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把實驗室搬到“塘頭”
本報記者 鄭天虹 楊深深
每年的冬季,臺山的海風(fēng)總會更緊。海面看上去平靜,水下卻正進入一年里最關(guān)鍵的繁衍期。有人說“農(nóng)民春天播種”,在這里,研發(fā)中心的團隊更像是在“播魚”——去年10月到今年1月,是魚群繁衍的黃金期,系統(tǒng)要跑得更穩(wěn),人的節(jié)奏也要更快。
傍晚的養(yǎng)殖基地,岸邊的燈光一盞盞亮起。辦公室里,一張監(jiān)測圖持續(xù)刷新:水溫、溶氧、鹽度、pH……數(shù)據(jù)像潮水一樣進來。屏幕前的人盯著曲線停了幾秒,低聲說:“再核一下。海上的窗口期不等人?!?/p>
同一時間,距離臺山不算近的珠海,中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院教授盧建國剛上完課,像往常一樣收拾行囊趕往江門臺山。兩年來,作為中山大學(xué)—臺山海洋發(fā)展優(yōu)勢種業(yè)與智慧養(yǎng)殖聯(lián)合研發(fā)中心主任,他幾乎每周都會出現(xiàn)在臺山:到養(yǎng)殖池邊看魚,到塘頭問問題,到實驗室看進展,再回到辦公室盯一眼“海上的圖”。
從實驗室到塘頭,再到海上網(wǎng)箱,最終到百姓餐桌——這條鏈條并不短。但在臺山,這條“魚”確實游得有點快:黃立魚新品系把周期往回“拽”,手機“一張圖”把海況變成可預(yù)警的變量,臺風(fēng)過后新型蠔排的對比讓技術(shù)落地有了最直接的證明。
這不僅是一條魚的故事,在這里,一套“把海的不可控拆成可確定”的方法,正在加速成型。
種源突破:按下分子育種的“快進鍵”
臺山的海很大,種業(yè)的突破,常常從一尾小小的魚苗開始。
在珠海金灣紅旗鎮(zhèn)的一處養(yǎng)殖池邊,水面泛著淡淡的光。一尾尾黃立魚(黃鰭鯛)穿梭游動。它們并不張揚,卻是國家地理標(biāo)志產(chǎn)品“金灣黃立魚”的核心。
投放的魚苗經(jīng)過15個月,體重就能達半斤左右,生長速度比自然生長快了近30%。池邊,盧建國撈起一尾魚認真觀察后,轉(zhuǎn)頭叮囑身旁做記錄的學(xué)生:“回去再琢磨一下:怎么讓這個品種穩(wěn)定繁育?生長周期能否再縮短一點?”
在海洋牧場里,種業(yè)常被稱為“芯片”。但新品種培育,是一塊硬骨頭。以黃立魚為例,傳統(tǒng)育種周期動輒20年以上。
“黃立魚能做出名堂來,其實最初有點‘無心插柳’?!北R建國坦言。一次偶然的了解點燃了他的興趣:這種魚的性別并不“固定”,有雄有雌,甚至?xí)l(fā)生性逆轉(zhuǎn)——先雄后雌。它的生長速度在不同階段還會出現(xiàn)明顯變化:性腺出現(xiàn)前長得快,性成熟前后反而慢下來。
“到底是什么基因在控制這個進程?”他問自己,也問學(xué)生,“能不能用人工手段調(diào)控?”
這個問題,后來變成一段持續(xù)多年的攻堅。從2018年起,團隊圍繞黃立魚開展基因組研究,做了整整五年。真正把科研從“興趣”推向“產(chǎn)業(yè)題”的,是一名學(xué)生的主動上門。
那時,黃俊柔還是學(xué)院生物方向的一名本科生。她去紅旗鎮(zhèn)做社會實踐調(diào)研,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)攸S立魚養(yǎng)殖“成本高、利潤薄”,并不樂觀。她找到盧建國說:“這個問題可能要用研究手段解決?!?/p>
于是,黃俊柔與來自工商管理、計算機等學(xué)科的同學(xué),組建“智漁時代”團隊,盯住三大難題:養(yǎng)殖周期長、育繁難、種質(zhì)差。
他們的思路很“硬核”,也很具體:用基因編輯敲除雄性性別決定基因,在性別分化前介入調(diào)控,盡量讓黃立魚跳過性逆轉(zhuǎn)過程;讓雌雄魚在第一年同步性成熟,把育種周期壓縮一半;再用基因組選育篩選優(yōu)良性狀。
真正難的不是寫出方案,而是把它做到魚卵里去。黃立魚受精卵細胞脆弱,顯微注射稍有偏差就會受損。團隊反復(fù)試驗,調(diào)整針頭規(guī)格、液滴大小、入針角度——這種工作沒有絲毫浪漫,有的只是一天又一天的重復(fù)與校準。盧建國說,那段時間他們最怕聽到一句話:“這批又不行。”
終于在2023年,團隊建立起一套適合黃立魚的分子育種技術(shù)體系,“金灣1號”“金灣2號”兩個新品系相繼誕生:“金灣1號”改善種質(zhì)差、出肉率更高、營養(yǎng)更豐富;“金灣2號”生長速度出現(xiàn)質(zhì)的飛躍,養(yǎng)殖周期可縮短半年,并具備“抗病性強”的屬性。
這套突破技術(shù)很快在臺山形成外溢效應(yīng):截至2024年,臺山優(yōu)質(zhì)黃立魚養(yǎng)殖面積增加2300畝,幫扶區(qū)域畝均產(chǎn)值提升2.5萬元。
當(dāng)初只是研究一個魚種的性別機制,如今卻長成覆蓋基因組育種、生態(tài)養(yǎng)殖、精深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈“科技樹”。
黃立魚只是開端。研發(fā)中心還圍繞臺山蠔、臺山青蟹、臺山鰻魚等國家地理標(biāo)志產(chǎn)品,以及鮸魚等海水魚繼續(xù)攻關(guān)。團隊已完成100多種海水物種的全基因組測序,數(shù)據(jù)庫一旦搭起來,分子選育與基因編輯的“共性技術(shù)”,就能更快地服務(wù)更多物種。
一尾魚苗成長的時間,被他們一點點往回“拽”。
數(shù)字賦能:用手機管理“海洋牧場”
海洋牧場不是把網(wǎng)箱丟進海里那么簡單,它是一套“與天斗、與海斗”的系統(tǒng)工程。廣東臺風(fēng)、洪澇災(zāi)害頻發(fā),海上養(yǎng)殖的風(fēng)險可能在一夜之間爆發(fā)?!翱刻斐燥垺钡酿B(yǎng)殖戶,可能一覺醒來就血本無歸。盧建國常說,“在哪養(yǎng)”和“養(yǎng)什么”一樣關(guān)鍵,這恰恰需要“數(shù)字海洋”的力量——把不可控的海況變成可監(jiān)測、可預(yù)警、可決策的變量。
但數(shù)字化落到海上,必須先過“物理關(guān)”。
高鹽、高腐蝕環(huán)境會讓硬件壽命大幅縮水;水下攝像頭和網(wǎng)箱設(shè)備很快被藤壺、貝類附著;十米以下海水渾濁,畫面噪點多、光照弱,算法識別并不友好;而信號傳輸又決定了數(shù)據(jù)能否從海上傳回岸上、回到手機屏幕里。團隊最初做水下監(jiān)測時常遇到“看得見但看不清、傳得出但傳不穩(wěn)”的窘境:鏡頭拍到了魚群,可畫面像蒙了一層紗;參數(shù)采到了,可信號斷斷續(xù)續(xù),預(yù)警晚半小時就可能錯過處置窗口。
解決辦法不是“多買幾臺設(shè)備”,而是把海洋工程、通信、AI算法一并拉進同一條生產(chǎn)線。團隊引入AI技術(shù)優(yōu)化算法,與運營商合作加強信號傳輸,多輪迭代之后,水底的AI攝像頭可以實時分析魚群攝食、游動等行為特征,智能識別缺氧、魚病等異常信號,并提前預(yù)警。岸上,海洋牧場智能監(jiān)控系統(tǒng)匯總水溫、溶解氧、pH等12項水質(zhì)參數(shù),以及氣象、魚群與設(shè)備狀態(tài)等多維數(shù)據(jù)。對養(yǎng)殖者而言,最直觀的變化是“一張圖管理”——打開手機,就能看到魚群動態(tài)、預(yù)估產(chǎn)量、設(shè)備狀態(tài),像是看一個隨時更新的“海上儀表盤”。
更關(guān)鍵的是,數(shù)字化不僅監(jiān)測“眼前的魚”,還要回答“這片海能不能養(yǎng)、什么時候不該養(yǎng)”。團隊利用環(huán)境遙感評估等技術(shù),為海洋牧場尋找“安全區(qū)”,提前規(guī)避臺風(fēng)與藻華等風(fēng)險。海況由此從“突發(fā)事件”變成“可提前量化的概率事件”:不是等風(fēng)來了再搶救,而是盡可能讓風(fēng)險在決策前端就被削弱。
而在“智慧”之外,他們強調(diào)“生態(tài)”。
在研發(fā)中心的工作邏輯里,現(xiàn)代化海洋牧場不應(yīng)只有產(chǎn)量導(dǎo)向,而要在生態(tài)承載力約束下做可持續(xù)養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型。微生物與新型飼料實驗室負責(zé)人林根妹說,團隊在做種質(zhì)資源調(diào)查時,會同步采集水體與沉積物樣本,分析生物環(huán)境指標(biāo)與生物多樣性關(guān)系,構(gòu)建“養(yǎng)殖—生態(tài)”協(xié)同評估體系。環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測實驗室負責(zé)人馮建祥則帶隊系統(tǒng)開展紅樹林、鹽沼、海草床等藍碳生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能評估,并深入探究固碳機制與生態(tài)修復(fù)路徑。
在外界看來,這些工作離“出魚”似乎很遠;在團隊看來,這是現(xiàn)代化海洋牧場“高質(zhì)量”的前提:魚要長得快,也要長得穩(wěn);產(chǎn)業(yè)要擴得大,也要擴得久。數(shù)字技術(shù)和生態(tài)評估,最終指向同一個目標(biāo)——讓“藍色糧倉”既充盈,也可持續(xù)。
協(xié)同攻關(guān):把實驗室搬到“塘頭”
如何讓實驗室的成果真正“游”到百姓的餐桌上?“企業(yè)出題,科研答題,政府護航”,是研發(fā)中心給出的答案。
“我們不局限于一個科研項目,而是以產(chǎn)業(yè)結(jié)果為導(dǎo)向,實行統(tǒng)一部署、分工協(xié)作、階段評估?!北R建國介紹,由中山大學(xué)牽頭組建的研發(fā)中心在臺山設(shè)有300平方米的辦公與實驗場地,匯聚來自不同高校的科研團隊。
“要用頂尖的技術(shù),解決‘接地氣’的產(chǎn)業(yè)難題?!边@是盧建國常對學(xué)生說的話。在臺山,越來越多的師生把實驗室搬到塘頭,把論文寫在大地上。
“實驗室里水質(zhì)、溫度都能精準控制,但在不同的基地,環(huán)境都不一樣。”中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院博士生麥文鴻介紹,“我們在塘頭直接進行分子育種工作,孵化的魚能夠更好地適應(yīng)基地的水質(zhì)條件,大大提升成功率。”
“我的老家就是個漁村,從小就接觸了很多漁民,知道在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)還有很大的發(fā)展空間。我希望通過深造,更好地服務(wù)社會,服務(wù)自己的家鄉(xiāng)。”麥文鴻說。
這種“頂天立地”的追求,吸引著更多學(xué)子。
2025年暑期,碩士生施明宇調(diào)研青蟹養(yǎng)殖,一開始就碰了壁?!敖?jīng)過科學(xué)養(yǎng)殖加上人工選育的本地青蟹苗種效益更高,但當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶會認為‘野生的就是好的’,養(yǎng)殖方式還是更愿意效仿周圍養(yǎng)得好的養(yǎng)殖戶?!笔┟饔钫f,“做科研并不是在實驗室就能完成的,只有去到一線,才能發(fā)現(xiàn)問題?!?/p>
青蟹種苗繁育負責(zé)人、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院研究員馬凌波介紹,野捕苗種質(zhì)量參差不齊,體格大小、蛻殼時間存在差異都會大大降低成活率,導(dǎo)致養(yǎng)殖收益不理想?!?025年8月,我們成功孵化出第一批優(yōu)質(zhì)青蟹蟹苗,并建成覆蓋親蟹篩選、恒溫抱卵管理、孵化環(huán)境調(diào)控等環(huán)節(jié)的標(biāo)準化技術(shù)體系。接下來,優(yōu)質(zhì)蟹苗將通過校企合作、捐贈等方式推廣到養(yǎng)殖戶手中,確保質(zhì)量可控、來源可溯?!瘪R凌波說。
此外,地方國企海洋集團則負責(zé)管理養(yǎng)殖平臺,保障科研成果的產(chǎn)業(yè)化落地;地方以政策扶持和平臺建設(shè),將優(yōu)勢種苗、智慧養(yǎng)殖技術(shù)和先進產(chǎn)業(yè)模式推廣給廣大養(yǎng)殖戶?!翱蒲袌F隊和企業(yè)是產(chǎn)學(xué)研合作中的核心。由于長期駐點工作,對于企業(yè)在養(yǎng)殖過程中遇到的問題,我們能夠及時反饋、快速響應(yīng)。”盧建國說。
盧建國回憶,2025年9月,超強臺風(fēng)“樺加沙”過后,臺山不少傳統(tǒng)木蠔排被沖毀,而研發(fā)中心提前布設(shè)的新型高分子塑料蠔排,卻損失很小。
“傳統(tǒng)木蠔排成本低但抗風(fēng)差。我們和企業(yè)協(xié)同研發(fā)的塑料蠔排,抗風(fēng)效果好,而且經(jīng)久耐用?!北R建國說,目前,2500吊優(yōu)質(zhì)臺山蠔苗已在臺山海洋發(fā)展集團旗下的新型抗風(fēng)浪蠔排率先進行產(chǎn)業(yè)化示范。研發(fā)中心將與當(dāng)?shù)卣?、企業(yè)合作,進一步推廣這種新型蠔排。
中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院黨委書記李春榮表示,中山大學(xué)將積極響應(yīng)“十五五”規(guī)劃中加強海洋開發(fā)利用保護的要求,努力將研發(fā)中心建設(shè)成為“產(chǎn)學(xué)研”一體推進、校地協(xié)同育人的示范平臺?!耙愿咚娇蒲袆?chuàng)新賦能海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,加快培育海洋領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力,守護好祖國的‘藍色糧倉’?!?/p>
未來,依托中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院與馬來西亞、斯里蘭卡、印度尼西亞、孟加拉國等共建“一帶一路”國家建立的合作模式,江門臺山的海洋牧場模式將有望走出國門,成為中國“藍色經(jīng)濟”的國際樣板。
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