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1960年代,当格陵兰外海的野生大西洋鲑鱼几乎被一网打尽时,一个意想不到的试验正在挪威进行。希特拉岛的格伦维特兄弟开始尝试把渔网悬垂于峡湾清澈的海水中,里面装着收集来的幼鲑。在所有鱼类中,鲑鱼特别适应这种饲养方式。相比之下,大多数食用鱼都是从微小的卵中孵化,在生长的前几个阶段需要细微的食物才能生存,而人工环境很难提供那样的食物。鲑鱼则不同,鲑鱼卵很大,富含营养,在出生的前几周,鲑鱼苗(fry)完全靠油质的卵黄囊为食,随后直接过渡到食用碎鱼肉。由于挪威海多的是鲱鱼群,对格伦维特兄弟来说,碎鱼肉完全不是问题。
这个试验碰巧解决了鱼类繁衍的进化难题—以量取胜。以鲑鱼为例,超过99%的原始孵化鱼苗都在生命初期或征途上被淘汰,因此得靠大量产卵来提高存活数量(它们一次通常可以产卵4000枚)。但在网箱的庇护下,掠食者无法接近,加上饲料充足,很快这些鲑鱼的数量就大幅上升了。
“和今天我们吃到的三文鱼相比,40年前的养殖鲑更接近野生状态。”耶德雷姆(Trygve Gjedrem)现已退休,这个遗传学家正是当年大西洋鲑鱼养殖的先锋人物。他的专业领域原本是绵羊畜产,在1960年代“绿色革命”大潮下,他前往美国,开始研究提高农业生产率之道。
在看到格伦维特兄弟的成功后,耶德雷姆兴奋地意识到,“如果把基因选择用在鲑鱼养殖上,会有很大的潜力。”那时养殖鲑的基因组成主要以野生鲑为主,过去没人尝试过把数千年来培育牛羊的办法用在养鱼上,“我们明白,如果只靠野生鱼,生产效率肯定不高。” 鱼和牛羊等家畜不同,牛羊经过数千年驯化,很多古老的基因都丢失了;具有绝对数量优势的鱼类,基因库更庞大,即使一些种群存在灭绝的危险,但只要给些时间,也更容易恢复过来。
1970年代初期,耶德雷姆在阿瓦弗斯克遗传研究所(AFGC)开始鲑鱼繁殖时,野生鲑种类众多。最初,研究者从欧洲和北美的40多条不同的河流系统中挑选鱼,这些鱼需要适应洄游的独特挑战:有的河流很长,鲑鱼必须积累足够的脂肪和能量才能熬过漫长的旅途;有的河流处于很高的纬度,夏季很短,幼鲑必须尽快长大……研究人员要做的就是让这些鲑鱼不断杂交再杂交,寻找生长速度快的后代。
“第一批结果显示,生长最好与最差的鱼种间有惊人的差异。而每一代优胜者就像金字塔的上一层,每让这些优胜者杂交一次,生长率就可以改善13%左右,直至金字塔尖。”耶德雷姆回忆说。
换言之,只要大概七代的时间(14年),挪威人就可以让养殖鲑的生长率倍增。今天我们吃到的三文鱼就是塔尖的鲑鱼,它们有着远古的基因,但新陈代谢已经完全不同。
通常,大西洋鲑鱼只在春夏季的温暖水流中,才会分泌生长激素,因此要等四五年才能长3-4千克。相比之下,100克重的基因选择幼鲑被放到网箱养殖,18个月时间就可以重达6千克。
随着挪威养殖鲑(下称三文鱼)的产量迅速增加,三十年内便达到50万尾,高居世界首位,挪威公司开始将这些遗传繁殖群体输出到其他有峡湾的冷水域,比如智利、新斯科细亚、加拿大英属哥伦比亚。过去,赤道就是一道天然的热屏障,寒冷水域才能生存的鲑鱼从未跨越过。如今智利已经成为仅次于挪威的第二大鲑鱼养殖国,有数以亿计的三文鱼。

就像任何一个商业巨头,三文鱼的生意越做越大,对手也越来越多。
在有河流的北半球高纬地区,鲑鱼是传统渔村的重要食物,也是商业渔民的主要捕捞对象之一。对阿拉斯加渔民来说,三文鱼全年供货,以较低的价格竞争,直接打压了高品质野生鲑鱼的售价,夺走了他们的经济来源。甚至在阿拉斯加渔业曾流行这样的说法:“最近一个濒临灭绝的物种是阿拉斯加渔民。”
渔民单纯因生计而抗议,科研机构、环保组织关注更多的是三文鱼的安全性及环境问题。2007年,著名学术刊物《科学》就曾刊文称,“有证据显示养殖鲑寄生虫情况严重,在传染给野生鲑后,导致后者数量锐减”。这种寄生虫正是海虱(sea lice)。2012年,多伦多大学科赛(Martin Krkosek)率领的研究团队发布了更为惊人的结论:39%的野生幼鲑死亡都是由海虱引起,而不是过去认为的1%-2%。
海虱是水产养殖难以启齿的噩梦,其中一种名为鲑疮痂鱼虱的海虱尤其偏爱大西洋鲑鱼,它们寄生在三文鱼的体表,吸食后者的黏液和表皮组织。被海虱感染的三文鱼,头部会有灰色疤痕,背鳍到尾鳍则会形成一条灰色的条痕,严重者将导致三文鱼死亡。至今科学家也没弄清楚它们如何扩散并寻找宿主,只是观察到,海虱会在野生鲑鱼与养殖鲑鱼之间反复传播。如果养殖场网箱中三文鱼越密集,海虱就越多。为了控制这些恼人的寄生虫,养殖场不得不祭出化学武器。这些农药所含的有机磷可以破坏海虱的神经系统,但也对虾蟹等甲壳类动物造成不同程度的伤害,还会在海底沉积。更不幸的是,抗虱农药使用多年后,海虱的耐药性正在增强。
如今,大量资金投入到“海虱防治”的研究中,挪威的研究人员已经接近完成基因组测序,寻找寄生虫的弱点,并设法研究疫苗。最近,苏格兰水产公司Landcatch宣称将在今年内销售基因选择的三文鱼卵,这些卵据说来自最耐受海虱感染的三文鱼。但是,其研究人员也承认,彻底摆脱这种寄生虫还为时过早…… 当最后一丝晨曦淡下,海鹰在远处盘旋,海鸥间或低鸣,峡湾里万籁俱寂,人类文明早已远去。5小时的航行后,卡罗琳号慢了下来,在这片冷酷仙境里,三文鱼养殖场缓缓出现在眼前。
挪威的海上养殖场规模不等,通常有6-10个网箱,每个相隔百米。网箱由两部分组成,水面部分由浮力元件构成直径50米的圆形区域,水下部分的网袋就是网箱的主体,20-50米深,最多放养着15万条鱼,但这些鱼只占空间的2.5%,每个网袋97.5%的空间都是海水。
进入网箱的三文鱼,通常已经有10个月大,体重不足100克。此前鱼卵在孵化器中孵化,幼鲑会在淡水养殖池中度过生命的前几个月。等它们在峡湾的网箱中生活14-22个月后,体重会增至4-6千克。

在可持续发展的路上,有些人走得更远。他们的逻辑是,既然通过基因育种可以寻找到生长速度更快的三文鱼,那么,尝试转基因化,将饲养周期再缩短,这难道不是一举多得的事情吗?
在美国,这项野心勃勃的计划已经得到美国食品药监局(FDA)的首肯。过去二十五年,美国科技公司AquaBounty都在研制转基因三文鱼AquAdvantage,并期待监管部门放行。他们在大西洋鲑鱼的受精卵中植入了帝王鲑体内提取的生长激素基因,以及从大洋鳕鱼体内提取的抗冻蛋白基因。帝王鲑是活跃在阿拉斯加等高北地区的太平洋鲑鱼,面临更为恶劣的自然环境,体形也是鲑鱼家族中的佼佼者,而大洋鳕鱼的血液不会因寒冷的海水而减缓流动。如此改造的转基因三文鱼就具备寒冷水域中全年分泌生长激素的超能力,生长速度是普通三文鱼的两倍,养殖周期可以从3-4年缩短至18个月,既减少排放污染,也降低了海洋环境中如多连氯苯(Pcb)这样的有机污染物在自身积累。在向FDA提交的文件中,AquaBounty称他们只会出售没有繁殖能力的“三倍体”雌鱼,这样就不用担心转基因三文鱼逃逸后,对野生种群带来恶性竞争。
但是,这种技术含量太高的“科学怪鱼”很难被公众理解。即使在对转基因态度最为暧昧的美国,调查显示78%的美国人也坚定反对,甚至一些议员和科学家也警告FDA“应该看看《侏罗纪公园》”。至今,FDA尚未做出最终决定。
在“三文鱼之父”耶德雷姆看来,这是很困惑的事情。他出生在大萧条时期,幼时经历过贫穷和饥饿。“如果我们能充分利用这些资源,为什么还宁可留下饥饿的可能性呢?”
联合国FAO预计,在2050年,地球需要养活超过90亿的人口。在过去几十年里,传统的养殖业远远落在水产养殖的后面。从1950年到2013年,全球水产养殖业的产量从不足100万吨增加到了7000万吨。今天,全世界44%的海产消费来自养殖场,而且随着全球海鲜消费市场的不断扩大,这一比例还会不断增加。没有水产养殖业,海洋所面临的捕捞压力会更大。
一场新的蓝色革命,或许正是解决未来食物危机的第一步。正如《时代》周刊评论,“如果我们注定将生存在一个拥挤的世界上,我们就需要像我们在陆地上所做的那样去开发海洋。如果我们用了对的方式做这件事,水产养殖可以成为又一个拯救我们自己的产业。如果我们把它做好了,我们也许,甚至还可以享受水产养殖带来的美味。”
(赵梓亦对本文亦有贡献)