中国人はこの「航空母艦」を40年も待ち望んでいた

現在、浙江省大陳島沖に「空母」が停泊している。遼寧省の2隻分の大きさで、世界初の10万トン級スマート漁業養殖船「国新1号」です。青と白の巨大な船は、波間にうずくまる龍のように、静かに海に浮かんでいます。

船内には謎が潜んでいる。スタッフは神経質に画面を見つめ、魚の吸い込み、予冷、選別、冷却などの工程を行う機械が、まるで流れ作業ラインのように忙しく行き来していた。捕獲されたキグチニベが梱包され出荷されるまでにたった45分しかかかりませんでした。一方、陝西省に住むビさんは、ショート動画プラットフォームで「小さな黄色い車」をタップしていた。

2日後、深海から獲れた新鮮な大型の黄ニベが宅配便で玄関先に届けられ、一般の人々の食卓に並ぶことになる。

深海魚は良質なタンパク質源です。最新版の食事ガイドラインでは、週に2回、つまり300〜500グラムの魚を摂取することが推奨されています。新中国の建国以来、数え切れないほどの科学技術者が、中国国民が魚を食べられるように、そしておいしい魚を食べられるように、この大義を引き継ぎ、命と知恵を捧げてきました。

今年9月1日から、「国新1号」船室で養殖されたキグチニベが次々と捕獲され、市場に出回っており、野生のキグチニベに匹敵する高品質のキグチニベが一般の人々の食卓に「泳ぎ」つつある。

この漁業養殖の「空母」は、数多くの革新的な技術を統合し、漁業生産の分野で新たな軌道を切り開き、中国人民のより良い生活への憧れを新たな時代へと導きます。

中国人はこの船を40年間待ち続けていた

海は、人間が良質なタンパク質を得るための「青い穀倉地帯」として知られています。中国では商王朝の時代から魚を食べていたという記録が残っています。

新中国の建国当初、魚を食べることが難しいという問題が長い間顕著でした。科学研究者の努力により、「四大鯉」の人工繁殖が成功しました。エビ、ホタテ、藻類などの養殖においても画期的な進歩がありました。

社会経済の発展に伴い、毎年魚を捕獲するだけでは満足できなくなりました。私たちは健康的で環境に優しい方法で、より良い魚を食べたいのです。これは工業化を通じてのみ可能になります。

わが国の海洋漁業専門家は、1980年代にはすでに積極的に沖合養殖船の設計構想を提案していたが、当時の産業基盤が弱かったため、この夢は棚上げされた。

今年5月20日、長い警笛が鳴る中、「国信1号」が正式に納入され、運用を開始しました。青島海西湾から出航し、深海へと向かい、海耕と漁業の新時代を切り開いた。

「構想から実現まで、中国人はこの船を40年も待ち望んでいた！」青島国信グループの董少光副総経理は同日、感慨深げに語った。

桟橋の上に立って初めてその壮大さを感じることができます。全長249.9メートル、幅45メートル、深さ21.5メートルという大型商船並みの船体です。しかし、この船は漁船としても機能しており、養殖小屋が 15 棟、養殖水が約 9 万立方メートルあり、年間 3,700 トンのキグチニベを生産しています。

この巨大船は排水量13万トン、載貨重量10万トンである。 1 つの飼育小屋の水量は、標準的なプール 2 つ分よりも多くなります。 15棟の飼育小屋の水の総量は約9万立方メートルです。

「国信1号」がもたらした衝撃は、これをはるかに超えるものだ。

船上では、稚魚への餌やり、水交換、照明、成魚の捕獲などの作業がすべて自動で完了します。養殖監視室では、スタッフがスクリーンを通じて船上の酸素、給餌、養殖海水、養殖照明などのさまざまなシステムの稼働状況を注意深く観察し、養殖室の水の温度、塩分濃度、溶存酸素、pHなどをリアルタイムで監視しています。

「船上にはインテリジェントな船側制御センターと陸上ベースの統合型船陸スマートクラウドプラットフォームを構築しました」と、国新CSSC（青島）海洋科技有限公司のプロジェクト兼事業ディレクターの田内東氏は述べた。このプラットフォームを通じて、船全体の2,108の測定ポイントが養殖キャビン内の水、酸素、光、飼料、魚の集中制御とリアルタイム監視を行い、生産と飼育プロセス全体のデータをリアルタイムで陸上に送信できるようにし、統合された船陸連携と遠隔陸上監視を確保し、養殖船の真のインテリジェント化を実現しました。

このボートはなかなか手に入りませんでした。 2019年、青島国信グループは中国船舶重工集団、中国水産研究所、青島海洋科学技術国家実験室などと共同で、大型養殖船の建造を検討し始めた。

研究開発チームは自主研究を行い、80回以上の専門家セミナーを開催し、100回以上の検査と調査を実施し、船舶技術と養殖産業化に関する1,000以上の問題を明らかにし、「養殖船」を漠然とした概念から詳細な図面と報告書へと徐々に充実させ、養殖船の研究開発、建造、海上試験を段階的に完了しました。

中国工程院院士で中国海洋大学教授のマカンソン氏は、「国心1号」の稼働は、種苗、養殖、飼料、健康、加工、販売など直接関連する産業の発展を牽引するだけでなく、船舶や養殖設備の製造、漁業インテリジェント設備、深海物流などの支援産業の発展も牽引し、水産養殖における新たな技術革命を先導するだろうと確信している。

分野横断的な主要技術の統合

この「航空母艦」はどうやって作られたのでしょうか？

「『国信1号』養殖船の研究、設計、建造は体系的なプロジェクトであり、さまざまな主要技術の多分野にわたる統合と統合の結果です。」中国水産科学院漁業機械器具研究所所長の徐浩氏はこう語った。

養殖技術や船舶技術は長年にわたって開発されてきましたが、深海船上養殖は未だ研究が進められている新興分野です。商船を養殖船に改造して養殖実験を行う前例は世界各地にあるものの、船の建造方法、養殖方法、産業の実施方法、技術や運営の活用方法など、参考にできる成熟した経験はない。

研究者たちはブラックボックスの中にいるようだった。船が最初に建造されたとき、ドアや窓がどこにあり、外へ出られるかどうかなど、すべて不明でした。

「国信1号」の飼育技術者は関連パラメータを設定している。

「国信1号」のコアモデルは科学研究者から「船室メンテナンス」と呼ばれており、これは世界初となる。

「これまで、船上でサイクル全体を通して魚を養殖した人は誰もいません。『船室で魚を養殖する』ことは実現可能でしょうか？ どのように養殖するのでしょうか？ 魚にとって最適な成長環境を提供するにはどうすればよいのでしょうか？」徐昊氏は、こうした疑問から始まり、R&Dチームが協力して次々と問題を克服してきたと語った。

まず電力システムです。 「国信1号」の大きさは遼寧艦2隻分に相当する。電力システムに関しては、巡航条件下での主電力要件を満たすだけでなく、さまざまな繁殖モード下での船全体への電力の安定供給を総合的に考慮する必要があります。この目的のために、研究開発チームは、主発電機セット、電気推進システム、プロペラ推進システム、自動化システムを含む完全な電力システムを作業船に装備しました。船舶の移動時には、航行のニーズを満たすために電気推進システムが作動します。船が停泊しているときは、主発電機セットが船全体の飼育・処理設備に電力を供給し、飼育の継続性を確保します。

第二に、「国信1号」の主な養殖対象は大型のキグチニベであり、静かな養殖環境に対する要求が高い。船舶の設計と建造における大きな困難の 1 つは、振動と騒音の制御です。

キグチニベの耳には耳石があります。中国の漁師たちは古来より、船上で耳石を作り、魚を追いかけてキグチニベを捕まえる習慣がありました。科学的に言えば、オオニベはストレス反応が比較的強い養殖魚種であるため、騒音の抑制が科学技術研究の重要なポイントとなっている。

徐浩氏は、作業船の振動騒音を発生させる設備や環境に対応するため、研究開発チームが協力して最終的な解決策を考案し、振動騒音の主な発生源に対して能動的な衝撃吸収対策を採用して、船全体の振動と騒音レベルを効果的に制御したと述べた。

数々の騒音低減技術の改良により、航行および養殖条件下での作業船の養殖室の水中騒音は、静かな科学研究船のレベルに達しました。

水交換の面では、作業船は低揚程、高流量の養殖ポンプを使用して給水し、水深40メートルの良質の海水を養殖タンクに継続的に注入し、1日の総水交換頻度は最大16回に達し、高密度養殖魚が常に優れた海水生息環境にあることを保証します。

海流をシミュレートし、魚の遊泳に適した回転流場を形成するために、作業船の養殖室の水流速度は常に0.2〜0.4 m/sに維持されます。 「魚にとって最適な成長環境を作り出すことで、養殖魚の活力を確保することができます。」徐昊氏は、海水が排水管を通って横に溢れ、水交換が完了し、回転する流れ場が形成されると説明した。

作業船キャビンの水環境制御技術と設備の研究では、研究開発チームは、高効率で省エネのキャビン通気装置やインテリジェント照明制御システムなどの重要な設備を作業船に装備しました。

「国信1号」のデッキを見下ろす。

研究開発チームは「国信1号」の設計、研究開発、建造に注力し、「大型養殖船の機能と船種」および「魚類の集中的な『船上水槽養殖』の技術と設備」を中心とした革新的な成果を完成させました。同社は30以上の自主知的財産権を形成し、船上タンク養殖、水交換、横揺れと揺れの低減、振動と騒音の低減、汚染洗浄と防錆、インテリジェント集中制御など6つの主要技術で画期的な進歩を遂げました。このプロジェクトは、60以上の技術的成果を生み出し、1件の国際特許と10件以上の認可を含む40件以上の特許を申請しました。

移動式「海の牧場」が深海へ進出

漁業は国の食糧安全保障戦略の重要な要素です。近年、乱獲により海洋水産資源の減少が進んでおり、また、従来の生け簀などの沿岸養殖方法では、過剰な養殖密度や地元海域の環境汚染など多くの問題に直面しています。我が国の水産業の発展には、深海や海洋に新たな領域を開拓し、養殖を基盤とした新たな海洋漁業生産方式を開発することが急務となっている。

「中国人の水産物消費習慣と中国の穀物安全保障および食品安全のニーズを踏まえると、深海養殖は必要なステップだ」とマコンソン氏は語った。

「国信1号」は船上養殖モードでは、養殖の特性に基づいて水温や環境の変化に応じて、選択した停泊地間を自走して移動することができます。夏は北へ、冬は南へ航行し、黄海、東シナ海、南シナ海の間を航行します。水温、海流、気候などを考慮し、最も適した海域で養殖を行うことで、魚の成長に適した温度と良好な環境を提供し、養殖魚の品質と効率を向上させ、キグチニベなどの高価値魚の年間を通じた持続的な供給を実現します。

船上で捕獲されたばかりのキグチニベは、美しい縞模様と金色の腹、翡翠色のひれを持ち、品質は抜群だった。ティエン・ナイドンさんは、キグチニベは光を好まないと語った。暗くて酸素が不足している環境で捕獲されると、成魚は全体が金色になり、色も良くなります。そのため、作業員は魚を捕獲する前に、養殖場の照明と酸素の状態を調整します。

捕獲されたキグチニベは美しい縞模様、金色の腹、ヒスイ色のひれを持っています。

これまでのパイロット船のキャビン養殖実験と作業船のこれまでの運営における養殖経験によると、「国信1号」の養殖密度は従来のケージの4～6倍で、養殖サイクルは1/3に短縮できるという。

「国信1号」は積載量10万トン、自走と係留の2つのモードを備え、安定性と柔軟性を兼ね備えています。台風や赤潮を効果的に回避し、汚染を遠ざけ、自然災害が養殖業に与える影響を大幅に軽減することができます。同時に、「国信1号」は精密な工業管理を通じて、生態環境への影響を効果的に低減し、「緑の水、緑の山は金銀の山」という理念を実践する海洋漁業の実践です。

「国信1号」養殖船は、ケージ養殖システムと比較して、より先進的でインテリジェントな新型養殖システムであり、中国の深海大型養殖船業界における0から1への突破口となった。

「国信1号」はコピーできますか？

「実際、『国信1号』はすでに後続の作業船の運用に備えている。」田内東氏は、「国信1号」は主な養殖種であるキグチニベのほか、他の魚類養殖種の養殖技術や作業船の仕様についても積極的に研究していると明らかにした。

稚魚の積み込み、給餌、飼育から漁獲、加工、輸送までの全工程を完結できる移動式の「海の牧場」です。海洋養殖を伝統的なモデルから産業化・インテリジェント化へ、固定式養殖施設から移動式養殖設備へ、実証・指導・推進し、深海魚の開発空間を拡大しています。

「国信1号」は海洋漁業の生産方法を革新しました。わが国における海洋養殖の最初の5つの波はいずれも海洋生物資源の種苗の産業化の問題を解決することを目的としていましたが、海洋養殖の第6の波は伝統的な沿岸漁業から深海での大規模な産業生産へと移行します。この変革は、育種、工業農業、船舶設備、人工知能、情報技術を含む産業チェーン全体の統合イノベーションです。これは新たな道を切り開き、海洋漁業の最新の生産方式を表しています。

「『国信1号』は『川、湖、海からのタンパク質の摂取』という食品大構想を効果的に実行し、養殖分野を沿岸から深海へと押し進め、伝統的な農業生産から現代の工業生産方法まで、海洋養殖の革新的な探求を実現しました。」青島国新グループ党委員会書記・会長の王建輝氏は記者団に対し、国新グループは深海養殖の「中国ソリューション」をさらに実行するために、国新2-1号、2-2号、2-3号養殖船プロジェクトを立ち上げ、同時に30万トンの超大型船体機能の実証と全体設計を開始し、重要な技術を事前に留保し、親の保存、種苗育成、全サイクル産業養殖を模索していると語った。

「今後5年間、我々は引き続き養殖船50隻の建造に投資し、補給船、燃料補給船、総合試験船13隻を備え、総トン数1000万トンを超え、各種海洋魚類の年間生産量40万トン、年間生産額500億元を超える深海養殖産業チェーンを形成し、海の「青い穀倉地帯」の創造に努めます。」王建輝氏は語った。

科学技術日報記者王江高による記事

インターン記者ソン・インイン◎

企画丨Zhao Yingshu、Teng Jipu、Lin Lijun

この記事の写真はインタビュー対象者から提供されたものです。科技日報の記者である楊倫氏もこの記事に協力した。

科学技術日報とディープアイスタジオが制作