水产养殖仍然是增长最快的粮食生产部门，代表着满足世界人口预计的蛋白质需求的巨大潜力。随着水产养殖的扩大，实例表明，在生产所需的健康食品的同时，有可能改善经济和社会福利。另一方面，一些不太负责任的发展引起了人们对社会、环境和财政可持续性方面的潜在问题的注意。科学界和商界对这些挑战和机遇作出了反应，通过研究努力产生了反映行业多样性的新技术。

在遗传育种方面，进步和创新的步伐呈指数级增长。尽管目前20%的水产养殖产品来自选择性养殖项目，但许多成功的部门现在都是基于选择项目，包括鳟鱼、鲑鱼、罗非鱼和虾。育种方案的数目、物种的多样性、目标性状以及应用的效率和技术的复杂性继续扩大和提高。用于探索遗传密码的工具，包括标记技术、基因组图谱、甚至全基因组测序，正在应用于水产养殖物种。改进的测序基因库使基因组工具能够探索对疾病、代谢过程和生产性状的反应。基因转移技术已被应用于水产养殖物种，并已证明了其生长、抗病性和耐寒性的增强。然而，科学发展的步伐有时超过了我们分析风险和收益、发展适当的文化和遏制技术、教育和交流以及达成政策和监管共识的能力。现在比以往任何时候都必须为社会作出努力，准确分析和了解风险，使机会能够更快地养殖更健康的鱼，减少对环境的影响，同时改善经济稳定和提供相关的社会效益。

疾病暴发继续制约着水产养殖的可持续性。水生动物健康的改善来自于新技术和改进的管理战略。更好地了解免疫的遗传和生理基础，有助于养殖和饲养家畜，提高抗病性。疫苗开发得益于更好的特异性抗原测定、更有效的佐剂和更强的疫苗递送。传统的诊断技术和较新的方法，包括免疫诊断学，荧光抗体，ELISA，免疫层析法和核酸为基础的方法，如原位杂交，PCR和qPCR大大提高了速度，特异性和敏感性。随着工具的完善和农场快速诊断的改善，扩大培训、基础设施和水生兽医和病理学支持的认证变得越来越重要。关于改进口服给药和控制活性成分、从植物中获得的新医疗产品、接种疫苗和以预防为重点的疾病管理战略的整合的研究为今后改进对病原体的控制提供了机会，从而避免使用抗生素和化学治疗剂。对感染采取多种策略、以农场为基础的战略、改善当地健康库存的可得性、有效管制药物和化学品以及尽量减少疾病转移的政策将是实现可持续性的主要步骤。

培养任何饲养物种的一个重要的关键是开发一个可持续的，经济的和营养全面的饲料。研究的重点是从基于成分的配方转向基于营养有效性和特定需求的策略。持续的成本压力和迫切需要在许多水产养殖饲料中取代高水平的鱼粉和鱼油，正在推动向更可持续的饲料过渡。在水产饲料中添加鱼粉需要混合多种技术，以满足高蛋白和特定氨基酸的需求，提供必需脂肪酸，克服对碳水化合物和抗营养因子的低耐受性，同时保持适口性和物理特性。开发和测试水稳定来源的晶体氨基酸，有机矿物，不与激动剂如植酸结合，引诱剂和有效的油混合物都是新兴的解决方案的一部分。蛋白质浓缩物、酶或热处理，以及使用经过基因筛选的饲料和减少的抗营养化合物，将为配方剂提供选择。如果监管政策和市场教育能够加以利用，高质量的动物产品可以成为蛋白质和脂肪的极佳来源。随着成本效率的提高，来自藻类和微生物的蛋白质和油的新来源可以提供替代选择。酶、益生菌和益生元、植物源化合物和有机酸的使用正在被证明可以改变肠道菌群，改善健康、消化和性能。改进的制粒和挤压技术，以及对精磨、预处理、制造和干燥温度的关注，区分出高质量的饲料。 Application of post-pelleting technologies such as vacuum coating has allowed feed production with higher lipid content and enables addition of enzymes, attractants, carotenoids and other heat-labile supplements. Expanding use of floating feeds for top-feeding fish can improve sustainability by increasing efficiency of delivery.

生产系统技术的进步也有助于可持续的产业扩张。再循环技术正在通过自动化的生命支持系统、改进的废物回收、专门的饲料和基于可持续性指标的更好的效率得到改善。贝类生产研究正在推进生殖控制、幼虫生产、健康、捕食者威慑和生物污染控制。网箱生产得益于自动化程度的提高，疾病和寄生虫的综合控制，先进的工程技术，饲料和饲养系统，以及环境性能的监测。在减少交换生物絮体的池塘和池系统中饲养无病、转基因虾和罗非鱼的技术使废物就地循环利用，提高饲料转换效率，减少环境影响，同时提高生物安全、健康和成本效率。综合多养水产养殖的研究工作重点是应用生态系统为基础的方法，将水产养殖(如鱼类)与有机萃取水产养殖(如贝类)和无机萃取水产养殖(如海藻)结合起来。所有这些生产系统技术都受益于信息和通信系统的扩展，这使得生产的每个阶段都有了进步。这些和其他例子表明，未来以科学为基础的创新将有助于满足日益增长的粮食需求，同时改善全球水产养殖业的社会、环境和财政可持续性。