互动科普

中国拥有近14亿人口，这个泱泱大国产出的水产品占世界总产出的1/3；吃掉的水产品也居世界之首，比排名稍次的后10个国家总和还多。

如何让富裕起来的人们吃上更好的水产品，同时又保持环境友好的可持续性？一群有远见的科学家和企业家正在为之努力。

和西方同行一样，中国的一些科学家和企业家也对捕捞技术和设备的不断升级感到担忧：现代的捕捞效率将超过海洋自我更新的效率，最终导致全球渔业资源枯竭。

一些远见之士正试图改造中国的渔业，从而扭转这一趋势：将中国成千上万仍采用原始养殖方式的小型淡水渔场，升级为工业化的大型海洋渔场。

科学家和企业家的目标是把污染、浪费严重的老旧的水产品生产方式，改造为独特、可持续发展的中国模式，帮助大大小小的渔场经营者走向成功。他们希望呈现现代水产业的全新面貌，借此说服消费者，以这种方式生产的鱼更干净、更健康。如果科研人员和商业领袖能找到一些可持续发展的方式，来满足消费者对传统热门品类（例如淡水鲤鱼）的需求，那么他们就向拯救全球渔业的目标迈出了一大步。 

獐子岛的故事  

獐子岛周围的海水很冷。这座岛屿位于大连市长山群岛的南部，靠近朝鲜，与旧金山纬度相同，中间隔着太平洋，据说，这里冰冷的海水哺育了世界上最好的海产品。我打算进入的这片“海洋牧场”非常出名，因为在1972年，这里产出的鲍鱼被选为接待美国前总统尼克松的国宴用菜，那次具有历史意义的访问开启了中美贸易关系。

不过今天，空气十分温暖，所以7毫米厚的潜水衣就足够保暖了，两位向导、一位摄影师和我穿得就像一堆“橡胶土豆”般钻进了水里。

和我们一起下水的还有獐子岛集团股份有限公司（ZONECO Group）的渔民，这家公司原本经营的是传统渔场，现在他们已经开始试验新的理念。渔民们的态度很友好，不过仍带有一些疑虑，因为我们是第一批造访这里的外国记者。

进入昏暗的水下，我们看到的似乎只是普通的沿海生态系统——海草和海带生长在广袤的沙质海床上。然后我注意到，海床上星星点点地分布着海参、蚌类和海胆——它们就这样坦坦荡荡地暴露在开放水域中，而不是藏在角落和缝隙里。

渔夫立刻开始采集这些海洋生物，就像孩子们寻找复活节彩蛋一样。

这片渔场——如果它能被称为渔场的话——采用了一种新型的养殖方式：大尺度复制自然生态系统。我们身后的“海洋牧场”中，分布着许多浮筏网笼，工人把扇贝幼苗投进网笼，等它们长到一定规格，我身边的这些渔夫就会开始收获苗种，播撒到规划海域中自由成长。除此以外，整片海域里没有其他任何笼子或是围栏，也没有肥料、人工饲料或是抗生素。

“我们采用的模式叫做IMTA，”獐子岛集团技术负责人梁峻 （Jun Liang ）说，“以某个物种的排泄物充当其他物种的营养来源。”

多营养层次综合水产养殖法（Integrated multitrophic aquaculture，IMTA）是一个宽泛的概念，许多国家（包括加拿大、苏格兰、美国和挪威）都采用了这种方法，但具体形式有所差别。IMTA的中心理念是多物种互相循环利用排泄物（或者说“营养”），由此减轻水体污染。大多数情况下，IMTA养殖会采用一系列紧密相邻的网笼，网笼里的生物靠其他笼子提供的“营养”存活。比如说，最广为人知的IMTA项目在加拿大的芬迪湾（Bay of Fundy），他们用成排的网笼养殖鲑鱼，鲑鱼的排泄物顺水而下，为贝类和海带提供养料。

不过，獐子岛采用了完全不同的方式。从本质上说，这座岛屿和其他几座小岛充当了“网笼”的角色。梁峻的团队详细研究了营养物质沿海岸运动的轨迹，并在岛屿之间适当修筑人造礁石，以局部调整水流方向。然后，他们在营养最丰富的水域投下扇贝苗种，并定期清理扇贝的掠食者——海星。

接下来，那些经过挑选的物种在这片水域里繁荣滋长，獐子岛集团会监控一些关键指标，例如温度，不过在大部分情况下，这些生物在海里自由生长，直到潜水员开始有条不紊地捕捞。与野外捕捞相比，以这种方式养殖的水产品收获起来很方便，不会意外捞到不想要的物种，也几乎没什么污染。贝类的壳会被回收制成水泥砖，以后用来修筑人造礁石。

有的西方人士认为，獐子岛采用的方式不是真正的IMTA，其特别之处在于规模。“在一整片海湾的尺度下进行水产养殖，这样的规模实在是太大了——在西方世界根本就不可能，”就职于芬迪湾项目的新布伦瑞克大学（University of New Brunswick）的生物学家蒂里·肖邦（Thierry Chopin）表示，“这完全是另一种方式。”

芬迪湾IMTA项目占地只有几公顷（1公顷=10 000平方米），设有9条“贻贝筏”（mussel raft）来过滤污水。相比之下，獐子岛海洋渔场的大小相当于芝加哥的4倍。芬迪湾每年产出大约200吨海带和300～400吨贻贝；獐子岛及其周围岛屿每年产出200吨海胆、300吨牡蛎、700吨海螺和200吨海参，扇贝的产量最高时达到了50 000吨，平均每年稳产30 000吨。这里的产出如此丰盛，以致于最近獐子岛甚至开始发展渔业观光项目，专门捕捞那些溜进海湾偷吃的鱼。

梁峻表示，这样的生产方式只能用于大规模养殖。“要获取经济效益，你必须拥有一片至少100平方千米的生态系统，”他说，这大约相当于一座小镇的面积，“而且，要采取这种养殖方式，需要对海洋动力学进行大量研究。”

梁峻旋转电脑屏幕，调出一幅详尽的周边地图，上面显示着哪里的营养物最丰富，哪里的产出最丰盛。这些数据主要受洋流影响，通过修筑人造礁石，可以局部调节洋流的方向。目前，他已经向海里投放了20 000块冰箱大小的人造礁石。

批评者之所以指责獐子岛不是真正的IMTA，是因为獐子岛没有养殖有鳍鱼类，从理论上说，有鳍鱼的排泄物才应该是无脊椎动物的营养来源。不过獐子岛更青睐技术含量更低的方式，例如“海洋牧场”。

尽管獐子岛的规模和效率令人震惊，但绝不完美。根据獐子岛集团一位发言人的说法，牧场一半以上水域的海水太深，无法靠人亲手捕捞，所以渔民仍在使用拖网——这种网宽5米、通过创新改进变成生态网具，现在对海床的破坏甚少。

而且獐子岛的产品很贵。在中国，像獐子岛这样自然生长的海参市场售价可达每只20美元；和欧美的情况一样，中国的可持续发展海产品似乎也是供富人享用的“专利”。   

更关心安全

獐子岛项目前所未有的规模似乎暗示着，中国巨大的海产品需求有了新的解决之道。不过，问题的关键在于，如何让所有收入层次的消费者都接受可持续发展的海产品。

“在中国推广可持续发展产品是一项巨大的挑战，至少目前如此，”曾在獐子岛集团担任首席战略官的冯玉明（2015年1月辞职）坦承，他还补充说，消费者有一个终极问题，“他们会问，‘这对我有什么好处呢’。”

目前，中国消费者还有更大的担忧。“大家都关注食品安全，中国政府和消费者都盼望找到让人信得过的产品，”海洋管理委员会（Marine Stewardship Council，MSC）亚太办事处的安彦（音译，An Yan）表示。

铅中毒和三聚氰胺事件让中国消费者对食物来源深怀警惕。不过安彦说，为改善食品安全而进行的产品调整，也打开了环境友好的大门。獐子岛渔场起步之初，养殖的扇贝主要是在国内销售，后来又开始出口到美国、加拿大、澳大利亚、韩国等国家，卖给对环境更在意的消费者。而今天，这家公司的海产品在中国内部消化时，除了环境友好之外，他们市场宣传的重点还有健康、清洁。

在大连周边的地区，这样的宣传听起来很可靠，该区域对獐子岛产品的推崇也很明显。沿着海鲜市场的过道走去，我的周围满是海参、蟹类、扇贝和海螺，中文的“你想买啥”的声音不绝于耳。鲜活的海蚌把水喷到我的裤子上。鲜艳的彩色横幅上画着咧嘴微笑的卡通鱼，横幅之下老太太们正用簸箕舀起对虾，仔细挑选。

几乎每一位摊主都宣称自家的海产品来自獐子岛渔场，实际上这不太可能，因为獐子岛的产品主要卖给大型零售商和高端餐馆。不过，这说明獐子岛的品牌十分响亮。“他们有人造礁石，对鱼的健康很有好处，”欧阳孟尼（音译，Meng Ni Ou Yang）是这里的一位摊主，他家售卖的“岛上的”产品价格比一般的产品贵20%。另一位摊主，35岁的梁鸿哲（音译，Hong Zhe Liang）一言以概：“那儿的水更干净。”

这些摊主都没提起环境友好这一点，当我们问起来的时候，他们回答说，顾客对野生生物资源保护关心较少。不过，也有别的地区在进行实验性的IMTA养殖。沿着大连附近的海岸，直到南面遥远的桑沟湾，绵延的海带养殖场一望无际，这些大大小小的养殖场多少采用了IMTA的技术元素，但生物多样性远不如獐子岛。中国的需求实在太大，海洋水产养殖者必须迈开大步，拓展这样的模式。 

“千湖之省”改良淡水养殖

虽然中国的海产品出产量很大，但海产品并未主宰人们的消费。中国人吃的鱼70%来自湖泊、河流、水库及池塘等淡水水体，不过，关于淡水污染的一些信息，让部分人开始担心传统鱼类的食品安全问题。因此，要减少对海洋生物的过度捕捞，首先得恢复消费者对淡水渔场的信任。中国主要产鱼区的一批科学家正在为这个目标而努力。

一来到武汉，你就会发现长江周边的水产养殖业有多重要。这座城市是湖北（被称为“千湖之省”）的省会，位于长江中游，离上海500千米。中国是全球最大的渔业国，武汉则位于最大渔业区域的中心。一路上，我看到机场周围的公路两旁、立交桥下方，遍布着为数众多的鱼塘。

中国大约有18 400平方千米的鱼塘，相当于整个新泽西州的面积。美国人也许很难想象，但中国专家说，全世界1/5的动物蛋白来自淡水鱼，而全球一半的淡水鱼来自长江沿岸的中国中心区域。

不过这些日子以来，关于水污染和被污染食品的新闻铺天盖地，损害了消费者对鲤鱼、鲶鱼等传统池鱼的信心。“简直就是荒谬，”中国科学院的研究者解绶启（Shouqi Xie）说，“对于养殖的池鱼，我们会追踪鱼的整个生命周期。而对于野生鱼类，谁也不知道它会去什么地方，遭遇哪些污染。”

尽管如此，传统的淡水渔场也不完全是可持续发展的。中国的水产养殖始祖可追溯到公元前5世纪春秋末期的一位名士范蠡，他是强大的越王勾践的谋士。功成名就之后，范蠡归隐无锡的湖畔小镇，写出了世界上第一本水产养殖手册。这本400字的小册子里包含了诸多细节，例如一开始应该养多少鲤鱼、哪个季节最适合养殖，并推荐在鱼塘里养一些乌龟，以防止“蛟龙”。

这些古老的方法运作了一千多年。那时，在农场周围的小鱼塘里，水清鱼肥是司空见惯的。不过，到了20世纪80年代，淡水养殖开始向产业化的无序养殖发展。再加上其他产业的迅猛发展，中国有些地区遭遇了严重的污染。2007年，污染达到顶峰，太湖，传说中范蠡的家园所在之处，不可避免地爆发了藻华。“无锡的绝大部分自来水来自太湖，所以市民根本无法饮用自来水。水龙头里流出来的水看起来是脏的，”解绶启说，“要是用那样的水洗个澡，气味真的非常糟糕。” 

2007年的“黑潮”惊醒了中国。人们不再信任水龙头里流出的水，池塘里养出的鱼。虽然藻华爆发的主要原因并不是渔场污染，但这一事件帮助中国渔业在提高生产率的同时，将目光投向了环境友好的生产方式。扩大生产的同时保持水源的清澈，解绶启和同行正为此努力。 

“浮岛”种菜：净化水源

所有淡水生态系统都存在永恒的动态平衡，在营养过剩和营养不足之间不断摇摆。比如说，美国五大湖里的入侵物种攫取了水中的营养，所以湖水富氧清澈，但毫无生气；与此相对，长江流域富营养化的湖泊里，氮、磷之类的营养物质过多，氧气却太少，所以湖水变成了浑浊的绿色，因为富营养化，导致藻类的爆发。

数百年来，许多渔场里的营养物质保持着自然的动态平衡。不过近年来，平衡发生了偏移，部分是因为污染，还有一部分原因来自水产养殖业本身。在中国，鲤科鱼类最受欢迎——这种鱼生长速度很快，从水藻到污水里的排放物，它什么都吃。鲤科鱼类会排出富含氮的排泄物，沉积在土壤里，再加上养殖户投放的肥料，滋养了大片的水藻，水藻的生长又阻断了其他造氧植物生长所需的阳光。这个过程不断循环，最终湖里只剩下鲤科鱼类和水藻。在湖北的一个湖泊里，水藻的数量在10年间猛增了20倍，而湖水的透明度则降到原来的一半。解绶启的同事、中国科学院的刘家寿（Jiashou Liu）意识到，过多养殖废物的排放，会培养藻类形成水华。

梁子湖是湖北省第二大湖。10年前，梁子湖畔布满了围栏，里面养满了鲤科鱼类，它们的排泄物杀死了湖里的其他所有生物。当地政府请求武汉大学帮助他们重建梁子湖渔业。

现在，所有的网箱都不见了，养殖户把整片湖泊当成了一个大型网笼，让鱼类在里面自然生长。同样消失的还有大部分鲤科鱼类。养殖户和科学家将注意力投向了一些高价值的水产品，例如蟹类和鳜鱼，它们产生的污染较低，湖里鱼的密度也比较低。人们还在湖畔种植了更多植物，让氧气回到水里。

每年，养殖户都会把鱼驱赶到梁子湖的某个角落，然后统一捕捞。和大连的情况一样，他们没必要向湖里投放肥料或是昂贵的饲料，这反而会增加湖泊的营养负荷。有了更大的活动空间，鱼也没那么容易生病。令人惊异的是，鱼的数量变少了，养鱼的收入却没有降低。

梁子湖有两家管理公司，邓福军（音译，Fu Jun Deng）是其中一家的经理，他说，“这种养殖方式的收益比传统鱼塘更高，而且十分轻松。一般来说，我们只需要在湖上巡视，确保没人偷鱼就行”。

不过，鱼的数量减少了，就无法满足日益增长的需求。而且湖水并不纯净，它依然浑浊，还有许多水藻在顽强生长。但水质的确得到了改善，含氧量上升，含氮量下降，沿岸的水生植物蓬勃生长，湖水的透明度也在慢慢回升。

这片区域里，其他的天然大湖也在经历类似的修复过程，但比起周围成千上万片小型池塘（每个可能只有足球场大小），这些大湖又显得微不足道了。家庭鱼塘是中国水产品真正的生产主力，每公顷鱼塘都会产出大量食品。要让这些小型鱼塘里的水保持清澈，出产的鱼健康活泼，是一项挑战。不过，除了大型修复项目以外，科学家正在引入一些不那么高科技的方式，让养殖户的产品更健康、生产更具可持续性。

谢从新是华中农业大学的一位教授，他正在做一项实验，用所谓的“浮岛”来净化水体。有一天，他一大早就开车，带着我去了湖北省荆州市公安县附近的一片实验鱼塘。水面上漂浮着6个白色的塑料框，框里满是蕹菜，看起来就像是巨型的“花槽”。多年来，谢从新一直在研究水生植物与环境之间的相互影响，最终他选择了蕹菜，因为它生长很快，根系发达，能够吸收大量营养。他说，这几个漂浮的“花槽”在过去3个月内令水中的氨含量下降了1/3（过多的氨会杀死鱼类）。

“水质有所好转，水比原来清澈，”鱼塘的经营者之一许永昌（音译，Yung Chang Xu）告诉我，“死鱼没有往年那么多。”

许永昌的儿子划着一艘木船带我们去看“花槽”，谢从新拔下了一把蕹菜。这些塑料框的尺寸大约相当于2～３个首尾相连的浴缸，底部没有固定，只是漂浮在水面上。每个框架的成本约为150美元，如果养殖户能把产出的蕹菜当成有机蔬菜卖掉，大约一年就能回本。在附近的一家餐馆里，厨师把蕹菜叶子蒸熟，加上某种带咸味的调料，再放入坚果，便做成了一道菜，和其他几种淡水鱼一起端上了桌子。我还是不太习惯鲤科鱼类的味道（也许是不喜欢它坚硬的鱼刺吧），不过蕹菜的确很美味，很快就被一扫而光。

谢从新说，这样的复合养殖是关键所在。科学家必须因地制宜，渔业的改良必须能给环境和养殖户都带来好处。湖里的蕹菜箱满足了以上两条标准，当地养殖户表示，他们计划用至少5%的湖泊面积来种植蕹菜。湖畔的工人正在加班加点制造框箱。

水生动植物正在成为中国净水行动的主角。2007年无锡藻华爆发以后，科学家更加努力地研究湿地与渔业之间的协调关系。中国科学院开始资助研究者在长江流域开展多个项目，利用淡水螺、荷花和其他数十种动植物来治理水污染。

比如说，太湖上游的滆湖已经不再围栏养鱼。现在，这片湖里种植了2.6平方千米的水葫芦来治理污染。附近的吴泾水产养殖场（Wu Jing Aquaculture Farm）拥有许多大大小小的产业化鱼塘，他们投入了30%的鱼塘来培育此类湿地自然净水系统。

武汉的鲁湖（Luhu Lake）也有一系列鱼塘，这里的合作养殖场曾经养了大量高污染的鲤科鱼类（主要是施肥养殖鲢鳙鱼），每年的鱼产量高达12 000千克，如果一切顺利，养殖户每年每公顷的平均收益可达数千美元。但事情的进展总是不如人意，如此高密度的养殖，鱼病和污染都十分严重。

2008年，在中国科学院的帮助下，养殖场在与主湖区相连的下游建造了湿地。同时，养殖的品种也从高密度的鲤科鱼类换成了鳜鱼，养殖密度虽然变成原来的1/10，但对环境更加友好，卖价也更高。

“这是一项以年为单位的实验。我们每年会放养50～100条某个品种的（淡水）鱼，第二年又换成另一个品种，”50岁的渔民夏辉尚（音译，Hui Shang Xia）已经在这里工作了几十年，他说，“鱼塘从来没让我赔过钱，不过有时候赚得少点。”

其他污染则需要更富创造性的解决方案。比如，位于上海的中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，研发出了一种机器来解决小型鱼塘的常见问题——能起过滤营养物作用的植物光合作用不足。

在一大片深绿色的实验池塘旁，渔业机械仪器研究所所长徐皓（Hao Xu）介绍说，光照充足时，如果水里的磷不足，植物的光合作用就会受到影响，虽然水底沉积了丰富的磷，但“远水解不了近渴”。因此，研究所的工程师研发了一种以太阳能电池板为动力的机器，在日照强烈时可以搅动湖床的淤泥，为植物提供大量的磷；如果阳光被云层遮蔽，机器就会停下来。 

渔业改革

近年来，中国的经济增长激发了人们对肉类蛋白质的强烈需求，这在世界历史上可能也是前所未有的。相应地，加大对海水和淡水环境的保护也随之提上了日程。中国科学院正在长江流域展开大规模的研究，参与实验的水域面积约为30 000公顷；獐子岛是世界上最大的同类海洋渔场，它和附近的海带养殖场让全球其他所有IMTA项目都相形见绌。

中国的工作借鉴了欧美的许多想法，不过他们实际实施的项目又与欧美完全不同。欧美消费者偏爱鳟鱼和鲑鱼之类的冷水鱼，它们需要富氧环境；而有些中国消费者更喜欢低氧环境下生长的鲤科鱼类和鲶鱼。

中国人对生态系统健康的理解也完全不同。“我们觉得某片湖泊污染严重，但有些中国人可能觉得它能高效地产出食物，”挪威生命科学大学（Norwegian University of Life Sciences）渔业专家特朗德·斯托巴肯（Trond Storebakken）表示，“但过度污染的湖泊将是一场灾难。中国试图在这二者之间寻求完美的平衡——这才是让我感到惊艳的地方。”

斯托巴肯与中国水产科学研究院有着广泛的合作，他走遍了中国，那里的科学家对自然系统的完美复制——对掠食者、食草动物和滤食动物的综合利用——令他深感震惊。他对中国很有信心，数千年来，这个国度一直在调整，发展获取海产品的方式，现在，他们又掀开了新的篇章。

“这跟我们在西方做的事情完全不同，”斯托巴肯说，“他们正在掌控那些困难。虽然他们的做法并不完美，但比其他地方做得好得多。”