從哪裡跌倒就從哪裡爬起:臺灣養蝦產業的興衰與學者應負的責任

2017/07/07 臺灣

從哪裡跌倒就從哪裡爬起:臺灣養蝦產業的興衰與學者應負的責任

國立成功大學蝦類疾病控制與遺傳育種中心

陳顗同、黃俊諺、黃韻慈、丁俊彥、彭紹宏、羅竹芳

  蝦類是全球重要的水產品之一,根據聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) 2016年的統計資料顯示,蝦類(包括養殖及捕撈者)過去幾十年來一直是國際貿易量最多的水產品,目前就貿易值而言排名第二,僅次於鮭、鱒魚類。

 全球蝦類養殖產量自1990年至今持續穩定成長,尤其在2000年美國推出無特定病原體(specific pathogen free; SPF) 的優良白蝦(Penaeus vannamei),帶動了全球養殖白蝦產量的驟升,20062011年間每年平均有5.2%的成長。然20092010年間新興疾病蝦類肝胰腺壞死病(Shrimp Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease; AHPND)開姶爆發,至2013年養殖白蝦產量大幅降低至不到預期產量的三分之二。全球學術界積極投入尋找病因,本團隊也與泰國合作率先公開了蝦類急性肝胰腺壞死症的檢測方法,之後與國內圑隊合作於半年內完成致病原的分子特徵及致病機制,並發表在高影響力期刊(Proceedings of the National Academy of Sciences USA; PNAS) 快速與全球產官學研界分享研究成果,不但令養殖業能夠及早預防,也讓全球學者能依自已專長開發能阻止疫情持續擴散的策略。所幸透過大家的努力,疫情在2015年開始獲得改善,產量已逐漸復甦,預估2018年的年產量回升至450萬公噸。

 全球水產養殖聯盟(Global aquaculture alliance, GAA) 2016年調查報告中指出:養蝦產業目前所面臨最重要議題與挑戰依序為疾病問題、生產成本增加、魚粉價格持續攀升,及種苗品質和來源不穩定。過去十年來疾病議題一直是產業認為首要的挑戰,而種苗品質和來源不穩定的議題也由2015年的第四位,攀升至現今的第三位,其重要性可見一般。全球的蝦類養殖持續飽受既存的疾病所苦,新興疾病又不斷地爆發,近年來在東南亞地區傳出的白糞病 (White feces disease),使得許多國家的業者目前仍利用抗生素及化學藥品處理因應,為食品安全帶來重大隱憂。

 蝦白點症病毒在1992年由福建樟州一帶爆發,短短數年不管是透過合法或非法的種蝦及蝦苗交易,甚至是洋流的傳播,蝦白點病毒重創東南亞各區養蝦重鎮,疫情蔓延至南美洲。在先前認為的非疫區如莫三比克、沙烏地阿拉伯及馬達加斯加等地,在2012年也傳出蝦白點病感染的災情,引發國際防疫組織的嚴重關切。20162017年間,澳洲東岸昆士蘭省首度爆發大規模蝦白點病疫情,野外捕撈的甲殼類樣本以及蝦類養殖池皆呈現蝦白點病陽性反應,預估每年損失可能超過9,000萬美金,影響超過5,000名蝦類養殖從業人員的工作機會。目前澳洲政府僅能以大規模的消毒及更嚴格的防疫措施來減緩疫情的擴大,但令人擔憂的是大量施用消毒劑所造成土壤嚴重的傷害。至於澳洲的養蝦產業何時能復甦,連官方政府也沒有把握。

 我國水產養殖產業自60年代開始,相關技術逐漸發展,進而開啟了80年代中後的黃金時期。在當時,諸如虱目魚、牡蠣、九孔以至於草蝦等,不論是養殖技術發展及產值,都受到了全球的注目。在草蝦養殖的發展上,由於早期無法以人工方式進行繁殖,蝦苗的來源僅能由河海口捕撈,因此產量難以提升。直到1969年廖一久院士成功建立草蝦人工繁養技術,使得台灣的養殖草蝦產量呈指數成長,也造就了台灣是草蝦王國的美譽。然而,自1988年病毒性疾病的出現後,草蝦的年產量便急遽下降,徹底重創了台灣的草蝦養殖產業。遺憾的是當時產官學研並未積極面對疾病控制與遺傳育種的問題,加上我國也在1996年正式引進養殖白蝦後,使得現今的草蝦年產量倒退到70年代中期的水準。和農糧作物一樣,生產單一品系的生物絕非良策。但依前所述可知,是否能重新撐起草蝦養殖的因素有三點:穩定的優良蝦苗來源、有效的疾病防疫及良好的養殖策略,我們做到那些?雖然草蝦完全養殖及育種技術較白蝦困難,但這不是我們交白卷的藉口,我們應敞開過去狹隘的心胸,積極反省並廣邀各領域學者共同努力,發揮所長以盡速恢復我國往日蝦類養殖榮景,進而推展至國際。這些都不是口號,而是相關人士的職責、義務與願景。

 白蝦的原產地在中南美洲,相較之下,草蝦的原生地範圍則非常廣,自南太平洋起往西沿印度洋可至東非,往南沿婆羅洲可達澳洲。近年來在全球的蝦類產量中,白蝦便占了8成,歸因於80年代晚期到90代初期時,美國農業部開啟了海洋蝦類養殖計畫,白蝦便是其中的研究對象之一。美國政府與許多大型企業投入了大量的資源挹注此計畫的執行,加上不同研究單位的參與,到了90年代中後期,抗病與可在低鹽度生長的白蝦種源便陸續地被選殖出來。由於這些由育種而得來的蝦苗,可大幅降低生產成本及風險,因此諸多國家開放白蝦種苗的輸入,使得其年產量自2000年起便以每年增加約25萬公噸的速度成長。相較之下,草蝦雖然在全球的蝦類生產上仍占有1.5成的比例,產量的成長幾乎停滯。由此可見有高品質的種苗及穩定的供應源對產業發展的重要性。草蝦本來與白蝦同屬於美國海洋蝦類養殖計畫的研究對象之一,但後續並沒有被當做首要的研究物種,加上在美國因不明原因而流入外界環境,成為嚴重危害美洲生態的外來入侵種。此外,因階段性任務達成,美國國會於2011年終止了海洋蝦類養殖計畫,因此草蝦不太可能再被美國的研究單位做為育種的對象。然而,草蝦原生地所在的國家,均為開發中或未開發國家,因此難以像美國能投入大量的資源來進行草蝦的育種研究,緩慢的研究進展導致現今草蝦的原生區域反而成為全球八成白蝦的生產地。雖然如此,統計資料的顯示,全球的蝦類養殖產量在這二十幾年間,草蝦的需求量從未降低。草蝦經濟價值高,且其風味是白蝦無法取代的,因此在這全球全心投入白蝦養殖的洪流中,草蝦養殖仍然有其存在的市場價值。未來全球對於養殖蝦類的需求持續看漲,如何因應人口爆炸隨之而來的糧食需求,是蝦類養殖產業不可忽視的課題。

 水產養殖業永續發展的要素,包括有效的疾病防疫、穩定良好的種苗來源、適當的餌料以及生物安全(Biosecurity)養殖管理策略等,其中生物安全的管理更是不可忽視的關鍵,若沒有做好疾病的控管,當病源不幸自環境引入,對照各國過去歷史的教訓,一切的養殖心血都是枉然。除了蝦白點症病毒,自然環境中亦存在多種威脅蝦類健康的病原體,且近年來新興疾病也不斷地爆發,除了努力研究致病機制試圖找出防治策略外,更重要的是做好生物安全的管理,防止病原的入侵是養殖時十分重要的關鍵。台灣目前養殖區域的水路設計規劃不夠完善,進排水並未妥善分離,導致即使自身做好生物安全的管控,也難以防止病原體由鄰池入侵。良好的生物安全管理系統做法,應包括:養殖用水過濾後徹底消毒曝氣、選用健康的蝦苗並隨時進行疾病的監控、架設防鳥防蟹網,養殖過程中防止其他可能病原體入侵,養殖過後的底土需經翻池及徹底曝曬乾燥等處理,養殖中維持良好的池水生態環境是必須的要素。病原體的感染會造成蝦類死亡是不爭的事實,做好完善的生物安全管控才能真正降低養殖的風險。而過去基礎養殖環境建設設計時所不完備的缺憾,都是學者及政府單位必須承擔的責任,但深受其害的都是漁民們。停止互相指責,更重要的是應該好好面對過去的錯誤,共同找出正確的因應對策才是真正對於台灣的養殖環境有益的做法。

 水產養殖業深具發展的潛力與願景,但是水產養殖產業尚缺乏整合關鍵技術組織的能力,加上優良種原無法妥善保存及繼代、遺傳資訊不足、缺乏抗病良種,造成水產畜產化之永續經營難以達成,導致國內水產養殖業的國際競爭力受到限制。農糧業或是家禽畜牧業已具備純熟的育種技術與紮實的產業基礎,台灣水產養殖業永續發展,勢必針對高經濟水產物種進行選種與育種,篩選出符合市場需求之良種,若能使養殖標的同時具備多種優質經濟性狀,如快速生長、高換肉率、高抗病力、抗逆境能力等,將可發揮最大化之養殖效益。水產養殖業企業化經營與管理剛起步,許多關鍵技術仍待建立與突破,企業化成功經營的案例仍屬少數,泰國卜蜂在蝦類養殖產業的相關知識與技術的建立,及對亞洲養蝦產業的崛起有不可抹滅的貢獻,也是我們學習的標竿。要發展全球化養蝦企業,必須要整合所有前瞻性養殖關鍵技術,制定一套標準化養殖流程以及經營策略,提高生物安全管理,有效控制疾病傳播,減低經濟損失。為達此目標,學界應擔負的責任是整合不同領域的各項研究資源,推動水產養殖畜產化知識要件的建立,並將研究成果轉化爲產業的動能。大學相關研發中心應是企業的最佳伙伴,除了培育企業所需人才外,更能持續不斷進行高門檻的研發工作,以不斷改良品種使我國企業具國際競爭優勢。

 水產養殖畜產化可分為五大階層,包括:種源培育中心、商用種蝦量產繁育中心、蝦苗生產企業、市售蝦養成場及產品加工與通路。最高生物安全階層之種源培育中心,進行蝦種的選育,屬於高度技術與知識密集的層級,多由政府經費支持之學術研究單位執行,第一階段自適合環境選擇第一代的親本,選擇適當親本後進行特性分析;第二階段進行選育試驗,親本相互配對,產下特定形質之子代;第三階段開始測試選育後子代特性表現,並研究親子間之遺傳特性;第四階段將選育後之子代於高生物安全環境下養成至種蝦,並持續改良前期選育技術,促進種蝦成熟,逐步達到水產畜產化之目標。當然就經濟而言,成功養殖還不夠,第五階段還必須加強產品加工、建立品牌、打開國際行銷通路,活化產品競爭力,讓漁民與企業一起把錢賺到手。

 本研究團隊二十年來深入研究影響養殖蝦類最為嚴重的蝦白點病,以及近年爆發的蝦類新興疾病,由基礎科學如致病機制、宿主免疫反應、代謝體學的變化、病毒與宿主之交互作用,開發宿主抗病毒或抗逆境分子標誌等。我非常地感謝國內外學術界及產業界的學者專家給我們的支持與合作,使我們有全球矚目的卓越研究團隊,充份展現出國際競爭力。回顧蝦白點病的爆發至今已有二十年,縱使全球產官學都非常努力仍無法阻止此疫病的爆發,尤其是前面所提2012年在莫三比克、沙烏地阿拉伯及馬達加斯加爆發疫情,根據分析病毒源來自開放的大洋環境而不是非法走私帶原種蝦所致,因此國際間急迫需求抗白點病的蝦以供應養殖所需。爰此我們與法國及馬達加斯加業者合作,並透過科技部自由型卓越計畫的補助,由草蝦開始進行抗病良種選育,現今已育成21個抗白點病家系。我們也持續增加種蝦遺傳多樣性,並透過雜交期能育出同時具有抗病、抗逆境及高成長率等優良形質的蝦(目前是草蝦)。目前成大已開始著手進行將科學化草蝦養殖成果產業化的規劃,同時也與國外合作進行白蝦抗病蝦的選育,咸信有草蝦經驗應可大幅縮短白蝦研發期程。

 全球養殖蝦類重要生產國,絕大部份皆由政府相關單位積極參與管理,無論在生產層面或是法律層面皆有詳細的輔導或管理規劃。以汶萊為例,汶萊政府定期/不定期對養殖戶強制抽測相關藥物殘留,亦禁止進口外來種源以杜絕病原傳入該國;汶萊政府也主導開發養殖區域建設,俟養殖相關建設完成後才開放養殖戶申請養殖,如此一來,更可以確保養殖規劃符合政府防疫標準,更能落實各項生物性安全措施。此外,泰國政府亦積極扮演輔佐及把關的角色,從養殖海水進排水系統規劃建造、提供免費益生菌供養殖戶使用、以及免費進行藥物殘留檢驗測試及開立檢驗證明,來幫助養殖戶能夠順利將其產品外銷至其他國家。印度尼西亞政府更是成立了國家種源培育中心(National Broodstock Centre, NBC)與區域種源培育中心(Regional Broodstock Centre, RBC),對於優良品系之草蝦家系進行育種及保種,目前在印度尼西亞國家種源培育中心內除了有草蝦種源庫之外,近年來聯合區域種源培育中心,更一同建立了白蝦(P. vannamei)、藍蝦(Penaeus stylirostris)及巴拿馬蝦(Penaeus merguiensis)等不同品系之種源庫,並納入成為國家達成永續資源循環利用重要的一環。而對於食品安全方面,各國政府紛紛為了保護國內消費者之權益,立法頒布了不論是對於品質監督與管理相關條例,或是透過法律強制要求水產品相關環境管理及環境監督之要求,及訂定其相關罰則,並嚴格施行以保障人民享有食品安全衛生之權益。

 台灣目前無公私立單位進行對蝦種源選育工作。至於蝦苗場仍多為家庭式傳統苗場,資訊不夠透明且培育種苗品質並不穩定。民間蝦苗場仍是賣方主導市場價格,缺乏有力的良性競爭者,蝦農之選擇有限;並且臺灣養殖蝦塭缺乏系統性的規劃與整合,進排水系統缺乏生物性安全防疫措施,普遍多數的蝦塭皆存在著與鄰近蝦塭交叉感染的高度風險。而另一方面雖然臺灣官方會針對水產品進行不定期的藥物抽檢,但有藥物超標或是篩檢出含有禁用藥物成分的事件,仍每年不間斷地上演,政府雖然公告多種合法藥物可供養殖戶使用,但養殖戶往往無法遵守法令規定上市前的停藥期而停止投藥,造成藥物超標的後果;臺灣官方近年來雖然開始推行水產品履歷標章,但仍有許多尚未納入履歷標章制度的水產品,難以被追溯至第一手的養殖源頭,造成產地無法有效的溯源之困境。另外臺灣目前檢驗認證制度仍是由養殖戶自行送檢,並不是由政府或第三公正單位強制逐批檢驗,由養殖戶自行送檢非常容易產生偏差,送驗之檢體與公開販售之商品是否為相同的來源,常令人起疑。為了讓臺灣養蝦產業能永續經營,這些都是大家應思考努力的方向,讓臺灣養蝦產業能不斷地往更好的目標邁進。

 現今科技知識飛躍的時代,創造了許多前瞻技術,一個企業的發展若墨守成規、裹足不前,將會被淘汰,因此養殖產業也必須與時俱進。學研單位可以匯集最多的研發資源,應全力協助產業發展,培育產業相關研發、管理及銷售人才,注入以往極度缺乏的研發能量。期望蝦類養殖由傳統產業轉型為高科技工業,同時建立良好的經濟生態圈,不僅要在國內站穩腳步,更以台灣為產業核心,將產業鏈拓及國際,嚴謹控管食品安全,建立優良產品的供應鏈,並以友善環境的養殖操作,為全球所面臨的糧食危機盡一份力量。

 本文作者陳顗同博士、黃俊諺博士、黃韻慈研究員、丁俊彥博士、彭紹宏博士和我一起走遍世界,除了到國外進行移地研究工作外,也積極參與國際會議,因此深諳我國及世界養蝦產業所面臨問題,我們經由會議討論及參閱文獻後共同提出淺見,希望有助於身為學者的我們能反省改進缺失,承擔對社會應負的責任。

羅竹芳
國立成功大學生物資訊與訊息傳遞研究所教授
關鍵字: 蝦白點症   蝦種源選育   疾病防疫   養殖管理   永續發展