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创新案例

黄海北部贝类产业的又一次革命

  
 
 
    中国科学院海洋研究所海洋生物技术研究中心张国范课题组,面向国家与社会需求,面向国际海洋生物技术前沿,针对严重制约海水养殖产业发展的瓶颈问题,积极组织,协力攻关,在国家“863”计划课题的支持下,通过理论和技术的系统集成,对菲律宾蛤仔的健康苗种培育与高效养殖模式进行了系统研究,并取得了突破性进展,使菲律宾蛤仔生产周期由2-3年缩短到1年左右。这一成果推动了“海上辽宁”建设的跨越式发展,为我国海水养殖产业实现可持续发展提供了典型范例。目前已发表论文20余篇,申请发明专利4项,其中1项已获授权,2002-2004年创造经济效益17亿元。被人们誉之为:黄海北部贝类产业的又一次革命。2004年获辽宁省科技进步奖一等奖。
 
    我国是海水养殖大国,也是贝类养殖大国,贝类养殖的产量占我国海水养殖总产量的82%。滩涂贝类的年产量近200万吨,约占我国海水养殖总产量的20%,产量和价格呈逐年递增的趋势,在整个产业结构中的地位日益重要,已成为我国主要的海水养殖对象。菲律宾蛤仔是我国海区重要的经济滩涂贝类资源,过去一直依赖自然种苗进行粗放式养殖,随着生产规模的扩大,市场需求的增加,苗种短缺问题日益严重;而养殖产业所用的野生型种质,潜在的病害问题严重,加上菲律宾蛤仔在我国北方的养殖一般都要经过2-3年的时间,养殖周期长,产业风险大,经济效益难以稳定和提高。在浅海浮筏养殖的发展空间日渐缩小的情况下,开发成本低、效益好、生态型的滩涂贝类养殖,对海水养殖产业和区域经济的可持续发展愈显重要。
    张国范课题组面向产业发展需求,以提高我国海水养殖整体水平和综合效益为目的,在创新机制引导下,针对滩涂贝类养殖存在的问题,选择自然条件优越,产业基础雄厚,我国菲律宾蛤仔等滩涂贝类的主产区之一的大连庄河,与大连海日水产食品有限公司于2002年11月6日签署了合作开发滩涂贝类健康养殖技术协议,成立了“中国科学院海洋研究所大连滩涂贝类健康养殖示范基地”。经过三年多的攻关,他们运用先进的科学技术和产业理念,在成功地进行健康苗种大规模全人工培育的基础上,在种苗的中间育成、越冬,海区田园化养成,良种培育,新的养殖模式等高效健康养殖技术的各关键环节都相继取得重大突破,构建了无公害化的菲律宾蛤仔的高效健康养殖技术体系,为产业化的形成奠定了坚实的基础。2002-2004年间创经济效益17亿元,年解决三、四千人的就业,养殖海区环境得到较大改善,取得了显著的经济、社会和环境效益。
    该项目取得的重大突破是院地合作的一个成功典范,是现代化的基础设施和一流的技术力量结合的结晶。
    其一,菲律宾蛤仔苗种培育、中间育成技术取得关键性突破,实现了菲律宾蛤仔苗种的大规模培育。课题组与合作企业密切配合,通力协作,在先进技术的支持下,企业投资近7000万元,建成了现代化的自动调光、投饵和控温等专门化苗种培育和中间育成设施。通过强化种质基础、优化水质和营养环境,根据中医药防、治病理论,控制病害的发生和流行,实现了苗种培育期间无抗生素化;采用浅水无附着基平面采苗技术,使幼虫附着变态率达50-60%,附苗密度达200-500万粒/m2;通过室内和室外结合的方法,使菲律宾蛤仔中间育成的生长速度提高50%以上,成活率提高2-3倍。通过这些技术的系统集成和优化,从根本上解决了桎梏我国北方滩涂贝类苗种生产的历史性难题,为菲律宾蛤仔的商品贝实现周年上市奠定了基础。
    其二,创立的“三段法”养殖模式,使菲律宾蛤仔养殖效率提高一倍。“三段法”养殖模式的核心是利用育苗室、土池和海区的各自优势和环境资源,以合适的时间、规格、密度和操作方式,进行分段式养殖,在其稚幼贝阶段尽可能地使其处于可控的环境下,提高成活率,延长有效生长时间,并利用土池和海区的温度适宜、饵料丰富的特点,加快菲律宾蛤仔的生长和育肥。该养殖模式使蛤仔的主要繁殖期避开了高温季节,避免了高温和繁殖对菲律宾蛤仔协同胁迫效应,降低了其大规模死亡的危险性。通过“三段法”养殖,充分合理利用室内全人工、室外半人工、海上自然条件,提高了菲律宾蛤仔各个发育阶段的存活和生长速度,将菲律宾蛤仔从苗种培育至商品贝的整个生产周期由传统的2-3年缩短至1年左右,经济效益得到大幅度提高。通过实施园田化管理,实现了环境友好、安全高效的海上养成,养殖海区的赤潮发生频率和强度大幅度降低,产业风险得到了有效控制。
其三,菲律宾蛤仔养殖新品系培育方面取得突破性进展,培育出成活率高、生长快菲律宾蛤仔苗种新品系。他们应用张国范研究员首创的“壳色-生长”协同选择的育种模式,培育出壳型壳色具有明显特征,成活率高、生长快的健康苗种---菲律宾蛤仔新品种“斑马蛤”和“海洋红”。该新品种在养殖生产上具有巨大的应用潜力,有望成为世界上第一个人工培育的菲律宾蛤仔新品种。在基因组DNA的核糖体内转录间隔区(ITS)序列研究方面,首次获得菲律宾蛤仔ITS-1和5.8S的完整序列,开发了ITS-1序列扩增的双侧引物,为菲律宾蛤仔的分子遗传育种研究奠定了基础。
    同行专家们鉴定认为,菲律宾蛤仔的健康养殖技术在解决了健康苗种规模培育关键技术的基础上,通过理论和技术的系统集成,在苗种的越冬、中间育成、新品种培育和新的养殖模式方面取得关键性突破;建立了可持续发展的安全高效的“三段法”健康养殖模式,将菲律宾蛤仔的养殖周期缩短了一半,使蛤仔的养殖产业发生了革命性的飞跃。
    在课题组人员和合作单位的努力下,菲律宾蛤仔养殖技术研究不断取得重大进展,从上游的苗种规模培育到下游的海上养殖,菲律宾蛤仔养殖的各关键技术均已取得突破,实现了菲律宾蛤仔资源从自然化向人工化的转变,促进了一个新型产业的形成。同时他们完成与此有关的高水平研究论文20余篇,申请发明专利4项,其中1项已获国家授权,并已经形成稳定的生产技术工艺。2002-2004年培育出菲律宾蛤仔健康苗种430余亿粒,推广养殖面积8万亩,累计产值17亿元。目前,该项技术已经在辽宁省全面推广,菲律宾蛤仔已经成为辽宁省滩涂贝类养殖与出口的主打产品,取得了显著的经济和社会效益。为了推广该项目成果,辽宁省实施了海水养殖“三一八”工程,即到2007年实现蛤仔等滩涂贝类养殖面积300万亩,产量100万吨,产值80亿元的目标。
(撰稿:邢桂方)
 
    点 评:
    张国范课题组针对制约我国滩涂贝类养殖产业发展的瓶颈问题,通过理论和技术的系统集成,突破了菲律宾蛤仔大规模培育、中间育成和海区养殖的历史性难题,创立了“三段法”高效健康养殖模式,并培育出新的养殖品种,建立了环境友好型海水养殖产业,实现了养殖与环境的协调发展,取得了显著的经济和社会效益。这是科研单位与企业联姻的结晶,是科学技术为经济发展服务的一个生动范例,是中国科学院院地合作项目的一个成功典型,很值得一读