水利工程建设对促进国家社会经济的发展提供了有利的保障，然而水利工程的建设运行不可避免地影响河流水生态过程的实现，阻碍水生态系统功能的发挥。十八大报告明确提出，建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。从那时开始，长江流域水利工程建设等人类活动影响下水生态的保护和修复就受到国家层面的重视，经过十多年来的不断努力，长江流域水生态状况得到明显的改善，这些成绩离不开一批深耕在水生态保护领域的专家长期以来的默默奉献，在水生态保护与修复科研领域的不懈探索。今天，让我们走近水利工程生态保护专家、武汉大学常剑波教授，讲述他守护长江生态、守护绿水青山的故事。

常剑波出生于1962年，1979年进入中山大学生物系动物专业学习，1988年进入中国科学院水生生物研究所，追随著名鱼类生物学家曹文宣院士从事鱼类生态学研究工作。就在那一年，万里长江第一坝的葛洲坝水利枢纽工程建成，长江中华鲟的洄游通道被完全阻隔，无法到达长江上游产卵场，从那以后，他便与中华鲟结下了不解之缘，开始主攻国家重大工程建设下的物种保护和水生态修复科研工作。常剑波教授毕业后留到水生所工作，2006年调任水利部中国科学院水工程生态研究所，担任所长一职，在水利系统从事鱼类物种保护和生态修复工作。2018年至今任武汉大学水利水电学院水生态研究所所长，目前兼任中国长江三峡集团有限公司生物多样性保护研究中心首席科学家和主任。从中科院水生生物研究所到长江水利委员会，再到武汉大学和三峡集团，常剑波教授矢志不渝，在对水利工程建设和河流生态保护协调发展理论与实践方面不断探索，通过持续的科研攻关，取了一系列的学术成就，他的主要学术贡献体现在以下3个方面：

一是系统开展鱼类生态学与保护生物学研究，奠定了水工程建设与河流自然保护协调发展的理论基础。他长期从事长江水系的鱼类生态学研究，在鱼类日龄与早期生活史、个体生物学、种群生态学、资源调查评估等领域开展了系统的研究，并通过运用新理论和新方法，推动了相关研究工作的现代化发展，相关研究成果发表在《中国科学》和《科学通报》等权威期刊上，并联合曹文宣院士出版专著《长江鱼类早期资源》，为水工程建设影响下鱼类的保护提供了重要的基础支撑。

他认为，在人类工程深度干预的背景下，自然过程无法完全按其自身逻辑去实现，导致诸于白鱀豚和长江白鲟灭绝的“生态灾变”频繁发生。过去20多年，我国水电工程建设达到高峰，长江流域的生态系统也受到了深刻的影响，常剑波教授通过主持完成的国家自然科学基金重大项目《大型水利工程对长江流域重要生物资源的长期生态学效应》等科研项目，他率领团队较为系统地研究了大型工程影响河流生态系统的成因，以及重要生物资源对这种干扰的响应机制，提出在工程过程与自然过程深度交织的状况下，工程建设与自然保护的协调应该以“维持生态过程的可持续性”作为理论研究的出发点，防止生态系统的“去结构化”，相关研究获得大禹水利科学技术奖二等奖（2009）。

他还率先在国内开展水域生态系统的生物完整性研究，建立了基于鱼类群落的长江流域“属地化”生物完整性指数，并通过对长江土著鱼类群落结构及其环境响应行为的解构，量化评价了人类活动对水域生态系统产生影响的形式、范围和程度，提出了长江流域生态系统健康状况的预警，在国内外权威期刊上发表论文《Annual variations of biotic integrity in the upper Yangtze River using an adapted index of biotic integrity(IBI)》（2008）和《长江中下游浅水湖泊生物完整性的时空变化》（2009）。相关研究成果被参与《长江保护法》立法工作的农业农村部长江流域渔政监督管理办公室采纳，并据此制定发布了《长江流域水生生物完整性指数评价办法（试行）》（2022），成为《长江大保护》立法的重要参考因素之一，并被作为水生生物完整性指数评价办法制定的重要依据。因为常剑波教授在河流生态保护理论和技术方面的突出成果，他也被当选为国际河流科学学会（ISRS）理事（2006-2017）。

二是重点聚焦中华鲟的物种保护研究，突破了人工群体建设的理论和技术障碍。中华鲟是水利工程等人类活动影响最为显著的物种之一，种群的自我维系受到严重挑战。常剑波教授多年聚焦中华鲟的保护研究，鉴于其物种生存危机难以简单扭转的状况，在上个世纪末与曹文宣院士联合著文，提出了包含建立全人工种群在内的系统性物种保护保护措施，在权威期刊发表《中华鲟物种保护的历史与前景》（1999），受到同行的高度关注。此后，他带领团队围绕中华鲟的研究不断深入，包括采用微卫星DNA进行了人工放流个体贡献率的分析，以及针对其自然繁殖中断后的亲鱼时空分布采用eDNA方法进行追踪等，研究成果发表国家发明专利《中华鲟环境 DNA 检测 PCR 扩增引物及其检测方法和应用》，研究方法和结论均被同行引用和借鉴。

自1983年中华鲟的人工催产成功以来，到在2000年前后，相关研究单位积累的一些早年人工繁殖的子一代个体，大部分过了性成熟年龄，但在人工饲养环境下性腺发育却迟迟不能启动。有些学者认为，中华鲟为河海洄游鱼类，海洋生活史可能是其性腺发育启动的重要基础。常剑波教授通过对中华鲟海洋生活史的关键环境因素，推测除饵料资源的利用外，温度、压力和盐度这3个重要环境因素中，温度最有可能对变温动物中华鲟的性腺发育生理过程产生直接影响。并基于其性腺发育在洄游进入长江淡水后才完成的事实，提出了对纯淡水人工培育的中华鲟成年个体，通过控制周年温度过程诱导其性腺启动和催熟的技术路线，，指导长江三峡集团有限公司在开展“中华鲟全人工繁殖研究”科研项目中，对中华鲟亲鱼在人工培育条件下，通过模拟周年自然水温关键节点，有效启动性腺发育并促进其进程的技术体系进行了详细的构建，研究成果授权国家发明专利《中华鲟子一代亲鱼性腺发育调控方法》（2010）。

根据拟定的技术路线，常剑波教授围绕为中华鲟提供适宜周年温度过程的设施设备进行研究，提出了包含降温设施的“全参数控制”循环水养殖系统来解决这个问题，研究成果《流水性鱼类循环水养殖系统研制与应用》获大禹水利科学技术进步二等奖（2011），该成果首次实现在鱼类循环水养殖系统中进行“降温”调控，解决了人工养殖条件下，大部分保护鱼类的环境需求，为进行濒危特有鱼类的驯养、繁殖和苗种培育等提供了有效的技术支撑。该成果的核心被纳入水电水利规划设计总院牵头编制的《水电工程鱼类增殖放流站设计规范》与《水电工程鱼类增殖放流站运行规程》等技术标准文件中，并在金沙江雅砻江、大渡河、澜沧江、雅鲁藏布江等流域的 50 余处水电站的鱼类增殖放流站的建设中得到应用，为水电系统 2000余万尾鱼类苗种增殖放流能力的形成提供了有力的支撑。

此后，他作为技术负责人指导团队承担了中国长江三峡集团有限公司的自主科研项目，通过对养殖水温过程的周年控制，成功诱导了纯淡水养殖中华鲟成年个体性腺发育的启动和催熟，并于2009年在全球首次获得了纯淡水培育成熟中华鲟亲鱼产出的受精卵，孵化并培育出全人工繁殖的中华鲟子二代，研究成果《中华鲜淡水环境下规模化全人工繁育技术研究》获湖北省科技进步三等奖（2013）。因为常剑波教授在鲟鱼保护科研和应用方面的国际影响力，他被遴选为世界鲟鱼保护学会（WSCS）理事（2003-2013）、

三是长期致力工程影响减缓措施研究，阐明了生态调度、高坝过鱼和栖息地保护的理论依据。水利水电工程对环境要素的改变，是影响鱼类生存适应的重要原因。针对性采取减缓措施，是国际上协调工程建设与自然保护关系的主要途径。针对过去20年，长江流域重大工程建设的高速发展，我们面临的难点问题主要有水库生态调度、高坝水生生物洄游通道恢复，以及划定栖息地保护区以满足多数鱼类完成生活史的需求等3个方面。

早在上世纪末，常剑波教授就根据曹文宣先生提出的在三峡水库制造“人造洪峰”满足坝下江段四大家鱼自然繁殖需要的设想，围绕典型产漂流性卵鱼类对涨水过程的响应关系的量化分析开展研究。在常规数据关系拟合难以解决问题的背景下，提出将1次涨水过程分解出不同的要素，并与产漂流性卵鱼类总的产卵规模自变量和因变量的对应关系，采用“系统重构分析方法”，首次解决了长江中游典型断面与涨水过程形成响应的产漂流性鱼类卵、苗径流量的定量计算问题，在权威期刊发表的重要论文《Application of factor-criteria system reconstruction analysis in the reproduction research of grass carp, black carp, silver carp and bighead carp in the Yangtze River》（2000）和《针对四大家鱼自然繁殖需求的三峡工程生态调度方案前期研究报告》成果中提出四大家鱼产卵繁殖的关键涨水参数，被农业农村部长江流域渔政监督管理办公室和水利部长江水利委员会联合开展的、旨在恢复四大家鱼产卵三峡水库生态调度试验工作所采纳，为2011年以来三峡水库开展生态调度提供了重要的科学支撑，此后，他带领团队持续开展生态调度效果的监测和评价研究，并将生态调度引入到鱼类栖息地保护中。

常剑波教授在本世纪初，针对我国西部高坝大库建设的鱼类洄游通道恢复问题，授权国家发明专利《一种帮助鱼类通过水坝的方法》及其配套的 4 个实用新型专利，提出了采用集运鱼系统帮助鱼类翻越高坝障碍的发明专利体系，该专利在乌江彭水水电站的过鱼设施建设中得到转让和实施（2011），其核心成果之后被纳入水电水利规划设计总院牵头编制的《水电工程过鱼设施设计规范》、《水电工程升鱼机设计规范》、《水电工程过鱼设施运行规程》等水电工程环保技术标准，并被推广应用到三峡集团实施的白鹤滩和乌东德等高坝的过鱼设施建设中，2021 年 2个电站过鱼设施的试运行结果表明，累计帮助圆口铜鱼、长吻鲍等 48 种2.7 万余尾鱼类通过大坝到达上游，过鱼效果显著，取得了良好的生态效应。研究成果较好地推动了高坝鱼类洄游通道恢复的理论研究和技术研发，他也因此被遴选为中国大坝工程学会理事兼过鱼设施专业委员会的首任主任委员（2021）。

上个世纪末，常剑波教授就开始开展金沙江一期工程建设与鱼类自然保护关系协调的研究，提出栖息地保护的选址需要以涵盖长江上游鱼类4种繁殖类型的产卵生境为主要依据，他牵头编制的《金沙江一期工程对对白鲟等珍稀特有鱼类的影响及保护对策研究报告》中提出的保护区调整方案建议被水电水利规划设计总院采纳,成为国家最终进行长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区调整的主要原始依据。通过该保护区的调整,较好地协调了长江上游水电开发与自然保护之间的关系,促进了在赤水河等长江上游关键水域建立鱼类保护区计划的落实,为我院在后续工作中,落实以生态的可持续性支撑水电工程建设的理念提供了科学支撑。其中有关鱼类生活史对策与环境适应的分析，目前仍然被同行全面引用。此外，他与法国团队紧密合作，对工程干预背景下鱼类栖息地的空间布局开展的理论研究及其方法，在保护生物学领域顶级期刊《Conservation Biology》发表权威论文《Conservation Strategies for Endemic Fish Species Threatened by the Three Gorges Dam》，为国际、国内同行广泛引用和借鉴，成为工程建设背景下，土著鱼类栖息地保护研究的典范。

因常剑波教授在水利工程生态保护和修复领域的突出贡献，除以上成果外，他也获得了诸多荣誉称号和奖励：国务院政府特殊津贴获得者（2002年），全国优秀科技工作者（2014年），2013年度斯巴鲁生态保护奖，2015年度（水生野生动物保护）海昌突出贡献奖。

但荣誉似乎只代表过去，自己只是做出了一点点成绩，获得了一点点肯定。在中华鲟物种保护和生态修复领域，常剑波教授还是不敢有一丝丝怠惰。为了挽救中华鲟野外种群，他目前正联合三峡集团开展科研攻关，，通过人工+自然的方法构建中华鲟自然繁殖的产卵场，努力破解中华鲟无法自然繁殖的重大难题实现中华鲟野外种群的恢复；在鱼类洄游通道恢复领域，常剑波目前担任十四五重点研发计划项目《长江流域大坝生物洄游通道恢复关键技术研发与应用》首席科学家，进一步针对高坝枢纽集运鱼和低水头中大型工程鱼道效率提升涉及开展技术难点开展攻关，构建流域洄游通道决策支持系统，为工程-自然交互作用下，鱼类洄游通道恢复的生态价值及流域层面优化决策提供理论依据。在更远的未来，他将通过不断钻研，在工程-自然复合系统生态修复研究中取得更大的突破。他对学术一丝不苟，对生命永葆敬畏，他相信，只要坚守，就有希望，就有明天！

常剑波教授是我国水生生物保护和生态修复领域的杰出代表，他的研究成果为我国水利水电工程建设与河流生态保护协调发展提供了重要理论支撑和技术指导，为我国长江流域生态文明建设做出了突出贡献。