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四大家鱼的养殖技术历史发展(水产养殖的中国智慧——中国水产遗传育种的兴起与发展)

改革开放40 多年来,世界水产品的增长主要源于养殖产量的增长,而养殖产量 2/3 来自中国,用农业农村部部长韩长赋的话说,“世界上三条鱼就有两条是中国养的”。是什么原因导致中国水产养殖如此成功呢?

中国水产养殖历史悠久,是世界上最早开始水产养殖的国家。从殷墟出土的甲骨文“贞其雨,在圃渔”和“在圃渔,十一月”的文字记录推断,中国早在 3200 年前殷商时期(公元前 1142—前 1135 年)就普遍开始了池塘养鱼。2019 年,一项关于河南新石器时代早期贾湖遗址的研究发现,其遗址中遗存的鲤咽齿多数具有养殖的特征,由此推断中国养殖鲤的历史可追溯到 8000 多年前。

纵观我国水产养殖史,水产养殖的关键技术始于种苗繁育,水产遗传育种的首要目标是为水产养殖提供经济性状优良的新品种,其目标始于繁育,也终于繁育,因而繁育是核心,也是前提。

为了解决水产养殖的种苗问题,从 20 世纪 50 年代早期开始,全国涉及水产科研的多家机构都相应成立了专项团队。钟麟先生在充分观察到“四大家鱼”在江河中普遍在水流相对湍急的产卵场产卵受精的基础上,创建了流水加促性腺激素注射的“生态生理催产法”,终于实现了青、草、鲢、鳙“四大家鱼”人工繁殖技术的突破(伍献文和钟麟,1964;钟麟,1965)。由于这一划时代的重大突破和贡献,钟麟先生被大家尊称为“四大家鱼人工繁殖之父”。正是基于这一理论和技术突破的先导作用,其他鱼类和水产动物的人工繁殖和种苗生产问题都逐渐得以解决。

与此同时,许多海水养殖名贵特色种类的人工繁育也取得了重大突破,如在查清生活史的基础上创建的紫菜人工育苗技术(曾呈奎和张德瑞,1954)和在确定育苗期各生长发育阶段所需的环境条件而研发的海带自然光育苗技术(中央水产部,1958),解决了当时紫菜和海带养殖大发展急需的种苗问题。在珍珠养殖方面,科学家们也在成功培育出中国第一批海水人工有核珍珠(熊大仁,1959)的基础上,相继突破了淡水无核珍珠养殖、珍珠贝早期育苗等技术难关。

20 世纪 60 年代末期,随着脑垂体中促性腺激素释放激素(GnRH)及其类似物的发现,以及对脊椎动物卵子成熟和排卵神经内分泌控制机制研究的不断深入,中国科学院生物化学研究所的多肽合成专家龚岳亭院士(1993)也将他的一部分研究兴趣投向促性腺激素释放激素活性多肽的合成与鱼类促排卵催产应用研究。他采用液相法合成的鱼用促性腺激素释放激素等鱼用催产素自 1968 年移交上海生化药厂生产和后来不断改进后,一直是全国范围内普遍用于鱼类等水产动物催情产卵的重要产品,在鱼类等水产动物人工繁育和种苗生产中发挥了重要作用。

20 世纪 80 年代后,随着国家对科学研究更加重视,一批水产专家对鱼类生殖生理特别是排卵和繁育机制的研究更为深入。如林浩然院士与加拿大专家合作,在阐明鱼类促性腺激素合成与分泌受神经内分泌双重调节机制的基础上,创建了多巴胺受体拮抗剂和促性腺激素释放激素诱导鱼类产卵的新方法,简称林彼方法(Linpe method)(Lin and Peter,1996;林浩然,2011),该方法也被誉为鱼类人工催产的第三里程碑,显著提高了鱼类以及其他水产动物的人工繁育种苗生产效率。

水产种苗人工繁育技术的连续突破,结束了水产养殖长期依赖从江河湖海捞取天然种苗的历史,又为水产养殖大规模发展提供了大量的种苗资源,由此也改变了中国渔业发展的政策走向。1986 年,国家出台《渔业法》,正式确立了渔业“以养为主”的方针和发展方向。今天我们可以自豪地说,“以养为主”的方针确立了中国“蓝色粮仓”的渔业大国地位,“以养为主”的方针也为世界渔业发展贡献了“中国智慧”。

更为重要的是,这些突破性的技术不仅为水产种苗生产提供了成熟的关键技术,而且为随后的水产遗传育种与水产种业提供了强有力的技术支撑,由此涌现出一批水产繁育和遗传育种学家,如鱼类繁育和育种学家刘筠院士(1995 年当选)、对虾繁育学家赵法箴院士(1995 年当选)、鱼类遗传发育学家朱作言院士(1997 年当选)、鱼类繁育及养殖学家林浩然院士(1997 年当选)、贝类繁育和养殖学家张福绥院士(1999 年当选)、罗非鱼育种学家夏德全院士(2001 年当选)、海水鱼类繁育和养殖学家雷霁霖院士(2005 年当选)、鱼类遗传育种学家桂建芳院士(2013 年当选)、贝类遗传育种学家包振民院士(2017年当选)以及鱼类繁殖和育种学家刘少军院士(2019 年当选)等。

作者说(节选)

作为鱼类遗传育种专家,我不仅亲身经历了水产遗传育种学在中国的形成与发展,更是目睹了我们水产遗传育种学家培育的涵盖了鱼、虾、贝、蟹、参、藻等水产新品种促进水产养殖增产增值、为富民强国做出的重大贡献。正因如此,近几年来总有一个心愿萦绕着我,那就是再写一本鱼类及水产遗传育种的专著,以进一步记录我们前进的脚步,还可昭示后人。2018 年,中国科学院大学组建了现代农业科学学院,我有幸被任命为水产系主任,并主讲“水产遗传育种学”课程。从专业选修课的参考书到主讲必修课,尽管前有《鱼类遗传育种工程》和其他水产专家的专著和教材,但毕竟过去多年,未免老旧;尽管各位授课老师各有所长,且立足前沿,但毕竟自说自话,无章可循。为了弥补这些缺憾,也为了满足我的心愿,我决定组织我们几位授课老师一起编著这本教材。我的想法很快得到了中科院水生所现任领导殷战所长和胡炜副所长(他们也是授课老师)以及授课老师周莉教授、童金苟教授、孙永华教授和肖武汉教授的支持。因为我们术有专攻,且已有两年的授课课件和经验,仅用半年多时间,完成了此稿。

本教材由中国科学院大学教材出版中心资助出版。愿它对后学者能有所启迪,也欢迎同道者斧正,以进一步完善本教材。

桂建芳

2020 年 5 月 20 日

于武汉东湖之滨


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