ศ.เจิงฉิงเสียน (曾晴賢) แห่งวิทยาลัยชีววิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแห่งชาติชิงหัวของไต้หวัน (NTHU) ผันตัวเองจากการวิจัยด้านการอนุกรมวิธานของปลาเข้าสู่แวดวงของนิเวศวิศวกรรม โดยใช้แนวคิดจากมุมมองของปลา มาใช้ในการช่วยเหลือให้เหล่ามัจฉาทั้งหลายได้มีโอกาสว่ายน้ำกลับบ้าน และช่วยเหลือปูบกให้ข้ามถนนได้อย่างปลอดภัย จนได้รับการยกย่องให้เป็นผู้บุกเบิกด้านนิเวศวิศวกรรมและการอนุรักษ์ระบบนิเวศของแม่น้ำในไต้หวันเลยทีเดียว

ทุกต้นเดือน ที่บริเวณฝายหลงเอิน บริเวณตอนกลางของแม่น้ำโถวเฉียนในเมืองซินจู๋ เราจะได้เห็นภาพของเหล่านักศึกษาจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติชิงหัวไปยืนแช่อยู่กลางลำน้ำเพื่อตรวจสอบระบบนิเวศ โดยนอกจากจะทำการตรวจวัดอุณหภูมิ อัตราการไหล และปริมาณออกซิเจน ซึ่งถือเป็นดัชนีบ่งชี้คุณภาพของน้ำแล้ว ยังต้องจับปลาแต่ละตัวขึ้นมาตรวจดูเพื่อแยกแยะสายพันธุ์ รวมถึงวัดความยาวและน้ำหนัก ก่อนจะปล่อยมันกลับลงไปในแม่น้ำ

ออกแบบบันไดปลาด้วยแนวคิดแบบปลาๆ

ศ.เจิงฉิงเสียนยืนอยู่บนชายฝั่งบริเวณฝายหลงเอินซึ่งตั้งอยู่ช่วงกลางของแม่น้ำโถวเฉียน ได้ชี้ไปยังจุดที่อยู่ห่างออกไปนับสิบเมตรพร้อมกับอธิบายให้ฟังว่า การบริหารจัดการน้ำจะแบ่งออกเป็น 3 ระดับ อย่างแรก คือป้องกันน้ำท่วมโดยการสร้างตลิ่งสูง ขั้นที่ 2 คือการนำน้ำมาใช้ ซึ่งปริมาณน้ำของไต้หวันจะไม่เท่ากันในฤดูร้อนและฤดูหนาว ดังนั้น เพื่อให้มีน้ำใช้อย่างพอเพียง ทั้งในภาคประชาชน ภาคการเกษตร และภาคอุตสาหกรรม จะมีการสร้างเขื่อนกั้นทรายและฝายกั้นน้ำขึ้น แต่ทั้งสองขั้นตอนที่กล่าวมานี้ ต่างก็เพื่อประโยชน์ของ “คน” เท่านั้น โดยมิได้คำนึงถึงเลยว่า แม่น้ำก็เป็นที่อยู่อาศัยของปลาและสัตว์น้ำต่างๆ ด้วยเช่นกัน

จนกระทั่งในช่วงหลายปีมานี้ แนวคิดด้านการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมได้กลายเป็นประเด็นสำคัญที่ได้รับความสนใจมากขึ้น เสียงของเหล่าผู้พิทักษ์ธรรมชาติเหล่านี้จึงได้รับการยอมรับ และมีการก่อสร้างบันไดปลาตามหลักนิเวศวิศวกรรมขึ้น เพื่อช่วยให้เหล่าสัตว์น้ำที่เดินทางกลับมา สามารถข้ามเขื่อนที่กั้นขวางแม่น้ำเอาไว้ไปสู่มาตุภูมิที่เติบใหญ่ขึ้นมาและขยายเผ่าพันธุ์  ในขณะเดียวกัน ก็ยังให้ความสำคัญกับความต้องการด้านสภาพแวดล้อมและระบบนิเวศอื่นๆ เพื่อทำให้สภาพแวดล้อมของน้ำมีความเหมาะสม และนี่ก็คือการบริหารจัดการแม่น้ำในขั้นที่ 3

บันไดปลาที่ฝายหลงเอินของแม่น้ำโถวเฉียนถือเป็นหนึ่งในตัวอย่างของแนวคิดที่ว่า นี่คือบันไดปลาซึ่งเป็นการออกแบบร่วมกันของ ศ.เจิงฉิงเสียน กับ ศ.ชุนโรคุ นากามูระ (Shunroku Nakamura) ชาวญี่ปุ่น และเมื่อสังเกตให้ดีเราจะเห็นเหล่ามัจฉาแหวกว่ายอย่างมีความสุขอยู่ในบันไดปลาที่ออกแบบเป็นรูปขั้นบันได อันเป็นผลงานที่ ศ.เจิงฉิงเสียนมีความภาคภูมิใจเป็นอย่างมาก

“บันไดปลาถูกออกแบบให้เป็นแบบสองมิติ แต่ละขั้นบันไดจะมีความลึกและตื้นที่ไม่เหมือนกัน ซึ่งก็เหมือนกับรั้วกั้นที่มีความสูงแตกต่างกัน เพื่อตอบสนองความต้องการของปลาขนาดเล็กและใหญ่ที่ต้องการใช้พื้นที่ในการกระโดดที่ไม่เหมือนกัน จุดที่มีฟองน้ำอยู่มากแสดงว่าเป็นจุดที่น้ำไหลเชี่ยว เหมาะสำหรับปลาที่มีขนาดใหญ่และมีกำลังแข็งแรงสามารถกระโดดได้ดี” ทีมงานของ ศ.เจิงฉิงเสียนได้ลงพื้นที่เก็บข้อมูลของระบบนิเวศในบริเวณนี้มาเป็นเวลานาน ก่อนจะค้นพบว่ามีปลาและสัตว์น้ำอาศัยอยู่ในพื้นที่บริเวณนี้มากกว่า 30 ชนิด “บันไดปลามีขึ้นเพื่อให้ปลาชนิดต่างๆ ใช้งาน จึงต้องออกแบบจากมุมมองของปลาหลายๆ ชนิด”

บันไดปลาคือการออกแบบอย่างเป็นระบบ

ปัจจุบันนี้ ในไต้หวันมีบันไดปลาตามแม่น้ำลำคลองต่างๆ มากกว่า 300 แห่ง แต่หากเทียบจากมาตรฐานของ ศ. เจิงฉิงเสียนแล้ว ส่วนใหญ่ประสบความล้มเหลว โดย ศ.เจิงฉิงเสียนพูดตรงๆ ถึงสาเหตุที่ทำให้บันไดปลาเหล่านั้นล้มเหลวว่า “เมื่อเราใช้มุมมองของคนไปคิดถึงความต้องการของปลา ก็จะไม่ประสบความสำเร็จ” บันไดปลาประกอบด้วยทางเข้า ตัวบันได และทางออก การออกแบบบันไดปลาจึงต้องมีแนวคิดอย่างเป็นระบบ เพื่อให้ทุกส่วนสามารถเกิดประโยชน์ในการใช้งาน จึงถือว่าประสบความสำเร็จ

ปัญหาที่มักจะพบเป็นประจำได้แก่หาทางเข้าของบันไดปลาไม่พบอีกทั้งตัวบันไดแต่ละขั้นมีระยะห่างมากเกินไปไม่ได้คำนึงถึงความสามารถในการกระโดดข้ามของปลาหรือบางทีก็มีปัญหาว่าน้ำไหลเชี่ยวเกินไปรวมไปถึงไม่มีพื้นที่ให้ปลาได้พักผ่อนปัจจัยต่างๆเหล่านี้ต่างก็ถือเป็นกุญแจสำคัญของความสำเร็จในการก่อสร้างบันไดปลาทั้งนั้น

นอกจากนี้ การศึกษาในช่วงแรกก่อนการก่อสร้างก็มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง หากเรารู้ว่าจะสร้างบันไดปลาให้ปลาชนิดใดใช้งาน ก็จะสามารถออกแบบให้มีความเหมาะสมกับผู้ใช้งานได้ แถมยังมีนักล่าที่คอยจ้องตะครุบเหยื่อมารออยู่ด้วย ศ.เจิงฉิงเสียนซึ่งยืนอยู่ข้างฝายหลงเอินชี้ให้เราดูเหล่านกยางโทนน้อยที่ยืนอยู่บนฝาย “แถวนี้มีนกยางโทนน้อยเยอะมาก จึงต้องป้องกันไม่ให้พวกมันมายืนอยู่บนบันไดปลาเพื่อจับปลากิน เมื่อคำนวณจากความยาวขาของนกยางโทนน้อยแล้ว เราจะต้องออกแบบให้บันไดปลามีความลึกมากกว่า 35 ซม. ขึ้นไป ปลาจึงจะปลอดภัย”

ไม่น่าเชื่อเลยว่า ศ.เจิงฉิงเสียนที่บรรยายให้เราฟังถึงการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างเพลิดเพลินผู้นี้ เริ่มต้นจากการเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านอนุกรมวิธานมาก่อน

ศาสตราจารย์จอมอู้

ศ.เจิงฉิงเสียนมักจะชอบเรียกตัวเองว่าเป็น “ศาสตราจารย์จอมอู้” (摸魚 อ่านว่ามัวอวี๋ นอกจากแปลว่าลูบไล้แล้ว ยังมีความหมายว่าอู้งานด้วย) ความใฝ่ฝันเมื่อครั้งยังเยาว์คือเป็นช่างซ่อมรถจักรยานยนต์ ก่อนจะสอบติดคณะสมุทรศาสตร์ และเมื่อศึกษาในระดับปริญญาโทก็ได้รับคำชี้แนะจากอาจารย์ที่ปรึกษา จนก้าวเข้าสู่โลกของปลาน้ำจืด ก่อนจะได้มีโอกาสเดินทางไปเยือนแม่น้ำน้อยใหญ่ทั่วไต้หวัน ในไต้หวันมีผู้ศึกษาด้านปลาน้ำจืดไม่มาก เพราะต้องใช้ชีวิตอย่างลำบาก และต้องเดินทางเข้าป่าขึ้นเขาลงห้วยเพื่อเก็บตัวอย่างเป็นประจำ ศ.เจิงฉิงเสียนเคยไปนอนเอาใบหน้าแช่น้ำในแม่น้ำชีเจียวานในเขตอุทยานแห่งชาติเสวี่ยป้า เพื่อนับจำนวนปลาแซลมอนไต้หวัน (Formosan landlocked salmon เป็นปลาพันธุ์พิเศษที่มีเฉพาะในไต้หวันเท่านั้น) เป็นประจำทุกปีเป็นเวลานานถึง 26 ปี

จริงๆ แล้ว ศ.เจิงฉิงเสียนเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านอนุกรมวิธานของปลา ซึ่งทำการศึกษาว่าในแม่น้ำลำคลองของไต้หวันมีปลาชนิดใดอาศัยอยู่บ้าง รวมถึงความเกี่ยวพันกับปลาน้ำจืดในประเทศอื่นที่อยู่ในภูมิภาคนี้อย่างไรบ้าง เช่น จีนแผ่นดินใหญ่ ญี่ปุ่น และฟิลิปปินส์ โดยในการวิจัยนั้นจะพิจารณาจากรูปลักษณ์ภายนอกของปลา เกล็ดปลา โครงกระดูก และลักษณะของเหงือก ซึ่งต่างก็มีลักษณะจำเพาะ เพื่อนำมาใช้ในการจำแนก หลังจากเข้าศึกษาต่อในระดับปริญญาเอก ศ.เจิงฉิงเสียนได้ติดต่อขอเป็นลูกศิษย์ของ ศ.หวงปิ่งเฉียน (黃秉乾) นักวิจัยประจำสภาวิจัยแห่งชาติ (Academia Sinica) เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับความคล้ายคลึงด้านลำดับทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆ และทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเกี่ยวพันของสายวิวัฒนาการและระยะห่างทางพันธุกรรมระหว่างกัน

ศ.เจิงฉิงเสียนจึงได้วิจัยปลาหมูไต้หวัน (Formosania lacustre) ก่อนจะสร้างชื่อเสียงในแวดวงวิชาการด้วยการเป็นคนแรกของโลกที่สามารถเรียงลำดับพันธุกรรมไมโทคอนเดรียของปลาได้สำเร็จ

สะพานเชื่อมต่อระหว่างปลากับวิศวกรรม

“การศึกษาเกี่ยวกับอนุกรมวิธานมีเป้าหมายเพื่อใช้งานในด้านวิชาการ แต่จากการที่ได้มีโอกาสลงพื้นที่เพื่อศึกษามานานหลายปีทำให้พบว่า ปริมาณปลาในแม่น้ำลำคลองมีจำนวนน้อยลงทุกที จึงเกิดความตระหนักว่า วิศวกรรมชลศาสตร์ที่ไม่เหมาะสม จะเป็นตัวทำลายระบบนิเวศ” หากแต่วิศวกรจะไม่เข้าใจด้านระบบนิเวศ และนักนิเวศวิทยาก็ไม่เข้าใจด้านวิศวกรรม ปัญหานี้จึงกลายเป็นภัยคุกคามต่อระบบนิเวศอย่างไม่มีวันจบสิ้น ประจวบเหมาะกับที่ ศ.เจิงฉิงเสียนได้มีโอกาสรู้จักกับผู้ที่มีบทบาทสำคัญในการปฏิวัติบันไดปลาของญี่ปุ่นคือ ศ.ชุนโรคุ นากามูระ ซึ่งได้ให้คำแนะนำไว้ว่า นักมีนวิทยาจะต้องสามารถอธิบายให้ผู้ที่ทำงานด้านวิศวกรรมเกิดความเข้าใจว่า ควรใช้มุมมองใดในการก่อสร้าง จึงจะไม่เป็นอันตรายต่อสภาพแวดล้อมและระบบนิเวศ

ศ.เจิงฉิงเสียนจึงเริ่มศึกษาความรู้เกี่ยวกับบันไดปลาจาก ศ.ชุนโรคุ นากามูระ ทั้งในด้านการสำรวจ และกลศาสตร์ของไหล เพื่อเรียนรู้ว่าจะทำความเข้าใจกับวิศวกรอย่างไร ซึ่งหลังจากที่ได้สั่งสมประสบการณ์มานานหลายปี ทำให้ ศ.เจิงฉิงเสียนมีความเชื่อมั่นว่า การก่อสร้างบันไดปลาที่เขาเป็นผู้ออกแบบหรือแก้แบบด้วยตัวเอง จะประสบความสำเร็จในการใช้งานอย่างแน่นอน เช่น บันไดปลาที่ฝายจงจวงหลันบนแม่น้ำต้าฮั่นในเถาหยวน ที่เขื่อนหม่าอันบนแม่น้ำต้าเจี่ยในไทจง และที่ฝายจี๋จี๋หลันบนแม่น้ำจั๋วสุ่ยในหนานโถว เป็นต้น

ช่วยหาทางออกให้กับชีวิต

ด้วยประสบการณ์กว่า 35 ปี ในการค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับบันไดปลา ศ.เจิงฉิงเสียนยินดีแบ่งปันประสบการณ์ของตัวเองกับผู้อื่นอยู่เสมอ เขาเคยเดินทางไปที่มณฑลชิงไห่ของประเทศจีน เพื่อสอนให้ชาวทิเบตรู้จักการทำบันไดปลา ซึ่งในแต่ละปีสามารถช่วยให้ปลานับร้อยล้านตัวได้ว่ายน้ำกลับไปวางไข่ และช่วยรักษาสภาพแวดล้อมของระบบนิเวศสำหรับปลาคาร์ฟไร้เกล็ดในทะเลสาบชิงไห่

ศ.เจิงฉิงเสียนยังได้ให้ความสนใจต่อระบบนิเวศของปูขนในแม่น้ำโถวเฉียน โดยได้สังเกตการพักผ่อนและการเดินของปูขน ดังนั้นในการออกแบบบันไดปลาของที่นี่ จึงได้เหลือร่องเป็นทางไว้ด้านข้างของขอบกำแพง พร้อมติดตั้งเชือกป่านเอาไว้ เพื่อให้ปูขนสามารถใช้เป็นเส้นทางในการเดินข้ามฝายกั้นน้ำได้

ในปีค.ศ.2017 ศ.เจิงฉิงเสียนได้รับทุนสนับสนุนจากโครงการ Keep Walking เดินล่าหาฝัน จึงได้เดินทางไปยังท้องถิ่นที่ห่างไกลและขาดแคลนทรัพยากรอย่างแถบหม่านโจวในเมืองผิงตง เพื่อให้ความช่วยเหลือแก่เหล่าอาสาสมัครรักษาสิ่งแวดล้อมที่ทำงานอยู่ในพื้นที่ ด้วยการสร้างเส้นทางเดินให้กับระบบนิเวศของปูบก การตัดถนนพาดผ่านเส้นทางเดินดั้งเดิมของปูบกส่งผลให้ในช่วงฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วง พวกมันจะต้องเดินทางจากที่พักอาศัยตามแนวชายป่าริมภูเขาก่อนจะต้องข้ามถนนเพื่อไปวางไข่ยังชายฝั่งทะเล และมักจะถูกยวดยานที่แล่นผ่านไปมาทับตายเป็นจำนวนมาก เพื่อช่วยเหลือชีวิตของปูบกเหล่านี้ ศ.เจิงฉิงเสียนพร้อมด้วยลูกศิษย์จึงได้ร่วมกันทำงานอย่างเต็มที่ในการออกแบบ ประกอบชิ้นส่วน สังเกตการณ์ และตรวจวัด เพื่อสร้างเส้นทางเดินที่ปลอดภัยสำหรับเหล่าปูบก และผลงานของศ.เจิงฉิงเสียนชิ้นนี้ทำให้เขาได้รับการยกย่องจากนิตยสาร National Geographic ให้เป็น 1 ใน 3 นักผจญภัยเชื้อสายจีนแห่งปีประจำปี 2017 ด้วย

ในปีค.ศ.2018 ศ.เจิงฉิงเสียนได้รับมอบหมายจากสำนักบริหารอุทยานแห่งชาติเขิ่นติง ในการให้ความช่วยเหลือกรมทางหลวงสร้างเส้นทางเดินให้กับระบบนิเวศของปูบกอีกครั้ง บนทางหลวงสายไถ 26 ซึ่งเป็นทางหลวงเลียบชายฝั่งทะเล โดย ศ.เจิงฉิงเสียนได้ใช้กำแพงผ้าใบมาประกอบกับการทำท่อลอดใต้ถนน โดยร้อยเชือกสำหรับเกาะเกี่ยวไว้ด้านใน จนกลายมาเป็นทางเดินสำหรับปูที่ประสบความสำเร็จในการใช้งานเป็นอย่างมาก น่าเสียดายที่ในปีค.ศ.2019 มีเหตุสุดวิสัย ทำให้โครงการนี้ต้องถูกยกเลิกไป ซึ่ง ศ.เจิงฉิงเสียนรู้สึกเสียดายเป็นอย่างมาก “การทดลองอะไรใหม่ๆ ทุกครั้ง มักจะมีข้อบกพร่องเกิดขึ้น แต่ก็ทำให้รู้ว่ามีจุดใดบ้างที่ต้องแก้ไขปรับปรุง เราควรที่จะเรียนรู้จากประสบการณ์เหล่านี้ ไม่ควรละทิ้งไปกลางคัน” ศ.เจิงฉิงเสียนรู้ดีว่า เหล่ามัจฉาทั้งหลายต้องการเส้นทางเดินในระบบนิเวศ “หากเรารู้ความต้องการของปลา ก็ควรที่จะทำ การที่เราพยายามทำให้การก่อสร้างประสบความสำเร็จ คือทัศนคติที่ถูกต้องในการแก้ปัญหาอย่างแท้จริง”

หลังจากที่ทำงานค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับปลามาเป็นเวลานาน ทำให้มีอยู่บ่อยครั้งที่เหล่าปลาตัวน้อยทั้งหลาย สามารถสร้างความตื้นตันใจให้กับ ศ.เจิงฉิงเสียนได้ “พวกมันเก่งและยอดเยี่ยมมาก” โดย ศ.เจิงฉิงเสียนยกตัวอย่างเรื่องของอดีตประธานาธิบดีเจียงไคเช็คที่เห็นเหล่ามัจฉาพยายามจะว่ายทวนน้ำเพื่อกลับไปยังต้นน้ำที่เป็นถิ่นกำเนิด “ผมเคยเดินทางไปที่เจ้อเจียงเพื่อขอความรู้จากนักวิชาการในพื้นที่ ได้รับการยืนยันว่าภาพของเหล่าปลาที่พยายามว่ายน้ำไปยังต้นน้ำเคยมีอยู่จริง แต่น่าเสียดายที่เกิดมลภาวะต่อสภาพแวดล้อม ทำให้ภาพเหล่านี้กลายเป็นภาพหายากไปแล้ว”

ศ.เจิงฉิงเสียนได้เห็นจิตวิญญาณแห่งความพยายามในการต่อสู้อุปสรรคอย่างไม่ย่อท้อจากเหล่ามัจฉาทั้งหลาย ในขณะที่พวกเราก็ได้เห็นทัศนคติที่ต้องการเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ อย่างไม่หยุดยั้ง และความรักหวงแหนในธรรมชาติของนักวิชาการด้านนิเวศวิทยาผู้นี้เช่นกัน