沅江地处洞庭湖腹地，是全国商品鱼基地。沅江淡水面积广大，适合多种鱼类养殖，人工养鱼是沅江经济支柱产业之一。近年来，洞庭湖野生鱼的种类和产量在逐年减少，主要靠内湖人工养殖供应市场需求。人工养鱼大都是利用池塘或网箱，即定位投料养殖。
通过调查，笔者发现这种定位的投料养殖方式严重影响水体，造成水质污染，且成本高，鱼质差，还影响多种稀有鱼种的繁养。如果能充分利用湖中天然的饲料养鱼，不仅能降低养鱼的成本，节约池塘养鱼所用耕地，还能大大提高鱼的产量和品质，促进养鱼业的发展。
经反复调查和认真讨论，笔者确定了一个研究项目：研制一种使家养的鱼能在洞庭湖内像在草原牧牛、牧羊一样流动牧放，且主要靠天然饲料养鱼的装置，命名为“可控式天然湖泊牧鱼船”。
设计基本思路是：利用风力、水力、太阳能为动力，带动船体运动，节约能源，减少污染；把船设计成与网箱一体化的透水“无底船”。用橡胶气囊为“浮子”，通过改变充放气体的体积改变船的沉浮状态，随水的深度改变养鱼舱的沉浮高度，养鱼舱设计成容积可变的活动式鱼舱，调节鱼的密度，船体在游牧过程中其宽度及养鱼舱深度、宽窄随河道水位深度与宽窄变化而变化；利用水中的天然饲料为鱼类食物，减少投料，节约成本，提高鱼的品质；船体移动，实现鱼的游牧，净化水体，减少污染，保护珍稀鱼类的繁养；利用电子监控技术，智能化控制鱼舱的容积，船体移体，加氧等。
整个研究设计技术方案如下：
根据对比实验，固定式网箱养鱼密度太大，不利于鱼的生长，设计活动式网箱，可在牧养过程中扩大网箱容积，减小密度。笔者提出的集约式牧养技术，必须让网箱能在水体中游弋，就要求船与网箱一体化，即可透水的“无底”船，由此可采用橡胶气囊作为“浮子”，通过充、放气体，改变气体的体积来改变排水量。利用由此变化的浮力来改变牧鱼船的漂浮状态。船的宽窄必须适应湖面大小的变化，则牧鱼船的养鱼舱要设计成船体宽窄可伸缩式养鱼舱。
牧鱼船要根据水质情况、气候情况等条件的突变实现智能调控。气候情况可由气象部门提供；而水质情况，通过配备水质监测仪实现及时调控和通报。牧鱼船的调控可从水质监测仪中输入信息，通过电子控制技术实现自控，通报，还可利用移动通讯方式向养鱼专业户提供信息，设置专用信号。
监测、控制、通报需要提供相应的能源。解决的办法是，利用太阳能电板，把太阳能转变成电能。船体移动可以利用风帆集合风能及水的动能作为动力，在无风的条件下，还可利用蓄电池储存的电能作为动力，以利保护生态环境。
此项设计的预期效果是结构简单，成本低，使用可靠，便于推广，能有效提高鱼的产量和品质，降低成本，减少污染，节约耕地。
这一项目应用的科学方法与原理是：应用鱼的生物学，生态学原理，分析论证了“牧鱼”这种原创思路的可行性；采取实地考察调查研究的科学方法，了解现实池塘和网箱养鱼的技术，为研究“牧鱼”技术奠定了基础；运用对比实验的研究方法，探讨了“牧鱼”养殖技术的实用性；借鉴保护生态环境的轮休恢复机制和流体力学原理，能量转换原理，电子监测与控制技术等，对牧鱼船进行了有相当科技意义的工程技术设计。
通过上网和到图书室查找资料，笔者了解了鱼的生存条件和生长规律及目前国内人工养鱼的情况，得到了理论依据。
笔者到湖南省水产研究所找刘杨教授咨询有关理论和技术问题，并得知适合家养的鱼类通常在距水面1.2—1.5米的区间活动，且鱼在动水中比静水中生长得快，吃天然食物的鱼比吃人工饲料的鱼品质要好（所含蛋白质和氨基酸成分高）。
笔者到鱼乡进行实地考察，了解固定式的网箱，池塘投料养鱼情况得知，这种养殖方式成本高，水体污染严重，市场价格低，每公斤比野生鱼低2元。主要原因是鱼的口味比野生鱼差，多种鱼类，尤其是珍稀鱼类如银鱼就不能养殖。
实验过程：把机动船捆绑在网箱上，带动网箱群移动；将即将报废的木船出掉船底装上网与风帆；用橡胶气囊改变充气体积的变化，控制船体沉浮，把养鱼舱制成可伸缩，即改变舱的容积和鱼的密度，用风力、水力、太阳能代替机械动力。实现牧鱼。
专家认可这一研究发明与制作，认为主要贡献是：提供了“牧鱼”这一原创的养鱼观念和技术方案，为科学养鱼，保护环境开辟了新的途径；设计了利用天然饲料养鱼的集约化牧养的生态牧鱼船，为牧鱼养殖新技术提供了智能化硬件设施；可改变船体漂浮状态、养鱼舱容积的“无底船”，用来提供能源的可伸缩，可改变角度的太阳能、风能一体式帆板等，是造船工种技术方面的创新设计。
