珊瑚礁被誉为“海底热带雨林”，在海洋生态环境和人类经济社会中占据重要位置，在海洋生态平衡维护、渔业资源再生、生态旅游观光、海岸线保护和海洋药物开发等领域具有重要价值。造礁石珊瑚是珊瑚礁的主要构建者，也是珊瑚礁生态系统的主要组成部分；同时，其他类型的一些珊瑚由于其观赏价值和收藏价值，广泛出现在水族馆、珠宝市场等。

近年来，受气候变化和人类活动等因素影响，全球诸多海域的珊瑚礁出现严重退化现象，亟需开展珊瑚礁生态修复。同时，随着民众对于旅游观光、医疗、高端珠宝等消费需求的不断增长，商用珊瑚发展前景广阔。人工养殖珊瑚有利于快速增加珊瑚数量，既能应用于恢复珊瑚礁生态，又可充分发挥其经济价值，因此，珊瑚人工养殖将逐步成为海洋经济大开发的重要环节。

一、国外珊瑚人工养殖技术发展现状

珊瑚人工养殖技术按照珊瑚自身繁殖方式，可分为有性繁殖技术和无性繁殖技术两类；按照珊瑚培育环境，又可分为原地培育技术和异地培育技术两类。国外在这4种技术类型上开展了一些研究，取得了一些进展。珊瑚人工养殖技术发展现状见表1。

表1 珊瑚人工养殖技术发展现状

二、我国珊瑚人工养殖技术和装备发展现状

国内开展珊瑚培育相关研究的机构包括中国科学院南海海洋研究所、中国科学院广州地球与化学研究所、国家海洋局第三海洋研究所、海南省海洋与渔业科学院、海南大学、广东海洋大学、广西大学等，近年来，在相关技术与装备研究等方面取得一定进展。

（一）珊瑚人工养殖技术方面

在珊瑚人工有性繁殖技术研究方面，国内研究起步较晚，初步取得一些研究成果。中国科学院南海海洋研究所在海南省三亚湾和西沙永兴岛上进行了珊瑚有性繁殖实验与珊瑚幼体培育增殖实验，目前已经掌握芽枝鹿角珊瑚、中华扁脑珊瑚等种类的繁殖规律和幼体发育过程；广东海洋大学在徐闻珊瑚礁国家自然保护区进行了澄黄滨珊瑚、大管孔珊瑚等性腺发育与繁殖力的研究。

在珊瑚人工无性繁殖技术研究方面，我国主要开展了造礁石珊瑚断枝培育研究，用于珊瑚礁生态修复。目前，我国使用较多的造礁石珊瑚断枝培育方法包括珊瑚树断枝培育法、浮床断枝培育法、缆绳断枝培育法等。

（二）珊瑚人工养殖装备方面

在研究珊瑚人工养殖技术的同时，我国也在探索新型珊瑚养殖装备（见图1）。2018年，海南南海热带海洋研究所在三亚崖州湾海域建立了海上木质珊瑚养殖试验浮式平台，配套4个高密度立体养殖专用笼；2017年，浙江海洋大学提出一种海底珊瑚培养装置的发明，包括基座和若干培养盆，能够稳定在海底定位；2019年，烟台中集蓝海洋科技有限公司等提出一种适合在海上进行珊瑚养殖的浮式装置发明，包括养殖平台、养殖架、养殖链、养殖板和提升机构等部分；2019年，广东海洋大学提出一种用于珊瑚养殖的机器人系统发明，工作人员在水上通过手势识别系统来实时操控机械手装置的水下动作，提高珊瑚移植固定等作业效率。

图1 我国新型珊瑚养殖装备专利

国内相关科研院所、高校及企业在珊瑚异地培育装备方面也开展了相关研究。2015年，杭州冷倍冠科技有限公司发明了一种珊瑚人工养殖控制系统，该系统能够对珊瑚养殖池内的盐度、亮度、温度、含氧量等参数进行检测及进行针对性改善，最大程度保证珊瑚生长环境稳定。2018年，国家海洋局第三海洋研究所等提出了半开放式珊瑚养殖系统，通过模拟珊瑚生长的环境条件，建立一套具有供水、光照、造浪、供氧控制的养殖系统以及养殖水过滤处理的循环系统。

三、珊瑚人工养殖产业特点及装备需求分析

（一）产业特点

1.产业发展前景广阔

珊瑚人工养殖产业发展前景有两个方面。一方面为商业应用前景，即珊瑚贸易、观光旅游和医用前景。据不完全统计，每年世界珊瑚的渔获量在100t～400t，年交易量高达10多亿美元；2014年，顶级红珊瑚的价格为18000元/g～20000元/g，超过黄金时价的90倍；水族爱好者、水下探险爱好者也为珊瑚提供了巨大的商业市场空间；同时，由于死亡珊瑚的骨骼经过热处理可以用于人类骨骼修复，在医学方面也具备一定市场前景。另一方面为生态环境修复需求前景。随着人们对珊瑚生态系统重要性认识的不断增强，欧美、东南亚等地区纷纷开展珊瑚生态环境修复工作；我国正在开展海南省、广东省、广西壮族自治区、福建省等地相关海域的珊瑚礁修复研究与实践，预期对人工养殖珊瑚的需求量将激增。

2.新兴产业弊端未消

珊瑚人工养殖业作为新兴海洋水产养殖业，属于尚不成熟的发展中产业，产业链上下游发展不充分，大部分养殖装备技术水平不高，国际上也未形成能够实现高效产业化发展的人工养殖技术方案；由于造礁石珊瑚的生活水深较大（25m～50m），而相关装备大部分属于浅水装备范畴，具体养殖实施过程仍以潜水员人工操作为主；珊瑚人工养殖业的发展需要大量资金投入、政策支持等强力保障，尤其是珊瑚礁生态修复，必须以海洋生态环境修复为前提，这样的系统工程建设与完善都十分复杂。

3.分化特征明显

目前，国外对珊瑚人工养殖产业技术的选择具有明显的分化特征。对于部分发展中国家（如印度尼西亚），受经济实力限制，只能选择充分利用得天独厚的自然条件，将珊瑚投放到天然海域里放养，其产品主要面向水族馆观光等市场；对于欧美等发达国家，更多的是选择高成本的异地养殖（如室内养殖），可有效避免不利的自然环境影响，通过人工控制各种有利于珊瑚生长的环境参数，实现高价品种珊瑚的人工养殖，其产品主要面向高端珊瑚市场和用于海洋环境生态修复。

4.产业技术发展方向多元化

随着智能化技术的发展以及与海洋养殖业的加速融合，目前珊瑚手工栽培的方式终将发生巨大变革，珊瑚人工养殖产业技术必然朝着专业化、自动化、智能化方向发展。相关的珊瑚作业船将搭载专业化集成化装备，作业能力涵盖珊瑚采集到运输、培育及投放全过程，提升珊瑚种植、移植效率；应用于珊瑚种植的相关机械设备或者水下有缆遥控机器人（ROV）将得到进一步研发与应用（见图2）；水下自治机器人（AUV）、潜浮标及通讯、声呐等先进技术将广泛用于珊瑚养殖的水下探测、监视，通过获知水下环境实时信息，规避不利生存因素和突发外界因素，提升珊瑚种植、移植的存活率。

图2 澳大利亚开发的珊瑚播种水下机器人

（二）对装备的需求

现阶段，珊瑚人工养殖特别是原地培育所采用的装备相对简单，未来要实现产业高质量发展，需要高端化的装备及配套系统设备进行支撑。目前，主要装备需求包括装备类和关键配套系统设备类两大类（见图3）。

图3 珊瑚人工养殖装备体系图

1.装备类

装备类主要包括专门用于珊瑚移植的专业化珊瑚作业船舶，用于珊瑚养殖的海上浮式珊瑚养殖平台，用于珊瑚养殖的海底固定式养殖装置等，用于珊瑚人工养殖技术研究及应用试验的海洋珊瑚养殖试验平台等，用于珊瑚种植、移植作业的ROV，用于珊瑚监测的AUV，用于人员下潜的相关潜水装具等，以及可用于珊瑚养殖场的全通透型观光潜水器等。

2.关键配套系统设备类

关键配套系统设备类主要包括珊瑚养殖作业所需的机械设备（如提升设备等），具备增氧、净水、杀菌、制冷、保温等功能的相关供水系统、供气系统、光控系统、温控系统、造浪系统、废水处理系统等，包括数据采集监测单元、数据前处理及存储器、中央控制器等在内的珊瑚养殖智能控制系统，用于珊瑚自身生长情况及威胁珊瑚礁生态系统的各类灾害事件监测的激光雷达、潜浮标系统等遥感监测设备，采用新型材料的人工礁体等。

四、珊瑚人工养殖产业发展建议

人工养殖珊瑚具有广阔的市场前景，但实现珊瑚大规模人工养殖仍存在较大难度。目前全球通过充分利用自然条件进行大规模珊瑚无性繁殖的珊瑚养殖场已经非常常见；尚未出现用于珊瑚生态修复、医用等领域的高端化、智能化、规模化、产业化珊瑚人工养殖场，规模化养殖装备与技术也有待于突破与完善。

考虑到国家加快推进生态文明建设、南海资源开发与保护等方面的要求，珊瑚人工养殖装备技术可能会成为我国一个新兴产业方向。目前，我国在珊瑚人工养殖技术等领域已具备一定基础，同时，我国在渔业养殖装备、水下机器人、水下监测装备及水下旅游观光装备等领域也取得了众多成果，这对于未来加快珊瑚养殖装备产业发展十分有利。

一是深化珊瑚人工养殖装备产业发展前景的论证评估、相关装备及关键系统设备能力现状梳理，加快突破珊瑚人工养殖关键技术，积极争取高端珊瑚人工养殖装备研发项目，着重开展高端化、智能化珊瑚人工养殖装备的论证、研发与应用。

二是强化水产养殖、装备制造、信息化等跨行业、跨专业的融合，推进珊瑚养殖装备产业链各类创新主体协同，打通供需沟通渠道，成立“珊瑚养殖装备产业创新联盟”，打造联合开发、优势互补、利益共享、风险共担的产学研用长效合作机制，强化产业链相关人才培养。