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。2022年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。

01

我國水產種業發展迅速

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。

02

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鲀，并已獲準商業化生產。

03

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。