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专家论21世纪的中国蓝色农业

时间:2014-10-02 16:37:45  来源:  作者:秦 松

人口、资源、环境三大问题的挑战,迫使人们将更多的注意力由陆地转向地球上生存发展的最大也是最后一块空间--蓝色的海洋。开发、利用和保护海洋已成为当今世界上一股强劲的潮流。 世纪之交的蓝色农业,面临优良苗种缺乏、病害蔓延和环境恶化三大难题,影响了蓝色农业的持续健康发展。作为蓝色药业的基础,蓝色农业目前尚不能为其提供足够的药源,从而制约了蓝色药业的持续发展。蓝色农业中优良品种的培育、养殖环境保护和病害防治以及天然产物的开发利用成为国际上研究的重点内容以及高技术竞争的焦点。本文以北京召开的以"走向21世纪的中国蓝色农业"为主题的第108次香山科学会议纪要为依据,记述了专家对21世纪中国蓝色农业发展方向的看法和建议。 本次会议以曾呈奎院士、朱作言院士和管华诗院士为执行主席,来自科技部、中国科学院的领导同来自陆地、淡水、海洋生物领域专家学者出席了本次会议。 与会代表就"走向21世纪的中国蓝色农业"这一主题,分"渔业种质遗传多样性与优良品种的培育"、"养殖环境、病害与蓝色农业的持续发展"和"蓝色农业中天然产物的开发利用"三个中心议题进行了探讨。

 1 走向21世纪的中国蓝色农业

北京农业大学校长娄成后院士比较了绿色农业、白色农业和蓝色农业的特点,在介绍了绿色农业和白色农业的发展趋势之后,展望了蓝色农业的前景。 中国科学院海洋研究所名誉所长曾呈奎院士作了题为"我们必须大力发展蓝色农业"的主题综述报告。他出,在我们即将进入海洋世纪的同时我们也将进入蓝色农业的新时代,蓝色农业的中心任务是不仅使21世纪的中国人吃得饱,而且吃得好。作为捕捞对象的海洋水产资源是有限的,水产生产以捕捞为主的生产方式,将改变为以增养殖为主的生产方式。水体里进行的农业即蓝色农业,是将藻类以及海洋动物限制在有限水体里,栽培和养殖。另外还应发展"海洋牧业",就是将鱼虾幼苗培育到能够独立生存,然后放养到自然水体中,通过海洋农牧化大幅度地提高海水养殖的产量。 他指出,五十年代以来我国经历了海洋藻类、贝类、对虾三次海水养殖浪潮,目前应大力倡导依靠国家和大集体开展海湾养殖,提高鱼虾产量,力争在下一世纪初养殖鱼虾年产量超过一千万吨。贝藻养殖和栽培还有潜力可挖,力争在目前年产量750万吨基础上再增产500万吨。同时必须大力保护海洋环境,提倡像陆地种树一样,在浅海和动物养殖环境栽培海藻,吸收氮磷等污染物及二氧化碳,释放氧气。 中国科学院海洋研究所刘瑞玉院士作了题为"海水养殖生态学和养殖技术研究"的报告。他总结了目前海水增养殖存在问题及其原因。包括:

(1)缺乏全面规划和有效管理,造成养殖密度过大,超过环境容量;

(2)育苗和养成技术落后造成单产低、稳定性差;

(3)环境恶化造成病害爆发、流行;

(4)缺少优良品种和高值养殖对象,造成近亲繁殖、品种退化;

(5)营养和饵料研究不能满足生产需要;

(6)对资源增殖缺乏投入。

他指出加强养殖生态学研究和养殖技术研究是解决上述问题的根本出路。只有大力发展集约化养殖等先进养殖模式和技术,加强生态控制,才能大幅度提高单产,做到高产、稳产;需要下大力气研究病害爆发及流行规律,及时采取有效措施,另外需对水域生产力和养殖容量进行深入研究,全面规划和管理,才能从根本上克服病害;应加快优质、高产、抗逆新品种培育研究,开展种质保存研究;研究养殖品种营养生理,研制高效抗病饵料;继续开展鱼虾贝藻资源增殖。 与会专家就本次会议主题开展了热烈的讨论。中国科学院水生生物研究所刘建康院士指出,开展海湾等大面积养殖,必须有相应的管理系统作保障,必须由国家或大集体组织实施。中国科学院海洋研究所张福绥院士指出,养殖造成了比自然状态重得多的环境负荷,必须鱼虾贝藻综合考虑,提倡贝藻混养。中国水产科学院黄海水产研究所唐启升院士指出,病害"综合症"成了海水养殖的突出问题,需对养殖容量和营养动力学进行深入研究,开展生物修复及生态效应研究;另外还应对自然资源和管理与补充开展研究。中国水产科学院黄海水产研究所黄捷研究员提出发展深海养殖是除了海湾养殖之外另一个发展方向,特别应大力发展深海抗风浪网箱。

2 渔业种质遗传多样性与优良品种的培育

中国科学院水生生物研究所朱作言院士作了题为"品种改良与淡水养殖业的可持续发展"的评述报告,在报告中全面介绍了我国淡水养殖的历史、目前取得的成就、存在的问题以及今后的发展趋势。他指出,中国淡水养殖产量占世界总产量的43.5%,加上捕捞,人均水产品占有量达到世界平均水平,但仍低于日本和韩国。我国淡水养殖业从50年代的湖泊调查、60年代的捕捞和灌江纳苗、70年代的放养、80年代的优质、高产、高效养殖到90年代的渔业与环境兼顾,经历了几个发展阶段。目前全国水产品总量约为2500万吨左右,我国政府希望2000年达到3500万吨,2010年达到4500万吨,任重而道远。中国的水资源在世界上排第六位,但人均占有量仅排世界第88位,水的负荷很大。目前淡水渔业面临的问题是:水域生态环境遭到严重破坏,污染严重;江湖阻隔,围湖造田,缩小了湖泊空间;不重视资源保护,不合理放养;缺乏合理的品种评价标准,养殖品种不能满足养殖的发展需求。结果造成:许多草型湖泊变成藻型湖泊,湖泊严重富营养化;鱼类小型化,鱼病大规模爆发;水生生物多样性下降,重要渔业对象物种丢失。 他指出目前淡水养殖的"带头鱼"草、链、鳙占到总产量60%,但仍为半野生混合种群,亟需建立品种评价体系,发展选育技术和工厂化养殖。他介绍了中国科学院水生生物研究所在转生长激素鲤鱼方面取得的一系列令国际瞩目的进展,他提出目前应优先发展分子标记辅助育种技术,单性育种及性别控制技术,核移植克隆技术,基因工程疫苗以及外源基因的定点整合技术。 中国科学院海洋研究所相建海研究员作了题为"优良种苗、种质与高效、健康的蓝色农业"的评述报告。他提出广义的蓝色农业是以海洋和滩涂为对象,包括农林牧副渔在内的大农业;狭义的蓝色农业是指海洋与滩涂的栽培、养殖、增殖以及海洋生物资源的加工与利用。21世纪的蓝色农业应具备高效、高值、健康和可持续发展几个特征。他指出,美国基础科学委员会和科学技术委员会联合编写的报告《21世纪的生物技术:新的地平线》中,把农业、环境生物技术、制造与生物加工、海洋生物技术和水产养殖四个优先发展的重点领域。海洋生物技术正是促使海水养殖业向优质、高产、持续、健康的方向发展的关键技术,中心问题是"种"的问题,包括种质和种苗两个方面。建立海水养殖优良种质库,发展种质保存、鉴定关键技术应是重中之重。另外生物多样性,特别是遗传多样性的研究,也应给予足够重视。 香港中文大学朱嘉濠博士作了题为"中国渔业种质遗传多样性及优良品种的选育"的专题发言。他指出,目前水产养殖业依赖于野生的自然种群,尤其是海产动物。应通过内地与香港的合作,尽快建立我国重要渔业种类的基因库,开展基因组作图研究,在分子水平上研究我国渔业种质遗传多样性,建立全国性的数据库。国际上已开展了五大养殖种类的基因图谱研究,我国应及时起步,避免被动。就本中心议题与会专家热烈发言。中国科学院海洋研究所张培军研究员指出,蓝色农业中应包含"牧业"即增殖的内容。中国科学院海洋研究所费修绠研究员说,目前我们对海洋的开发几乎是掠夺性的,超负荷的,而且是低水平的,需要海洋生物学基础研究和海洋生物技术。我国从50年代开始实验海洋生物学研究,八十年代后期又开展了海洋生物技术研究,在国际上占有一定地位。目前迫切需要用生物技术改造传统产业,海藻栽培采用纯系种苗代替野生种苗,就是一个很好的例子。国家海洋局第三海洋研究所徐洵院士谈到,为保护海洋,美国以前不打算发展海水养殖,现在认为不发展不行,但需用高技术来发展它,海洋生物活性物质是它们最感兴趣的,认为可以带来一场新的产业革命;克隆一个相关基因,就能申请一项专利。青岛海洋大学张学成教授建议国家建立一些模式养殖场,以非盈利为目的,通过立法保护海洋环境,少种高收而不是广种薄收。中山大学许实波教授建议国家建立一个示范性蓝色农牧业基地,就象国家森林公园一样。

3 养殖环境、病害与蓝色农业持续发展

中国科学院海洋研究所周名江研究员作了题为"养殖环境与蓝色农业持续发展"的评述报告。他提出了养殖环境"健康度"的概念,是养殖环境理化因子、生物性因素和养殖对象本身的共同体现。他认为,目前的现状是养殖环境"健康度"低下,其影响因素是:

(1)陆源污水和海洋倾废;

(2)养殖自身带来富营养化;

(3)生物沉积;

(4)有毒化学物质;

(5)生物多样性降低;

(6)传染性疾病;

(7)赤潮。

"健康度"的诊断与评价包括:

(1)针对特殊化学物质的个体诊断与评价;

(2)针对生物标志物的前瞻性诊断;

(3)针对群落结构变化的诊断和评价,即回顾性诊断;

(4)综合环境影响诊断和评价。改善"健康度"的措施包括:合理功能区划、养殖容量、生态混养、海产品品质检测网络和清洁生产等。 在讨论中,青岛海洋大学李永祺教授认为海水养殖产业是一个系统工程,包括生物因素、经济因素、社会因素的复合系统。开展海湾养殖,要选择合适品种,用网具围隔,还要考虑对旅游等产业的影响。中国科学院海洋研究所费修绠研究员提出用栽培大型海藻解决海洋污染或水体富营养化问题。在冬季栽培大型海藻,吸收海水中多余的N.P元素,以达到控制水质的目的,使海水养殖业稳步发展。 青岛海洋大学麦康森教授作了题为"试论我国海水养殖的可持续发展战略"的专题发言。他呼吁环境资源保护应该放在开发利用海洋之前,兼顾"经济效益指标"与"环境效益指标"两方面,建议实行海洋环境监测与水质质量指标月报制度。他介绍了发达国家的经验:在欧洲,申请开办养殖场要向国家海洋部,由海洋部委托咨询机构评估,反馈给海洋部决策;美国自八十年代就颁发了养殖废水排放标准;日本成立了浅海滩涂开发委员会,给养殖业主发放指导手册;澳大利亚采用总量控制体系和许可证制度。他指出立法是蓝色农业可持续发展的根本保证,建立蓝色农业示范研究中心,泰国的皇家示范工程,即旅游者每人种一棵红树,恢复红树林,就是很好的例子。对"拿来主义"方式的引种,需特别慎重。挪威、丹麦开发高能、低蛋白、无污染的"绿色"饲料,值得我们学习。另外还要加强营养免疫学研究,研制免疫促进剂,发展水处理技术。 宁波大学裴鲁清教授的发言提出了捕捞的问题。应该合理区划,通过立法避免资源过度利用,养捕并举,通过等面积海藻栽培改善养殖环境。中国科学院海洋研究所刘瑞玉院士指出,我国海洋捕捞问题远比海洋养殖的问题严重得多。过量捕捞造成了原有生态平衡的破坏,应该立项研究。 国家海洋局第一海洋研究所李光友研究员提议将海水灌溉农业列为蓝色农业的一部分,是绿色农业与蓝色农业的交叉形成的农业。利用盐生植物克服海水养殖带来的自身污染,并且从中提取生物活性物质,带动相关产业。 中国科学院海洋研究所张福绥院士指出生态养殖,是浅海贝类养殖业可持续发展的必由之路。可用贝类来控制浮游藻类的数量,又可用藻类?肖除养殖排放的氮、磷。 暨南大学齐雨藻教授作了题为"REDTIDESALNG THE COASTS OF CHINA-THE TRENDS AND THE CAUSE"的专题发言。他指出今年赤潮数量多、频率高、面积大,新记录赤潮藻不断产生,分析今年赤潮发生的可能原因有气候、风、气流等因素,例如冬天大陆赤潮可影响香港,夏天香港赤潮可影响大陆;而人为影。向更大,例如水产养殖的自身污染以及21亿吨生活污水(仅10%得到处理)的排放,值得高度重视。中国科学院水生生物研究所何家菀研究员向与会者介绍了湖泊水华蓝藻的种类和毒素种类。她建议政府不仅应重视化学污染,也应重视生物污染,也应将生物污染防治写进有关的法规中。 中国科学院水生生物研究所刘健康院士的报告题目是:揭开武汉东湖水华消失之谜。他谈到,东湖70年代每年都有水华发生,85年之后突然消失,究其原因,是鱼控制了东湖的水华,我们能够养殖食浮游植物的鱼来控制水华发生。中国科学院水生生物研究王伟俊研究员建议研究赤潮,水华藻类生物制约因子如弧菌,细菌,病毒等有可能达到好的效果。厦门大学苏永全教授提出养殖密度过大、过量投放饵料以及"轰炸性施药"是养殖环境恶化以及造成海洋环境恶化的重要原因,建议建立和贯彻"精养"模式。 中国科学院水生生物研究所王伟俊研究员作了题为"水产养殖中防疫策略和健康管理的思考"的专题发言。他指出水产养殖病因有社会因素、自然因素和生物因素的原因。病害造成水产品产量损失20--40%。社会因素例如从业者科学素质不高,科学因素例如低水平的重复研究等。应发展"预防医学",采取防疫策略与健康管理。从疾病监测、地区性检疫、病原体处理到发病区隔离等全面实施防疫策略。建立水产养殖对象的"健康指标",包括生长速度、体形指标、生理指标、抗病力等。 中国水产科学院黄海水产研究所黄捷研究员作了题为"海洋生物疾病学研究"的专题发言。他全面介绍了国际上对虾疾病防治研究的最新进展。包括对虾病原检测技术、流行过程研究、免疫机制研究、抗特异病原体对虾研制、健康管理与监测预警系统、检疫技术、药物和疫苗研制等。

4 蓝色农业中天然产物的利用

青岛海洋大学管华诗院士作了题为"对我国今后海洋药物研究开发的几点认识"的评述报告。他指出海洋药物学是一门交叉应用学科,是支撑高新技术产业的一个新的生长点。人们认识到海洋生物的药用价值可追溯到几千年前,而海洋药物研究则开始于本世纪六十年代,从利用药用海洋生物资源生产到利用生物技术克服资源不足、改善海洋生物活性物质的质和量。从50年代我国的海带栽培到90年代的海洋药物生物技术,我国在海洋药物领域历经近50年辉煌。青岛海洋大学国家海洋药物工程中心在海洋药物的工程化方面做出贡献,近年来中国科学院海洋生物技术药物方面取得了重要进展,我国目前应大力发展以工程化为目的的海洋生物活性物质筛选及海洋药物开发的生物、化学技术配套体系。国际上以筛选为主的热潮即将过去,而我国缺乏筛选体系;21世纪国际上进入了以生物技术+化学技术相结合的海洋药物第二个发展阶段,以及以海洋生物活性物质工程化为中心的产业群。海洋药物的发展,要"中、西药"并举。 中国科学院上海药物研究所丁健研究员作了题为"重视和加强海洋生物活性物质的筛选,创制具有中国自主知识产权的海洋药物"的专题发言,介绍了国家新药筛选中心。他指出筛选是发现新药的起点和关键所在。新药研究相关学科很多,我国海洋尚缺乏化合物库,影响了进程。现代新药筛选技术日新月异,急需与海洋结合。 中国科学院海洋研究所费修绠研究员指出中国的海藻栽培为药物开发提供了保障。利用纯系海藻发展药物,可保证海洋药物产业稳步发展。上海水产大学王素娟教授建议利用转基因海藻大量、廉价生产海洋药物。 中山大学许实波教授作了题为"我国海洋天然产物药物开发的现状与展望"的专题发言。他全面介绍了国内中山大学等单位在海洋生物天然产物研究、开发方面取得的成绩,论述了国际发展趋势,阐明了下一步的发展方向。他建议应提倡无污染、健康的"蓝色食品",由国家发放证书,予以鼓励。 中国科学院海洋研究所秦松研究员作了题为"21世纪生物技术与海洋生物天然产物的开发与利用"的专题发言。他指出,海洋药物的历史可追溯到公元前1027年,但目前国内外真正开发成功的海洋药物屈指可数,根本原因在于:海洋生物活性物质含量低微、资源生物量有限、毒副作用明显。他全面介绍了生物技术在海洋活性物质筛选、扩增、改构、改性方面的应用及其应用前景,指出生物技术是21世纪海洋药物研究开发的有力工具,应重视相关学科研究,带动相关高新技术产业的形成。

5 迎接海洋世纪,发展蓝色农业

会议执行主席朱作言院土作了总结发言,他指出首先蓝色农业的定义是,以水体(海水,淡水)为载体的高效、优质,健康的可持续发展的农业及其加工业,包括与此有关的第一、第二产业。 蓝色农业以国家的发展需求为牵引,以高科技为依托,将粗放的消耗资源的传统产业转变为可持续的、高科技的现代产业。应养殖与捕捞并举、一级生产与二级开发并举、引种与发展自己的品种并举、新技术与传统技术并举。应认识到控制环境、保护资源比控制人口更重要。淡水渔业发展,特别是淡水养鱼的根本出路在于调整渔业结构为主,以大水面,精养优质鱼类,采用集约化的养殖模式,走可持续发展的道路。他代表全体与会专家提议国家尽早将蓝色农业纳入重大基础科学工程行列。 会议执行主席管华诗院士补充发言,他提议将工厂化的微藻生产也纳入到蓝色农业的范围,并提出"种质工程、生态工程、生物灾害预防、海域功能划分"等科学问题研究,建立"健康养殖体系、生物活性物质筛选技术、生物技术、化学技术体系"以及法制体系、国家蓝色农业示范区等作为21世纪蓝色农业发展的中心任务。

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