细腻的沙滩上，潮起潮落间，白色浪花变成透明的泡沫，这里是厦门观音山沙滩。每每走过这里，蔡锋都会抓起一把海滩的沙子，揉搓察看一番。每到有沙滩的地方，他都会向当地人询问沙滩的状况，看一看、摸一摸沙滩的沙子。但观音山有的不同，这里是蔡锋从事沙滩修复保养维护的起点，也是国内拓展沙滩修复保养维护的起点，更是构建国内沙滩保护修复技术体系的起点。

▲蔡锋

钟情科研的蔡锋常常让人称为“蔡沙滩”。“我的理想就是科技赋能，为国家守护好每一片沙滩。”2024年6月24日，2023年度国家科技奖励大会在北京人民大会堂举行。自然资源部第三海洋研究所（以下简称“海洋三所”）牵头完成的“复杂海岸环境沙滩保护修复重点技术与应用”项目荣获国家科技进步奖二等奖，项目第一完成人蔡锋及其团队参加了大会。

“每每看到海岸破坏受损，我都会想怎么样保护这类海岸，达成人海和谐的可持续进步。”蔡锋说，“国内社会进步的需要、海洋环境保护的重压和作为海洋人的使命感，让我选择了保护修复海岸这个范围。”这一项目形成了从沙滩保护修复基础理论研究、重点技术研发到工程应用推广的系统性原创成就，不只填补了国内沙滩修复综合技术空白，更推进了国内海岸保护理念的转变和海岸防护技术的进步。

第一个海滩保养维护工程

1999年十月9日，9914号台风登陆，狂风裹挟着暴雨直扑厦门。在轮渡码头附近，几十吨重趸船在风浪的冲击下，拉断可以承受45吨拉力的铁链，在风浪中颠覆，仅半小时就遭受没顶之灾。市区街道上，大半行道树被吹倒，甚至连根拔起，大型广告牌、霓虹灯箱被撕裂后随风飞舞。1999年《中国海洋灾害公报》如此记载“9914号台风风暴潮灾”：厦门出现最大风疯涨水122厘米……受灾人口76.25万人，淹没农田2445公顷，死亡失踪12人，损毁船舶2166艘，损毁堤防21.4千米，直接经济损失9.3亿元。

9914号台风同样给厦门海岸带来巨大破坏，蔡锋就此拓展了深入研究，探讨海滩风暴效应，逐步形成了对华南海滩动力过程的认识，揭示了其浪潮控制模式，并开始考虑怎么样保护和修复海岸，抵御海岸灾害。

海岸为什么会被破坏？强潮与强风暴只是表象，追根溯源在于高强度人类活动。滨海沙滩的沙子主要来自河流入海沉积的沙子和海边石头风化带来的沙砾。20世纪90年代以来，伴随沿海经济和社会飞速发展，特别是在大规模填海工程、高强度近岸采砂和不合理沿岸工程建设等原因影响下，半数以上沙滩持续侵蚀退化，沙子流失紧急，海滩变窄、滩面高程变低。这不只让海滨很难抵御风暴潮等极端动力灾害，还会致使海岸带固有些生态活力、环境弹性渐渐减少，甚至海岸生态价值的永久性减少。为了防灾，大家建起了护岸、防波堤、丁坝群等，但这种“硬防护”护岸不护滩，改变了水动力，加之极端天气频繁，台风、风暴浪致使沙子迅速流失，最后导致沙滩不可逆地被侵蚀破坏。

那样，怎么样重塑海滩地貌、增强沙滩的稳定性？“硬”的不可以来“软”的，也就是海滩修复保养维护，这是砂质海岸柔性防护的主流技术。在自然供沙不足时，通过人工方法在受侵蚀的海滩进行补沙修复，增加海滩后滨（平均潮位与最大波浪达到上界之间的地带）的宽度，保持、修复或重塑海滩功能。欧美等发达国家早在20世纪中期就拓展了海滩保养维护修复技术的研究和实践，并在90年代形成了适用各自状况的理论和技术。国内直到2005年前后，才开始看重海滩保养维护修复技术及应用研究。

厦门是一座典型的海湾型城市，城在海上、海在城中。保护和合理的利用宝贵的海岸空间资源，一直是其进步的重点问题。2007年，为解决海岸蚀退、滩面裸露、无亲水空间等问题，厦门启动了观音山沙滩修复工程，这是中国大陆首次海滩保养维护实践尝试。蔡锋带领海洋三所海滩动力地貌与海滩保养维护研究团队，剖析强潮与强风暴特点，探索性提出分层修复办法，形成了1.5千米的稳定沙滩，获评“出色海洋工程”。

拥抱挑战，才有革新

以厦门观音山沙滩修复工程为起点，海洋三所团队承担了全国约半数中央资金支持的沙滩修复项目，在各地拓展了120多个海滩修复保养维护工程，累计修复海滩岸线长度百余千米。国内岸线曲折、动力环境多变、人工岸线占比高，基于复杂环境的沙滩保护修复是一项重大挑战。蔡锋不怕挑战，由于“拥抱挑战，才有革新”。海滩受损缘由不同，海滩保养维护策略也各异。为探寻最好策略，团队成员各抒己见，常常争论到深夜。正是在一次次智慧碰撞中，一个个难点被解决了。

▲蔡锋荣获2023年度国家科技进步奖二等奖

厦门天泉湾海岸长期受台风风暴潮影响，护岸外海滩侵蚀退化紧急，护岸工程多次损毁。若使用传统的补沙修复，沿岸泥沙流失率大，岸滩稳定性差。海洋三所团队多番研讨后，革新了分层卵石保养维护技术，用砾石级别的材料作为海滩保养维护填充物，设计了滩面耗能层、渗透垫层、基础层构成的3层组合断面结构。修复前后沿岸净输沙率减少80%以上，岸滩稳定性显著提高，海岸防护能力很大提高；修复工程还很大改变了海岸生态景观，天泉湾海岸成为国内柔性海岸防护的经典示范。

厦门会展中心海岸是20世纪末围海造地形成的人工海岸，排水管直排入海引起侵蚀、岸滩失稳等系列难点。海洋三所团队从海滩系统整体特点考虑，综合运用沙滩保养维护、拦沙堤构建与连岛沙坝式管涵端头设计等技术进行围填海岸线系统整治修复。修复后，这里形成1900米长的优质滨海沙滩岸线，很大提高了岸滩的整体稳定性和生态景观成效，有效解决了海岸排洪与沙滩稳定间的矛盾，为围填海海岸的生态提高提供知道决策略。

在厦门同安湾西岸，天然沙滩被破坏殆尽，湾内环境下泥沙长年淤积，加之沿岸工业、生活、养殖污水的无序排放，海岸带环境持续恶化。修复治理后，同安湾纳潮量增加4400万立方米，海域水体交换能力提高30%，长毛对虾、白海豚等消失多年的海洋生物重新出目前这片海域。过去的“烂潮滩”变成了拥有黄金沙滩、彩虹跑道、环东滨海浴场等网络红人打卡点的“浪漫路”。

针对台风频发、冬天风强烈的福州长乐下沙海滩，海洋三所团队研发出“强风区海岸多峰多层沙丘修复技术”，通过“沙丘＋植被”办法修复海滩，同步提高防灾减灾功能与生态功能。洁白别致的海螺塔、广阔绵密的白沙滩、一望无际的碧海水，叫人们在1986年建成的长乐下沙海滨度假村又找回了童年记忆。

珠海香炉湾沙滩，直立海堤破坏了自然岸线，滩面空间紧急不足、无后滨缓冲，是典型的“有岸无滩”。团队借助岬头和拦沙堤构建岬湾，提高海岸稳定性和减灾能力；同时，修复后滨植被，塑造亲水空间，提高生态韧性，为硬质海岸线的生态化、韧性提高提供了科学解决方法。成就获得了住建部颁发的“中国人居工程范例奖”。

近年来，台风频繁袭击厦门、珠海等城市，这是对海滩保养维护工程的严苛检验。2016年“莫兰蒂”、2017年“天鸽”、2018年“山竹”台风后，海滩保养维护团队的员工第一时间赶到修复的海滩，海滩、海岸在历程狂风暴浪后依旧安好，发挥着好的海岸防护用途。

构建沙滩保护修复技术体系

在国内，国内海岸线长度约1.8万千米，其中砂质海岸约5000千米。这就是海洋三所团队的工作场域。过去20年里，蔡锋和团队几乎走遍了全国沿海区域的海滩，为了研究海滩风暴效应，他们甚至追着台风跑。

追风踏浪的时光里，海洋三所牵头，联合河海大学、中国海洋大学、国家海洋环境监测中心、自然资源部海岛研究中心，5家单位协同攻关，形成了从沙滩保护修复基础理论研究，到重点技术研发，再到工程应用推广的系统性原创成就，构建了合适国内复杂海岸环境的沙滩保护修复技术体系。

蔡锋说，沙滩保护修复技术体系革新主要体目前3个方面。第一，揭示了破波带强非线性波浪演化机理，说明海岸沙坝时空演化的波流耦合用途机制，打造了潮汐影响下的沙滩风暴响应模式，达成了强潮沙滩动力地貌过程的理论突破，为复杂海岸环境下沙滩保护修复提供了要紧的理论支撑。第二，研发了高精度、多要点沙滩动力地貌模拟重点技术，革新岸线—岸滩—结构物冲淤演变多维度模拟办法，自主研发了多要点非线性沙滩动力地貌演变数值模拟系统，将破碎波高计算精度提升了19%，悬沙层化条件下的净输沙率计算精度提升了32%，攻克了多维度、全周期沙滩演变及工程响应模拟难点，为沙滩修复提供一流的成套精细化模拟剖析工具。第三，革新了样本扩容与自适应阈值相结合的沙滩修复工程设计极值推算办法，创造生态友好型的沙滩修复结构、保持系统平衡的泥沙精确调控技术和基于自然的适应性沙滩修复技术，突破了传统沙滩修复技术的动力环境局限，系统解决了侵蚀热门形成、水体交换减弱和生态景观受损等很多难点。

2010年以来，中央投入海洋生态修复资金超270亿元，全国累计推行了58个“蓝色海湾”整治项目、24个海岸带保护修复工程、61个渤海综合治理攻坚战生态修复项目等一系列重大项目。研究团队研发的系列沙滩修复技术被自然资源和生态环境主管部门、科研院所和工程设计单位广泛使用，支撑了中央专项的有效推行，推进达成了海岸系统修复和综合治理，构建了陆海统筹、人海和谐的海洋空间开发新格局，形成了“科技借势、科学治理”的海岸保护修复新态势。

同时，推广应用于韩国、泰国、印尼、阿联酋等“一带一路”沿线国家的海岸防护和沙滩资源保护，指导了韩国釜山、泰国芭提雅等沙滩修复项目，阿联酋迪拜、印尼等地的岸滩防护工程，达成了“技术出海”。

技术之争的尽头，是标准之争。2018年，海洋三所牵头编制的海滩保养维护行业准则《海滩保养维护与修复技术指南》颁布。现在，国内海滩保养维护范围已经颁布实行了4项行业准则、3项团体标准，国家标准也在报批中，形成了国内我们的海滩保养维护技术体系。除此之外，他们还出版《中国海滩保养维护技术手册》等10部专著，获授权创造专利42项、软件著作权重10项、实用新型专利3项，发表论文300余篇。

“海洋二代”

蔡锋是一名不折不扣的“海洋二代”。他1965年生于福建龙海市，爸爸妈妈亲都是在海洋三所从事海洋科学研究的科研职员。青少年时期课余时间多，他都是在海洋三所附近的海边度过。“我从小就与海为伴，沙坡尾、白城海滩到黄厝海岸，都留下过我的身影。这类青春印记，为我以后从事海洋科研工作埋下了种子。”

1982年，蔡锋考入山东海洋学院（现中国海洋大学），1986年考取了海洋三所与厦门大学联合培养的海洋地质硕士研究生，1989年毕业后进入海洋三所工作，2000年重返母校中国海洋大学，攻读海洋地质博士研究生。除此之外，他还在日本学习海上调查，在德国学习实验技能，在澳大利亚学习生态保护，到美国特拉华大学和南佛罗里达大学拓展海岸动力学合作研究。“沙滩研究是交叉学科，包括地形地貌、沉积、动力及生态保护等问题。这类国外历程对学科交叉研究非常有帮助。”

一名科研工作者，不只要有“术”，还需要抵御魅惑干扰的强大定力、塑造高效率高凝聚力团队的合作精神。“将我引入海洋地质学专业研究的，是国内老一代从事孢粉研究的著名学者陈承惠。我是陈老师的第一个硕士研究生，他平淡朴实的为人作风培养了我在学术上脚踏实地、不与人争名利的性格特点。”“我的博士导师夏东兴研究员，是著名的海岸带研究专家。他让我愈加专注海岸动力地貌的研究，尤其是沙滩的研究。他教我怎么样待人处事，怎么样愈加包容地与人相处。”“还有海洋三所陈峰研究员，他给我不少机会，让我掌握怎么样带领团队拓展调查研究，成为项目的核心骨干。”……一路走来，师长、前辈、同行对蔡锋影响非常深，他说：“假如说我目前获得了一点成绩，不能离开他们对我的培养、信赖和支持。”

踏实为学、宽容无私、有大局观，与带领团队调查研究的实践历程，让蔡锋渐渐成长为一名管理者。2017年，他开始担任海洋三所所长。从出生到求学到工作再到担任所长，蔡锋的个人历程和海洋三所的进步早已交织在一块，你中有我、我中有你。所以，一说起海洋三所，他如数家珍：海洋三所多年来重点进步了深海生物研究与海洋生物资源开发借助、全球变化与地区海洋响应、海洋生物多样性与生态系统保护、应用海洋学4个学科范围12个研究方向；有自然资源部重点实验室2个、自然资源部工程技术革新中心1个、福建重点实验室3个和自然资源部野外科学观测站2个，与面向服务经济社会建设为主的厦门海洋工程勘察设计研究院公司；经过60多年的进步，海洋三所形成海洋生态保护修复、海洋生物资源开发借助两个优势学科，已经成为国内海洋科学研究的要紧力量，在国际上具备肯定的知名度，为国内海洋科技进步、海洋综合管理、海洋经济进步、海洋权益维护和海洋生态文明建设作出了要紧的贡献。“大家要聚焦海洋生态文明建设，支撑好海洋生态保护修复的职责，同时深耕海洋医药与生物制品的研发，推进一批海洋生物制品的企业达成产业升级。”蔡锋说。

海岸保护再升级

厦门观音山海滩外的人行道上，有一个小小的圆形铆钉，这是沙滩的监测固定点。海滩就像人，生病了，要对症下药，进行修复；治愈了，要监测保养维护，保证长久健康。而这类点，就是来监测波浪、潮汐变化的，台风等极端天气到来前后，在监测点记录沙滩变化，依据监测数据评估保养维护成效。

▲蔡锋现场考察海滩

2018年，蔡锋带领研究团队开始以“海滩”为研究对象，全方位而系统地拓展深入研究，在海岸监测新技术研发、海滩风暴效益的深入研究、河口海岸过程的相互用途、海滩资源管理、海岸生态化防护等方向同时出击。

假如说，沙滩保护修复技术体系，使国内海岸保护理念达成了从被动防御到主动适应的转变。那样，以“海滩”为研究对象的新一轮攻坚，不只重视地貌系统修复，关注海滩的减灾防护能力，还要探索地貌系统和生态系统的相互用途，关注生态系统的活力、经济开发的可持续力。

而这也是现在最受关注的范围。受全球气候加速变化和高强度人类活动双重重压胁迫，海岸侵蚀与生境退化已成为全球面临的一同威胁。联合国“海洋十年”和国内“国家适应气候变化策略2035”都明确提出海岸韧性提高的目的和举措。因此，研究海岸地貌系统与生态系统相协调的生态保护修复理论和技术，探索合适于不同修复场景的活力海岸模式，成为国内外研究的热门和难题问题。

依托国家重点研发计划“典型海岸侵蚀防护与活力海岸构建重点技术”，海洋三所团队从智能立体监测、侵蚀风险预警、生态地貌演化模拟、侵蚀防控与生境修复技术研发等方面拓展系统研究，探索减灾防护能力、生态系统活力、经济开发活力提高融合的活力海岸构建模式并拓展示范应用，旨在提高国内海岸防护功能、构建健康生态系统并推进滨海经济进步。

高水平保护海岸已然成为将来进步的方向，蔡锋也开始对下一步的科研进行规划。一是进一步学科交叉，探讨海岸地质地貌-动力泥沙-生态环境-人为活动之间的深层次联系，揭示海岸新型污染物、微生物的生态环境影响机制。二是推进海岸带监测预警的自动化，结合AI大模型打造数字孪生海岸带，深入揭示海岸地貌-生态过程，支撑海岸带保护和管理。三是看重社会-生态系统研究，探讨人为活动参与下的海岸带过程，寻求全球气候加速变化影响下海岸带适应性管理的方案和可持续进步的达成路径。四是研发海岸高水平保护重点技术，打造基于海岸生态系统长效效应的海岸生态修复办法体系，构建适用于国内高强度开发的活力海岸。

采访结束时，说到学者抑或管理者的身份选择，蔡锋说：“假如要从中选一个，那我还是更想做学者。作为管理者，我更多的是感到一份责任、一种重压，而从事科研，我感到一种放松、一种兴趣。无论是一个人考虑还是和同事们研讨，都是一件非常开心的事情。”说这话时，蔡锋的脸上有经过岁月磨砺的坚毅，更有少年时在沙滩上乘风踏浪的沉静。

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