——訪中國工程院院士、中國水產科學研究院黃海水產研究所研究員陳松林

北至鴨綠江，南到海南，中國水產科學研究院黃海水產研究所（以下簡稱“黃海所”）的漁業科技成果不斷涌現，在各省市落地開花。眼下，黃海所陳松林團隊建立的半滑舌鰨分子標記輔助性控技術和新品種“鰨優1號”，正在我國沿海推廣應用，多年來產生的經濟和社會效益超70億元。

種業是養殖業發展的芯片，是養殖業發展中最重要的環節。在種業發展過程中，種質資源是基礎，育種技術是關鍵。4月10日，習近平總書記在海南省三亞市考察調研時強調，只有用自己的手攥緊中國種子，才能端穩中國飯碗，才能實現糧食安全。種源要做到自主可控，種業科技就要自立自強。

海洋種業，是“打好種子翻身仗”中的重要一環，是保障我國“藍色糧倉”的關鍵。我國水產種業發展水平如何？怎樣利用科技力量補齊短板？青島如何發揮科研優勢，培育出更多海洋突破性新品種？中國工程院院士、黃海所研究員陳松林分享了他的觀點。

核心觀點

■種業是養殖業發展的芯片，是養殖業發展中最重要的環節。在種業發展中，種質資源是基礎，育種技術是關鍵。

■利用基因組選擇技術進行水產抗病育種，在國際上都是前沿熱點。

■青島應大力發展海洋種業，把發展海洋種業經濟作為今后的一個重要任務來謀劃設計。

■未來的水產新品種，一定要加強抗病、高產、優質突破性新品種的培育。

人物訪談

記者：對海水魚進行基因編輯，難點有哪些？

陳松林：對于淡水魚而言，幾個胚胎都會發育、生長起來。而對于海水魚來說，第一個難點就是育苗成活率低。海水魚苗生長是一個群體行為，通常需要成百上千的小苗在一起生活，才容易培育出成魚。

第二個難點是海水魚的受精卵更硬，胚胎注射成活率很低。這是由于海水魚胚胎本身的特性以及其生活習性決定的。目前基因編輯技術只能通過胚胎顯微注射來完成，所以海水魚類基因編輯技術落后于淡水魚類。

但我們經過幾年努力，建立了海水魚類半滑舌鰨基因編輯技術，在海水養殖魚類上開了個頭，提振了大家的信心，鼓勵大家在各種海水養殖魚類中進行基因編輯研究。

記者：如果青島按照南繁基地模式，建設北繁基地，應該如何發力？

陳松林：選取具有一定養殖條件、養殖面積、水質良好的青島市沿海區域，打造一個國家級的海洋種業平臺，比如青島要建立中國藍色種業研究院（青島），整合青島市的海洋育種科技人員，在平臺上聯合攻關，不斷推出水產新品種，開展繁育和示范養殖，將良種受精卵或者種苗向外面銷售，推廣到全國各地。

即墨區田橫鎮作為水產種業重點發展區域，正在建設青島市水產種苗研發中試基地，希望有機會到現場看一看。這里是養殖、繁育的地方，加之研究平臺，就可以形成一個配套的研發體系。未來，可以將即墨區作為青島市海洋種業發展的一個中心來打造。

記者：海洋育種永遠在路上，您今后的工作重點是什么？

陳松林：目前，基因編輯技術只在極少數海水魚類上獲得成功，抗病基因組選擇技術、基因芯片也只在牙鲆和半滑舌鰨等少數魚類上獲得成功。理論上，其他海水魚類也都需要這樣的技術。所以今后一個重要工作就是將已經在鲆鰨魚類中建立的基因組育種技術，盡快在其他海水魚類上進行推廣應用，支撐突破性新品種的培育。

第二個重點工作是，進行海水魚類基因組育種技術的創新和研發。盡管我們開展的半滑舌鰨基因編輯技術成功了，但是基因編輯魚苗的成活率還不高，需要進一步優化技術方法，提高編輯效率，提高成活率，獲得更多的基因編輯魚苗，同時還要研發多基因編輯技術，加快培養出具有抗病、快速生長和肉質好等優良性狀的新品種。

我國水產種業發展迅速，但有兩大問題亟須解決

在世界范圍內，水產領域的科學家都在關注種業問題，也都知道良種是發展產業的基礎，優良的水產新品種是推動規模化養殖的關鍵。“從20世紀80年代零星發展，到90年代真正開始水產新品種培育，再到21世紀以來逐漸形成規模化，目前我國水產育種隊伍越來越壯大，培育的新品種越來越多，性狀也越來越豐富。”陳松林說，截至2021年底，全國累計發布水產新品種240個，鲆鰈魚類、對蝦、海帶等已經用上自主選育的新品種，為水產養殖業高質量發展提供了重要的種源保障。

用30多年的時間，培育出240個水產新品種，我國的水產種業發展可謂迅速，但問題也隨之而來。“我國多是采用傳統的育種技術，比如雜交、群體選育、家系選育，主要是針對生長性狀，為了長得快、產量高，提高畝產量。”陳松林介紹，在提高水產新品種生長速度的同時，卻忽視了其抗病性能，難以解決目前我國水產養殖業中存在的種質退化、病害頻發的問題。這是傳統育種技術的自身局限性造成的。培育水產新品種的重要一步，是選擇親本，即用于繁殖后代的雌雄性個體。傳統育種一般基于表型選擇，比如測體重、量體長，將表型優異的個體選出來，每1-3年或更長時間選育一代，經過連續幾代的群體（家系）選育，優勝劣汰，才能培育出一個水產新品種。這種選擇方法對于生長性狀來說效果不錯，但很難測定親本是否抗病，由此導致傳統育種技術難以培育出抗病高產水產新品種。

“目前我國水產養殖業，不管是養殖魚，還是蝦、貝、藻、參，病害頻發是一種常態，基本形成了養什么、病什么、死什么的惡性循環。”陳松林表示，培育出既高產又抗病的水產新品種，是我國水產種業發展中亟須解決的問題之一。

就此而言，我國與先進國家還存在一定的差距。一些先進國家的水產新品種培育時間更長，雖然無須當地水產原種和良種審定委員會審定，但其培育的水產新品種往往以質量取勝。陳松林舉例說，挪威從上世紀70年代就開始培育大西洋鮭，美國也在那時開始培育虹鱒，幾十年如一日，非朝夕之功。由此，引發了我國水產種業亟須解決的另一問題，就是部分水產種苗依賴進口的比例較高。目前，我國每年進口的南美白對蝦種苗，約占我國養殖業70%-80%；每年進口的三文魚受精卵和種苗，約占我國養殖業100%。“近年來，我國高度重視種業發展，把發展種業作為‘十四五’規劃中的關鍵內容，將‘打好種子翻身仗’上升為國家戰略。這為我國加強生物育種技術創新、加快培育突破性新品種提供了良好機會。”陳松林說。

利用基因組技術進行水產育種，是國內外的前沿熱點

2001年，挪威科學家提出基因組選擇育種理論。經過十幾年探索和試驗，首先在奶牛身上得到成功應用，培育出了產奶量高的奶牛。隨后逐漸推廣到豬、羊等動物身上，在美國、英國等國家畜牧業中得到廣泛應用。近年來，開展基因組選擇技術研究，也成為水產育種者關注的焦點。

“基因組選擇技術，就是將表型選擇變為基因型選擇，從基因組水平上分析親本的性狀，特別是抗病性等，這種基因組育種技術能夠有效解決傳統育種技術解決不了的問題。”陳松林說，2012年，黃海所和集美大學聯合申報獲批“基于全基因組信息的魚類遺傳選育”項目，這是國內第一批做水產基因組選擇育種技術的項目。項目的實施，建立了大黃魚和半滑舌鰨全基因組選擇育種技術體系。從“十三五”開始，國內逐漸在各種水產養殖動物當中開展基因組選擇技術研究。為了使基因組選擇技術更利于產業化、更方便使用，國內外也在研制基因芯片。基因芯片實際上是基因組選擇技術的一個具體體現形式，代表了新一代分子育種技術的一個趨勢。2020年，陳松林團隊在對1000多條牙鲆進行全基因組重測序的基礎上，研制出我國首款魚類抗病育種基因芯片——“魚芯1號”，可同時對大量基因和遺傳信息進行快速精準的檢測和分析，填補了我國魚類抗病育種基因芯片的空白。

“‘魚芯1號’是牙鲆的抗病育種基因芯片，已經固定了牙鲆抗病性狀相關的SNP位點。當需要進行分析未知的牙鲆時，只需要將其DNA點到芯片上，然后根據雜交信號，就可以分析出這條魚的抗病力水平。”陳松林解釋說，將具有抗病基因型的魚選出來繁育后代，將大大加快育種進程。

目前，陳松林團隊利用基因組選擇育種技術，育成牙鲆“鲆優2號”、半滑舌鰨“鰨優1號”等魚類新品種3個。其中，2021年培育出的抗病速生新品種“鰨優1號”，是我國半滑舌鰨的第一個國審新品種，填補了半滑舌鰨養殖業新品種的空白。“利用基因組選擇技術進行水產抗病育種，在國際上都是最新的技術。目前國外已發表相關論文60多篇，國內發表論文20多篇。”陳松林介紹，除基因組選擇育種技術外，基因組編輯育種技術近年來也發展迅速。2014年，他們首次對半滑舌鰨進行基因編輯研究并獲成功；2017年首次發表海水魚類基因編輯研究論文，為半滑舌鰨遺傳改良開辟了新途徑。

基因組編輯技術在淡水魚類上發展迅速，成功率很高。但在海水魚方面，技術難度很大。陳松林團隊科研成果開海水養殖魚類基因編輯之先河，讓業界為之一振。“這之后，中科院海洋所在牙鲆基因編輯上也獲得成功。”陳松林表示，這一技術在國外也不斷取得突破。其中，日本利用基因編輯方法，培育出肉量更厚、長得更大的真鯛和紅鰭東方，并已獲準商業化生產。

青島海洋育種全國最強，應謀劃海洋種業經濟發展

青島是我國藻、蝦、貝、魚、參五次海水養殖浪潮的發源地，在海洋種業領域深耕多年、底蘊深厚。“打好種業翻身仗”，推動我國水產種業發展，青島責無旁貸。

“目前，全國共審定發布水產新品種240個，其中，山東省占61個，青島市占49個。青島市培育的水產新品種占山東省80%、全國20%，充分說明青島市水產育種的科技力量雄厚。”陳松林說，青島集聚了中國海洋大學、黃海所、中科院海洋所等一批涉海院校，從事育種遺傳研究的科研機構占全國約40%，在青科研人員、科研單位及培育出的水產新品種皆居全國第一。

但青島的“短板”也顯而易見，突出表現在“墻內開花墻外香”。迄今，青島培育出的絕大多數水產新品種，在本地轉化、產業化生產的很少，而到煙臺、威海甚至其他省市實現產業化的很多。因為有種無業，經濟效益產出較低，一定程度上又弱化了海洋種業發展。“我一直呼吁青島發展海洋種業。青島是旅游城市，不太適合大規模發展水產養殖業或者海水養殖業，但是發展海洋種業是完全可行的。”在青島海洋種業界，像陳松林這樣的聲音不在少數。他說，發展種業，不需要太多的灘涂來大規模養殖，有一個面積合適的育種中心，就可以不斷培育水產新品種。把良種掌握在自己手中，將良種的受精卵或種苗推廣銷售到其他省市，這就是種業經濟，青島應當搶占這個龍頭。

目前，南方諸多城市正在大力發展海洋種業，比如，廣東正在南沙打造水產種業基地，海南在大力建設水產種業“南繁硅谷”，浙江建設了水產種業研究院等。在北方，煙臺等諸多城市也致力于打造北繁基地。相對而言，實力最強的青島反而動作不大、后勁不足，在海洋種業方面的優勢正在逐漸丟失。“青島應大力發展海洋種業，把發展海洋種業經濟作為今后的一個重要任務來謀劃設計。”陳松林表示，青島應加強海洋種業領域國家級創新平臺謀劃、申報，比如青島正在探索組建中國藍色種業研究院（青島），要加快建設，從而實現資源整合，為從事種業研究的科技人員提供一個更高的全國性創新平臺，凝聚力量，分工協作，加快推出更多水產新品種。青島還應盡早布局、加大力度打造海洋種業龍頭企業，讓青企將青島培育的水產新品種進行轉化和繁育，然后再把受精卵或者種苗向全國各地銷售，實現總部經濟。

而未來的水產新品種，一定要加強抗病、高產、優質突破性新品種的培育。陳松林介紹，所謂突破性新品種，可以理解為采用突破性技術如基因編輯技術培育的新品種，或者培育出具有抗病高產優質等多個優良性狀的新品種。他建議青島加大對突破性新品種培育的支持力度，將技術優勢轉變為國際競爭的優勢，將青島打造成海洋種業引領型國際海洋中心城市。