然而,，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，包括：只養(yǎng)殖少數(shù)幾種魚(yú)蝦類(lèi),、需要大量勞動(dòng),、環(huán)境污染、疾病和產(chǎn)品缺乏可追溯性,。

因此,，水產(chǎn)養(yǎng)殖需要突破性的技術(shù)來(lái)增加產(chǎn)量，新技術(shù)和顛覆性的技術(shù),，包括基因組,、人工智能、近海養(yǎng)殖,、循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng),、魚(yú)粉和魚(yú)油替代蛋白和油,、口服疫苗接種,、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)，這提供了可持續(xù)的和有利可圖的水產(chǎn)養(yǎng)殖解決方案,。

將分子技術(shù)納入育種計(jì)劃，現(xiàn)已極大地促進(jìn)了若干水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的遺傳改良,。標(biāo)記輔助選擇 (MAS) 已被應(yīng)用于提高抗病性,，包括：三文魚(yú)對(duì)IPN的抗逆性、日本比目魚(yú)的淋巴細(xì)胞抗性和羅非魚(yú)的全雄性生產(chǎn),。其他生物技術(shù),，包括：性別控制、多元化等,，在提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)力方面發(fā)揮了重要作用,。

基因組選擇（GS）是一種新的分子育種方法。GS使用多個(gè)標(biāo)記作為性能預(yù)測(cè)指標(biāo),，從而對(duì)育種做出更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè),。隨著測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)的不斷進(jìn)步，使用CRISPR/Cas 的基因組編輯 (GE) 可以在編輯基因時(shí)加速水產(chǎn)養(yǎng)殖物種的遺傳改良。GE允許將有利的等位基因快速引入基因組,，以增加定義重要性狀的基因座處等位基因的所需頻率,，以產(chǎn)生新的等位基因，或從其他物種引入有利的等位基因,。

基因組選擇（GS）是一種新的分子育種方法

信息/數(shù)字技術(shù)有助于改善技術(shù)，具體而言,，機(jī)器人或者機(jī)器設(shè)備可以執(zhí)行繁重且高風(fēng)險(xiǎn)的工作,，例如：投喂、清潔池塘,、接種疫苗和清除病魚(yú),。

無(wú)人機(jī)收集數(shù)據(jù)，包括：檢查網(wǎng)籠中的孔洞和損壞情況,，更重要的是收集人類(lèi)難以獲取的新信息,；傳感器測(cè)量水質(zhì)參數(shù)并監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖和健康，特別是生物傳感器分析水中的溶解氧含量,、鹽度和溫度,，或測(cè)量每個(gè)個(gè)體的心率和新陳代謝，監(jiān)測(cè)化學(xué)污染物,，有害的藻華,、病原體和毒素；AI（人工智能）助力快速準(zhǔn)確決策,，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物可通過(guò)AI技術(shù)管理,，成本最多可降低30%。

3D打印技術(shù)生產(chǎn)水產(chǎn)養(yǎng)殖工具,，它們已被應(yīng)用于打印水培系統(tǒng),、養(yǎng)殖機(jī)器人....，一些傳感器系統(tǒng)3D打印水來(lái)檢測(cè)水的參數(shù),，包括：溫度,、溶解氧水平和PH值等。

區(qū)塊鏈作為可靠的追溯工具,，物聯(lián)網(wǎng)連接水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的不同部分,，除了來(lái)自養(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)和食品加工廠的數(shù)據(jù)外,，來(lái)自社交媒體的大數(shù)據(jù)也變得可用,，這對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)很重要。

遠(yuǎn)離近海的水產(chǎn)養(yǎng)殖,，也稱(chēng)為遠(yuǎn)洋水產(chǎn)養(yǎng)殖,，是一種新興的海水養(yǎng)殖方式。遠(yuǎn)洋水產(chǎn)養(yǎng)殖越來(lái)越被視為確保海鮮充足和穩(wěn)定供應(yīng)的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)之一,，據(jù)大量的信息表明,，可以最大限度地減少傳統(tǒng)海水養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

此外,，遠(yuǎn)離近海位置為養(yǎng)魚(yú)提供了足夠的海洋空間,，而且水質(zhì)通常也足以進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖。

RAS的主要優(yōu)勢(shì),，包括：低用水量、生物安全性和高生產(chǎn)力,。另外,，一些RAS養(yǎng)殖場(chǎng)正在使用可再生能源，包括太陽(yáng)能和風(fēng)能,。

然而,，現(xiàn)有的水產(chǎn)養(yǎng)殖太陽(yáng)能系統(tǒng)面臨著初期投資高、成本回收慢的問(wèn)題,，但是,，可喜的是，為水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)提供熱能力的低成本太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng),，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái),。

在飼料中替代魚(yú)粉和魚(yú)油的潛在來(lái)源

植物的蛋白質(zhì),，包括：大豆蛋白,，已經(jīng)研究了很多年并取得了有希望的結(jié)果。微藻和海藻已包含在魚(yú)飼料中以替代魚(yú)粉,。目前,，高質(zhì)量的藻類(lèi)飼料仍然很昂貴，但效果很好,。許多水產(chǎn)飼料公司正在努力改進(jìn)藻類(lèi)飼料，并提高可及性,。

魚(yú)粉的另一種替代品是昆蟲(chóng)蛋白,。黑水虻和蟋蟀是昆蟲(chóng)蛋白質(zhì)的有前途的候選者，另外一種替代蛋白質(zhì)是單細(xì)胞蛋白質(zhì)（SCP）,，SCP由真菌,、細(xì)菌和藻類(lèi)產(chǎn)生，能夠滿(mǎn)足水產(chǎn)飼料行業(yè)的蛋白質(zhì)需求,。然而,，棕櫚油和菜籽油等植物油似乎有望替代魚(yú)油,。