藉由智慧科技養(yǎng)殖魚、蝦等細微的水產(chǎn)種苗，產(chǎn)能為傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖的??5倍，獲利率則為傳統(tǒng)人工養(yǎng)殖的??10倍。究竟是什么樣的研發(fā)內(nèi)容，向世界再度證明中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的科技實力？科技養(yǎng)魚苗少人力、省空間、高產(chǎn)能，大學室內(nèi)型的石斑魚養(yǎng)殖模場，能減少外在環(huán)境的污染，成為水產(chǎn)魚苗智慧生產(chǎn)系統(tǒng)的研發(fā)場域。當?shù)厍蛉丝诔掷m(xù)增加，海洋是未來喂飽人類的重要糧倉。不過，眼前的海洋魚類資源正迅速枯竭，以養(yǎng)殖漁業(yè)取代捕撈漁業(yè)已是國際趨勢。例如挪威、日本等許多養(yǎng)殖漁業(yè)大國，為了減少人力密集、飼料浪費、魚病發(fā)生、魚兒死亡，運用物聯(lián)網(wǎng)、感測技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、自動化控制等科技，搶先發(fā)展智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)。「現(xiàn)在養(yǎng)殖漁業(yè)智慧化著重在體型較大的魚，國外都有很成熟的技術(shù)。尤其是挪威養(yǎng)殖大西洋鮭魚，發(fā)展智慧化或自動化系統(tǒng)，已有相當久的時間?！勾髮W生物科技與產(chǎn)業(yè)科學系特聘教授兼主任陳教授指出。個體微小 智慧養(yǎng)殖難度高，中國近年也開始推動智慧養(yǎng)殖漁業(yè)，但多將智慧科技用于水質(zhì)的監(jiān)測與預(yù)警、養(yǎng)殖場節(jié)電，卻鮮少針對魚、蝦等水產(chǎn)種苗，研發(fā)智慧生產(chǎn)系統(tǒng)。這其中到底有哪些高難度的挑戰(zhàn)？陳教授解釋，國外魚苗智慧生產(chǎn)系統(tǒng)能夠偵測到的魚卵，必須像鮭魚卵那般大小，然而國內(nèi)養(yǎng)殖出口的重點魚種──石斑魚，從魚卵到魚苗、餌料生物（豐年蝦、輪蟲）、穩(wěn)定水質(zhì)的藻類，個體都非常微小，對監(jiān)測、自動化操作形成高難度。但他話鋒一轉(zhuǎn)說道，「雖然很難發(fā)展，卻最需要被發(fā)展！」 大學生物科技與產(chǎn)業(yè)科學系特聘教授兼主任陳教授，與來自水產(chǎn)、資訊、機械領(lǐng)域?qū)ｉL的年輕研究人員，熱衷研究水產(chǎn)養(yǎng)殖科技。其實，石斑魚苗相當脆弱，很怕人為干擾，像人工撈魚苗檢視、分魚的動作，會增加魚苗壓力，造成部分魚苗死亡；傳統(tǒng)習慣倒入一大桶餌料、藻類的養(yǎng)殖方式，往往為池水帶來pH值、氨氮等擾動的變化，也不利魚苗生長。再者，傳統(tǒng)的石斑魚養(yǎng)殖屬于勞力密集，如今還要面對漁村勞動人力短缺、養(yǎng)殖人員老齡化的問題。上述這些狀況，養(yǎng)殖戶該如何因應(yīng)？過去曾為石斑魚苗開發(fā)優(yōu)質(zhì)養(yǎng)殖系統(tǒng)的陳教授，找來資訊工程、系統(tǒng)及船舶機電工程學系的教授群，共組水產(chǎn)養(yǎng)殖、資訊、機械專長的跨域研究團隊，建構(gòu)水產(chǎn)種苗的智慧生產(chǎn)系統(tǒng)，并在「智慧科技于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之應(yīng)用」專案的支持下，提出微型監(jiān)測、自動化微量操作的解方。研究團隊選在大學華南南校區(qū)的石斑魚養(yǎng)殖模場，設(shè)計替代人力的自動監(jiān)控傳感器、微型影像監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測藻類、餌料生物生產(chǎn)、魚苗水質(zhì)環(huán)境控管，并將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)、微細影像資料，傳送至智慧處理平臺，進行大數(shù)據(jù)分析、機器學習，建立養(yǎng)殖決策模型。

魚苗、餌料生物與藻類，都非常微小，運用微型監(jiān)測、自動化微量操作，可以減少人為擾動。
「我們所做的監(jiān)測，不是派人員進到池子里撈魚，而是由系統(tǒng)控制布建在養(yǎng)殖池的吸管，抽出一點點的微量池水，進行抽樣檢測；或是以微型鏡頭，進行水中影像收集。這樣對魚苗的干擾非常小，而且估計的數(shù)值也接近精準?！龟惤淌趶娬{(diào)。由于國內(nèi)外所謂的水產(chǎn)智慧養(yǎng)殖設(shè)備，多半著重于資訊監(jiān)測、傳輸、運算，僅能達到監(jiān)測與警示；而且在警示過后，后續(xù)仍需倚靠人力排除問題。但是成大的這一套設(shè)備，能聯(lián)動即時智慧回饋機械系統(tǒng)，也就是智慧處理平臺會下決策命令給自動反饋設(shè)備，進行精準調(diào)控的養(yǎng)殖動作，像是即時偵測魚池內(nèi)魚體體型數(shù)據(jù)，針對不同日齡體型的魚苗，由機器自動分配合適的餌料種類及數(shù)量，或即時給予合適密度的藻量，控制水質(zhì)。

系統(tǒng)經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析、深度學習后，能自動辨識池水中的輪蟲（rotifer）與豐年蝦（copepods）。
一旦系統(tǒng)偵測到水質(zhì)變差、魚苗吃太飽、餌料生物生產(chǎn)不足等異常狀況，立即發(fā)出警示通知使用者，同時自動調(diào)控藻水、餌料的供應(yīng)，不需再倚靠人力排除問題，幫助養(yǎng)殖戶擺脫找不到漁工顧場的窘境。此外，研究團隊也在藻類培育上，展開翻轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的革新。他們在藻類生產(chǎn)室的左側(cè)墻下，依序擺放5個超過一人高度、總?cè)萘?5公噸的直立式培藻桶，模擬國內(nèi)石斑魚苗傳統(tǒng)生產(chǎn)培育藻類的現(xiàn)場實況。研究團隊考量傳統(tǒng)培藻設(shè)備占用過大的空間，藻類也容易受到污染，變成酦酵的酸臭水。他們開發(fā)出一株高密度生長的新品種藻類S1b，生長密度是其他藻類的1000倍，因此就能輕松以實驗室使用的10公升血清瓶進行培藻，不僅大幅節(jié)省生產(chǎn)廠的空間，更進一步設(shè)計隔絕式的輸送管道，避免環(huán)境污染生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的藻細胞。而新品種藻株S1b，可以說是針對AI生產(chǎn)系統(tǒng)量身訂做的解答。 新品種藻類S1b生長密度高，使用實驗室桌上設(shè)備即能輕松培育。
自組設(shè)備CP值高 使用1年后回本發(fā)展智慧生產(chǎn)系統(tǒng)，讓水產(chǎn)種苗的養(yǎng)殖更具競爭力。不過，相關(guān)技術(shù)與設(shè)備的導(dǎo)入花費，會不會昂貴到令養(yǎng)殖戶遙不可及？「智慧農(nóng)業(yè)不一定要使用高貴的偵測系統(tǒng)！我們很驕傲的是在經(jīng)費有限的狀況下，采購市面上低成本的感測器一一測試，終于找到比較便宜且穩(wěn)定性、耐候性相對高的感測器。團隊為此還自行組裝整套設(shè)備、整合后端平臺的搭配，達到降低成本的期望?！龟惤淌谡f，整套智慧生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的成本，約500萬元，一般小型養(yǎng)殖戶透過漁會，也很容易取得這筆設(shè)備費用，而且使用1年后即可回本。

陳教授強調(diào)，魚苗智慧生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)，必須符合養(yǎng)殖現(xiàn)場、業(yè)界營運模式的需求，否則研發(fā)成果效益將會受限。研究團隊實際評估智慧生產(chǎn)系統(tǒng)、傳統(tǒng)人力養(yǎng)殖，發(fā)現(xiàn)兩者在不同成本項目??上互有消長，但最后加總的年支出成本卻幾乎相同，但是前者獲利率高于后者約10倍，而且產(chǎn)能相對持穩(wěn)，較傳統(tǒng)養(yǎng)殖高出5倍。陳教授表示，魚苗智慧生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)合已有的成魚智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)，能做到從魚苗到成魚的完整溯源、產(chǎn)銷履歷，運用IoT（物聯(lián)網(wǎng)）科技上傳到云端，并根據(jù)市場需求量的預(yù)測，提前調(diào)控魚苗生產(chǎn)量，避免發(fā)生成魚「量增價跌」的崩盤。目前這一套魚苗智慧生產(chǎn)系統(tǒng)可針對不同經(jīng)濟魚種的養(yǎng)殖特性，調(diào)整魚苗的生產(chǎn)參數(shù)、測試邏輯程式，未來可望與更多國際大型養(yǎng)殖漁業(yè)合作、輸出技術(shù)，在智慧養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈搶下新的灘頭堡。