袁業立：一生求解海洋“方程式”

□ 本刊記者 任光莉

在他眼中，海洋既是層層疊疊的波浪，更是一串串數字、一個個方程式。他用數學方法解讀海洋運動的奧秘，并以一系列重大成果為我國海洋環境保障、海洋防災減災、海洋經濟發展等提供了重要技術支撐。如今已年過八旬，他依舊奮戰在海洋科研一線，因為在他心中，始終有一個讓中國海洋科學走向世界前沿的夢想。他就是中國工程院院士、我國著名物理海洋學家和海洋工程環境專家袁業立。

一

1938 年，袁業立出生于山東榮成。當時，抗日戰爭已全面打響，顛沛流離的生活伴隨了他整個童年，也激發了他求學報國的志向。10 歲那年，一次意外讓他的右眼喪失了大部分視力。盡管如此，他依然刻苦學習，以優異的成績考入上海復旦大學數學系（后改為數學力學系），師從著名的數學家蘇步青教授。

1962 年，袁業立考入中國科學院海洋研究所物理海洋專業，師從毛漢禮教授，攻讀碩士研究生。毛漢禮是我國著名的物理海洋學家，是出了名的嚴師。袁業立至今清晰地記得，他剛到海洋研究所的第一天，毛先生就開門見山地說：“你既然選擇了海洋科學，就必須有吃大苦、耐大勞的思想準備……”

海洋專業離不開乘船外出調查。袁業立做夢也沒想到，他這個海邊出生的人，會在第一次出海實習時就遇到了下馬威。當時的任務是記錄海洋觀測數據，袁業立乘坐的船只在風浪中行駛，被吹得歪歪斜斜，顛簸搖擺讓他感到天旋地轉，雖咬牙堅持還是沒能完成任務。為盡快適應惡劣海況中暈船的折磨，他一次次主動要求出海。為減少嘔吐，他上船前只吃干糧，不喝稀飯；上船后主動到船尾最搖晃的地方經受考驗。很快，他便戰勝了暈船。

在毛漢禮教授的指導下，袁業立選擇以“黃海冷水團環流”為題進行研究。黃海冷水團聚集于黃海北部，它的特征是冬季由淺表到底都是冷水，而天氣變暖時淺表層變暖了，深層卻沒有明顯變化。通過研究，袁業立提出封閉的淺海熱生環流理論模式，較完美地從理論上解釋了黃海冷水團的熱結構、環流結構以及季節變化的規律和特征。

1978 年4 月，在青島舉行的第一次海洋科學學術交流大會上，袁業立的課題研究“黃海冷水團環流”引起美國斯克里普斯海洋研究所瓦爾特·芒克院士和美國麻省理工學院卡爾·萬斯院士的贊譽。這次會議，不僅讓袁業立在國際海洋科學界嶄露頭角，也證實了他的研究在國際物理海洋科學中已屬前沿。

二

研究生畢業后，袁業立留在中國科學院海洋研究所物理海洋室工作。1980 年4 月，他被選派赴美國進行海波統計學課題的合作研究。在北卡羅來納州立大學，他在與美國物理海洋界的廣泛合作與交流中，提出了破碎海浪的統計理論，完成了海洋大氣和地球科學系物理海洋學博士計劃，還獲得了哲學博士學位。

由于在“非線性波”“破碎波理論”方面的前沿性研究，1982 年11月他受美國約翰·霍普金斯大學邀請，來到該校的行星和地球科學系做博士后研究。兩年后，袁業立圓滿完成了學習和考察目標回到祖國。回國不久，他便擔任了中國科學院海洋研究所副所長。此時的袁業立，心中的愿望分外明確：振興中國海洋科學，走向世界科學前沿。

從早期開展海浪生成發展機理的研究，再到非線性波、破碎統計學的研究，袁業立不斷拓寬著物理海洋科學研究的領域。在他看來，大海是受數學物理方程控制的一個流體，海洋運動可以用方程式來描述。只要解開這個方程，就可以解出海洋運動的具體情況，并進行預測。他率先提出并獨立設計研發了具有風、浪、流相互作用功能的聯合數值模式，創造性地解決了耗散源函數、波流相互作用源函數和特征嵌入數值格式等關鍵技術，并在實踐中獲得了廣泛應用。此外，他還把海流、波浪、水團乃至海洋動力學的諸多學科綜合交叉、融為一體，創造性地打破專業隔行如隔山的壁壘，為開創世界前沿科學打下了堅實的基礎。

1989 年，在西班牙舉行的第七屆國際海浪數值模擬學術討論會上，袁業立的《論波浪耗散源函數及在LAGFD 海浪數值模擬式的應用》論文，以前所未有的突破引起轟動。有關專家認為，它突破了統治世界海浪學領域多年的半經驗關系式，它的出現標志著海浪學領域已經從第一代的半經驗推測、第二代的經驗譜分析，跨入真正依靠數值模擬的第三代，這對于海浪這一學科的研究有強大的推動作用，具有劃時代的意義。

事業的成功使他聲名遠揚，美國、荷蘭、日本等國紛紛發來邀請，希望他赴國外搞科研，但袁業立一概謝絕，他說，“是祖國培養了我，我要為祖國的科研發展出力”。

三

1988 年，袁業立進入國家海洋局第一海洋研究所工作，先后擔任副所長、所長、名譽所長。立足科技前沿，他進所不久便創立了海洋地球流體力學研究室，開展海洋動力理論的深層次研究。很快，一批具有開拓性、前瞻性的研究成果相繼在國內最高學術期刊上發表。

20 世紀80 年代中期，我國南海石油開發由西方石油大國包攬核心技術。1988 年，南海東部石油公司和南海西部石油公司進行海洋數值模擬任務招標，準備由意大利人承擔。而此時，袁業立帶領團隊與國際同步自主研發的“第三代海浪數值模式”技術已經成熟，并且他們研發的數值模擬方法比國外的計算精度更高、效果更好，在競標中一舉奪標，打破了國外壟斷的局面。此技術在工程應用中獲得了極大成功，被國外同行譽為國際一流。此后，凡是第一海洋研究所參與的此類工程競標，均取得百分之百中標的驕人戰績，國外老牌同行只好“讓賢”。他們研發的自主海洋數值模式不斷取得新突破，在我國海洋環境保障、海洋防災減災、海洋經濟發展、海上絲綢之路建設以及應對氣候變化等領域發揮了巨大作用，也使我國在該領域的研究躋身世界一流行列。

作為一名長期從事海洋科學研究、具有全球視野的專家，袁業立有著敏銳的眼光和前瞻的思維。1994年，當國內學術界對衛星合成孔徑雷達（SAR）還爭論不一時，袁業立就開始了大膽嘗試，開國內先河領先研究海洋微波遙感機理。他帶領團隊自主研發的“海波微尺度波譜”，成為海洋微波遙感探測的科學基礎，走在世界研究的前列，被國外同行稱之為“袁氏譜”。他還是國際上最早提出并開展破碎統計學研究和騎行波動學研究的學者之一，在國際上最早得出主波前騎行波的條狀不穩定性概念，對闡釋海洋衛星專業圖像具有重要意義。他還發展了具有中尺度分辨力的海洋環流數值模式以及對其海洋遙感資料的四維同化技術，開拓性地提出多元海洋遙感資料同化的概念……鑒于袁業立在地球流體力學、海洋波動、海洋環流、海洋遙感等諸多領域取得的卓越成就，1995 年他當選為中國工程院院士。

四

擔任第一海洋研究所所長后，袁業立注重依托現代化計算機、實驗和測量技術，在流體力學和數值模擬層次上實現海洋多學科的交叉，推動第一海洋研究所物理海洋學科研究進入國際前沿。在他的努力下，第一海洋研究所建設了兩個原國家海洋局首批重點實驗室，建成了具有國際先進水平和視野的海洋環境科學與數值模擬研究中心。

同時，他強調科研必須務實，要在加強基礎性研究和高技術研究的同時，強化應用技術的開發和推廣，促進科技成果向生產力轉化。在他的推動下，第一海洋研究所成立了以應用開發為主的海洋工程勘察設計院，直接面向國家建設，為生產服務。

此外，袁業立還格外注重對年輕科研人員的培養。他對在身邊學習和工作的青年人要求很嚴，無論論文還是報告，都會堅持最后把關，如果發現文章缺乏深度，會不厭其煩地指導他們推倒重做。他注重與科技發達的國家進行學術交流，經常有針對性地委派青年科技骨干去發達國家進行合作研究，學習他人之長補自身不足。與此同時，他還破格選拔了一些勤于思考、業務能力強的年輕人擔當學科帶頭人，為他們創造充分施展才華的機會。數十年如一日的堅持，一所的科研實力、水平都有了大幅度的提高，如今一所的物理海洋學、海洋遙感學、海洋地質學等學科團隊都是以年輕人為骨干。

2005年從所長位置退下來之后，袁業立比以前更忙了，他坦言自己有了更多的時間可以專心搞科研。如今已年過八旬，他依然奮戰在海洋科研一線，每天早上9 點準時出現在辦公室。袁業立說，中國是一個海洋大國，海洋科學一定要振興，中國一定能走向世界科學的前沿！