Wednesday, December 18, 2024

養鰻生機 臺灣第一尾人工鰻苗問世

《豐年雜誌》2024年12月號 養鰻生機 臺灣第一尾人工鰻苗問世

撰文╱陳大中

鰻魚物種本為東亞常用藥膳、進補食材,近代以來日本吃鰻滋補風氣尤盛,日本鰻(Anguilla japonica,白鰻)消費市場巨大,帶動包括臺灣在內的鄰近國家養鰻產業。日本鰻養殖至今仍須仰賴野生鰻苗資源,日本長期研究人工繁殖鰻苗,緩慢趨向商業化量產,目前仍未達成,原因在鰻魚特殊的洄游生態、環境及餌料難以在人工環境完全複製,存在諸多難題。

本期邀請國立臺灣大學漁業科學研究所教授韓玉山剖析野生白鰻鰻苗資源的變化,並簡介人工養殖情形。日本人工鰻苗研究雖然最早啟動,卻未勸退其他有志之士,臺灣的利生生技就是其中之一。利生投入10年、新臺幣1億元資金,於今(2024)年成功育成臺灣第一尾人工鰻苗,正著手進一步降低成本,總經理廖峻廷接受《豐年》獨家專訪,漫談人工養殖鰻苗的研發歷程挑戰,以及從科技人投入水產生技的創業心得。

野生日本鰻苗的捕撈以臺灣為起點,每年11月起總有捕苗漁民來到海岸「淘金」,不畏風雨,是臺灣鰻魚養殖數十年來的特色風景,見證鰻苗捕撈過去以斤計數的盛景。漁業署副署長陳建佑認為野生鰻魚資源管理已有跨國合作,他抱持樂觀態度,因人工繁殖鰻苗技術精進,未來可望讓野生鰻苗轉為輔助角色。他建議臺灣業者善用日本鰻「頭期苗」優勢,導入、精進設施及生產技術,以品質贏回國內外市場。

臺灣仍有養鰻業者堅持高成本飼料、努力管理水質,養出高品質「極光鰻」;加工業者努力維繫生產線,接觸歐美各國市場;外銷業者反向思考國內拓銷,維持鰻魚銷售價格的底氣。廖峻廷更對人工繁殖鰻苗的未來發展抱有信心,「上游(鰻苗)做起來以後,就可以把下游產業鏈再帶動起來!」

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利生成功繁殖臺灣首尾人工鰻苗

利生10年淬煉 成功繁殖臺灣首尾人工鰻苗:科技人投入養殖 電子業眼光展望國際市場

撰文╱陳大中

鰻魚養殖已有上百年歷史,至今仍沒有商業化量產的人工繁殖魚苗,原因在野生鰻魚特殊的洄游生態。日本研究人工繁殖鰻魚苗已半世紀,去年成功將成本降至每尾1,800日圓,是全球最接近商業化量產鰻苗的國家「之一」──臺灣的利生生技自2013年創立後,屢屢突破鰻魚種魚催熟、替代飼料開發及誘導仔魚「變態」等難關,今(2024)年成功育成臺灣第一尾人工鰻苗;面對日本趨近量產的態勢,利生生技總經理廖峻廷仍保有開創臺灣人工鰻苗、乃至帶動鰻魚養殖業振興的信心,「一旦最上游的做起來以後,就可以把整個下游產業鏈再帶動起來。」

臺灣第一尾人工鰻苗已由利生生技育成。(圖片提供╱利生生技)
臺灣第一尾人工鰻苗已由利生生技育成。(圖片提供╱利生生技)

「這是一個燒錢行業。」來到位於屏東的農業部農業科技園區,利生種苗生物科技公司總經理廖峻廷拿出筆電,就在園區中心大廳的雅座以簡報介紹鰻魚生命史和公司業務。「10年多來我們投入了新臺幣大概1億元,研發日本鰻的人工繁殖技術。」10年是長是短?日本自1973年首次產出鰻魚受精卵,經過29年到2002年終於把仔魚養成玻璃鰻,又直至2010年才讓人工繁殖的鰻苗養大達成「完全養殖」,目前仍在努力讓鰻苗(鰻線)成本下降。2013年成立的利生生技鴨子划水,在今年育成臺灣第一尾人工繁養殖鰻苗,繼續朝降低成本、量產鰻苗的目標前進。

農業部科技園區進駐有生技、化妝品、食品、農機、飼料等各種農業及衍生產業的廠商。(攝影╱余麗姿)
農業部科技園區進駐有生技、化妝品、食品、農機、飼料等各種農業及衍生產業的廠商。(攝影╱余麗姿)

「日本去年底做到的技術,(每尾鰻苗)養殖成本是1,800日圓,如果要賺錢要把它壓到200日圓以下。」廖峻廷解釋,近年野生鰻苗捕撈量較少時,鰻苗價格約在600日圓,野生鰻苗多時價格會低到100日圓左右,因此長期目標是將成本壓低至每尾苗100日圓以下,「才是可長可久的模式,你不能假設總是在價高的時候賣苗。」但只要先成功將成本壓至200日圓以下,利生生技就會嘗試進行鰻苗量產。

電子業經驗 甘願燒錢研發換未來

這天廖峻廷穿著白色polo衫和黑色休閒長褲,典型工程師打扮。事實上廖峻廷確是頂尖工程師,他曾任職於臺灣最重要的IC設計公司之一瑞昱半導體,以及瑞昱大股東葉氏家族在中國投資的珠海炬力,參與多項專利技術的發明和公司經營管理,目前利生主要股東也都來自科技產業。

「我早年在瑞昱設計讀卡器晶片,帶領團隊把市占做到第一,前後做了快10年,前面8年都在研發。」科技產業的經驗讓他和股東可以接受長時間「燒錢」,期待的是研發能取得技術上的領先,從而擁有市場上的優勢;經過兩間上市公司歷練,40多歲時廖峻廷就提早退休,思考創業。「我們在10年前就看到,臺灣在電子業會繼續強大」,他和創業夥伴希望能開拓電子業外具高產值、可支撐臺灣經濟的「第二隻腳」產業,利濟民生。

「值得臺灣投入的是生物技術相關產業,和電子技術結合能有跳躍式成長,我們認為趨勢是這樣,現在也確實如此。」廖峻廷說,利生草創前,他們先花了1年左右進行醫藥、動植物生技相關產業的調查研究,新藥研發期太長、所需資本過於巨大,更非少數投資人可以負擔,種子業則早有多個大型跨國集團擁有技術、資本等優勢,競爭勢必困難,「各國對陸生動物的研究也相對成熟,臺灣的發展也還不錯,後來我們才鎖定水生的動物。」

「第一市場要夠大,第二門檻要夠高」是廖峻廷設想的主要條件。門檻高是為避免過度競爭,電子組裝代工業毛利率相對偏低,就是因為門檻較低而競爭者眾。市場大則是著眼於產值,廖峻廷指出,「淡水魚的市場大都是區域性的」,基本上都排除,少數有可能跨國經營的如吳郭魚(臺灣鯛),產業已經發展成熟。和淡水魚相比,海洋中的魚種、水產有更多物種擁有廣大國際市場,「鮪魚、鮭魚的市場有沒有很大?超大的。龍蝦有沒有市場超大的?鰻魚也是一樣,你不要以為牠是淡水魚,鰻魚是洄游魚類,牠小時候是海水魚。」

廖峻廷著眼生物科技相關產業發展,投入日本鰻的種苗研發,未來市場至少含括臺灣、日本、韓國及中國。(攝影╱余麗姿)
廖峻廷著眼生物科技相關產業發展,投入日本鰻的種苗研發,未來市場至少含括臺灣、日本、韓國及中國。(攝影╱余麗姿)

破解鰻魚之謎 臺灣人工繁殖追趕先行者日本

古希臘哲學家、博物學家亞里斯多德曾認為,鰻魚是自己從泥漿裡冒出來的,鰻魚如何繁殖可謂是千年未解之謎。19世紀末,歐洲才在地中海發現性成熟的雄銀鰻,證實海中銀鰻與人們在河川中抓來食用的黃鰻是同一種魚,同時期又捕撈到柳葉鰻,見證柳葉鰻到玻璃鰻的變態過程,1922年才找到歐洲鰻的產卵場。然而,東亞地區日本鰻的探尋歷程比歐洲鰻更為久遠。

日本養鰻至少可追溯到江戶時代,至今仍是全球鰻魚需求量最大的國家,帶動臺灣在內東亞諸國的鰻魚養殖業;從1930年代起,日本就開始調查日本鰻產卵場,本世紀初才在馬里亞納群島海域得到結果。此後,日本鰻身上仍有兩大謎團尚未破解,就自然科學研究來說,科學家仍不知道牠們如何游回產卵場,而在養殖技術,則是怎麼在人工環境、用什麼餌料把鰻魚苗好好養大。

日本雖投入人工鰻苗已久,但10年前距離商業化仍遙遙無期。在鮪魚、鮭魚、龍蝦與鰻魚幾個兼具市場規模與研發門檻的選項中,廖峻廷最後選中鰻魚。日本已有鮪魚魚苗繁殖技術,只是尚未達到商業化規模;鮭魚的繁養殖在歐美已非常成熟,臺灣還需克服水溫過高的問題。以市場規模來看,龍蝦比鰻魚更大,然而龍蝦的技術門檻也比鰻魚更高,「龍蝦和鰻魚小時候都是浮游動物,要經過幾個階段『變態』。」廖峻廷表示,龍蝦的浮游動物期過程最長,由於不同生長階段的餌料等需求會持續改變,「浮游動物期愈長愈難做,龍蝦苗那時甚至還沒有人能人工把牠弄出來。」至於鰻魚,除了日本持續研究、發表的論文可以參考,國內也有專家可以協助。

圖中如氣泡、粉塵狀的「點」,實為低密度養殖池中的剛孵化鰻魚仔,這階段體長僅0.3公分。(圖片提供╱利生生技)
圖中如氣泡、粉塵狀的「點」,實為低密度養殖池中的剛孵化鰻魚仔,這階段體長僅0.3公分。(圖片提供╱利生生技)

「日本鰻人工繁殖領域的相關論文我們都有拜讀,就一個一個去拜訪有做鰻魚人工繁殖研究的老師,包括水產試驗所的專家。」廖峻廷回憶,當時他和創業夥伴們遍覽日本鰻的中日英文文獻,乃至美洲鰻、歐洲鰻、各種洄游魚類人工繁殖等相關論文,並在拜訪專家請益的過程中尋找合作對象,「那時候我們就跟臺大韓玉山老師合作,請水試所東港生技研究中心退休的張賜玲博士當顧問。」張賜玲博士當時研究日本鰻繁殖已約10年,在「張博」技術輔導之下,利生在甫創立的2013年底便取得鰻魚受精卵,並成功孵化。

催熟種魚、孵化魚卵 走向商業化沒有現成答案

「後面你就會挫折感很大,魚苗的淘汰率剛開始都是百分百的。」廖峻廷說,取得受精卵並孵化是張賜玲博士原本就掌握的技術,當時雖高興但不感到意外,之後兩三年都投入在穩定、改善魚卵的受精與孵化率,「卵能夠孵化、孵化率好,是因為種魚催熟(誘導鰻魚完成性成熟)都做對。」

日本以同為洄游魚的鮭魚腦下垂體研磨後萃取物注射給鰻魚,開創鰻魚人工催熟技術,詢問利生目前以何種魚為鰻魚催熟,廖峻廷秒答「不可以說」,但他又解釋,重點是腦下垂體分泌的激素,而非魚種。他指出,使用的魚是公是母、是成魚是幼魚、性成熟初期與後期等都影響激素分泌,絕非同一種魚便能一概而論、照本宣科地使用;草魚、鯉魚的腦下垂體都是魚類人工繁殖常利用的材料。

自然環境下鰻魚性成熟至產精產卵的階段,除了內分泌還包括環境等因素刺激交互作用,人工養殖「既然無法完全模擬海裡的條件,才改採注射激素方式催熟。」主要是促性腺激素(GTH)、卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH)等,必須先了解性成熟各階段所需激素再行注射,「牠性成熟的過程可能長達兩、三個月,如果你打的種類、劑量不對,那牠發育當然就亂七八糟,生出一些自然界都不會有的卵。」

柳葉鰻以透明的身體減少在野生棲地被獵食的風險,因為生存在深海而相當畏光,向下鑽動是希望下潛躲避光源。(攝影╱陳大中)
柳葉鰻以透明的身體減少在野生棲地被獵食的風險,因為生存在深海而相當畏光,向下鑽動是希望下潛躲避光源。(攝影╱陳大中)
製成標本的柳葉鰻,因浸泡福馬林,身體呈較明顯的白色。(攝影╱陳大中)

廖峻廷說,日本曾發表的論文以每週注射一次鮭魚腦下垂體萃取物的規律進行鰻魚催熟,「日本現在孵化率也滿好的,我相信他們絕對不是照過去論文寫的那樣做,不會真正把所有的答案都寫出來給你。」

鰻魚一生只繁殖一次,每一批鰻魚卵、魚苗淘汰,就代表要補充新一批種鰻,但魚卵孵化對鰻苗養殖只是必經之路,之後所需餌料,更是日本研究50年仍未達成鰻苗商業化的根本原因。如果沒有提供適當的餌料給孵化後的「仔魚」提供營養,就不可能提高活存率、養出鰻苗――「剛孵出來牠其實連魚都不是!還是浮游生物,連一些主要臟器都還沒長好。」

拚量產拚三件事:仔魚活存率、養殖效率、流程自動化

「最難養的就是前面」,廖峻廷以簡報中的照片介紹,剛孵化後鰻魚仔魚體長約0.3公分,非常脆弱難照顧,身體仍黏附著卵中殘留的卵黃、油球以吸收營養,稱為「卵黃期」,成長7天後長至0.7公分,發育出眼睛、嘴部、食道及腸道,成為「柳葉前期仔魚」(Pre-leptocephalus),可以開始餵開口餌料,「讓牠長到1公分多變態成柳葉鰻,這個階段最難。」

日本過去開發出以鯊魚卵、大豆胜肽(peptide,胺基酸短鏈)、磷蝦萃取物等特殊飼料配方投餵,成功讓柳葉前期仔魚開口攝餌,其後持續突破若干難關,成功培育出成熟柳葉鰻、玻璃鰻。廖峻廷說,利生也曾向臺灣漁民購買角鯊、黑緣刺鯊魚卵,「鰻魚仔魚愛吃鯊魚卵,但是柳葉鰻階段會畸形,因為營養成分不對」,利生還曾以飛魚卵試驗,發現仔魚非常愛吃,但這些仔魚愛吃的東西卻只能當作誘食劑,未必能提供完善營養。

並不是養出柳葉鰻便可放心等牠變態、轉變為玻璃鰻,不同生長階段的柳葉鰻標本,也是利生研發過程持續摸索的自我紀錄。(攝影╱陳大中)
並不是養出柳葉鰻便可放心等牠變態、轉變為玻璃鰻,不同生長階段的柳葉鰻標本,也是利生研發過程持續摸索的自我紀錄。(攝影╱陳大中)

除了營養因素,使用前述幾種魚種的魚卵,或因來源較有限無法大量生產,或因價格高昂大幅提升飼育成本而限縮鰻魚苗量產可行性,看似低價好用的大豆等植物來源蛋白質,則含有蛋白酶抑制劑――這是陸生植物抵禦害蟲的天然機制,會影響昆蟲、動物的消化能力,更別說本來生存在深海、與陸地植物無緣的鰻魚仔魚,「時常吃愈多死愈快,想去試植物蛋白為主食的替代飼料,那一定是全部死光。」廖峻廷表示,目前國際上餌料研發主流,已是以便宜的海水下雜魚甚至是市售魚粉經醱酵或水解處理,讓仔魚容易吸收,作為替代魚卵飼料的仔魚主食,這也是人工鰻魚魚苗的養殖終能壓低成本、趨向商業化量產的關鍵之一;利生在替代飼料研發上走了3年,才將鰻苗存活率提高到可接受的範圍。

飼料來源及成本是人工鰻苗能否量產的一大因素,但還是仔魚的活存率仍最為重要。「同樣的人、同樣的設備跟時間,養殖的活存率1%,提升到養殖的活存率10%,每尾苗的成本就變十分之一。」廖峻廷說,提高活存率是降低整體成本的最佳方法,若根據日本近兩年的論文,日本使用替代飼料的最終活存率仍未超過5%,利生也正努力提升魚苗的活存率;其他降低鰻苗成本的途徑,還有飼育流程的自動化,以及包含縮短仔魚成長天數、飼料消耗量在內的養殖效率提升,「拚量產主要就是拚這幾件事。」

利生生技今年成功將成熟柳葉鰻誘導至玻璃鰻、鰻線階段,縮短柳葉鰻變態時間,也是目前研發目標之一。(攝影╱陳大中)
利生生技今年成功將成熟柳葉鰻誘導至玻璃鰻、鰻線階段,縮短柳葉鰻變態時間,也是目前研發目標之一。(攝影╱陳大中)

鰻苗研發創新如晶片產業 望建上游帶動養殖、飼料產業鏈

目前國內鰻魚養殖規模縮小,原因之一在於野生鰻苗資源有限,導致鰻苗價格高漲,廖峻廷認為未來量產人工鰻苗,便有望振興臺灣鰻魚養殖,因為養殖漁民並沒有不見,「若有人工鰻線可以養,他技術都還在、場地都還在,也會再回來養」,而且更能夠延伸帶動飼料業、加工業,「跟我們當年做IC很像,整個產業會起來,一旦最上游的做起來以後,就可以把整個下游產業鏈再帶動起來。」

利生創立近10年仍未正式獲利,從穩定孵化、研發替代飼料、走完鰻線前的變態階段等等,「動不動一個難題就困住我們兩年」,但廖峻廷認為目前利生鰻苗事業已經進行到中期,已著手開發自動化飼育技術,「一般行業可能一兩年燒錢就受不了,研發深耕技術、創造長線產品價值這樣的商業模式,是我們在晶片設計行業長期淬鍊,進而認同的企業成功方程式。」從電子產業進入水產養殖,他引進「技術股」等經營管理機制,「我們研發人員就跟一般科技公司一樣,不用打卡的」,鰻魚仔魚的研發過程充滿創新,反而讓利生用人開放,類似其他領域的新創公司。

不過,人工繁殖鰻苗10年,廖峻廷還是深刻體認到「兩個產業還是差很多」。一方面在電子產業,專利能提供很大的保護作用,比如拆開產品就知道設計上誰抄誰,但對於養殖動物卻大異其趣,繁養殖過程的配方、飼育設備申請專利反而會透露自家祕密給對手,檢視終端產品並不能證明對方生產過程是否侵權;另一方面則在於「產品本身就是有生命的」。

他說,電子業講產品良率、養殖業講活存率,意義幾乎一樣,但是看到一隻隻鰻苗成長、生長畸形的仔魚拚命游動的樣子,「我覺得生命真的很奇妙,不要看智商高低,牠就是努力想要生存。我們嘗試治療牠,但那時還沒找到原理就死掉了。」當他養出第一隻5公分大的柳葉鰻,逐漸變態成玻璃鰻階段時,忍不住為牠取了名字:「第一隻叫Lucky,覺得很幸運這樣。」面對生命,即使是成千上萬尾細細小小的鰻苗,總是無法無動於衷,現在Lucky已經從鰻苗養大為成鰻,將成為利生繁養未來魚苗的種鰻之一。

「我們自己養出來的鰻線,要讓牠長大能繁殖至少還要3年。」自己養出種鰻到繁殖,「完全養殖」往往被認為是一項里程碑,對利生而言「鰻苗完全養殖」似乎已指日可待,但廖峻廷卻說,「我認為證明可以『完全養殖』對我來講並不重要」,因為那只是鰻苗養殖過程必須要辦到的事情之一,「我們以後真的做到量產了,那時候再用事實證明一切。」

臺灣鰻魚養殖、活鰻出口及加工產業曾創造高額外匯,人工鰻苗可望成為復振產業鏈的核心。(攝影╱吳尚鴻)
臺灣鰻魚養殖、活鰻出口及加工產業曾創造高額外匯,人工鰻苗可望成為復振產業鏈的核心。(攝影╱吳尚鴻)