發表時間:2023-10-27
編者按
我國是世界第一大水產養殖國,水產業在提供優質和健康食物來源方面發揮了重要作用;在保障國家食物安全的新形勢下,踐行大食物觀、建立食物多元化供給體系對水產業高質量發展提出了重大需求。
中國工程院麥康森院士研究團隊在中國工程院院刊《中國工程科學》2023年第4期發表《我國水產業高質量發展戰略研究》一文。文章以漁業資源與捕撈、水產養殖與海洋牧場、水產品加工與流通等水產業三大方向為研究劃分,通過深入的行業調研、廣泛的交流研討,把握了水產業的發展現狀及趨勢、存在的主要問題,進而提出了行業發展目標與重點舉措。調研發現,近海漁業捕撈壓力過大,對遠洋與極地資源認知不強、技術與裝備能力薄弱,養殖機械化、自動化、智能化水平低,優質飼料原料依賴進口,智慧漁業的基礎軟硬件能力存在短板,水產品加工能力滯后;建議實施近海漁業資源養護和修復、遠洋漁業資源開發與科學利用、水產健康養殖新技術體系構建與應用、深遠海養殖平臺技術研發與應用、水產養殖新模式構建與推廣、水產品綠色加工與高值利用等重點舉措。
一、前言
當前,世界面臨百年未有之大變局,全球經濟與食物安全遭受直接沖擊。我國人口眾多,保障食物供給安全是國家安全的重要組成部分。樹立大食物觀,建立多元化的食物供給體系,既向陸地要食物,也向“江河湖海”要食物。水產業就是向“江河湖海”要食物的最重要產業形式,與傳統農業中的種養業相比更少爭奪土地,同時廣袤的海洋也為其提供了充裕的發展空間。
在過去的數十年,水產養殖是世界農業發展最快的領域,也將繼續保持增長勢頭,為世界人口提供更豐富的食物和營養。水產養殖可以節約飼料糧,飼料效率是陸生動物養殖的2~7倍;排放廢物與溫室氣體少,僅是陸生動物的1/12,整體而言更為環保。水產食品富含優質蛋白質、長鏈不飽和脂肪酸、多種微量元素,是健康的食品,也是開發功能性食品、生物制品的重要資源。我國已是世界第一大水產養殖國,養殖產量約占全球的60%。水產業不僅在過去為確保我國食物安全供給、提供優質和健康的食物來源做出了重要貢獻,而且在新形勢下、可預見的未來,仍將在我國食物安全、居民飲食結構調整、環境可持續利用、實現“雙碳”戰略目標等方面發揮重大作用。
我國雖是水產大國,但不是水產強國,水產業面臨著一些發展瓶頸問題,高質量發展成為亟需。在深入科研生產一線開展行業調研,與行業主管部門、專家學者、從業人員進行廣泛交流的基礎上,文章分析水產業發展現狀及趨勢、辨識面臨的主要問題、論證中長期發展目標、提出重點舉措與發展建議,以期為水產業高質量發展研究和實踐提供參考。值得指出的是,水產業覆蓋面較寬,文章主要從漁業資源與捕撈、水產養殖與海洋牧場、水產品加工與流通三大方向開展內容論述,便于產業剖分和精準表意。
二、我國水產業發展現狀及趨勢
(一)漁業資源與捕撈
1. 漁業資源與捕撈的發展現狀
近年來,我國更加重視漁業資源養護與管理,陸續實施了海洋伏季休漁制度、漁船“雙控”制度、海洋捕撈“零增長”、“長江十年禁漁計劃”等漁業管理措施。目前,我國海洋漁業捕撈產量從2015年的1.53×107 t壓縮至2022年的9.51×106 t ,對減緩近海漁業資源衰退起到了積極作用,但相應衰退趨勢仍然沒有得到根本性扭轉。
在遠洋漁業和極地漁業方面,我國實行負責任捕撈的管理措施,初步掌握了目標海域和目標魚種的漁業資源狀況、開發潛力、中心漁場形成機制以及適合的漁具和漁法,形成了一批可規模化開發的新漁場和后備漁場。“十三五”時期,我國遠洋漁業的年產量維持在2.2×106 t,約占我國海洋捕撈年總產量的15%。在農業農村部“南極海洋生物資源開發利用”專項支持下,開展了南極磷蝦的連續探捕調查,支撐了我國深度參與南極海洋生物資源養護委員會(CCAMLR)磷蝦漁業管理進程,為我國南極磷蝦漁業規模躍上10萬噸級臺階發揮了重要作用。
在內陸和近海漁業方面,我國對內陸和近海漁業資源實行在恢復和養護基礎上的合理利用。以需求為導向,圍繞漁業資源產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的發展要求,聚焦方式轉變、結構調整,瞄準漁業科技前沿、產業核心關鍵技術和區域性綜合性技術難題,系統謀劃,推動近海漁業資源養護與捕撈、遠洋與極地漁業等產業緊密銜接,大幅提高漁業科技創新服務產業發展能力。
2. 漁業資源與捕撈的發展趨勢
堅持綠色發展,貫徹生態優先和可持續發展理念,圍繞漁業資源環境重大科技問題,充分發揮科技創造綠色、科技引領綠色的驅動力效應,建立基于生態系統的漁業管理措施,堅持養護漁業生物資源,改善水域生態環境,依靠科技創新提升生態系統價值。到2025年,休禁漁制度將進一步完善,國內海洋捕撈總量保持在1×107 t以內。目前,我國漁業已進入“漁達峰”階段,即漁業捕撈量控制在峰值以內,未來我國海洋漁業資源將會進入“漁中和”階段,即漁業捕撈量等于漁業資源的增長量,漁業捕撈量保持在最大可持續產量水平。
做好統籌兼顧、協調創新。按照漁業科技發展的內在規律和要求,統籌基礎研究、應用基礎研究和創新成果轉化應用的資源要素配置比例,集聚全國漁業科研優勢資源,科學布局漁業資源科技創新方向,改善技術推廣體系條件,實現創新驅動現代漁業資源產業發展的戰略目標,適時推進和實施漁業配額制度。
(二)水產養殖與海洋牧場
1. 水產養殖與海洋牧場的發展現狀
我國是世界第一水產養殖大國,2022年水產養殖產量為5.57×107 t,占我國水產總量81.1%,約占世界水產養殖總產量的60%。
在養殖技術與模式方面,淡水養殖及其整體空間不斷拓展,養殖模式創新與實用技術發展成效顯著,養殖設施裝備與智能管理技術快速進步。海水養殖主產區產量呈“北高南低”態勢,貝藻類養殖是生產主體,魚類養殖量占比小,南方地區的發展速度快于北方地區。養殖品種與方式具有區域性特點,黃渤海區以貝藻類的底播、吊籠和筏式養殖為主,南海區以魚類網箱養殖為特色,東海區則介于二者之間。深遠海養殖得到快速發展,深水網箱仍是開展海水魚類養殖的主要生產方式;通過大型養殖平臺引領深遠海養殖向產業化發展,大型養殖工船成為深遠海養殖產業發展的新動力。
在遺傳育種方面,自2010年以來,全基因組育種技術和基因組編輯育種技術不斷完善,突破了水生生物全基因選擇育種實際應用的技術瓶頸,建成國際上首個水生生物全基因組選擇育種平臺。全國水產原種和良種審定委員會審定了229個水產新品種,建成86家國家級水產原良種場,初步構建了全國水產良種體系。
在營養飼料方面,我國已成為世界水產飼料生產大國,2021年的水產飼料生產量達2.29×107 t。在飼料原料方面,魚粉作為水產飼料的重要蛋白源,對外進口依賴度較大,我國年產量僅為4×105 t,每年需進口約1.2×106 t;魚粉市場價格一直居高不下,2023年達到17 500元/t的歷史新高;受海洋漁業資源的限制,全球魚粉供應量增長空間有限。雖然我國水產飼料產量增速較快,但在飼料原料加工特性、微顆粒開口飼料生產工藝、飼料精準生產管理及數字化工廠等方向的技術設備水平仍然較低。
在病害防治方面,主要特點是病害種類多、病害頻發常態化、發病誘因復雜以及新發疫病不斷出現。在我國水產養殖業數十年的穩步發展過程中,病害防控主要采用以抗菌藥物為代表的化學防治策略,但隨著細菌耐藥性的增強、藥物殘留污染水生環境并威脅水產品安全等負面影響日趨嚴重,對各種漁藥的使用愈發謹慎。國家鼓勵并倡導采取更為綠色、安全、環保的病害防控措施。
在海洋牧場方面,建設進展迅速,在短時間內走過了其他國家幾十年的發展歷程,主要包括建設實驗期(1979—2006年)、建設推進期(2007—2015年)和建設加速期(2016年至今)3個階段。在建設實驗期,共投放了28 000多個人工魚礁,建立了23個人工魚礁實驗點;在建設推進期,投入資金約49.8億元,建設魚礁約6.09×107 m2,形成了海洋牧場約852.6 km2;在建設加速期,已有覆蓋渤海、黃海、東海與南海四大海域的136個國家級海洋牧場示范區獲批建設,計劃到2025年建成178個國家級海洋牧場示范區。
在智慧養殖方面,研究起步于20世紀90年代,2011年在江蘇省建設了我國首個物聯網水產養殖示范基地。在養殖技術優化創新、集中集約用海水平顯著提升和養殖模式豐富多樣的基礎上,特別是深遠海大型網箱養殖、工廠化循環水養殖等產業形式和模式的廣泛推廣及應用,使水產養殖智慧化技術和產品成為研究重點與銷售熱點。環境監測、自動投餌、遠程監控和病害監測等經濟實用、操作簡便的管理軟件與設施設備應運而生。結合精準識別、智能分析和自動控制等技術,建立了精準投喂、繁育數字化管理、疫病監測預警和糞便自動清理等技術系統,提高了漁業養殖的機械化、自動化和智能化水平。
2. 水產養殖與海洋牧場的發展趨勢
未來,我國水產養殖將進一步拓寬發展空間,向可持續發展、環境友好和質量效益型轉變,提升精準化、裝備化、智能化水平。通過生物技術創新,推進水產育種精準化,研制滿足不同功能需求的新品種;開發新型飼料原料和添加劑,提升基于動物健康、環境安全與品質提升的飼料精準調控技術;加強致病機理研究,提升免疫水平,加強疫苗技術和裝備研發,實施精準化病害防控;推進大水面漁業以養魚為中心向以養水為中心轉變,實施定量的精細化管理;加強跨學科合作、標準化生產技術、循環農業技術等研究。
在智慧漁業方面,未來將繼續擴大物聯網等基礎設施的完善和推廣,進一步推進數字化、網絡化進程;運用深度學習等新型技術,充分利用現代信息技術補齊我國漁業發展短板,提升漁業生產和管理水平,進行精細化、智能化、網絡化控制,實現高效發展;突破資源和生態環境對漁業的約束,實現綠色發展;全力推動漁業全產業數據開放、融合、共享、應用,加快推進漁業供給側結構性改革,以信息化全面支撐現代漁業轉型升級。
(三)水產品加工和流通
1. 水產品加工和流通的發展現狀
水產品加工和流通是連接漁業產業鏈中水產品生產與消費的橋梁和紐帶,是推動漁業“三產”協調融合發展、保障水產品常年優質安全供應、實現漁業產業可持續發展的重要環節。我國通過關鍵技術裝備自主創新和引進,支持了水產品加工流通產業的快速發展,形成了覆蓋冷凍 / 冷藏水產品、魚糜制品、休閑食品、干制品、罐藏食品、海藻食品、水產飼料、生物制品加工的水產加工體系以及以批發市場為主體、電商等新型物流模式為補充的水產品流通體系。
我國自主生產的可用于規模化加工的水產品原料種類眾多,其中單一品種產量超過1×105 t的有70種。按品種結構來看,我國自產的水產品主要以魚類為主。魚、蝦、貝、藻可用于生產和加工豐富多樣的藍色食品(如健康食品、保健食品)、水產飼料(魚粉)、農業用品、生物制品等,已形成完善的上下游產業鏈條。整體來看,自主生產的水產品產量持續穩定增加的同時,水產品進口量也持續增加,為拓展我國水產業發展空間、保障優質水產品安全供應發揮了重要作用。
在水產食品加工方面,依據加工程度不同可以分為初級加工和精深加工等不同梯次等級。初級加工主要是對水產原料進行簡單分級、清洗、去鱗、去頭、去內臟、保鮮、腌漬、調理等初步加工,制品仍保留原始水產品的色、香、味、形等感官特征的產品,如凍全魚、凍魚塊、咸魚、魚干等。精深加工指按一定要求改變原材料固有的形體特征或規格分布,或同時借助某些技術手段修飾改變其本體品質特征的產品,如魚片、脫脂黃魚、烤鰻、調理食品、水產罐頭、魚糜制品、魚醬油等。
近年來,在低值水產品或水產加工副產物的開發利用中,通過應用現代食品加工高新技術,如超臨界萃取技術、擠壓技術、生物定向酶解技術、微膠囊技術、超高壓技術等,已經研制出一大批可以綜合利用的產品,包括水解魚蛋白、蛋白胨、甲殼素、魚油制品、紫菜瓊膠、河豚毒素、海藻化工品、海洋生物保健品和海洋藥物等。但部分技術存在一定程度的二次環境污染、產品生產成本偏高、產品市場競爭力不足等問題,制約著產業的發展。
2. 水產品加工流通的發展趨勢
未來我國水產品的加工轉化率將大幅提升。一是更好滿足消費者對快捷方便水產食品的需求。不同年齡消費群體對水產品的消費形式有很大不同,如年輕消費者無論收入高低,對水產品消費的第一選擇是方便快捷、烹飪方便簡單。二是更好滿足水產品加工產業本身發展的需求。發達國家主要農產品的加工率超過80%,加工業產值與農業產值之比處于2∶1~4∶1。2020年,我國農產品加工轉化率為67.5%,農產品加工業營業收入與農業產值之比接近2.4∶1;但水產品加工轉化率僅為37.8%,水產品加工業產值與漁業產值之比僅為0.3∶1。三是更好滿足漁業可持續健康發展的需求。大力發展水產品初加工、精深加工和綜合利用的梯次加工體系,統籌推動農產品精深加工與初加工、綜合利用加工協調發展,顯著延長漁業產業鏈、提升漁業價值鏈,增強漁業可持續健康發展能力。
水產健康食品產業將迎來大發展。新階段,我國不僅迫切需要開發更加安全、衛生、味美、方便的水產食品,為居民提供更多的優質蛋白質,而且還有必要利用水產原料中的生物活性物質,開發出可增進健康、預防疾病的營養食品和保健食品;同時,充分發揮水產品與陸生食品資源“陰陽互補”的健康功效,系統解決國民健康需求等重大社會關切,提升國民健康水平。此外,水產品加工模式也將發生重大改變,今后將利用現代食品加工技術提升傳統加工水產品的品質,大力發展水產品冷藏保鮮技術,機械化、智能化水產品前處理及精深加工關鍵裝備,生物加工等綠色加工模式,建立和健全水產品加工的技術規范、操作規程和產品標準。
三、我國水產業高質量發展面臨的主要問題
(一)漁業資源與捕撈
在漁業資源與捕撈方面,我國漁業資源養護的基礎科學研究不足、生態系統管理缺乏,近海漁業資源衰退的趨勢仍未得到根本遏制。遠洋與極地漁業面臨對漁業資源認知能力不強、新資源與新漁場儲備不足、產業發展方式粗放、雙邊或多邊漁業話語權較弱等問題。大部分公海資源處于國際漁業資源的管理之下,拓展空間有限,很多漁業經濟資源的可捕量已經達到或接近最大可持續產量。涉及過洋性漁業的沿海多國加緊了相應資源的管理,我國在此方向的發展空間有限。此外,我國海洋捕撈技術與裝備存在聲吶探測儀器設備受制于人、大洋性漁船裝備依賴進口等問題,制約著遠洋漁業競爭力的提升。
(二)水產養殖與海洋牧場
養殖標準化、機械化、自動化、智能化水平不高成為制約我國水產養殖與海洋牧場發展的主要瓶頸環節。一是內陸與近海養殖空間受限,養殖新模式缺乏特定適養品種,養殖對象重要育種基因性狀不明;飼料生產、加工和精準化裝備水平不高,智能化剛剛起步,新型非糧飼料原料種類雖多但分散不成規模,魚粉、大豆等優質飼料原料嚴重依賴進口;病害精準防控與免疫技術水平有待提高,部分原材料受制于人;大水面漁業環保壓力較大,生態系統定量管理的理論和技術薄弱。二是我國深遠海養殖處于起步階段,面臨適養品種少、養殖規模小、養殖系統作業裝備水平不高等主要問題。其中,深遠海養殖設施系統的構建主要以惡劣海況下的安全性為基本考慮,與養殖生產工藝融合度不夠,產能與效益未能真正體現,陸海統籌的全產業鏈保障體系亟待構建和優化。三是海洋牧場的空間利用和開發模式落后,增殖放流種類缺乏統一的甄選標準和管理規范,食物網營養結構不合理,生產效率不高。漁業增殖容量評估缺乏科學精準方法,生態風險難以考量,人工魚礁對資源恢復的效果評估有待完善。四是在智慧養殖傳感器芯片、材料、人工智能工具框架(模型)、大數據管控平臺基礎軟件及水下機器人等方面均存在著一些短板或受制于人,亟需突破關鍵技術。
(三)水產品加工與流通
一是水產品尤其是淡水魚的加工率明顯偏低。2022年,我國淡水水產品的加工率僅為17%,遠低于海水水產品的57.1%。由于缺乏規模化與精準化的前處理裝備技術,水產品加工較多依賴人工處理,效率低、成本高、用工難問題日益突出。二是鮮活水產品流通技術的提升亟需突破瓶頸問題,如水產品的質構及鮮度保持技術、危害因子高效脫除技術、非熱減菌及調理技術、智能化包裝與智能化冷鏈物流技術以及新型保鮮劑在水產品保鮮應用中的風險評估等。三是水產品產后加工流通環節仍存在諸多技術問題亟需解決,包括適合未來消費需求的主食替代水產食品加工技術,預制菜肴類水產食品加工技術,連鎖餐飲、中央廚房、食材配送中心等所需的去內臟、去鱗或分割化產品的質構調理與保鮮技術,加工副產物的綠色、低碳高效利用技術,水產品冷鏈流通過程中的品質適時監控技術,加工水產品活性包裝和智能化包裝材料與技術。
四、我國水產業高質量發展的目標與重點舉措
(一)發展目標
到2035年,我國將基本實現漁業現代化,邁入水產科技強國行列;水產品總量達到8.1×107 t,其中85%以上來自水產養殖。充分利用新一代信息技術,大力推進和發展智能化、精準化水產養殖;突破深遠海養殖主要品種生殖生理、育種育苗、營養飼喂、病害防控等關鍵技術,研發關鍵養殖裝備,建立深遠海規模化養殖生產體系與示范平臺;構建集衛星遙感、水聲探測和漁業現場數據為一體的全球海洋生境與漁業資源大數據庫及其分析技術,研發全球各重要漁場的漁情預報技術體系,掌握全球40%公海重要漁業種類重要生境和資源狀況,深度參與全球海洋漁業治理和談判協商;“因海制宜”發展海洋牧場,在我國黃渤海、東海和南海建立代表性強、生態功能突出、具有典型示范和輻射帶動作用的海洋牧場基礎研究與技術研發平臺,構建完善的海洋牧場管理體系,初步實現海洋牧場的標準化、機械化、自動化和智能化;初步建立養殖水產品產地初級加工、精深加工和綜合利用的梯次加工技術體系;基本形成適應國情、漁情的水產業頂層設計,水產安全支持穩定有效,漁業政策法規與市場有機協調,水產安全政策與法規明顯改善,保障水產業如期甚至率先基本實現現代化。
到2050年,我國將引領世界水產科技發展,全面實現智慧漁業;水產品總量達1×108 t,其中95%以上來自水產養殖。實現水產業“綠色、安全、營養、環保、高效”的可持續發展,確保水產品優質安全供給,支持國家食物多元化供給戰略實施;積極應對全球氣候變化,為美麗中國、健康中國和農業強國建設提供重要支撐;主導養殖品種更普及、養殖技術更精準、國產裝備更智能、漁業管理更智慧,實現產業優化、產地優美、產品優質;建成陸海聯動、智能化協同的深藍漁業產業模式,布局遠海海疆與海上絲綢之路沿海地區,發展優質海水魚工業化養殖,使之成為我國水產品及優質蛋白質保障供給的新興產業,實現海洋漁業由“捕”向“養”的根本性轉變,建立世界領先的工業化藍色農業生產體系;對全球公海重要漁業資源的科學調查實現全覆蓋,打造海洋生物產物資源新興產業;建立“陸海空天”一體化監測網,建立完善的集技術研發、實施監測和監管評估為一體的海洋牧場管理體系,進一步實現海洋牧場的標準化、機械化、自動化和智能化;構建完善的養殖水產品梯次加工技術體系;全面構建漁業現代化水產安全政策與法規保障體系,助力實現中國式現代化。
(二)重點舉措
1. 近海漁業資源的養護和修復
一是開展近海漁業資源與環境承載力監測、調查與評價技術研究。針對我國重點漁場漁業資源種群結構、資源分布和漁場形成機制,建立涵蓋捕撈、資源與環境、社會經濟等方面的沿岸漁業基礎數據庫;開展我國近海典型漁場包括初級生產力、次級生產力、終級生產力在內的海洋生物生產力調查與評價研究,摸清沿岸典型漁場的生物生產力本底,科學評估漁業資源的最大可持續產量、漁業資源量與可捕量,建立我國近海漁業資源與環境承載力評價技術體系。
二是開展海洋牧場建設與高效利用關鍵技術研究。完善人工魚礁建設技術,系統研發各類型人工魚礁的材料、結構及建設技術;重點關注親生物性、高固碳性礁體材料的開發,建設具有自我生長和自我修復能力的礁體;重點突破大型人工魚礁的設計、制作、拼裝、運輸和投放等關鍵技術,開展海上各類人工設施的生境資源化利用技術研究;開發抗風浪能力卓越、適合我國各類深水海域特點的多功能浮魚礁平臺,為我國離岸海域海洋牧場建設提供技術保障。
三是開展基于大數據平臺的海洋牧場實時監測與預報預警技術研究。構建基于物聯網技術的水體環境在線監測系統,實現對水溫、鹽度、溶氧、葉綠素等水環境關鍵因子的立體實時在線監測;研發基于物聯網技術的對象生物遠程可視化監控與馴化技術,建立基于標志回捕、無線信號追蹤等監測方式的魚貝類行為追跡及分析技術,革新牧場對象魚種的行為控制方法;研發基于環境、生物參數的海洋牧場預報預警技術和專家決策系統,實現海洋牧場智能化、精細化和綜合化管理。
四是開展海洋牧場效益評估與可持續利用管理技術研究。開展典型漁業水域人工海洋牧場適宜性評價技術研究、人工海洋牧場開發利用效果評估技術和可持續利用管理技術研究,建立從定性到定量、從靜態到動態、從基礎到應用的海洋牧場承載力與建設效果定量評價技術,提出基于生態系統平衡的海洋牧場經營與管理策略。
2. 遠洋漁業資源的開發與科學利用
一是建立全球遠洋漁業資源生產性調查與監測體系。重點布局大西洋、印度洋、中西太平洋、南美洲、北太平洋和南海周邊的資源調查監測網絡;開發一批大洋性中上層魚類等新資源和新漁場,開展重要性全球遠洋漁業資源種群結構、資源分布和漁場形成機制研究;建立涵蓋捕撈、資源與環境、社會經濟的國家級遠洋漁業基礎數據庫。
二是研究遠洋漁業物聯網智慧服務平臺關鍵技術并進行示范應用。建立遠洋船隊的實時監控與集散管理、漁船重點設備的監控與管理、捕撈作業的協同與服務、遠洋漁業倉儲加工溯源服務、遠洋漁業配送銷售服務等子系統以及遠洋漁業生產鏈信息中心與監控中心,為遠洋漁業生產鏈決策支持服務。
三是研究全球氣候變化背景下的大洋性重要漁業資源數量變動機理及可持續開發策略。著重開展全球氣候變化壓力下的大洋漁業生態系統、生物資源變動特征及其主控因子識別,構建重大全球性海洋變化對大洋性漁場生態環境及基礎生產力變動的驅動機制,研究關鍵海洋過程對大洋性漁業種群生物生產過程的調控機理及其生態效應,推動大洋漁業生態系統變化預警和生物資源動態預測管理信息系統的完善及其應用示范。
四是開展遠洋漁業重要關鍵裝備的研制與應用。著重進行金槍魚等的高效捕撈(如圍網和延繩釣)與助漁系統裝備,環境友好型漁具漁法(如鯨類識別與驅趕技術、集魚裝置設計、保護動物的釋放技術等),多功能綜合性電浮標,基于無人機的金槍魚集群信息現場獲取和實時傳遞技術,船用超低溫制冷系統及金槍魚鹽水凍結技術以及大洋性魷魚趨光行為及漁船燈光配置等關鍵技術與裝備的研制和應用。
五是開展南極磷蝦資源產業能力提升及信息保障關鍵技術的研發。主要涉及專業化高效捕撈及其裝備研發,新漁場開發與拓展,船載加工設備優化,南極海域海洋環境要素實時信息提取、分析及預報,南極磷蝦中心漁場與資源預測技術,全球海洋環境變化對南極磷蝦資源種群變動規律研究,南極漁業信息應用服務與保障系統開發等。
3. 水產健康養殖新技術體系的構建和應用
突破育種科技難題,培育優良品系。聚焦精準營養,關注環境、健康和品質,建立優質飼料原料持續供應體系,普及使用環境友好型高效配合飼料。同時,強化流行病學基礎研究,構建病害綜合防治系統,加強環境保護與修復,發揮生態效應,建立水產健康養殖新模式。
一是建立以分子設計為目標的水產生物育種理論和技術體系。通過技術集成,對生物體從基因(分子)到整體(系統)不同層次進行設計和操作,對育種程序中的各種因素進行模擬、篩選和優化,提出最佳的親本選配和后代選擇策略,實現從傳統的“經驗育種”到定向且高效的“精確育種”轉化,顯著提高育種效率。
二是構建不同生長階段的營養需求和生物利用率數據庫,研究營養代謝及其對養殖動物生長、健康和品質的調控機理。研發新型可持續的飼料原料和綠色高效飼料添加劑,開發環境友好型高效配合飼料,建立科學投飼技術,實現精準營養,全面普及人工配合飼料。
三是闡明養殖動物病原感染、致病的分子機制。研制并完善重要病原快速診斷產品,突破和發展重大疾病預警體系的關鍵技術;構建魚類高效疫苗,從主要水產養殖動物中篩選和鑒定出免疫和抗病功能基因,獲得抗病功能蛋白,研究有效導入途徑,突破漁用抗病生物制品的實用化關鍵技術。
四是構建健康養殖模式與清潔養殖技術體系。研究養殖生態系統結構與功能,評估不同養殖品種的種間關系,建立合理的放養結構;研究不同類型養殖模式物質收支以及養殖生物對輸入營養物質的利用效率和廢物排放量,形成養殖廢水管理方案和技術;研究系統優化養殖模式的理論與方法,改進養殖設施和養殖技術;研發基于新能源、新材料的工廠化養殖設施與技術。
4. 深遠海養殖平臺技術研發與應用
針對深遠海養殖發展要求,立足我國漁業工業化技術水平及船舶裝備科技基礎,確立深遠海養殖生產模式及產業發展目標。圍繞規模化養殖、繁育、營養飼料、養殖產品加工以及漁船補給、物流等功能,進行全產業鏈設計;針對生產平臺構建關鍵技術,開展關鍵問題基礎性研究、關鍵裝備創新性研發、關鍵技術適用性集成以及系統技術產業化應用;先期突破專業化工船平臺構建技術瓶頸,集成構建生產模式和示范平臺,后期開展專業化工船研發,推進深遠海漁業產業帶建設,以此形成專業化研發團隊與生產、制造企業群,為深遠海養殖的長遠發展奠定產業基礎。
一是突破專業化養殖工船、深水網箱等平臺建設的技術瓶頸,集成構建生產模式和示范平臺。制定深遠海漁業產業帶建設的發展目標,對于平臺構建關鍵技術,按照應用基礎研究、技術創新、重大裝備研發、關鍵技術研究、集成示范等環節,擬定重點研發任務。
二是在應用基礎研究領域,開展養殖平臺水動力學特性研究,創建專業化工船設計模型,建立潛式、半潛式、拖曳式深水網箱設計模型;研究構建深遠海重要養殖魚類種質資源庫和船載保育庫。
三是在重大裝備研發領域,開展生產平臺結構研發,構建總體技術方案,優化平臺結構,形成總體設計能力。開展新能源利用及全船動力系統研發,構建基于多能互補的最優船載動力系統;開展艙養系統構建與機械化裝備研發,研發變水層測溫取水技術裝備、進水推流和魚艙排污結構、生產系統機械化裝備、管理機器人平臺、艙壁清潔裝備以及整船集中管控系統;開展網箱養殖設施研發與礁基平臺構建,包括浮式、拖曳式、懸掛式、錨泊式網箱結構安全技術以及配套裝備與自動化技術;開展船載加工關鍵裝備研發,構建魚類船上機械化加工系統裝備;開展高海況“船 ? 船”物流裝備研發,船載活魚輸送裝備,優化集成平臺扒載系統。
四是在關鍵技術研究領域,開展魚類工船 / 深水網箱養殖等技術研究,建立船載艙養技術規范、深水巨型網箱魚類養殖技術規范。開展船載、深水網箱平臺養殖動物種苗規模化繁育技術研究,建立平臺苗種規模化繁育體系和技術規范;開展船載、網箱平臺生物餌料培養技術與專用高效配合飼料開發,構建規模化培養和投飼技術體系;開展漁獲物船載加工與冷鏈技術研究,建立高效低耗的船載保鮮加工工藝規范;構建基于物品識別、品質調控和遠程信息監控海上物聯網系統;開展平臺排水處理與附著物防控技術研究,建立艙壁涂層及維護規程,研發生態化廢水處理和資源化利用技術。
五是在集成示范領域,開展養殖工船平臺集成與示范,建立產業化平臺,構建深遠海規模化養殖技術模式。開展工船平臺 ? 網箱養殖系統構建與示范,構建以養殖工船為依托、以高效健康養殖技術核心、以大型網箱設施為載體、以專業化配套裝備為支撐的先進深遠海養殖系統及產業技術模式;開展工船平臺 ? 網箱養殖應用與示范,建立區域性養殖生產技術規程;開展陸海對接暫養、加工、物流平臺研發與示范,集成冷鏈物流供應鏈信息系統,構建活魚、漁獲物冷鏈物流物聯網系統,形成一體化冷鏈物流體系;開展平臺綜合運行信息系統研發與產業經濟研究,集成構建“捕撈漁船 ? 養殖工船 ? 物流漁船 ? 陸上基地”一體化的管理綜合平臺。
5. 水產養殖新模式構建和推廣
一是基于養殖容量評估的多營養層次綜合養殖模式。構建重要經濟種類的新型高效、環境友好型多營養層次綜合生態養殖技術體系,開發出淺海、島礁及灘涂養殖的多營養層次養殖系統共性關鍵技術,提高綜合養殖效益。
二是構建全循環工廠化智能水產養殖模式。突破智慧水產養殖關鍵技術,形成智能水產養殖技術應用體系并進行示范。
三是構建“漁光”互補池塘內循環流水生態養殖模式。研究池塘內循環水動力特性,開發池塘集排污技術以及池塘零排放技術,優化大棚設施養殖裝備與技術,發展新型“漁光”互補或其他新能源與養殖互補技術,提倡不同營養層次多種類混養,增強生態互補互益效應。
四是構建基于新能源的邊遠海島超密集智能工廠化養殖模式。集成新能源開發利用技術,突破超密集循環水養殖系統開發技術,解決智能養殖裝備和管理系統集成開發技術,研發超密集優質健康養殖技術,建立養殖品質安全保障技術體系,形成基于新能源的邊遠海島超密集智能工廠化養殖系統。
五是構建外側島礁海域的圍欄整裝系統及智能化養殖模式。依托外側島礁海域,研制開發大型圍欄養殖整裝系統,創制新能源利用、無人機投飼、自動化與信息化養殖操作、監視 / 監測、預警預報等輔助管理關鍵機電設備技術,形成完整的大型圍欄高效養殖技術體系。
6. 水產品綠色加工與高值利用
一是全面建立基于化學結構基礎與人類營養健康作用機制的水產品精準開發和利用新體系。突破以深遠海養殖魚類海上一線保鮮加工與冷鏈貯藏技術、大宗產品聯產綜合綠色開發與清潔高效利用關鍵技術,形成適應產業需求的綠色加工與高值利用新裝備、新技術與新產品。加速水產品智能化加工技術與裝備研發,有效解決水產加工勞動密集型產業的勞動力成本高與“用工荒”問題,有力提升海洋水產加工的全資源利用水平和可持續發展能力。
二是綜合利用現代分析化學、生物化學及分子營養學等理論和技術手段,系統研究魚、貝、蝦、藻類等主導養殖水產品原料的化學組成、結構、性質以及營養成分的膳食價值、功能特點、吸收方式、生物活性,構建完善的養殖水產品化學與營養數據庫。系統研究養殖水產品中蛋白質、脂肪、多糖等主要營養成分以及產品鮮度、品質等在養殖、加工、貯藏、流通過程中的變化機理及調控機制;明確水產品危害因子的生物蓄積及代謝機制,為養殖水產品的精制加工與質量安全控制提供理論基礎。
三是研究養殖水產品的凈化提質、無水保活運輸、人工運輸環境智能化調控、生鮮水產品快速冷卻、鮮活水產品智能化包裝等冷鏈流通關鍵技術與裝備,構建低能耗、低流通損失率的養殖水產品保活物流、生鮮物流技術體系。攻關養殖水產品的宰后脫腥、無殘留減菌、質構調控與組織化重組、生物增香、營養保持殺菌、感官品質改良與控制、品質動態監控、智能包裝等適度加工關鍵技術,研制生鮮、調理、食品中間素材、風味即食等新型超市水產加工品;攻關水產品加工副產物的規模化綠色加工、活性成分高效制備、活性修飾與活性穩態化等關鍵技術,研究功能食品、生物肥、生物材料、生物農藥等高附加值加工產品,形成水產品加工副產物高效利用技術體系;研發水產品多類殘留精密檢測技術與設備、現場快速檢測技術與設備、指紋化合物鑒定技術與設備、主要危害因子來源甄別與預警預報技術、水產品中危害物消減與控制技術與裝備、可視化追蹤溯源與現代物流信息化技術,形成水產品質量安全全程控制關鍵技術體系。
四是在養殖水產品規模化前處理與精深加工關鍵裝備開發及集成方面,開展魚類新鮮度識別設備、連續式魚類前處理技術與裝備、貝類新型開殼技術與裝備、養殖海藻的機械化收割與干燥設備、水產品連續式浸漬凍結技術與裝備、水產品高頻電場解解凍技術與裝備、水產品聯合干燥技術與裝備、水產品蒸煮液的機械蒸汽再壓縮高效蒸發濃縮技術及裝備、冷凍濃縮技術及裝備的研制,并進行產業化集成與應用。
五、我國水產業高質量發展對策與建議
(一)政策性建議
一是加快開展以《中華人民共和國漁業法》修訂為主要內容的水產業頂層設計,遏制違規作業,推進依法治漁。合理加大漁業支持力度,樹立水產品是重要糧食的大食物觀,在重點區域將漁業或水產品納入“菜籃子”工程,從政策實施源頭增強對漁業重要性的認識。借鑒國際漁業補貼的成功經驗,探索戰略性補貼的具體實施形式,如漁業生態環境保護補貼、綠色補貼、清潔產品研發補貼;構建長期穩定、制度化、規范化的漁業支持政策體系,使之成為基本制度并提高補貼實施效率。
二是完善與漁業資源相關的產權制度,激發漁業主體發展的積極性。改革近海漁業資源的產權制度,健全養殖資源產權制度,如確權頒證、水域空間紅線制度、養殖主體監管機制等,提升資源增值保護費的使用效能。
三是提高開放水平,加快構建漁業新發展格局。轉變“經濟導向”的傳統出口觀念,倡導漁業生態優先,扭轉競爭力優先的水產品傳統貿易思維,推動貿易主體正確認識“低貼現率”這一戰略選擇。理性認識水產品逆差,基于國內外資源稟賦、水產品國際貿易形勢,充分利用國內和國際漁業資源以滿足國內消費需求。降低水產品的生產成本,提高漁業綠色發展水平,據此提高我國水產品綜合競爭力。擴大漁業開放度,采用多元化出口形式,拓展新興市場并降低單一市場依存度,實施適度開放的貿易政策并減少灰色清關,提升我國漁業的國際談判能力。
四是明晰漁業領域“雙碳”戰略目標及實施路線,推進漁業節能減排,促進漁業提質增匯。加強漁村社會保障體系建設,健全漁業從業準入制度,完善漁文化傳承機制,深入推進漁村振興。
(二)技術性建議
1. 漁業資源與捕撈
一是圍繞發展海洋經濟、養護內陸與近海資源、開發深海資源、拓展發展空間、維護國家海洋主權與權益的目標。辨識世界海洋漁業科技發展的重要前沿、我國水產業發展的瓶頸技術,精準實施技術創新,帶動裝備和產業升級,搶占未來發展高地。
二是實施創新驅動發展,以新時期構建海洋命運共同體理念為引領,以參與全球海洋與漁業治理、高質量發展我國海洋漁業等重大需求為導向,顯著提升漁業捕撈技術與設備的自主創新能力。堅持生態優先,推動近海漁業創新和可持續發展、遠洋與極地漁業優質高效發展。
三是保持長期科研投入,培育漁業科技專業化研究隊伍。自主開發具有知識產權的高技術漁業專業化裝備,突破近海漁業綠色發展關鍵技術與模式;提高漁業基礎統計和數據監測能力,創新漁業資源評估方法,增強參與國際治理的能力及話語權。突破漁業資源高清精準探測技術、自動化捕撈裝備技術等遠洋漁業亟需的關鍵技術,建立遠洋捕撈裝備產業技術體系,壯大戰略性漁業品類,體現國家食物安全的保障作用,支持海洋強國戰略建設。
2. 水產養殖與海洋牧場
一是著眼水產養殖業的綠色和可持續發展,創新發展理念,依托技術創新,驅動漁業轉型升級,保護水域生態環境,促進漁業興旺、漁民富裕。推廣生態健康養殖模式,拓展水產養殖新發展空間,建設“穩量增收、提質增效、綠色發展”的現代水產養殖體系,支持構建國家多元化食物供給體系。突破傳統水產養殖模式可持續發展涉及的關鍵科學問題,構建高效并可持續的新模式、新途徑、新技術。研制輕簡化、工業化的水產養殖裝備,發展水產養殖新空間、新資源利用的關鍵技術。提高水產養殖技術的標準化和專業化水平,推廣綠色和可持續的養殖新模式。
二是在深遠海養殖與海洋牧場方面,按照“統籌布局、遠近結合、突出重點、分步實施”原則,針對不同海區的環境、海況和資源特點,圍繞新增養殖品種、設施裝備、生產系統、保障補給、牧場產出效益評估等開展技術攻關。針對深遠海養殖品種的生物學和養殖特性,開發新種質資源,研究重要苗種繁育及育種的基礎理論和關鍵技術,建立目標品種的成套養殖工藝。針對深遠海大型智能養殖裝備的發展需求,設計包括設施裝備、作業生產、保障補給在內的多組合、多功能、多模式的深遠海大型智能養殖平臺,研制機械化、信息化、自動化的海上養殖裝備,構建養殖模式和生產體系。探索陸海接力、深遠海“錨居”“游弋”相結合的生產方式,形成規模化、工業化的深遠海養殖生產體系。
三是優選符合國家戰略、國際競爭緊迫、產業基礎較好、市場需求旺盛的適養品種,開展種業科技協同創新。支持水產業商業化育種體系建設,培育自主創新企業集群,切實增強水產種業發展能力。革新飼料加工與投喂裝備,提升養殖過程中動物行為、環境指標監控智能化等技術能力,加快研發新型非傳統飼料原料(如昆蟲蛋白、單細胞蛋白),著力解決水產飼料優質原料依賴進口的發展瓶頸。建立涵蓋環境營養、條件營養的需求數據庫,實現養殖過程的精準營養。從養殖環境、投入品、疫病防控、生產管理等環節著手,提高綠色健康養殖水平。根據不同養殖種類的生態習性、環境養殖容量,構建適宜的養殖模式;選育適應具體養殖模式要求的抗病和快速生長良種,繁育無特定病原的健康苗種;應用疫苗、益生菌、益生素、無公害漁藥等疾病預防措施,實現高效、優質、安全的養殖水產品生產。
四是加快發展智慧漁業,技術引進、消化、吸收與自主研發并重。開展“產學研用”協同創新,加強基礎理論及技術研究,培育具有行業影響力的智慧漁業技術與裝備企業。開展技術創新研究,構建產業良性生態,力爭在15~20年內實現智慧漁業關鍵技術和高端裝備達到國際一流水平。
3. 水產加工與流通
一是構建以消費引導加工、加工引領養殖的現代漁業發展新模式,促進養殖業、加工業、流通業的協調發展。適時調整漁業發展主攻方向,克服傳統增產導向的不利作用,充分認識水產品加工流通業的作用,重視水產品加工業對原料及品質的需求,發揮加工流通對延長產業鏈、提升價值鏈、實現循環經濟的積極作用。充分發揮水產品加工流通業在現代漁業產業鏈中的作用,構建集養殖、加工、流通于一體的現代化漁業產業體系,水產全產業鏈的質量可追溯技術體系,從而協調建設漁業生產、加工、流通全產業鏈。
二是合理增加水產品加工與流通技術方面的創新研發投入,著力解決發展瓶頸問題。建立穩定的產后漁業科技投入機制,適應水產品加工與流通中基礎研究、前沿技術、公益性共性技術的開發需求。建議實施水產品蛋白供應工程、海洋水產品脂質健康工程,利用現代生物加工與生物制造技術,在高效利用水產蛋白質及脂質資源的同時,攻關人造(細胞培養)魚肉、微藻(細胞)功能性脂質高效生產相關的關鍵技術;從傳統水產食品開發拓展至營養健康食品、保健食品等未來食品開發,驅動水產品加工業轉型升級,支持健康中國建設。
來源: 中國工程院院刊