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山东海洋人才风采录丨中国科学院烟台海岸带研究所研究员肖凯:十年俯身,在潮间带“听”海探秘

2026

/ 09/09
来源:

大众网

作者:

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  编者按:

  深海,是战略新疆域,也是大国博弈的主战场。经略海洋,人才是核心动能。在山东加快建设海洋强省的进程中,一批批科研工作者扎根蔚蓝、勇攀高峰,在深海探测、装备研发、环境监测等领域取得了一系列标志性成果。即日起,大众网·海报新闻推出“逐浪齐鲁·向海图强——山东海洋人才风采录”专栏,聚焦在海洋科研攻关和产业升级中作出突出贡献的标志性人才,以真实故事传递奋斗力量,以人物温度展现创新精神。

  海报新闻记者 逯蔷薇 烟台报道

  2025年,中国科学院烟台海岸带研究所研究员肖凯获评“海洋强国青年科学家”。这一年,他35岁。《中国青年报》的颁奖词写道:“踏滩涂,探蓝碳,俯身潮间;解水文,溯碳流,叩问沧海。”二十个字,写尽了他十多年的坚守与探索。肖凯博士毕业于中国地质大学(北京),博士期间赴美国南卡罗来纳大学联合培养,此后在武汉大学完成博士后研究,出站后在南方科技大学工作六年,后进入中国科学院烟台海岸带研究所。水文专业学了近十年,但他真正找到方向,是在2012年第一次走进潮滩的那一刻。

  那时的潮间带地下水研究在国内还很少。第一次下潮滩采样,肖凯穿着下水裤在淤泥里走了几百米,满身是泥。也正是那一次,他发现了一个被长期忽略的秘密:潮滩是陆地与海洋之间一个看不见的“开关”——地下水与海水在这里剧烈交换,控制着碳、氮、磷的循环,也影响着近海的富营养化和酸化。“这个‘看不见’的过程,恰恰是理解海岸带生态环境的关键。”肖凯说。从那时起,他便把自己的研究方向锁定在这片潮间带。

  让“看不见”的流动变得可感可知

  潮间带地下水研究之难,肖凯用三个字概括:看不见。看不见地下水的流动路径,看不见潮滩内部的多过程耦合,看不见污染物从历史累积到缓慢释放的完整轨迹。这三个“看不见”,正是团队十余年攻关的核心命题。

  潮滩就像一部天然的“发动机”——潮汐是动力,地下水是“血液”,碳、氮、磷等物质在这里被加工、转化,然后输送到近海。螃蟹洞像“涡轮增压器”加速水交换,潮沟像“燃油输送管道”分配能量和物质。为了透视这台隐蔽的机器,团队逐一突破技术瓶颈:用放射性同位素示踪给地下水做“指纹识别”,用多层监测井给潮滩做“分层CT”,用高分辨率采样设备捕捉孔隙水中的细微变化,再通过多物理场和化学场耦合模拟把零散的数据点连成完整的图景。

  十余年积累,肖凯的目标从未偏移:让“看不见”的过程变得可观测、可量化、可验证。

  野外,是肖凯真正的实验室。潮汐窗口不等人,低潮期往往只有两三个小时,采样、监测、读数,所有工作必须在这个短暂的间隙里完成。

  肖凯回忆,2016年在广东大亚湾红树林,他穿着下水裤在齐腰深的淤泥中作业,每一步都深陷其中、难以拔腿,但他必须在涨潮前将所有样品采集上岸。台风过境可能摧毁设备,长期高频监测面临人力与物力的双重压力,但肖凯始终坚持亲自带队下一线。依托中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站——我国北方规模最大的河口型滨海湿地野外台站,长期监测有了稳定的后勤支撑,团队也在日复一日的艰苦环境中磨砺出扎实的野外作业能力。

  正是靠着一手过硬的数据和扎实的监测方法,肖凯团队开始将目光从潮滩本身,投向一个更大的问题:这些“看不见”的水和物质,究竟去了哪里,又带来了什么影响?

  为“看不见”的污染建立科学档案

  近海氮超标,一直是困扰山东乃至全国沿海地区的突出环境问题。传统管控思路主要盯着河流——国控断面、考核指标都聚焦在地表水。但肖凯团队通过放射性同位素镭和氡示踪发现,在某些季节和区域,近岸地下水排泄的氮通量可以与河流输入相当。这意味着,仅靠管控河流,远不足以解决近海富营养化问题。

  2024年,团队在山东开展了典型案例评估。数据令人警醒:冬季,地下水的总氮通量接近河水的两倍;夏季,两者的贡献基本持平。地下水这一“隐形通道”在地方管理中第一次有了清晰的量化数据。

  这项成果被山东省生态环境厅相关处室认定为“具有显著的示范与应用价值”,部分成果也入选了国家自然科学基金优秀成果选编。更重要的是,它推动了一个转变:生态环境部门开始将地下水纳入近海氮污染管控的视野,污染治理从“人努力控总量”向“科学溯源精准管控”升级。一个被忽略多年的通道,终于被看见。

  地下水不仅输送氮,还输送碳。当团队沿着这条“隐形通道”继续追踪时,他们又在蓝碳评估中发现了另一个被忽略的秘密。

  重新校准蓝碳收支的“隐形账本”

  滨海蓝碳是全球碳汇研究的热点。传统观点认为,滨海湿地的碳主要是通过潮沟以颗粒态碳的形式向海输出。但肖凯团队发现,地下水向潮沟排泄的溶解性碳才是主导力量——这个“隐蔽”的碳输运通道,在过去几乎被忽略。

  “这意味着,如果我们只统计潮沟输出的碳和沉积物埋藏的碳,会严重低估蓝碳生态系统的碳输出通量。”肖凯说,“我们的研究修正了滨海湿地蓝碳源汇过程不平衡的传统模型,为山东乃至全国的蓝碳碳汇核算提供了更精准的科学依据。”

  从地下水到氮污染,再到蓝碳收支,这条“看不见”的通道,正被一点一点照亮。

  “被需要”是持续前行的根本驱动

  作为一名年轻导师,每次跟学生一起下潮滩,他都带队走在最前面。问他坚持的动力,他回答得简短而笃定:“一种‘被需要’的感觉。”国家需要守护近海生态安全,山东需要精细化海岸带管理工具,学界需要有人去打开潮滩地下水这个“黑箱”。当科研工作能够回应这些真实需求时,野外作业的艰辛便有了扎实的支点。

  面对新一代青年科研人,有哪些心里话想分享?这位90后研究员这样说道:“要锚定一个值得长久沉心求索的真问题,耐住寂寞深耕十年,才能积累下厚重扎实的学术根基;最有分量的科研数据,从来不止落在论文的字里行间,更蕴藏在野外实地一线,要肯吃苦、敢躬身,不惧奔波劳碌;葆有纯粹的科学好奇心,重大的科研突破,往往就萌发在已知与未知的交界之处。”——这正是他初踏潮滩之时,心底所真切体悟到的科研初心。

责编:王海霖


审签:李燕玲

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