技进步二等奖1项,农业部科技进步二等奖1项,山东省科技进步三等奖1项,中国水产科学研究院科技进步一等奖1项,中国水产科学研究院科技进步三等奖4项。
进入“十五”以来,水产动物营养与饲料学科紧跟产业的发展需要,对重要养殖品种对虾、鱼类、海参进行了长期的营养需求、营养代谢、营养免疫、营养收支、饲料配制与开发等工作。建立了比较完善的研究设施和实验室,包括各种营养成分的检测仪器,配套了饲料加工设备和全套的鱼虾饲养系统。承担了国家“863”项目 “半滑舌鳎仔稚鱼营养生理研究和微颗粒饲料开发技术”,“海水养殖种苗培育技术标准的平台技术”,山东省科技发展项目“鲆鲽类无公害无残留饲料的开发”,“海水鱼绿色添加剂的研究与开发”和国家自然基金项目“低盐养殖凡纳对虾食味劣化及调控技术研究”等重大研究项目。另外,还完成了挪威资助的国际合作项目“饲料质量与污染”、“水解鱼蛋白的应用研究”等。
本学科在国内外重要学术刊物发表论文80多篇,其中SCI收录9篇。近三年,申请国家发明专利6项(已授权国家发明专利2项)。在进行科学研究的同时注重联系生产实践,研制开发了多种饲料配方,在许多饲料厂推广应用,取得了良好的经济效益。
(四)设施渔业
设施渔业学科是在继承我所原渔捞技术和渔业工程两个研究室的基础上发展起来的。先后承担研究课题120余项,获全国科学大会和国家科技进步一等奖3项,获部、省级科技进步二、三等奖14项,获市、局级等其它应用性成果奖20余项。编辑出版《中国海洋渔船图集》、《中国海洋渔具调查和区划》等专著6部,在国内外学术刊物发表论文报告200余篇,取得国家发明专利和实用新型专利30余项,为我国海洋捕捞技术的发展和渔业资源的开发利用做出了重要的贡献。
近年来,根据我国渔业产业结构调整和我所学科建设的需要,本学科的研究重点转向以深海抗风浪网箱、工厂化循环水养殖系统和海洋人工牧场工程为主的现代高效设施渔业研究,并取得了一批新的研究成果。
承担完成了国家“863”计划“深海抗风浪网箱的研制”课题、水科院计划项目“浅近海养鱼网箱抗风浪生产技术研究”、863计划“近海网箱养殖设施的工程优化”子课题和山东省、青岛市“深海抗风浪网箱及养殖示范”相关课题6项。研制的HDPE圆形深海抗风浪网箱具有技术先进、抗风浪能力强、养殖容量大和操作管理方便等特点,已在国内沿海广泛应用。此外,根据深水网箱养殖的发展需求,还先后研制开发了远程遥控操作的升降式网箱、深水网箱水下监控系统、鱼类大小分级装置、真空活鱼起捕机、网箱投饵机和网箱防污涂料等新技术与新装备。其中“深海抗风浪网箱的研制”课题成果获2005年度山东省技术发明三等奖。
在海水鱼类工厂化养殖方面,先后主持国家“863”项目“工厂化养殖海水净化和高效循环利用关键技术”、“工厂化鱼类高密度养殖设施的工程优化技术”,国家科技攻关项目“工厂化养鱼关键技术及设施的研究与开发”,农业结构调整项目“工厂化高效健康养殖及水质调控技术研究与示范”,农业部重点攻关课题“沿海育苗设施综合利用的研究”和山东省科技攻关项目“海洋设施渔业——封闭式循环水养鱼技术研究与开发”。在工厂化循环水方面,获得十余项国家发明专利和实用新型专利,2004年获国家海洋局海洋科技进步二等奖。
在山东、辽宁、河北等地研究建成了三类不同模式的工厂化养殖系统工程:⑴标准水处理车间模式;⑵多功能水处理大棚模式;⑶多品种综合利用大池模式。在工厂化养鱼水处理关键技术及设备的研制中取得突破。成果主要核心设备达到国际先进水平,总体达到国内领先水平,成为示范工程。这三种不同模式、不同规模的循环水养鱼系统工程的建成成为国内工厂化养殖的示范样板,在我国工厂化养鱼场普遍推广。
在海洋人工牧场工程方面,20世纪80年代开展的“北方沿海人工鱼礁的研究”为新一轮的人工鱼礁建设与研究奠定了良好的基础。目前正在实施的“青岛胶南海域人工鱼礁效果调查与评估”项目,将为海洋人工牧场工程的相关研究提供极有价值的参考。
三、发展展望
海水鱼类是水产养殖第四次浪潮的主体,也是近期我国水产养殖发展潜力最大的品种之一。为配合产业的需求和发展,在学科发展和研究方向上重点考虑以下几个方面:
在海水鱼类繁育方面,加强大菱鲆、牙鲆等优势养殖品种的提纯复壮和良种选育工作,选育出生长速度快、适温范围广、抗逆性强等优良性状的品种;突破和完善塞内加尔鳎、漠斑牙鲆、鬼鲉、圆斑星鲽、条斑星鲽等品种的苗种规模化生产工艺技术,为丰富海水鱼类养殖品种提供保障;进行高值鱼类如半滑舌鳎的全雌化苗种培育技术研究,为提高性状产量提供技术支撑;引进和开发适合北方大型网箱养殖的品种,如鲑鳟鱼类、鲀科鱼类、鲷科及鲈形目鱼类,为高效开发北方网箱养殖奠定基础;进行经济鱼类品种的基础生物学研究,特别是加强生理学研究,以提高鱼类研究的理论水平和养殖技术水平。
在鱼类疾病防治方面,重点进行中草药的应用研究,开发绿色、安全、有效的专用药品以代替抗生素;加强鱼类和海参重要疾病的防治技术工艺研究,建立疾病防治工程体系和平台,为健康养殖提供技术保障。开展环境微生物区系特征研究,建立疾病发生学数据库,为疾病防御控制提供依据和参考。
在营养与饲料研究方面,重视环境营养学研究,加强环保饲料的开发;从营养生理角度探讨水产品品质退化的原因,采取相应措施,以提高水产养殖产品的天然风味、体色和肉质。同时,加强营养免疫学的研究,以饲料投喂方式提高和强化养殖动物的抗病抗逆能力。
在设施渔业方面,立足于已有的先进生产模式,在工厂化与深水网箱养殖方面,研究和提高主体设施设备的集成配套、工程自动化程度;开发海洋生物资源养护与生态环境保护技术,实施海洋人工牧场化工程建设,开展人工鱼礁、渔场环境保护与修复、“绿色”捕捞技术,增殖放流及相应的生态效应评估技术研究。提高自主创新能力,充分利用现代工业和生物技术的新技术、新工艺、新材料、新装备,不断开发设施渔业新模式。 |