尼尔·西姆斯像任何敬业的农民一样照料着他那喧闹的畜群。但他并没有像他从小一起长大的澳大利亚牧羊人那样骑马，而是戴上呼吸管和面罩来管理他的鱼群：48万条银鱼被圈养在夏威夷大岛科纳海岸半英里外的地方。
西姆斯的水产养殖场隐蔽地藏在海浪之下，是全球20个试图利用地球最后一块巨大农业前沿——海洋——的作业点之一。与数千个传统的渔场（依偎在海岸线附近的围栏群）相比，它们的海上位置具有明显的优势。旧式的沿海渔场经常被斥为眼中钉和海洋污染源，它们排出的鱼粪和食物残渣足以使平静的浅水浑浊，引发有害藻华或扼杀围栏下的海洋生物。在科纳蓝水农场等离岸地点，污染不是问题，西姆斯解释说。七个水下围场，每个都有高中体育馆那么大，都固定在快速的水流中，这些水流会带走废物，废物在开阔的水域中迅速稀释到无害的水平。
我没有轻信西姆斯的话，而是穿上脚蹼，戴上呼吸管，大步走到他那艘小型服务艇的边缘，然后纵身跳入水中。从水面上看，双锥形笼子像一个巨大的中国灯笼一样闪闪发光，阳光闪烁，鱼儿掠过的身影闪闪发光。触摸笼子框架外部绷紧的材料，感觉更像栅栏而不是网。这种坚固的、类似凯夫拉尔的材料可以有效地击退饥饿的鲨鱼，就像它能容纳大量的Seriola rivoliana一样，这是一种当地的黄尾鱼，科纳蓝水公司已经驯养它作为野生金枪鱼的替代品。
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为什么要选择黄尾鱼？许多野生金枪鱼渔业正在崩溃，而寿司级黄尾鱼的价格很高。西姆斯和他的海洋生物学家同事戴尔·萨弗于2001年创立了科纳蓝水公司，以可持续的方式饲养受欢迎的鱼类。但该公司的养殖方法同样可以应用于普通鱼类——而且我们可能需要它们。全球人口为69亿，预计到2050年将上升到93亿，生活水平较高的人也倾向于吃更多的肉类和海鲜。然而，十年来，全球野生渔业的捕捞量一直停滞不前或下降。饲养牛、猪、鸡和其他动物会消耗大量的土地、淡水、污染空气的化石燃料以及流入河流和海洋使之窒息的肥料。
人们所需的全部蛋白质将从哪里来？答案很可能是新的海上渔场，如果它们能高效运作，以及沿海渔场，如果它们能被清理干净的话。
更清洁才更好
在一些科学家看来，为了养活世界，需要将我们的动物蛋白生产转移到海洋。然而，如果一场蓝色食物革命要在餐桌上占据如此崇高的地位，它必须以环境合理的方式运作——并使其益处更好地为厌倦的公众和有权帮助或阻碍其传播的政策制定者所知。
过去，谴责可能是恰当的。当现代沿海养鱼业大约在30年前开始时，实际上没有人做对事情，无论是为了环境还是为了行业的长期可持续性。鱼类污水只是问题之一。东南亚和墨西哥的虾农砍伐沿海红树林，建造池塘来养虾。在欧洲和美洲的鲑鱼养殖场，动物通常过于密集地挤在一起，这助长了疾病和寄生虫在种群中蔓延。从养殖场逃逸的鱼有时会将疾病传播给本地物种。更糟糕的是，水产养殖业代表了（并且仍然是）鱼类质量的净消耗；野生饲料鱼——人类不喜欢但较大的野生鱼类食用的廉价小型鱼类——被大量捕捞并磨成饲料，用于饲养人们更喜欢的更大、更美味、更昂贵的养殖鱼。
显然，这些弊病对商业不利，该行业已经设计出创新的解决方案。科纳蓝水公司将养殖场设在快速离岸水流中的策略就是一个例子。其他渔民开始在鱼笼附近饲养海藻和滤食性动物，如软体动物，以吞噬废物。在整个行业，包括淡水围栏，动物饲养和饲料配方方面的改进正在减少疾病，并帮助鱼类更快地生长，减少饮食中饲料鱼的含量。然而，环境团体可能还需要很长时间才能将养殖鱼从“不要购买”名单中移除。
一些前沿思想家正在尝试更大胆的举动。各国对距其海岸线200海里以外的水域行使独有管理权——这是一片尚未开发的驯养食物生产的广阔前沿。在美国周围，这片前沿的面积为340万平方海里。由大型螺旋桨驱动的潜水鱼笼可以在稳定的洋流中漂流，几个月后返回其起点或遥远的目的地，为市场提供新鲜鱼类。
海洋工程师克利福德·古迪于2008年末在波多黎各海岸附近测试了世界上第一个自推进潜水鱼笼。古迪说，这个直径62英尺的球形网箱，当配备了一对8英尺的螺旋桨后，证明了其出人意料的机动性。古迪曾任麻省理工学院海洋格兰特离岸水产养殖工程中心主任。古迪设想在一个可预测的洋流中，以稳定的速度投放数十个移动养殖场，该洋流每九个月横穿加勒比海一次。
疯狂觅食
海洋（咸水）水产养殖中最难解决的问题是需要使用小型野生鱼类作为大型养殖品种的食物。（小型鱼类不进行养殖，因为已经存在一个成熟的行业，捕捞并将它们磨成鱼粉和鱼油。）当我与西姆斯一起爬上一艘被巧妙地改造成饲料驳船的旧美国海军运输船时，饲料问题对我来说变得尤为突出。海浪使我侧身摇晃，我努力走向船头，这让我想起很久以前，我乘坐一辆颠簸的皮卡车穿过半结冰的密苏里州牧场，为我表弟的赫里福德牛送干草的情景。当我从甲板上支起的2000磅重的麻袋中抓起一把油腻的棕色饲料时，对甜美气味的干草的记忆消失了。这些颗粒看起来像是小梗犬的粗磨食物，但却散发出空凤尾鱼罐头的气味。
这种气味并不奇怪；科纳蓝水公司30%的饲料是磨碎的秘鲁凤尾鱼。西姆斯解释说，黄尾鱼可以在素食饮食中生存，但它们不会那么美味。它们的肉也不会包含所有使其健康食用的脂肪酸和氨基酸。这些成分来自鱼粉和鱼油，这就是问题所在。“我们经常受到抨击，因为我们为了养鱼而杀死鱼，”西姆斯说。在沿海围栏中进行的鲑鱼养殖也引起了同样的愤怒。
批评者担心，养鱼场不断增长的需求将耗尽野生凤尾鱼、沙丁鱼和其他饲料鱼。在现代养鱼业开始之前，大多数鱼粉被用来喂猪和鸡，但如今水产养殖消耗了68%的鱼粉。然而，在先进的饲料配方下，鱼粉的消耗量已经减少。当科纳蓝水公司在2005年开始养殖黄尾鱼时，其饲料颗粒中80%是凤尾鱼。到2008年初，该公司已将这一比例降至30%——西姆斯说，这并没有牺牲口味或健康益处——方法是增加豆粕的浓度，并添加家禽加工的副产品鸡油。复合饲料颗粒比将整条沙丁鱼倾倒入鱼笼的恶劣做法有了很大的改进。不幸的是，这种浪费的习惯仍然是那些不太负责任的渔民的常态。
对于那些比较开明的业主来说，一个目标是盈亏平衡比率，即饲料中鱼的量等于为市场生产的鱼的重量。淡水罗非鱼和鲶鱼的养殖户已经达到了这个神奇的比率，但海水养殖户还没有。由于科纳蓝水公司70%的饲料是农业蛋白质和油脂，因此现在只需要1.6到2.0磅的凤尾鱼就可以生产一磅黄尾鱼。养殖鲑鱼行业的平均水平约为3.0。为了实现海洋蛋白质的净零损失，该行业将不得不降低这一比率。尽管如此，养殖鱼的消耗量远小于野生鱼：野生金枪鱼在其一生中，每磅体重可能消耗多达100磅的食物，而且所有食物都是鱼。
随着养鱼场数量的增加，减少沙丁鱼和凤尾鱼捕捞量的压力将会增加。水产养殖是世界上增长最快的食品生产部门，自1994年以来每年增长7.5%。按照这个速度，鱼粉和鱼油资源可能会在2040年耗尽。因此，西班牙马略卡岛西班牙国家科学研究委员会全球变化国际实验室主任、海洋生态学家卡洛斯·M·杜阿尔特断言，一个最重要的目标是在大约十年内完全从饲料中消除野生鱼产品。
一个可能有所帮助的突破是从微藻中提取令人垂涎的omega-3脂肪酸DHA，这可以取代饲料中部分饲料鱼的成分。马里兰州哥伦比亚市的先进生物营养公司正在测试含有藻类来源DHA的饲料，这种DHA也增强了目前在商店出售的婴儿配方奶粉、牛奶和果汁。最近，澳大利亚联邦科学与工业研究组织的科学家首次从陆地植物中提取了DHA。杜阿尔特认为，对农业用地和淡水的激烈竞争意味着养鱼户最终也应消除大豆、鸡油和其他陆地产品，转而用浮游动物和海藻喂养他们的鱼群，海藻很容易种植。（海藻已经占所有海洋水产养殖价值的近四分之一。）
尽管海洋养鱼业有所改进，但著名的环保主义者和学者仍然对其进行抨击。斯克里普斯海洋研究所的海洋生态学家杰里米·杰克逊说，他“强烈反对”养殖掠食性鱼类和虾类——基本上是任何人们喜欢生鱼片式食用的鱼类。他称这种做法对野生鱼类资源造成的压力是“环境灾难性的”，并坚称它应该“非法”。
比牛肉更明智
杰克逊的观点得到了其他批评者的响应，即已经过度开发的饲料渔业崩溃的风险太大，不足以证明为世界上大多数人永远尝不到的奢侈食品服务是合理的。更好的做法是直接食用草食性沙丁鱼和凤尾鱼，而不是养殖的顶级掠食者。
西姆斯同意我们应该在食物网中更“低”的位置捕鱼，但他说这并不意味着我们需要在食物网中更“低”的位置食用。“让我们面对现实吧。我在披萨上吃凤尾鱼，但我无法让我家里的任何人也这样做，”他说。“如果你可以用一磅凤尾鱼换取一磅养殖寿司，为什么不给人们他们想吃的东西呢？”
有些人嘲笑鱼类消费——无论是野生捕捞还是养殖——理由是如果人们吃更多的植物，地球及其人类居民会更健康。但社会并没有急于成为素食主义者。越来越多的人正在吃更多的肉，特别是随着发展中国家的人口变得更加富裕、更加城市化和更加西化。《世界卫生组织》预测，到2050年，人均肉类消费量将增加25%。即使消费量保持稳定，按照目前的产量，作物和放牧面积也必须增加50%至70%，才能生产出2050年所需的食物。
这种现实迫切需要进行一种罕见的比较：养鱼与陆地养殖。如果做得好，养鱼可以为世界提供急需的蛋白质，同时最大限度地减少陆地养殖的扩张和随之而来的环境成本。
陆地农民已经改造了地球陆地表面的40%。在经过1万年的改进后，主要问题仍然比比皆是。牛吃掉大量施肥的作物，猪和鸡场是臭名昭著的污染源。沿海养鱼场下方的死亡区与墨西哥湾、黑海和其他地方肥料径流引发的巨大死亡区以及猪场污水在切萨皮克湾造成的有害藻华相比，简直是小巫见大巫。
越来越多的科学家开始比较各种蛋白质生产系统对环境的影响，以便社会能够“集中精力有效地解决最棘手的问题，”华盛顿州汤森港的独立水生环境顾问肯尼斯·M·布鲁克斯写道。布鲁克斯估计，饲养安格斯牛肉所需的高质量牧场土地是饲养同等重量的养殖大西洋鲑鱼鱼片所需海底面积的4400倍。更重要的是，鲑鱼养殖场下方的生态系统可以在不到十年的时间内恢复，而不是牛牧场恢复为成熟森林所需的几个世纪。
在海洋中养殖蛋白质的另一个更令人信服的理由可能是减少人类对淡水的消耗。正如杜阿尔特指出的那样，动物肉类产品仅占食品产量的3.5%，但消耗了农业用水的45%。他说，通过将大部分蛋白质生产转移到海洋，“陆地农业可以在不超出当前用水水平的情况下大幅增长。”
当然，收集和运输豆粕和鸡油以及喂养鱼群也会消耗能量并产生排放。离岸较远的养殖场的燃料消耗和排放量更大，但两种类型的养殖场都比大多数捕鱼船队要好。目前，离岸养殖户能够盈利的唯一方法是养殖高价鱼，但成本可以降低：一些实验性养殖场已经在海洋中养殖具有成本竞争力的贻贝。
环境差异
如果为消费者提供更多鱼类是满足全球蛋白质需求的一种答案，为什么不直接捕捞更多鱼类呢？许多野生渔业已经达到极限，而此时全球人口以及人均鱼类需求都在蓬勃发展。例如，为了帮助降低心脏病发作的风险并改善大脑功能，北美人正在听取健康专家的建议，多吃鱼。
更重要的是，捕鱼船队消耗大量燃料，并排放大量的温室气体和污染物。广泛使用的、不加区分的捕鱼方法，如拖网和疏浚，会杀死数百万只动物；研究表明，渔民以这种方式捕捞上来的海洋生物中，至少有一半因太小、超配额或物种错误而被丢弃。通常，这种所谓的兼捕在被扔到船外时就已经死了。水产养殖完全消除了这种浪费：“渔民只收获鱼笼里的鱼，”西姆斯指出。
古迪指出了另一个经常被忽视的现实：养鱼比捕鱼效率更高。与野生同类相比，养殖鱼类能更有效地将食物转化为鱼肉，野生同类在觅食和躲避捕食者、寻找配偶和繁殖时会消耗大量的能量。相比之下，养殖鱼类生活轻松，因此它们的大部分饮食都用于生长。
科纳蓝水公司的黄尾鱼和大多数养殖鲑鱼在收获时年龄在一到三岁之间，只有用于制作寿司的大型野生金枪鱼年龄的三分之一。较小的年龄也意味着养殖鱼类积累汞和其他持久性污染物的机会更少，而这些污染物可能会使成熟的金枪鱼和箭鱼构成潜在的健康威胁。
事实上，养鱼已经占人们全球海鲜消费量的47%，而1980年仅为9%。专家预测，到2050年，这一比例可能会上升到蛋白质总供应量的62%。“显然，水产养殖规模很大，而且将继续存在。那些反对它的人真的不明白，”世界自然基金会水产养殖主任何塞·维拉隆说。如果只关注水产养殖的弊端，而不将其与其他形式的食品生产的弊端进行比较，那将是具有误导性的。水产养殖会影响地球，任何数量的改进都无法消除所有问题。但每种食品生产系统都会对环境造成压力，而野生鱼类、牛肉、猪肉和家禽生产商施加的负担最大。
为了鼓励良好做法，并帮助区分清洁的养鱼场和最差的违规者，世界自然基金会共同创立了水产养殖管理委员会，以制定负责任做法的全球标准，并使用独立审计员来认证符合标准的养鱼场。该委员会的首套标准预计将于今年年初发布。该委员会认为，认证可能通过激励全球100至200家大型海鲜零售商从经过认证的养鱼场购买鱼类，而不是直接打击成千上万的生产商，从而产生最大的影响。
海洋保护协会水产养殖主任乔治·伦纳德也认为，这种从养殖场到餐桌的认证计划是鼓励养鱼户追求更好可持续性做法的重要途径。他说，与任何全球性行业一样，廉价、肆无忌惮的供应商将永远存在。设定监管“底线”可能要求美国渔民负责任地行事，“而又不会让他们无法竞争。”
这一点至关重要。全球20个离岸设施中只有5个位于美国水域。古迪认为，如果美国为联邦水域（从离岸三海里到200海里边界）建立许可制度，更多的水产养殖企业家会加入进来。“当没有法规授予经营权时，没有投资者会支持美国的业务，”古迪断言。所有美国养鱼场都存在于各州控制的三海里宽的水域内，只有少数州（如夏威夷）允许它们存在。尽管政府估计，在不到该州1%的水域中建立可持续的离岸养鱼业每年可以带来高达10亿美元的收入，但加利福尼亚州尚未发放许可证。
蛋白质政策
为了发展并实现可持续发展，养鱼业将需要适当的政策和更公平的竞争环境。目前，尽管众所周知拖网和疏浚船队破坏海底，兼捕量惊人，但强有力的政府燃料补贴仍然维持着它们的生存。农业补贴有助于保持牛肉、猪肉和家禽生产的盈利能力。强大的农业游说团体继续阻止试图减少密西西比河流入氮含量丰富的肥料的努力。“几乎所有这些更传统的食品生产方式都没有像水产养殖那样受到审查，”布鲁克斯说。公众已经接受了陆地驯化，但仍然认为海洋是一个有待开发的野生前沿，即使这种不平衡可能不是养活世界的最可持续计划。
联邦和地区层面的政策转变可能很快会开放美国联邦水域。2009年1月，墨西哥湾渔业管理委员会投票赞成一项前所未有的计划，允许在其管辖范围内进行离岸水产养殖，但须经美国国家海洋和大气管理局内部更高级别的部门批准。美国国家海洋和大气管理局只有在最终确定其新的国家水产养殖政策后才会评估该计划，该政策涉及该行业的所有形式，并且可能包括制定一致的、全国性的商业活动监管框架的指南。“我们不希望蓝色革命重蹈绿色革命的覆辙，”美国国家海洋和大气管理局局长简·卢布琴科说。“把它搞砸太重要了，而且有很多种方法可以把它搞砸。”
鉴于不断上涨的需求，社会必须在更大的蛋白质生产应该在哪里进行的问题上做出艰难的选择。“我的目标之一是让我们达到这样一种境地，即当人们说粮食安全时，他们不仅指谷物和牲畜，还指渔业和水产养殖，”卢布琴科说。杜阿尔特建议我们减轻陆地压力，转向海洋，在那里我们有机会正确地进行水产养殖，而不是在40年后回顾过去，希望我们当时那样做。
至于尼尔·西姆斯在蓝色食物革命中所扮演的角色，他正在与科技公司洽谈升级事宜。机器人网箱清洁器、自动喂食器和卫星控制的摄像机等工具可以帮助科纳蓝水公司远程管理其离岸养殖场。“不仅仅是为了我们在海洋中养殖更多的鱼，”西姆斯说。“而是为了我们能更好地养殖更多的鱼。”