文圣常：與大海結(jié)緣

李旭

圣常亦非尋常，談到我國的卓越海洋科學(xué)家文圣常院士，其后任者，中國工程院院士、青島海洋大學(xué)（今中國海洋大學(xué)）校長管華詩由衷地評價：“曾呈奎院士和文圣常院士等老一輩海洋科學(xué)家，才是中國海洋科技界的驕傲和代表……”回望文圣常的人生歷程，應(yīng)從他與大海結(jié)緣說起。

結(jié)緣大海

1921年11月，文圣常出生在河南省光山縣一個清寒的小職員家庭。自幼受崇尚孔孟之道的父親文仲輝和母親苗氏的啟蒙教育，他受儒家思想的影響很深。時值戰(zhàn)亂，文圣常的中學(xué)時代幾乎是在顛沛流離中度過的，他曾經(jīng)先后在河南潢川初級中學(xué)、湖北宜昌中學(xué)高中部、湖北聯(lián)合中學(xué)恩施高中分校學(xué)習(xí)。抗日戰(zhàn)爭期間，全國高校內(nèi)遷，1940年文圣常進(jìn)入樂山中央技藝專科學(xué)校學(xué)習(xí)。同年秋，他考入四川樂山的武漢大學(xué)機(jī)械系，于1944年畢業(yè)。

文圣常自幼聰穎好學(xué)，愿勤耕善思索，因為性格內(nèi)向，他潛藏的創(chuàng)造能力常常表現(xiàn)于沉緬于幻想，尤其是對大海的幻想。正如他在自敘中說：“自小學(xué)起，我一直在內(nèi)地讀書，從未見過大海，通過小說、詩畫、游記，我對海有了感情，多么盼望能站在海邊了望伸展到無際的藍(lán)色海水和逐波嬉水的海鷗。在想象中，大海能給我的滿足幾乎可以和工程師的桂冠相比，甚至更多些。”

1946年文圣常受國民黨當(dāng)局航空委員會選派，赴美國航空機(jī)械學(xué)校短期進(jìn)修。輪船離開上海碼頭，文圣常一直留在甲板上，激動地等待著由黃浦江進(jìn)入大海的時刻。混濁的江水逐漸由黃漸綠，由綠再變成淡藍(lán)，最后變成蔚藍(lán)和深不可測的幽藍(lán)……就是這平生第一次臨海的感受，使他注定與大海終生相伴。

漂洋過海經(jīng)旬至月，突如其來的狂風(fēng)惡浪雖然使他的五臟六腑飽嘗了翻江倒海的痛苦，同時也讓他深深折服：萬噸巨輪像玩具一樣被海浪在海面上隨意拋擲，海浪里究竟蘊(yùn)藏著多么巨大的能量！如果能駕馭海浪，讓它為人類造福，那該是多么偉大的征服……在美國進(jìn)修的業(yè)余時間里，這個問題一直盤踞在文圣常腦海中。通過查閱的資料，他了解到前人已作過的種種利用海浪動力的嘗試，同時他給自己設(shè)定了一個目標(biāo)：傾盡畢生對海浪能量的利用進(jìn)行探索。文圣常生命的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、事業(yè)的奠基點(diǎn)也由此開始。

1947年，文圣常結(jié)束進(jìn)修回國，眼看著國難日深，國民黨政權(quán)已風(fēng)雨飄搖，“航空救國”也化為泡影。他只好轉(zhuǎn)到重慶中央工業(yè)學(xué)校任教，沒料想?yún)s無意中成就了終生不解的立命之業(yè)。中華人民共和國成立后，文圣常先后任重慶西南工業(yè)專科學(xué)校副教授、湖南大學(xué)副教授、廣西大學(xué)教授。1952年全國高等學(xué)校院系調(diào)整時，為加強(qiáng)軍事院校的師資力量，剛滿而立之年的文圣常服從組織分配，到哈爾濱軍事工程學(xué)院任教授。直到1953年，應(yīng)著名物理海洋學(xué)家赫崇本教授的邀請，文圣常到青島山東大學(xué)海洋系任教授，才終于身心回歸，從此與大海朝夕相伴。

波峰浪谷間的奇想

在美國進(jìn)修期間，除了努力學(xué)習(xí)航空機(jī)械等專業(yè)知識外，文圣常還廣泛地涉獵了自然科學(xué)范疇的許多知識。接受新知識能力之快，消化吸納能力之強(qiáng)，常常使美國同行和老師刮目稱奇。1946年，美國在日本廣島、長崎投下原子彈才一年，當(dāng)時即使在高等學(xué)府，原子彈的機(jī)理也鮮為人知。他利用業(yè)余時間，解讀了厚厚的加拿大著名物理學(xué)家J.K.羅伯遜所著的《原子轟擊與原子彈》，并將該書譯成中文。當(dāng)他把盈尺厚的譯稿交給上海世界書局的編輯時，老編輯看著眼前這位二十幾歲的毛頭小伙，十分驚嘆，并破例為文圣常免去一切推薦手續(xù)，很快進(jìn)入印刷程序，1947年中譯本《原子轟擊與原子彈》在國內(nèi)問世。

此書的出版似乎是文圣常探索利用海洋能量的前奏：“一開始研究利用波浪的念頭，的確是幼稚的，因為我并不理解海上嚴(yán)酷條件下工作難度的分量。另外，這個念頭也的確是冒險的，因為我是舍棄了唾手可得的工程師職位而去追尋一個可能成為‘笑柄的目標(biāo)。但決心既然下了，也就死不悔改，并統(tǒng)籌兼顧地構(gòu)想設(shè)計了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方案，先謀求一個有較多自由支配時間的職業(yè)，然后利用業(yè)余時間從事所傾心的研究作為事業(yè)。”

事與愿遂，1947年回國后他在重慶找到了一個教書匠的位置，并很快在輕車熟路的照本宣科中穩(wěn)住了陣腳。他抽出時間分析資料，制定試驗方案，自己動手制作簡單的模型。嘉陵江邊，每有江輪經(jīng)過，江邊能出現(xiàn)歷時幾分鐘的幾厘米高的波浪，提供了原始的試驗條件。他每次去江邊試驗，那套奇形怪狀的模型都會特別引人注目：有人猜它是某種玩具，有人猜它是滑翔機(jī)之類的東西。他沒有給這個試驗?zāi)Ｐ兔驗楫?dāng)時他想，關(guān)鍵不是叫什么名字，而是能否在研究中有用。

但是江邊的浪太小必須到海里進(jìn)行試驗。重慶解放后，他向?qū)W校的軍管會申請調(diào)往華東地區(qū)工作。軍管會的同志十分支持文圣常的科研項目，立即給了他兩年假期。1950年底，他帶著介紹信搭船沿江東下。到了上海后，高教局的領(lǐng)導(dǎo)設(shè)法替他聯(lián)系青島的工作單位。無奈解放初期，跨地區(qū)、跨部門調(diào)動工作手續(xù)繁雜，而文圣常的積蓄也所剩無幾。由于一時難定工作和居所，他又前往湖南大學(xué)任教。雖然幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，但是他探索研究的信心未衰、方向沒變，點(diǎn)滴機(jī)會他都抓住不放。期末他去北京參加一個教材研討會，他決定會議結(jié)束后，帶著那個改裝的模型去北戴河海濱完成試驗。

1951年暑假，文圣常決定親自到青島聯(lián)系調(diào)動工作。他又一次提著模型上路了。這一次他見到了著名海洋學(xué)家——山東大學(xué)海洋系主任赫崇本教授。當(dāng)時，山東大學(xué)正籌建海洋系，思賢若渴的赫崇本非常欣賞文圣常的才華和身在內(nèi)陸研究海浪的膽魄，隨即決定由山東大學(xué)出面辦理調(diào)職手續(xù)。雖然這期間又有高等院校調(diào)整，文圣常服從祖國需要又從廣西大學(xué)調(diào)哈爾濱軍事工程學(xué)院任教半年的一段插曲，在鍥而不舍地努力下，1953年，文圣常帶著熟悉大海，眷戀大海，征服馴化海浪的大志，到山東大學(xué)海洋系任教授，實(shí)現(xiàn)了多年夢寐以求的愿望。

向研究之海的縱深遠(yuǎn)航

在山東大學(xué)海洋系任教，除了常規(guī)的教學(xué)任務(wù)，文圣常更興奮地忙于海上試驗。隨著對大海的深層感知，他逐漸地對海浪能量的利用問題有了更理性的認(rèn)識。海洋波浪的能量總量是個天文數(shù)字，僅可供開發(fā)利用的就有成億千瓦，而潛藏的動態(tài)能量更是難以預(yù)計。在陸上資源日漸枯竭的時候，海浪能量是對人類具有極大誘惑力的資源，因此世界上沿海的國家都著力于海浪開發(fā)利用的研究。可是這種資源在工業(yè)上的有效利用卻因為技術(shù)上的困難依然很遙遠(yuǎn)。文圣常及時冷靜地調(diào)整了航向，把新目標(biāo)定位于海浪理論的研究，因為那是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。在此后40多年里，他駕馭著自己的研究之船，在海洋科學(xué)的大海中，不斷駛向縱深。

從實(shí)際應(yīng)用的探索轉(zhuǎn)入理論研究，雖然研究對象都是海浪，其中也不乏聯(lián)通和可觸類旁通之處，但是對于文圣常來說，無疑于一切必須從零開始。20世紀(jì)50年代初期，國內(nèi)尚無海浪研究的歷史，1953年地球物理學(xué)家趙九章在青島小麥島設(shè)置了我國第一個波浪觀測站，算是起步。當(dāng)時，國際上盛行的研究海浪的方法有兩種：其一是，著眼于海浪的外觀統(tǒng)計特征，利用能量平衡，以理論與經(jīng)驗參半的方法，得出風(fēng)浪和涌浪成長的變化規(guī)律;其二是，著眼于海浪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以譜來描述海浪及其變化，但局限于所用之譜都是依靠觀測和經(jīng)驗積累給出的。上述兩種方法都存在明顯的缺陷與不足。

盡管當(dāng)時國際上已提出著名的諾伊曼譜、達(dá)比希爾譜和菲利譜斯的平衡理論，但他們探討的范圍，基本上局限于海浪充分成長狀態(tài)下的海浪頻譜，還沒有涉及到海浪在成長過程中的譜型形式。文圣常苦心攻堅，終于在這一階段完成了“普遍風(fēng)浪譜及其應(yīng)用”的重要論文。論文兼收并蓄地將上述兩種方法的優(yōu)勢糅合在一起，從能量平衡出發(fā)，推導(dǎo)出海浪譜在風(fēng)浪譜中風(fēng)速、風(fēng)時、風(fēng)區(qū)是以參量出現(xiàn)，它的真正優(yōu)勢是可以描述風(fēng)浪成長的全過程。

在涌浪的研究中，文圣常考慮到國際上盛行的H.U.斯韋爾德魯普和w.H.蒙克的能量平衡或P-N-J譜的概念仍是以外部觀測和經(jīng)驗積累參半的方法，求得涌浪的波高和周期，而且斯韋爾德魯普蒙克的方法中，以空氣阻力來解釋能量消耗的概念尚欠妥當(dāng)，也沒有顧及渦動的影響。他機(jī)智地繞過前輩遇到的暗涌、礁巖及時調(diào)整著航向，在涌浪中，將研究之舟駛向縱深。時隔不久，文圣常的《涌浪譜》問世。基于渦動和繞射作用，他提出了涌浪譜的計算方法，同時還考慮到臺風(fēng)區(qū)是圓形的特點(diǎn)，又提出了相應(yīng)的計算方法。

《普通風(fēng)浪譜及其應(yīng)用》這篇論文具有很高的學(xué)術(shù)價值，經(jīng)趙九章，赫崇本二位教授推薦，在《中國科學(xué)》上以英文發(fā)表，不久又被譯成俄文。其中的許多理論，如“九級浪濤”立即在國際海洋科學(xué)界引起巨大反響。20世紀(jì)60年代初，在蘇聯(lián)海洋科學(xué)家克雷洛夫編著的《風(fēng)浪》論文專著中，全文刊載了文圣常《風(fēng)浪譜》的內(nèi)容。這一研究成果在當(dāng)年有關(guān)的國際科學(xué)進(jìn)展評論中被列為重要的研究成果。

雄心和毅力是支撐事業(yè)的雙翼，文圣常不停歇地飛向一個又一個新的高度。如果說他20世紀(jì)50年代到60年代的研究偏重于海浪的基礎(chǔ)理論，那么到了60年代中期，則注入了理論指導(dǎo)應(yīng)用，或者說理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。這種結(jié)合不但給國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來效益，同時又驗證了理論，促進(jìn)了理論的發(fā)展。1965-1966年，他主持了國家科委海洋組海浪預(yù)報的方法研究組的技術(shù)工作，該組提出的海浪預(yù)報方法科學(xué)實(shí)用，在國內(nèi)得到廣泛的運(yùn)用。20世紀(jì)70年代后期，為適應(yīng)我國沿海城市改革開放的需要，制定近岸工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，該組做了大量實(shí)際工作。其研究成果被列入中華人民共和國交通部《港口工程技術(shù)規(guī)范》第二篇（水文）的第—冊《海港水文》中。該規(guī)范于1978年出版，從此結(jié)束了長期以來我國在有關(guān)規(guī)范中依賴于蘇聯(lián)和美國方法的歷史。1985年《海港水文》榮獲國家科技進(jìn)步二等獎。

20世紀(jì)50年代末，當(dāng)“普通風(fēng)浪譜”提出后，雖然贏得國內(nèi)外一片喝彩之聲，但是文圣常并沒有在成績面前止步。他銳利的目光又盯緊了“譜”，他始終認(rèn)為“譜”是研究海浪的重要概念和工具，譜形通常包括和海浪波高、周期分別相聯(lián)系的兩個參量。但直到20世紀(jì)80年代，國際上所采用的“譜”依然是通過觀測和經(jīng)驗推導(dǎo)形成，這顯然不足以有效地反映“譜”的結(jié)構(gòu)。文圣常大膽地在譜形中加入了另一個參量——尖度因子，這不但增加了譜形寬度的量度，這個因子還可以真實(shí)地描述風(fēng)浪成長的全過程。這種譜不僅精確度較高，而且既可以適應(yīng)于深海，也可以應(yīng)用于淺水。

另外，在研究中文圣常還將相關(guān)的有效波觀測結(jié)果加以分析比較后，提出較可靠的公式用以計算譜中的三個參量，從而可以較為精確地描繪“譜”的成長過程。鑒于用此方法得出的“譜”與中國各海區(qū)的觀測結(jié)果符合良好，而且又與國外廣泛引用的JONSWAP譜相當(dāng)接近（后者取自十分系統(tǒng)的北海觀測結(jié)果和經(jīng)驗擬合），兩者的符合間接地證明了文圣常提出的風(fēng)浪譜的可靠。與國際上已經(jīng)提出的各種風(fēng)浪譜比較，文圣常提出的風(fēng)浪譜能夠?qū)︼L(fēng)浪隨風(fēng)速、風(fēng)時、風(fēng)區(qū)、水域的變化進(jìn)行較系統(tǒng)的描述，還可以利用有效的參量描述譜形，有較強(qiáng)的應(yīng)用價值。這一創(chuàng)造性的理論研究業(yè)已在海洋水文環(huán)境和海浪預(yù)報方法中得到廣泛應(yīng)用。同時，文圣常圍繞這一研究課題發(fā)表的一組論文，于1991年獲國家自然科學(xué)獎。

80年代末期，文圣常在完成教研工作的同時，還擔(dān)任國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目中的核心課題的負(fù)責(zé)人，并擔(dān)負(fù)其中的“海浪數(shù)值預(yù)報方法”專題的技術(shù)工作。該專題是針對國際上盛行的所謂第三代模型中源函數(shù)突出的經(jīng)驗性，以及非線性波——波相互作用計算費(fèi)機(jī)時太多的缺點(diǎn)，去探索一種更有效、更實(shí)用的數(shù)值預(yù)報模式。文圣常通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茖?dǎo)，于1989年提出了一種混合型的海浪數(shù)值預(yù)報模式。該模式的優(yōu)越性在于：能將迄今為止所有海浪預(yù)報方法中的經(jīng)驗成分都?xì)w納入最易觀測、資料最多、應(yīng)用最廣而且是相對更精確的有效波要素經(jīng)驗公式。因為這些公式是通過分析、比較廣泛應(yīng)用的各種公式得到的，所以使數(shù)值預(yù)報的精確度得到保障。另外，模式中僅出現(xiàn)一個有效波高作為預(yù)報參量，簡化了計算，使用計算機(jī)的時間約為第三代模型的六十分之一。還有，文圣常在模式中設(shè)置了一系列必要的判斷數(shù)據(jù)，從而確保了計算的穩(wěn)定，模式中的風(fēng)浪與涌浪間的相互轉(zhuǎn)換，針對現(xiàn)有方法的缺陷，也做了適當(dāng)?shù)膹浹a(bǔ)與調(diào)整。

模式中應(yīng)用了由文圣常改進(jìn)、發(fā)展的風(fēng)浪譜。與國外的方法相比，混合型的海浪數(shù)值預(yù)報模式是同時代中較精確、較簡便的海浪數(shù)值預(yù)報模式。此項研究成果，1989年榮獲國家“七五”科技攻關(guān)獎，文圣常亦獲得先進(jìn)個人稱號。

盡管海浪研究是在第二次世界大戰(zhàn)期間，因軍事需要而新興的一個起步較晚的海洋研究領(lǐng)域。然而由于其戰(zhàn)后在海運(yùn)、造船、海洋開發(fā)和海洋環(huán)境預(yù)報等方面的應(yīng)用，迅速發(fā)展為海洋科學(xué)中重要的分支。由于海浪現(xiàn)象極為復(fù)雜，雖然在20世紀(jì)50年代末，已有種種海浪理論提出，但在概念和計算方法上卻存在很大差異，甚至還自相矛盾。另外，此項研究的專著貧乏，文獻(xiàn)也極分散。針對自己傾心研究領(lǐng)域的這種現(xiàn)狀，為了教學(xué)、科研和實(shí)踐需要，文圣常在總結(jié)研究成果的基礎(chǔ)上，編著了《海浪原理》一書。此書于1962年出版，比美國唯一的一本同類專著的出版早兩年。書中系統(tǒng)地介紹了有關(guān)概念，海浪研究的最新發(fā)現(xiàn)和計算原理，至今一直是海浪研究的重要參考書。

20世紀(jì)60年代，國內(nèi)海浪的研究處于停滯狀態(tài)，而國外這個領(lǐng)域的研究發(fā)展迅猛。為了滿足廣大海洋研究工作者的需要，文圣常殫精竭慮，歷時四載編著了集海浪研究之大成的百萬字巨著《海浪理論與計算原理》，于1984年出版。此書系統(tǒng)地介紹了海浪研究的歷史進(jìn)程和直至20世紀(jì)80年代初期的研究成果，在取材增刪與建立體系方面頗見匠心。在入選的500余篇文獻(xiàn)中，有近400篇是20世紀(jì)70年代以后的新作，對促進(jìn)海浪研究領(lǐng)域的發(fā)展、培養(yǎng)海洋科技人才、滿足有關(guān)應(yīng)用的需要等方面都有著不可估量的作用。

著書立說，教書育人

1989年，文圣常被授予全國教育系統(tǒng)勞動模范，1999年他又榮獲全國“五一”勞動獎?wù)隆＿@是對他幾十年如一日教書育人的最好總結(jié)。

說起教書育人，他主張為人師表首先是品德人格影響，然后才是知識傳授。他終生不舍地探索海洋科學(xué)，為科學(xué)獻(xiàn)身的精神就是對學(xué)生們最大的心靈感召。

或許是大海雄壯的吐納給了他許多的啟迪，文圣常治學(xué)的精髓是倡導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)專心，反對死啃書本。他認(rèn)為研究學(xué)問必須有一種活潑精神，故“三年不窺園”的死板方法不可取。他主張師生之間在問難質(zhì)疑時沒有上下尊卑之分，平等中的暢所欲言才容易出真知灼見;他鼓勵學(xué)術(shù)爭辯，重各抒己見，可變通的則變通，應(yīng)修正的要修正，須推翻的就推翻，任何姑息謬誤的作法都是對科學(xué)研究獨(dú)創(chuàng)性的褻瀆。

文圣常是中國科學(xué)院院士、物理海洋學(xué)家、我國海洋科學(xué)的開拓者和學(xué)術(shù)帶頭人之一。不但如此，由于有文圣常這樣一些蜚聲海內(nèi)外的專家、學(xué)者，青島海洋大學(xué)（今中國海洋大學(xué)）成為國務(wù)院學(xué)位委員會首批批準(zhǔn)的具有學(xué)士、碩士、博士生學(xué)位授予權(quán)單位。文圣常所主持的物理海洋學(xué)科被列全國重點(diǎn)學(xué)科，同時被批準(zhǔn)為博士后流動站。這些權(quán)威的授予權(quán)，無疑提高了青島海洋大學(xué)（今中國海洋大學(xué)）的學(xué)術(shù)檔次，為培養(yǎng)大批的海洋科學(xué)高、精、尖人才奠定了基礎(chǔ)。

另外，文圣常在任青島海洋大學(xué)（原山東海洋學(xué)院，今中國海洋大學(xué)）院長期間，在國際間的合作研究上也取得了重要進(jìn)展。1987年美國海洋科學(xué)界在有關(guān)的工作總結(jié)中指出：在與中國的國際合作中，與山東海洋學(xué)院的合作是最富有成效的。

文圣常曾在一份自傳體的材料中寫道：“如何衡量故事主角的曲折經(jīng)歷？他也許是輕率的，行為是荒唐的，但他一直在執(zhí)著地追求。沒有這種執(zhí)著，他不可能在科學(xué)道路上哪怕是挪動有限的幾小步;而這種執(zhí)著如果為更多青年人所具有，必將大現(xiàn)輝煌。”這是對青年人的激勵和期冀，也是對自己中肯的評價和總結(jié)。

除了《普遍風(fēng)浪譜及其應(yīng)用》《海浪原理》《海浪理論與計算原理》《圖解與近似計算》《海洋近岸工程》等--～批有指導(dǎo)價值的教材之外，他身體力行推動中國物理海洋事業(yè)前進(jìn)，為占領(lǐng)世界物理海洋學(xué)的前沿陣地作出重大貢獻(xiàn)。由于功勛卓著，他成為國務(wù)院學(xué)位委員會理科評議組成員、多次被推舉為中國海洋湖沼學(xué)會副理事長、中國海洋學(xué)會副理事長、中國海洋研究委會主席、《中國大百科全書·海洋科學(xué)·水文科氣》卷海洋物理學(xué)科的主編之一……

如今文圣常已90余歲高齡，無情歲月催白發(fā)，他仍然孜孜不倦困知勉行。在洶涌澎湃的風(fēng)浪和永遠(yuǎn)充滿生機(jī)的大海里，尋覓創(chuàng)造的永叵、生命的不息。

最后，用文圣常的一首小詩作結(jié)，因為那是他晚年心境的真實(shí)寫照：“對鏡難覓青絲在，幸留瘦肢耐疾行，莫嫌余輝熱溫微，灑向人間也暖情。”