2024 - 4
非賣品
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02 卷首語
03 深深淺淺，深潛於海之間
11 守護碧海藍疆，傾聽蔚藍之聲
17 跨河海「追夢」，探索有機碳「指紋」的奧秘
22 齊心始可成事，化不可能為可能 面專題
海洋，佔據了地球表面近70%的廣袤領域，是一個龐大且複雜的自然系統。海 洋生態系統包含了豐富的物種群落，從浮游生物到大型鯨類，從淺海珊瑚礁到 深海熱泉生態系統，其間蘊藏無數生命起源與自然法則的奧秘。與此同時，海 洋在地球的氣候調節上也發揮著核心作用，海洋環流、潮汐、海流等變化。海 洋科學，作為一門研究海洋自然現象及變化規律、探索海洋奧秘、追溯生命起 源與進化進程、開發和利用海洋資源的綜合性學科，關於海洋的研究價值與實 踐意義在新世代的背景下愈發重要。
香港三面環海，海域面積一千六百五十公里，豐富的海洋資源造就了香港得天 獨厚的美麗景色。本期季刊邀得香港浸會大學邱建文教授為我們講述他潛入海 底與海洋生物的不期而遇；香港城市大學梁美儀教授分享多年來在海洋污染防 治和生態環境建設中所見所聞、所思所感，為我們打開海洋保育新視角；香港 科技大學何丁博士另闢蹊徑，結合分子生物學、有機地球化學和海洋科學，探 索河口海岸帶有機碳循環的奧秘；本期的人物專訪我們有幸邀請到香港教育大 學胡紹燊教授為我們講述香港海洋研究篳路藍縷的奮鬥故事。
中國「雪龍2」號極地破冰船於4月9日在港開放參觀。「雪龍2」號極地科學考 察破冰船是中國第一艘自主建造的極地考察破冰船，自2009年6月獲批立項， 到2019年7月交付，「雪龍2」號「十年磨一劍」正式開啟中國破冰遠航之旅。
作為是次活動支持機構，本期《京港學術交流》設「特輯」專此介紹。本期 「中銀科創獎專欄」繼續為各位讀者介紹「中銀香港科技創新獎」及2023年度 獲獎者專訪，分享他們的科研歷程以及對未來科研發展的獨到見解。
一年之計在於春，中心亦收穫頗豐。中心連續三年舉辦「香港十大創科新聞」 評選活動，2023年評選結果已經在各大平台公布，歡迎查閱了解；國家自然科 學基金委2009年面向港澳開放港澳優秀青年基金項目，基金支持項目獲得者三 年研究工作經費；2020屆港澳優青項目於2023年圓滿結束，中心與香港青年科 學家協會合力舉辦「2020屆優秀青年科學基金項目（粵港澳）學術報告會」， 希望增加年輕學者交流合作；2023年12月國家科學技術獎（國家自然科學獎） 展開獎勵申報工作；2024年1月鍾南山青年科技獎展開獎勵申報工作，有賴於 各董事單位信任中心多年來堅定服務各大獎勵在港申報工作，中心矢志為國家 科技發展貢獻力量。
深深淺淺，深潛於海之間
珊瑚、海膽與蟹
珊瑚，總是在海底世界默默地展現它的絢麗斑斕。在很長一段時間裡，這些美麗的物種對於
研究海洋環節動物出身的邱建文教授而言，雖算不上陌生，但可能也稱不上熟悉。他和珊瑚 的淵源從潛水開始。「一開始我是不做珊瑚的，是跟我們一個同事一起，因為潛水所以接觸 到珊瑚，然後發現有一些問題，就慢慢做，這幾年做得比較多一點。」
邱教授講起因為潛水，他們在深水發現了四個筒星珊瑚新種。筒星珊瑚在全世界范圍內物種 量數都不是很多，「它們的顏色其實相當鮮艷，只要一下去就能看見。但是因為大家不知 道，潛水員可能不了解或不在乎，知道的教授一般又不潛水，所以他們就沒有留意了。」這 些新種與已知的常見筒星珊瑚在顏色、形態上等都明顯不一樣，通過仔細的形態分析，辨別 珊瑚骨骼組織的特征，例如珊瑚杯的結構、隔片分布等，再對比所有相關文獻紀錄，提取出 珊瑚的組織分析DNA以作輔助，邱教授團隊確認這些珊瑚屬於新種。「我們將這個屬在全 球範圍的種數從（原本紀錄中）六個變成了十個。香港海事博物館也覺得我們這個發現表明 香港這個小地方生物多樣性很高，還是挺有意義的，就讓我們做了一些珊瑚骨頭的模型拿去 展覽。」
香港東部海底的筒星珊瑚，柳珊瑚，以及軟珊瑚。（圖源：漁護署）
大杯筒星珊瑚
四個筒星珊瑚新種的骨骼模型 （圖源：香港海事博物館） 太陽珊瑚，香港俗稱「炮仗珊 瑚」，屬於「非造礁珊瑚」， 體內沒有可以通過光合作用產 生能量的共生藻類。它們棲息 於10至30米較深的海底，會 利用觸手捕捉海水中的浮游生 物以獲取營養。邱教授團隊 在2021-2022年間發現了四個 太陽珊瑚新種，均屬於「筒 星珊瑚屬」，分別是「大杯 筒星珊瑚」、「樹型筒星珊 瑚」、「紫肉筒星珊瑚」，以 及「綠壁筒星珊瑚」。
珊瑚生態同樣是邱教授關心的議題。珊瑚在海洋的覆蓋面積不到0.1%，但孕育了四分之一 的海洋生物，被喻為「海洋生物世代繁衍的建築師」。與之相應的是它們對生活環境十分敏 感，「它們的健康會受到人類活動和一些極端天氣的影響」。許多珊瑚絢爛的外表得益於體 內五彩紛呈的海藻，邱建文教授解釋，我們常說的珊瑚白化就是氣候或者環境變化的情況下 他們把體內的共生藻排出，露出底下白色的珊瑚骨骼，「如果白化情況持續一段時間，珊瑚 會死掉」。海水溫度上升，海洋酸化，頻繁的風暴，潛水員不經意的一腳，船隻拋下的長 錨，都會使珊瑚的生存變得困難。
珊瑚還是一些海洋生物的盤中 餐，如若「食客」過多，也會 為珊瑚生態帶來很大威脅。
「香港的有一個珊瑚問題比較 嚴重，就是有種長刺海膽對珊 瑚的啃食。海膽我們都知道它 是植食者，主要是吃海藻，大 型海藻。在北方它主要是吃海 帶，在南方有馬尾藻。香港的 馬尾藻還挺多的，它可以長到 地下到兩層樓（那麼高），很
高。冬天的時候，這種海膽會吃這些植物，但是到夏天的時候，這些季節性植物都死掉了， 它（海膽）就會沒太多東西可吃。如果海膽種群爆發的時候，很多海膽就會吃珊瑚。」
棘冠海星（圖源：National Geograpic） 棘冠海星是常見的珊瑚捕食者，它被認 為是澳洲大堡礁大面積損失的主要因素 之一。珊瑚捕食者（或稱「珊瑚食肉動 物」）是天然存在的事物，他們以珊瑚為 食，獲取珊瑚的息肉、組織、粘液或上述 各項的組合。此類捕食者通常包括棘皮動 物、軟體動物和一些魚類，例如海星、海 膽、蝸牛等。
說到此處的邱教授忙著找出圖片展示，強調道：「這些珊瑚是上百年的珊瑚，長得比較慢， 有很多海膽的時候，它會把珊瑚全咬了。報紙有報道，當初說往灣洲這個地方，之前也還有 海下灣，它們那些珊瑚都被咬爛了」。但是香港究竟有多少地方的珊瑚遭此「毒口」，破壞 程度如何，當時都不知道。邱教授說，政府找到他希望合力解決這些問題。於是他開始和學 生以及漁護署的職員去做潛水調查，看哪些地方尚完好，哪些地方海膽多需要處理。再到後 來，他們又做了個實驗，希望找到除了人手清除之外，其它可以清除這些海膽的辦法。「我
們就試了好多種生物，後來發現有一種挺喜歡吃它（長刺海膽）的短漿蟹。」
他們在海下灣放了二十個大籠子做對照實驗，觀察前後變化，「有些光放海膽和珊瑚，有些 是海膽、珊瑚和螃蟹一塊」，「發現有螃蟹的（籠子裡），螃蟹會把海膽吃掉；要麼就是螃
蟹會爬到珊瑚上面，或是石頭上面，即使螃蟹不吃海膽，因為海膽會躲著螃蟹，所以它們 對珊瑚的破壞也比較少。」並且，這種 短槳蟹本土就有。邱教授向我們分享， 「我潛水技術一般般了，不是太好，我 去抓都抓不到，我的學生們他們去抓都 能抓得挺多的」。做這實驗又有一番艱 辛，「他們（學生們）做實驗也是很難 的，因為那個水比較渾，冬天的時候很 冷，要潛水下去做實驗，工作量非常 大，還是很辛苦的。」
實驗籠子
短槳蟹正在剪掉長刺海膽的刺。 邱教授表示，這種短槳蟹「療 法」挺有效的。在野外，他們把 螃蟹和海膽放一起，只要一放進 去，在一分鐘之內短槳蟹就會把 長刺海膽的刺剪掉，吃它的刺， 到最後把海膽的殼弄掉。另外， 因本港就有短槳蟹，且其可食 用，普通市民一般不清楚它對於 保護珊瑚的重要性，會用蟹籠之 類的抓螃蟹，邱教授建議在有珊 瑚的地方需要限制捕撈行為。
海中的象牙塔
邱教授乘坐「蛟龍號」。
2013年，中國第一艘自製載人潛水器「蛟龍號」在南海 進行深海考察。作為首位乘坐「蛟龍號」下潛的香港科學
家，邱教授的出行得到了許多關注。即使已過去十年，即 使又有過大大小小數次經歷，邱教授仍覺得「蛟龍號」
之行讓他印象最為深刻。「因為我以前沒有出過這麼遠 的」，「那次一去去了40多天，我印象很深，也覺得機會 難得。」
最開始，「蛟龍號」科考是想找兩名行走的海洋生物「百 科全書」，「想找一個見到什麼東西都能認出來的人」。
「實際上他們當時請的錢老師（香港科技大學錢培元教授），但是當時錢老師有一個其它項 目，要去紅海那邊，他就說那我介紹一個人跟你們上去」。「有些很怪的東西，他們不知道 的我基本上都能夠叫得上名字」的邱教授憑借著自身的博聞多識得到了這個機會。
第一天下潛，就遇見了神奇的東西。邱教授笑著回憶：「一開始他們去的一個地方，第一天 下去，就說在下面遇到了『象牙塔』」。「他們不知道是什麼東西」，「實際上淺海也沒有 這種東西，我一看，就知道它是玻璃海綿」。但「確實很像」。邱教授找出一張玻璃海綿的
圖片，對比著描繪他們當時所見的生物形態：「它沒有這麼密，我們在南海看見的就那一 個，它是倒過來的，上小下大，也沒有什麼生物，它也不會跑來跑去，所以他們就說是『象 牙塔』。」
「象牙塔」也給邱教授帶來了意外之喜。「在學動物學的時候，我們學過有一個玻璃海綿叫 『偕老同穴』。為什麼叫『偕老同穴』呢？因為每一株海綿裡面都藏著一對蝦，它們進去以
後就不出來的，就在裡面繁殖、老死」。細小的浮遊生物會隨著海水流入海綿身上的小孔， 為海綿和儷蝦帶來豐富的營養，儷蝦會為玻璃海綿做清潔，玻璃海綿也會給儷蝦提供保護。
邱教授說自己一開始還不相信，為了求證這件事，他就抓了個玻璃海綿上來，找了半天都只
有一隻蝦，「我說不對，肯定還有另外一個，後來終於找到另一個」。邱教授解釋，儷蝦是 白色，他們一開始抓上來的是母蝦，公蝦比母蝦小得多，「拿上來的時候我們把它（玻璃海 綿）倒在桶裡面，用網兜在桶裡撈，水比較渾濁」，所以很容易就錯過了。經過一番鑒別，
他們確認找到的這對儷蝦是新種。「根據主治航次的首席科學家的名字，周懷陽老師，我們 給它起名叫周氏儷蝦。」
偕老同穴 偕老同穴，主要生存於深海 100~1000米處。因為擁有二氧 化矽質的骨針，許多偕老同穴 屬的海綿也被稱作玻璃海綿或 「維納斯的花籃」，它們身上的 「孔」其實是頂骨間隙。
周氏儷蝦
深海世界
有賴於國家力量的支持與技術發展，深海是邱教授在探索的另一片天地。最近十年，圍繞著
西北太平洋深海熱液與冷泉生態系統現狀及深海生物的環境適應和種群連通這一課題，他的 實驗室有一半成員潛心於此。
邱教授從大背景講起，海底蘊含著大量能源與資源，「國家講開發新能源，可燃冰是其中一 個選項，國家也很重視。但是在開發這些可燃冰的時候，有可能會對生態系統產生一些影 響。在全世界來說，都會做一些環境評估，其中一個指標就是看看那個地方有沒有什麼特殊 的生物。」包括了解生物整個群落的結構以及遺傳連通性等，「比如說我們南海這些（物） 種，它是從哪來的？它跟西太平洋的其它冷泉或熱液區的那些物種有什麼遺傳的關係？有沒 有什麼基因交流？」這些都是做保護區的科學依據。
海底冷泉。深海貽貝是 冷泉區與熱液區的典型 物種。
深海熱液與冷泉是兩種 極為特殊的環境。如深 海熱液區，高壓、高 溫，海水在此可被加 熱到350~400℃，且常 伴有多種金屬和硫化物 等有毒物質。但迄今為 止，研究者在全球600 多處熱液生態區內新發 現（命名）的動物至少 有540種。
「我們還看它（底棲生物）對特殊環境的適應。」邱教授詳細解釋，如在深海冷泉區這樣的 極端環境中，沒有光合作用帶來的食物，上層的食物即使一直下沉，沉到1000多米基本也沒 有了（下沉過程中分解），這些生物吃不到上面的東西，會去吃化能合成細菌。化能合成細 菌又是利用冷泉流體中的甲烷與硫化氫，通過化能合成作用獲取營養的，可以說是化能驅動 了整個生態系統，這種化能合成生態系統「基本上獨立於光能生態系統」。
深海冷泉與熱液區活動 （圖源：見注[2]） 1983年，美國科學家在墨西哥灣佛羅 里達陡崖發現了冷泉。來自海底沉積 界面之下的以水、碳氫化合物（天然 氣和石油）、硫化氫、細粒沉積物為 主要成分的流體以噴湧或滲漏方式從 海底溢出，並產生系列的物理、化學 及生物作用，這種作用及其產物稱為 冷泉。冷泉的溫度基本和海底一致， 約為2~4℃。其主要集中在斷層和裂 隙較發育地區，周圍往往蘊含著豐富 礦產資源，冷泉發育區的水合物埋藏 淺且品質高。
冷泉生態系統中，甲烷氧化菌和硫 酸鹽還原菌會參與到冷泉流體中的 甲烷與硫酸根離子的缺氧甲烷氧化 反應中，為化能自養生物提供碳源和 能量，成為冷泉生態系統的初級生產 者。在其基礎上又發育著多毛類動 物、海星等一級消費者。二級消費者 有魚類、螃蟹、冷水珊瑚等。
無腸深海管蟲是南海冷泉區的居民。它們能在黑暗、高壓且常含有高濃度有毒物質的環境中 生存並迅速生長的功臣之一是共生菌，但這段關係如何成功建立一直是個謎。直到2021年， 邱教授團隊聯合錢培元教授團隊對兩者的基因組進行測序組裝和分析，破解了其中的奧秘。
然而管蟲甚至是整個西伯加蟲科這一大家族都還藏著許多謎團——它和蚯蚓之類的環節動物 有什麼親屬關係？它與哪一個科的環節動物親屬關係最近？它什麼時候丟掉了嘴巴腸子這些 器官？這些涉及到整個環節動物的分類系統，也是邱教授團隊近期的一大研究重心。邱教授
指出，以前做分類多根據形態或者是一兩個基因，信息很少，和深海管蟲共生基因組研究一 樣，他們希望從高品質的基因組數據看問題。他參加了一個測序50個環節動物基因組的項 目，期望可以通過比較分析，瞭解這類動物的進化以及對極端環境適應的歷史。
南海海馬冷泉的兩種深海管蟲 深海管蟲屬西伯加蟲科。西伯加蟲科是環節動物門多毛綱下的一個科。該科物種棲息深度為100~1000米，多見 於深海熱液口、冷泉、沉木、鯨尸等生境。它們是一類特殊的動物，特征是成蟲沒有嘴、腸道和肛門，體內含 有共生菌為其提供營養。
注：
[1] 本文圖片除特殊標註外，均為受訪者提供。
[2] Levin LA, Baco AR, Bowden DA, Colaco A, Cordes EE, Cunha MR, Demopoulos AWJ, Gobin J, Grupe BM, Le J, Metaxas A, Netburn AN, Rouse GW, Thurber AR, Tunnicliffe V, Van Dover CL, Vanreusel A and Watling L. (2016). Hydrothermal Vents and Methane Seeps: Rethinking the Sphere of Influence. Front. Mar. Sci. 3:72. doi: 10.3389/fmars.2016.00072
[3] 資料參考：中國科學院深海科學與工程研究所〈深海秘境——海底熱泉和冷泉〉；任輝〈對深海的恐懼，可能 來自這些……〉；Reef Resilience Network。
守護碧海藍疆，傾聽蔚藍之聲
早期人們對海洋的探索始於生存需求和對未知世界的好奇，古埃及人、腓尼基人以及後來的 古希臘、古羅馬航海家們通過時間積累建立了人們最早的海洋認知體系；進入18世紀，隨著 物理學科的發展海洋研究逐漸從經驗性觀察轉向系統性科學探索，拉瓦錫首次測定海水成分
標誌著海洋科學開始從自然哲學向現代自然科學。20世紀，隨著科技進步和工業化發展，人 們對海洋資源的開發利用大幅增加，同時針對海洋研究亦更加多元複雜。
問渠那得清如許
「香港很早就開始做海洋生物生態的研究了，從莫雅頓教授開始，到我的師父胡紹燊教授和
林群聲教授建立香港城市大學海洋污染國家重點實驗室，我是第三代了。」香港城市大學海 洋污染國家重點實驗室梁美儀教授如數家珍般介紹著他與這蔚藍世界的緣分。
香港城市大學海洋污染國家重點實驗室成員合照 梁教授與胡教授合照（圖源：SKLMP）
作為香港海洋生態研究的先鋒團隊，香港城市大學海洋污染國家重點實驗室（下稱「實驗 室」）多年來致力開展具有深遠影響的海洋污染基礎研究，以期運用更多創新方案解決海洋
污染對環境和公共健康構成的重大威脅；同時實驗室配合國家重大戰略需求，望促進海洋生 態文明建設。
2020年8月，梁美儀教授正式接任實驗室主任，並與副主任陳荔教授共同申請了政府環境及自 然保育基金。項目就政府自2015年底實行的「淨化海港計劃」第二期做兩岸生態環境觀察研 究，事實證明，計劃實行成效顯著，作為海洋生態系統重要的一環，評估海洋健康狀態的重 要指標，珊瑚的生長情況是檢測所在水域水質乾淨程度的指向標，維港底棲息地現生長35種 珊瑚，當中16種此前未曾在維港出現過。梁教授說「我們需要跟政府緊密合作，科學家提供 客觀數據分析，在政策的執行中提供數據支持或進度評估，這件工作非常重要，可以為市民 提供一個正面的信息，雖然處理廢水需要繳納排污費，但是事實也證明這樣做是值得的。」
維港珊瑚生長情況圖片
除了對過往的污染防治工作追蹤觀測，提供更新數據之外，實驗室也針對新興污染物進行監 測研究，為政府提供有效的數據分析以管控新化學物的上市和推廣。梁教授向我們介紹，現 時人們的日常生活中大概會接觸到35萬不同的化學品，且有許多重新排列組合生產的化學 品推出市場，過往的測試方式未必能全面覆蓋新化學品的監測，這些化學品流入市場或會對 環境或人類健康產生安全隱患。「實驗室現在的水平處於國際領先，我們已經購入了一台新 儀器，專門做非標靶的化學品分析。」梁教授希望通過實驗室的研究建立人們對新產品的認 知，「一方面我們希望能夠在新化學品未面世之前就可以做到篩選的工作，甄別出安全的化 學品再推出市場；另一方面如果新化學品已經在市場流動，我們也可以通過研究向政府報 告，以減少有害化學品繼續在社會流動對環境及人體的影響。」
全氟/多氟烷基物質 (Per/Poly fluoro alkyl substances, PFAS) 是一類化學性質穩定的 合成物質，因為具備防水、防油、及摩擦力 小的特性，被廣泛用來作為表面塗料，如衣 物、紙張護膜、食品包裝材料、炊具、消防 泡沫等，其中較知名的例如全氟辛烷磺酸 (PFOS) 與全氟辛酸 ( PFOA)。PFAS特性穩 定，不易被分解，長年累月積累在人體內， 將會對人體健康造成嚴重影響，被全球禁 用。這也導致新興PFAS的使用則急劇增加， 梁教授與團隊針對新興PFAS進行研究，發現 在海洋生物食物鏈中，從低端的蝦蟹到高端 的海豚體內均有新興PFAS毒素殘留，這對人 類健康存在潛在風險。
溯本求源，究其所以，大量數據收集分析和研究背後是更長遠的海洋生態發展目標。「我們 過去在大灣區內做了很多工作，（實驗室）連同南方海洋科學與工程廣東省（珠海）實驗室 和中山大學等合作，出海採集樣本測試不同新興污染物的濃度，製作數學模型分析污染物的 遷移和分布情況，界定新興污染物在海洋中的生態閾值，評估海域的生態安全，反之面對已
經超標的生態閾值，我們會計算在上游源頭減少多少污染物種類令閾值達標，運用科學研究 支持海洋生態管理。這也正是國家重大戰略需求中提到的『污染治理攻堅戰』。」
2021年梁教授帶領「全球河口監測計劃」（GEM）加入聯合國「海洋科學促進可持續發展 國際十年（2021-2030）」行動計劃。「這是我們正在進行的一項最偉大的工作。『The Science We Need for The Ocean We Want』，這是『聯合國海洋科學十年』的口號。聯合 國號召科學家們做海洋科學實驗，將科學研究落地幫助海洋改善。」梁教授自豪地向我們介
紹，「我們將之前河道污染監測的經驗運用到河口的監測工作中。河海接駁口的鹽度、河口 堆積的淤泥等問題對我們化學分析來說都是非常大的考驗，我們用了一年的時間解決了這些 問題並且只需要提取20毫升的標本就可以展開分析，我們希望通過我們監測的分析數據可以
幫助不同國家和地區建立更好的減排治污管理策略，令全球海洋更潔淨安全。」
「全球河口監測計劃」在不同國家地區進行
作為中國第一批成功入選聯合國「海洋科學促進可持續發展國際十年（2021-2030）」行動 計劃的項目之一（共入選5項），GEM計劃已經有超過50個國家、120多位科學家加入，覆 蓋了六大洲，涵蓋了150多個河口。「計劃在今年（2024年）年底完成第一階段藥物殘留污
染物的監測工作。第二階段，我們會將我們的產品和科技推廣到世界各地，例如胡紹燊教授 的人工青口等；同時我們將會召開會議，就目前的數據做下一步的減排部署。」
江河湖海載物華
1982年國家發布《中華人民共和國海洋環境保護法》，開啟了我國對海洋環境保護工作新篇 章，同年第三次聯合國海洋法會議通過了《聯合國海洋法公約》，海洋治理和保護逐漸走進 所有人的生活。近年來，國家重視海洋保護，不斷強調生態文明建設重要性，在2020年發 布《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃（2021-2023年）》。隨著人類文明發
展，生態文明建設工作成為國家發展重心之一，梁美儀教授與團隊積極融入國家發展大局， 推動海洋生態文明建設和對接國家建設海洋強國的重大需求。
香港位於華南沿岸，三面環海，1104平方公里的土地面積擁有456公里海岸線，263個離島
亦有長達722公里的海岸線。濕地、紅樹林、海草床、珊瑚群落等多樣化的天然生境是孕育 豐富生物多樣性的基礎條件。「生物多樣性包含了三樣東西：物種多樣性、基因多樣性以及 生境多樣性。不同的生境才會孕育不同的生物，要保護生物多樣性就必須要保護生境多樣 性，這是一個關聯概念。」
目前香港整理在冊的海洋生物將近6000種，佔全中國的四分之一，豐富的生境多樣性造就了 香港地小物博的生態財富。香港自1842年開始填海闢土，16%的海岸線屬於人工化海堤，作 為最靠近人類生活圈的海洋生態系統之一，過於平整的人工化海堤無任何遮擋物，缺乏可供 海洋生物棲息的微生境，退潮後海堤受到太陽直射，表面溫度動輒高達60攝氏度，這並不利 於海洋生物棲息。
有見於此，梁教授聯合香港理工大學潘智生教授，利用焚化爐棄置的灰燼和海底清淤所產生 的沉積物廢料，升級再造環保生態磚。生態磚通過凹凸不平的表面模擬不同的自然生態環 境，不同深度的凹凸面以及不同大小孔穴罅隙，讓生態磚具有儲存少量水份、遮蔽陽光直射 的功能，吸引許多潮間帶海洋生物在此居住，大大提升人工海堤上的海洋生物多樣性及生態 功能服務。「我們希望在香港推廣這個工作，也希望推廣到全中國。」
環保生態磚是以屯門T-Park焚化爐棄置的灰燼及 打撈出的海洋沉積物再造而成
複雜的生態磚提供海洋生物不同的生長空間
「我們現在負責幫助政府設計一條近四公里的生態海堤，在河水出水口附近栽種紅樹的紅樹 林生態海堤；大浪的地方做一個岩岸生態海堤；在航道附近是一個垂直的生態海堤，我們就 會加入生態組磚。整個岩岸生態海堤有不同的深淺的潮汐池和不同生態磚設計延伸到海裡。
我們還會在潮汐池裡放石頭，這樣就可以增加3倍多的生物多樣性，生物總數可以增加到 （已有的）60倍。已經有馬蹄蟹（鱟）住在這裡了，效果非常成功。」
生態海堤概念圖（圖源：土木工程拓展署）
不同的生態海堤（圖 源：土木工程拓展署）
梁教授向我們展示從生態磚的製作到生態海堤的設計理念，「利用蠔殼模擬的自然環境最受 海洋生物歡迎，在荃灣海濱放置了一年之後可以吸引44種生物在上面聚集，其中37種只在蠔 殼上見到，我們向政府提議推廣用蠔殼作生態修復。如果每個海堤都長滿青口和蠔之類的生
物，他們就能淨化水體，為其它生物提供食物和庇護所吸引生物聚集。我們還在測試將行人 道路設計成太陽能板，利用太阳能發電把海水化淡為周圍栽種的植物提供淡水。期待打造健 康的生態系統。」
長風破浪會有時
佔據地球表面7成的海洋與人類生活緊密相依，如何與海相處也是人們不停思考的問題。
「宣傳教育是非常重要且有意義的事情。」梁教授多年來和中小學合作，走進中小學校園推 動科普教育；開放實驗區域供中小學生實地考察學習，了解海洋保護的重要性；亦在報章網 誌中投稿與大朋小友分享教育心得。因為平易近人、和藹可親，他被學生們親切地稱為「波 波教授」。
香港城市大學舉辦「『HK TECH老虎班』與中學校長交流會」邀請中學校長參觀實驗室
小時不顯，大器晚成。豐富的成長經歷讓梁教授對生活有更多的觀察和思考。無心插柳柳成 蔭，一次乾衣機事件讓梁教授發現空氣中微塑膠的出現的原因，發表文章之後在學界引起了 熱烈的討論，梁教授笑言「有的時候做科學也講究運氣。」對於科學探索的好奇讓梁教授堅 定在服務海洋發展第一線。
莫雅頓教授用三十三年的時間向世界講述了4000種香港海洋生物的故事；胡紹燊教授和林群 聲教授建立了香港城市大學海洋污染國家重點實驗室，致力改善海洋生態環境；梁美儀教授 站在前人肩膀上繼續前進，書寫更多海洋故事。
注：文中圖片除特殊標註外，均為受訪者提供。
跨河海「追夢」，
探索有機碳「指紋」的奧秘
人口增長，城市工業化高速發展，溫室氣體排放對全球氣候的影響不容忽視。中國作為全球 頭號碳排放國，資源節約和能源再利用是未來發展的目標。隨着科學技術發展，人們對溫室
氣體排放來源的量化研究方法愈加豐富。海洋吸收了人類排放的二氧化碳和熱量，是調節氣 候暖化的關鍵所在，備受海洋科學家們關注，然而，與土地接壤的河口海岸帶則少有人了
解。香港科技大學海洋系何丁博士帶領他的追夢團隊「Dream」專注於河口海岸帶的有機碳 循環研究，致力搭建涵蓋河流 海洋多生境（介質）的有機碳分子「指紋」數據庫。
河口海岸帶有機碳循環示意圖
中國河流——海洋有機碳分子「指紋」數據庫構建參與單位（部分）
有機碳是碳相關研究中的術語。從化學層面來說，有機碳就是含碳和氫及其它可能元素的有 機化合物。在我們的碳基生物圈中，任何生命循環都會産生有機化合物，「在水體里、空氣 里、水底泥巴里，還有岩芯里…
我們就是在微觀層面關注這些物質的循環機制，以及在宏觀 層面關注它對於全球碳循環和氣候變化的影響」。
一滴水里的世界
「我們關注碳循環中有機碳這個領域，相較於無機碳，有機碳十分複雜，我們要了解這些有 機碳的來源。」有機碳的來源各式各樣，人類活動和天然的變化都會影響它們的活性和最終 變化，有機碳最終面臨降解，而它的降解過程所釋出的二氧化碳，會影響全球的氣候變化。
以浮游植物為例，它從大氣中吸收二氧化碳，將之轉化爲能量供植物生長。當它們凋謝後， 植物殘體經歷微生物降解，重新變成二氧化碳（無機碳）、甲烷等溫室氣體，影響全球的碳
循環。碳匯在全球氣候變化中擔任重要角色，何博士解釋了「短時間碳匯、長時間碳匯」： 如果這些浮游植物短時間內儲存了一些二氧化碳，但很快被降解了，其實並沒有很大意義， 對環境無法產生有效影響；若碳匯的穩定性提高，可以長期停留在沉積物裏實現碳封存，就 是長時間碳匯，這就有助於減少溫室氣體在大氣中的濃度，有助實現碳中和。
為什麼要研究河口海岸帶呢？海納百川，河口是各種物質進入海洋的必經站，何丁博士解
釋，「河口往往是人口密集的地方（比如我們身處的大灣區），受人類活動的影響劇烈，河 口海岸帶具有廣泛的研究價值，（我們）可以從中了解陸地生態系統有多少有機碳輸入到了
海洋，在這個過程中有多少被降解了，有多少被保存下來，從而估計全球碳源和碳匯格局。
進而改進一些氣候模型和預測模型的評估。」
所以團隊的一項主要工作就是在河海沿岸中 「淘寶」，無論是植被的凋落物、原生動物、 小型的底栖動物，乃至水中的懸浮顆粒、淺海
的底泥，一一都不放過。爲了溯源，團隊涉足 內陸的三大河流流域，深入青藏和新疆，「河 口海岸帶的研究也要看在陸地發生了什麼改變
然後再到海洋中，我們要觀察這中間的變化 過程。青藏高原這些地方受人類的活動影響較 少，保存的痕跡更完整，與大灣區這樣的人口 密度高地區不同，可以做比較研究。」
何丁博士於某紅樹林濕地現場採樣工作照
「這是一個很跨學科的研究。」何博士介紹道，「需要用到一些遙感技術、分子生物學以及 各種組學的方法來推動這個領域的發展。」海洋面積佔地球總面積的70%，沿海國家或地區 都將是何博士希望展開合作的目標，「我們會開展一些跨學科的國際合作，不同的河口海岸 帶有不同的生態機制，要做一些不同的比較研究，這樣能夠進一步加深我們對連結陸地和海 洋的活躍生態系統的認識。」
何博士形容他們的研究是在盲人摸象。「佛觀一鉢水，八萬四千蟲」，而在他們的研究中， 這句話已超出了哲學意象成爲了眼前的真實寫照。「一滴水裏，有多少有機分子，數量多
少，這些分子的平均分子質量是多少，到底大分子多還是小分子多，我們都不知道。」追溯 有機碳研究歷史至今至少200年，學界依然無法解答這些基礎問題。「現實中這些有機物質 混合物過度複雜，我們利用各種技術去理解現實中的，這就像是一頭大象，我們在用不同的
技術把它摸索出來，希望通過多種技術能把大象構建出來。儀器設備的侷限和複雜數據的處 理對我們來說是巨大挑戰。」
「將研究做在祖國的大地上」
作為朝陽學科，何丁博士團隊面對重重挑戰，將研究做在祖國的大地上。分子指紋是團隊的
研究方法之一，他介紹道，「如同基因測序一樣，我們利用一系列高精尖的質譜技術表徵有 機碳，對有機物質進行的一種高通量測序，如此一來我們就可以評估它（有機物）到底是來 自哪裏，到底是污染產生還是植物降解產生，我們還能夠評估它的碳匯潛力。」
何丁博士團隊研究涉及到的部分樣品位置
面對更為複雜的數據理解時，跨學科研究的特點被充分體現。「面對複雜數據的理解我們就 需要用到一些技術實驗，特別是結合現在的數據科學，人工智能，包括大數據和機器學習等 方法去理解。」生態系統是一個連續不斷變化的動態環境，室內的環境模擬受限，無法模仿 自然的變化，「我們無法復刻連續的野外發生過程，只能針對逐幀瞬間進行學習，從而預測 現場或將來溫度升高或二氧化碳濃度增加的趨勢下的變化過程，這裡就需要運用到數據科學 或者大數據和基因學習的手段來幫助我們理解。」
關於研究中的新發現，何博士與我們分享，「現在有些東西，我們就知道它存在，但是不確
定到底是什麽的，所以把它叫做暗物質，有點類似宇宙暗物質的概念。我們最近也關注這些 暗物質對碳匯能力有什麽樣的貢獻。一般有機分子是碳氫氧氮硫磷這幾個元素，但鹵族元素 氯溴碘等等，是有可能跟金屬形成化合物的，這是目前儀器的一個局限，還未能非常精準地 區分。」
數據資源整合對於何博士的研究非常重要，「目前還有一個瓶頸是沒有國際的數據庫，研究 學者缺乏國際宏觀的了解，導致研究比較孤立。」團隊在倡建一個「物質指紋」數據庫， 「全球有基因序列數據庫，但還沒有一個屬於有機物質的指紋數據庫。」現時團隊已聯合了 美國麻省理工學院、英國劍橋大學、德國姆霍茲海洋研究中心等大學和機構，希望可以填補 目前全球有機物質研究的空白。與此同時，何丁博士也正在積極推動學科規則的設定，「關 於數據推動的水生環境有機地球化學研究，我們需要大量的數據進行理解，這些複雜的數據 目前仍然沒有一個國際規範的規則，我們希望推動聯合國際知名的團隊共同構建有說服力的 規則，這樣才能夠更好的推動學科向前發展。」
「目前在中國有關質譜檢測的硬件設備仍 有進步的空間，但是在軟件方面，我們已經 具備了一定的領先。作為年輕的一代學者我 們對『中國夢』非常自信，但是我們也正視 自身的不足，重視自己的長處。」團隊也正 在領銜整合一個以中國科學家爲主的「物質 指紋」計劃，圍繞中國土壤和水域，該計劃 由港科大國家重點實驗室和中國石油大學聯 合發起，有三十多個院校及機構參與。「將 研究做在祖國大地上」，何博士說出了他的 願景。
何丁博士與美國、英國、加拿大、德國等同行探討 國際分子指紋數據庫構建
知也無涯，迎風而航
本科學習生命科學，碩士學習分子生物學，博士到美國學習有機地球化學，博士後在美國工 作一段時間後回到浙江大學工作，研究陸地生態系統，後來選擇香港科大海洋系，從事河口 和近海研究。何丁博士可以說一直在看海，他說：「（研究過程）非常艱辛，像去米埔紅樹 林，在淤泥地上探下去，對一些樣品進行采集，但看到日落、日出、會發光的魷魚、那個水 母等等，就會很有意思。」
是喜歡日出還是喜歡海？何博士把團隊命名為「Dream」，他形容這是朝陽學科，令人不禁 浮想起動畫裡「向夕陽奔跑」的畫面，只是換做「剛剛升起來的太陽」。作家劉慈欣的《朝
聞道》描述了一群科學家爲了獲取學術「真理」而捨棄一切包括生命的一場知識獻祭，可是 現實中不少學者都希望做先行者，擎旗自有後來人。何博士覺得：「可能在我有生之年，剛 才說到的那些問題都不會找到一個明確的答案，但是我們希望慢慢地接近這個答案。」。
香港正踏上創科發展之路，在何丁博士看來有什麼優勢呢？他說，香港學術氛圍良好，學者 可以沉醉式的、心無旁騖地以興趣為驅動去做研究。他覺得興趣這回事一部分是與生俱來，
一部分來自及時的正反饋，「我覺得好像很擅長這個，我就會更有興趣了」。另一方面就是 香港的國際性、多樣性、包容性强，方便與國際學者合作。不過他也發現香港市民雖然就 在海邊，但很多對海洋的了解還非常薄弱，他也希望政策制定者們更了解海洋科學的重 要性。
注：本文圖片均為受訪者提供。
齊心始可成事，化不可能為可能 ──專訪香港海洋科學家胡紹燊教授
一臉嚴肅，卻又幽默風趣，很接地氣，是胡紹燊教授給記者的最深印象。眼前這位學者，是聯 合國東亞海環境管理夥伴關係計劃區域海洋污染卓越研究中心主任，也是聯合國海洋環境保 護專家小組十三專家之一，其在海洋污染研究的發現和創見，深深影響了香港甚至全世界。
「所以人，是會轉變的」
「我從前是個壞學生，後來竟然變了好學生。」 胡教授一臉認真地說。他不吝於分享他的年少經 歷——小時候家貧住中區，就讀青年會中學。他 從小到大對讀書都沒有興趣，頑皮搗蛋在校內出 了名，在師長眼裡，他能考上大學簡直是「不可 能」。但他考大學那年，因病在家中休養，三個月 不能外出的日子實在太無聊，便花點時間讀書。出 乎所有人的預料，他在當年大學入學考試取得佳 績。
胡紹燊教授
考上大學後，他更沒有顧慮， 成日瘋玩，即使以三 級榮譽成績畢業也不擔憂。「那時我並不在意， 因 為一級榮譽， 也只是找到同一份工作而已。」畢業 後，原打算在中學教書，卻因一次與莫雅頓教授（Brian Morton，世界著名海洋生物學家，
曾任香港大學太古海洋科學研究所所長）的出遊而改變了人生軌跡。
「那天風和日麗，他（莫雅頓教授）帶我坐船去橫瀾島潛水幫他做研究，哇！那裡的海洋生 物千奇百怪，十分美麗，莫雅頓教授很用心地解釋各種海洋知識給我聽，誘發我好奇心和研 究的興趣。」他因此放棄了教師的工作， 到香港大學攻讀碩士。「從此，我真的變了，用心 做研究，每晚做到十點都很開心。莫雅頓教授啟發了我。我對這位恩師真的很感激。」
隨後他獲得英聯邦獎學金， 在英 屬哥倫比亞大學攻讀博士學位。
1985年，胡教授成為漁農處漁業
研究所署理主管，在當年真可謂 春風得意。但在三年後他卻選擇 了離開政府，轉而加入建校不久
的香港城市理工學院（香港城市 大學前身），擔任首席講師。
時至今日，仍有不少人希望成為 公務員。「老實說，做政府工待
胡紹燊教授和莫雅頓教授合照
遇真的非常好，薪高糧準，有房屋津貼，又有長期退休金」，胡教授憶述，當年的政府體制 下，只要你蕭規曹隨，便可以順風順水。但「規範太多，限制又多」。有一次， 他的研究結
果發表在國際領先期刊上，他滿心歡喜向漁農處署長報告，卻想不到換來責罵。「署長清清 楚楚地告訴我，你的科學論文與漁農處何干？你應該用私人地址發表！還有，你叫信差拿你 的科學論文給我，這是浪費政府資源。」
在政府工作，就算用個人假期參加國際研討會，也 很難得到部門批准。而「我希望做一些有挑戰性的工作」，胡教授如此表示。
迎接挑戰的時候到了
上世紀八、九十年代，香港的海洋污染問題相當嚴重。「香港西部特別是鄰近珠江口一帶， 工業排污嚴重，但社會對此並不重視。當時很多人吃了元朗流浮山一帶受污染的蠔，六成以 上都會感染甲型肝炎」，「維多利亞港和吐露港一帶的污染問題同樣突出」，海水惡臭，紅 潮頻生，可以說「全世界最壞的污染問題都齊聚香港」。但機遇隨挑戰而生。1993年，時任 城市大學生物及化學系創系系主任的胡紹燊教授和系內其他學者決定將海洋環保作為該系的 主要研究方向。他們同 時協助政府展開一系列 工作，包括水質測試， 監控與評級，海洋環境 影響評估等。香港海洋 污染治理的成果與研究 亦愈來愈受國際重視， 他們更多次受聯合國邀 請舉辦不同類型的國際 培訓班。
吐露港曾因附近市鎮發展而污染嚴重。政府在八十年代起先後開始實施「吐露 港行動計劃」，水質雖有明顯改善，但生態並未全然恢復。（圖源：See-ming Lee）
「做出成績後，我們牽頭找其它大學（包括港大、中大、科大、浸大、理大）共29名本港學 者，加上9名海外專家及1名內地專家一齊組成『海洋環境研究及創新科技中心』」，該中心 被大學教育資助委員會選拔為「卓越學科領域」（Areas of Excellence, AoE)，並獲得6700萬
資助，連同六所大學配套基金，合計近一億元的經費，以支持該計劃持續運作十年（20042014），希望用前沿研究解決香港、南中國以至全世界日益嚴重的海洋環境污染問題。
AoE啟動儀式
胡教授自豪地表示，這是香港少數世界領先的學術研究項目之一，成果豐碩兼具世界影響 力，多次被政府以及國際專家評核為「卓越」。「我們真的改變了一些事情」，胡教授憶起 當年香港社會正為維港水水質嚴重污染而煩惱，政府籌劃海港淨化計劃，計劃集合全港污水 並通過一條深入地下一百米深的管道，把污水集中排放在香港南丫島的南部。這個排污方 案耗資高達270億港元，而且也不環保。方案雖然受到環境專家強烈反對，但當局仍執意推 行。1997年工程超支8億，引起時任特首董建華關注，指令政府成立國際專家小組檢討。胡 教授應邀加入小組，「我有幸作為一個專家小組代表，背後有好多人幫忙，AoE學者們都幫 我一起找科學理據，用更好的方法疏通治理。」最後當局聽取專家小組建議，改轅易轍，使 用前沿技術治理污水後，將其排入維港，成效顯著，並節省了十億元。
目前胡教授與團隊正致力於揭示內分泌干擾物的表觀遺傳效應，這也是他們從AoE就開始關注 的課題之一。
胡教授知道政府AoE十年資助終有到期一日，但他深信，有危就有機，一如香港海洋污染孕 育了環保機遇，研究中心面臨斷炊促使他和團隊尋求其它出路，也催生了他帶領香港AoE團
隊爭取設立海洋污染國家重點實驗室的想法。但過程又是一波三折。
「我整個學術生涯最辛苦的時候就是申請國家重點實驗室之時」，「第一就是因為要貨比三 家，你說你前沿，你要和全世界著名的海洋實驗室和一流專家比較，許多國家都做得很好，
最起碼你要證明你水平並不低於他們，還有前景是怎樣等等」，胡教授表示，證明本身的前 沿性與優越已經不容易，又遇到其它阻力與困難。
首先是關於沿用 AoE「跨校」的組建形式，科技部相關負責人對這種多間大學聯合的組建方 式持保留意見，「他跟我們說，內地之前有兩間大學試過，但都以失敗收場，大學之間產生 好多矛盾與摩擦」，但「我們AoE從開始到現在成員合作都是基於友誼，一直以來都合作無 間，我們有許多合作出來的成果為證」，胡教授對此自信、驕傲又欣慰。「中大有研究船， 其他院校的AoE成員都會去用，科大、城大的設備，大家也互用共用，不會因為使用開銷而 計較，團隊成員親如兄弟，不同大學的研究生也常常一起工作與研究。大家的共同目標就是 做好海洋研究。所以在教資會卓越學科領域完結後，我們這批兄弟、戰友仍然繼續合作，繼 續參與海洋污染國家重點實驗室的研究，大家真的做到『口到、力到和心到』。」
另一方面，大學管理層因為當時國家重點實驗室並沒有經費分配，所以不支持申請。「我說
政府遲早一定會給予國家重點實驗室經費的，我又請求如果申請國家重點實驗室成功，希
望繼續使用AoE原來實驗室的場地，但也未獲管理層批准。」第三就是一些香港和內地文化 背景的差異使他們在申請和溝通過程中「撞過幾次板」，胡教授笑著坦言，「中文我沒有 問題，但是內地慣用的字眼，例如亮點啊，科學觀啊，是要去學習的，我邊學邊寫，改完
中文就要改英文，改完英文又要改中文。幾個月裡差不多每晚做到12點到2點，辛苦得不得 了。」溝通之時也是，雖然能大致聽懂普通話，但是沒有內地的文化背景，在理解方面仍然 有不少困難。
說起艱辛過程，
胡教授多次提及廈門大學對他們的傾力支持。「廈門大學真的是『老鐵』， 我們申請國家重點實驗室沒有搭上他們一起，他們幫我們也沒有任何好處，但真的幫了我們 很多」，從遊說科技部希望能聯合香港六間大學組建，到幫忙修改申請書，再到開會幫忙解
說翻譯，「他們真是盡力幫我們。」胡教授感歎又感激，「我真的很珍惜我們的友誼」。
甚至臨到提交申請書，都差點出了意外，但好在讓他「頭都出煙」的這件大事總算是開花結 果。2010年，胡紹燊教授成為香港城市大學海洋污染國家重點實驗室（SKLMP）的始創主 任。「我認為申請最要緊的就是『得』字」，「所以你看，好多人都以為我的事業生涯很順 利，但其實我走過的路一點都不平坦，命運給了我很多考驗，不過我的性格就是不怕艱難險 阻。無論多麼困難，我都要去試一下，我在哪裡跌倒， 就要在哪裡站起來。」
SKLMP第一屆學術委員會第一次會議暨聯合國家重點實驗室揭碑儀式（圖源：SKLMP）
2018年教大斥資 近1500萬港元 成立「海洋污染 國家重點實驗室 （教大分部）」 以推動海洋污 染的前沿研究。 （圖源：香港教 育大學）
隨著「科教興國」政策落實，國家和特區政府對重點實驗室支持力度持續增強，國家重點實 驗室獲得的經費由最初什麼都沒有，到每年二百萬元，再遞增至目前的二千萬元，也印證了 胡教授一早的預測：經費遲早會有的。
聚力成協
胡教授在香港從事海洋研究逾四十年，先後任職城大、港大和教大，也見證香港高等教育
三十年來的變遷。他對香港院校未來發展有憂慮，他說當年廈門大學的實驗室簡陋得和香港 一些中學差不多，但近三十幾年來發展迅速，現在設備和水平不亞於香港的龍頭大學。內地 許多院校的底子過去確實薄弱，但就如龜兔賽跑，人家會後來居上。「香港當然有不少精 英，是百裡挑一，但內地人口眾多，他們是萬中選一。內地研究經費也超過香港，香港勿再 固步自封，必須急起直追。」
他指出，香港畢竟地小經費少，所以要專注發揮所長，才有優勢。在院校學科組合方面，內 地目前的情況是比較單一的，香港在這方面可以加強合作。「與其本地院校鬥來鬥去鬥第 一，不如大家像我們的卓越學科領域那樣團結起來，效果一定會更好。」對學者教授來說， 發表論文是本份，我們現在需要做一些對國家或國際有影響力的研究，內地同行也是這樣。
從「海洋環境研究及創新科技中心」到海洋污染國家重點實驗室，胡紹燊教授與大批同儕並 肩奮戰，培養了一批又一批學生，如今也已桃李滿天下，包括SKLMP現任主任梁美儀教授， 也有學生任職於南京大學、中科院等知名院校，受聘為「長江學者」，也有些學生在海外大 學和聯合國工作。他很樂見「長江後浪推前浪」，「我以前有個浙江大學來的學生，讀完碩 士就回浙江了，但過了幾個月她打電話給我，說想跟我繼續讀PhD，我說你想做什麼呢？她 說我想有一天『叻』（厲害）過 你，我笑著說那你快回來吧。」
他說，「我的學生比我厲害，這 是最開心的」，「我不怕有人比 我厲害，因為我知道這個世界很 多人都比我厲害，這只會鼓勵我 做得更好」。
胡紹燊教授團隊
注：本文圖片除特殊標註外，均為受訪者提供。
