2010年1月4日

漁業科學的榮光—水產養殖 厚植台灣

作者/廖一久(中央研究院院士)

台灣養殖的魚蝦貝類超過150種,居世界之冠,漁業科學的實力不容小覷。本文作者過往數十年投入大量心血,研究養殖產業的科技與措施,為幕後重要功臣,其研究成果使台灣贏得養殖王國的美譽,造就了經濟奇蹟。

根據統計資料顯示,為增加穀物及牧草的種植面積,每年約有1700萬公頃的森林被濫伐而從地球上消失,導致許多物種因棲地遭破壞而瀕臨滅絕。目前世界人口以一分鐘140人、一日20萬人、一年7300萬人的速度增加著,世界總人口數已超過65億,其中約17%的人口面臨貧窮、飢餓與營養不良等問題。由於全球性的氣候變遷,各地旱澇不勻,海平面上升,再加上蝗害與蜜蜂消失對蔬果、作物的影響,造成糧食不足的危機。



糧食危機的解藥—海洋生物

浩瀚海洋占地表面積十分之七,是一個富饒的寶庫,所蘊藏的海洋生物多達200萬種以上。漁業資源的可捕獲量預估可達2~3億公噸,目前人類所開發利用者,僅占其中的一部分,只要施以妥善的管理,使漁獲量與資源的補充加入量能夠取得平衡,就可持續利用。此外,隨著漁業科技的進步,海洋牧場的理念逐漸落實,透過人工魚礁的投放、海中造林、海洋施肥、高經濟價值魚介貝類的放流等工作的推動,都能進一步豐富海洋生物資源,提升海洋生產力。

台灣地處亞熱帶,具備適於水產業發展的天候條件,再加上漁民與研究人員的辛勤努力,開創了眾多深受國際矚目的耀眼成果,也為台灣博得「養殖王國」的美譽。目前,台灣養殖的魚蝦貝類已超過150多種;相較之下,全世界最嗜吃海鮮的日本,其養殖種類也不超過40種;而快速成為養殖大國的挪威目前的主要養殖種類,也僅有鮭魚、虹鱒、鱈魚以及新近發展的吳郭魚。環顧世界,水產養殖的重要性有逐年漸增的現象,例如近5年全球水產養殖的平均總產量已占全球總漁產量的37.2%,但台灣竟背離國際潮流、逆向操作,近5年之水產養殖產量只有總漁獲量的24.3%,值得深思。台灣長久累積的深厚技術基礎,在國際水產界一直占有一席之地。對於海島型國家的台灣,水產養殖絕對是重要的經濟命脈之一。

我與海洋生物的緣分

筆者成長於台中豐原的老家,是一個山丘小鎮,庭院中有個大池塘,伴著我渡過悠悠的童年。我從小喜歡觀察池中的魚兒,加上有幸碰到好老師的啟發,激發了對生物的興趣,促使我走向探索生命奧祕的這條路!

1956年,我以第一志願考進台大動物學系(現更名為生命科學系)的「漁業生物組」,從此和魚蝦結下了不解之緣,也確定了一生的志業。1960年大學畢業,服完兵役後,選擇前往重視水產養殖的日本留學,並在東京大學有名的嚴師大島泰雄教授的指導下,順利取得碩、博士學位。之後,在有「斑節蝦養殖之父」美名的藤永元作先生門下從事博士後研究,其務實的技術訓練卻讓我受益良多,奠定了魚蝦類繁、養殖研究的紮實基礎。

尋覓母草蝦 人工繁殖領先全球

台灣在60 年代,雖然生活不富裕,但農業方面有很好的政府機構——農村復興聯合委員會(簡稱農復會,現在的農業委員會)。當時農復會有一半的經費是由美國援助,並採取專家制度,對學者專家極為尊重。在那個時代,農復會為台灣農村的復興確實做出重大貢獻,並為爾後的發展奠定了良好的基礎。

1968年7月,我學成歸國,前往農復會報到後,隨即南下水產試驗所的台南分所工作。當時,台南分所正在進行蝦類繁養殖計畫,我的同門前輩勝谷邦夫先生,比我早到三個多月,但因為一直沒有找到母蝦,再加上與其他人言語不通而一籌莫展。他看到我的加入,既有異鄉遇故知的興奮,加上溝通問題可迎刃而解,高興得幾乎流淚。

報到後,我覺得一定要儘速想辦法找到母蝦,所以五天後就搭火車前往東港。在旅舍住了三天,每天早晨4點鐘,就到當地的魚市場尋找母蝦,但接連三天都毫無進展。為了爭取時效,我請求台南分所的同事,無論如何透過各種管道,拜託漁民尋找母蝦的芳蹤。最後皇天不負苦心人,在我回國不到一個月之內,終於買到了三尾母蝦。其中,有兩尾成功的繁殖出台灣第一批草蝦苗,領先全世界完成草蝦人工繁殖試驗。從受精卵分裂、孵化、變態,一直到最後育成蝦苗的過程,全都拍攝下來,作成珍貴的研究紀錄。1970年11 月,在國際上分秒必爭的競爭之下,我代表台灣參加在泰國曼谷召開的第十四屆印度太平洋學術會議的沿岸養殖研
討會,發表台灣的草蝦繁、養殖試驗成果,成為全世界草蝦繁養殖史上的第一篇報告。

1968 年草蝦人工繁殖成功,這項突破可說是台灣蝦類養殖發展史上的里程碑,帶動了重大的養殖革命,漁民無須再到沿海或河口處,辛辛苦苦地捕撈蝦苗,而能利用人工繁殖,有計畫地生產所需尾數。這使得台灣400餘年來傳統的粗放式養蝦,邁向集約化,從而大步跨進企業化養蝦的新紀元。養蝦頓時成為改善農漁民生活的一項法寶,生產量由1968年的61公噸,以驚人的速度成長,19年後的1987年高達10萬公噸,產量提升1700 倍之多,台灣因而被冠上「養蝦王國」的稱號,這是當年全世界養蝦界的一個重要里程碑。

加入烏魚研究隊

草蝦人工繁殖技術奠定後,緊接著挑戰烏魚與虱目魚的人工繁殖試驗。為了從事烏魚研究,早在1963 年就已成立了「烏魚人工繁殖研究隊」,在高雄縣林園鄉的汕尾村進行試驗,不過多年來孵化出來的烏魚苗總是20幾天內就相繼死亡。筆者在1968年11月底加入該研究團隊,試驗場所由原來的汕尾移師到屏東的東港海產種苗繁殖中心(或稱東港養蝦中心)。剛進駐的時候,放眼只有一片荒蕪沙地,研究人員只能在十分克難的環境中搭建簡易的實驗室;在沙地上挖坑、鋪上塑膠布,築成臨時的養殖池,在種種因陋就簡的設備下,日以繼夜的進行烏魚人工繁殖試驗。

檢討過去的研究後,我發現到以往烏魚苗孵出來後,總是被安置在人為的環境中,受到無微不至的照顧,以為如此才能順利育成魚苗,無奈這些烏魚苗卻總是早早就夭折了。於是我決定改變做法,將人工受精孵化出的烏魚苗放進一座較大的水槽內,除了儘量維持水質安定外,在培育過程中不再那麼密集照顧,讓魚苗在類似自然的環境中成長。結果1969 年2 月,理論被印證了,一批烏魚苗中有兩尾健康地活存下來。這是全人類烏魚人工繁殖史上,最初育成的兩尾烏魚苗,奠定了台灣海水魚類人工繁殖試驗成功的信心與基礎。

突破人工繁殖上最大的瓶頸,締造養育活存30 天的紀錄後,魚苗育成尾數逐年增多。翌年養活431 尾,到了1972 年已可育成2 萬3000 多尾魚苗。經過4 年,即1976年,第一代人工繁殖出來的烏魚長大成熟為種魚,並順利培育出第二代,完成了可由人工繁衍烏魚的世代模式,亦即完成所謂的「烏魚完全養殖」。


國姓魚的人工繁殖

台灣另一個重要養殖魚種——虱目魚的人工繁殖,是我當年立下的另一樁心願。虱目魚又稱「國姓魚」,迄今已有400 多年的悠久養殖歷史。虱目魚的養殖在南台灣非常興盛,漁民對於虱目魚苗的需求甚殷,歉收時尤其奇貨可居,價格高漲。

由於仰賴天然魚苗時,常會有供不應求的窘境發生,為了進行虱目魚人工繁殖試驗,我從1969 年就開始在東港分所的水泥池中,用自配的人工飼料培育種魚。經過5~6年的養殖,取樣解剖時發現,虱目魚的卵巢已趨於成熟階段,首度證明在人為蓄養下,也可以培育出種魚。

眼看池中的種魚很快就可用來進行人工繁殖試驗,不料有一天午休的時候,附近的孩童溜進所內的排水溝玩耍,一不小心把魚池排水用的塑膠管弄倒了,池水因此被排乾,待研究人員發現時,那些體長60 公分到1 公尺不等、養了5~6 年的種魚都已死亡,虱目魚繁殖試驗頓受重挫。

1976 年開始,東南亞漁業發展中心水產養殖部在加拿大的國際發展研究中心(International Development Research Center, IDRC)的支持下,如火如荼的在菲律賓進行相關研究。1977 年,該機構首度成功的以賀爾蒙催熟種魚,促其產卵、孵化,但是孵出的魚苗只活了兩天。該中心的主持人米拉維特(Miravite)博士是筆者的舊識,打電報邀請我前往菲律賓主持該試驗計畫。於是我在1978 年5 月欣然赴約。抵達菲律賓後,組織了一個研究團隊,成員各有專精、各司其職。想不到幾個禮拜過去了,依然沒有種魚的蹤跡。

眼看返台期限一日日逼近,正準備放棄而打道回府時,卻傳來捕到2 母1 公的喜訊。虱目魚送進來後,我馬上施以賀爾蒙處理,結果其中的一尾順利產卵,獲得虱目魚研究史上,首次由賀爾蒙催熟、擠卵、受精、孵化到育成稚魚的完整紀錄,揭開了虱目魚生活史中最重要的魚苗期的奧祕,並將這項成果發表於國際知名的學術刊物《水產養殖》(Aquaculture)上。

這項成果更加確立了台灣在世界水產養殖學術界的地位,同時加速了虱目魚繁、養殖技術的發展。不久之後,台灣的民間業者也依循此模式,達成大量繁殖虱目魚苗成功的美夢。

傳統的虱目魚養殖係採粗放式養殖,主要的食物為仰賴陽光及施肥培養的附著性底藻,偶以米糠、花生粕、麥片等作為補充飼料。這種淺坪式的養殖方式,每年每公頃的產量為2~2.5公噸。1977年,人工飼料研發成功;1978 年,魚苗繁殖成功,在不缺飼料以及種苗之下,改採深水式高密度養殖法,使用2~3 公尺的深水池,加上水車打氣。如此一來每年每公頃的年產量可高達8~12 公噸,利潤高出傳統養殖法的3~5倍,單位面積產量遙遙領先世界其他養殖虱目魚的國家,居全球之冠。

集約養殖的黃金時代

1970 年代,台灣邁入集約式養殖風潮,產業規模急遽擴張。1980 年代持續增產,銷售管道也擴展到國際市場。1981年,草蝦繼鰻魚之後順利打進日本。1987年,鰻魚年產量達4 萬2500 公噸,產值高達3億8600萬美元。草蝦年產量為9萬5000公噸,外銷量達4 萬2000 公噸,外銷金額則達4 億7000 萬美元,高居世界第一;其中銷日量約3 萬5600 公噸,占日本該年草蝦總進口量的51%。整個西部沿海,一畦畦的魚塭如雨後春筍般冒出,此起彼落的水車打氣聲迴響著,揚起的水花一波接一波,彷彿宣示台灣進入水產養殖的黃金時代。

事實上,不論哪一種魚蝦類的繁、養殖技術,有學理基礎作為後盾者,才能日積月累地轉化為現代化的「科技」。研究者正因為知其所以然,遭遇問題時,可以從多種不同的途徑尋求解決辦法,也才能不斷的謀求技術的精進與改善。若像瞎子摸象,只知其一不知其二,浪費許多時間、金錢、人力去嘗試錯誤,未來發展上也會遭遇瓶頸。

另一方面,筆者也想強調,研究者不宜以獲取專利為目的,我們當年每次成功地研發出一項技術,就儘速發表成果,並落實推廣到民間,意在造福廣大民眾。

環境問題的隱憂

儘管多年來台灣養殖業的蓬勃發展帶動漁村經濟起飛,但也引發了諸多的環境汙染問題。早在1970 年起,筆者就曾預警養殖業過度興盛所可能導致的危機,屢次以書面向農漁政當局建言。我再三強調,台灣必須儘早規畫「水產養殖業專業區」,把當時似無政府狀態的生產與管理納入軌道,重新修定土地和水資源利用法令,才能主導民間企業的腳步。同時強力主張發展栽培漁業,實施人工放流,以因應可以預見的資源枯竭危機,但是我的建議卻屢次落空。

另外,鑑於台灣海域的種蝦可能被過度捕撈,未來恐有來源枯竭之憂,因此我在1981年提出一份「築堤式培育種蝦方案」,計畫把東港分所所在地沿海的部份加以圍築,在這3 公頃左右的自然海域中進行種蝦、種魚的培育試驗,成功後再擴大圍築範圍。不過計畫提上去後,胎死腹中。不久之後,我的警告不幸應驗,台灣產的種蝦逐漸不敷需求,因此有的業者就從泰國、馬來西亞和印尼走私進口,黑市種蝦的價格甚至狂飆到一尾6~7 萬元。

通常種蝦在被捕後的1~2 天內就會產卵,因此業者在中正機場接貨後,就和時間競賽,為了避免種蝦在途中產卵,甚至冒著生命危險,在高速公路上狂飆。更加嚴重的是,這些走私進口的種蝦,通常逃避檢疫,一些細菌、病毒就隨之悄悄地侵入台灣。

除了向政府建議,我也利用各種場合不斷的提出警告,呼籲業者在對養殖環境及養殖對象種類的生理、生態機制未能充分掌握之前,放養密度千萬不宜太高。但是,那時候人們已經利益薰心,部分短視的漁民不肯聽從勸告,少放養一些,平白損失利潤。

台灣養蝦業在這種貪得無厭的心態,以及農政單位失於管控的情形下,毫無章法的盲目擴張,終於走入不可避免的失序末路。

1987 年底,養殖草蝦受到草蝦桿狀病毒的襲擊,加上各項人為疏忽,如藥物的濫用、水質的汙染、培苗的失當等,終於導致蝦病問題全面爆發,養殖草蝦開始大量死亡,翌年產量遽減60~70%,蝦農損失慘重,台灣「養蝦王國」的光環開始褪色。事實上,一直到今天,台灣的養蝦產業仍然未能全面恢復以往的榮景。


開拓台灣水產研究與建設

在擔任水產試驗所東港分所分所長以及基隆總所所長任內,筆者積極規畫改善水試所與各分所的軟硬體設施,完成「水試一號」試驗船、澎湖水族館和台東分所新研究大樓暨水族展示館等建設。屆齡退休前,還排除萬難爭取到高達17 億4000萬元的經建款額,用以籌建水產生物種源庫,進一步為台灣水產學術研究紮下永續經營的穩固根基。另外, 40 多年來在水產教育上,用心培育了無數優秀的人才,讓他們各自堅守崗位,貢獻所學。

憶昨日 想今朝

「腳踏實地、一步一腳印」,是我始終堅持的生活態度。我認為理想如果沒有實現,只是空談,所以我一向要求部屬或學生事事從基礎做起,因為只有累積每一個小細節的能量,才能匯集成大的動能,成就一件大事。迄今七十三載的人生旅途上,回首走過來的足跡,一枝草一點露,點滴在心頭!1968 年學成回國後,全心全力投入水產養殖研究的行列,成功的建立草蝦、烏魚、虱目魚等各項人工繁殖技術,提供給產業界,對台灣當時的經濟發展做出一些貢獻。

當年在東港海濱的不毛之地,篳路藍縷、胼手胝足地在沙地上創造了奇蹟,讓台灣在國際水產養殖的舞台上嶄露頭角。1990 年代,開創養殖種類多樣化,包括多種鯛類、石斑魚類、海鱺,以及多種貝類之人工繁殖相繼成功,並引進黑斑紅鱸(紅鼓魚)等。迄今共發表了450多篇論著,更未因官僚體系的繁雜業務牽絆,而佇足不前,努力地在國際學術舞台上發聲、發亮。最近因為20 多年前受阻而未能實現的研究計畫——重振台灣養蝦產業,利用生物製劑克服草蝦白點症病毒,目前垂直感染已能有效控制,刻下正努力克服水平感染,俾利重振養蝦產業之舉,漸露曙光。

給新一代研究者的話

最後,為職志研究工作的青年朋友們,作以下的建議:要有健康的身心,以克服困難,完成任務;勤於涉獵廣泛的知識;培養良好的語文能力;具備百折不撓的耐性、恆心,以及越挫越勇的毅力;思慮縝密周全,邏輯清楚;堅持高尚品格,要有正義感、愛心、正確的價值觀及倫理觀;保有樂天知命的豁達與謙遜的生活態度;親炙良師的指導,並具團隊合作精神;擁有能相互切磋的同儕與體諒的家人;堅持研究者的尊嚴與對於社會應盡責任的認知。

雖然台灣的國土不大,但是我們在水產養殖方面的成就,世界各國無一不刮目相看,讚譽有加。我相信,只要大家不妄自菲薄,團結一致,針對問題,提出可行的方案,並付諸實施,那麼重振台灣的水產養殖產業,必會美夢成真!(本文圖片皆由作者提供)


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