給我的學生：從「桃園藻礁」事件，我們可能學到什麼？

十多年前有一晚，某高層人士，請我晚上去喝喝茶。我到了之後，才知道那茶是「普洱茶」，我喜歡。

閒談之後，他問我一個問題：「張教授，你在工程界多年，台灣的公共工程、土木工程、與建築，一直做的很爛，很醜，爭議多，你認為關鍵的問題出在哪裡？
講最重要的一點就可以。」
我說：「關鍵出在台灣的工程案子，長期以來
設計費3%，營造費97%。設計時比較需要頭腦，營造時比較需要勞力，用到頭腦的比例太低了。」
他沈默了一下，再問道：「張教授，合理的設計費比例，應該多少？」
我說道：「一般地型的工程案，合理設計費應占12%，特殊地型的工程安全，合理設計費應占24%，要用心的收集資料，用力的想，嚴格的要求。」
我離開後，過了一陣子，他又請我去喝茶，
見面後，他說：「我努力過了，工程設計費提昇到6%，必要時可以到9%。」
我說：「謝謝，這會有改善，但是關鍵的問題還是沒有解決。」

早期，台灣大學土木工程學系，有個很棒的教授叫徐世大(1895-1974)，他寫的「大壩工程學」是許多學生要認真讀的課本。他是石門水庫的規劃與建造者，他教導學生「工程的『定點』最重要，要仔細的調查，再決定。」我是他影響的學生之一，本文，是這觀點來論述的。

看問題的焦點

「桃園藻礁」事件發生時，許多學生來問我：「老師，要怎麼看桃園藻礁案？」我說：「我的看法與報紙、媒體登的不同，我始終不認為這是『環保與能源之間的拉扯或抗爭』，也不是要站在哪一方的問題。而是臺灣工程制度的偏差，不用心設計，偏重施工，衍生的問題，再用政治的力量，去彌補其間的利差。」

為什麼世界上的藻礁海岸極為稀有

產生「藻礁」的海岸，世界上非常少，極為寶貴的天然地景。「藻礁」的形成，需要極特殊的海洋-河川-山嶽地質的組合，我們人工無法複製這樣的地型、地貌。讓我從基本的學理來說明:

第一， 從「海洋波浪動力學」(coastal wave hydrodynamic)的觀點來說明。產生藻礁海岸，需要有合適的海浪力量、合適的海水深度、合適的海底底床的坡降、合適的潮汐高度，與合適的海岸地型、地質、彎曲度、結構強度，剛好達到平衡，才會產生。

這需很長的時間，才會讓藻類在石頭間，脆弱的固結力，能夠在海水-陸地之間強大的機械應力(mechanical stress)，有力學的互相抵抗，剛好達到穩定。

改變任何海洋與海岸陸地，任何的港灣工程，若更動這長期累積產生的平衡，就會使之平衡的力改變，藻礁隨之失去。

第二， 從「岩石的結構與形狀」來說明。藻礁的形成，與陸地岩石的結構與形狀，太有關係了。石頭要夠圓，夠大，夠硬，海浪沖刷時，才能減少其表面摩擦力，能留在海岸邊夠久，可以讓藻類覆蓋，不會一下子就被海浪帶走。

因此世界上泥岸、砂岸都不能產生藻礁，岩岸才有一點點的機會。要擁有這一點點的機會，要有那種大小、硬度與形狀的石頭，只有「桃園」的紅土石礫層，才有這樣的石頭。

除了新北市的三芝、萬里、石門有非常零星的藻礁，台灣其他的海岸都沒有藻礁，也不可能有，因為沒有桃園台地上，那樣「剛剛好」大小、硬度與形狀都配合的石頭。

這就是桃園海岸線，有無與倫比可愛的地方，是臺灣別的縣市無法重複。

第三，從「海水的溫度、鹽度與營養源」來說明。我不是海洋藻類學的專家，但是我知道，要有獨特的海洋溫度、鹽度、澄清度、硬度與營養源濃度的條件，才能讓足夠的藻類生長、沈降與附生在石頭上，使其細胞的大小，細胞壁的強度與細胞間的聯結，都可以滯留石頭間，產生超過海水沖刷的聯結力，才能逐漸形成藻礁海岸。

藻礁的價值無法取代
藻礁的內部，是充滿各樣大小的孔隙，與孔隙間有無數的通道聯結，成為海洋數不盡生物的避難所、產卵的所在、棲息的空間、與保護海洋生物多樣性的獨特環境。

藻礁是給孩子海洋教育的最好教室，是臺灣面對逐漸加劇的氣候變遷，是濱海消浪的所在，是桃園地區天然防災的堡壘，與海岸的保護等。

藻礁是教導學生的平台

2002年，我擔任台灣大學第一屆「生態工程研究中心」的主任，常帶學生到不同的海邊，認識濱海生態系的美，現地教導海洋流體力學，與海岸結構穩定等，其間，我們也到桃園的藻礁。

我要學生蹲下來，知道怎麼看，怎麼欣賞，怎麼體會這世界少有的珍奇，在臺灣。要看一道又一道的潮水，打到藻礁，分成千萬道的小水流，進入藻礁千萬個孔隙，發出聲響，激出氣泡，像是貝多芬「英雄」交響曲的某個片段，為這些藻礁海岸之美的歌頌。這樣的珍奇，我們學工程的人能復製嗎?

我知道我的學生，將來會成為工程師，或其他行業的專家、領袖，我期待他們認識「美」，喜愛「真」。無論有多少知識，多少經驗，面對海洋環境，錯綜複雜的關係，有一份謙卑還不夠，還要謙卑、謙卑、再謙卑。

最好不必施工，若要施工，必須保有細膩，仔細設想，與人溝通，而非莽撞，成為殺手。

為什麼不花腦筋去設計的問題所在

我對桃園藻礁的議題，教導我的學生，關鍵出在整個台灣的工程生態很不好，設計費的比例不合理的低。我的期待是，藉由桃園藻礁的思索，更多人可以成為「頭腦清楚的公民科學家」，亦即遇到問題，先不動氣，冷靜分辨，我相信這是媒體消息充斥，相互攻擊，叫人紛亂，給人紛擾的時代。我們要有自己獨立思考，保守不人云亦云的空間。

錯誤的工程管理制度不會產生正確的結果

讓我再說一遍，桃園藻礁不是環保與能源孰重孰輕，是制度的問題，錯誤的制度。不看重調查、思考、設計，強調施工，產生的工程，一定一大堆錯。任何一方都可以問這問題：「決定工程要經過藻礁，是花多少經費比例去決定的？」你們就知道答案了。

更高價值的持守

桃園藻礁的類似案件，以前已經發生很多次了，類似桃園藻礁的事件，以後還會持續發生。我們打開臺灣地圖，西海岸的天然海岸，所剩已經很少。只要有工程，就從天然海岸線下手。

我學習的專業，是為了國家。國家的著力，是為了財團或工業，有些財團與工業為國家賺錢，不一定都是負面的，但是科學知識的應用，與國家的利益，不是一對一的函數時，怎麼辦？

同學，我要告訴你，成為一個科學家，就像長在臺灣山上的「緋寒櫻」，要葉子都掉光，才會花開燦爛。留在一個不太乾淨的領域工作，充滿試探、誘惑、與不正當。要不同流合污，是因為，我們要有更高忠誠的對象，這是一個知識份子的十字架。

關鍵問題在那裡?請多花一點腦筋，在工程的定點與設計。幫助國家這樣的案子，請提高設計費的比例吧。

不要太快為不當的工程管理制度，與不合理的經費分配之下，產生的案子背書，其實工程師也是無奈。請珍惜台灣，才是愛這土地與人。

同學，我多次告訴你們學流體力學很有用，這裡就是一個教學的例子。