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讓更多人吃上三文魚,養(yǎng)殖戶用上機器人和激光

2018/5/30 8:28:27 來源:網易科技 作者:晗冰 責編:騎士

阿爾夫·黑爾格·奧斯科格(Alf Helge Aarskog)正在踱步。他在橫跨挪威西南海岸峽灣的駁船上來回走動,鞋子在拋光硬木地板上發(fā)出咚咚的響聲。這里是世界上最大的三文魚養(yǎng)殖場之一?,F在是十一月的初冬時節(jié),天空萬里無云,山脈被皚皚白雪覆蓋,海水泛著清澈的寶石藍色。整個養(yǎng)殖場的控制室燈光亮麗,斯堪的納維亞設計風格使其有種W酒店大堂的既視感。

(圖示:世界上最大的三文魚漁業(yè)公司Marine Harvest在挪威,智利,蘇格蘭,愛爾蘭,法羅群島和加拿大等地擁有220個養(yǎng)殖場,位于挪威Fr?ya島的養(yǎng)殖場是其中之一。)

其中一面墻上有巨大的監(jiān)視器,顯示的是附近的九個水下網箱里的實時監(jiān)控視頻。奧斯科格瀏覽著成群游動三文魚的畫面——就像是閃閃發(fā)光的旋風,掃描三文魚游泳的畫面——并用我聽不懂的挪威方言嘟囔著。

這些網箱總共容納了4000多噸魚,總商業(yè)價值約為6000萬美元。奧斯科格是世界上最大的三文魚漁業(yè)公司Marine Harvest的首席執(zhí)行官,在挪威,智利,蘇格蘭,愛爾蘭,法羅群島和加拿大等地擁有220個養(yǎng)殖場。奧斯科格將他的魚——其中三分之一被水產養(yǎng)殖管理委員會認證為“可持續(xù)養(yǎng)殖”產品——供應給包括全食超市Whole Foods和沃爾瑪Walmart等連鎖超市以及全球酒店和餐館。據悉,全球三文魚市場每年價值達到140億美元,而他掌管的Marine Harvest每年出產的三文魚占到其中的四分之一。但最近,一些邪惡的東西一直在蠶食他的利潤。

(圖示:全球三文魚市場每年價值達到140億美元,而Marine Harvest占到其中的四分之一。首席執(zhí)行官奧斯科格目前面臨的最大問題是海虱。)

奧斯科格風塵仆仆來到這個位于Fr?ya小島的養(yǎng)殖場,見到了當地的運營經理。這名管理人員最近報告了一些壞消息。水下傳感器顯示,一些網箱的飼料消耗量在本應上升的時候卻在不斷下降。從網箱中隨機抽取的硅魚證實了最壞的情況:養(yǎng)殖場里的每條魚都處于危險之中。

(圖示:養(yǎng)殖場當地的運營經理發(fā)現每條魚都有被海虱寄生的危險。)

海洋水產養(yǎng)殖存在許多威脅。一場關于水母的瘟疫可以把一網箱三文魚全部消滅;過多的海藻可能會導致魚類缺氧;網箱的破裂會導致魚類大量逃逸。而奧斯科格面臨的問題更糟,而且?guī)缀醪煊X不到。潛伏在三文魚身體中的是一只個頭很小的敵人:Lepeophtheirus salmonis,也就是俗稱的海虱。

成年海虱是灰色的、扁豆大小的甲殼動物,是一種體外寄生蟲,看起來就像是帶有尖牙的小蝌蚪。海虱會消耗魚類的血液和肉,大約十幾只海虱就可以殺死一條魚。自從14歲來到三文魚養(yǎng)殖場,奧斯科格一直在與海虱作戰(zhàn)。當時三文魚養(yǎng)殖業(yè)還處于起步階段,他的老板讓奧斯科格把成千上萬的洋蔥和蒜瓣切碎扔進籠子。這種方法并未起效,但當時海虱對三文魚的影響有限。因為相比于現在網箱中養(yǎng)殖的200,000條三文魚而言,當時的養(yǎng)殖密度和規(guī)模相當之低。

幾千年來,海虱和野生三文魚一直處于共存狀態(tài)。雖然海虱對三文魚有害,但它們對自由游動的魚類或小群養(yǎng)殖魚類來說并不是一個嚴重的問題。每只雌虱可以生產兩串卵,每串中都有多達1000個卵,這意味著海虱會在集中養(yǎng)殖的高密度魚群中迅速蔓延。海虱的爆發(fā)式增長會像風暴云一樣席卷彼此相鄰的三文魚養(yǎng)殖場,并威脅通過附近水域遷徙的野生魚類。由于它們的繁殖速度是如此之快,海虱對化學物質和其他控制海虱的措施都具有強大的抗藥性也擅長開發(fā)對化學品和其他虱子控制處理的抗性。這種“超級虱子”幾乎可以無視一切。

(圖示:每個雌性海虱一次可以生產2000個卵。)

Fr?ya養(yǎng)殖場的海虱爆發(fā)尚處于初期階段。從籠子里隨機撈出的幾十條魚中,我們只看到了其中幾條身上有少量海虱,而且很多身上還都是干凈的。盡管如此,現在只有在海虱大量爆發(fā)之前收獲三文魚,此外別無選擇。目前奧斯科格網箱中的三文魚平均重量僅為三公斤,只有成熟大小的60%??偠灾?,他告訴我,虧損約為2400萬美元。

整個海洋的漁獲很容易抵消單個養(yǎng)殖場的虧損。但目前海虱已經擴散到了奧斯科格的大部分養(yǎng)殖場。在2015年至2017年間,該公司220個農場的收獲量下降了12%。奧斯科格的一些競爭對手遭到了更大的打擊。他說,問題已經“達到了噩夢的地位?!?/p>

(圖示:海虱的爆發(fā)會像風暴云一樣席卷整個三文魚養(yǎng)殖場。)

藍色革命的微小敵人

奧斯科格在挪威海岸的一個綿羊農場長大,距離Fr?ya養(yǎng)殖場不遠。6歲時,他就會把綿羊趕到高山牧場。8歲時,他的父親教他如何自己宰殺羊?!拔彝陼r光很美好,但工作時間也很長。在沒有達到合法年齡之前我已經工作了很長時間。這在美國叫什么?兒童保護服務?他們可能會去拜訪我的父母,“他開玩笑說。現年50歲的奧斯科格是一名健身愛好者,常年參加越野滑雪、山地自行車以及跑步等比賽。他的生意每年能夠創(chuàng)造數十億美元的收入,但他仍然自認為是一個農民。

奧斯科格現在的目標是推動一場“藍色革命”,正如他所描述的那樣,“在這個過程中,水產養(yǎng)殖最終將取代野生捕撈的海鮮,并為數十億人提供可持續(xù)的蛋白質。”他的競爭對手并非其他商業(yè)漁場,而是像泰森食品和史密斯菲爾德這樣的大型肉類生產商——“這就是我想要的市場份額?!彼昧巳忸惿a對環(huán)境影響的數據,聲稱應當“禁止使用谷物喂養(yǎng)的牛肉?!备鶕W斯科格所引用的數據,生產一磅牛肉需要七磅的飼料,生產一磅雞肉則需要兩磅飼料,但是生產一磅養(yǎng)殖三文魚需要的飼料量不到1.2磅。

(圖示:奧斯科格期望通過發(fā)動一場“藍色革命”來為數十億人提供可持續(xù)的蛋白質。)

根據聯合國的數據,鑒于目前的人口增速和經濟發(fā)展趨勢,未來20年全球海鮮需求將至少增長40%。但由于過度捕撈,氣候變化和其他環(huán)境問題帶來的壓力,包括三文魚在內的幾乎所有野生魚類的種群正在減少?!叭绻徊扇∪斯ゐB(yǎng)殖,就無法滿足新的市場需求,”水產養(yǎng)殖公司Australis的老板喬?!じ甑侣?Josh Goldman)說。但是,養(yǎng)殖海產品是否能夠大規(guī)模地可持續(xù)發(fā)展,這是一個備受爭議的話題。

三文魚養(yǎng)殖的環(huán)境挑戰(zhàn)遠遠不止海虱。農民需要管理魚的糞便,防止魚類從網箱逃逸,并需要捕獲大量的野生魚——鳳尾魚和鯡魚,這些魚可以提供用于三文魚飼料生產的油和飼料。奧斯科格已經與包括世界野生動物基金會在內的環(huán)境組織簽署了合作協議,以創(chuàng)建一個零寄生蟲,零廢物,零排放的漁業(yè)養(yǎng)殖公司。“不久前,這還是一個相當年輕的行業(yè),”挪威世界野生生物基金會政策主管Ingrid Lomelde如是指出,“但是隨著時間的推移,我們取得了巨大進步,思維方式也發(fā)生了巨大變化:他們明白如果人工養(yǎng)殖不具備可持續(xù)性,他們就無法成長?!眾W斯科格還設想從飼料中去除野生魚類,轉而從微藻類植物和蛋白質中提取Omega 3脂肪酸。

今天的三文魚養(yǎng)殖僅僅是全球水產養(yǎng)殖業(yè)的一小部分。比如羅非魚,鯉魚和鯰魚等魚類的產量更大,但主要面向亞洲市場。而三文魚養(yǎng)殖則是其中增長最快的領域,而且是迄今為止盈利最高的市場。飼養(yǎng)白熱帶魚的高盛表示,“這里正是大型研發(fā)投資和創(chuàng)新正在發(fā)生的地方,”其也從三文魚養(yǎng)殖業(yè)的技術進步中受益?!笆褂酶吣芰康聂~類飼料以及設置水下攝像機——我們應該將這一點歸功于三文魚養(yǎng)殖產業(yè)。從技術的角度來看,很多其他種類的水產養(yǎng)殖都是如此?!?/p>

奧斯科格清楚,如果他不首先解決這些吸血敵人的話,根本不能維持公司的運營,更不用說保持公司的增長勢頭了。因此他和其他行業(yè)領袖已經展開了一場針對“超級虱子”的技術軍備競賽,投資數十億美元去尋找可行的解決方案,其中一些與虱子本身一樣奇怪且不可思議。

機器人和激光器

我們站在Marine Harvest公司一個養(yǎng)殖場的網箱邊緣,其位于Fr?ya島南部的一個村莊。這里是莫德爾海岸,成千上萬的魚在網箱頂部盤旋,不斷跳躍和潛水,其間的魚飼料顆粒像懸掛在塑料軟管上的五彩紙屑一樣不斷落下。這條魚看起來并沒有被打擾,似乎并不介意海面零下五度的低溫,或者放置在它們中間的新奇玩意:這是一個像R2D2的機器人,向各個方向射出綠色的激光束。

(圖示:這種被稱為Stingray的裝置用激光來對付三文魚身上的海虱。)

這種被稱為Stingray的裝置,是奧斯科格對抗海虱的戰(zhàn)爭中測試的古怪武器之一,由深海石油工業(yè)的工程師專門為消滅海虱而制造。Stingray通過實時視頻饋送來“觀察”養(yǎng)殖的三文魚,并使用類似于iPhone上面部識別軟件背后的人工智能程序辨別海虱。其可以識別出魚鱗上的顏色和紋理異常。當檢測到有海虱存在時,機器人會用一個手術二極管向海虱發(fā)射激光束,這種激光束常常用于眼科手術和脫毛。由于鏡子般的鱗片會反射反射光束,所以魚不會受到干擾;但是海虱是凝膠狀的,大致上和蛋清一樣粘稠,所以激光束會讓它們炸開漂走。盡管通常來講激光束在水下比在空氣中傳播的速度慢,但是某些顏色和波長的光束在水中的傳輸精度很高。

(圖示:Stingray通過實時視頻饋送來“觀察”養(yǎng)殖的三文魚,并使用類似于iPhone上面部識別軟件背后的人工智能程序辨別海虱。)

奧斯科格與挪威三文魚養(yǎng)殖業(yè)的另外兩家巨頭Ler?y Seafood Group和SalMar合作,為該項目提供了150萬美元的資金。早在2014年,這些公司就開始測試機器人,現在大約有200臺設備分布在挪威和蘇格蘭的養(yǎng)殖場。

盡管如此,奧斯科格對這項技術只是略知一二。“這是去除海虱傳統方法的現代機器人版,”他說。Stingray模仿了所謂的“清潔魚”,就像野生隆頭魚和圓鰭魚所做的那樣,將虱子一個一個地從魚鱗上咬下來。多年來,奧斯科格一直在網箱中投放這些清潔魚類,以此作為控制海虱的一種方法,但它們無法消除大規(guī)模暴發(fā)。

(圖示:當檢測到有海虱存在時,機器人會用一個手術二極管向海虱發(fā)射激光束,這種激光束常常用于眼科手術和脫毛。)

Stingray公司總經理約翰·布雷維克(John Breivik)表示,機器人技術從根本上提升了傳統控制海虱方法的效果?!皩τ诿?0萬條三文魚而言,你可能需要1萬條清潔魚才能控制住海虱的數量,但只需要一到兩個機器人激光器便可達到同樣的效果。”盡管如此,機器人還是有一定的局限性:他們很難對付那些隱藏在鰓下和鰭后面的海虱。它們被設計用來作為一種預防性技術,從而在養(yǎng)殖場控制疫情的爆發(fā),而不是作為一種反應性技術,可以消除已經爆發(fā)的疫情。布雷維克還強調,清潔魚和機器人可以協同工作。

盡管清潔魚更善于捕捉藏在三文魚鰓下的海虱,但機器人的優(yōu)勢在于可以將清潔魚看不到的無色幼虱作為目標清楚?!斑@是新舊方法合作的結果,”他說。Stingray使得養(yǎng)殖場的海虱數量減少了大約50%,而機器背后的人工智能系統隨著時間的推移更加聰明,能夠更有效地瞄準虱子?!斑@種效果就像增長的復利一樣,”布雷維克說。奧斯科格凝視著網箱中冰冷的海水,并沒有那么樂觀?!拔覀儠吹浇Y果的,”他平靜地說。

奧斯科格的謹慎可以理解:他曾經花費數年時間測試新方法,但沒有成功。大約十年前,當海虱問題首次失控時,他和其他行業(yè)領導者使用含有甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的魚飼料,這種稱為切片的化學物質能夠穿過魚的腸道內壁并進入其組織,從而讓海虱吸收并致其死亡。這種化學物質在一定時間內起到了效果,但海虱隨即產生了抗性。奧斯科格和其他人又嘗試使用過氧化氫,每隔幾周用這種化學物質對魚類進行清洗,海虱再次產生抗性。他們還用一種特殊的方法對被寄生的魚進行深度清洗,但這對于養(yǎng)殖的三文魚來說過于昂貴并且痛苦,影響到魚類的發(fā)育。

除Stingray之外,現在奧斯科格正在測試其他機械方法。一個是貝克籠,其足夠容納150,000條魚,但是可移動的。如果三文魚受到海虱爆發(fā)的威脅,貝克籠可以放入更冷的水層中,這樣海虱就無法生存。奧斯科格還在摸索一種能夠包裹水下網箱的圍擋,其孔洞小得讓海虱也無法穿透。此外還有性能更好的水下攝像頭和數字傳感器,從而可以更快捕捉到魚類疾病的爆發(fā)。

如果一切都失敗了,奧斯科格也準備隔離他的魚。他投入了數千萬美元開發(fā)一種用固體聚合物墻制成的球形網箱。這些被稱為蛋的網箱目前還只是原型,正在大學實驗室里進行測試。現實版的球形網箱將有150英尺深,100英尺寬,能夠容納20萬條鮭魚,并且不會收到任何寄生蟲的影響。在計算機渲染圖中,當這些球形網箱部分沒入水中后,看起來就像白色塑料材質的不明飛行物,與原始峽灣形成鮮明對比,但這些蛋和其他“封閉”網箱系統得到了環(huán)境組織和沿海社區(qū)的支持,因為它們承諾完全限制養(yǎng)殖廢物和魚類疾病,并防止魚類逃逸。

但是,這項技術成本高昂且復雜。球形網箱中的水必須從更深層的海洋中泵入,不斷換新,并需要過濾掉微小的污染物;容器內的風扇產生水流供魚來回游動(三文魚不能在靜止的水中長出高質量的肌肉);需要通過浮標系統來吸收球形網箱外波浪的沖擊,因為不斷沖擊網箱的水流可能會使魚發(fā)生眩暈;必須要收集和處理網箱中大量的廢物,而徹底清潔和保持良好的衛(wèi)生習慣是讓養(yǎng)殖魚清潔無病所必需的。

這種封閉系統類似于食品生產前沿行業(yè)中垂直農場控制的超工程環(huán)境系統。奧斯科格最近獲得政府許可,可以在公開水域投放五個球形網箱,其計劃在明年啟用,但這些網箱代價高昂:每個球形網箱需要花費數百萬才能完工和運行。他還在研究類似于甜甜圈一樣外形的封閉網箱,其功能與球形網箱非常相似,但其設計目的是為三文魚產生更強大,更受控制的水流,從而讓魚類得到更充分的鍛煉。

盡管有很大的風險和復雜性,世界自然基金會成員、挪威的英格爾德·洛梅德(Ingrid Lomelde)對這一努力表示贊賞:“迄今為止,我們所看到的用于解決海虱問題的最有前途的技術是封閉式網箱?!被ㄟ@種錢來解決水產養(yǎng)殖中的這個問題似乎是荒謬的,她說,“即便全球需求沒有飆升,但漁業(yè)捕撈沒有迅速下降的話,那么水產養(yǎng)殖此舉也沒錯。在過去的40年里,海洋動物幾乎消失了一半,而現在有30億人依靠魚類來獲得蛋白質。我們的確需要可持續(xù)的水產養(yǎng)殖來保證供應量?!?/p>

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關鍵詞:三文魚,機器人,激光

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