珊瑚礁是世界上生物多样性最丰富的生态系统之一，是全世界十亿多人的重要食物来源，是21世纪最具潜力的医药资源，同时还在旅游和娱乐业中创造了接近96亿美元的价值。不仅如此，珊瑚礁还是抵御海浪的完美天然屏障：珊瑚礁可以消散海浪到达海岸线之前高达97%的冲击能量。但不幸的是，全球用于保护海岸的50%以上的珊瑚礁已经消失或已经被严重破坏。相关研究预测，如果当下仍不采取行动改变这样的情况，到2050年，几乎所有珊瑚礁都将面临消失的风险。

另一方面，已有的防波堤解决方案所形成的硬性屏障，对生物多样性和水质产生了负面影响，而现有的人造礁石系统也存在稳定性差，无法保护海岸的问题。因此，当下亟需采取的行动是构建对气候变化具有适应性的弹性海岸保护方案。位于荷兰代尔夫特的初创公司Reefy与位于荷兰阿纳姆的 Burger's Zoo 正携手致力于这项行动，开发在不使用钢材、混凝土和塑料的情况下恢复野外珊瑚礁的可持续性方法。

图源：Reefy官网

近日，两家公司使用Burger's Zoo容量750000升水族箱中的珊瑚来测试珊瑚是否可以在Reefy开发的由重生物聚合物制成100%可生物降解的人造礁石上生长，并对人工鱼礁的毒性进行了测试。据了解，目前初创公司Reefy正在寻找资金融入，以计划明年将可生物降解人造礁石材料投入野外使用。

■ 什么是REB？

图源：Reefy官网

Reefy 专利保护的 REB（Reef Enhancing Breakwater）是世界上第一个具有稳定性的人造礁石模块，是一种由可降解生态工程材料制成的，表面具有纹理设计的细长模块。利用REB耗散海浪的冲击能量，能够减少海浪对海滩沉积物的侵蚀，增强海滩沉积物的稳定性。另外，这些细长的人造礁石模块形成的隧道、悬挑和裂缝等复杂的结构为无数海洋物种创造了栖息地和筑巢地，并与珊瑚一起增加了当地的海洋生物多样性和生物量。

  图源：Reefy官网

目前REB已被用于可持续海岸保护、生态港口发展、一级和二级防波堤应用、软河岸稳定、城市滨水区生物多样性增强、生态旅游休闲和水产养殖等多种应用场景。在不同的应用场景中，Reefy的REB产品提供 三种层面的复杂性来实现海洋生态系统基础的再构建：

1) 宏观复杂性

REB 细长模块其中的大型悬挑环境以及整个结构当中的流体动力隧道系统，形成了不同体型物种和鱼群的庇护所。

2）微观复杂性

REB 模块的圆角连接在一起，模块与模块之间形成不同大小的缝隙。这些缝隙是生态上重要的无脊椎动物和小型鱼类繁殖和避难的完美栖息地。由于每个生态系统都不同，利用REB甚至可以在不同生态系统区域内进一步配置目标物种的栖息地。

3）基材复杂性

在生态工程材料制成的 REB 模块上设计的特定纹理，能够成为珊瑚和牡蛎等珊瑚礁生物沉降和生长的完美基质，从而促进生态系统的发展。

■ 以REB为核心的海洋生态系统修复系列产品

Reefy所提供的海洋生态系统修复是由一系列材料与设备装置构成的综合性的解决方案。

1）ReefMIX

人类通过温室气体排放引起的气候变化是全球珊瑚礁衰退的主要原因。传统混凝土的生产碳排放占全球排放量的8%。REB模块是采用一种定制设计的粘合剂ReefMIX生产的，结合了海洋基础设施应用所需的机械性能，同时为造礁物种提供了完美的表面化学和基材。与传统硅酸盐水泥相比，可减少高达90%的排放，并可与聚合物一起使用，进一步降低对总体项目的影响。

2）BioBlocks

借助BioBlocks ，Reefy将 REB 模块的流体动力学和稳定设计提升到了一个新的水平，所构建的填充有天然材料的可生物降解材料模块，在短短几年内能够演变成一个自我维持的生物礁石。

  图源：Reefy官网

3）SEM

Stable Ecological Mooring (SEM) 是 REB 模块的升级版本，为重型海洋系泊而设计的升级解决方案。通过将稳定性、水动力测试特性和生态设计结合到重型X形装置中，可以创建可靠的系泊系统，进而增强生物多样性。

4）VeggieMat

海洋植被能够增强海岸线的稳定性，减少波浪所带来的侵蚀，是地球上最有效的聚碳系统之一，例如海草床能从大气中吸收碳并一层一层地储存起来，保护海岸线的同时为海洋生物提供重要的栖息地。

  图源：Reefy官网

5）SmartBlock

SmartBlock是一种空心模块，辅助环境监测设备的使用，如自动 eDNA 采样器、物理参数测量设备和其他传感器，具体取决于客户需求。SmartBlock与REB或BioBlock系统互相绑定并配备了用于样本和数据收集的简单检索系统。

  图源：Reefy官网

■ 海洋生态系统修复的定制化服务

1）海岸保护解决方案设计与咨询。利用在生态系统恢复和海岸工程方面的综合专业知识， Reefy为其客户定制设计可用的解决方案并提供咨询服务，以保护海岸线、改善水质或维护海滩沉积物。

2）传统的海洋基础设施定制调整方案。传统的海洋基础设施往往形成不利于海洋生态良好发展的硬性屏障，对当地海洋生物多样性产生负面影响或限制。Reefy为其客户定制设计调整方案，在防波堤、装甲层、码头和码头等现有基础设施上为海洋生物创造栖息地和合适的基质。

3）结构稳定性评估。Reefy可以向客户提供专业的水力评估，以确定现有及即将建设的人工礁石项目的稳定性。

4）可持续珊瑚礁修复。通过评估物理和生物参数，Reefy可以通过最适合该地区的各种主动和被动恢复方法来提高当地的海洋生物多样性。

5）量身定制的生态解决方案。Reefy将项目目标、环境和物理条件结合起来，在客户可用预算范围内，根据目标物种、生态系统服务和物理条件（如基质类型、流速和波传输）开发定制化的海洋生态解决方案。

1) 波槽测试。REB系统在世界著名的 Deltares 波浪水槽设施进行水力测试。在实验中，Reefy 团队证明了模块化系统的稳定性：在模拟飓风强度条件下，波浪消散率达到了90% 以上；通过在日常条件下进一步测量，验证了REB系统能够为造礁生物和其他固着生物创造完美的沉降条件。此外，Reefy还通过3D 打印珊瑚树冠模拟波传输来测试与自然协调的效果，证明这些“活的防波堤”形成了更可持续的解决方案。

2) 珊瑚礁修复。Reefy团队在珊瑚礁修复领域拥有超过5年的现场经验，并持续对其在印尼吉利群岛的珊瑚礁修复生活实验室进行跟踪。该实验室由Reefy内部的海洋生物学家于2019年建立，用于各种修复技术、基质和珊瑚物种的测试，旨在开发最可持续的海洋生态修复方案。具体而言生命实验室开展：基质适用性、移植技术、碎石稳定、目标物种和耐热珊瑚、栖息地和复杂性偏好和生态监测等多方面研究。

3) 材料科学。Reefy 一直在寻找用于珊瑚礁生态系统恢复的创新和可持续的材料替代品。公司目前正在欧洲最大的珊瑚礁池和牡蛎孵化场进行珊瑚和其他海洋生长实验，其中包括：海洋安全生物高分子材料、可持续混凝土和碳捕获粘合剂系统和天然材料的研究

视野回到国内，“双碳”、限塑令等一系列政策法规的发布驱动了生物基新材料技术研究与商业发展趋势一路上扬，创新发展空间快速增长。知耕一直重点关注生物基材料领域的创新动态，我们发现以蓝晶微生物为代表的围绕微生物底盘开展新材料创新，以及以三黍生物为代表的围绕植物底盘开展新材料创新的两股创新力量正在不断崛起。而国外企业代表Reefy尤为值得被关注之处在于，其对于差异化、需求刚性的海洋生态修复应用场景的精准定位。知耕认为，对于国内角逐生物基新材料领域的新兴力量而言，如何探索出创新材料的最佳应用场景，并挖掘出更高的附加值将是成功的核心关键。

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