4 G; D, W9 q0 r' C7 w《瞭望》杂志封面及中国工程院院士包振民照片
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我们完成了多种贝类的精细基因组图谱绘制，建立了全球最大、种类最多的基因组综合数据库，使我国成为掌握贝类基因资源最多的国家我国海水养殖的主要贝类是双壳类，如扇贝、牡蛎等，与其他大农业生产一样，优良品种、养殖模式和病害防治等要素，都是产业可持续高质量发展的关键% N# Q: c1 z, x; L& U7 N* a
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文 |《瞭望》新闻周刊记者 陈凯姿
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扇贝是著名的海产珍品。20世纪60年代，我国的扇贝年产量仅几十吨，过度的传统捕捞方式，使其产量一度急剧下降，发展人工养殖随即被提上议事日程。1 G8 f+ `, } e) y
苗种是发展人工养殖的关键。经过半个多世纪的不懈努力，我国水产科学家研发了一系列扇贝采苗、育苗、生产技术和设施，掀起了海水养殖业的“第三次浪潮”。其中，中国工程院院士、中国海洋大学教授包振民，更是水产养殖领域家喻户晓的人物。他潜心从事扇贝遗传学与育种研究，与研究团队培育了“蓬莱红”等7个扇贝国家审定新品种，使我国扇贝养殖业摆脱了依赖野生苗种的局面，推动我国水产生物分子育种技术走上国际前沿。现在，我国扇贝年产量近200万吨，成为价格便宜、稳定的大宗贝类，昔日海珍走进了千家万户。) c4 V/ Y, D7 ?5 l. r1 I X
接受《瞭望》新闻周刊记者采访过程中，包振民院士一直强调要贯彻“树立大食物观”“向江河湖海要食物”的精神。他认为，目前我国虽已成为世界第一水产养殖大国，仍需持续突破水产品良种瓶颈，依托种质创新、养殖技术创新，拓展新的发展空间，保障水产业稳定持续和高质量发展。从海珍到大宗贝类，扇贝养殖丰富老百姓菜篮子《瞭望》：扇贝等贝类水产养殖的重要性体现在哪里？包振民：扇贝是一种贝类。我们熟知的海产八珍之一“干贝”，就是它的闭壳肌干制品。由于肉质鲜美，营养丰富，扇贝中的许多种类是世界重要海洋渔业资源，我国北方的栉孔扇贝和南方的华贵栉孔扇贝等都是重要的经济种。水产品含有高质量蛋白质和不饱和脂肪酸，对人的健康非常有益。我国是世界第一水产养殖大国，目前水产品总产量占全球70%左右，为国人供给了三分之一的蛋白质需求，而贝类养殖又占我国海水养殖总产量的60%以上。此外，海水养殖的贝类主要滤食单细胞藻类，其减排固碳作用显著。贝壳以碳酸钙形式长期封存二氧化碳，在国际上被誉为最高效、最绿色的农业生产蛋白技术之一。我国贝类养殖每年总碳汇达200余万吨，相当于义务造林80余万公顷。所以说，包括贝类在内的水产养殖，在保障国家食物安全、助力乡村振兴、保护生态环境等方面都有不可小觑的价值，对我国大农业健康均衡发展更具有战略意义。《瞭望》：扇贝是怎样从曾经的海珍到端上普通人餐桌的？包振民：扇贝在很长时期里是一种名贵海产品。我国扇贝养殖业发展，是伴随着种苗技术的进步而成长起来的。20世纪70年代，我的老师王如才教授等人解决了苗种繁育技术问题，推动我国扇贝养殖业飞速发展。但到了20世纪90年代，扇贝大规模病害暴发，产业跌入低谷。大家形成了一个共识：高产抗逆良种的缺乏是产业发展的关键制约因素。我和我的团队围绕扇贝的遗传育种开展了系统的研究。我们评价了扇贝的种质资源状况，建立了贝类现代育种技术BLUP遗传评价技术平台和全基因组选择育种技术体系，特别是在高通量基因分型技术方面取得重要进展，开发了系列分型技术，使全基因组选择在水生生物的实际育种实践中成为可能。育种核心技术的创新大大加快了育种进程。我们先后培育了“蓬莱红”等7个扇贝国家审定新品种。2021年，我国生产优质大规格贝类苗种达到3.3万亿粒，其中扇贝苗种在3000亿粒以上。现在来讲，扇贝确实已经端上了普通家庭的餐桌，跌下了名贵海珍品的“神坛”。几十年来，在一些农产品、海产品价格上涨的状况下，扇贝的价格基本保持稳定，成为目前最便宜的水产品之一。《瞭望》：你在开展扇贝研究过程中，克服了哪些困难？包振民：我们在开展贝类遗传育种研究、创建新的分子育种技术体系、建立扇贝种业技术和种苗生产体系的过程中，确实克服了不少困难。首先，我国贝类育种基础十分薄弱，育种的基础积累要从野生苗种起步，可以说是从零开始。同时，作为变温动物，扇贝的生长发育受温度等环境影响大，畜禽等动物的育种经验往往不适合水产育种分析，因此难以借鉴。加上许多技术系统的建立需要从基础技术起步，如在开发高通量基因分型技术时，我们率先提出了开发液相芯片的思路，并用3年多时间完成了基础核心技术研发工作。而在即将推广应用时，当初选择的测序平台公司倒闭了，前期基于该测序平台的技术研发努力付诸东流。团队成员们鼓起勇气从头再来，最后才获得成功。水产育种工作是非常艰辛的，繁育场大多远离城镇，生活条件简陋。由于扇贝育种在早春进行，30余年来，我们团队许多科研人员都在育苗场度过春节，靠的是执着的意志和奉献精神。欣慰的是，通过我们的努力，我国扇贝养殖业已经摆脱了依赖野生苗种的局面。研发“好苗子”，走好水产养殖产业化之路《瞭望》：目前，我国贝类育种技术在国际上处于怎样的地位？包振民：整体而言，包括育种遗传评价的核心技术平台和健康苗种的生产体系在内，我国的育种技术和种业体系均处于先进地位。我国已经建立了世界最大规模的贝类苗种生产体系，基本可以满足养殖生产对优质种苗的需求。比如，我们率先建立了贝类分子辅助育种和全基因组选择育种等分子育种技术体系，育成了世界上第一个贝类新品种“蓬莱红”，以及“蓬莱红3号”“海益丰12号”和“海大金贝”等多个高产抗逆的扇贝新品种，引领了贝类乃至水产育种的发展趋势。我们开发的低成本高通量基因分型技术，也已应用于包括农作物、畜禽动物、水产生物和模式动物等物种的遗传分析，被160多位国际著名学者评价为“水产分子育种的重大改进和首选技术”。此外，我们还完成了多种贝类的精细基因组图谱绘制，建立了全球最大、种类最多的基因组综合数据库，使我国成为掌握贝类基因资源最多的国家。《瞭望》：当前，我国贝类育种还有哪些需要攻克的难题？包振民：我国海水养殖的主要贝类是双壳类，如扇贝、牡蛎等，与其他大农业生产一样，优良品种、养殖模式和病害防治等要素，都是产业可持续高质量发展的关键。随着产业的发展，养殖户对优良品种的需求日益提高。虽然贝类养殖中，新品种的培育对产业的稳定生产贡献很大，但目前制约产业健康发展最主要的瓶颈仍然是“好苗子”匮乏，突破性优良品种特别是抗病抗逆品种的培育，依旧任重道远。另一方面，我国目前养殖的扇贝主要有栉孔扇贝、海湾扇贝和虾夷扇贝。除栉孔扇贝为我国本地种外，其他都是从美国和日本引进的外来物种。由于长期累代近交繁育，种质退化情况明显，加上种质资源库建设还有待完善，扇贝种质资源存在“卡脖子”风险，需引起重视并采取有效措施解决。《瞭望》：如何应对我国海水养殖空间的缩减趋势？其产业化潜力如何进一步挖掘？包振民：经过半个多世纪的艰苦奋斗，我国成为了世界水产养殖大国。但随着工业化、城镇化发展以及生态环境保护需要，近年来水产养殖的空间一直在缩减，例如扇贝的养殖面积缩减了30%以上。因此，要保障水产业的稳定持续发展，除依靠种质、养殖技术创新有效提高生产效率外，还需要拓展新的发展空间，发展新型养殖模式。如在陆地上利用荒芜的盐碱水和低洼地开展水产养殖，在海洋中发展离岸深海设施养殖，利用湖泊和水库开展渔业资源恢复和生态养殖等。此外，应加强循环水设施养殖、工厂化养殖等集约化技术的研发，发展新型高效的养殖模式和技术，提升渔业发展的增长潜力。向江河湖海要食物，确保“蓝色粮仓”安全丰盈《瞭望》：你是如何看待“大食物观”的？包振民：舟楫之便、渔盐之利自古就是重要的海洋产业。发展高质量水产业，保障我国食物安全，为国民提供高质量的蛋白质，是水产科技工作者的义务和使命。虽然我国水产养殖业体量大，但基础偏薄弱、技术短板多，体系不完整、产业规模小等问题也亟需解决。如今，在海洋强国发展战略下，关心海洋、认识海洋、经略海洋成为全社会的强烈共识。树立“大食物观”，向江河湖海要食物，就要把渔业生产看作粮食生产一样，既保障产业发展的基本空间需要，同时积极开发新技术、新空间和新途径。比如，海南具有发展水产南繁种业得天独厚的条件，是我国水产苗种重要的育种生产基地。海南省近年来正在谋划打造水产南繁基地，培育千亿级水产种业。中国海洋大学三亚研究院已在海南组建了热带海洋生物种质资源和种业工程实验室。我们团队利用该实验室，对东星斑、金鲳鱼和南美白对虾优良品种培育技术的研发工作取得了重要进展。预期在不远的将来，可育成适合深海设施养殖的专门化优良新品种，助力南海深远海水产养殖事业发展。这不仅可以使国家的“蓝色粮仓”更加丰盈，还能够服务“一带一路”倡议，服务经略海洋的国家战略。《瞭望》：水产养殖和生态环境保护是否可以兼顾？包振民：我国在水产业发展历程中，已经蹚出了“低碳足迹生产模式”这条生态环保新路子，同时也证明水产养殖和环境保护是可以兼顾的。需要强调的是，水产业本质上是绿色、环保和高效的蛋白质生产方式。我国的水产养殖模式，特别是贝类养殖，从水体中吸收了大量的氮和碳，有效减缓了水域的富营养化问题。据初步研究，我国每年因水产养殖从海水和淡水中固定的二氧化碳分别为200万吨和180万吨。与西方发达国家的投饵养鱼不同，我国的水产养殖业整体上更绿色、高效。处理好渔业与生态环境保护的关系，事关产业的健康发展，因此水产领域要科学布局、科学养殖、科学管理，强化基于生态管理的养殖。同时要统筹规划，加强政府对基础养殖工程体系的建设和投入，比如池塘养虾尾水的治理，就可通过与贝类养殖结合形成循环养殖工程系统。现在，水产养殖与生态湿地系统、保水渔业和净水渔业系统等，都是渔业和生态环境保护协调发展的好模式。此外，一些基础工作也应该得到重视，比方说充分做好水域生态容量、生物多样性调查等基础研究，科学有序开展增养殖利用，避免自然资源的遗传多样性受到破坏。《瞭望》：水产种业如何进一步发展以服务国家海洋战略？包振民：一是加强水产种业的科技创新，确立创新驱动发展的思路，针对水产生物基础研究薄弱等特点，要更加重视基础研究，开展水产育种的核心共性技术研发，否则发展没有后劲，创新不可持续。二是重视育种技术体系和产业技术体系的建设。种业是一个系统工程，打造完整的种业产业链至关重要。在种业工程体系建设方面，我国建立的一系列原种场、良种场和遗传育种中心，在支撑我国水产业发展中发挥了重要作用，但上下游有机结合的种业体系尚未形成。应充分利用现代科学技术成果，特别是信息技术，将育种技术体系和产业体系整合成联合育种的种业体系。三是注重人才培养和团队建设。相较于其他种业领域，水产种业更缺人才，需要探讨水产种业人才培养的新模式，并加大培养和引进的力度。特别是我们亟需建设一支面向产业的种业核心技术队伍，建设以企业为创新主体的现代种业，这需要政府、科研院所和企业共同努力来破解这一难题。四是加大政策法规建设力度。当前，在一些生物技术育种领域，我们的政策法规较为滞后，限制了新技术在种质创新方面的应用和推广。另外，水产种业知识产权保护，及融资贷款、保险和品种补贴等方面的相关政策法规，也需继续调整和完善。
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