长江学者的兴海之梦——记长江学者特聘教授段文洋

发布时间:2016-04-17  浏览次数:36

       长江学者是教育部为落实科教兴国战略着力培养和吸引的一批带动国家重点学科建设赶超国际先进水平的学术新锐。2013年,我校船舶工程学院教授段文洋作为全国船舶研究领域的唯一一位候选人成功入选长江学者特聘教授,这是船舶水动力学界对他20多年来在学科前沿方向创新性理论研究成果的高度认同,也是国家对学校长期服务于船海行业领域的高端科技人才贡献的充分认可,更是我校在船海特色优势学科领域培育优秀领军人才的成功实践。

       走近段文洋教授,听他兴致勃勃地说起船舶水动力学的创新技术和理论,回忆自己为人、为学、为师的一段段难忘经历,切身感受一位学者的海洋强国梦,不禁为之追求学术精进的笃定坚韧、拳拳报国的深挚恒久而动容……

IMO海洋环保会议上的中国声音

       作为一名学者,能够在关键时刻为维护国家利益发出“中国声音”,是让段文洋教授最感快慰的事。2009年,IMO国际海事温室气体减排的国际谈判在英国伦敦举行。在讨论制定国际通行的船舶设计能耗标准时,日本专家提出了一套按照他们的算法设计船舶能效性能的设计方案,如果获得通过,将使中国造船业的发展受到冲击。

       支撑“中国声音”要靠“中国实力”。段文洋教授说:“如果没做基础性的研究,没有理论支撑,那就只好人家说什么就听什么了。”当日本专家陈述观点完毕,段文洋教授随即代表中国抛出“谈判的炮弹”,他以对欧洲等国家研究现状的熟稔把握作为强大例证,指出日本专家在算法方面的片面性和理想化,对这一问题的研究各国标准都不一样,并提出论述了我方用二维半理论计算船舶波浪增阻问题更具有先进性的合理性。不仅使这一新的算法受到了学界的广泛关注,更因这一有力的发声而受到外交部的表彰。

       目前,风浪中船舶设计能耗的国际标准仍是谈判的焦点,尚未尘埃落定。各国在这方向上的研究竞争更趋白热。提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国,是党的十八大向世界作出庄严承诺。在国家和行业需求的召唤下,段文洋教授表示他责无旁贷要将这方面的研究推进下去,最终要用“中国实力”使“中国标准”成为世界标准。

       “曙光已经就在前方了。”段文洋教授说,他带领他的科研团队,提出了泰勒展开边界元理论,大大提高了波浪中船舶航行水动力的计算精度,得到了流体力学领域的世界级学术大师、中国工程院外籍院士奥德马格努斯·福尔廷森的关注和认可。为了维护祖国的权益,将这一理论继续推进,应用于船舶设计能耗标准的制定是段文洋教授确定接下来几年的研究目标。

学术group中的开阔视野

       只有占领学术制高点,才有学术话语权。在代表前沿和基础研究水平的国家自然科学基金申报中段文洋教授的选题几乎每投必中,他说这其中奥秘在于学术交流。

       “要乐于交流、善于交流,通过交流才能知道别人在想什么、做什么,有利于开阔自己的视野和思路,促进形成自己的理论思想。”接受记者采访时,段文洋教授刚刚参加完分别在韩国和日本召开的代表造船业最高水平的两个国际会议,国际船模拖曳水池会议和水波与浮体国际会议回国,他是这两个会议的常客。

       每个领域都有代表国际高水平的学术group,学术group对一个学者的认可对于他的学术成长至关重要。在与国际顶级的学术大师“亲密接触”中,学习别人、展示自己、谋求合作,在段文洋教授眼中水波与浮体国际会议就是这样的group。“这个会议要求参会人员只写大家都不知道的事,不能写知道的事。”这里集结了学术界原创性的最前沿的发展情况,使他获取了很多在前沿学术方向上的灵感和火花。

       如何与国外学术大师展开深度交流?他说在见到这些学术大师之前就早已先跟他们的学术论文交上了朋友,对他们的研究情况了如指掌。这样在见到大师们本人时尤为亲切,一下就拉近了距离。大师们也乐于跟自己交流了。回忆起自己的青年时代,当时学校老图书馆三楼的“人迹罕至”的外文期刊阅览室,是段文洋教授最爱去的地方,他把有影响力的学术期刊从创刊号读起,全翻了个遍,就像一块海绵,不停地吸收着能够接触到的一切学术养分。

       除了与国际学术大师切磋学术思想和理论,段文洋教授还借助这一平台打响了哈工程在水动力学方面研究水平的名号,把大师们请进来为我所用。像学术大师、美国工程院院士韦伯·斯特、千人计划专家吴国雄、马庆位都是通过这扇窗口了解学校、来校工作,为我校深海工程“111引智基地”搭建了雄厚的人才梯队。

       “我们的观点是不能停留在国外的水平上,要超越、创新。”在深入广泛的国际交流过程中,段文洋教授对国际前沿的感觉更加敏锐。他是最早在国内研究数值水池的学者。最近,结合我国加快实施海洋强国战略,对南海资源的开发利用,迫切需要建造性能更优,抗击海浪抨击的深海钻井平台,段文洋教授的科研团队牵头承担了我国数值水池顶层研究的科研项目,瞄准世界先进水平迈进。他本人也凭借开创性的科研成果,逐步成长为一系列行业、学术group的委员、主任、理事、评审和国际、国内期刊的编委,站在了学界的前沿。

笔记本里的学术乾坤

       段文洋教授的博士生陈纪康说,老师有个随时带在身上的记录每天推导的公式、研究进展的笔记本。段文洋教授告诉记者,他的导师、国内水动力学方面的翘楚戴遗山教授也有这样的笔记本,记录着自己的学术思想和研究过程,隐含着一位学者的学术乾坤,在跟从戴遗山学习理论和知识时,他把这个学术习惯也学到手了。

       戴遗山教授严谨钻研的学术态度、扎实深厚的数理基础给段文洋以榜样的力量。让段文洋特别佩服的是戴遗山教授的“最强大脑”,厚厚的一本外文数学公式词典,戴遗山几乎知道每个公式在第几页、第几行。他问戴教授,怎么能记得这么清楚呢?戴教授回答:“经常翻不就记住了吗。”师从戴遗山教授的这些点滴记忆,连同记录着段文洋自己学术思想的一本本笔记本,被他始终给学生和自己保存着,“对我来讲就是走过来的路,是我学术思想发展的完整脉络,也是老师最宝贵的精神传承。” 

       “有些想法刚冒出来时不能高兴得太早,要通过一段时间的观察和研究,要小心求证,来不得一丝马虎。”段文洋教授的新想法多数是记在笔记本上。“戴老师说过,搞学术研究一定要严谨,刚露出苗头的时候要多想想,反复思考、论证,甚至是放一放再想。”

       “要从理论的源头上向前探索,否则即使科研经费再多,也只是修修补补的工作,意义不大”。段文洋教授始终坚持原创的基础性研究,他说不怕发展得慢,经过5年、10年,只要往前走就是进步。

       “如何往上走?取决于你最开始起步时选取的角度。如果选的角度高,虽然走起来累些、慢些,仿佛一直在爬坡,但走得时间长了,你会发现你一直在向上走。而在平地上走,虽然走得快,但在高度上却等于零。”这是段文洋教授在学术成长道路上悟出的哲理。

       当我们提到假期时,也许想到的是阳光、沙滩、海滨、大餐,而段文洋教授想的却是撰写立项书,编程计算和推导公式,在他这个“假期杀手”的时间表里假期总是缺席,在他眼中科学问题的进展没有止境。“清明节刚好有3天休息时间,我要趁机赶快把数值水池方面已经研究成熟的成果写出来争取申报国家973项目。”在谈到泰勒展开边界元的研究进展时,段文洋教授说,“五一放假,我得抓紧时间编程,再验证验证计算结果。”能有整块的时间做自己最钟爱的科研,对他来说就简直就是奖励。

       精诚所致,金石为开。功夫下得够,段文洋教授终于达到了自己所说的学术上的三个层次,首先是全盘了解同领域内的学术成果,第二是分析出各种学术观点、学术方法的优劣,最后也是最重要的是开创出超越前人的学术新思想和方法,使科学问题向前推进。

       经过近20年日积月累地思考和研究,像泰勒展开边界元理论这样独创性的高精度船舶水动力计算理论终于在段文洋教授的笔记本里诞生了。

       这一理论应用泰勒展开这一数学方面最基本的分析理论去解决水动力学方面一直难于精确解出的非光滑边界积分方程问题,并且达到了现有方法中的最高精度,这是2008年,段文洋教授与戴遗山教授合作中文专著《船舶在波浪中运动的势流理论》时的一个悬而未决的问题,“如果戴遗山教授还在世的话,肯定会非常欣慰的。”段文洋教授难掩自豪。

团队学术上的领路人

       “段老师是我们学术上的领路人。”这是段文洋教授在研的几位博士生对他的评价。

       一个学者或者科研工作者,首先要明确自己是干什么的,并且怎么干,这非常重要。在段文洋教授炯炯的目光中,想得透彻、看得深远。拿已有的理论成果做做小的修补,包装得很好,换汤不换药地写写看似很“漂亮”的论文,在段文洋教授眼中是“那有什么意思。”而一提到最前沿的创新性研究方向,他眼睛里都含着笑说“这个问题很有意思”,仿佛在说一件珍宝。

       “对于年轻人来说,选对研究方向是很重要。”“要是老师会啥学生就会啥,那就坏了。”段文洋教授认为,青年教师要首先选定一个学术方向的研究兴趣,通过深入研究,悟出理论的创新方向,以学术理论的进步为目标,继而持之以恒地坚持研究下去。

       “一个团队好比是一棵树,要有自己的特色,要想这棵树能茂盛地生长,起支撑作用的树干必不可少。”段文洋教授以国际化的学术视野和广阔的学术眼光帮助他团队的年轻老师和学生设计学术路线,与国外学术大师组成一对一的“搭档”,牢牢抓住学术领域的发展脉络,在船舶节能减排、海洋平台耐波性、海洋环境、数值水池等主干研究方向上努力达到国际先进水平。他的第一个博士生郑兴曾跟从吴国雄教授和马庆位教授把无网格计算流体力学理论研究发展到了第4代,马山、赵彬彬二位团队的年轻教授都在各自的研究方向上学术颇有建树,基本上每个人都获得了2个国家自然科学基金项目。“我希望这几个方向做下去,再过十年,我校这方面完整的学科方向就确立、积聚起来了,有可能引领世界潮流。”这是段文洋教授心中的“海洋强国梦”。

       谁都知道基础科研苦。“总要有人去做,历史的车轮往前走,得有人去推动。”经济效益并不是段文洋团队的终极追求,学术声誉的积累,业界的认可,使他们拿到项目并不难,但他们最热衷的还是纵向基础科研课题,那些解决国民经济热点难题的科研项目。

       在别人眼中可做可不做的基础研究项目,在段文洋教授这里却是非做不可。他心中所牵系着的除了在国际谈判中以技术支撑维护国家利益,更为挂怀的是要在科研理论做出突破,解决中国远洋船舶的补给问题,让船员们能在好点的环境中工作,吃上新鲜的蔬菜,有充足的淡水可以喝。他说,在刚成立的三沙市,岛民的生活很艰苦,怎样建筑抗击风浪的防波堤改善居民的生活也成为他的研究课题。此外还有海洋平台抗抨击,使作业的工人能更安全舒适地从事生产,怎样设计使船能达到最高能效,减少污染物的排放,保护海洋环境……

       “人的时间精力是有限,不可能面面俱到,最根本的是要选择那些对国家的科技进步有贡献的事情去做;作为学者,获得什么样的人才称号是次要的,最重要的是要对国民经济发展起到推动作用,这是我们做一切事情的落脚点。”以国家需求为使命,把握行业的最新潮流和动态,把选准的研究方向做精做透,做到极致,这是段文洋教授心目中一位学者安身立命的终极目标,这一点他做到了。作为流体力学研究所所长,他的科研团队的老师和学生,在他潜移默化的影响下,也努力朝着这个方向不断前行。






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