袁业立：一生求解海洋“方程式”

□ 本刊记者 任光莉

在他眼中，海洋既是层层叠叠的波浪，更是一串串数字、一个个方程式。他用数学方法解读海洋运动的奥秘，并以一系列重大成果为我国海洋环境保障、海洋防灾减灾、海洋经济发展等提供了重要技术支撑。如今已年过八旬，他依旧奋战在海洋科研一线，因为在他心中，始终有一个让中国海洋科学走向世界前沿的梦想。他就是中国工程院院士、我国著名物理海洋学家和海洋工程环境专家袁业立。

一

1938 年，袁业立出生于山东荣成。当时，抗日战争已全面打响，颠沛流离的生活伴随了他整个童年，也激发了他求学报国的志向。10 岁那年，一次意外让他的右眼丧失了大部分视力。尽管如此，他依然刻苦学习，以优异的成绩考入上海复旦大学数学系（后改为数学力学系），师从著名的数学家苏步青教授。

1962 年，袁业立考入中国科学院海洋研究所物理海洋专业，师从毛汉礼教授，攻读硕士研究生。毛汉礼是我国著名的物理海洋学家，是出了名的严师。袁业立至今清晰地记得，他刚到海洋研究所的第一天，毛先生就开门见山地说：“你既然选择了海洋科学，就必须有吃大苦、耐大劳的思想准备……”

海洋专业离不开乘船外出调查。袁业立做梦也没想到，他这个海边出生的人，会在第一次出海实习时就遇到了下马威。当时的任务是记录海洋观测数据，袁业立乘坐的船只在风浪中行驶，被吹得歪歪斜斜，颠簸摇摆让他感到天旋地转，虽咬牙坚持还是没能完成任务。为尽快适应恶劣海况中晕船的折磨，他一次次主动要求出海。为减少呕吐，他上船前只吃干粮，不喝稀饭；上船后主动到船尾最摇晃的地方经受考验。很快，他便战胜了晕船。

在毛汉礼教授的指导下，袁业立选择以“黄海冷水团环流”为题进行研究。黄海冷水团聚集于黄海北部，它的特征是冬季由浅表到底都是冷水，而天气变暖时浅表层变暖了，深层却没有明显变化。通过研究，袁业立提出封闭的浅海热生环流理论模式，较完美地从理论上解释了黄海冷水团的热结构、环流结构以及季节变化的规律和特征。

1978 年4 月，在青岛举行的第一次海洋科学学术交流大会上，袁业立的课题研究“黄海冷水团环流”引起美国斯克里普斯海洋研究所瓦尔特·芒克院士和美国麻省理工学院卡尔·万斯院士的赞誉。这次会议，不仅让袁业立在国际海洋科学界崭露头角，也证实了他的研究在国际物理海洋科学中已属前沿。

二

研究生毕业后，袁业立留在中国科学院海洋研究所物理海洋室工作。1980 年4 月，他被选派赴美国进行海波统计学课题的合作研究。在北卡罗来纳州立大学，他在与美国物理海洋界的广泛合作与交流中，提出了破碎海浪的统计理论，完成了海洋大气和地球科学系物理海洋学博士计划，还获得了哲学博士学位。

由于在“非线性波”“破碎波理论”方面的前沿性研究，1982 年11月他受美国约翰·霍普金斯大学邀请，来到该校的行星和地球科学系做博士后研究。两年后，袁业立圆满完成了学习和考察目标回到祖国。回国不久，他便担任了中国科学院海洋研究所副所长。此时的袁业立，心中的愿望分外明确：振兴中国海洋科学，走向世界科学前沿。

从早期开展海浪生成发展机理的研究，再到非线性波、破碎统计学的研究，袁业立不断拓宽着物理海洋科学研究的领域。在他看来，大海是受数学物理方程控制的一个流体，海洋运动可以用方程式来描述。只要解开这个方程，就可以解出海洋运动的具体情况，并进行预测。他率先提出并独立设计研发了具有风、浪、流相互作用功能的联合数值模式，创造性地解决了耗散源函数、波流相互作用源函数和特征嵌入数值格式等关键技术，并在实践中获得了广泛应用。此外，他还把海流、波浪、水团乃至海洋动力学的诸多学科综合交叉、融为一体，创造性地打破专业隔行如隔山的壁垒，为开创世界前沿科学打下了坚实的基础。

1989 年，在西班牙举行的第七届国际海浪数值模拟学术讨论会上，袁业立的《论波浪耗散源函数及在LAGFD 海浪数值模拟式的应用》论文，以前所未有的突破引起轰动。有关专家认为，它突破了统治世界海浪学领域多年的半经验关系式，它的出现标志着海浪学领域已经从第一代的半经验推测、第二代的经验谱分析，跨入真正依靠数值模拟的第三代，这对于海浪这一学科的研究有强大的推动作用，具有划时代的意义。

事业的成功使他声名远扬，美国、荷兰、日本等国纷纷发来邀请，希望他赴国外搞科研，但袁业立一概谢绝，他说，“是祖国培养了我，我要为祖国的科研发展出力”。

三

1988 年，袁业立进入国家海洋局第一海洋研究所工作，先后担任副所长、所长、名誉所长。立足科技前沿，他进所不久便创立了海洋地球流体力学研究室，开展海洋动力理论的深层次研究。很快，一批具有开拓性、前瞻性的研究成果相继在国内最高学术期刊上发表。

20 世纪80 年代中期，我国南海石油开发由西方石油大国包揽核心技术。1988 年，南海东部石油公司和南海西部石油公司进行海洋数值模拟任务招标，准备由意大利人承担。而此时，袁业立带领团队与国际同步自主研发的“第三代海浪数值模式”技术已经成熟，并且他们研发的数值模拟方法比国外的计算精度更高、效果更好，在竞标中一举夺标，打破了国外垄断的局面。此技术在工程应用中获得了极大成功，被国外同行誉为国际一流。此后，凡是第一海洋研究所参与的此类工程竞标，均取得百分之百中标的骄人战绩，国外老牌同行只好“让贤”。他们研发的自主海洋数值模式不断取得新突破，在我国海洋环境保障、海洋防灾减灾、海洋经济发展、海上丝绸之路建设以及应对气候变化等领域发挥了巨大作用，也使我国在该领域的研究跻身世界一流行列。

作为一名长期从事海洋科学研究、具有全球视野的专家，袁业立有着敏锐的眼光和前瞻的思维。1994年，当国内学术界对卫星合成孔径雷达（SAR）还争论不一时，袁业立就开始了大胆尝试，开国内先河领先研究海洋微波遥感机理。他带领团队自主研发的“海波微尺度波谱”，成为海洋微波遥感探测的科学基础，走在世界研究的前列，被国外同行称之为“袁氏谱”。他还是国际上最早提出并开展破碎统计学研究和骑行波动学研究的学者之一，在国际上最早得出主波前骑行波的条状不稳定性概念，对阐释海洋卫星专业图像具有重要意义。他还发展了具有中尺度分辨力的海洋环流数值模式以及对其海洋遥感资料的四维同化技术，开拓性地提出多元海洋遥感资料同化的概念……鉴于袁业立在地球流体力学、海洋波动、海洋环流、海洋遥感等诸多领域取得的卓越成就，1995 年他当选为中国工程院院士。

四

担任第一海洋研究所所长后，袁业立注重依托现代化计算机、实验和测量技术，在流体力学和数值模拟层次上实现海洋多学科的交叉，推动第一海洋研究所物理海洋学科研究进入国际前沿。在他的努力下，第一海洋研究所建设了两个原国家海洋局首批重点实验室，建成了具有国际先进水平和视野的海洋环境科学与数值模拟研究中心。

同时，他强调科研必须务实，要在加强基础性研究和高技术研究的同时，强化应用技术的开发和推广，促进科技成果向生产力转化。在他的推动下，第一海洋研究所成立了以应用开发为主的海洋工程勘察设计院，直接面向国家建设，为生产服务。

此外，袁业立还格外注重对年轻科研人员的培养。他对在身边学习和工作的青年人要求很严，无论论文还是报告，都会坚持最后把关，如果发现文章缺乏深度，会不厌其烦地指导他们推倒重做。他注重与科技发达的国家进行学术交流，经常有针对性地委派青年科技骨干去发达国家进行合作研究，学习他人之长补自身不足。与此同时，他还破格选拔了一些勤于思考、业务能力强的年轻人担当学科带头人，为他们创造充分施展才华的机会。数十年如一日的坚持，一所的科研实力、水平都有了大幅度的提高，如今一所的物理海洋学、海洋遥感学、海洋地质学等学科团队都是以年轻人为骨干。

2005年从所长位置退下来之后，袁业立比以前更忙了，他坦言自己有了更多的时间可以专心搞科研。如今已年过八旬，他依然奋战在海洋科研一线，每天早上9 点准时出现在办公室。袁业立说，中国是一个海洋大国，海洋科学一定要振兴，中国一定能走向世界科学的前沿！