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科技水產養殖，從蝦開始
每當提到水產養殖，台灣不再是草蝦王國的感慨就油然而生。成功大學羅竹芳教授率領的前瞻蝦類養殖國際研發中心誓言開創台灣的養蝦新局，除了建立科技養殖模式，更把人工智慧技術應用於種蝦催熟，要為養殖業提供充裕的優質蝦苗。
撰文／周玉文
「水泥廠旁邊有一條砂石路，你們就從那裡轉進來，然後看到第一道管制閘門就左轉，開進來就是我們的廠區。」
「謝謝田老師，我們到了再通知您。」
「請問你們是開一輛白色小車嗎？剛剛從我眼前開過去。請回頭。」
「開過頭了嗎？好，我們回頭。請稍等。」
「我看到你們又從我眼前開過去了。請再回頭。我現在走到路口，這樣你們比較好認。」
「我看到您了！」
讓優質草蝦在地生產
7月26日，《科學人》採訪團隊驅車前往位於花蓮市郊太平洋岸的成功大學前瞻蝦類養殖國際研發中心（以下簡稱前瞻中心）商用種蝦∕食用蝦擴增廠，明明早已在地圖上標示位置，卻三番兩次路過，怎樣都找不到入口。
終於看到左前方有個穿著一身黑衣的人在招手，採訪團隊驚呼：「這有路嗎？」水泥廠區的砂石路旁盡是與人同高的雜草，「第一次上門的訪客幾乎都找不到。」額上沁著細汗的前瞻中心副主任田乃月笑著伸直手臂指示我們往前開，「看到有停車的地方就是。」
我們駛進停車空地，只見兩排外觀像溫室的大型養殖區以及一間鐵皮搭建的平房，那是前瞻中心的辦公室與宿舍。
屋內會議桌旁已圍坐著10來名訪客，正專注聽取簡報。原來這一天，台灣大學科學教育發展中心主任于宏燦也帶團參訪，前瞻中心主任羅竹芳正說到她的「智慧養殖」，希望做到「台灣的優質草蝦就在台灣生產並推廣，不是一直外銷，結果外國人吃高品質的蝦子，反而我們自己吃進口的次級品。」
說起話來輕聲細語、慢條斯理，這是多數人見到羅竹芳的第一印象；與前瞻中心的工作同仁穿著一樣的制服、工作褲，紮著馬尾，整體感覺更像是鄰家媽媽而非權威學者。但是她一開口，就是「下一個第一」、「全世界唯一」。
「前瞻中心的育種計畫克服許多技術瓶頸，終於培養出近30個無特定病原（specific pathogen free, SPF）的健康草蝦家族。」她強調，「培育出的優質SPF健康草蝦種蝦，使我們可以有穩定的種蝦及蝦苗來源，可降低蝦農養殖風險，也讓台灣草蝦養殖走出一條新路，不再是無根的產業。」
崩壞的草蝦王國
所謂「走出一條新路」，指的是跳脫現今停滯的困境，採用創新技術後重返領導者地位。這件事的起點始於34年前的一場危機。
1988年以前台灣確實是「草蝦王國」，年產量逼近10萬噸、約佔全球市場25%，位居龍頭。從1968年第一家民間蝦苗繁殖場成立，到鼎盛時期的2000家，這一步走了將近20年，但是王國崩壞僅花不到一年。
一開始是養蝦業者使用未經檢疫的草蝦蝦苗，當時聚合酶連鎖反應（PCR）核酸檢測尚未應用在蝦的病原體檢疫，無意中也把草蝦桿狀病毒一併帶進來，於是爆發第一波疫情。業者沒有對抗病毒的經驗，面對大量的死蝦，只有硬著頭皮胡亂嘗試，例如高溫孵苗、使用抗生素，但無助於遏止災情，隔年產量銳減至2萬噸。業者在束手無策的情況下，只好轉而養殖不會感染草蝦桿狀病毒的斑節蝦。
往後四年間，斑節蝦產量一度成長至5萬噸，但1992年另一場浩劫再起，這一回是蝦白點症（white spot syndrom）肆虐全球，台灣的蝦子死亡率高達90%。這一記重擊讓台灣養蝦產業再也回不去過往榮景，至今幾乎沒有人養殖草蝦，就算白蝦是養殖大宗，年產量也不過1.3萬公噸，還得進口3萬噸補足市場需求，遑論出口。而現今全球白蝦的年產量已達400萬公噸。
當時，羅竹芳任教於台灣大學動物系，照她的說法是「和水下生物很不熟」，但目睹蝦農兩年多來一再白做工的苦境，便與同系教授郭光雄一起執行國科會計畫，試圖引進新的研究技術迎戰蝦白點症病毒。
誓言打敗病毒、培育抗病蝦
不到三個月，他們就在1994年底首度純化出蝦白點症病毒，接著是研發出準確率達98%的核酸檢測試劑，成為養殖場檢疫的堅實防線。單單這幾項成果，就奠定了羅竹芳在蝦類研究的國際地位，但學者性格強烈的她沒有從此罷手，一來是還沒有打敗蝦白點症，再者她想全力培養出SPF草蝦種原，使養殖業者能有健康蝦苗放養，以解決養殖產業的困境。
根據產業諮詢機構財富商業洞察（Fortune Business Insights）今年1月發佈的調查報告，全球蝦市場預計將從2021年的338.1億美元（約新台幣一兆元）成長至2028年的536.3億美元，激增近60%，成長潛力驚人。
但台灣若繼續採取傳統方式養殖，幾乎毫無前景，因為病害問題還沒澈底解決，一般來說育成率不到三成。這個產業痛點正是2013年羅竹芳選擇離開台大，南下成功大學創設並主持前瞻中心的驅動力，她要鎖定優質健康草蝦的育種研究。
她為前瞻中心設定的任務是實踐養殖科技、智慧農業，至今已經累積超過30個草蝦家族，聚集基因多樣性優勢，透過配種實驗培育出在商業上具競爭力的草蝦種蝦和蝦苗。此外，花蓮這處據點是全台第一座智慧養殖專區，更肩負革新養蝦產業管理know-how、重新為台灣養蝦業打底的責任。
基本功：維持穩定的養殖環境
簡報不到一個小時就結束，但問答時段討論熱烈，台大科教中心成員不盡然具備養殖業的專業知識，對既熟悉又陌生的草蝦仍有濃濃好奇心，問起養殖過程的技術瓶頸、魔鬼細節不像門外漢。
接著是參訪養殖區的重頭戲。這裡的商用種蝦擴增廠佔地三公頃，換算下來超過四座足球場的面積，共設置14座容納450公噸水體的圓形蝦池，依實驗計畫或需求而養殖特定草蝦家族，蝦池內設置各式感測器，隨時記錄pH值、溶氧量、氧化還原電位及鹽度。為我們導覽解說的員工黃士軒畢業自屏東科技大學，帶著參訪團一邊巡視蝦池，一邊簡要說明工作重點。
「每天第一件事就是隨機抓幾隻蝦子檢查身體，看看有沒有受傷或是有害的微生物、寄生蟲等。然後是留意蝦子進食狀況，水溫太高會影響食慾，因此要登入管控系統確認池水溫度，到了32℃會以淺層海水調控；如果飆到35℃就臨界警戒值，改用深層海水降溫。」
深層的定義是海平面以下200公尺，更下方的海水終年保持2~4℃，前瞻中心所用的深層海水是來自台灣肥料公司花蓮深層海水園區抽取太平洋662公尺深的海水裝入儲存桶，再經由管線配置到前瞻中心各池區。
當然，水溫變化不僅出現於夏季氣溫飆高，冬季寒流驟襲更經常一夜毀了蝦農整年心血，因此冬季均溫最低也有20℃的淺層海水一樣可加以利用。對主張全室內養殖模式才是未來道路的前瞻中心而言，保持適養水溫，算是做到環境穩定的第一步……
【欲閱讀全文或更豐富內容，請參閱〈科學人〉2022年第249期11月號】
