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水產養殖工程是專門從事水產養殖裝備及技術研究的傳統優勢專業領域，始於建所初期。二十世紀七十年代，為解決制約我國淡水養殖增產的瓶頸問題，漁機所率先研制發明了“葉輪增氧機”，從而為我國水產養殖業向“高產密養”發展奠定了裝備技術基礎。50年來，該專業領域科研人員先後創新研制了葉輪式增氧機、水力挖塘機組、工廠化水產苗種繁育系統、工業化循環水養殖系統等壹系列先進的水產養殖裝備，不斷推動水產養殖裝備技術的進步與發展。
該專業領域以養殖可持續發展為首要目標，著力開展養殖水凈化機理、水處理技術及關鍵裝備、工業化養殖模式構建等方面的研究，主持多項國家和省部級科研課題，研制的微濾機、自動化水質監控系統等養殖水處理關鍵技術和裝備，獲國家發明專利授權20余項，為我國水產養殖產業可持續發展提供了強有力的科技支撐。
池塘生態工程是二十壹世紀初建立起來的專業領域，由養殖生態工程、漁業數字化、養殖機械化等研究整合而成。主要從事養殖環境與生態工程、養殖設施、漁業數字化和養殖機械化等方面的理論技術研究，依托建設有“中國水產科學研究院池塘生態工程研究中心”和“中國水產科學研究院池塘養殖工程與設施功能實驗室”。2005年以來，該專業領域先後主持國家科技支撐計劃、上海市農委科技興農重點項目、863計劃課題、國家大宗淡水魚產業技術體系、國家公益性行業（農業）科技專項等各類課題20余項。
該專業領域重點開展養殖環境科學與生態工程化技術、養殖設施與規範化技術、漁業數字化技術與系統、養殖機械化技術與設備系統等的研究，建立了國內首個池塘養殖數字化管理系統和生態工程化養殖小區模式，並率先在全國開展了老舊池塘改造與養殖模式升級工作。
海洋漁業工程領域集合了漁機所二大傳統優勢專業壹漁業儀器和漁船甲板機械。二十世紀六十年代起，漁機所在漁業儀器領域，先後研制了國內第壹臺“雙曲線時差定位儀”和“探魚儀”．九十年代率先實現“全球衛星導航儀”《GPS》的國產化；在漁船甲板機械領域，成功研制了國內第壹臺“中高壓液壓圍網起網設備”、“雙鉤型織網機”，以殛載人航天工程的“高海況打撈設備”。這些成果對我國海洋漁業生產力發展具有革命性的推動作用，填補了我國海洋漁業裝備的空白，縮小了與世界海洋漁業裝備技術的差距，部分成果達到了世界領先水平。
該專業領域重點從事近海、遠洋漁船捕撈機械液壓系統成套裝備研究與推廣應用，以及魚群水聲探測技術研究及助漁儀器研究，推動海洋捕撈工業化高效生產。研究海洋漁業和工程專業化裝備，拓展應用於深水網箱和大水面網箱養殖系統、高海況飛船返回艙打撈系統、深水勘察船勘察提取設備及其波浪補償控制系統、海洋工程變幅起重系統等，提高了專業領域的集成創新的能力。
水產品加工機械工程研究創建於建所初期。二十世紀六十年代始，研制成功了國內第壹臺“船用臥式平板凍結機”、“臥式片冰機”和“魚片聯合加工機”等裝備，突破了我國以鹽腌為主要手段的水產品加工儲存方式，走出了我國水產品加工裝備研發的第壹步。二十世紀八十年代又成功研制了“魚肉采取機”、“管冰機”、“高溫高壓殺菌裝置”、“冷熱風幹烘設備”等多項科研成果，為我國水產品加工、流通以及水產品價值提升提供了有力的技術支撐。
該專業領域重點開展水產品保鮮保活、水產品初加工、加工副產物的綜合利用以及水產品船上加工等技術及裝備的研究，依托國家“863”、國家科技支撐計劃、農業部“948”以及國家農業產業技術體系建設等平臺，先後取得了“冷凍魚糜加工技術及裝備”、“海參前處理加工生產線”、“蛤類清洗分級技術”等科研新成果並獲省部級獎。 飼料加工機械工程研究是隨著我國池塘養殖規模與技術的發展應運而生的，主要解決養殖過程中漁用飼料加工裝備的技術問題。二十世紀七十年代以來，漁機所先後成功研制國內第壹套“平模式硬顆粒飼料加工成套設備”、第壹臺“膨化顆粒飼料機”，承擔完成“啤酒糟飼料蛋白加工工藝及設備”、“鹵蟲卵加工設備”等國內空白項目。這些成果隨著深化研究和應用推廣，對我國淡水水產養殖和漁用飼料的發展做出了重大的貢獻。
該專業領域將重點開展動植物復合發酵飼料加工技術及裝備研究，並持續開展擠壓脫水、幹燥及膨化設備的改進與完善。研究成果“發酵豆粕加工工藝及設備研究”，通過對發酵系統優化、關鍵設備及零部件改進，有效地提高了發酵豆粕的質量和產量，在多家飼料生產企業中得到成功應用。
漁業船舶的研究始於漁機所建所初期。長期以來，漁機所在漁業船舶專業領域主要就圍網、拖網漁船及漁業輔助船舶等開展設計研究，研制了多個優良船型，先後完成了我國第壹批圍網漁船、混合式漁船、拖網漁船、冷海水運輸船等各類型漁業作業船舶和漁業輔助船舶，其中圍網漁船是我國最早的圍網鋼質漁船，部分船型經多家船廠建造，數量達近萬艘，成為東海漁區的主要船型之壹。這些船型的推廣普及，為我國漁業船舶設計和制造的科技進步與發展，為我國捕撈漁業裝備的現代化做出了歷史性的貢獻，並產生了巨大的經濟效益和社會效益。
該專業領域重點開展漁業作業船舶工程技術、漁船節能技術的研究，承接船舶設計業務。開展了上海市和江蘇省漁船更新改造標準化船型研究與設計，並與北車合作研發了我國第壹艘電力推進36.5 m漁船。2012年，更新改造的SH821型標準漁船船型被評為“全國十大標準化優秀船型”。
漁業機械、儀器產品、船用產品、環保產品的質量檢驗、檢測，相關產品的標準化研究和檢測方法研究，相關產品的國家質量監督抽查任務、第三方公正性檢測任務。