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■記者 李晨

接近年底，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所（以下簡稱漁機所）深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖裝備創(chuàng)新團隊首席科學(xué)家崔銘超除了像往年那樣忙碌外，還多了一份喜悅和欣慰。自從今年5月全球首艘10萬噸級智慧漁業(yè)大型封閉式養(yǎng)殖工船“國信1號”正式交付運營，新的工船設(shè)計方案讓他應(yīng)接不暇。

(資料圖片僅供參考)

不少企業(yè)紛紛表達(dá)意向，將投資定制造價達(dá)數(shù)億元的10萬噸級封閉式養(yǎng)殖工船，首艘工船的客戶青島國信集團也追加了30萬噸級巨型封閉式養(yǎng)殖“航母”的訂單。

“第一艘10萬噸級封閉式養(yǎng)殖工船‘國信1號’的成果轉(zhuǎn)化金額已經(jīng)超過千萬元，這是我們所歷史上最大的成果轉(zhuǎn)化單子。”崔銘超告訴《中國科學(xué)報》，該船養(yǎng)殖的海魚已經(jīng)上市，擺上了老百姓的餐桌。

夢船：一張藍(lán)圖引發(fā)的科研

海產(chǎn)是備受人們歡迎的食品?！叭绻谏詈：Ｓ蜷_展人工魚類養(yǎng)殖，年產(chǎn)量可達(dá)3900萬噸?！睗O機所科研處處長、研究員劉晃說，走向深遠(yuǎn)海，拓展新空間，發(fā)展綠色工業(yè)化養(yǎng)殖已經(jīng)成為必然趨勢。

然而，深海養(yǎng)殖面臨著“靈魂拷問”：在哪里養(yǎng)？養(yǎng)什么？怎么養(yǎng)？

早在20世紀(jì)70年代，中國工程院院士、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所研究員雷霽霖在構(gòu)想“未來海洋牧場”建設(shè)藍(lán)圖時，就提出了海上養(yǎng)魚工廠的初步設(shè)想和愿景。

該所研究員莊志猛回憶說，養(yǎng)殖工船的構(gòu)想和雛形大致可以追溯到四五十年前。當(dāng)時，漁機所研究員丁永良長期跟蹤海上工業(yè)化養(yǎng)魚研發(fā)進程。他梳理總結(jié)提出了養(yǎng)殖工船的概念，并指出養(yǎng)殖工船需要構(gòu)建全過程“完全養(yǎng)殖”，自成體系“獨立生產(chǎn)”，要實現(xiàn)機械化、自動化、信息化，同時注重“結(jié)合旅游”“綠色食品”“全年生產(chǎn)”“后勤保障”等技術(shù)方向，為中國封閉式養(yǎng)殖工船技術(shù)研發(fā)構(gòu)建了基本的體系框架。

從此，幾代科學(xué)家接力完成了大型封閉式養(yǎng)殖工船的研發(fā)歷程。

改船：機遇與挑戰(zhàn)并存

2003年，國際海事組織（IMO）通過MARPOL73/78防污公約附則Ⅰ修正案，為淘汰單殼油輪制定了時間表。在大量單殼油輪將被淘汰的背景下，利用便宜的、被淘汰的單殼油輪改造養(yǎng)殖工船的方案進入了業(yè)界視野。

丁永良很快注意到單殼油輪被淘汰帶來的機遇，同時觀察到國際上漁業(yè)強國的研發(fā)動向。他向漁機所科研團隊建議，應(yīng)當(dāng)加緊相關(guān)研究，或許有機會實現(xiàn)深海封閉式養(yǎng)魚的夢想。

劉晃介紹，漁機所于2012年立項開展利用油輪改建養(yǎng)殖工船的可行性研究，提出了10萬噸級阿芙拉型油輪的養(yǎng)殖工船改建方案。他們當(dāng)時設(shè)計的養(yǎng)殖水體為7.5萬立方米，可形成年產(chǎn)4000噸以上海水魚的養(yǎng)殖能力，并創(chuàng)新研發(fā)了一種船載海洋養(yǎng)殖系統(tǒng)，可以在水溫合適、水質(zhì)優(yōu)良的海域進行養(yǎng)殖，還可以應(yīng)急躲避臺風(fēng)，降低養(yǎng)殖風(fēng)險。

依托上海市創(chuàng)新行動計劃“大型海上漁業(yè)綜合服務(wù)平臺總體技術(shù)研究（2015—2017）”項目，漁機所團隊開展了大型養(yǎng)殖工船系統(tǒng)功能與總體設(shè)計、安全保障和綜合性能優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)研究，完成了國內(nèi)首艘具備自航能力，集養(yǎng)殖、繁育、加工、物流補給等多功能于一體的10萬噸級大型游弋式漁業(yè)綜合生產(chǎn)平臺的工程化總體技術(shù)方案。

他們還依托青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室鰲山創(chuàng)新計劃課題，完成了3000噸級科研示范養(yǎng)殖工船“魯嵐?jié)O61699”的研制改造，并開展了部分功能性試驗驗證。

劉晃說，在這個過程中，團隊成員不斷與不同企業(yè)溝通交流，既了解生產(chǎn)實際問題，又反復(fù)在設(shè)計方案上改進和創(chuàng)新，最終形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的，集養(yǎng)殖、繁育、加工、物流補給等多功能于一體的規(guī)模化養(yǎng)殖工船技術(shù)方案，還先后為企業(yè)完成了10萬、20萬和30萬噸級等系列舊船改造養(yǎng)殖工船的可行性研究。

2016年，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院和青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室聯(lián)合多家單位一起成立深藍(lán)漁業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟。深遠(yuǎn)海水產(chǎn)養(yǎng)殖是該聯(lián)盟重點任務(wù)之一。這大大推動了相關(guān)研發(fā)工作的進展。

然而，當(dāng)漁機所與合作方準(zhǔn)備引進阿芙拉型單殼油輪進行改造時，卻受到各種國際法規(guī)限制，引進油輪改造的方案難以實現(xiàn)。

造船：遇知音夢想成真

就在改造方案按下暫停鍵的時候，2017年，漁機所團隊通過合作方青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室認(rèn)識了青島國信集團的負(fù)責(zé)人。

作為青島市政府授權(quán)青島市國資委履行出資人職責(zé)的國有獨資公司，青島國信集團當(dāng)時正在考慮向海洋產(chǎn)業(yè)拓展業(yè)務(wù)，然而苦于找不到合適的項目。

深海養(yǎng)殖工船的概念一經(jīng)推出，就引起了青島國信集團很大的興趣?！拔覀兓艘荒甓鄷r間，讓青島國信集團理解和接受深海封閉式養(yǎng)殖工船的概念和設(shè)計理念。最終，他們認(rèn)為可行，并決定投資建造10萬噸級封閉式養(yǎng)殖工船。”崔銘超說。

2018年，受青島國信集團委托，漁機所承擔(dān)了10萬噸級大型養(yǎng)殖工船“國信1號”的總體設(shè)計任務(wù)。崔銘超告訴記者，從設(shè)計方案完成開始造船到交付給青島國信集團，“大約用了18個月的時間，克服了多種困難，終于順利建成”。

團隊同時開展了5000噸級中試船“國信101”的改裝設(shè)計和大黃魚船載艙養(yǎng)中試試驗。通過兩個生長期的養(yǎng)殖試驗，他們實現(xiàn)了大黃魚集約化船載艙養(yǎng)，養(yǎng)殖密度達(dá)到20千克/立方米，養(yǎng)成存活率達(dá)到95%以上，生長性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖。

今年5月，全球首艘10萬噸級大型養(yǎng)殖工船“國信1號”交付運營，標(biāo)志著可以適應(yīng)無限航區(qū)要求的海上工業(yè)化養(yǎng)殖的開啟。

劉晃介紹，封閉式養(yǎng)殖工船以船載艙養(yǎng)為主體，通過抽取下層優(yōu)質(zhì)海水在隔離的魚艙中進行集約化養(yǎng)殖，單艙水體達(dá)數(shù)千至數(shù)萬立方米，相當(dāng)于在海上建立了一座超大型的工廠化養(yǎng)殖車間。它具有封閉式養(yǎng)殖系統(tǒng)，可以游弋在更開放的遠(yuǎn)海，利用不同海域季節(jié)性水文條件，構(gòu)建全程適宜、水質(zhì)優(yōu)良的水溫環(huán)境，可主動躲避臺風(fēng)侵襲，達(dá)到高效安全生產(chǎn)的效果。

“國信1號”大型養(yǎng)殖工船載重量10萬噸，養(yǎng)殖水體近8萬立方米，養(yǎng)殖產(chǎn)能達(dá)到3000~5000噸/年，等同于一個5000畝以上的池塘養(yǎng)殖場的魚產(chǎn)量，相當(dāng)于50棟以上占地2000平方米的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間，可以替代3000個以上的近岸“魚排”。

“封閉式養(yǎng)殖工船將引領(lǐng)海水養(yǎng)殖進入規(guī)?；?、工業(yè)化、自動化、智能化的現(xiàn)代漁業(yè)階段?！睗O機所所長、研究員徐皓說，未來，該團隊將圍繞“在哪養(yǎng)、養(yǎng)什么、怎樣養(yǎng)、怎么實現(xiàn)盈利”等科技問題和產(chǎn)業(yè)需求，注重現(xiàn)代裝備技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的深度融合。一方面，選育針對不同海域特點、不同養(yǎng)殖環(huán)境、滿足市場需求的適養(yǎng)品種，加強船載艙養(yǎng)條件下魚類行為機理研究，通過對養(yǎng)殖小環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控，實現(xiàn)可持續(xù)福利養(yǎng)殖；另一方面，突破工程裝備與養(yǎng)殖工藝耦合度較低的問題，研發(fā)針對性強、適用性好的精準(zhǔn)智能投喂、自動起捕作業(yè)、連續(xù)生態(tài)捕撈、船載加工等技術(shù)裝備，大力提升養(yǎng)殖工船的機械化、信息化和智能化水平。

《中國科學(xué)報》 (2022-12-05 第4版 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化)