中國海洋牧場再升級

駱曉昀

30萬噸級超大型養殖工船效果圖（漁業機械儀器研究所/供圖）

2023年5月27日，由中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所（以下簡稱“漁機所”）為青島國信自主研發的30萬噸級超大型養殖工船取得中國船級社授予的原則性認可（AIP）證書，這表明該型養殖工船將進入設計招標階段。

在這一領域，中國再次領先。1年前的5月份，全球首艘10萬噸級智慧漁業大型養殖工船“國信1號”已正式交付使用，經養殖試驗后已進入商業產出階段。

“建設現代海洋牧場，發展深水網箱、養殖工船等深遠海養殖。”《中共中央、國務院關于做好2023年全面推進鄉村振興重點工作的意見》如是要求。近年來，隨著我國發展生態漁業和建設海洋強國步伐的加快，我國海洋養殖逐漸開始由近海走向深遠海，深遠海養殖裝備產業步入快車道。

“貧海”求富漁

“去深海牧漁”曾是中國科學家長期以來的愿望。

20 世紀 70 年代，還在中國水產科學研究院黃海水產研究所擔任實習研究員的雷霽霖院士，參加了青島市舉辦的某次繪畫比賽。他在作品中把廠房畫到了海上，又白描了幾條海豚，如同草原上的牧羊犬般“牧漁”。

雷霽霖在“未來海洋牧場”建設藍圖中，提出了海上養魚工廠的初步設想和愿景，養殖工船的構想和雛形由此產生。20世紀90年代，漁機所前任所長丁永良在跟蹤海上工業化養魚的研發進程中，敏銳發現養殖工船是未來水產養殖的方向，提出了在中國發展大型養殖工船的倡議。

“在中國海域的自然條件下，大型游弋式養殖工船的研創和發展，成為規模化高效水產養殖的一條重要途徑。”諶志新說。

“1998年，我國從挪威引進HDPE（高密度聚乙烯）重力式深水網箱，開啟了國內深遠海養殖業發展。目前，深水網箱、大型桁架類鋼結構網箱和大型游弋式養殖工船已成為我國深遠海養殖業的三種主要形式。”漁機所副所長諶志新告訴《瞭望東方周刊》。

“‘淺、大、多、少是我國經濟海域的四大自然特點。其分別指水深淺、水體溫差大、臺風多和水體交換量少。”漁機所深遠海養殖裝備科技創新團隊首席科學家、國信1號養殖工船設計總師崔銘超告訴《瞭望東方周刊》，“從海域自然條件來說，我們海洋養殖的‘自然家底并不厚。”

溪頭鎮是陽江市深水網箱最大基地，共有400多口網箱。2022年7月，臺風“暹芭”登陸廣東，當地超過90%的深水養殖網箱被打爛、摧毀，或沖到岸上，或不知去向。據統計，當地深水養殖業損失超過7億元。

“2017年6月，中國青島武船重工有限公司向挪威薩爾瑪（Salmar）公司交付了當時全球最大的深遠海大型智能漁場‘Ocean Farm 1，其成功實踐啟發了我國水產養殖科學家和海洋工程裝備技術人員，開始創新研發多種形式的深遠海養殖設施。”諶志新說。

然而，在如千島湖般風平浪靜的挪威峽灣，總高69米（相當于23層樓高）、直徑110米、養殖容積達到25萬立方米，造價近7億克朗的“Ocean Farm 1”拖回安裝后，依然發生傾斜事故。

“在中國海域的自然條件下，大型游弋式養殖工船的研創和發展，成為規模化高效水產養殖的一條重要途徑。”諶志新說。

海工企業入局

丁永良提出大型養殖工船概念后，漁機所經過20多年的積累，在養殖工船總體研究和系統構建的道路上不斷探索和嘗試，完成了以“大型養殖工船功能與船型”“魚類集約化船載艙養工藝與裝備”為核心的創新性成果。

依托上海市創新行動計劃“大型海上漁業綜合服務平臺總體技術研究（2015—2017）”項目，漁機所時任所長徐皓和首席科學家諶志新，著手組建深遠海養殖創新團隊，推動大型養殖工船系統功能與總體設計、安全保障和綜合性能優化等關鍵技術研究。

到深遠海進行魚類全周期養殖，技術創新的同時，必須對海洋工程裝備制造有深度了解，崔銘超就是從世界知名海洋工程裝備企業（以下簡稱“海工企業”）走出來的總裝專家。

崔銘超帶領漁機所深遠海養殖團隊，依托青島海洋科學與技術試點國家實驗室啟動的“深藍漁業技術創新工程專項（2018—2021）”，開展養殖工船自航及系泊工況下的耐波性能研究，分析養殖工船動力系統的合理配置，獲取了動力系統最佳配置方案。

團隊研發了船載艙養結構、智能裝備和養殖工船基本船型，提出了以大黃魚、黃條鰤、大菱鲆、大西洋鮭等為養殖對象的工船養殖模式，形成了一批以“船載艙養”技術為核心內容的自主知識產權。

科研項目要落地，需要企業投資。2018年11月，崔銘超深度參與了與國信集團和中船集團的投資意向溝通談判。“開始非常難，我們做了完整詳細的匯報——從基本船型到養殖工廠的功能區劃分，再到適宜海域以及養殖系統構建。最終，他們決定上這個項目。”

2019年7月4日，國信與中船合資公司注冊成立；8月6日，“國信1號”可行性研究通過；9月5日，設計標書招標；12月，建造標書招標。2020年6月，該項目與青島北海造船廠簽訂了建造合同。

“整個項目的造價超過5億元，是自主科創技術的首次應用，能否安全生產、能否保質保量、如何保證盈利，各方面都存在諸多擔憂。”崔銘超說，“船載艙養，形象地比喻艙內的水流如同給魚打造的‘跑步機。水體持續流動交換，才能在增加養殖密度的情況下保證水質適宜。但是，黃魚對噪音和震動十分敏感，而發電機和水泵不可避免會有震動噪聲，大黃魚能不能存活？在艙養情況下，魚的長勢又能不能達標？這些都是問題。”

實際上，因為對震動敏感的特性，野生大黃魚一度瀕臨滅絕。上世紀70年代，中國漁民曾采用敲罟的方式捕撈——每到繁殖期，大黃魚聚集產卵形成漁汛，漁民便聚集于漁船一起敲竹板，使水中產生共振，大魚小魚皆因“腦震蕩”而浮起被捕撈。

2020年，國信中船購入一條二手散裝貨船。當年11月，這條安裝了先進船載艙養設備的中試船投入養殖試驗。“中試船證明黃魚能活；在二期生產對照實驗中，船載艙養的黃魚的生長速度達到浙江、福建養殖對照組網箱的3倍左右。”崔銘超說。

另一重考驗是水溫。每到夏天，當水溫達到22-26攝氏度最佳養殖水溫閾值后，黃魚營養代謝更旺盛，容易滋生病害。而大型游弋式養殖工船可以避免這個問題——冬天可以在福建養殖，夏天可以去青島，確保黃魚全年健康生長。

養殖工船全球專利布局

我國深遠海養殖設施研發投產一直走在攻堅克難的路上。

第一個全潛式大型桁架類網箱為“深藍1號”，該平臺2018年建造，1年后布置在離日照110海里的外海冷水團區域，開展三文魚養殖；第一個半潛式大型桁架類網箱為“德海1號”，2018年在珠海萬山桂山島海域，其桁架結構經歷了17級臺風考驗；第一個坐底式大型桁架類網箱為“長鯨1號”，2019年布置在大欽島海域，配置了全程機械化作業裝備和數字化監控系統。

“國信1號”智慧控制室（漁業機械儀器研究所/供圖）

“國信1號”是我國第一艘、全球首艘大型養殖工船，于2022年5月20日交付使用，經1年多的游弋養殖試驗，無論是養殖成活率、增長率還是養殖品質都達到了預期效果。其已建立了全程工業化高效移動養殖模式，成為支撐我國南魚北養的有效途徑。

“在封閉式養殖工船的創制研發進程中，漁機所首創的‘船載艙養海上工業化養殖方式，突破了大型魚艙水體交換與流場構建、船舶減振制蕩技術與魚艙結構、工業化養殖精準投喂與智能管控等關鍵技術，形成了多項自主知識產權。”諶志新說，目前圍繞封閉式養殖工船及相關領域，研發團隊在全球范圍提交了72件專利申請。

向深海要“福利”

2023年的中央一號文件強調，“樹立大食物觀”。中國這個有著14億多人口的大國，要解決好吃飯問題、保障糧食安全，既要向陸地要食物，也要向海洋要食物，耕海牧漁，建設海上牧場、“藍色糧倉”。

“‘國信1號共有15個大艙，每個艙容積為5600立方米，相當于兩個標準游泳池，滿產產能3700噸，實現全機械化作業后船上工作人員僅35人，人均年產達到105噸。”諶志新說。

聯合國糧農組織（FAO）發布的《2022年世界漁業和水產養殖狀況》FAO最新報告稱， 2020年，世界漁業和水產養殖總產量上升至歷史最高水平，當前水產食品對糧食安全和營養的貢獻之大前所未有。“2020年，全球水產養殖產量達到創紀錄的1.2億噸，貿易額2648億美元。在智利、中國和挪威的帶動下，除埃及和尼日利亞外，全球所有地區的水產養殖產量都出現增長。”

到2030年，全球水生動物總產量（野生捕撈和水產養殖）預計將達到2.02億噸；水產食品消費量增長15%，人均供應將達到21.4公斤。

在封閉式養殖工船的研發進程中，漁機所研究團隊已實現了全球深遠海養殖領域技術領跑的發展態勢。據悉，30萬噸級超大型養殖工船投入使用后，船上所需工作人員不會超過40名，這意味著人均產量將再增3倍。

“我們養的深遠海野游大黃魚，吃在嘴里口感輕盈、余味甜鮮。大型游弋式養殖工船群逐步配置完成后，各類水產將走向全球千家萬戶。”崔銘超說。