扇貝是著名的海產珍品,20世紀60年代,我國的扇貝年產量僅幾十噸,過度的傳統(tǒng)捕撈方式,使其產量一度急劇下降,發(fā)展人工養(yǎng)殖隨即被提上議事日程。苗種是發(fā)展人工養(yǎng)殖的關鍵。經(jīng)過半個多世紀的不懈努力,我國水產科學家研發(fā)了一系列扇貝采苗、育苗、生產技術和設施,掀起了海水養(yǎng)殖業(yè)的“第三次浪潮”。中國工程院院士、中國海洋大學教授包振民潛心從事扇貝遺傳學與育種研究,與研究團隊培育了“蓬萊紅”等7個扇貝國家審定新品種,使我國扇貝養(yǎng)殖業(yè)擺脫了依賴野生苗種的局面,推動我國水產生物分子育種技術走上國際前沿。現(xiàn)在,我國扇貝年產量近200萬噸,成為價格便宜、穩(wěn)定的大宗貝類,昔日海珍走進了千家萬戶。包振民強調,要貫徹“樹立大食物觀”“向江河湖海要食物”的精神,目前我國雖已成為世界第一水產養(yǎng)殖大國,仍需持續(xù)突破水產品良種瓶頸,依托種質創(chuàng)新、養(yǎng)殖技術創(chuàng)新,拓展新的發(fā)展空間,保障水產業(yè)穩(wěn)定持續(xù)和高質量發(fā)展。
從海珍到大宗貝類,扇貝養(yǎng)殖豐富百姓菜籃子
《瞭望》:扇貝等貝類水產養(yǎng)殖的重要性體現(xiàn)在哪里?
包振民:扇貝是一種貝類。我們熟知的海產八珍之一“干貝”,就是它的閉殼肌干制品。由于肉質鮮美,營養(yǎng)豐富,扇貝中的許多種類是世界重要海洋漁業(yè)資源,我國北方的櫛孔扇貝和南方的華貴櫛孔扇貝等都是重要的經(jīng)濟種。
水產品含有高質量的蛋白質和不飽和脂肪酸,對人的健康非常有益。我國是世界第一水產養(yǎng)殖大國,目前水產品總產量占全球70%左右,為中國人供給了三分之一的蛋白質需求,而貝類養(yǎng)殖又占我國海水養(yǎng)殖總產量的60%以上。
此外,海水養(yǎng)殖的貝類主要濾食單細胞藻類,其減排固碳作用顯著。貝殼以碳酸鈣形式長期封存二氧化碳,在國際上被譽為最高效、最綠色的農業(yè)生產蛋白技術之一。我國貝類養(yǎng)殖每年總碳匯達200余萬噸,相當于義務造林80余萬公頃。
所以說,包括貝類在內的水產養(yǎng)殖,在保障國家食物安全、助力鄉(xiāng)村振興、保護生態(tài)環(huán)境等方面都有不可小覷的價值,對我國大農業(yè)健康均衡發(fā)展更具有戰(zhàn)略意義。
《瞭望》:扇貝是怎樣從曾經(jīng)的海珍到端上普通人餐桌的?
包振民:扇貝在很長時期里是一種名貴海產品。我國扇貝養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,是伴隨著種苗技術的進步而成長起來的。
20世紀70年代,青島海洋大學教授王如才等人解決了苗種繁育技術問題,推動我國扇貝養(yǎng)殖業(yè)飛速發(fā)展。但到了20世紀90年代,扇貝大規(guī)模病害暴發(fā),產業(yè)跌入低谷,大家形成了一個共識:高產抗逆良種的缺乏是產業(yè)發(fā)展的關鍵制約因素。
我和我的團隊圍繞扇貝的遺傳育種開展了系統(tǒng)的研究。我們評價了扇貝的種質資源狀況,建立了貝類現(xiàn)代育種技術BLUP遺傳評價技術平臺和全基因組選擇育種技術體系,特別是在高通量基因分型技術方面取得重要進展,開發(fā)了系列分型技術,使全基因組選擇在水生生物的實際育種實踐中成為可能。育種核心技術的創(chuàng)新大大加快了育種進程。我們先后培育了“蓬萊紅”等7個扇貝國家審定新品種。2021年,我國生產的優(yōu)質大規(guī)格貝類苗種達到3.3萬億粒,其中扇貝苗種在3000億粒以上。
現(xiàn)在來講,扇貝確實已經(jīng)端上了普通家庭的餐桌,跌下了名貴海珍品的“神壇”。幾十年來,在一些農產品、海產品價格上漲的狀況下,扇貝的價格基本保持穩(wěn)定,成為目前最便宜的水產品之一。
《瞭望》:你在開展扇貝研究過程中,克服了哪些困難?
包振民:我們在開展貝類遺傳育種研究、創(chuàng)建新的分子育種技術體系、建立扇貝種業(yè)技術和種苗生產體系的過程中,確實克服了不少困難。
首先,我國貝類育種基礎十分薄弱,育種的基礎積累要從野生苗種起步,可以說是從零開始。同時,作為變溫動物,扇貝的生長發(fā)育受溫度等環(huán)境影響大,畜禽等動物的育種經(jīng)驗往往不適合水產育種分析,因此難以借鑒。加上許多技術系統(tǒng)的建立需要從基礎技術起步,如在開發(fā)高通量基因分型技術時,我們率先提出了開發(fā)液相芯片的思路,并用3年多時間完成了基礎核心技術研發(fā)工作。而在即將推廣應用時,當初選擇的測序平臺公司倒閉了,前期基于該測序平臺的技術研發(fā)努力付諸東流。團隊成員們鼓起勇氣從頭再來,最后才獲得成功。
水產育種工作是非常艱辛的,繁育場大多遠離城鎮(zhèn),生活條件簡陋。由于扇貝育種在早春進行,30余年來,我們團隊許多科研人員都在育苗場度過春節(jié),靠的是執(zhí)著的意志和奉獻精神。欣慰的是,通過我們的努力,我國扇貝養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)擺脫了依賴野生苗種的局面。
研發(fā)“好苗子”,走好水產養(yǎng)殖產業(yè)化之路
《瞭望》:目前,我國貝類育種技術在國際上處于怎樣的地位?
包振民:整體而言,包括育種遺傳評價的核心技術平臺和健康苗種的生產體系在內,我國的育種技術和種業(yè)體系均處于先進地位。我國已經(jīng)建立了世界最大規(guī)模的貝類苗種生產體系,基本可以滿足養(yǎng)殖生產對優(yōu)質種苗的需求。
比如,我們率先建立了貝類分子輔助育種和全基因組選擇育種等分子育種技術體系,育成了世界上第一個貝類新品種“蓬萊紅”,以及“蓬萊紅3號”“海益豐12號”和“海大金貝”等多個高產抗逆的扇貝新品種,引領了貝類乃至水產育種的發(fā)展趨勢。我們開發(fā)的低成本高通量基因分型技術,也已應用于包括農作物、畜禽動物、水產生物和模式動物等物種的遺傳分析,被160多位國際著名學者評價為“水產分子育種的重大改進和首選技術”。
此外,我們還完成了多種貝類的精細基因組圖譜繪制,建立了全球最大、種類最多的基因組綜合數(shù)據(jù)庫,使我國成為掌握貝類基因資源最多的國家。
《瞭望》:當前,我國貝類育種還有哪些需要攻克的難題?
包振民:我國海水養(yǎng)殖的主要貝類是雙殼類,如扇貝、牡蠣等,與其他大農業(yè)生產一樣,優(yōu)良品種、養(yǎng)殖模式和病害防治等要素,都是產業(yè)可持續(xù)高質量發(fā)展的關鍵。
隨著產業(yè)的發(fā)展,養(yǎng)殖戶對優(yōu)良品種的需求日益提高。雖然貝類養(yǎng)殖中,新品種的培育對產業(yè)的穩(wěn)定生產貢獻很大,但目前制約產業(yè)健康發(fā)展最主要的瓶頸仍然是“好苗子”匱乏,突破性優(yōu)良品種特別是抗病抗逆品種的培育,依舊任重道遠。
另一方面,我國目前養(yǎng)殖的扇貝主要有櫛孔扇貝、海灣扇貝和蝦夷扇貝。除櫛孔扇貝為我國本地種外,其他都是從美國和日本引進的外來物種。由于長期累代近交繁育,種質退化情況明顯,加上種質資源庫建設還有待完善,扇貝種質資源存在“卡脖子”風險,需引起重視并采取有效措施解決。
《瞭望》:如何應對我國海水養(yǎng)殖空間的縮減趨勢?其產業(yè)化潛力如何進一步挖掘?
包振民:經(jīng)過半個多世紀的艱苦奮斗,我國成為世界水產養(yǎng)殖大國。但隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境保護需要,近年來水產養(yǎng)殖的空間一直在縮減,例如扇貝的養(yǎng)殖面積縮減了30%以上。
因此,要保障水產業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展,除依靠種質、養(yǎng)殖技術創(chuàng)新有效提高生產效率外,還需要拓展新的發(fā)展空間,發(fā)展新型養(yǎng)殖模式。如在陸地上利用荒蕪的鹽堿水和低洼地開展水產養(yǎng)殖,在海洋中發(fā)展離岸深海設施養(yǎng)殖,利用湖泊和水庫開展?jié)O業(yè)資源恢復和生態(tài)養(yǎng)殖等。此外,應加強循環(huán)水設施養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖等集約化技術的研發(fā),發(fā)展新型高效的養(yǎng)殖模式和技術,提升漁業(yè)發(fā)展的增長潛力。
向江河湖海要食物,確?!八{色糧倉”安全豐盈
《瞭望》:你是如何看待“大食物觀”的?
包振民:舟楫之便、漁鹽之利自古就是重要的海洋產業(yè)。發(fā)展高質量水產業(yè),保障我國食物安全,為國民提供高質量的蛋白質,是水產科技工作者的義務和使命。雖然我國水產養(yǎng)殖業(yè)體量大,但基礎偏薄弱、技術短板多,體系不完整、產業(yè)規(guī)模小等問題也亟須解決。
如今,在海洋強國發(fā)展戰(zhàn)略下,關心海洋、認識海洋、經(jīng)略海洋成為全社會的強烈共識。樹立“大食物觀”,向江河湖海要食物,就要把漁業(yè)生產看作糧食生產一樣,既保障產業(yè)發(fā)展的基本空間需要,同時積極開發(fā)新技術、新空間和新途徑。
比如,海南具有發(fā)展水產南繁種業(yè)得天獨厚的條件,是我國水產苗種重要的育種生產基地。海南省近年來正在謀劃打造水產南繁基地,培育千億級水產種業(yè)。中國海洋大學三亞研究院已在海南組建了熱帶海洋生物種質資源和種業(yè)工程實驗室。我們團隊利用該實驗室,在東星斑、金鯧魚和南美白對蝦優(yōu)良品種培育技術的研發(fā)工作上取得重要進展。預期在不遠的將來,可育成適合深海設施養(yǎng)殖的專門化優(yōu)良新品種,助力南海深遠海水產養(yǎng)殖事業(yè)發(fā)展。這不僅可以使國家的“藍色糧倉”更加豐盈,還能夠服務“一帶一路”倡議,服務經(jīng)略海洋的國家戰(zhàn)略。
《瞭望》:水產養(yǎng)殖和生態(tài)環(huán)境保護是否可以兼顧?
包振民:我國在水產業(yè)發(fā)展歷程中,已經(jīng)蹚出了“低碳足跡生產模式”這條生態(tài)環(huán)保新路子,同時也證明水產養(yǎng)殖和環(huán)境保護是可以兼顧的。
需要強調的是,水產業(yè)本質上是綠色、環(huán)保和高效的蛋白質生產方式。我國的水產養(yǎng)殖模式,特別是貝類養(yǎng)殖,從水體中吸收了大量的氮和碳,有效減緩了水域的富營養(yǎng)化問題。據(jù)初步研究,我國每年因水產養(yǎng)殖從海水和淡水中固定的二氧化碳分別為200萬噸和180萬噸。與西方發(fā)達國家的投餌養(yǎng)魚不同,我國的水產養(yǎng)殖業(yè)整體上更綠色、高效。
處理好漁業(yè)與生態(tài)環(huán)境保護的關系,事關產業(yè)的健康發(fā)展,因此水產領域要科學布局、科學養(yǎng)殖、科學管理,強化基于生態(tài)管理的養(yǎng)殖。同時要統(tǒng)籌規(guī)劃,加強政府對基礎養(yǎng)殖工程體系的建設和投入,比如池塘養(yǎng)蝦尾水的治理,就可通過與貝類養(yǎng)殖結合形成循環(huán)養(yǎng)殖工程系統(tǒng)。現(xiàn)在,水產養(yǎng)殖與生態(tài)濕地系統(tǒng)、保水漁業(yè)和凈水漁業(yè)系統(tǒng)等,都是漁業(yè)和生態(tài)環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展的好模式。
此外,一些基礎工作也應該得到重視,比方說充分做好水域生態(tài)容量、生物多樣性調查等基礎研究,科學有序開展增養(yǎng)殖利用,避免自然資源的遺傳多樣性受到破壞。
《瞭望》:水產種業(yè)如何進一步發(fā)展以服務國家海洋戰(zhàn)略?
包振民:一是加強水產種業(yè)的科技創(chuàng)新,確立創(chuàng)新驅動發(fā)展的思路,針對水產生物基礎研究薄弱等特點,要更加重視基礎研究,開展水產育種的核心共性技術研發(fā),否則發(fā)展沒有后勁,創(chuàng)新不可持續(xù)。
二是重視育種技術體系和產業(yè)技術體系的建設。種業(yè)是一個系統(tǒng)工程,打造完整的種業(yè)產業(yè)鏈至關重要。在種業(yè)工程體系建設方面,我國建立的一系列原種場、良種場和遺傳育種中心,在支撐我國水產業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用,但上下游有機結合的種業(yè)體系尚未形成。應充分利用現(xiàn)代科學技術成果,特別是信息技術,將育種技術體系和產業(yè)體系整合成聯(lián)合育種的種業(yè)體系。
三是注重人才培養(yǎng)和團隊建設。相較于其他種業(yè)領域,水產種業(yè)更缺人才,需要探討水產種業(yè)人才培養(yǎng)的新模式,并加大培養(yǎng)和引進的力度。特別是我們亟須建設一支面向產業(yè)的種業(yè)核心技術隊伍,建設以企業(yè)為創(chuàng)新主體的現(xiàn)代種業(yè),這需要政府、科研院所和企業(yè)共同努力來破解這一難題。
四是加大政策法規(guī)建設力度。當前,在一些生物技術育種領域,我們的政策法規(guī)較為滯后,限制了新技術在種質創(chuàng)新方面的應用和推廣。另外,水產種業(yè)知識產權保護,及融資貸款、保險和品種補貼等方面的相關政策法規(guī),也需繼續(xù)調整和完善。
(來源:《瞭望》)
《中國食品報》(2022年11月29日06版)