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自然博物点评

水产品是人类对生物多样性利用的直接表现，水产养殖行业的发展看似阻隔了对自然资源的直接利用，但反而会对饲用物种、水土资源和环境造成更加长远的影响。0年前学界曾对海水养殖中饲料用鱼的资源衰竭表示严重担忧。0年后Rosamond等人揭示了淡水养殖已成为当今全球水产品的中流砥柱，而中国成为了全球水产业生产和消费的领军国家。全球化时代下，水产养殖对环境和生物多样性的影响从水体扩张到陆地生态系统，与陆地粮食产业利用着共同的水土资源。水产养殖的生态系统服务是个有趣的新兴市场，可惜文中尚未详述。同时，国人的消费也不再局限于传统廉价种类，若更多从产值和消费份额进行分析，会更好地揭示中国这一全球最大水产消费群体的需求走势。此外，鉴于其产业优势地位，中国可更多参与到国际行业标准的制定当中。

概要

自年《自然》杂志的一篇讨论水产行业对全球渔业净收益的综述以来，有关水产行业各方面是否可持续发展一直引发热烈讨论。Rosamond等整合了水产业各产业链去回顾近0年来全球水产行业的整体发展现状，并强调全水产行业在全球粮食供给体系中的整体性。亚洲的内陆水产养殖业在全球产量及粮食保障上处于首屈一指的地位。尽管对海源饲料的依赖依然存在、陆源饲料的依赖也有所增加，但业界在饲料转化效率、生长营养及鱼投入产出系数(FIFO)的降低上取得了较大进展。贝类和海藻养殖的生态系统服务功能被越发重视，然而针对这些服务的市场估值和产品依然很少，其支持全球营养保障的潜力尚未很好开发。水产病害依然挑战着全产业界的可持续性发展，而当下气候变化又给业界带来难以预料的影响。在过去0年间，在围绕可持续性发展的议题上，水产行业在管理、技术、选址、经营上均有诸多改善。

文章要点

在0年间全球水产养殖产量翻了三倍，罗非鱼和鲤科鱼等淡水养殖贡献了七成以上产量。

亚洲的水产养殖产量占了全球的9%，中国占据了全球一半以上产量。

淡水养殖在亚洲国家大幅发展，呈越来越集约化趋势。

野生来源的饲料使用正在下降，常规饲料和植物成分饲料的使用比例在上升。

无需投喂的种类如双壳贝和海藻养殖逐渐成为水产养殖业的第三大领域。

病害爆发依然是水产养殖业面临的长期风险，可占据成本一半以上。

循环水养殖和离岸海水养殖是减少环境影响的新手段。

产品认证和评级在淡水养殖产品上仍存在严重不足。

水产养殖越发与陆地乃至整个粮食生产体系联系紧密，共同占用淡水和土地资源。

0年来水产养殖的总体变化

0年前《自然》杂志的一篇综述把水产养殖既视为对全球渔业资源衰退的解决方案，也视为渔业资源衰退的导致因素。当时水产养殖业正蓬勃发展，但渔业捕捞量却停滞不前。在-近十年间，水产养殖产量从1,万吨增长至,万吨（活重），几乎增加了三倍；全球约有余种水生动植物被养殖。相比淡水鱼和贝类，当时着重强调了海水养殖鱼类的喂饲消耗，并警告称若再不减少饲料对野外的依赖和环境影响，当前全球渔业资源将不足以支撑养殖业的大幅增量。

0年后的年，水产养殖业为全球提供了超过8,万吨鱼贝类、3,00万吨海藻，养殖的种类也增至45种。行业应对风险的成熟为业界发展带来了三大新面貌：淡水养殖业和相关产业链的产量持续增长；鱼类营养学、遗传学和替代饲料研发的进步，降低了饲料的野外依赖；重视扩大养殖双壳贝类和海藻这一在食物多样性、产业附加值以及生态系统服务上具重大潜力的门类。

水产品是人类对生物多样性的直接利用和反映

这一趋势也表明水体与陆地的产业越发紧密关联。在过去0年间，传统内陆水产养殖业的产量也一直飙涨；以海陆混合原料的复合饲料需求也相应上涨，饲料中的植物成分也在上升；可自由从环境摄取养分的物种如双壳贝、海藻的养殖产量也在增加。总而言之，水产养殖界在快速增长的产量、饵料来源、生产技术、渔场管理、相关产业链的转变下越发融入到全球粮食体系当中。同时，水产养殖的发展让不同收入国家的人群均可全年享受到富含蛋白质和微量元素的水产品。此外，水产行业的发展能供给远超人群直接消费量的鱼类、贝类和海藻，从而为食品加工、饲料、燃料、化妆品、营养品、药品、试剂等各色工业产品提供原料，并带来各种生态系统服务功能。

尽管获得了瞩目的成就，当前水产养殖业仍面临着各种严重的、损害其可持续发展的挑战。总体来说，业界正顺应社会各界对环境友好的呼声改进。全球捕捞业如鲜鱼和甲壳类的国际贸易已通过政府监管、政府和民间联合认证标准及市场激励等手段逐步改善对环境的表现。但是水产界仍缺乏制定可持续发展标准的积极性，这可能是由于目标市场缺乏准入标准和供应商激励措施所致。同时，双壳贝类、滤食性鱼类及海藻无需依赖饲料便直接从水体摄取营养，故自身就具备对环境友好的可持续特征。总而言之，水产行业的扩张逐渐暴露出一系列社会经济和环境问题，并影响其发展。

全球水产行业大扩张与中国的领军地位

截至年，全球水产的养殖产量从年的3,万吨飙升至1亿1千万吨，翻了近三倍多。其中海藻、鲤科鱼、双壳贝类、罗非鱼以及鲶类占前75%。虽然期间海水鱼、河海洄游鱼及甲壳类的养殖产量也在飙升，但在海藻、海洋双壳贝和淡水种类的产量下相形见绌。淡水鱼占全球75%的养殖产量，反映了它们相较于贝类、甲壳类的出肉率优势。由于先前综述着重描述高营养级的海洋和河海洄游种类对海源饲料的消耗，故淡水养殖的相关问题尚未系统讨论。目前淡水系统的研究主要集中在育种和饲料改进等方面，以及鲑鱼和虾类养殖对渔业资源影响等早期议题上。

如今水产养殖更趋多样化，全球有超过40%的鱼类、贝类和海藻产量归功于海水、咸淡水及淡水养殖。然而，养殖的种类也更趋集中，仅种(5%）就占据了全球供食用产量的75%。此外，由于存在大量的坊间养殖以及私人消费，水草和海藻养殖产量往往被低估。

全球水产品产量的种类构成和总发展走势

亚洲依然是全球最大的生产力量，占据了全球养殖产量的9%。亚洲的水产养殖业也具备更多样化的养殖模式和养殖种类。在水产养殖种类多样性排名中，排名前十的国家有九个在亚洲，而中国遥遥领先。例如在年，中国就以不同方式养殖了高达86种水产种类，相比而言而挪威仅主要以海水网箱形式养殖了13种。中国几乎在所有水产领域中都发挥着举足轻重的作用。自年以来，该国一直是全球最大的鱼类、甲壳类和贝类生产国、加工国和贸易国，并随着经济的快速增长而成为主要消费国。仅中国就提供了全球水产养殖产量的58%、产值的59%。

同时，水产行业的全球化也有一定的发展。在过去的0年中，南美洲和非洲的增长率超过了亚洲；南亚和东南亚在扩张规模上也超过了东亚。亚洲外最大的水产生产国(占全球总产量的1-%)是主产大西洋鲑(Salmosalar)的挪威和智利，以及主产尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)的埃及。西半球的水产养殖主要单物种或双物种模式为多，并遵循单一养殖方式：如用网箱养殖大西洋鲑和尼罗罗非鱼、以及用塘养斑点叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)。

全球各门类水产品的产量走势

水产的主流种类发展主要得益于遗传育种、营养和饲养学的进步，但仍易受市场动荡、极端气候和流行疫病(如COVID-19)的风险。全球水产养殖业的增长主要得益于贸易全球化、野生渔业资源减少、市场竞争导致的价格下跌、居民收入增加和城市化发展，这些都会导致全球人均养殖水产品摄入量的增长。然而，水产品的国际贸易依然局限在少数国家和少数种类，鲑鱼、虾、鲶鱼、罗非鱼虽占据国际贸易的三分之一，但仅占全球产量的8%。东亚市场的水产品主要服务于内销，有约89%的产品没有流入到国际市场。同时，近几十年来南半球国家的收入和市场规模日益增加。这都说明水产贸易的全球化仍充满潜力。

淡水养殖业的发展和独特地位

尽管年以来淡水养殖业贡献重大，但其与全球粮食体系和环境相互作用的研究比例较低，仅占相关英语出版文献的四分之一，这或许与没有将地区性文献(如中文)纳入统计有关。淡水养殖有区别于海水养殖的多种模式，从设施架设、物种、所有权和相关产业链上都有其独特之处。它可以小户鱼塘形式包产经营，也可通过桑基鱼塘、稻田鲤塘等跨产品形式混合养殖，以供给当地民众消费。当中，国际上以罗非鱼与“巴沙鱼”(低眼??，Pangasianodonhypophthalmus)的养殖最为流行。这些种类通常以泥塘形式作为养殖。同时，淡水养殖也适合单一密集养殖的淡水或咸淡水甲壳类，如南美白对虾(Litopenaeusvannamei)或以混养模式为主的斑节对虾(Penaeusmonodon)等。

传统的淡水集约化养殖

城市化带来的消费需求使水产养殖从日常供销转化为一门产业。过去0年淡水养殖业增长的一个关键特征是东亚和东南亚相关产业链的分化和扩散，而中国依然保持着绝对地位。亚洲淡水养殖业的增长主要是由城市化需求和渔业资源衰退所带动，并在政府刺激和农村转型的背景下发展。购买力的发展和行业的完善进而为资本的注入铺平了道路。南亚和东南亚的中小型淡水养殖业及其相关产业的发展有助于缓解农村贫困和劳动力溢出，类似的情形也发生在撒哈拉以南地区。

淡水集约化养殖带来的潜在问题

尽管认为淡水养殖业在资源衰退和环境影响上是有限的，但有三个问题值得注意：

首先，淡水养殖业、特别是网箱养殖业的过度集约化会带来富营养化以及病害爆发等问题。深水湖泊和水库网箱养殖有时会因突然缺氧而集体暴毙。在淡水资源紧张、富营养化或流行病地区的公共用水受到严格限制，资源紧缺导致的行业整合迫使小个体户逐出行业。

其次，在养殖集约化和各地公司组织的推动下，复合饲料的需求稳步提升。约有9%的罗非鱼，81%的鲶鱼和57%的鲤鱼依赖市售复合颗粒饲料或农场来源肥料去补充营养物质。施肥结合饲料依然是半集约化系统中养殖低成本罗非鱼、鲶鱼和鲤鱼的手段，并支撑了亚洲淡水养殖业的商业化发展。

现代化淡水养殖鱼塘

再次，这种稳定而逐渐扩散的低投入-高产出模式让人类足迹扩大，使人得以进入更多水域如洪泛平原、水库和季节性水体进行经营。田间实验表明，在低投入或不投喂的养殖系统中，外来的鲤科鱼类更具竞争优势，一定程度上影响水体营养平衡和本土生物多样性的维持。

这三个问题将从社会经济、饲料、物质循环等方面使整个行业与陆地系统的关系更加紧密。尽管亚洲水产业对当地资源利用和影响的研究越来越多，但与海水养殖相比依然较低。总体而言。淡水集约化养殖往往与饲料的全球化来源相关联，这将是淡水养殖业对整体环境影响的一个重要例证。

鱼饲料的渔业来源

此前综述着重强调水产养殖发展对鱼粉鱼油的需求上升，会对野生渔业资源以及生态环境带来负面影响。总体而言，目前全球野生饲料用鱼的上岸量呈下降趋势，反映了过度捕捞和行业规范下的结果。在过去的0年间，水产行业对海洋资源的利用效率有重大提升，全球养殖产量翻了三番，然而用作鱼粉鱼油的饲料用鱼的捕获量却从,万吨减至1,万吨，野生来源的鱼饲料产量也从万吨下降至万吨，鱼油产量也从万吨下跌并稳定至万吨。反之，鱼粉鱼油的同期价格涨了一倍以上，且一直高于植物成分饲料价格。在市场规律以及环境压力下，水产养殖户逐步减少选用野外来源而选择具植物成分的饲料，促使整个产业链的可持续性发展。现在，鱼粉鱼油更多集中在鱼的生长发育期投喂，成鱼的使用率较低。尽管如此，各行业中水产业的鱼粉需求比例在0年间翻了一番，鱼油需求比例也从55%上涨至75%。这种刺激可能会推动鱼粉鱼油价格的持续上涨，也迫使业界研发更具可持续性的新型饲料。

全球饲料用鱼的上岸量走势

近0年来，针对野生渔业资源的依赖情况，水产行业有四大发展：推广杂食性种类养殖；提高饲料转化率；采用更高比例植物蛋白和植物油脂的饲料；以渔业兼捕物、工厂边角料作为鱼粉鱼油的原料。此外，工艺的改进也使鱼粉鱼油的制成率有所提升。在过去0年间，采用复合饲料投喂的种类如鲤科鱼、罗非鱼和鲶鱼的产量在不断上升，转化率也有所提高。同时，这些种类对鱼粉的需求也下降至1-%，且基本没有用到鱼油。鱼粉鱼油的需求主要集中在海水鱼、咸淡水鱼和甲壳类的养殖上，但同期使用率也下降了三分之一。在虾类方面，全球养殖界从偏肉食的斑节对虾转向杂食的南美白对虾，这是一个重大的转变。配方改进和质量提升也使鲑鳟类能在繁殖期接受更高植物蛋白的饲料。

越来越多食品工厂的边角料、特别是经济价值较低的淡水鱼边角料去用作鱼粉生产。在罗非鱼和鲶鱼养殖所使用的鱼粉中，边角料来源的用量是野生来源的三倍。即使在较名贵的养殖种类如鲑鳟类等海水种类中，边角料来源的鱼粉用量也和野生来源持平。由兼捕与边角料制作的鱼粉现占全球市场份额的三分之一。

全球用于鱼油鱼粉的饲料用鱼的上岸量走势

提高饲料转化率、降低鱼粉鱼油投入比，更多选用边角料来源的鱼粉有助于降低养殖周期中的鱼投入产出系数(Fish-In:Fish-Outratio,FIFO)。鱼投入产出系数是指野外饲料用鱼和养殖产出鱼的重量比，数值越小说明对渔业资源依赖越少，饲料转化效率越高。截至年，全球各养殖种类的平均鱼投入产出系数为0.8。虾、鲑鳟鱼、鳗鱼的FIFO则超过1，但已远低于0年前。

尽管边角料对全球鱼粉的可持续性有积极的贡献，东亚各国的鱼粉对渔业兼捕物的依赖仍比较严重。年，亚洲水产养殖业消耗了近万吨廉价兼捕鱼类用作鱼粉或直接饵料。这种依赖或会导致海洋生物多样性、特别是仔稚鱼资源数量的严重下降。

鱼饲料的陆地来源

尽管海洋资源在水产饲料的生产上发挥着重要作用，但植物性成分的含量也在不断上升，表明了陆地和海洋等水体的产业联系越发紧密。水产行业越来越依赖含陆地农产品成分的、国际通用的常规饲料。

三个因素促进了全球陆地农业对水产业的影响：鱼饲料越发趋向为物种度身定制；饲料配方在营养上的精准要求；繁殖育种活动对生长、转化率与健康的更高需求。谷物和油料作物是畜牧饲料的成分来源，但肉食性鱼类对淀粉、难溶性糖类和纤维的消化能力较差。鱼类也对畜牧饲料中的抗营养素和毒素较为敏感。因此，畜牧饲料转化为水产饲料还需要额外的工序，成本也对应增加。菜籽油、棕榈油及家禽脂肪被用作鱼油的替代品，然而会对降低摄食者特别是鲑鳟类自身的不饱和脂肪酸含量。用海藻油作为鱼油替代品或可保证其不饱和脂肪酸含量，但存在成本和转化效率等问题。

鱼粉鱼油与植物替代产品的名义和实际价格走势

以植物成分替代鱼粉、鱼油或会改变鱼种生理代谢、肠道形态、肠道菌群和生长免疫，故而带来潜在的疾病风险。新发展的高通量组学，如代谢组和蛋白质组学，以及流行的转录组、全基因组技术有助于揭示及缓解有关问题。常规与分子标记辅助育种有助于培育更具广适性、抗病而高产的品种。例如遗传育种提高了鲫鱼对植物蛋白的吸收转化能力，并降低肠炎的发生率。

水产行业中植物成分饲料的增加与饲料需求的上涨，共同引发了农业资源争夺、环境污染等一系列争议。研究表明，水产养殖中饲料本身对环境造成的污染占到90%以上。虾类与鲑鳟类养殖的研究也表明，依赖大豆成分的鱼饲料会潜在增加化肥和农药的使用，间接对淡水与土地资源施加压力。如此，追求可持续发展的水产养殖户会遭遇预料之外的陆地环境压力，特别是巴西大豆种植对森林开垦和当地生物多样性的影响很大。

海洋和陆地粮食体系间的相互作用

尽管如此，用作水产养殖的陆源饲料所占市场份额依然很小，约占4%。陆源畜牧饲料的原料主要来自各种农副产品，例如食品加工过程所回收的废油、豆粕或废弃肉料。总体来说这种回收利用会有利于整个业界的可持续发展，但需要分析某些子环节和应用对环境的净影响。同时，随着鱼类与甲壳类养殖规模的扩大，可以预料到海水和淡水养殖对陆源饲料需求的大幅上涨，从而给价格和自然资源带来压力。以微生物、昆虫、海藻为代表的新一代饲料有望应用在水产养殖中。

自由摄食物种的养殖扩大

自年来，双壳贝类和海藻这些无需投喂、自由摄食物种的养殖数量翻了一番，甚至代表了水产养殖业的第三个领域。年，滤食性双壳类和海藻占水产养殖总产量（活重）的43%，但以可食用部位重量计算，则只占6%和7.6%。尽管如此，贝类和海藻养殖可带动多个非食品附加产业，还能为环境提供多种生态服务功能。

一、贝类养殖

目前大概有65种贝类被人工养殖，主要是以蛤蜊、牡蛎、扇贝、贻贝为主的双壳贝类。其中，菲律宾蛤仔(Venerupisphilippinarum)、太平洋牡蛎(Crassostreagigas)就占了产量的三分之二。由于不需要额外投喂，双壳贝类是未来水产业可持续发展的有力竞争者。而一些高价值的名贵贝类如鲍鱼与大型海螺虽然依赖投喂，但大多是植食性的，其产量也仅占.4%。

在中国，随着消费需求的提高，双壳贝类的养殖也在不断扩大。在年至年期间，扇贝的养殖量增加了80.4%、牡蛎增加了30%、贻贝增加了19%。中国还是世界上最大的双壳贝生产国和消费国，年贝类生产量占世界的84%。除用作食品，养殖贝类产品还带动了肥料、建筑材料、养殖铺沙、药品和保健品等行业的发展。双壳类还为深海、沿海提供了重要的生态系统服务功能。它们可以滤食水体中的浮游植物、吸收环境的氮和磷，且在捕捞时将相关物质转移到陆地。此外，贝类养殖还能维持沿海滩涂生境、稳固海岸线并带来旅游收益。现在学界正对双壳贝类在碳汇和碳源，特别在碳固存的作用上进行评估。

双壳贝类养殖带动高附加值行业的发展

双壳贝类养殖当中最被认可的生态功能是吸收人类活动所造成的富营养物质。例如农业、水产养殖业中富营养污水的排放。双壳贝类每天都要过滤大量的水，且不同地区和种类的过滤能力各有不同。营养转移形式主要有两种：捕捞移除水体中的双壳贝类；或在野生或养殖双壳贝种群中增加反硝化作用。若全靠双壳贝类去缓解沿海水体的富营养化，则需要很大规模的养殖量，故重点还是要从源头减少富营养化的发生。双壳贝类这方面的环保功能已开始被重视，但是相应市场仍有待发掘。

尽管双壳贝类可以净化水体，但也会富集水体颗粒中携带的病原体、有毒藻类以及污染物。因此，在污染水体中养殖双壳贝类的食品安全风险是很高的。况且，若将高密度的贝类引入到当地水体中，会对水质和当地生物多样性带来负面影响，还会诱发病害爆发的风险。然而，大多数环境危机都是个案式的，大多是过于集约、管理不善等违规操作所致，尚未发现双壳贝类养殖的普遍污染问题。和大多数养殖系统一样，模拟双壳贝类养殖的环境效应是个复杂的过程，最佳方式还是从行业规范入手应对环境问题。

二、海藻养殖

自年以来，社会对海藻特别是大型藻类的食品与营养品开发、工业利用及生态服务功能的兴趣一直在增长。除东亚、南美等传统食用海藻的国家外，各国市场都有所增长。全球水草和海藻的产量已从年的1,万吨增长至3,00万吨（湿重），其中养殖海藻贡献了97%以上的份额。当前99%的海藻产自亚洲，其中31-38%用于直接食用。食品行业主要利用海藻作为多糖添加剂和功能性食品；而非食品行业则将其作为营养保健品和化妆品中的琼脂等胶质成分；在化肥、饲料、生物燃料、实验耗材、有机塑料等行业中也有所利用。

近几十年学界一直在探索海藻代替传统动植物蛋白、动物不饱和脂肪酸和热量的潜能，以缓解淡水、土地资源紧缺与生物多样性丧失——但海藻是否能大幅满足人类的基本营养需求仍尚无定论。当前的研究主要集中在海藻的微量元素、适口风味、保健功能等方面。但是由于海藻存在种类、季节和栖息环境的差异，相关效益难以归纳；有关海藻食品营养代谢方面研究也依然较少。在微藻成分饲料相较鱼粉等传统水产饲料的成本优势，以及畜牧业饲料中添加大型藻类以降低牛只甲烷排放已有不少研究，但是这些新型饲料尚未得到大规模商业开发。

近年积极引进的海藻种类丰富了市民餐桌

与贝类一样，海藻养殖也被认为其生态功能要超出作为食物和饲料加工的价值，但养殖户似乎没有得到相应的资金回报。部分藻类在低营养水域养殖时还会额外施加肥料。诸多文献认为生态修复是海藻所承担的主要生态功能，而海藻养殖对海洋酸化、碳封存以及生物多样性修复上的作用也在研究当中。中国的研究表明大规模海藻养殖有助于降低水体氮含量、控制藻华和赤潮等有害藻类的爆发。但是不同养殖系统、季节和规模差异导致了结果不一，其影响仍存在不确定性。

海藻养殖在育种、病害防治、营养管理、光热控制方面的技术依然落后。在海藻集约化养殖的细菌和病毒爆发尤为严重，以致病害防治最高可占养殖成本的50%。未来亟需抗病、高产、富含营养且受消费者欢迎的新品种，以确保该行业的产量和价值增长。

总体而言，近几十年来海藻养殖的发展并没有达到业界期望。只有中国成功培育了用作提取海藻酸盐的海带(Saccharinajaponica)，以及扩大了用作提取琼脂的江蓠(Gracilaria)的养殖。目前该行业主要集中在中国和印尼而其他地区布局分散，价格竞争限制了收益和创新积极性。“生物炼制法(Biorefinery)”可将海藻体内最有价值的琼脂循序提取出来，并将剩余渣料用作其他产品。这样可降低浪费、设备耗能和环境污染，促使海藻工业的产值得到进一步提升。类似的方法在各粮食工业上都获得了成功。在未来，海藻产业应致力于健全社会经济如劳动保障、食品安全以及消费者需求等方面的行业法规。

当前的挑战

在过去0年间，水产行业在生产和环境方面所表现的态势尚是积极的。此前综述所指出的虾类养殖业对红树林等栖息地的破坏也大为减少。当前水产业的挑战主要集中在病害防治，即“PPP”：病原体(Pathogens)、寄生虫(Parasties)以及有害物种(Pests)；以及环境污染、藻华控制和气候变化上。随着行业规模的迅速发展，水产养殖对各粮食体系和环境上的依赖越发紧密，其受全球变化影响的脆弱性也越发明显。

一、病害防治

病原体、寄生虫和有害物种即“PPP”爆发所造成的损失一直在水产行业的长期风险，特别是近0年间越发集约的养殖规模、产业链间的整合都加剧了这些风险。不同水生物种间的免疫机制差异颇大，如无脊椎动物就缺乏鱼类的后天免疫机制，但先天免疫机制的多样性尚未很好探究。肠道是鱼类发挥免疫机制的重要场所，可通过饮食改变与肠道微生物去调节免疫力和疾病易感性；而在无脊椎动物中，外周微生物、特别是环境和体表的微生物也对自身健康起到重要作用。在过去0年间，由于现代农业和医药行业的发展，名贵水产种类在病害鉴定、诊断和治疗上均取得较大进步。然而，这种基于科研投入的成果在廉价种类和低收入地区上关系甚微，进而缺乏科学的增产和防治方案。目前业界已建立诸如世界动物卫生组织(WorldOrganizationforAnimalHealth,WOAH)等机构，以致力于相关科学知识和技术的传播。

日常死亡的克氏原螯虾需要解剖消化道以查明病因

近年，水产界在病害防治方面发展出各种手段和措施。通过优化选址、密度控制、物种轮养、亲鱼培育、饲料质量、水质过滤、养殖池和网箱清洁、寄生虫检测、诊断、病鱼隔离、生理监测等多角度管理以减少病害造成的损失。针对外来侵染的病害，从生物安全角度在源头上避免侵染是养殖户采取的普遍思路；而针对内源的周期性爆发病害，可以改养抗病种类以保持市场的持续供给。例如泰国的养虾业已从斑节对虾向南美白对虾转变，这很大程度是传染病施虐所致，特别是白斑症(WSS)和斑节对虾生长缓慢症(MSGS)。

注射依然是水产品接种疫苗的主要手段(图自网络)

现时，水产养殖业广泛使用以抗菌素为代表的治疗剂(Therapeutant)。尽管全球对治疗剂的各种报道和不当使用均有报告，目前各地水产部门仍缺乏治疗剂种类及药效程度的汇总数据。治疗剂的不当使用会对消费者、养殖户、物种健康以及周边生态环境带来负面影响。同时，水产行业对抗菌素的滥用会导致水体中耐药基因和菌株的转移和扩散。

作为替代方案，更多资金投入到抗病品种的从头选育上，但成本和物种差异导致难以大规模借鉴。多价疫苗已在鲑鳟鱼等高价值鱼类养殖上使用，如能研发出更方便的给药手段（如口服、浸泡）则有望在更多养殖种类上推广。在挪威、英国、爱尔兰和加拿大，疫苗的推广已减少了95%的抗生素使用，但南美养殖业对抗生素的依赖依然较大。以循环水养殖系统为代表的新一代水体处理技术反映了另一种重要但成本较高的病害防控思路。此外，在饲料中添加营养保健剂、植物提取物和益生菌也有助于促进生长和提高免疫力。益生菌越来越被视为抗生素的潜在替代品，在名贵水产和东南亚低廉淡水种类的养殖中均有所使用。

抗病耐养的南美白对虾是我国养殖量最大的虾类

尽管大量资金投入到病害的监测、防治和管理上，新风险依然陆续出现。例如，尽管鲑鱼养殖业已成功控制了如传染性胰坏死病毒(IPNV)、传染性鲑贫血病毒(ISAV)的爆发，但对诸如鲑鱼立克次氏体(Piscirickettsiasalmonis)及海虱等病害的防治依然占据大量的成本，也对抗病性差的野生资源带来威胁。同样，养殖界从斑节对虾到南美白对虾的转变也面临诸如白斑症(WSD)、急性肝胰腺坏死症(AHPND)、虾血细胞虹彩病毒(SHIV)、虾肝肠胞虫(Enterocytozoonhepatopenaei)等多种病害，这些都对养虾业带来了大量的管理成本和经济损失。

随着水产行业的扩张，低收入地区所面临的病害和环境健康风险都会加大。相关研究还指出全球变暖会导致水产病害爆发的频率增加、相关病原的耐药性也随之加大。由于各国在病害监测防治上的标准不同和可靠数据不足，对国际病害爆发总趋势作预测尤为困难。

二、有害藻类爆发和气候变化

近年，全球范围的有害藻类爆发（藻华）无论从频率、程度、持续时间、波及范围及物种构成上都有所增加，这很大程度上是人类活动所致。藻华在各大养殖区都均有出现，而且不同藻种对生产的影响差异很大。鱼类和甲壳类养殖过于集约化和管理不善往往会导致藻华爆发，而贝类、海胆海参常会富集有毒的浮游藻类。由于缺乏有效的监测和管理手段，有毒藻华的发生会对水产行业带来巨大的经济成本和食品安全风险。在年，智利南部大量爆发的拟褐胞藻(Pseudochattonella)和米氏凯伦藻(Karenia)造成了4万吨养殖鲑鱼的死亡，并致使当地鲑鱼、贻贝和鲍鱼养殖业关停两年，造成约8亿美元的经济损失。

气候变化导致的损失主要集中在产量下降，以及设施损坏、干旱、淡水资源紧缺、饲料原料价格上涨、饲料用鱼供应减少等所带来的生计影响和成本增加上。设施维护的成本和风险会导致产业的投资往更加原生态的受保护地区拓展。此外，海洋酸化对贝类幼体阶段发育的影响会降低贝类养殖产量，故应通过调节孵化水体pH予以控制。然而，目前文献比较重视个案报道、数据比较零散、影响源复杂、实验和问卷设计不够严谨等诸多问题，故海洋酸化对贝类养殖是否具普遍影响仍尚无定论。气候变化会使养殖水域的病害和藻类爆发更难以预料。当前学界关于气候环境对水产养殖的影响研究大多集中在实验室水平。由于缺乏实地验证，其结果对于商业化养殖的借鉴意义仍值得怀疑。此外，目前大尺度气候变化导致产量下降的综合数据也较为缺乏，其结果大多受补救措施所影响。

如何应对挑战

当前，业界应对生物安全和气候变化风险方面越发重视生态环境的管理、养殖系统设计和民间与政府部门联合监管等新形式，并鼓励水产行业的可持续发展。中国的多门类综合养殖体现出优秀的生态修复能力，尽管备受学界兴趣，但全球化推广仍显不足。循环水养殖和离岸海水养殖依然具有可观的发展潜力。

一、循环水养殖系统

循环水养殖系统旨在通过养殖水体的不断过滤、处理和循环利用去综合调节养殖水环境，从而提高生产效率、减少与自然水体接触、降低病害爆发和气候变化所带来的风险。与常规水产养殖方式相比，循环水养殖对土地和水资源的直接需求较低，并可实现更高的养殖密度。但其也受到耗能大、成本高、废物处理和失灵所致的灾难性疾病等成本和风险的限制。

室内的循环水养殖系统

循环水养殖通常应用在较为脆弱或较高收益的养殖种类，如鱼苗、亲鱼或高价值种类如鲑鱼的养殖当中。在病害和水质风险较大的种类，如养虾业也会将循环水系统应用在跑道式或渠塘式养殖上以降低风险并维持收益。未来循环水养殖技术将致力服务高价值物种、相关条文规范的建立以及适应批量养殖模式的设计上。然而相对于其他养殖系统，循环水养殖的市场竞争力尚不确定，在北美和欧洲的推广已遭遇了几次失败，且近几年并没有获得大规模的商业成功。

二、离岸海水养殖

在深海和开阔海域开展的离岸海水养殖旨在扩大产量的同时，最大程度缓解土地和淡水资源的紧张状况，并减少营养化、海虱侵扰等与沿海环境相关联的影响。然而离岸海水养殖的选址必须谨慎，以避免与其它功能海区相冲突，并确保养殖废物的有效稀释。近年挪威和中国在大型深水网箱的引进和推广上走在前列。但鉴于成本和风险，其他国家的离岸海水养殖主要局限在高价值肉食性种类的小规模试点上。海上环境复杂性（如水深、洋流、海浪以及暴风雨）也给作业带来了一系列挑战，并促使技术革新。但由于公众对其生态影响和海洋资源争夺的担忧，部分政府如美国和欧盟立法限制了离岸海水养殖的商业发展。

全国首座半潜式波浪能养殖网箱船：“澎湖号”

三、管理手段

在各界对水产行业对于社会与环境友好方面的期盼下，业界催生出民间和政府联合监管并制定认证标准的新模式。然而，这种新模式在多地区推广、门类拓展和规模扩大方面仍遇到诸多困难。各政府法规和执法力度的差异导致地区间的行业生产、发展及采用模式存在很大的不同。部分国家例如亚洲、挪威和智利政府对水产行业是扶持的，但欧盟和美国则是限制其发展。只有极少数国家如挪威的水产行业在严格环境监管下发展有所扩大。监管的不均衡也会导致贸易和投资带来差距，只有少数几个符合标准的国家能向美国和欧盟大额出口水产品。

阳澄湖大闸蟹是国内认证得较好的水产品(图自网络)

为了应对监管的过度或不足，民间成立了一系列非政府组织以迎合公众对产业可持续性、“公平”和有机产品的需求。例如目前非政府组织和私人企业陆续引进了30-50个自愿标识、认证和评级标准。农场认证也越来越多应用在水产品市场上，但目前供应商的合规率虽有上升，但仍处于较低水平。全球两大水产品认证协会：水产养殖管理委员会（ASC）和全球水产养殖联盟优质水产养殖规范（GAA-BAP）的认证产品仅占全球产量的3%。财政资金、市场需求、文化水平、行政监管能力的不足，以及生产过程中不可控风险共同导致了认证的缓慢发展。消费者指南如美国海鲜观察评估了全球53%的水产品，但这种评估是基于非自愿性的大范围行业报告之上的。

全球水产品的评估级别和认证比例

商品认证和评估主要针对出口种类，例如57%的鲑鳟类、17%的虾类，17%的巴沙鱼以及11%的罗非鱼得到认证，垂直集成供应链(VerticallyIntegratedSupplyChain)比例越高的国家，认证和合规比例越多。同时，亚洲国家的国内水产品消费需求正持续增加，其对食品安全的需求也会随之增加，应对这些需求还须依靠国际范围上行之有效的水产养殖认证和评级体系。各国政府可以通过赋权、提供资源和适当立法去促进民间与政府对水产业的联合监管模式。目前，产品认证和消费者指南开始转向混合式管理，即整合民间评估当地政府管理体系中，由消费者与当地政府联合开展监督。这些供应商外的认证监督有利于行业公平，使不同规模的供应商都得以共存，同时在减少病害、气候和生态影响的议题上作出共同的努力。此外，这些措施也有利于缓和地区市场冲突、促进附加产品贸易和建立新的生态系统和气候服务市场。同时，它们还可以提高发展中国家对水产品出口的透明度和信任度，并为占产量约90%的内销产品提供改善参考。

全球各水产品的评估级别比例

展望

在过去0年间，水产养殖已从小众行业发展为全球粮食体系的中流砥柱。养殖产出效益、消费者需求、产业链发展和可持续发展准则正共同塑造着水产行业的发展方向。水产行业的可持续增长对实现联合国可持续发展目标具有重要意义。

总体来说，当前水产行业呈现三个新面貌：第一，淡水养殖在全球产量中占据主导地位，其比其余门类的合计总和还要多，并主导着过去二十年的相关就业岗位和粮食安全保障。由于绝大多数淡水养殖产品并不流入到国际市场，养殖户缺乏采取可持续措施和为产品进行认证的积极性；第二，各养殖种类在海源饲料利用效率和营养吸收上都有了显著改善。某些肉食种类的进一步改善可能较为困难，但是野外来源鱼粉、鱼油价格的不断上涨将为技术创新提供持续动力；第三，水产养殖系统的谨慎选址是该行业在商业和环境成功的基础。几乎所有的淡水和海水养殖都可与周边水体环境发生相互作用。养殖系统既可以从周边环境中获益，又可为周边环境提供生态服务。谨慎选址和控制养殖规模有利于自由摄食物种提供最大化的生态系统服务，也可缓解病害爆发、环境污染和气候变化所带来的产业压力。

鉴于水产养殖的门类众多、地域广泛、形式多样、养殖户和消费者需求差异等诸多原因，业界很难形成单个可持续发展和健康产品的规划方案。故而，业界需要一个清晰明了、有科学依据但又避免繁苛的监管体系去实现这些目标。这类灵活的政策需要行业、政府和非政府组织的相互支持以激发其积极性和创造性，同时为监测、报告、透明度和职责划分提供明确指导。未来水产养殖业依旧面临巨大的来自气候变化、病害爆发、流行疫病、市场动荡和粮食体系变化等多方面的风险。

未来对水产养殖场址的合理规划和管理有助于实现积极的环境目标，这在水产养殖日益集约化和规模加大的今天尤为重要。业界正在研究水循环系统和离岸养殖技术以减少对生态环境的接触和影响。然而，这些系统需配备创新资金和环境管理技术才能获得广泛成功。此外，鉴于病害爆发的难以补救，水产行业需要加大一系列在病害预防方面的投资。

最后，未来优化水产养殖的政策规划中需要一种能在水陆两系统间的营养、公平、正义、环境友好等方面取得权衡的整体粮食体系方案。以往的指标如生命周期评估(LifeCycleAssessment)需要优化，以确保陆地农业和水产养殖业在环境友好度和营养流动方面具有可比性。新的业界进展，如正在进行的“蓝色食品评估”将毫无疑问地包含到下一个二十年的回顾当中。通过合理设计和行业布局，水产养殖在未来是可以达到高度可持续发展的。届时人们既会面临各种机遇，也会面临挑战。

参考文献

Naylor,R.L.,Hardy,R.W.,Buschmann,A.H.etal.A0-yearretrospectivereviewofglobalaquaculture.Nature,–(01).

编译

广州大学城自然博物城市物种与人类世生物多样性科学研究室

广州大学生命科学学院

编译自论文原文，有润色；文中照片摄自编译团队

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