水生动物营养与饲料研究的先行者 ——访张利民

来源:记者  周传虎   发布时间:2015-05-21 02:34:41 

水生动物营养与饲料研究的先行者

——访山东省“水生动物营养与饲料”泰山学者岗位特聘专家

省海洋水产研究所所长张利民

记者 周传虎

对很多人来说,“海水稚鱼系列微粘合饵料的研制”都是一个相当陌生的领域。然而,正是这项突破性的研究荣获了1999年“山东省十大科技成果奖”,彻底改变了我国育苗用开口饲料完全依赖进口的局面,解决了当时一直困扰我国海水鱼养殖业发展的苗种营养需求及饲料制造技术方面的难题。同时,这项研究还在国内率先倡导和建立了高效健康养殖新理念,其全面推广为我国海水鱼养殖业的科学、快速发展注入了源动力。近日,记者专赴烟台对该项目的推动者、第一承担人,我省“水生动物营养与饲料”泰山学者岗位特聘专家省海洋水产研究所所长张利民研究员进行了专访。

研究水生动物营养与饲料从零开始

我国海域辽阔、海岸线绵长,近海水质肥沃,适合多种海洋动物栖息、索饵、生长、产卵。近年来,国内海水动物养殖业发展非常迅速,已经成为我国渔业经济的支柱产业,我们国家也成为世界上首屈一指的海水养殖大国。

在我国,海水养殖区域主要分布在山东、广东、福建等省份,这三个省的海水养殖总量占全国总产量的一半以上。而山东是全国第一渔业大省,目前全省水产品总产量达700多万吨,其中海水养殖产量200多万吨。无疑,产业的强劲发展需要强大的科研力量做后盾。对张所长的采访便从他的专业——水生动物营养与饲料领域开始。

记者:张所长您好!十分感谢您在百忙之中接受我们的采访。您是国内水生动物营养与饲料研究领域的开拓者,能站在行业前沿的高度对我国水产动物饲料研究的历史做一下介绍吗?我们是在什么背景下开始这项研究的?

张:1984年以来,世界水产养殖以年均11%的速率增长,远高于畜禽动物2.8%的年增长率。但与水产养殖业发展形成鲜明对比的是,水产饲料工业的发展明显滞后于畜禽饲料工业的发展,除挪威等极少数国家外,主要水产养殖国家水产动物营养来源主要依赖于有限的天然资源,属于粗放型经营方式。我国水产养殖产量占世界水产养殖总产量的70%,水产饲料的生产、消费也位居世界首位。由于起步晚、投入不足、研究基础薄弱,我国水产饲料工业发展远远滞后于发达国家,人工配合饲料的普及率不足1/3,与我国水产养殖大国的地位极不相称。

日本从20世纪60年代就开始做海产动物饲料研究,而我国一直到20世纪90年代初,尚不能解决海水鱼的开口饲料和幼鱼饲料问题,在苗种培育过程中更多的使用生物饵料或进口饵料。但是生物饵料营养不全面容易导致苗种品质下降,而进口饵料价格昂贵又增大了养殖风险,因此,国内的养殖业急需对苗种饲料进行研发生产。当时,我国的苗种饲料研究可谓困难重重,没有成熟的经验可以借鉴,国外对该技术进行垄断保密。在这种情况下,我们的科技人员立足本国实际,从零开始,对海水经济鱼类的不同发育阶段的营养需求、生命特征等进行了全面系统的研究,掌握了海水仔稚鱼消化吸收的特点和发生规律,并生产出了这些经济鱼类在不同生长阶段所需的人工配合饲料,填补了国内空白,从而实现了我国自主研发的海水鱼苗种饲料对国外进口饲料产品的完全替代,结束了我国苗种饲料长期受制于人的被动局面,使我国成为掌握该技术的少数几个国家之一,为我国水生动物养殖业的全面发展提供了保障。

海水鱼苗种饲料被攻克后,掀起了海水鱼养殖的热潮,大黄鱼、牙鲆、河魨等经济品种的养殖迅速崛起,一些新兴饲料企业也应运而生,水产饲料的种类及产量得到了大幅度提升,在饲料总量中占的比例越来越大。1991年我国水产饲料生产仅有75万吨,1999年激增至400万吨,2004年就已达到880万吨,产量年平均增长率高达17%。水产饲料行业一跃成为我国饲料工业中发展最快、效益最好、潜力最大的产业。

水生动物营养与饲料研究越来越受到重视

记者:我们知道,与畜禽动物不同,水生动物的生长环境很特殊,这就增大了对其营养需求进行研究的难度,像排泄物的收集,水生动物的粪便完全排泄到水中,我们无法完全收集起来进行化验分析。您能介绍一下您的团队是如何克服困难并取得突破的么?

张:这个问题提得好。的确,水生动物饲料相对于畜禽饲料来说,是一个专业化要求更高、技术要求更严、生产工艺更为复杂的产品。性能优良的渔用饲料产品,不仅要求具有全面的营养,还要求在水中具有良好的稳定性、诱食性和仿生性,既能达到保证水产动物不同生长阶段的营养需求、促进水产动物的快速生长,同时又要达到养殖水域环境得到有效保护,生活环境的特殊性更是加大了水产饲料研发及生产的难度

我们开始做水产苗种饲料研究的时候,日本已经实现了产业化,但是他们的工艺和技术都严格保密,可供我们学习和借鉴的内容微乎其微,遇到的困难是可想而知的。面对困难,课题组的专家都没有退缩。我们通过查阅大量国内外资料,深入生产第一线,仔细观察、认真研究鱼类的生活习性,反复试验,在经过了无数次失败之后,终于取得了重大突破。那些日子,我们长期吃、住在养殖场,冬季无暖气、夏天没空调,远离城镇、交通不便,生活、工作条件异常艰苦,一个月只跟家人团聚一次是家常便饭,有时为了做到连续观察,连续48小时不睡觉。

解决开口饲料在水中的稳定性和悬浮性问题是我们研究的两大关键指标。因为饲料在水中的稳定性决定了其营养成分的溶失率,营养成分的散失不仅会影响到水生动物的生长,同时也会增大对养殖环境的破坏,而悬浮性则直接影响到水产动物对饲料的利用率。既要保证饲料在水中长时间不溃散又要做到饲料的悬浮性,这是一个难题,怎么办?我们就从这个问题着手,组织有关专家联合攻关,通过设备的革新、制作工艺的改进等方法反复试验,最终取得重大突破,实现了预期目标。为了保证饲料的营养在烘干过程中不被破坏,我们探索出了低温发泡的特殊工艺,实现了饲料的仿生性,大大降低了饲料的沉降速度,满足了鱼苗的摄食条件及营养需求。

记者:作为“水生动物营养与饲料”岗位的泰山学者,您能介绍一下该岗位在海洋水产所设立以后,我们又进行了哪些更加深入的研究吗?

张:近年来,我国水产动物营养研究取得了长足的进步,但与国外相比还存在较大的差距,主要表现在:①研究手段不够先进,对营养代谢及水环境的影响研究较少;②水产研究落后于生产,政府科研工作安排的前瞻性不够,基础研究做得不好;③对营养添加剂的研究开发重视不够;④对饲料原料的开发与质量控制重视不够;⑤缺乏对代表性品种的系统深入的研究;⑥多学科交叉不足,高新技术在水产动物营养研究和饲料生产中的应用不够普遍。

省政府于2006年在我所设立了“水生动物营养与饲料”泰山学者岗位。我们针对我省乃至全国的主要水产养殖品种,研究其不同生长阶段、不同养殖方式下的营养需求,研究酶制剂、促生长剂等非营养性添加剂,研究营养平衡、安全高效的饲料配方,改进传统饲料加工工艺,开发出低成本、高效率、安全环保的系列渔用配合饲料,满足日益增长的水产养殖业发展的需求。目前正在研发的新产品,如鲍鱼用配合饲料、六线鱼用配合饲料、轮虫和卤虫用营养强化饵料等已经陆续上市。这些高科技产品为提高培育苗种的质量、扩大经济鱼类养殖规模及实现健康养殖提供了可靠保障。

泰山学者岗位设立以后,在加强已有渔用饲料研究开发中心和科研基地建设的基础上,我们又加强了重点、开放实验室建设,并努力使其进入省(部)级重点实验室和科研基地行列,产出一批高水平的研究成果和高效益的应用开发成果,力争获得国家级成果奖。第二个阶段,我们将建立科研与开发各有侧重、相互促进的新体制,使我们的专业特色和优势更加明显,形成适应社会发展、良性互动、多学科交叉融合的科研与开发体系,充分挖掘整体学科的发展潜力和研究活力,加强攻关中坚力量,承担大项目,创造大成果,最终实现建一流队伍、创一流业绩、做一流贡献的目标。

成果转化推动高效健康养殖业迅速发展

记者:我们海洋水产所的成果转化在省内海洋科技领域是做得比较好的,能介绍一下这方面的情况吗?

张:1998年,我们依靠自有成果创办了山东升索渔用饲料研究中心作为成果转化的基地。10多年以来,升索渔用饲料研究中心先后承担了多项获奖成果的转化任务,带动了全国渔用饲料行业的发展。比如“轮虫、卤虫DHA营养强化饵料的研究”(山东省科技进步二等奖)经转化衍生了轮虫、卤虫专用DHA营养强化饵料——50DE微囊系列,喂养效果达到国外同类产品先进水平,从根本上解决了仔稚鱼DHA营养缺乏、成活率低的问题;“海水稚鱼系列微粘合饵料的研制”(山东省科技进步一等奖)转化以后,通过引进集成低温干燥发泡等特殊工艺生产出系列海水鱼苗种微粒子饲料,结束了我国海水鱼苗种饲料全部依靠进口的局面;“海水鱼专用粉末配合饲料的研制”(山东省科技进步二等奖)转化生产的海水鱼粉末配合饲料应用于鲆鲽鱼类、鲈鱼、河豚、大黄鱼、真鲷等海水鱼的中间养成,完全替代进口产品,并在饲料转化率、生长速率等达到国际先进水平。优质高效无公害海水鱼配合饲料的开发”转化后,几年来衍生出苗种微粒子饲料、颗粒配合饲料等一系列适合不同发育阶段使用的饲料,广泛应用于多种海水名贵鱼类和经济鱼类的育苗、养成生产以及鲟鳇鱼、鳢等名贵淡水鱼养殖,推动了我国海水鱼养殖业的产业化、规模化、集约化发展。

除对已取得的海水鱼类饲料项目成果进行转化外,还通过“刺参育苗及养成配合饲料的研究”、“鲍鱼配合饲料的研制”等项目对刺参、鲍鱼、虾蟹类的饲料成果进行转化,生产出刺参、鲍鱼专用配合饲料,均取得较好的推广效果。

在成果转化过程中,我们一直注重生产与科研的结合,先后建立了山东省标准化生产示范基地和水生动物营养与饲料工程技术中心,配套饲喂试验室和养殖基地各一处,根据市场需求,对生产中出现的问题加强研究,使成果尽快得到转化。

记者:这些成果的转化对我们国家和行业发展带来了哪些影响?

张:我们在成果转化过程中取得的经济和社会效益,不仅仅是我们自身的成果和产品所产生的,同时也是很多人,包括政府部门以及养殖企业等社会各界给予我们大力支持的结果。具体到带来了哪些影响,我想有这么四点:一是推动了我国海水鱼养殖的全面发展,促进了渔业生产方式的转变。据不完全统计,全国每年推广使用我们的产品培育出鱼类苗种近80亿余尾,创造产值近200亿元。同时,增强了稚鱼的抗病能力,提高了成活率,降低了畸形率。海水鱼养殖企业使用优质高效无公害配合饲料,彻底改变海水鱼养成阶段传统饲喂鲜杂鱼的方式,减少了残饵等带来的环境污染,有效保护了我国近海海水环境和渔业资源,为做到科学养鱼以及海水鱼养殖业能够健康、可持续化发展提供技术与产品保障。

二是打破国际技术垄断,大大降低养殖成本,使我国成为继日本、美国之后少数几个掌握微粒子饲料关键技术的国家之一。我们的饲料问世以前,我国的育苗用开口饲料完全依赖进口,价格昂贵,日本武田开口饲料价格高达2600/公斤,BioMar等国外品牌养成饲料在我国的价格是13000/吨。自1996年我们自己的产品问世以来,同质量开口饲料和养成饲料售价分别仅为20-100/公斤和9000/吨。由于质优价廉,很多企业甚至一些外资水产企业纷纷使用该产品。据不完全统计,该产品每年可为我国节省外汇5000万美元,降低生产成本3亿元,产生直接经济效益5亿多元。

三是提升了渔业产品质量和水产品安全水平。使用优质高效无公害配合饲料,可实现无公害生产,产品达到无公害食品标准,消除食品安全隐患,走无公害养殖的路子,而且可生产出符合美国FDA和欧盟出口水产品质量要求的水产品,对进一步提升水产品安全水平,提高产品国际竞争力,增加渔民收入,引导捕捞转产渔民转到优质海水鱼养殖产业上来等具有重要的意义。

四是垂范标准化生产,倡导健康养殖理念。山东升索渔用饲料研究中心自创立起,严格按标准化生产,1999年被山东省科技厅认定为高新技术企业。 2004年顺利通过山东省标准化示范基地的验收,成为第一批渔用饲料标准化示范基地。20053月通过ISO 90012000国际质量管理体系认证。升索中心率先在国内水产养殖中倡导使用配合饲料和“健康养殖”的理念,先后在山东的莱州、胶南、昌邑、威海、日照、东营等地,福建的东山、厦门、宁德,河北、辽宁等地举办了十几期水产养殖培训班,培训人员达2000多人。同时加强产品售后服务,成立了由20多名专业技术人员组成、遍布全国各地的售后服务队伍,对养殖业户进行现场指导。通过传授健康养殖知识,产生了广泛的社会效益。

研究饲料也要关注海洋生态

记者:我们知道,您在做营养饲料研究的同时,还关注海洋生态,能介绍一下吗?

张:海洋是一个庞大的生态系统,在无外界干扰的情况下它会达到一种动态的平衡。但随着人类工业化程度的快速提高以及开发海洋利用海洋进程的不断加速,海洋污染问题已变得日益严重,人类的这种“不友好”行为已对海洋生态系统的平衡构成了严重威胁。为实现海水养殖与海洋环境的和谐,降低水产养殖对海洋生态系统产生的不良影响,我们在进行水生动物营养与饲料研究的同时,一定要关注水域环境。加强对不同营养物质的代谢过程和饲料投喂技术的研究,包括饲料投喂对水环境的影响、不同营养物质代谢最终产物、如何节省饲料,如何使氮和磷等有害物质的排放降到最低等。

虽然我们的健康养殖业已经发展到一定水平,但是有些地方仍然在养殖中大量投喂鲜杂鱼,造成环境污染严重,导致水产病害频繁发生,这也从侧面反映了水产配合饲料的研发推广力度不够。绿色环保型配合饲料具有营养均衡、污染轻、不含有害物质等特点,既能促进水产动物的生长发育,又能保护养殖环境,减少病害的发生。因此,这将是今后一个阶段水产饲料发展的一个主要趋势。

“专家治所”提升科技创新实力

记者:我国当前的科研体制有许多令人不能满意的地方,在这方面您有什么体会?

张:说到科研体制,我认为确实存在一些问题。比如说在项目申请方面,本来这个项目在一个企业或者一个院所已做了很多年,且已取得显著成效,具备了成熟的成果基础和良好的创新队伍,可以很畅通地进行更深入的研究,由该企业或院所承担合情合理。但是有时候由于负责项目的主管人对这一领域的陌生,或者其他一些原因,往往会导致分配结果事与愿违,造成不必要的重复建设和资源浪费。所以说,科研资源分配不合理是我国科研体制中的一大弊病。

记者:在这方面,海洋水产所做了那些变革?

张:我们一直推崇“专家治所”的管理理念,专家在发展理念、创新思路等方面所具备的独特视角和思维是非专业人员所无法替代的。一个研究所要立足科研长远发展,必定离不开专家学者的智慧。

在项目管理方面,首先,组织科研人员提出立项申请,然后组织相关专家对该立项进行分析及评估,最后根据专家评估结果和项目提出人的意见确定项目组人员的组成及分工。在项目人员的安排上,我们强调尊重知识、尊重人才、尊重员工权利,避免不必要的行政干预,调动科技人员的积极性和创造性。第二,对行政管理部门,要求他们树立服务意识、大局意识,积极做好科研业务部门的后勤兵,为研究所打造一流的科技平台提供软件保障。第三,项目经费管理方面,我们实行“项目负责人制”,项目经费完全由项目负责人分管支配,由计财处配合审计、记账。这种制度既保证了项目经费使用的灵活性又杜绝了违反财务制度的资金使用行为。第四,我们所是一个综合性省级研究所,兼跨海洋与渔业两大研究领域,涵盖海洋渔业资源与生态技术、海洋技术、海洋生物与遗传育种技术、水生动物营养与饲料、水产食品加工与安全技术、渔业工程技术、渔业产品检验监测等多个学科,资源非常丰富。如何把这些丰富的资源整合好、利用好,这是决定我们工作质量的关键。为此,我们专门制定了相关规定并对工作流程进行了合理设计,打破了运行中的瓶颈,大大提高了人才、仪器设备等资源的利用率。

记者:作为所长,在团队建设方面,您认为应该如何营造一个良好向上的科研氛围?

张:根据我们自己的经验,第一,创造人才生存、成长的良好环境;第二,建立绩效评估机制;第三,吸纳优秀人才;第四,组织系统化的素质能力培训;第五,建立文化平台,增强凝聚力。尤其是在激励机制方面,我们采取了新的绩效评估措施,每年年初各部门制定下一年的工作目标,同分管领导签订全年目标责任制,年底由相关评价人员根据各部门的目标完成情况作出综合评价,然后严格按照考核结果对完成目标者给予奖励或提拔,对没完成者则给予相应的处罚。

近年来,我们所取得了长足发展,主要归因于我们打造了一支团结、敬业、爱岗的高素质团队。同时,结合这些年的新形势、新问题,我们在管理制度、工作流程等方面不断进行完善,进一步规范职工行为,调动职工积极性和创造性,工作流程的优化则提高了工作效率、降低了工作成本。

成功源自执着

记者:当前,很多大学毕业生以后面前的首要问题就是“就业难”,成功对他们来说似乎遥不可及。请您结合自己毕业后近三十年的工作经历谈一下您的体会,给现在的大学生走向成功提供一些宝贵建议。

张:目前,不少大学毕业生就业前迷茫,就业后频繁跳槽,工作几年后难以找到自己的人生定位。一个人的宝贵时光是非常短暂的,把人生最宝贵的时间都用在了迷茫与跳槽之间,这不仅是我们社会资源的巨大浪费,同时也会使他们自己距离成功越来越远。结合自己的经历,我认为一个人要成就一番事业,必须做到三点:一要目标明确,二要勤奋,三要执着。目标制定就是对自己的人生进行规划,人生规划能够使一个人的注意力集中起来,把我们有限的精力投入到有效的工作、学习中来。我是恢复高考后的第一届大学生,迈进大学校园的第一天,我就决心一定要珍惜得之不易的学习机会,努力奋斗,刻苦钻研,将来做一个对社会有用的人才。正是这个目标伴随着我圆满完成了大学四年的学习任务,为日后的科研工作打下了稳固的基础。参加工作后,我发现水生动物营养与饲料研究是我国水产养殖业中的薄弱环节,是个新兴学科,做这方面工作的人还很少,更缺乏深入的研究,而国外在这方面的技术垄断使我国长期处于受制于人的被动局面,为了弥补我国水产养殖业发展的这一缺陷,我决定从事该领域的研究,直到今天。在近三十年的研究推广过程中,也遇到过很多困难和挫折,从一开始对配方的曲折摸索,到转化之初资金、管理等各方面的生疏和短缺,及至后来激烈的市场竞争,可以说每一步都付出了艰辛的努力,每一步都来之不易。但是我从来没想过放弃,因为我一直坚信自己的选择,坚信自己的研究对社会的价值。困难和挫折只会让我更加执着于这项事业,更加勤奋于研究实验。几十年中,即使参加了工作,我也没有停止学习,毕业后的十年里几乎没看过电视,可以说几乎所有的精力都用在了水生动物营养与饲料的研究推广以及后来的研究所管理上。我想,对每一个人而言,无论事情如何发展,都应该有足够的耐心,去坚持不懈地追求自己的目标,直至成功。

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