海水增养殖和水产品精深加工业科技创新现状研究

孟庆武

(山东社会科学院海洋经济研究所 青岛 2 6 6 0 7 1)

海水增养殖和水产品精深加工业科技创新现状研究

孟庆武

(山东社会科学院海洋经济研究所 青岛 2 6 6 0 7 1)

摘 要:科技创新的发展已经成为海水增养殖和水产品精深加工行业发展的核心支撑和引领力量,并且越来越受到研究人员和决策者的关注。文章概述了我国海水增养殖和水产品精深加工行业科技创新的发展现状,重点分析了山东省的现状,并指出山东省海水增养殖和水产品精深加工行业科技创新发展过程中,存在着基础性研究薄弱、自主创新能力差、成果转化水平低等问题。

关 键 词:海水增养殖;水产品精深加工;科技创新;现状及问题

人类社会持续发展所面临的食品短缺、食物安全、重大疾病等现实威胁,使得海洋生物资源开发利用技术成为当前主要沿海国家优先发展的高技术领域和国际竞争热点。主要研究领域包括海水增养殖和水产品精深加工技术、远洋捕捞技术、海洋药物开发技术、海洋生物功能基因开发技术、海洋生物制品开发利用技术、海洋滩涂植物开发利用技术等。

目前,国际上在海水增养殖和水产品精深加工产业方面,已在分子标记辅助育种技术、海水养殖病害快速诊断技术和高效无公害无残留防治技术、海洋农用生物制剂开发技术等取得了重要的突破和进展。伴随着这些技术突破,海水增养殖和水产品精深加工业也迎来了一次次的技术革新和产业升级,可以说,海洋科技创新能力和科技创新体系,已经成为海水增养殖和水产品精深加工产业发展的核心支撑和引领力量。

1 我国海水增养殖和水产品精深加工科技创新现状

作为世界上从事水产养殖历史最为悠久的国家之一,我国在2 0世纪9 0年代就调整了渔业的发展重点,确立了以养为主的发展方针,水产养殖业得到了迅速发展。海水养殖由传统的贝藻类为主向虾类、贝类、鱼类、藻类和海珍品全面养殖方向发展,已实现规模化养殖的种类达5 0余种,形成了工厂化养殖、深水网箱养殖、生态养殖等相结合的多种养殖方式协调发展的局面。水产品精深加工也经历从最初的简单分拣,到粗制品加工,再到半成品加工,再到精细加工的发展历程。目前已形成了以精深加工为主,产品遍布食品、保健品、药品及医药用品等领域,精细化、自动化和高附加值的产业发展链条。

1.1 我国海水增养殖科技创新现状

我国海水增养殖科技创新体系建设起步较晚,但是以中国水产科学研究院、中国科学院、中国海洋大学等科研单位为基础,以 “9 7 3”“8 6 3”等国家大型科研资助项目为依托,也取得了很大的进展。

如国家 “9 7 3”项目 “海水重要养殖生物病害发生和抗病力的基础研究”,开发培育出了中国对虾新品种 “黄海1号”并进行了普及推广,和凡纳滨对虾、日本对虾一起成为我国对虾养殖业的三大优良品种。开发培育了 “蓬莱红”栉孔扇贝、虾夷扇贝杂交种等新品系,为我国扇贝养殖和增殖放流提供良种。

国家 “9 7 3”项目 “东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用”,以东海、黄海生态系统研究为切入口,对我国海洋生物资源的可持续利用提出了对策建议,并促成了我国近海生态系统动力学理论体系的建立。

国家 “9 7 3”项目 “我国近海有害赤潮发生的生态学、海洋学机制及预测防治”则首次对我国大规模有毒赤潮的毒性、来源,以及对海洋环境的潜在威胁进行了研究,建议建立我国近海有害赤潮预测预防机制,对我国近海海水增养殖灾害预防与防治有重要意义。

目前,我国海水增养殖科技创新能力的不断提高,科技创新体系逐步建立。在海水增养殖良种培育技术方面,已掌握了大型海藻良种克隆提纯培养及保存技术、海藻生物反应器育苗技术以及对虾、牡蛎、扇贝等的多倍体诱导培育技术,培育成功 “浦江1号”团头鲂、“黄海1号”中国对虾以及新吉富罗非鱼、 “蓬莱红”扇贝等一批优良品种;在海水养殖病害防治与控制技术方面,最早在国际上完成了对虾白斑综合征病毒 (WS S V)的全基因组序列测定,开发了用于疾病诊断的生物芯片技术,研制的对虾免疫增强剂和微生态制剂明显提高了养殖对虾的存活率,发现了栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒;在海水增养殖良种推广方面,“黄海1号”中国对虾已在河北、江苏大面积推广养殖,“大连一号”杂交鲍从黄海北部扩展到我国南方,“中科红”海湾扇贝目前已推广养殖面积超过10 0 0h m2,无特定病原凡纳滨对虾繁育技术已实现产业化,“海优一号”珍珠贝新品种在多个地区得到推广应用,耐高温高产 “荣福”海带在山东、福建和广东等地大面积示范推广;在引进、消化和吸收国外先进捕捞技术的基础上,发明了适应本国渔船生产特点的大型拖网渔具扎制方法并被广泛应用,研制的渔用高强度聚乙烯材料也在狭鳕拖网渔具中得到应用;成功选育了耐海水蔬菜 “海芦笋”和 “海英菜”,累计种植面积已达1 0 0h m2以上,实现了对海水的直接利用,并达到了产业化规模。

1.2 我国水产品精深加工科技创新现状

我国水产品加工业已发展成为一个包括水产品冷冻以及冷冻品、干制品、鱼糜制品、罐头、腌熏品、鱼粉、鱼油、藻类食品、医药化工和保健品等系列产品的加工体系。

随着科技的进步以及先进生产设备和加工技术的开发与引进,水产加工的技术含量和经济附加值也不断提高,我国的水产品加工技术、方法和手段已经发生了根本性的改变,正逐步向精深加工方向发展。但也存在着精深加工水产品比例较小、产品技术含量较低、废弃物综合利用水平不高、产品质量安全问题较多、行业标准体系不够完善、管理监督机制不健全等问题。

目前,我国水产品加工科技创新现状从产品上看,主要应用于烤鳗加工、冷冻鱼虾加工、鱼粉加工、鱼糜加工和紫菜加工业等领域。科技创新与技术改造体现在不少企业引进了先进的技术与设备上,如冷冻调理食品、鱼糜及鱼片加工生产线、烤鳗生产线、紫菜精加工生产线、干制品生产线、盐滞海带及裙带菜生产线等。同时许多企业也逐渐参与产品质量管理、卫生标准制定等方面,完善生产操作规范和标准加工程序等,确保产品的卫生与安全。此外,近年来随着加工技术的突破,海洋药物和保健食品加工业也迅速发展起来,如提取河豚素、DHA、E P A、D P A、鲨鱼软骨素、壳聚糖、壳寡糖和多肽类等生物活性成分应用于保健和治疗疾病,目前都已经进行了工业化的生产,并且成为水产品精深加工应用科技创新成果的主要领域。

从技术上看,我国水产品加工技术发展较快,攻克了一批海产品精深加工关键技术,取得了一批重大技术成果,如海参精深加工技术、海带高值化综合利用技术、大宗海洋捕捞低值鱼类精深加工技术等;在滩涂植物开发利用技术方面,耐海水蔬菜品种选育与栽培技术、耐海水蔬菜深加工技术、耐海水植物新品种筛育及滩涂栽培技术等都取得进展。在海洋生物制品开发利用技术方面,海洋生物酶开发的基础研究和技术开发均有突破,已经筛选到多种具有较强特殊生物活性的酶类,克隆获得了一批新颖海洋生物酶基因。海洋绿色农用生物制剂的研究与开发起步晚,总体水平处于起步阶段;在海洋药物研究方面,主要是建立了海洋生物活性筛选、活性化合物提取分离、化合物结构鉴定、结构优化及活性评价的技术平台和技术体系;在海洋生物功能基因技术方面,已经积累大量海洋生物基因数据,建立了多种海洋动植物基因库,展开了与疾病相关的基因研究,克隆了大量与海洋生物发育、疾病、免疫等相关的功能基因。

海洋药物开发目前已成为我国水产品精深加工业科技应用最高的领域,并且取得了长足进步,目前有5种海洋药物、1 0余种海洋保健品获国家批准上市。一批新药正在进行临床试验研究;海洋生物医药和化工制品开发成效显著,海洋生物碱性蛋白酶应用目前已初步实现了产业化,由我国自主研发的 “0 4型创伤急救包”和 “9 9型急救烧伤敷料”海洋抗菌止血复合材料已投入应用,海洋寡糖生物农药、海洋微生物农药、新型海洋寡糖饲料添加剂等均实现了产业化,在养殖生产中得到广泛应用;利用海参精深加工技术已开发出多种海参制品,在保健品行业取得良好的经济效益;以新型海带综合利用系统为基础,研究开发的岩藻聚糖硫酸酯等新型海带产品,实现了高附加值的海带加工产业。

2 山东省海水增养殖和水产品精深加工科技创新现状

山东省是海洋资源我国海洋资源最为丰富的沿海省份之一,所辖的海域面积与陆地面积相当,海洋生物资源十分丰富,海洋渔业一直是山东海洋经济的重要支柱。近年来,山东省的海水增养殖和水产品精深加工业发展势头强劲,拓展了海洋渔业的产业链条,增加了几十万人的就业机会,成为沿海地区经济发展的新的增长点。山东省还具有雄厚的科技资源,是海洋科技力量的聚集区,拥有国家驻山东及省属副县级以上涉海科研、教学单位4 0个,科研院所3所。其中涉及海水增养殖和水产品精深加工方面的有中科院海洋所、中国海洋大学、国家海洋局第一海洋研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所等,建有种质资源库5个,样品标本馆 (库、室)6个。山东具有资源和科技两大优势,发展海水增养殖和水产品加工业条件得天独厚。

2.1 山东省海水增养殖科技创新现状

山东省海水增养殖业从2 0世纪7 0年代大养海带,8 0年代掀起养虾热潮,9 0年代起扇贝筏式养殖发展迅猛,到近年来海参、鲍鱼等海珍品养殖浪潮,经历了4 0多年的历史,各养殖品种无论是养殖规模还是产量上均居全国首位。特别是随着 “以养殖为主,养殖、捕捞、加工并举”的战略实施,海水增养殖业已成为山东省渔业生产和渔业经济的主体,并成为沿海地域调整农业产业结构,振兴地方经济和促进渔业增收增效的主要途径,海水养殖业在半岛蓝色经济区建设中的重要地位和作用愈发显现。据山东省海洋与渔业厅初步统计数据显示,2 0 1 1年山东省海水产品总量6 6 4.4万t,同比增长2.8%,其中海水养殖4 1 3.5万t,同比增长4.3%[1],占海水产品总量的6 2.2%。增殖方面,投放苗种4 3.2亿单位,增长5 4.3%,建设人工鱼礁区4 3处,新建渔业资源保护区7处,新改造开发老旧鱼塘43 0 0h m2余[2]。目前,山东省海水养殖产业涵盖了我国海水养殖的鱼、虾、贝、海珍品、藻类等主要优势产业品种,并在山东省形成区位优势明显、产业化突出、集约化程度高、特色分明、带动性强、影响力大、助飞经济发展的海水养殖产业特色,其极具代表性的品种包括:大菱鲆、牙鲆、鲈鱼、鲽鱼、对虾、梭蟹、牡蛎、贻贝、扇贝、蛤、蛏、鲍、海参、海胆、海带和紫菜等。

科技一直是山东渔业发展的一大优势。近年来,山东省一直坚持大力实施科技兴渔战略,渔业科技创新能力不断提高,在科技人才培养、科技成果创新和科技成果推广方面,山东省都走在全国的前列,特别是科技成果的应用推广为渔业经济的发展提供了重要支撑,成为山东海洋渔业发展的动力和潜力。在海水增养殖科技创新方面,目前山东省已建立海洋药物、水产饲料、生物制品、海藻良种、海水养殖新品种培育、盐碱地渔业综合利用6个工程技术研究中心,1 5 0多处省市名优水产养殖示范基地和1 5个国家级、省级水产原良种场。近2 0年来,山东省共获得重大海洋科技成果15 0 0多项,其中近3 0 0项成果获省部级以上科技奖励。海洋生物工程技术研究成果广泛应用于良种培育、生态渔业、设施渔业和海洋生态保护等方面,海洋科技进步贡献率达6 0%。随着人们生活水平的提高和科学技术的发展,循环经济和绿色经济逐渐兴起,绿色无公害养殖正成为目前海水增养殖的发展主流。

2.2 山东省水产品精深加工业科技创新现状

水产品加工业是海洋渔业生产的延续,在渔业经济中占有重要的地位,对促进渔业产业升级、实现产业增值、增加就业等具有重要的作用。目前山东省水产品加工业普遍存在着初级加工品多,精深加工品少、保鲜保活技术落后等一系列问题。山东省水产品加工业近年来以产品增值为目的,以产业结构调整为动力,充分利用国内外市场资源,不断引进先进加工技术和设备,提升技术含量和产品质量,增强市场竞争力,产量、质量和经济效益有了大幅提高,并迅速发展成为山东渔业经济的一个重要支柱产业。

水产品精深加工业是科技成果应用较为广泛的行业,其对科技创新的依赖性较强。山东省水产品精深加工业科技创新主要集中在省科技攻关计划和 “科技兴海”技术开发计划,两大计划以海洋水产品精深加工为重点,加大项目设立和资金倾斜力度,有力地促进了海洋水产品加工水平的提高。开发出了海参胶囊、即食海参、牡蛎沙司等一大批高质量、高附加值的产品,水产品加工正在由传统的单一冷冻品、干制品、盐渍品,向目前多品种、多功能、高附加值的方便、风味、健康食品转变。随着科技的发展,山东省水产品精深加工已经不再局限于食品行业,而是在附加值更高的医药和保健品行业崭露头角。如2 0 0 5年中国海洋大学的崔建洲和宫庆礼利用D 2 0 1大孔树脂层析、超滤、离子交换层析、分子筛层析和反相制备液相色谱等方法,从假晴东方鲀的肝脏中分离纯化得到河豚素(T T X)晶体,得率为8 1.1%[3]。提取的高纯度河豚毒素结晶,目前已获得美国HA D认可并进入了国际市场,结束了日本公司独霸市场的局面。另外从海洋生物中提取DHA、E P A、D P A、鲨鱼软骨素、活性多糖和多肽类等生物活性成分用于保健和治疗疾病,目前都已经在青岛进入了工业化生产阶段,为中国水产品精深加工的发展开创了良好的发展契机。

3 山东省海水增养殖和水产品精深加工科技创新发展存在的问题

虽然山东省海水增养殖和水产品精深加工产业科技创新能力及科技成果应用和产业化取得了长足发展,在国内沿海地区中也具有较高的发展水平,但与沿海海洋经济发达地区如广东、上海等,特别是与国际海洋科技发达国家相比,仍存在较大差距。

3.1 海水增养殖和水产品精深加工基础性研究薄弱

海水增养殖和水产品精深加工调查研究随机性比较强,没有建立周期性调查机制,致使基础数据积累缺乏连贯性和完善性,因缺乏长期的观测和资料积累,无法满足沿海养殖业可持续发展研究的要求;海洋生态系统研究仍存在比较大的不足,针对山东省近海生态资源衰退、生物关键种的资源变动、赤潮的产生与消失等重要生态过程缺乏系统的模拟和预测能力;海洋微生物种质保藏研究和种质库建设处于起步阶段,海洋微生物资源开发保护远远落后于世界水平;深海生物研究刚刚起步;缺乏统一的海水增养殖和水产品精深加工信息管理系统,数据集成度、信息化和网络化程度低,信息交流渠道不畅,影响了水产品的生产加工和流通。

3.2 海水增养殖和水产品精深加工技术自主创新能力差

受工业基础、工艺条件、配套能力、原材料等条件制约,仪器设备的整体性能与国外同类产品存在一定差距,一些新的重要海洋有机污染物缺乏相应的检测方法和设备,海水中营养盐和无机污染物监测仪器设备的稳定性和可重复性还需要改进完善,缺乏大面积养殖水体水质、养殖品种监测能力;海洋立体观测系统建设刚刚起步,在海洋环境的立体化监测技术、数据同化技术和数值预报技术、计算机数据处理和计算能力等方面存在比较大的不足,海洋观测能力还不能完全满足海水增养殖日益增长的需求;对养殖生物免疫基因研究目前仅达到猜测或初步理解相关功能基因的水平;海水养殖病害疫苗开发滞后,缺少统一的候选疫苗效力评价标准化实验动物模型,缺乏统一的候选疫苗安全性评价标准规程;海洋药物先导化合物应用基础研究薄弱,导致新药先导化合物发现几率较低。海洋生物的分离、纯化技术与国外有较大差距,设备落后,质量差,速度慢;海洋生物基因的获取手段落后,尤其是深海生物资源的采集技术落后;海洋生物酶应用技术研究滞后,应用领域较窄。酶制剂技术落后,颗粒酶、液体酶产品质量和国际标准相差甚远;海水产品加工研究不足,缺乏自主创新的技术和装备。

3.3 海水增养殖和水产品精深加工科技成果转化水平低

山东省海水增养殖和水产品精深加工科技成果转化水平低,缺乏良好的研发基础,创新资源建设滞后,创新投入低,自主创新能力差,具有高技术含量、能够创造高附加值产品且适应市场需求的海洋科技成果不多;涉海企业技术创新的主体地位尚未形成,山东省大多数涉海企业还普遍存在创新意识不强、创新动力不足、创新效果差等问题。科技中介服务体系建设由于发展时间短,还存在许多问题,如市场环境和法律环境尚不成熟、缺乏科学的管理体制和运行机制、服务人员专业素质和服务水平不高、信息服务网络不健全等,导致为数不多的成果也未能完全实现产业化。此外,缺乏资金投入、管理体制存在弊端、财税政策不完善及激励和分配机制不到位等因素,也对山东省海水增养殖和水产品精深加工科技成果转移和产业化活动造成了极大的制约。

参考文献

[1] 山东省2 0 1 1年渔业统计主要数据初步核定[E B/ O L].(2 0 1 2-0 1-3 0)[2 0 1 2-0 1-3 0].h t t p:// www.h y c f w.c o m/D y n a m i c/M a n a g e m e n t/2 0 1 2/0 1/ 3 0/1 1 5 0 2 3.h t m l.

[2] 山东省统计局.2 0 1 1年山东省国民经济和社会发展统计公报[Z].2 0 1 2.

[3] 崔建洲,宫庆礼,顾谦群,等.一种高效制备河豚毒素(T T X)方法的研究[J].高技术通讯,2 0 0 5,1 5 (4): 8 9-9 4.

海洋管理工作者推荐读物

海洋文史