Tuesday, September 03, 2024

中國鰻:如何從零到世界第一?

國鰻:如何從零到世界第一?

 (http://big5.news.cn/gate/big5/www.xinhuanet.com/fortune/20240627/4a22d9222ac04f0183b6b09eb27ef49b/c.html)

    鰻魚又稱鰻鱺,曾連續多年在我國出口創匯單一水産品中排名第一,年出口額可達10億美元以上。我國鰻鱺産業始於20世紀70年代,經過40多年的發展,已然成為鰻魚養殖和出口第一大國。2022年,全國鰻魚養殖産量28.17萬噸,加工量13.95萬噸,出口量6.4萬噸,涉鰻從業人員超30萬人,全産業鏈年産值超過300億元。

國鰻:如何從零到世界第一?

  5月過完,今年鰻苗捕撈季正式結束,鰻魚養殖戶們等待的春天沒有到來。鰻苗大歉收,有數據顯示,2023年中國地區日本鰻鱺苗入池量24噸左右,而今年投苗量只有10噸左右。

  “今年的鰻苗投苗量腰斬,每尾日本鰻的魚苗漲到20~25元。”福建天馬科技集團董事長陳慶堂從事鰻魚産業多年,他介紹,一尾鰻苗只有0.15克,也就是3滴水的重量。長到成鰻之後,一般在半公斤上下,能賣170元(時價)左右。

  鰻苗歉收使得苗價高企,按照今年的價格,每公斤鰻苗的賣價高達14萬餘元。這意味着今年的鰻魚供應量可能有所減少,價格也會持續走高。因此,即便苗價高昂,也擋不住養殖戶的採購熱情。

  鰻魚又稱鰻鱺,曾連續多年在我國出口創匯單一水産品中排名第一,年出口額可達10億美元以上。我國鰻鱺産業始於20世紀70年代,經過40多年的發展,已然成為鰻魚養殖和出口第一大國。2022年,全國鰻魚養殖産量28.17萬噸,加工量13.95萬噸,出口量6.4萬噸,涉鰻從業人員超30萬人,全産業鏈年産值超過300億元。

  鰻苗為何如此昂貴?從零開始到世界第一,國鰻又經歷了怎樣的傳奇故事?就讓我們一起探秘來自遙遠海洋深處的“水中軟黃金”。

  層層精進的養殖技術

  福建省福清市上逕鎮南灣村是全國聞名的養鰻專業村,素有“鰻魚之鄉”之稱。40多年間,這個原本相對落後的小村莊通過養殖鰻魚成為福清最早的億元村之一。

  每日清晨,45歲的養殖戶楊明都要走進自家的恒溫彩鋼瓦溫室大棚,觀察鰻魚的生長情況。聊起鰻魚,楊明陷入了回憶。

  “1979年南灣村的楊宗龍等人引進了日本養鰻技術,創建了全省首家養鰻場——福清南灣養鰻場。從此,南灣村就與鰻魚結下了不解之緣。”從小跟着父輩學習養鰻技術的楊明對鰻魚的感情很深。他説,雖然當時技術不夠成熟,鰻魚産量不高,但勝在賣價高,出口到國外,一茬魚就能賺一套房回來。

  當養鰻致富的故事廣為流傳後,大量養殖戶開始進入鰻魚養殖行業。這時,粗放的養殖技術就成了短板,免不了“靠天吃飯”。一旦遇到極端天氣,或者魚病爆發,池內的鰻魚往往全軍覆沒,養殖戶就會血本無歸,養殖風險極大。

  1983年,為了提高鰻魚養殖的成活率,楊宗龍毅然前往日本學習最先進的鰻魚養殖技術。在大半年的時間裏,他日日守在魚塘,細心記錄下鰻魚各個階段的養殖技巧。

  “最關鍵的還是病害防治,得學會控制水質環境、合理使用飼料等養殖方法,讓鰻魚少生病,存活率自然就高了,效益也就上來了。”有了技術的楊宗龍回國後沒有悶聲發大財,而是將技術傳授給了更多的福清漁民。

  就此,鰻魚養殖徹底在上逕鎮落地生根,又不斷向周邊延伸,在福建、廣東等東南沿海地區不斷發展。隨着養殖規模的擴大,各地養殖戶自發地成立了鰻魚協會,在協會的帶領下,養殖戶也不斷改進更新鰻魚養殖技術,鰻魚養殖越發綠色高效。


  土塘中藻類光合作用後釋放充足的氧氣,泥土中的微生物分解活動旺盛能夠凈化水質,讓水體更接近野生環境,鰻魚生長得更好。但鰻魚具有鑽泥天性,土塘養殖存在鰻魚鑽泥逃逸的風險。養殖戶便在水泥池底部放入泥土,將傳統水泥池養殖和土塘養殖相結合,形成土池養殖,既保障了生長條件,又有效防止鰻魚出逃。

  如今,隨着科技的進步,國內的鰻魚養殖又走上了一條智慧化養殖的路子。

  在國內現代的工廠化循環水鰻魚養殖場,通常是多個養殖池有序排列,池邊挂着長方形攝食&,投餌時,鰻魚們在其中爭相搶食。吃飽喝足之後,鰻魚將頭鑽進攝食&的圓形孔洞裏挂靠休息,尾巴在水面上隨波搖曳,好似一團團水草。

  為了精準地感知鰻魚的生長環境變化和魚體的生長狀態,養殖池內安裝了一整套智能化養殖系統,溫控系統、傳感器、攝像頭等先進設備,能實時監測並自動調節水溫、水質、氧氣含量等指標。同時,所有水體變化數據以及苗損情況等都會實時上傳到智慧漁業&&進行匯總,建立起“養殖&賬”,讓看不見摸不着的養殖過程變得精準可控。

  養殖工廠內的循環水系統也設計得十分精巧。廠內的養殖用水每天排放2次,排出的尾水經過粗濾後,清水回到養殖池,有沉澱的部分排出後,液體通過臭氧殺菌後進入“魚、菜、貝”共生種養一體系統凈化,而後流入蓄水池準備再次進行養殖利用;固體則進入集污池,經過處理成為有機肥。

  現在全世界共有19個鰻魚品種,我國最開始主要養殖日本鰻,後來隨着日本鰻苗量越來越少,又開始養殖歐洲鰻、美洲鰻等品種。不同品種的鰻魚,養殖技術也不盡相同,不再是“一套拳法打天下”的時代。

  陳慶堂認為,在智能化設備的加持下,能完美匹配不同魚種的生長條件。比如日本鰻是暖水性魚類,幼苗對水溫格外挑剔。而歐洲鰻和美洲鰻原本生長的地區與我國所處緯度基本一致,氣候條件也相似,便不似日本鰻“嬌氣”。現在我國已經掌握了日本鰻、歐洲鰻、美洲鰻和太平洋雙色鰻4個鰻魚品種的養殖技術,養殖技術已處於世界領先地位。

  養殖品種從單一的日本鰻發展到歐洲鰻、美洲鰻和太平洋雙色鰻,養殖方式從當初的水泥池養殖升級成現在的土池養殖和工廠化循環水養殖,我國的鰻魚養殖技術層層精進,中國養鰻人靠技術征服了鰻魚世界。

  挑剔的鰻魚吃最好的料

  鰻魚是業界公認的最神秘的一條魚,它有着獨特的生長繁殖習性。它們出生在遙遠的馬裏亞納海溝深處,成年親鰻産卵後力竭而亡,孵化出的小鰻魚苗一邊成長,一邊向大陸洄游,最後生活在淡水江河湖泊中。

  在海洋中的萬里漂流,它們只能靠吃顆粒有機物“海雪”獲取能量,這導致它們到達岸邊時,雖然已經2歲,但體重卻只有0.15克,此時的它們被稱作“玻璃鰻”。

  當“玻璃鰻”被捕撈後進入培苗場,它們會在2個月內快速生長,直到體重達到10克,成為“黑仔”後,就可以正式進入養殖場了。

  養鰻圈流行着一句話:鰻魚不吃飯,養鰻人吃不下飯。“鰻魚是從海裏洄游來的,這一路上吃了什麼?成分是什麼?沒有人知道。要想養活它,就得找到能讓它開口吃的餌料。”楊明説,從“玻璃鰻”到“黑仔”這階段是養鰻人最揪心的階段,鰻魚開口就能活,不開口就死。

  鰻魚很挑食,養鰻人曾嘗試飼喂了多種餌料,這個任性的傢伙也毫不買賬。直到使用打碎了的紅蚯蚓,鰻魚才開了口。

  “紅蚯蚓含有豐富的幹物質蛋白,能幫助鰻魚苗迅速生長,但紅蚯蚓會污染環境。”中國漁業協會鰻業工作委員會副會長兼秘書長陳學洲回憶,紅蚯蚓要用豬糞養,所以當時在福建一帶人們嘗試先養豬,用豬糞養紅蚯蚓,再用紅蚯蚓養鰻魚。“鰻魚池旁邊就是豬糞田,憑着空氣中豬糞的臭味程度就能估計出離養鰻池還有多遠了。”他調侃道。

  日益嚴重的環境污染問題引得周邊居民怨聲載道,也引起有關部門的重視,鰻魚開口餌料的研發也被提上日程。

  其實,經過長期的基礎研究,日本鰻魚養殖行業早在2004年就研發出了鰻魚苗的開口餌料,但每噸售價20多萬元,這個價格在當時能買到一套別墅。

  2005年開始,國內技術專家查找中外的大量資料,進行深入地調查研究。先後攻克了鰻魚開口餌料的原料選擇、營養配比、誘食性、黏彈性、生産工藝、生産設備等一系列技術難關。最終,在2008年,成功研發了具有自主知識産權的國産鰻魚開口餌料,打破了日本、韓國等國家的技術壟斷,也讓國內鰻魚規模化養殖成為可能。

  與進口開口餌料相比,國産鰻魚開口餌料每噸只要6~8萬元,不僅價格便宜2/3,營養吸收率也更高,養殖戶的養殖效益也更加可觀。

  走進天馬飼料生産工廠,十幾條飼料生産線正有序運轉生産,機械臂將生産打包好的飼料有序堆垛成一座座小山,等待着運輸車將其拉走運往各個養殖場。

  在眾多生産線中,鰻魚飼料的生産線頗受重視。不僅因為鰻魚飼料生産需要使用優質的進口原材料,更因為鰻魚飼料生産線需要“乾淨”。

  “鰻魚的嗅覺很靈敏,若飼料中沾染了其他魚料的味道,它都不會吃。所以鰻魚飼料嚴格實行單線生産,絕不與其他魚料混雜。”提到這些獨到經驗,陳慶堂説,不斷碰壁之後,國內生産的飼料品質不比國外的差。

  如今,根據鰻魚不同的生長階段,國內的鰻魚配合飼料已經有了開口餌料、白仔飼料、黑仔飼料等10多種飼料産品,讓鰻魚在各生長階段都能獲得最好的營養,獲得最高的養殖效益。

  上乘品質吃得放心

  鰻魚養殖、加工一度像一場高危的賭博游戲,今年不知明年事,一旦市場達不到預期,從業者很容易血本無歸。

  尤其在1996年前後,鰻魚市場供大於求,一片混亂,危機四伏。當時,80%的鰻魚都出口到日本市場,中國鰻魚産業的發展也受制於日本。

  隨着國內鰻魚養殖趨於飽和,許多養殖戶敏銳地捕捉到商機,迅速把産業從鰻魚養殖轉向鰻魚加工,專做烤鰻出口。日本作為中國鰻魚最大的出口國,在中日鰻魚貿易的30年間,利益博弈從未間斷。

  在國內鰻魚市場的影響下,日本當地的鰻魚産業受到擠壓,出於貿易保護的目的,從20世紀90年代開始,日本就對鰻魚進口設立技術壁壘,提高監測標準,加大抽檢量,對進口活鰻魚採取了更為嚴苛的檢查措施,中國鰻魚的出口越來越難。

  “最讓人難忘的還是‘肯定列表制度’實行的那一年,檢測標準多達112項,很多檢測國內都沒法做,技術手段達不到。”楊宗龍長嘆了一口氣。2006年5月,日本正式對中國出口農産品實施《農業化學品肯定列表制度》,同年6月,中國鰻魚出口額同比減少58.8%,出口量居首位的福建省受到影響最大,同比銳減79.6%。

  但這種競爭也讓中國的鰻魚産業迅速成長,成為高度自律的産業。

  中國的鰻魚企業也不惜花費鉅資,購置質譜儀、液相色譜儀等尖端檢測設備,為自己的産品層層把關。鰻魚養殖企業重新洗牌,開始了從重産量向重質量、重效益轉變。

  國內鰻魚業界逐漸建立起一套科學、完善的質量安全控制體系。企業實施起“公司+基地+標準化”的管理模式,加工原料安全得到了保障;加工過程中,源頭、工廠、産品三個方面的監管力度不斷加大,加工産品更加安全;各檢驗檢疫部門、政府職能部門、行業協會等也積極發揮監管和服務管理的作用,成為堅實後盾;行業內大力推行誠信體系建設,國家質檢部門推行紅黑名單制度,一旦違規操作,企業會被馬上責令停頓整改。

  功夫不負有心人,中國鰻魚以上乘的品質贏得了各國消費者的青睞,中國也接替日本成為世界上最大的鰻魚供應商。連日本鰻輸入組合負責人也曾多次公開承認:中國鰻魚是世界上最安全的食品之一。

  對於中國鰻魚行業來説,2020年又是一大挑戰。

  鰻魚是一條“國際魚”,但受疫情影響,傳統出口渠道嚴重受阻,一時間,鰻魚供貨商被打了個“措手不及”,加大馬力布局國內市場成了唯一選擇。

  “2022年的‘雙十一’,我們創下了在直播間3分半鐘的時間賣出了500多萬元烤鰻産品的記錄。”談到當時的戰績,陳慶堂很激動。2020年,新冠疫情導致的出口不暢,使公司損失了大量國外訂單,但國內市場的逐漸火爆成為轉機。

  大型鰻企在電商板塊不斷發力,帶動鰻魚産品在網上熱銷。一方面通過優化産品設計,打造符合年輕人消費趨勢的鰻魚飯便當禮盒,具有加熱即食、攜帶方便的功能。另一方面在國內多家電商及視頻傳播&&進行網上銷售、直播帶貨,有利於打開市場。

  有數據顯示,近兩年,在雙循環經濟驅動下,鰻魚在國內市場銷售規模逐漸趕超國外市場。2022年國內活鰻共消費約4.5萬噸,比出口多3萬多噸,鰻魚消費正逐漸形成從外銷為主轉向內外銷共同驅動的消費增長新態勢。

  在天馬集團的烤鰻加工線上,皮彈肉香的鰻魚與高溫激情碰撞,輔以醬油汁的四層洗禮,一條條紅亮油潤的蒲燒烤鰻就製作完成。這條生産線長116米,每小時最多可以産出1.2噸烤鰻魚,産出的烤鰻魚大部分被銷往國內的商超和餐飲店內。

  “內需拉動,對鰻魚市場價格的穩定至關重要,尤其是對海外市場價格的牽引有直接的影響,這是我們國家鰻魚産業在國際市場提升定價話語權的基礎。”陳學洲説,“國內大循環通過發揮內需潛力,使國內市場和國際市場更好聯通、互相促進,進而提升國際競爭力。”

  全力破解鰻魚生長之謎

  苗種是産業發展的基石,在鰻魚養殖和加工技術飛速發展的今天,鰻鱺苗種的人工繁育技術卻遲遲無法攻克。目前,我們食用的每一尾鰻魚都是大自然饋贈,每一尾鰻魚苗都要依靠深海的自然孵化。

  捕苗人最了解洋流的動向,洋流抵近的時候,鰻魚苗也隨着漂流成功抵達。捕苗人的海上作業從每年冬季開始,次年的5~6月份結束。

  今年的鰻苗捕撈量銳減並非偶然。近30年來,受生態環境等因素的影響,鰻魚自然分佈區域面積明顯萎縮,天然鰻苗産量逐年減少,市場上鰻苗的價格日趨走高,嚴重影響了世界各國的鰻魚養殖産業。

  實際上,不論是嗜鰻如命的日本,還是成為鰻魚養殖第一大國的中國,都孜孜不倦地破解着鰻魚的生長密碼。

  1991年,日本研究人員在馬裏亞納海溝西側採集到1000多尾1厘米長的鰻魚苗,DNA比對後,確定了日本鰻的産卵地在全世界最深的馬裏亞納海溝西側的海山附近。2000年,日本人工繁育鰻魚的技術取得突破。2010年,日本水産綜合研究中心實現了鰻魚的“全人工”繁育,也就是説日本人工繁育的鰻魚經催熟交配後能産下有繁育能力的子二代鰻魚。但據報道顯示,日本的研究機構雖然實現了“全人工”繁育,但始終沒有看到鰻苗量産、進一步市場化的消息。

  在我國,南至北部灣、北至渤海灣、自長江河口至長江上游金沙江近3000千米幹流及許多支流中,鰻魚都曾有自然分佈。鰻魚的人工繁育技術攻關也曾列到“七五”“八五”“九五”等五年計劃中,並取得了一定突破。但由於鰻魚人工繁育進程緩慢,難以推進,國內鰻魚育種進程一度停滯,2001年後,該項工作再也沒有列入國家級的重大科技計劃中。

  “我國在鰻魚人工繁育上的研究相當於日本在20世紀90年代初時的水平。”2008年,上海海洋大學教授劉利平開始專攻日本鰻人工繁殖技術。他的科研團隊是國內鰻魚繁殖技術高水平的代表,目前可以穩定獲得優質合子並孵化出數以百萬計的初孵仔魚,部分能成為柳葉鰻前體,但最長存活時間也不過21天。

  科研的停滯帶來的不僅是研究水平的落後,更嚴重的還有人才的斷層。早年研究鰻魚繁育技術的科學家早已退出歷史舞&,現有的科學家大多是半路出家,沒有老一代的傳幫帶,很多實驗所需的技術資料等都要從頭再來。

  最近,集美大學水産學院鰻鱺現代産業技術教育部工程研究中心教授陳天聖又帶着學生買了一批親鰻,接下來2~3個月的時間內,他的團隊每隔一週就要給這批鰻魚注射激素催熟,使其交配産卵。目前國內鰻魚催熟所用的激素來源於鯉魚的腦垂體,但鯉魚腦垂體並沒有商業化的産品,想要獲得只能依靠關係私人定制。

  陳天聖算了一筆賬,如果想讓仔鰻質量好,最好是能購入野生親鰻。每次實驗最起碼要50條到上百條,每公斤野生鰻魚市場價在200多元,購入一次就要大幾萬元。一般鰻魚催熟産卵後就會死亡,無法重復利用,加上養殖過程中的水、電、場地維護等費用,每次的實驗成本十分高昂。

  “至今,鰻魚的生長習性還都摸不清楚,許多問題都在等待解答。鰻魚人工繁育技術的攻關不是一個‘短、平、快’的過程,需要讓科研工作者沉下心來研究,而不是聚焦短期的目標考核。”説起鰻魚人工繁育,陳天聖顯得尤為迫切。

  在國內很多科研項目中,産學研的合作模式能在科研單位和企業發展中形成共贏的局面。但對於鰻魚産業來講,艱難的育種歷程很難給企業馬上帶來收益,企業不願投入財力,科研費用只能依靠國家支持。

  換句話説,只有在國家層面布局,通過設立專項經費和崗位科學家等手段,培養出一批科研團隊,建設出完備的人才體系,積累大量的研究資料,鰻魚人工繁育技術才能有所突破。

  今年3月,農業農村部舉行“中國漁政亮劍”執法行動新聞發布會,在“亮劍2024”中新增了規範管理鰻苗捕撈執法行動。4月底,“國家水産育種聯合攻關計劃——鰻鱺繁育聯合攻關研討會”在上海海洋大學召開。

  層層布局下,鰻魚人工繁育被擺到了重要位置。“要把批量培養人工繁殖柳葉鰻作為主攻方向,持續優化鰻鱺的人工繁殖技術,獲得高質量合子,加強仔魚培育研究,力爭突破柳葉鰻培育技術並最終培育出玻璃鰻。”農業農村部相關負責人,最終我國要形成鰻鱺種質資源保存、後備親魚培養、鰻鱺親魚催熟催産和初孵仔魚培養一條龍技術體系

  “掌控育種的核心技術,才能維護鰻魚産業鏈的穩定可控。日本在鰻魚人工繁育技術層面已經突破,國內的育苗研究要及時跟進,避免鰻魚産業鏈被‘卡脖子’。”陳天聖説,鰻苗繁育再次列入國家計劃,有了政策支持,又有如此巨大的市場基礎,期待行業內的科研學者挑起這副擔子,儘早育出這條魚苗,讓人工培育的鰻魚游向市場、游向世界。(記者 王春植 楊惠

研究鰻魚在台灣是稀少科研技術,需要永續傳承!?


「薪火相傳-稀少科研技術永續傳承計畫」

以應用為導向的日本鰻(Anguilla japonica)生殖生理研究

1. 技術之稀少性及其如何具體展現其在所屬領域的重要性。 

從生命科學視角來看,鰻魚 (Anguilla spp.) 的生態與生活史,鰻魚經歷兩次變態與淡水和深海兩種環境中轉換,還仍有許多未解的謎團。這也導致沒有足夠的背景知識來複製鰻魚生殖的條件和幼苗生存環境。日本鰻(Anguilla japonica)屬於降海產卵的洄游魚類,具高經濟價值,也是完全依賴捕撈野生苗的魚種。東亞鰻苗漁獲總量年平均約45公噸,近數十年來野生捕撈鰻苗數量呈現減少趨勢,在今(2024)年漁季(2023年12月~2024年4月左右)僅捕獲33公噸,不僅年減3成,還創下五年來新低。有關鰻苗捕獲量減少的原因,ㄧ般認為和淡水棲地惡化與減少、環境污染、全球環境變遷、海洋洋流狀況和鰻苗過漁有關。世界自然保護聯盟(IUCN)已於2014年六月12日將日本鰻認定為瀕危物種 (https://zh.cn.nikkei.com/politicsaeconomy/politicsasociety/9682-20140613.html)。

從民生經濟方面來看,鰻魚曾是台灣最重要的養殖魚種,養成的鰻魚主要外銷到日本,1980年代,臺灣是日本鰻魚市場最大的供應者(佔80%),對平衡台日貿易逆差有所幫助。但2023年日本進口加工鰻與活鰻幾乎全來自大陸(分別是:47841公噸與21424公噸)而來自台灣的加工鰻與活鰻分別僅有423公噸和5167公噸,而且以批發價格來看,顯示中國產品質已超越台灣的。在2024年漁季,鰻苗捕獲量創下五年來新低,導致鰻苗價格高漲,造成養鰻成本大幅提高。

多年來,鰻魚的人工繁殖始終無法突破,直到2010年才由日本水產綜合研究中心成功人工完全養殖。人工繁殖鰻苗死亡率很高,因為缺乏背景知識來複製鰻魚生殖的條件和幼苗生存、生活環境。2016年日本鰻苗的人工繁殖成本約為4萬日元/尾,2024年七月日本水產廳的水產資源研究所(橫浜)發表大量生產日本鰻魚苗的技術,預期將降低到1,800日圓/尾。日本研究團隊從遺傳的角度篩選出快速成長的魚苗,並利用雞蛋和脫脂奶粉等常見原料開發初期飼料、穩定生產和提高效率,日本的目標是將鰻苗的人工繁育成本降至1,000日圓元/尾以下。日本水產廳繁殖推進部表示:「通往商業化的道路已經形成」。(https://cn.nikkei.com/industry/agriculture/56063-2024-07-05-10-44-23.html)。

日本的成功既具競爭力也有助於鰻魚天然資源的復育。台灣也有和日本類似的經驗,但在官方正式的報告中尚無鰻苗人工繁殖成功的紀錄,遑論商業化,雖然日本幾乎已經卻立相關技術,但在台灣的經驗鰻魚人工繁殖所遇到的問題包含:種鰻的培育與確認、催熟方法的確立、幼苗餌料與幼苗飼育環境的確立; 年復一年,几己乎每次的人工催熟操作都是獨立事件,無法歸納取得確定的評斷標準和統一操作模式,以致目前仍採取以量取勝的策略。由於鰻苗支出占總生產成本一半以上,優先取得鰻魚人工繁殖技術並達到量產,將可取得商業競爭優勢;一旦日本將該繁殖技術申請智財權成功,將會對台日中三地鰻魚產業造成重大轉變 (https://www.ctee.com.tw/news/20240718700114-439901)。在中國,鰻魚的人工繁育技術攻關也曾列到“七五”“八五”“九五”等五年計劃中。但由於鰻魚人工繁殖有其難度,難以突破,中國鰻魚育種進程一度停滯,2001年後,鰻魚人工繁殖再也沒有列入中國國家級的重大科技計劃中 (國鰻:如何從零到世界第一?)。但中國相當關注2024年日本水產廳發表大量生產日本鰻魚苗技術的消息,並邀集相關學者專家共同研商,初步結論還是:鰻魚人工繁殖技術的成熟度和產業化應用,距離能滿足養殖所需、實現商業化鰻苗生產還有很長的路要走。但在2024年4月底,中國在上海召開“國家水産育種聯合攻關計劃—鰻鱺繁育聯合攻關研討會”。鰻魚人工繁殖被擺到了重要位置。“要把批量培養人工繁殖柳葉鰻作為主攻方向,持續優化鰻鱺的人工繁殖技術,獲得高質量合子,加強仔魚培育研究,力爭突破柳葉鰻培育技術並最終培育出玻璃鰻” (國鰻:如何從零到世界第一? http://big5.news.cn/gate/big5/www.xinhuanet.com/fortune/20240627/4a22d9222ac04f0183b6b09eb27ef49b/c.html)。

而台灣方面則還沒有看到有任何具體的回應和行動。

在台灣,鰻魚人工繁殖試驗的相關工作主要由農業部水產試驗所執行,但隨著漁業政策的更迭,與研究人員的退休,水產試驗所已經停止編列相關的經費。在學界,專門研究鰻魚的實驗室幾乎屈指可數(海洋大學、台灣大學、高雄大學、高雄科技大學),研究鰻魚的老師不到五人,很難與台灣鰻魚產業的經濟歸規模相稱,也不容易得到相關部門的經費支持,鰻魚研究,特別是生殖生理的研究,在這一批老師退休後就斷層了,因若計畫要直接躍進鰻魚人工繁殖,依日本與中國的經驗,非得要傾國家級計畫、時間以五年為單位,還不一定能成功,何況台灣資源有限,實驗室整合不易。同時,在申請計畫時往往被其他更強勢(容易被大眾看到、容易有成果、容易和他國接軌,或是政策的需要)的計畫所排擠。若研究生殖生理又有其他的實驗動物(斑馬魚、海水鯛魚、烏魚、石斑魚…)可選擇,因為在人為環境(養殖池)中牠們更容易完成生命週期與操作,還有另外的原因是這些物種有品系可循,但鰻魚是隨機交配 (panmixia) 物種,依我們實驗室的研究結果(Huang et al., 2021),鰻魚的基因背景差異明顯,故非得增加研究樣本的個數才能得到較一致的趨勢,這一點在人類也有類似的結論 (The 1000 Genomes Project Consortium, 2012)。若這倆物種遇到類似的問題,都有明顯的基因表現個體差異,那解決此問題的方法應該也是可以相互支援的。

或許鰻魚的研究對台灣並不重要,或許日本考慮相關的成本與飼養環境,日本會在台灣成立鰻魚人工繁殖中心或成立相關商業機構,或許評審委員也會提出:「日本都已經確認技術與生產流程,台灣就不用再發花資源去補助這個毫無前景的計畫」,這些看法與建議都沒錯。但站在台灣研究自主性和生命科學教育的角度,研究鰻魚有台灣特殊的長處,包含科學與文化經濟,若台灣只是注重所謂「生命科學中的大科學」,那生命科學研究與教育就缺少對本土物種與本土生態的關注。若「生命科學中的大科學」是解決全人類的問題,那對本土物種與本土生態的關注是解決我們自身的問題,而且兩者是互通的,特殊的物種可容易的解答某些生物學的共同問題。


2. 計畫推動願景與技術傳承具體做法。 

本計畫推動的願景包含人文面和科學面。

人文面:

1. 使參與人員(大學部與研究生)了解農(漁)業產業的特性與必要。

2. 介紹鰻魚養殖與產業在台灣發展的歷史,藉由產業參訪與現地踏查,讓參與人員了解,鰻魚養殖的地理特性。

3. 鰻魚養殖相關產業(鰻苗捕撈和鰻魚養殖)對台灣漁村經濟發展的貢獻與影響。

4. 從鰻苗撈捕、鰻苗馴養、養鰻現場、養鰻管理、鰻魚收穫、鰻魚出口、鰻魚加工、鰻魚料理等等入手,讓參與人員了解鰻魚在生物和環境、文化的關聯中所存在的角色,而不是只是一種食物,而且還是很貴不一定要吃的食物。

5. 鰻魚養殖與產業在現今經濟與自然環境變動下如何轉型與其實例。


科學面:

基本上鰻魚的生活史本身就是一個生物學有待釐清的問題,因為鰻魚的生活史還存在很多謎團,鰻魚經歷兩次變態與淡水和深海兩種環境中轉換。基於此,鰻魚人工繁殖的建立不是一個‘短期而速成’的過程,不是短期的KPI考核。我們實驗室一直專注於建立鰻魚種魚的認定與人工催熟技術的優化,從早期的型態觀察至利用卵巢轉錄體為方法,在學理基礎上試圖在傳統催熟方法中加入輔助因子,以增加催熟的效率與效果。

人工飼養之鰻魚或野生鰻魚尚無在人為環境下自然性成熟之紀錄。而目前鰻魚人工受精卵之取得,皆由長期注射異種生物激素而達到。異源性腦下垂體萃取液注射, 以卵巢濾泡細胞的發育情形或產卵效果,銀鰻 (silver eel)的反應比黃鰻 (yellow eel) 的好,顯示鰻魚的成長階段與激素處理的效果有相關性。銀化 (silvering),為鰻魚的第二次變態, 也是鰻魚青春期啟動 (onset of puberty) 的必要步驟。銀化可能是為了適應海洋生殖洄游做準備,因此也可將鰻魚的銀化視為準備青春期的開始 (preparation for the beginning of puberty)。但銀化如何被調控,仍所知有限。如果鰻魚被拘限在淡水環境中,銀鰻青春期啟動 (the onset of puberty) 卻是被抑制,雖然可達巨大體型。青春期的發動與個體的年齡及成長的體型有關,因爲體型和活體堆積的能量有正相關; 而且鰻魚下海或人工催熟過程中,鰻魚是不攝食的,這期間至少要三個月至半年。所以鰻魚是研究成長、能量堆積和生殖啟動的好物種,此外在長時間的禁食下,所堆積的能量如何轉換,其控制的生理機制與參與的激素系統都是很有趣很神奇,應該也可應用到生物醫學。基本上,在淡水環境中不下海,鰻魚的生殖內分泌活性是被抑制,但是其卵巢還是可有限度的發育 (GSI ≤ 3.0 %)。銀鰻和黃鰻的區別是外觀型態的,但在養殖環境中此外觀型態的差別是模糊的,唯有卵巢卵濾泡的發育才是絕對的標準,發育已達初級卵巢以上的鰻魚才會對腦下垂體萃取液有反應,而雄性素可使鰻魚卵巢發育至初級卵巢。但對刺激鰻魚初級卵巢發育而言,雄性素注射處理的效果,銀鰻的也比黃鰻的顯著,而且雄性素對銀鰻卵巢的刺激效果還是有明顯個體差異。這些觀察讓我們多年來提出一連串的研究計畫,包含:能量代謝激素和卵巢發育的關係; FGF21、PPARs、insulin對鰻魚卵巢人工催熟發育所扮演的可能角色; 雄性素對添加對鰻魚人工催熟卵巢發育的影響; PTEN對雄性素刺激鰻魚卵巢發育過程中所扮演的角色; 添加PDE3, PDE4 抑制劑對於鰻魚人工催熟的影響; 卵巢基因背景對雄性素刺激鰻魚卵巢發育效果的關聯。可惜決大部分未獲通過,唯二兩次通過補助(PTEN對雄性素刺激鰻魚卵巢發育過程中所扮演的角色,卵巢基因背景對雄性素刺激鰻魚卵巢發育效果的關聯),分別發表科學論文數篇並被邀稿發表專書專章。

其間也發展出ㄧ些可應用的技術,如:緩釋配方(避免每週打擾鰻魚)、非醫學專業內視鏡判斷鰻魚性別、發展鰻魚外科手術可同時取樣肝臟與卵巢組織(此技術可克服因個體差異所造成需大量樣本才能得到判斷處理效果); 硬體方面:發展循環水低溫鰻魚催熟循環系統。

我們已證明雄性素可刺激鰻魚初級卵巢發育,但其效果仍有個體差異,我們的初步結果顯示(已發表科學期刊報告),鰻魚卵濾泡若大於100m 則對雄性素刺激有反應,反之則處理無任何效果。即使卵濾泡均大部分大於100m,其對雄性素的敏感性還是有差異,其處理前基因背景(處理前卵巢轉錄組)和其對雄性素的敏感性有關,但基因背景中某些基因表現量的高低並無法預測對雄性素的敏感性,因為我們可追蹤同一隻個體處理前後的卵巢轉錄組,基因的表現倍率 (FC) 直接反應雄性素的效果,但每隻魚基因背景並不一致並呈現「缺失 – 存在變異 (absence – presence variations)」。這現象代表基因組所存在的變異,這現象在其他脊椎動物中並未被發表過。

最重要,以上的成果要感謝中央研究院資訊研究所的協助,他們利用鰻魚基因體骨架(genome scaffolds)協助轉錄體的拼接與序列校準,因為鰻魚並非模式生物,非模式生物的轉錄體一般皆利用「從頭定序(de novo sequencing)」,「從頭定序」指沒有參考序列(reference sequence)來組裝定序結果,此結果會拼裝出巨量但不存在該物種中的基因序列,導致分析的困難與結果的失真。例如同一基因其mRNA異構物 (isoforms) 的出現,特別是經過三次全基因組複製(3rd WGD)的魚類,mRNA異構物 (isoforms) 的數量與其功能,值得研究。從此基礎衍生出的:非轉譯長RNA (LncRNA, long non-coding RNA) 也是生物基因調控研究的研究熱區。


本次計畫擬繼續研究:

採取比較同一個體激素處理前後的轉錄組,累積數據,利用大數據分析從多次結果中找出規律,也希望能建立所謂的「生物標記 (biomarkers)」,作為建立篩選種鰻的標準。

1. 確認鰻魚人工催熟過程中,對激素處理敏感者生殖系統發育和其他系統(能量代謝系統、血液血球系統、感覺系統、消化道箘相)的相關性。

2. 研究如何改變催熟環境條件與相關添加物,改進催熟卵巢發育的效果。


3. 學生/研究人員參與及培育規劃。 

1. 建立學生對於水產養殖的概念,從養殖了解農業的重要與農業科學研究的重要性。

2. 讓學生了解漁業生物和水生生物研究的特殊性,與野生動物和馴化動物研究的差異。

3. 了解鰻魚特殊的生活史,知道鰻魚的兩次變態、銀化的過程控制和下海洄游的特性。

4. 與鰻魚為何成為瀕危須受保護的生物,瀕危須受保護的生物還有哪些。

5. 了解如何用生物特性研究生物學的問題。熟練生物實驗室的實驗設計與實驗操作。

6. 了解生物外表型和基因型的相關,並研究基因如何形成外表型。

7. 了解轉錄組分析與生物大數據概念,如何應用於農業研究。

8. 了解基因組和轉錄組的差異與關係,轉錄組如何產生與其組成(mRNA, ncRNA),其意義與生物功能。



4. 其他支持與落實稀少/稀有技術持續留存之規劃。

有些生命科學研究的停滯或缺席帶來的不僅是研究層次的落後,更嚴重的還有人才的斷層,我們無法回到當初公務部門與學界對研究鰻魚的力度和態度,或許當初有點不一樣,現在的結果也不一樣。基礎研究需要資源的支持,産學研的合作模式中,只有在研究單位和企業發展均能雙贏才有成案和延續的可能。但對於鰻魚研究來講,很難馬上給企業帶來收益,企業不願投入財力,研究資源只能依靠公務部門的支持。台灣第一代研究與從事鰻魚生物學的學者、技術人員已經退休,現有的研究人力大多得不到穩定資源的協助,沒有這一代的傳帶,很多實驗、試驗所需的技術與資料,等想到時,都要從頭再來。

所以,只有在公務部門協助,專項經費支持,建立研究團隊,積累大量的基礎研究資料,可建立本土的生物學基礎,也可為鰻魚人工繁殖技術突破的基礎。希望形成鰻魚種魚培育與認定,甚至資源保存,鰻種魚催熟、催産和孵化仔魚,和鰻苗培育的技術。當研究單位的成果對私人企業發展有實質幫助時,能馬上給企業帶來收益,企業才有利潤投入支持研究的長期存在,甚至成為企業文化與擔負社會責任。



主要參考文獻:

- Yung-Sen Huang*, Ya-Mei Chen, Pei-Chi Liao, Yan-Horn Lee, Jin-Chywan Gwo, Ming-Chyuan Chen, Ching-Fong Chang (2012) Testosterone improves the transition of primary oocytes in artificial maturation eels (Anguilla japonica) by altering ovarian PTEN expression. Fish Physiology and Biochemistry. 38:777-787.

- Mei-Hwa Lee , James L. Thomas, Zi-Lin Su, Zheng-Xiang Zhang, Chu-Yun Lin, Yung-Sen Huang**, Chien-Hsin Yang***, Hung-Yin Lin, (2020) Doping of transition metal dichalcogenides in molecularly imprinted conductive polymers for the ultrasensitive determination of 17β-estradiol in eel serum. Biosensors and Bioelectronics. 150:111901. https://doi.org/10.1016/j.bios.2019.111901.

- Yung-Sen Huang*, Xuan-Hao Wu, Pei-Syuan Huang, Guan-Ru Chen (2020) Correlation between the ovarian status and the androgen sensibility in the cultured Japanese eel, Anguilla japonica. Fish Physiology and Biochemistry. 46:1063–1074. https://doi.org/10.1007/s10695-020-00772-1.

- Yung-Sen Huang*, Wen-Chih Cheng & Chung-Yen Lin (2021) Androgenic sensitivities and ovarian gene expression profiles prior to treatment in Japanese eel (Anguilla japonica). Mar Biotechnol., 23:430–444. https://doi.org/10.1007/s10126-021-10035-6.

- Yung-Sen Huang* and Chung-Yen Lin (2021). Stimulatory Effects of Androgens on Eel Primary Ovarian Development - from Phenotypes to Genotypes [Online First], IntechOpen, DOI: 10.5772/intechopen.99582. Available from: https://www.intechopen.com/online-first/78202

- Yung‑Sen Huang* · Chung‑Yen Lin · Wen‑Chih Cheng (2021) Investigating the Transcriptomic and Expression Presence‑Absence Variation Exist in Japanese Eel (Anguilla japonica), a Primitive Teleost. Mar Biotechnol., 23(6):943-954. doi: 10.1007/s10126-021-10077-w.


專書專章

- Jin-Chywan Gwo, Chang, Ching-Fong and Yung-Sen Huang* (2013) “ PTEN function on angiogenesis, ovarian development, and body growth from Anguilla japonica a primitive vertebrate”, in "PTEN: Structure, Mechanisms-of-Action, Role in Cell Signaling and Regulation" , Ke Xu ed., Chapter 10, page235-249. ISBN: 978-1-62808-049-0. Nova Science Publishers, Inc. New York, USA.  


- Yung-Sen Huang* and Chung-Yen Lin (2022). “Stimulatory Effects of Androgens on Eel Primary Ovarian Development - from Phenotypes to Genotype”, in “Animal Reproduction”, Bozkurt ed., Chapter 7, IntechOpen Limited, London, UK. ISBN 978-1-83969-515-5. (https://www.intechopen.com/chapters/78202)