深瞳工作室出品

科技日報記者 王健高?實習記者?宋迎迎 策劃 趙英淑 滕繼濮?林莉君

眼下，在浙江省大陳島外海上錨泊著一艘“航母”，它足有兩個遼寧號那么大，這是世界首艘10萬噸級智慧漁業大型養殖工船——“國信1號”，藍白相間的巨輪如伏龍臥波，靜靜地鑲嵌在海面上。

“國信1號”在海上航行。受訪者供圖

船上暗藏玄機。工作人員緊張地盯著屏幕，各類機械忙碌不停：吸魚、預冷、分揀、冰鮮等一道道工序如流水線般穿梭不停，僅需45分鐘，即可將起捕的大黃魚裝箱運出；另一邊，家住陜西省的畢女士正在短視頻平臺上輕點“小黃車”。

兩天后，一條來自深海、新鮮的大黃魚就會由快遞員送貨上門，被端上普通百姓的餐桌。

深海魚是優質的蛋白質來源。最新版的膳食指南建議，人們每周應攝入魚類2次或300—500克。新中國成立以來，為讓中國人吃上魚、吃好魚，不計其數的科技人員薪火相傳，把生命與智慧奉獻給這項事業。

自今年9月1日以來，“國信1號”船載艙養的大黃魚陸續起魚上市，媲美野生級別的優質大黃魚“游”上普通老百姓的餐桌。

這條漁業養殖的“航母”集成了大量創新性技術，在漁業生產領域開辟出一條新賽道，帶著國人對美好生活的向往駛向一個全新的時代。

這條船中國人等了40年

海洋被譽為人類獲取優質蛋白的“藍色糧倉”。在殷商時期，就有中國人吃魚的記載。

新中國成立之初，吃魚難的問題曾在相當長的一段時間內非常突出。在科研人員的努力下，“四大家魚”的人工繁殖成功；對蝦、扇貝、藻類等的繁育也陸續取得突破。

隨著社會經濟的發展，我們已經不再滿足于年年有“漁”，更要吃好魚，吃得健康環保。這一點，依賴工業化才得以實現。

早在20世紀80年代，我國海洋漁業專家前瞻性地提出了遠海養殖工船設計理念，但限于當時薄弱的工業基礎，這一夢想就此擱淺。

今年5月20日，隨著汽笛長鳴，“國信1號”正式交付運營，從青島海西灣啟航，向深遠海進軍，開啟了一個耕海牧漁的新時代。

“從設想到落地，這條船，中國人等了整整40年！”當天，青島國信集團副總經理董韶光感慨地說。

站在碼頭上，才能感受到它的宏偉。它擁有大型商船的體格：船長249.9米，型寬45米，型深21.5米；卻干著漁船的活兒：設有15個養殖艙，養殖水體近9萬立方米，年產大黃魚3700噸。

這艘巨輪的排水量13萬噸，載重量10萬噸。一個養殖艙的水體量比兩個標準游泳池的蓄水量還要多。15個養殖艙的總水體近9萬立方米。

“國信1號”帶來的震撼遠不止如此。

在船上，魚苗投喂、水體交換、光照、成魚起捕等環節都能自動完成。養殖監控室里，工作人員正通過屏幕，認真觀察全船的氧氣、投飼、養殖海水、養殖光照等各類系統運作狀況，實時監測養殖艙內水體的溫度、鹽度、溶解氧和酸堿度。

“船上構建了船端智能化管控中心和基于岸基的船岸一體化智慧云平臺。”國信中船（青島）海洋科技有限公司項目及商務總監田乃東介紹，通過這個平臺，全船2108個測點對養殖艙內水、氧、光、飼、魚進行集中控制與實時監測，使整個生產養殖過程中的數據實時傳輸到岸基，確保船岸一體聯動、岸基遠程監控，真正實現養殖工船智慧化。

俯視“國信1號”甲板。受訪者供圖

這條船來之不易。2019年，青島國信集團聯合中國船舶集團、中國水產科研院、青島海洋科學與技術試點國家實驗室等單位，開始大型養殖工船的建設探索。

研發團隊自主研究，組織各類專家論證會80余次，考察調研100余次，澄清船舶技術、養殖產業化問題1000余個，使“養殖工船”從一個模糊的概念，逐步豐富成詳細的圖紙集和報告集，并一步步完成養殖工船研發、建造及海試。

中國工程院院士、中國海洋大學教授麥康森認為，“國信1號”的運營，不僅將帶動苗種、養殖、飼料、健康、加工、銷售等直接相關產業發展，也將帶動船舶和養殖裝備制造、漁業智能設備、遠海物流等保障產業發展，將引領水產養殖新一輪的技術革命。

多學科交叉和關鍵技術的集成

這艘“航母”是如何煉成的呢？

“‘國信1號’養殖工船的研發、設計、建造是一項系統工程，是多學科交叉和各項關鍵技術集成的結果。”中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所所長徐皓說。

水產養殖技術和船舶技術均已發展多年，深遠海船載艙養卻仍然是待拓荒的新興領域。全球范圍內雖已有商船改造為養殖工船開展養殖實驗的先例，但是船如何造、魚如何養、產業如何落地，以及技術和運營等方面都沒有成熟經驗可借鑒。

科研人員仿佛置身于黑匣子之中，哪里開門、哪里有窗、能否走得出去，在該船建造之初都屬于未知。

“國信1號”核心的模式被科研人員稱作“船載艙養”，屬于國際首創。

“以前從來沒有人在船上全周期養魚。‘船載艙養’是否可行？怎樣來養？如何為魚提供最佳生長環境？”徐皓說，從這幾個問題出發，研發團隊集智攻關，攻克一個又一個難題。

首先是動力系統。“國信1號”體量堪比兩個遼寧艦，動力系統方面，不僅需要滿足游弋工況下的主動力需求，更需綜合考慮不同養殖模式下全船動力的穩定供應。為此，研發團隊為工船配備了包括主發電機組、電力推進系統、軸槳推進系統、自動化系統在內的整套動力系統。船舶在轉場時，電力推進系統將發揮作用，滿足航行需求；船舶在錨泊時，主發機組提供全船養殖和加工設備的電力能源，保證養殖的連續性。

其次，“國信1號”的養殖對象以大黃魚為主，而大黃魚對養殖環境的靜音要求較高。該船設計建造過程中的一大難點，就是對震動噪音的控制。

大黃魚的耳中有耳石，自古以來，中國漁民就有追趕魚汛，在船上敲擊作響捕捉大黃魚的習俗。從科學上講，大黃魚是應激反應相對強烈的養殖魚種，因此，對噪音的抑制成為科技攻關的要點。

徐皓說，針對工船上會產生震動噪音的設備及環境，研發團隊聯合攻關形成最終解決方案，對主要的震動噪音源采用主動減震措施，有效控制了全船的震動噪音水平。

經過多項降噪技術改進，工船目前在航行工況和養殖工況下，養殖艙水下噪音達到了靜音級科考船的水平。

在水體交換方面，工船以低揚程大流量養殖泵供水，使40米深的優質海水源源不斷注入養殖艙中，達到每天最高16次的總換水次數，確保高密度養殖魚群始終處于優良的海水生存環境。

為模擬海洋洋流，形成適合魚兒游動的旋轉流場，工船養殖艙內水體流速始終保持在0.2—0.4米/秒。“為魚類創建一個最適宜的生長環境，可以保證養殖魚的活力。”徐皓解釋說，海水通過排水管道溢流至舷側完成水體交換，形成旋轉流場。

在工船艙養水環境調控技術研究與裝備研發方面，研發團隊為工船配備了高效節能艙養增氧設備、智能光控系統等關鍵設備。

“國信1號”養殖技術人員正在設置有關參數。受訪者供圖

圍繞“國信1號”的設計、研發、建造，研發團隊完成了以“大型養殖工船功能與船型”“魚類集約化‘船載艙養’工藝與裝備”為核心的創新成果，已經形成30多項自主知識產權，突破了船載艙養、水體交換、減搖制蕩、減振降噪、清污防腐、智能集控等六大關鍵技術。項目累計形成系列技術成果60余項，申請專利保護40余項，其中國際專利1項，獲得授權10余項。

移動“海上牧場”向深海挺進

漁業是國家糧食安全戰略的重要組成部分。近年來，過度捕撈導致海洋漁業資源衰退，傳統的網箱等近岸養殖方式則面臨養殖密度過大、局部水域環境污染等諸多問題。我國漁業的發展亟須向深海和大洋要空間，發展以養為主的海洋漁業新型生產方式。

“從中國人的水產品消費習慣出發，從中國的糧食安全、食品安全的需求出發，深遠海養殖是必須要走出的一步。”麥康森說。

船載艙養模式下，“國信1號”可以根據魚類養殖特性，在選定的錨地之間依據水溫和環境變化自航轉場，夏天在北方、冬天去南方，在黃海、東海、南海間游弋，根據水溫、洋流、氣候等最合適的海域養殖，為魚類生長提供適宜的溫度和良好的環境，提高養殖魚類的品質和養殖效率，實現大黃魚等高價值魚類的全年可持續供應。

在船上，剛剛捕捉起的大黃魚條形美觀、金腹玉鰭，品質極佳。田乃東說，大黃魚不喜光，在黑暗、缺氧的環境條件下起捕時，成魚會變得通體金黃，顏色更加好看。因此，在起魚前，工人會對養殖艙的光照、氧氣條件進行調節。

根據此前的中試船艙養實驗，以及工船運營至今的養殖經驗，“國信1號”養殖密度是傳統網箱的4—6倍，養殖周期可縮短1/3。

10萬噸的載重量，以及自航式移動和錨泊固定兩種模式，使“國信1號”既有穩定性，又有靈活機動性，能有效躲避臺風、赤潮，闊別污染，極大降低自然災害對養殖業帶來的影響。同時，通過工業化的精準控制，“國信1號”能有效減少對生態環境的影響，是落實“綠水青山就是金山銀山”理念的海洋漁業實踐。

相比于網箱養殖系統，“國信1號”養殖工船是更先進、更智能化的新型養殖系統，標志著我國深遠海大型養殖工船產業實現了從0到1的突破。

“國信1號”可以復制嗎？

“事實上，‘國信1號’已經在為后續工船的運營做準備。”田乃東透露，除了主養殖品種大黃魚，“國信1號”還積極探索其他魚類養殖品種的工船養殖技術和規范。

這是一座移動的“海上牧場”，能完成魚苗入艙、投喂養殖到起捕、加工、運輸的全過程。它示范引領并推動海水養殖由傳統模式走向工業化智慧化模式、由固定養殖設施走向移動式養殖裝備，拓展了深遠海藍色發展空間。

“國信1號”更是創新了海洋漁業生產方式。我國的前五次海水養殖浪潮都是在解決海洋生物資源苗種產業化問題，而第六次海水養殖浪潮將從近岸傳統漁業養殖轉向深遠海大規模工業化生產。這次變革是融合苗種繁育、工業化養殖、船舶裝備、人工智能、信息化技術等全產業鏈的集成創新，開辟了新賽道，代表了海洋漁業最新的生產方式。

“‘國信1號’有效落實了‘向江河湖海要蛋白’的大食物觀，將養殖區域由近岸推向深遠海，實現了海水養殖由傳統農業化向現代工業化生產方式的創新探索。”青島國信集團黨委書記、董事長王建輝向記者介紹說，為進一步落地深遠海養殖的“中國方案”，國信集團已啟動國信2-1號、2-2號、2-3號養殖工船項目，并同步啟動了30萬噸級超大型船體功能論證和總體設計，提前儲備關鍵技術，探索親本保存、苗種繁育和全周期工業化養殖。

“未來5年，我們還將陸續投資建造50艘養殖工船，配以13艘補給船、油料加注船、綜合試驗船，形成總噸位突破1000萬噸、年產各類海水魚40萬噸、年產值突破500億元的深遠海養殖產業鏈條，全力打造海上‘藍色糧倉’。”王建輝表示。

（科技日報記者楊侖對本文亦有貢獻）