■記者 李晨

接近年底，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）深遠海養殖裝備創新團隊首席科學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10萬噸級智慧漁業大型封閉式養殖工船“國信1號”正式交付運營，新的工船設計方案讓他應接不暇。

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不少企業紛紛表達意向，將投資定制造價達數億元的10萬噸級封閉式養殖工船，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殖“航母”的訂單。

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

夢船：一張藍圖引發的科研

海產是備受人們歡迎的食品。“如果在深海海域開展人工魚類養殖，年產量可達3900萬噸。”漁機所科研處處長、研究員劉晃說，走向深遠海，拓展新空間，發展綠色工業化養殖已經成為必然趨勢。

然而，深海養殖面臨著“靈魂拷問”：在哪里養？養什么？怎么養？

早在20世紀70年代，中國工程院院士、中國水產科學研究院黃海水產研究所研究員雷霽霖在構想“未來海洋牧場”建設藍圖時，就提出了海上養魚工廠的初步設想和愿景。

該所研究員莊志猛回憶說，養殖工船的構想和雛形大致可以追溯到四五十年前。當時，漁機所研究員丁永良長期跟蹤海上工業化養魚研發進程。他梳理總結提出了養殖工船的概念，并指出養殖工船需要構建全過程“完全養殖”，自成體系“獨立生產”，要實現機械化、自動化、信息化，同時注重“結合旅游”“綠色食品”“全年生產”“后勤保障”等技術方向，為中國封閉式養殖工船技術研發構建了基本的體系框架。

從此，幾代科學家接力完成了大型封閉式養殖工船的研發歷程。

改船：機遇與挑戰并存

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殖工船的方案進入了業界視野。

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強國的研發動向。他向漁機所科研團隊建議，應當加緊相關研究，或許有機會實現深海封閉式養魚的夢想。

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

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，漁機所團隊開展了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，完成了國內首艘具備自航能力，集養殖、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綜合生產平臺的工程化總體技術方案。

他們還依托青島海洋科學與技術試點國家實驗室鰲山創新計劃課題，完成了3000噸級科研示范養殖工船“魯嵐漁61699”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溝通交流，既了解生產實際問題，又反復在設計方案上改進和創新，最終形成了具有自主知識產權的，集養殖、繁育、加工、物流補給等多功能于一體的規模化養殖工船技術方案，還先后為企業完成了10萬、20萬和30萬噸級等系列舊船改造養殖工船的可行性研究。

2016年，中國水產科學研究院和青島海洋科學與技術試點國家實驗室聯合多家單位一起成立深藍漁業科技創新聯盟。深遠海水產養殖是該聯盟重點任務之一。這大大推動了相關研發工作的進展。

然而，當漁機所與合作方準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限制，引進油輪改造的方案難以實現。

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與技術試點國家實驗室認識了青島國信集團的負責人。

作為青島市政府授權青島市國資委履行出資人職責的國有獨資公司，青島國信集團當時正在考慮向海洋產業拓展業務，然而苦于找不到合適的項目。

深海養殖工船的概念一經推出，就引起了青島國信集團很大的興趣。“我們花了一年多時間，讓青島國信集團理解和接受深海封閉式養殖工船的概念和設計理念。最終，他們認為可行，并決定投資建造10萬噸級封閉式養殖工船。”崔銘超說。

2018年，受青島國信集團委托，漁機所承擔了10萬噸級大型養殖工船“國信1號”的總體設計任務。崔銘超告訴記者，從設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”的改裝設計和大黃魚船載艙養中試試驗。通過兩個生長期的養殖試驗，他們實現了大黃魚集約化船載艙養，養殖密度達到20千克/立方米，養成存活率達到95%以上，生長性能明顯優于傳統網箱養殖。

今年5月，全球首艘10萬噸級大型養殖工船“國信1號”交付運營，標志著可以適應無限航區要求的海上工業化養殖的開啟。

劉晃介紹，封閉式養殖工船以船載艙養為主體，通過抽取下層優質海水在隔離的魚艙中進行集約化養殖，單艙水體達數千至數萬立方米，相當于在海上建立了一座超大型的工廠化養殖車間。它具有封閉式養殖系統，可以游弋在更開放的遠海，利用不同海域季節性水文條件，構建全程適宜、水質優良的水溫環境，可主動躲避臺風侵襲，達到高效安全生產的效果。

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

“封閉式養殖工船將引領海水養殖進入規模化、工業化、自動化、智能化的現代漁業階段。”漁機所所長、研究員徐皓說，未來，該團隊將圍繞“在哪養、養什么、怎樣養、怎么實現盈利”等科技問題和產業需求，注重現代裝備技術與水產養殖技術的深度融合。一方面，選育針對不同海域特點、不同養殖環境、滿足市場需求的適養品種，加強船載艙養條件下魚類行為機理研究，通過對養殖小環境的精準調控，實現可持續福利養殖；另一方面，突破工程裝備與養殖工藝耦合度較低的問題，研發針對性強、適用性好的精準智能投喂、自動起捕作業、連續生態捕撈、船載加工等技術裝備，大力提升養殖工船的機械化、信息化和智能化水平。

《中國科學報》 (2022-12-05 第4版 轉移轉化)