坐落在珠江口以东的香港是个海洋城市，海域面积为1651平方公里。香港拥有曲折漫长的海岸线：从新界至港岛的海岸线共有456公里。

上世纪70及80年代，随着香港人口急剧上升，加上工业及城市化迅速发展，生活污水和工业废水排入大海，当时污水处理系统不完善，导致海水污染情况恶化。香港回归后，特区政府开始制定具体措施改善海洋污染问题，香港的海洋污染研究的重要性逐步受到重视。

“早在2004年，海洋污染国家重点实验室就开始起步，有来自六所院校的25位科学家向特区政府研究资助局发起申请了一个科研项目，香港城市大学起到了带头作用。”香港城市大学海洋污染国家重点实验室主任梁美仪在专访中向记者表示。

目前，海洋污染国家重点实验室已成为由香港城市大学、理工大学、浸会大学、科技大学、香港大学、都会大学等8所香港大专院校和近66个不同学科背景的科学家组成的综合型实验室。

作为香港海洋生态研究的先锋团队，海洋污染国家重点实验室多年来致力开展具有深远影响的海洋污染基础研究，运用更多创新方案解决海洋污染对环境和公共健康构成的重大威胁。同时，为配合国家重大战略需求，实验室也正在通过和内地、国际的科研合作促进海洋生态文明建设。

2020年，梁美仪接任香港城市大学海洋污染国家重点实验室主任，成为实验室第三代传承人。

梁美仪。资料图

从落榜生到科研大拿

梁美仪从小就是个“海洋迷”。

小时候，他经常趁暑假与在海事处工作的父亲一起出海。“他经常带我们出海，从小就教我游泳和潜水。”梁美仪说。

耳濡目染下，梁美仪长大后就选择了从事海洋研究，“我一直觉得海洋非常神秘，从小到大都非常喜欢探索海洋。”

现在已成为国际公认的顶尖海洋污染研究学者的梁美仪，其实中学时成绩一般，会考都需要重考，“重考完后，我尝试报考香港中文大学，但没有考上。”

令人鼓舞的是，梁美仪并没有因为考试成绩而放弃对知识的渴求。在重考后，他被当时的柴湾工业学院录取。

“其实我报名的时候并没有收到录取通知，我就去做配药员。然而，到开学的时候，学校打电话告诉我有人退学了，问我是否愿意来读环境学。”梁美仪回忆。

正是这一转折改变了梁美仪的人生。在柴湾工业学院学习期间，他去污水处理厂和环保署实习，累积了大量实践经验，这些经验给他的未来科研发展之路打下了坚实基础。

“学院课程里有一些科研项目，我在其中发现了自己对科研的浓厚兴趣，我所有关于做实验的科目成绩都特别好。”梁美仪对记者表示，“那是我人生中第一次考第一，两年都考了第一。这给了我很大的信心，原来我在学习上也可以做到很好。”

由此梁美仪受到鼓励，在1996年获得环境科学硕士学位后，他又前往英国苏格兰格拉斯哥大学攻读海洋环境毒理学博士学位，于2000年顺利毕业。

在海洋环境研究深耕数十年的梁美仪，赢得了多项国际性科学奖项和荣誉，如今是亚洲水生生态学和环境科学领域的杰出领袖，曾被评为环境毒理及化学学会会士。根据基本科学指标数据库（ESI）的数据，梁美仪是全球生态和环境科学领域中被引用最多的前1％学者之一。鉴于他的研究对社会作出的贡献，2018年香港特区政府还委任梁美仪为太平绅士。

除科研和教学工作外，梁美仪还承担了一系列公职，为环境监测出谋划策，其中包括担任香港特区政府环境咨询委员会副主席和食物及环境卫生咨询委员会主席。近期，他还受邀出席在摩纳哥举行的国际原子能机构会议。

资料图片

科研成果产业化造福生态

由于全球变暖导致海平面逐年攀升，不少城市会将沿岸海堤升高，以保护海岸线。

数据显示，在香港多达16%的海岸线都属于人工海堤。这种混凝土组成的人工海堤，表面平和光滑，退潮经过太阳直射后，表面温度可达60℃，既没有遮阴也没有储水功能，更没有缝隙供生物居住，不利于发展生物多样性。

“如果我们想要提升生物多样性，就必须提升生态环境的多样性。”梁美仪指出。基于这个理念，海洋污染国家重点实验室团队研发出了具有设计巧思的“生态砖块”。仔细观察，形状各异的缝隙和孔洞构成了砖块的主体结构，可容纳的物种是传统海堤的两倍，鱼类、蟹和牡蛎可以在此躲避高温和捕食者。同时，砖块使用低pH值环保混凝土的材料制成，使得其酸碱度也更接近自然海水。

“经过这些方面的改善，我们就能显著提升生物多样性。”梁美仪表示。

值得一提的是，“生态砖块”四成是由焚烧污水处理源头产生的底灰和航道清淤所产生的海底淤泥所组成，可减少20%~40%的碳足迹。

该项发明不仅在第48届日内瓦国际发明展获得了评审团嘉许金奖和特别奖，而且卖到了韩国，近期还计划打入中东市场。“生态砖块”在全球任何地区已建立的海堤均可放置的优势为其提供了广阔的应用场景。

梁美仪介绍，海洋污染国家重点实验室十分重视科研成果的商业转化，“在过去的三年里，实验室已经孵化建立了六家科技初创公司。”

在这些初创公司中，就包括了研发“生态砖块”这类生态工程结构的公司，以及可监测水体中的重金属和核元素的“人工青口”。

“我认为香港的基础研究是非常出色的，处于世界领先地位。同时，我们也有很多新兴力量，他们的创科能力非常强，知道如何将基础研究转化为应用，这是香港的优势。”梁美仪表示。

促进全球海洋科研合作

海洋和河流污染问题的威胁迫在眉睫。

梁美仪指出，目前海洋环境面临着五大威胁，“第一，就是我们熟悉的生态环境遭到破坏；第二，受到气候变化的影响，如全球变暖和海洋酸化都会影响整个生态系统；第三，过度捕捞，即渔业资源的过度开发，导致很多物种的数量急剧减少；第四，海洋污染问题；第五是外来物种的入侵。”

2022年，海洋污染国家重点实验室研究团队和英国约克大学开展了一项全球河流药物残留的监测计划。通过设计的标准采样方法和分发统一的采样器材，该计划收到了来自258条河流的近1000份水体样本，其中发现26%的样本存在污染物超标，而这些污染超标的样本大多数来自经济不发达的发展中国家。

梁美仪团队将计划的监测范围从河流扩大到了河口，发起了“全球河口监测计划”，旨在通过收集和研究全球主要城市河口的环境污染物，从而制定长远推动洁净河口的方针。这项计划也获得联合国认可，成为香港唯一入选“联合国海洋科学促进可持续发展十年（2021~2030）”的行动计划。

梁美仪希望，通过将香港的研发成果应用到全球，可以和全球科学家一起揭示海洋污染问题，一起思考探索解决之道。

无独有偶，在2023年4月，海洋污染国家重点实验室获成立香港首个“联合国教科文组织政府间海洋学委员会沿海污染物监测和海洋创新技术区域培训和研究中心”，这也是中国第三个以及西太平洋地区第六个该类型的国际合作研究基地。

梁美仪在两年多的项目申请过程中，得到了国家和特区政府支持，在最后的答辩阶段，获得了推荐信，使得联合国批准他代表国家在答辩阶段发言，“没有这些支持，我们根本没可能成为联合国下属的一个研究中心。”

与海洋环境研究“结缘”

《21世纪》：您曾提到自己从小就是个“海洋迷”，自己的很多选择就像命运的安排。可否介绍一下您的成长经历，您是如何选择研究方向的？

梁美仪：我父亲在香港海事处任职，负责船舶机械方面的工作，他经常带我们出海，所以我自幼就对海洋不陌生。我非常热爱潜水和游泳，每次前往同一个地点，潜入水中时所看到的世界都各不相同。我一直觉得海洋充满神秘，从小到大我都非常喜欢探索海洋。

在上世纪80年代，香港的水产养殖业极为兴盛。当时，我已大学毕业由英国返回香港，我的老师向我引荐了胡绍燊教授。当时，胡教授已是一位曾任香港渔农自然护理署高官的人物。我也了解了水产养殖业的发展状况和其背后的科学原理，我和胡教授非常契合，我决定攻读硕士研究课程，研究方向是养鱼业所产生的污染问题以及如何减少污染。我就此误打误撞地入了行。

跨学科和国际化团队的独特优势

《21世纪》：您在2020年接任了海洋污染国家重点实验室主任。可否为我们介绍实验室发展的历史？实验室目前的研究重点和方向有哪些？

梁美仪：2010年，我们正式在香港城市大学创立了海洋污染国家重点实验室。目前，已有8所大专院校加入其中，汇聚了66位来自不同学科领域的科学家。我们的核心目标是凭借跨学科的专长，攻克一系列重大的科学难题，并积极响应国家及香港政府的迫切需求。

我们主要围绕三个研究方向展开工作：一是污染监测与控制技术；二是生态安全与环境评估；三是生态系统响应与修复。

具体而言，在污染监测与控制方面，我们致力于运用新技术来监测并控制污染，确定合理的排放量，以避免对生态系统造成不利影响。为此，我们将制定一系列排放指标、水质指标或标准等，同时涉及食品安全标准的制定，均纳入风险评估范畴。在生态系统响应与修复方面，我们关注污染进入海洋后，生态系统恢复所需的时间，探索能否借助新技术促使生态系统更好地恢复，以及是否有行政或政策措施能够助力改善海洋环境。这些均是我们研究的重要组成部分。

《21世纪》：海洋污染国家重点实验室汇聚了8所大学及大专院校的力量，集结了多元化的研究团队，其中不乏具有国际背景的研究员和教授。这种合作模式会为海洋污染国家重点实验室带来哪些优势？

梁美仪：首先，由于香港从事海洋研究的人员相对稀缺，因此我们需要汇聚全球的专家共同合作。以我们研究整个大湾区的污染排放为例，这不仅需要化学家来分析污染物，还需要生态学家来观测污染物对生态系统产生的影响。同时，我们还需要研究水文状况、污染排放的流量，并建立相应的模型。这就需要工程师或统计专家的协助。通过这样跨学科的合作，我们能够解决一些重大的科学难题。

其次，香港是一个国际交流的窗口，海外专家来香港无需申请签证，而且香港作为自由贸易港，国际寄来的样本我们都能进行分析。因此，我们的地理位置具有显著优势。

此外，我们的实验室一直拥有十几到二十位海外专家作为我们的海外成员，他们为我们提供了最新的海外科研发展信息，并给出了许多改进和提升科研水平的建议。迄今为止，我们每年都会举办一些国际会议，邀请国际顶尖的专家来香港与我们交流。这也为内地学者提供了一个平台，来香港与我们见面、交流和进一步合作，从而大大提升我们的科学水平。另外，在我国的规划中，也明确提出希望我们能够深入参与全球海洋环境治理的工作。通过建立国际团队，我们可以共同解决一些全球性的问题。

打造科研全球合作典范

《21世纪》：2021年，由您统筹的全球河口监测计划（GEM）正式被联合国认可为“海洋十年行动”。该计划的初衷是什么？可否介绍一下这项计划的国际合作成果？

梁美仪：在撰写这份计划书之前，我们刚刚完成了一项全球河流药物残留的监测计划，该计划是与英国约克大学合作进行的。

我们制定了一套标准化的操作流程，其中包含一个装备齐全的采样箱，内含所有必需的采样工具和样本存储容器，以及过滤器等设备。此外，我们还制作了在线教学视频，指导人们如何正确进行采样操作。采样人员会将采集到的样本通过快递寄送给我们，我们负责进行深入的化学分析。这项研究在全球范围内产生了广泛的影响，我们成功收到了来自世界各地的超过千份水样本。

用相同的方法，我们揭示了全球258条河流的污染状况。结果显示，除了两个样本未检出药物残留外，其余样本均有所发现。其中26%的污染物含量超标，这可能催生超级细菌，即抗药性细菌，从而对人类健康构成威胁。而污染最为严重的河流大多位于中低收入国家。因此，我们认为全球污染治理的当务之急是关注并帮助这些国家。

我们将这一研究成果发表在了美国国家科学院期刊（PNAS）上，不到两年的时间就被引用了超过800次，也获颁PNAS的最佳评委论文大奖。联合国也从中获得了有用的信息，用于指导其环境管理工作。

在此基础上，我们将这一项目的范围扩展到了河口区域，旨在利用相同的框架吸引全球的科学家共同参与，且参与门槛较低。我们将采用一系列创新的监测手段，包括我们自主研发的新型被动采样器，以及人工青口和智能海绵等生物监测工具。这些工具能够收集不同类型的污染物，并利用相同的方法监测新出现的污染物，从而全面了解全球的污染状况，识别出哪些污染物需要重点关注，以及哪些地区的污染问题最为严重。

我们用了一年半时间研发了一套标准化的测试方法和采样方法，并向全球分发。

目前，我们已经收到了来自125个河口的样本，其中包括大约700个水样本。还有几十个水样本正在等待返回，我们希望在年底前能够完成第一期工作。第二期，我们将使用被动采样器，进一步将我们在香港的研发成果推向全球，共同揭示污染问题，并携手探索解决方案。

修复海洋生物多样性

《21世纪》：海洋污染国家重点实验室还有一个方向是致力于生态环境修复。据了解，您的研究团队发明的“生态砖”获得了许多国际奖项，同时也引起了社会的广泛关注。这项发明的创新点及其核心原理是什么？

梁美仪：不同的生态环境会孕育出不同的生物种类。因此，若想提升生物多样性，必须先提升生态环境的多样性。

为何一般的人工海堤生物多样性较低呢？因为其结构过于简单，比如一条长长的海堤墙，表面既无法遮阳，也无法储水，更没有可供生物栖息的缝隙。退潮时，海堤表面温度可能飙升至60摄氏度，生物极易因脱水过热而死亡。

我们的工作正是基于生态学的理念，通过增加结构的复杂性来打造一个更加优质的栖息地。这样的栖息地温度适中，可以储水遮阳，还有缝隙供生物藏身以躲避捕食者。同时，它的酸碱度也更接近自然海水。经过这些方面的改善，我们就能显著提升生物多样性。

我们的生态砖就融合了这些优点，仅一年时间就能使生物多样性提高八成。另外，我们还可以利用一些废料来制作生态砖，包括污水处理后剩余的淤泥焚烧产生的炉底灰，以及从海上清理出的淤泥。这样就能一举两得，既减少了污染物，又进行了生态友好的建设。

在过去8年里，我们致力于科技创新研究工作，生态砖仅仅是一个起点。在生态砖取得成功之后，我们又研发出了众多不同类型的结构组件，包括防波堤石块、潮汐池，以及其他大型生态构件的产品。

这项工作不仅在内地得到了推广，还扩展到了世界各地。我们参加了美国纽约的一个竞赛，如果获胜，有机会将我们的产品应用到纽约市。同时，我们的产品也已经成功销往韩国。

近期，我们还获得了香港特区政府和一家上市公司的支持，我们计划进军阿联酋，以拓展我们在中东的业务。我们期望不仅能够实现产业化发展，也能够在当地优化和改善生态环境。

《21世纪》：根据您的经验，目前在香港，科技初创公司的发展还有哪些痛点亟需解决？

梁美仪：众所周知，在创新型科技公司中，可能大约100家中能存活10家，即只有约1/10的成功率。但若能营造一个良好环境，鼓励人们勇于尝试，那么就会有更多的初创公司涌现，相应地，最终成功的公司数量也会有所增加。

换言之，我们目前仍处于发展的初级阶段，亟需构建一个能让每个人都敢于尝试、不惧失败的大环境，唯有如此，我们才能拥有巨大的进步空间。我对这一发展方向持乐观态度。

依托国家先进科研设施优势

《21世纪》：近年来，粤港澳大湾区的科研合作正不断深化。海洋污染国家重点实验室与南方海洋实验室和中山大学等内地机构的科研合作，主要聚焦于哪些方面？能否分享一些具体的合作成果或近期的进展？

梁美仪：近期我们与自然资源部第一海洋研究所，特别是其“蛟龙号”载人潜水器项目展开了合作。我们派遣了博士后研究员王琪，搭乘“蛟龙号”下潜至深海4700米处采集样本，旨在观测不同类型的新污染物是否会到达深海区域。

鉴于香港缺乏研究船以及载人深海研究设施，即潜水器，我们积极寻求与自然资源部第一海洋研究所、第二海洋研究所及厦门大学等机构的合作。这些机构拥有如“嘉庚号”等先进的研究设施，为我们的研究提供了有力支持。

在粤港澳大湾区，由于采样范围广泛且需参与多个航次，我们与中山大学、南方海洋科技与工程广东省实验室（珠海）也进行了合作。此外，我们还涉足排放通量的研究领域，与珠江水利科学研究院等机构展开了密切合作。在大湾区内部，我们与多个单位保持着紧密联系，定期参加会议交流研究成果，共同组建团队申报国家重大项目。

（实习生温博宇、黄正皓对本文亦有贡献）