海产品是世界各地人们饮食中的重要主食。全球鱼类和贝类消费量在过去50年里增加了一倍多，并预计会随着全球人口增长而继续上升。许多人认为，大多数海产品都是用钓线、拖网和陷阱从野外捕捞的。事实上，水产养殖（在水中养殖）提供了全球消费的海产品中略多于一半。
如今，水产养殖是全球增长最快的食品行业。当前，大多数养殖海产品产自池塘、陆上水箱和流水养殖池等淡水环境，但一些生产者正将养殖拓展到开阔海域。
水产养殖已有数千年历史，但直到近年才成为全球粮食体系的重要组成部分。然而，全球大多数野生渔场的捕捞量已达到可持续产量上限，因此，今后水产养殖必须成为海产品的主要来源。
这意味着我们需要了解如何以可持续方式养殖鱼类和贝类。目前，我们尚未全面掌握在海洋中养殖海产品的生态限度和潜力。作为第一步，我们最近发表了一项研究，根据180种养殖鱼类和贝类的生长表现，估算海洋水域离岸养殖的潜力。我们计算得出，海洋水产养殖所需海洋面积不到全球海洋面积的0.015%，却能生产与全球野生海洋渔业总量相当的海产品。
对海洋水产养殖的不同看法
过去二十年，全球野生捕捞总量基本保持不变。2015年，全球捕捞了9200万吨野生物种，与1995年持平。相比之下，同期水产养殖海产品产量从2400万吨增至7700万吨，并仍在增长，以满足不断扩大的需求。事实上，据估计，到2030年，全球海产品需求将增加约4000万吨。
与所有食品生产一样，水产养殖会影响环境，其可持续程度也因做法而异。我们希望通过科学研究帮助避免破坏性养殖方式，例如将红树林改造成虾场，并支持更可持续的生产。管理得当时，与牛肉、猪肉乃至鸡肉等其他蛋白质来源相比，水产养殖可以成为一种影响较小、效率较高的养殖方式。
有意思的是，我们此前的一些研究表明，在美国等发达国家（美国是全球海产品消费量第二大的国家，仅次于中国），人们对水产养殖的看法往往比发展中国家的人更负面。对于远海水产养殖，尤其是在开阔海域进行的养殖，这一点尤为明显。
我们发现，人们主要担忧的并非某种特定物种或某种具体影响，而是水产养殖对环境和渔业造成的广泛影响。正如不受管控的捕捞方式会破坏生态系统和野生生物一样，选址不当、管理不善的鱼场也可能造成大量污染，并有可能将疾病传播给野生物种。
不过，水产养殖的做法各不相同，许多问题可以通过妥善选址和监督远海养殖来解决。多项研究表明，与同一地区近岸养殖相同物种相比，将鱼类和贝类养殖场设在离岸一海里以外、水更深、洋流更快的地方，可以显著减少污染，并改善养殖物种的健康状况。
利用大数据绘制全球水产养殖潜力图
我们最近的研究利用公开的开源数据以及此前有关生理特性和生长的研究，对海洋中鱼类和双壳贝类（如牡蛎和贻贝）的养殖潜力进行建模和绘图。除了考虑每个物种的生物学限制，我们还排除了用于航运和石油开采的海域，以及海洋保护区。我们也排除了水深超过200米的海域，以此反映成本和现有养殖技术所带来的限制。
经过专家工作组两年的分析，我们发现，全球3%的海洋似乎非常适合开展海洋水产养殖。这个比例听起来不大，实际面积却十分广阔，分布于几乎所有沿海国家，约有400万平方英里。
此外，满足全球海产品需求甚至无需利用全部这片海域。如果水产养殖只在生产力最高的区域发展，理论上，海洋所产海产品就能与全球野生捕捞渔业目前的捕捞量相当，而占用的海洋总表面积不到0.015%，合计面积相当于密歇根湖。这之所以可行，是因为许多水生物种可以高效养殖，而且海洋养殖可以在三维空间中展开，从海面延伸到海浪之下。
从保护角度看，这意味着我们可以灵活选择适合可持续发展水产养殖的地点。海洋中也有充足空间来生产大量食物，同时仍能保护大片海域。
我们的研究结果也为全球发展带来了希望。印度、中东和太平洋岛国等许多可能面临人口快速增长和粮食不安全问题的地区，发展海洋水产养殖的潜力尤其高。这表明，我们可以在最需要的地方生产食物。
即便如此，扩大可持续海洋水产养殖仍有赖于制定经济和监管政策，在推动行业发展的同时保护海洋环境健康，以及依赖海洋环境的当地社区。
支持对海洋抱有乐观态度的理由
我们的研究为探索可持续海洋水产养殖在未来食品生产中的作用提供了初步科学依据，同时也考量了陆地和水域的关键保护目标。为拓展这项工作，我们最近在加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的保护型水产养殖研究团队（CART）下设立了该团队，依托该校的国家生态分析与综合中心开展研究。未来，我们将探索气候变化可能如何影响水产养殖，以及与其他食品生产体系相比，水产养殖可能如何影响人类和自然。
我们知道，未来几十年水产养殖将持续发展，但这种发展将在何处、以何种方式发生，取决于良好治理、可持续投资和坚实可靠的科学依据。我们希望引导水产养殖以恰当的方式发展，在养活饥饿人口的同时保护海洋。
