從天空到大海,從工科到理科,文圣常一個“荒唐”的念頭,讓他的人生出現(xiàn)了“大拐彎”。
還在美國進修期間,文圣常一邊查閱海洋資料,一邊結合機械工程學科所長,在心中勾勒出一種開發(fā)利用波浪能的簡易裝置?;貒螅街貞c任教。教書育人之余,他將心中設計了無數(shù)遍的海浪動力裝置付諸實施——利用海浪的垂直運動獲得電力輸出,從而讓海上燈塔夜里也能發(fā)光,為海上船只導航。據了解,當時建在陸地的燈塔上裝有航標燈,依靠陸地電力供給,而海上燈塔因為陸電送不上去,是沒有航標燈的。文圣常設計制造的波浪發(fā)電裝置,為海上安裝航標燈創(chuàng)造了條件,這項發(fā)明不僅在當時,即使現(xiàn)在依然具有應用價值。
為了有機會試驗,文圣常只要有機會到沿海城市出差開會,都會帶上他的“浮子”。“浮子的外殼是白鐵皮包的,局部涂有紅漆?!笔痔帷肮治铩钡奈氖コ#诒本┸囌疽鹆司l(wèi)人員的注意,一番盤查、解釋,確認不是炸彈,才得以放行。那一次到北京出差,文圣常去了北戴河,海上試驗驗證了他之前的想法,收獲了一些成果。
1952年,文圣常和青島相遇,在青島,他見到了我國物理海洋學奠基人之一赫崇本。當時,赫崇本正在為山東大學海洋學科(海大的前身)的發(fā)展廣招人才。在雙方努力下,1953年,文圣常進入了山東大學。從此,文圣常猶如魚兒入海,在這所因海而生的校園里耕海踏浪,取得了一個又一個開創(chuàng)性的海浪科研成果。
在20世紀60年代,國際上存在兩種比較盛行的海浪研究方法——“能量平衡法”和“譜法”。這兩種方法明顯的不足在于推測和假設成分較多,其理論建立在特殊狀態(tài)下。文圣常結合主流計算方法,導出了可以描述波浪成長過程中的、更一般的、更普遍的風浪譜。1960年發(fā)表的《普遍風浪譜及其應用》記錄了這一成果。同時,在涌浪的波高和周期計算中,基于對傳統(tǒng)觀念的質疑,文圣常給出了新的計算方法,撰寫了《涌浪譜》一文。這兩篇文章中的創(chuàng)新成果在有關國際海洋科學進展中被評為重大研究成果?!捌毡轱L浪譜”在業(yè)內被稱為“文氏風浪譜”。
20世紀80年代,文圣常在原有基礎上,引入新的參量,推導出“理論風浪頻譜”。該譜既適用于深海,也適用于淺水。根據他提出的風浪譜計算結果,不僅與中國各海區(qū)的觀測結果十分吻合,也與國際上觀測資料和風浪譜結果相當接近。
20世紀90年代,文圣常計算出方向譜,并在1991年第20屆國際大地測量學與地球物理學聯(lián)合會國際海洋物理科學協(xié)會學術會議上,得到與會學者高度評價。
伴隨著改革開放的推進和經濟建設的加快,資源開采、航運貿易活動與海洋的聯(lián)系更加緊密。提供準確、及時的海洋環(huán)境預報,以保證海上作業(yè)的安全和效益,顯得十分迫切。1986年,我國啟動了“七五”國家科技攻關項目(第76項)“海洋環(huán)境數(shù)值預報”。文圣常承擔了該項目的重中之重——“海浪數(shù)值預報方法研究”。5年后,文圣常帶領團隊研發(fā)的“新型混合型海浪數(shù)值模式”,不僅有效克服了當時我國計算機運行水平較低的困難,而且使我國的海浪預報模式從傳統(tǒng)的經驗預報,邁向了數(shù)值預報,很快便在國家和地區(qū)性海洋預報中心投入業(yè)務化應用。驗收專家組評價:成果達到國際水平,部分內容達到國際領先水平。該成果被國家科委列為重大科技成果。
20世紀最后十年,聯(lián)合國教科文組織提出了“國際減災十年”的號召。國家“八五”科技攻關項目“災害性海洋環(huán)境數(shù)值預報及近海環(huán)境關鍵技術研究”中,也設置了核心課題“災害性海洋環(huán)境數(shù)值預報模式研究及業(yè)務化”。文圣常主持承擔了這一核心課題的第一專題“災害性海浪客觀分析、四維同化和數(shù)值預報產品的研制”。1996年前后,他繼續(xù)承擔新的科研項目——“近岸帶災害性動力環(huán)境的數(shù)值模擬技術和優(yōu)化評估技術研究”,發(fā)表了多篇涉及深、淺水風浪方向譜的學術論文,提出了“淺水風浪譜”“基于選定風浪方向譜的海浪模擬方法”等系列創(chuàng)新性理論。
1993年,文圣常當選為中國科學院院士。文圣常深知,探究海浪必須有一個強大的團隊,培養(yǎng)海洋人才要從師資力量抓起。
中科院院士馮士筰與文圣常共事已近一個甲子。1962年大學畢業(yè)后,馮士筰到山東海洋學院工作,在海洋水文氣象學系動力海洋學教研室從教。當時,文圣常是系主任。系里師資力量薄弱,一門普通海洋學課程需要多名老師共同講授,戲稱“八仙過海”。
“先生為我們教研室的年輕教師制訂了一整套學習計劃?!瘪T士筰回憶,“先生親自為我們主講計算數(shù)學和高級英語等基礎課程;邀請教研室有豐富教學經驗的老師們?yōu)槟贻p教師主講復變函數(shù)論、數(shù)理方程。到了期末,對我們像對學生一樣考試打分、嚴加考核……先生為我們能有牢固的數(shù)理基礎,真是煞費苦心了!”
像教學生一樣培養(yǎng)年輕教師,而對學生,文圣常也是有教無類。自1989年起跟隨文圣常攻讀博士研究生的管長龍,依然記得自己給文圣?!爸v課”的情景。管長龍讀博士前學的是理論物理,攻讀物理海洋,他需要爬一座“隔行”的山。文圣常知道他之前有過擔任教師的工作經歷,就想出了一個新穎的授課方式——師生換位。為了在討論環(huán)節(jié)不被導師問倒,管長龍做足了功課,一年下來,從一個門外漢變成了業(yè)內人。
2000年9月23日,何梁何利基金授予文圣常科學與技術進步獎,獎金20萬元港幣。文圣常將其中一半捐獻給家鄉(xiāng)河南省光山縣磚橋鎮(zhèn)初級中學;一半捐給海大,設立了“文苑獎學金”。21年來,已有63名學生獲得獎勵。
院士小路、文苑樓、文苑獎學金……在海大校園六十多年,才華橫溢的文圣常與海大有著深厚的感情。
在我眼中,海浪就是我的老師。
有大風的時候,站在海邊,我們會看到高高低低的海浪,表面上雜亂無章,非常繁雜,幾乎沒有什么章法,其實,海浪有自己的運行規(guī)律,有其內在的章法。
心中有了目標,就一定要為之付出努力。我從社會得到很多東西,我有義務回報社會。
作為科研工作者,我們應該有更高一層的境界,不僅有負債、還債的責任感,還應該像居里夫人那樣,無私地奉獻自己,獻身于科學。
曾有學生問我,這么多年是怎樣堅持下來的。我覺得,熱愛祖國、追求科學,是我投身海洋研究事業(yè)的力量源泉。
創(chuàng)刊的《中國海洋大學學報(英文版)》,是我們海大的“新生兒”,要細心愛護他,使他茁壯成長。
許多人問我取得成功的經驗有哪些,我并無什么經驗可談,唯獨信仰愛國主義和追求科學精神,牢牢樹立健康正確的價值觀。
愛國主義和追求科學精神以及健康正確的價值觀,是我畢生獻身于祖國海洋事業(yè)的力量源泉。
文圣常(1921年11月1日~2022年3月20日)中國科學院院士,中國海洋大學教授,著名物理海洋學家、教育家,我國海浪研究和物理海洋學的開拓者之一。文圣常在海浪頻譜、海浪方向譜、海浪預報方法研究和海浪數(shù)值模式研究等領域成果豐碩。他提出了“普遍風浪譜及其應用”論斷。他提出的海浪計算方法被列入原交通部《港口工程技術規(guī)范》,為推動我國物理海洋科學事業(yè)發(fā)展作出卓越貢獻。