
近日,一项令人振奋的科技突破,为水产养殖领域注入了新的活力 —虹鳟 SNP(单核苷℀多态性,Single Nucleotide Polymorphism)育种芯片“虹 芯 1 号”正式发布。这款芯片由中国海洋大学水产学院 高勤峰教授团队联合山东海洋集团有限公司共同研发, 是我国首款拥有自主知识产权的虹鳟育种专用芯片,标 志着我国在虹鳟精准育种技术上的重大进展。
听起来是不是有点“高冷”又专业?其实,这项硬核科技离你我并不遥远,它不仅仅是一项实验室里的科研成果,更影响着餐桌上那片橙红色鱼肉的口感与安全。
你是否也曾在超市冷柜前站了许久,面对“淡水三文鱼”“国产三文鱼”和“冰鲜虹鳟”等花样百出的标签一脸迷茫?这种“傻傻分不清楚”的困惑,其实连科 学家们也曾经历过。
虹鳟究竟是不是三文鱼?它们之间有没有亲缘关系?我们平时吃的到底是哪一种?了解了“虹芯 1 号”,我们或许就揭开了这一系列谜团,它也是引领我们迈向 “国产鱼自由”新时代的契机。接下来,让我们一起走 进鲑科鱼类的世界,揭开虹鳟与三文鱼之间千丝万缕的 联系,见证科技是如何一步步改变我们的饮食未来的。
鲑科鱼类大揭秘
消费者常常困惑:大西洋鲑是真正的“三文鱼”,但虹鳟有时也被称为“三文鱼”,我到底吃的是哪种鱼?其实,大西洋鲑和虹鳟从外观上就可以轻易区分:大西洋鲑的背部和侧翼以上有 X 形状黑斑,淡水中,侧翼呈绿色或棕色;虹鳟身体 明亮,背部有黑斑,侧面有一条红色或淡粉色的条纹。
鲑科隶属于辐鳍鱼纲、鲑形目,是“冷水鱼界”的顶流世家。鲑科细分为三个“分支”,分别为鲑亚科、白鲑亚科和茴鱼亚科,共 11 个属,其中较为人所熟知的是鲑亚科的鲑属(Salmo)和鲑亚科的大麻哈鱼属(Oncorhynchus)等。
大 西 洋 鲑( 拉 丁 文 名为 Salmo salar,英文名为Atlantic salmon),隶属于 鲑亚科鲑属,广泛分布于北大 西洋海域及周边河流水系。超 市冷柜中贴着“三文鱼”标签 的产品,正是这位“大西洋原 住民”的“冰鲜形态”。大多 数大西洋鲑种群表现出典型的 洄游生活史:在淡水中完成早 期发育,随后迁移至海洋摄食 生长,性成熟后再回到淡水河 流进行繁殖。在大约 1 万年前 的最后一次冰期结束后,部分 大西洋鲑种群因地理隔离被困 于淡水水系中,逐渐演化出陆 封型生态种群,即在淡水环境 完成整个生活史的类型。
虹鳟(拉丁文名为 Oncorhynchus mykiss, 英 文 名 为 rainbow trout),隶属于鲑亚科大麻哈鱼属,号称“世界上 分布最广的鳟鱼”,原产于北美洲西海岸 至白令海地区。根据其生活史的特点,虹 鳟同样可分成两种不同的生态型,即陆封 型虹鳟(rainbow trout)和洄游型虹鳟 (steelhead trout,也称硬头鳟)。陆 封型虹鳟终生生活于淡水环境中,而洄游 型虹鳟的生活史涉及淡水和海水两种环 境,其幼鱼生活于淡水环境,随后进入海 水环境成长,性成熟后洄游至淡水环境产 卵繁殖。自 19 世纪末以来,野生虹鳟逐 渐被人类驯化,发展出池塘养殖、网箱养 殖、循环水养殖等多种人工养殖模式,并 推广至世界 90 多个国家和地区,遍布除 南极洲外所有大洲的水产养殖区域。

此外,褐鳟(拉丁文名为 Salmo trutta,英文名为 brown trout,隶属于鲑属)、帝王鲑(大鳞大麻哈鱼,俗 名王鲑,拉丁文名为 Oncorhynchus tshawytscha, 英 文 名 为 chinook salmon, 隶 属 于 大 麻 哈 鱼 属) 和 红 鲑( 拉 丁 文 名 为 Oncorhynchus nerka,英文名为 sockeye salmon, 隶属于大麻哈鱼属)等市场上常见的鱼 类也都属于鲑科鱼类。
1985 年,大西洋鲑首次由挪威引入中国,逐渐掀起了“三文鱼热”的序幕。“三文鱼”这一名称,源自粤语对英文 单词“salmon”的音译。追溯其词源, “salmon”起源于拉丁语“salmo”,意 为“跳跃”,生动描绘了鲑鱼在洄游产卵 时逆流跃瀑的壮观场景。
在最初的语境中,“三文鱼”专指大西洋鲑。然而,随着国内水产消费市场迅速扩张,虹鳟等鲑亚科“亲戚”也纷纷登 上餐桌,并被一同冠以“三文鱼”的名号。 这一命名的泛化虽在商业上方便了推广, 却也引发了公众对标签真实、食品安全与 知情权的质疑。
为厘清行业标准、规范市场秩序,2018 年 8 月,中国水产流通与加工协会发布了《生食三文鱼》团体标准草案,首 次对“三文鱼”的范围做出明确界定:三 文鱼为鲑科鱼类的统称,包括大西洋鲑、 虹鳟、红鲑、秋鲑、王鲑、银鲑(拉丁文 名 为 Oncorhynchus kisutch,英文名 为 coho salmon)与粉鲑(拉丁文名为 Oncorhynchus gorbuscha,英文名为 pink salmon)等多个种类。该标准的制 定得到了农业农༂部渔业渔政管理局及国 家市场监督管理总局的高度关注与支持。 可以说,这一标准的出台,不仅填补了我 国在生食三文鱼领域的行业规范空白,也 为保护消费者权益、提升产品品质和推动 产业健康发展奠定了坚实基础。
这世上好吃又健康的鱼儿千千万,三文鱼凭什么“C 位”出道?因为三文鱼富含“Omega-3”脂肪℀,尤其是对心脑 血管健康有益的 EPA(二十碳五烯℀), 以及与大脑和视力发育密切相关的 DHA (二十二碳六烯℀)。由于人体无法自行 合成这两种脂肪℀,三文鱼便成了理想的 补充来源—每 100 克三文鱼肉中,DHA 和 EPA 含量都在鱼类排名中名列前茅。
不仅如此,三文鱼的蛋白质含量高达20%,对健身人群尤其友好,而且也富含我们平时难以从天然食物中获取的维生素D,一小盘三文鱼就能提供你一天所需维 生素 D 的一半。再加上硒、碘等有益微量 元素,这块鱼肉的“含金量”可不止美味 这么简单。
更妙的是,它的烹饪方式既多样又简单。清煎、烤制、拌饭都能轻松上桌,甚至直接做成刺身更是经典吃法。肉质脂香 浓郁、口感细腻,正应了那句老话:“高 端的食༁,只需简单的烹饪。”
“芯”动力助力种质自主化
作为全球重要的冷水性养殖鱼类,虹鳟以优良的肉质和丰富的营养成分受到广泛欢迎。自 1959 年引入中国以来,虹鳟 养殖产业迅速发展,年产量已接近 4 万吨。 然而,我国虹鳟养殖长期高度依赖美国、 加拿大、丹麦和挪威等西方国家的种质资 源,其苗种多以“全雌”或“三倍体”形 式提供,多被严格控制,无法用于自主繁 殖。这使得我国虹鳟养殖产业一度面临良 种匮乏的“卡脖子”难题,制约了其规模 化可持续发展。
利用现代分子育种技术与工具快速培育优质的虹鳟苗种,成为突破我国鲑鳟鱼类良种匮乏的关键。育种芯片是重要的现代分子育种工具之一,美国农业部和法国国家农业研究院已相继研发两款虹鳟育种 芯片,而此前我国在该领域的研究尚属空 白。“虹芯 1 号”基于高通量的 cGPS 靶 向测序分型技术,覆盖 51508 个高质量 SNP 位点,是我国虹鳟育种领域目前唯一 拥有自主知识产权的行业专用芯片。
SNP 是最常见的遗传变异类型,主要是指在基因组水平上由单个核苷℀的变异所引起的 DNA 序列多态性。“虹芯 1 号” 是一款专为虹鳟 SNP 基因分型开发的液相 芯片,其利用荧光编码微球与液相杂交反 应,可在一次实验中检测虹鳟个体的数万 个 SNP 位点信息。同简化基因组测序或 全基因组重测序等传统的方法相比,“虹 芯 1 号”在降低检测成本和提高检测效率 方面有大幅改善。在获取虹鳟 SNP 变异信 息后,便可开展其种质鉴定、群体结构分 析、遗传溯源及基因组选择育种等领域的 研究。

同国外芯片相比,“虹芯 1 号”具备三项显著优势。
“虹芯 1 号”基于 495 份高深度重测序数据构建,覆盖国内外繁育与野生群体,集成 1746 个与海水生长、肌肉品质、 耐盐、抗病等经济性状相关的功能位点, 更贴合我国虹鳟育种实际需求,特别适用 于人工海水养殖性状的遗传改良。
检测周期短,一周内即可完成 SNP分型,成本约为传统重测序的四分之一,数据一致性高,操作简便,支持快速大规 模育种评估,芯片可扩展性强,支持新增 目标 SNP 位点,无需重新定制。
设计有 51508 个高质量 SNP 位点,覆盖率达 99.73%,平均间距 43kb;捕获 SNP 能力强,可提升其遗传多样性信息 的解析能力,分型结果更准确,适用于构 建高密度遗传图谱与复杂性状研究。
咦?听起来是不是有点复杂?那么接下来我们就深入浅出地解释一下。
什么是遗传变异
你有没有想过,为什么有些人的身形壮得像小山,有些人的身形却娇小玲珑?其实,秘密就藏于我们的遗传物质中,也 就是与遗传变异有关。
遗传变异是指个体之间在基因组或表型上的差异,这些差异是物种进化和适应环境的基础。遗传变异可以通过基因突变、 基因重组、基因流动和基因漂变等多种机 制产生,形成了丰富的基因多样性。正是 这些变异赋予了物种在变化的环境中生存 的能力。随着基因组学的发展,科学家们 逐渐认识到,遗传变异不仅在物种适应性 中扮演着重要角色,还能在疾病研究、个体差异、育种等领域提供关键线索。其中,SNP 是最常见的遗传变异类型。通俗来说,就是基因组中的某个位置,不同人的 DNA 碱基(A、T、C、G)可能不一样。比如 大部分人是“A”,但有一部分人是“G”, 这就是 SNP。SNP 等遗传变异对理解动 植物生物学性状差异的遗传基础具有重要 意义。
别紧张,SNP ≠有害。人类基因组中大约每隔 500 ~ 1000 个碱基就会出现一个 SNP,总数高达 300 多万个。其中超 过一半都藏在非编码区域,对身体几乎没 有影响。即使有些 SNP 位于编码区,也不 一定能改变氨基℀结构。因为“密码子简 并性”这位老朋友,帮我们兜了不少底。 当然,也有大约 25% 的 SNP 是非同义突 变,可能对身体产生一些影响。有的可能 让人更容易疲劳,但也有可能让你天生就 是运动健将。
每个生物体体内的 SNP 组合都是独一无二的,它们构成了我们的个性化基因标签:它可以决定你是偏胖还是 偏瘦、爱运动还是爱宅家、怕冷还 是怕热……
所以,与其说 SNP 是一种变异,不如说它是一种自然界的多样性,让每一个人都不一样。也正是这一 特性,科学家们才会顺利地为不会 说话的虹鳟们颁发专属“身份证”。
我们知道,SNP 位点是研究遗传多样性、选择优质种质的重要依据。通过“虹芯 1 号”检测虹鳟基 因组中的 SNP,科研人员可以根据每个 SNP 位点的遗传信息,预测哪些个体更适合繁殖,哪些个体能表现出更好的生长速度、抗病能力,甚至肉质品质。这为 虹鳟的精准育种提供了科学支持。通过这 些 SNP 位点,育种师们不仅能提升优良品 种的选育效率,还能对虹鳟群体的遗传结 构和多样性进行评估,为今后的种质改良 提供可靠依据。
养鱼也得“讲芯片”,传统上靠渔民经验挑种鱼的时代即将结束。如今有了“虹芯 1 号”,渔民们筛选优质种鱼心里更有 谱了。这款液相育种芯片能在大批虹鳟种 鱼中锁定肌肉品质好、生长快、耐盐强的 “潜力股”,就像给虹鳟开了一场精准的“基 因面试”。在陆地养殖系统中模拟海水环 境,再配合“芯”工具筛出适海好苗种, 真正把育种效率拉满,推动我国水产养殖 由“引进依赖”向“自主创新”转型。面 对持续革新的育种技术,国内虹鳟养殖业 正借助自主研发的创新工具,走出一条独 具本土特色的高质量发展之路。在智能化、 精细化主导种业竞争的今天,国产虹鳟不 再跟随,而是在不断创造自身优势价值。
未来,价格亲民、口感稳定的虹鳟或许真的能在超市“C 位”登场—我们今天吃到的每一口鱼肉,背后都有科研人员 多年的努力;而你我在超市货架前的一个 选择,也正在悄悄改变未来的养殖方向。 从三文鱼刺身到鲑科家族,从虹鳟基因到 “虹芯 1 号”,这场关于鱼类的科学故事 告诉我们:科技,真的改变了我们的吃鱼 方式。


