核心提示

海滩，是砂质海岸的核心地貌单元，具有稳定岸线、防灾减灾、生态安全等重大意义，以及公共服务、文旅休闲等重要功能，在沿海生态文明建设和经济社会发展中发挥着不可替代的作用。

20世纪80年代起，我国沙滩侵蚀加剧，影响自然岸线比例。目前，我国约80%海岸的侵蚀脆弱性处于中高程度。海滩修复成为社会急需，但曾几何时，适合我国复杂条件的海滩生态修复技术还是空白。

面对国内无经验、无技术、无标准的困境，自然资源部第三海洋研究所（以下简称“海洋三所”）研究员蔡锋组建了海滩生态保护修复团队（以下简称“团队”），带领中坚骨干、青年科研人员，三代科研人接续攻坚，形成本土化、精细化的国产海岸保护修复技术创新成果，获国家科技进步奖二等奖；20年如一日踏浪护岸，让国内外120余处海滩重焕生机，为解决全球沙滩侵蚀难题贡献了中国智慧。

近日，蔡锋荣膺第四届全国创新争先奖，带领的海洋生态修复创新团队荣获“中国青年五四奖章集体”暨新时代青年先锋奖。以青春护山海、以科技守海疆，他们用20年的坚守，诠释新时代海洋科研工作者的使命与担当。

破局攻坚

开创我国大陆沙滩修复先河

又是夏日踏浪时。厦门观音山沙滩，戏水赶海的游人如约而至。

在沙滩上，海洋三所研究员、自然资源部海洋生态保护修复重点实验室主任蔡锋照例抓起一把沙子揉搓。从沙子粒径，到沙滩的滩面形态、潮位变化，对每处细节，他都观察得非常仔细。

30多年来，被戏称为“蔡沙滩”的蔡锋几乎走遍全国沿海地区的海滩。观音山沙滩正是他与团队研究沙滩修复的起点，也是我国大陆海滩保护修复实践的起点。

从小与海为伴的蔡锋对厦门的沙坡尾、白城海滩、黄厝海岸十分熟悉。“这为我从事海洋科研工作、守护大海埋下了种子。”

20世纪80年代起，因台风风暴潮侵蚀和无序采沙、围海造地、近岸养殖等人为活动，包括厦门在内的滨海城市沙滩大多持续退化，这也是全球共同的难题。

蔡锋清楚地记得，1999年的9914号台风登陆厦门，导致厦门76.25万人受灾，损坏堤防21.4千米，直接经济损失9.3亿元。环岛路的沙滩损毁让他无比焦灼与惋惜，“退化的沙滩，不仅失去亲水价值，更丧失了抵御灾害的能力”。

他研究发现，当时国内的海岸防护普遍依赖海堤、防波堤等“硬工程”，看似坚固的设施却“护岸不护滩”，反而人为改变近岸水动力，加速泥沙流失，让沙滩一步步退化。

2006年，观音山沙滩修复工程开始酝酿，由蔡锋牵头实施，彼时，欧美等发达国家已经在沙滩修复领域探索数十年，相比之下，我国沙滩保护技术相对落后。而我国岸线曲折、动力环境多变、人工岸线占比高，在此复杂环境下，沙滩保护修复照搬国外技术根本行不通。

那段日子，蔡锋带头扎根现场，顶着烈日、海风，在潮起潮落间勘测海岸环境、波浪潮汐；实验室灯火常亮，团队成员激烈研讨，反复推演，常常争论至深夜。

一改传统的“硬防护”思路，他决定采用“柔性修复”方案为沙滩“疗伤”。围绕地貌稳定性，初次尝试的研究团队边研究、边论证、边设计，历经一年多前期论证，制定了海滩养护的技术流程，“分层修复”的创造性关键技术既提升修复工程的稳定性，又保留沙滩的生态功能。

海洋三所海洋与海岸地质研究室主任戚洪帅当年作为蔡锋团队里的一名博士生，全程参与修复。

“此前，没人相信沙子能在海边停住不动，也没人相信往海水里抛沙子能成为防护措施。”他说，经过多年对海滩风暴效应的研究，他们掌握了在波浪作用下沙滩运动与变化的规律和特征，还掌握了要如何选对沙子、放对修复位置、预测变化等技术。

他说，比如粗一点的沙子易形成较宽的干滩，细沙更倾向于向海运动，在施工中通过分层补沙提升海滩稳定性，同时拓展利用功能。

“2007年观音山沙滩修复工程完工，为岸线补沙121万立方米，形成了18万平方米的干滩。”蔡锋说，长1.5公里的荒芜岸线变为兼具防灾、生态、休闲功能的滨海空间，成为我国大陆首个正规海滩养护项目，并于2018年获评“优秀海洋工程”。

2016年，“莫兰蒂”超强台风正面袭击观音山，海滩有效抵御了台风暴浪，发挥防灾减灾功能，成为守护城市的天然屏障。从修复完成至今，他们对观音山沙滩开展常态化监测，发现沙滩始终保持稳定，近20年无明显异变。

这一“治愈”案例让蔡锋坚定了沙滩修复的科研方向。“从开展规律性研究，到通过科研赋能生态修复，这既是社会发展的需要，也是我们海洋人的使命。”

因滩施策

构筑海岸守护中国范式

以观音山为起点，蔡锋带领团队走遍我国沿海省份，逐步摸清砂质海岸特征，并扛起全国近半数中央资金支持的沙滩修复工程。

“海滩的自然禀赋不尽相同，所面对的不利条件也不尽相同，包括强侵蚀、强风、强动力等。”戚洪帅说，蔡锋老师教导大家“拥抱挑战，才有创新”，要勇于直面困难，基于实际、因势利导，为每片海滩找到适应性的修复方法。

厦门岛南端的天泉湾海滩，成片卵石在浪花中铺展。这片独特的卵石滩曾是团队面对的一块“硬骨头”。

“天泉湾海岸有强动力侵蚀的难题，海岸侵蚀退化严重，护岸多次损毁。如果采用以往的补沙修复方法，稳定性较差。”戚洪帅介绍说，团队没有退却，历经3年攻关、上百次试验和模型分析，创新利用“分层卵石养护技术”进行修复，让沿岸净输沙率降低80%以上。

10多年来，这片卵石滩依旧稳定，还成为当地的特色景观，成为我国柔性海岸防护的经典示范。

在珠海香炉湾沙滩，团队面临着又一项特殊挑战：直立海堤破坏了自然岸线，滩面空间严重不足、无后滨缓冲，是典型的“有岸无滩”，生态功能脆弱。

在这里，团队扎根4年。经过反复调查研究，他们最终设计出利用岬头构建出岬湾的方案，提升了海岸稳定性和减灾能力；修复后滨植被，打造亲水空间，提升了生态韧性。

针对福州市长乐下沙海滩频遭台风、强烈冬季风侵蚀的现状，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”的方法修复海滩，同步提升防灾减灾功能与生态功能……

截至目前，国内百余处、200多公里受损沙滩得到了团队的“柔性修复”，重焕生机。近年来，台风频繁袭击厦门、珠海、海口等城市，沙滩的柔性防护体系展现出远超传统“硬工程”的韧性，发挥出良好的海岸防护作用。

在一次次的“因滩施策”实践中，他们取得了一系列理论突破，创新构建起一套适配中国复杂海岸环境的完整沙滩保护修复理论和技术体系。2023年，由海洋三所牵头研究并实施的“复杂海岸环境沙滩保护修复关键技术与应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。

实践路上，团队牵头制定了7项行业标准、3项团体标准，推动国家标准落地，出版多部专著，发明数十项专利……完成了从技术探索到标准引领的进阶，构建起一套中国海滩保护与修复范式。同时，该技术依托“一带一路”国际合作平台，先后落地韩国、泰国、印尼、阿联酋等国，为解决全球沙滩侵蚀难题贡献中国智慧。

数智赋能

开启“活力海岸”新局面

在观音山沙滩后滨，几处绿色幔帐围起了不同形态的沙丘，蔓延着各类植被。该团队的何岩雨博士挥汗如雨，查看沙丘变化、苗木长势，记录植被分布，观测风沙对植株的影响。

“这里设置了三种对照，有‘单一地被植物’‘乔木+单一地被植物’‘乔木+复合地被植物’等不同生态介入手段；地势有雁阵式沙丘、高立式沙障等类型。”何岩雨介绍，这是砂质海岸生态建养综合技术实验区，是“活力海岸”的模式构建与示范应用的技术之一。

观音山沙滩修复完成20年后，团队为何又回到这里？

在沙滩保护修复技术体系成熟后，研究不再局限于海滩的地貌修复与减灾防护能力。

在蔡锋看来，沙滩、近岸水体、滨海植被、生物群落彼此依存，是不可分割的有机整体，要进一步探索地貌系统和生态系统间的相互作用，关注生态系统的活力、经济开发的可持续性，以提升海岸韧性。“科研要紧跟社会与时代需要，这更符合我国迈入高质量发展阶段的海岸治理需求。”

依托国家重点研发项目“典型海岸侵蚀防护与活力海岸构建关键技术”，蔡锋带领团队研发出地貌与生态相融合的防护技术体系，并创新提出“活力海岸”理念——人与自然和谐共生、海岸地貌系统与生态系统相融合、开发利用与生态保护相协调的，同时具备减灾能力、富有生态活力与经济活力。

着眼于解决海岸问题，开展活力提升设计，选择适应性修复技术，制定发展策略，构建适配不同场景的“活力海岸”建设技术体系……团队编制了《活力海岸构建技术指南》，并在渤海湾西南港口岸段、厦门岛东北部海岸综合示范区等地开展示范项目。

厦门岛香山—五通灯塔公园岸段是其中的典型示范案例，针对该处沙滩后滨植被不发育、后滨风沙频繁、滨海旅游服务业活力不足等问题，团队采用一系列技术开展活力提升。经评估，海滩有效抵御超强台风对海岸的侵蚀，保护了后方生产和财产安全；植被覆盖水平明显提升；所在街道的减灾能力、生态活力和经济活力同步提升。

“希望让更多海岸既是防灾屏障，也是宜居空间、富民载体，为全球海岸保护提供新的解决方案。”蔡锋说，“活力海岸”是一项跨学科研究，挑战远超以往，需要培养更多年轻人，运用最前沿的技术，让这项研究向“数据赋能、精准科创、智能优化”方向发展。为此，团队培养了30余名青年科学家、高级工程技术人员，成为我国沙滩修复领域的中坚力量。更多“90后”“00后”科研工作者接棒，为团队注入数字化、智能化新活力。

在惠安崇武西海湾的一处楼顶，海岸智能监测系统正在不间断地工作，后台根据影像画面自动转化成实时的滩面变化、海浪破碎形态等数据。

戚洪帅自豪地说，该设施是完全国产自主研发，融合人工智能、机器视觉、大数据技术，能实时捕捉岸线进退、滩面高低变化、海浪破碎形态、海底泥沙流动，每分钟传回一组全域精准数据，实现整片沙滩全年不间断地智能化监测。

硬件突破的同时，算法和数据处理技术也全方位升级。今年5月，团队公开了全球首个面向近岸波浪破碎类型分类的视频数据集VWBT-9000并全球开源，相关成果刊发在国际权威期刊《Scientific Data》上。

主力研发人员尹航博士说，数据集汇集了全球6个典型海岸视频监测站点、15台岸基摄像机的近岸破浪视频样本，覆盖崩破波、卷破波和激破波三类主要近岸波浪破碎类型，为海岸破波智能识别、动力分析提供了标准化数据支撑。

智能技术的落地正在改变海岸防灾减灾模式。“这套国产智能系统可提前预判侵蚀风险，实现常态化精准管护，既降低运维成本，又大幅提升修复效果。”戚洪帅说，目前团队已在闽粤10余处典型海滩搭建智能监测站点，为海岸动态管护、安全治理提供全新解决方案。

团队的视野还在向微观生态扩展。近年来，团队填补沙滩生态基础数据空白，建设沙滩微生物与病毒基因库，开展大尺度沙滩多介质新污染物数据集等一系列基础性研究工作。

“从技术到理念再到应用，从宏观生态到微生物，我们将持续解锁海岸生态保护的新可能，构筑生生不息的‘活力海岸’，为全球海岸生态修复与韧性发展贡献力量。”蔡锋说。