本刊記者 李曉文

情系海洋破萬浪 邁向深藍鑄夢想
——記哈爾濱工程大學船舶工程學院段文洋教授

本刊記者 李曉文

在辦公室

他代表了中國船舶與海洋工程研究承上啟下的一代人。艱難的歲月里，他曾在先輩的潛移默化下，學會了默默耕耘，夯實基礎；而在中國海洋事業(yè)迎來發(fā)展春天的時刻，他又帶著滿身積蘊，領著年輕一代，乘風破浪，去探索海洋新的未來——

雖然一生中經(jīng)歷了很多事情，參加過很多會議，但對段文洋來說，近年來最讓他難忘的一件事情，就是參加了2009年在倫敦舉辦的IMO國際海事組織溫室氣體減排國際談判。

在這次會上，以他為技術代表的中國船舶工業(yè)專家團隊，運用他多年在船舶耐波性理論計算船舶波浪增阻方面積累的居于國際前沿的豐富論據(jù)，推翻了日本專家提出的一套按照他們的算法計算船舶能效性能的設計方案，避免了中國造船業(yè)在制定國際通行的船舶設計能耗標準時受到的沖擊，為維護國家利益發(fā)出了“中國聲音”。

“我并不是一名政治家，而是一名純粹的技術學者，只知道用事實和數(shù)據(jù)說話。但我確實因自己多年所學能為自己的國家做點貢獻而感到高興?！薄扒趤戆肷鷮W，常為祖國憂”。這或許，就是段文洋多年躬身耕耘的真實寫照。

事實上，作為中國船舶與海洋工程研究領域的中堅一員，近年來段文洋在專業(yè)領域取得的系列創(chuàng)新成果，以及他在推動國際間的學術交流和他在人才培養(yǎng)等方面所取得的實實在在的成績，為業(yè)界所共識。

談經(jīng)歷：沐浴師恩完成人生蛻變

有誰會想到，這樣一位在專業(yè)領域里出名的海洋船舶專家，最初與海結緣卻顯得有些“誤打誤撞”。

時至今天，段文洋身上依然還有著農(nóng)村娃那份特有的純樸和爽朗。他出生于1967年，河北人。憑借聰穎的天資和辛勤的努力，以優(yōu)異的成績一躍成為天之驕子。

“因為是從農(nóng)村里出來的，填報志愿時對學校和專業(yè)都不了解，所以征詢了一下周邊大家覺得比較懂的人的意見，我告訴他我只有一個最樸素的想法，就是要離開農(nóng)村。他說那要不你就選船舶工程吧，學跟海洋相關的專業(yè)至少你應該不用再回到農(nóng)村。又因為天大是當時華北一帶數(shù)一數(shù)二的理工科學校，所以就這樣上了天大海船系船舶工程專業(yè)。當時第一選擇填的是船舶，第二是內燃機?，F(xiàn)在想想命運有時候真是充滿戲劇性。當初給我意見的人或許也不是很了解船舶這一專業(yè)，而且天大當時最好的專業(yè)不是船舶反而是內燃機。但如今回頭看，這一選擇也不壞，我就是一顆螺絲釘，到哪里就在哪里發(fā)光……”回憶起當初填報志愿的趣事，段文洋還忍不住拿自己的經(jīng)歷調侃一番。他說自己最幸運的事就是總在人生十字路口遇上引路人。而這，在后面的經(jīng)歷中也多有體現(xiàn)。

就這樣，一個懷抱純樸夢想的農(nóng)村娃，誤打誤撞地與海結緣。隨著時間的推移，他對專業(yè)、對那片海的深情也日漸升溫，從此再沒離開過。秉持一貫勤懇扎實的作風，在天大的幾年時間里，他的成績一直排在班級前三名。本科畢業(yè)在即，他拿到了推薦讀研的名額。又在師長的推薦下，慕名前往哈爾濱船舶工程學院深造。那里，是影響他一生的地方——

“腳踏白山黑土，胸懷萬里海天……”這是一座歷史悠久、名人輩出的學府。這里不僅是國內第一艘實驗潛艇、第一艘水翼艇、第一臺艦載計算機等國內重大科研成果的孕育基地；而且還是很多海洋工程人才的孕育搖籃。這里既有白發(fā)蒼蒼、品德高尚的學術巨匠；也有兢兢業(yè)業(yè)、循循善誘的名導恩師……

當背著一身簡單行囊，只身搭火車北上的“農(nóng)村娃”段文洋置身在這所巍巍學府，立即被它的氣韻深深吸引，但他的尋師之路并不是很順利，不是中意的導師不招收研究生，就是專業(yè)方向不對。好在一位師兄的話提點了他。這位師兄建議他追隨專業(yè)領域的名師——賀五洲教授。但賀老師的專業(yè)是段文洋相對較弱的流體力學。“不會你可以學嘛！”一句話點醒了段文洋。是的，不會可以學，只要有心總能學明白。從此，這句話成了帶他攻克一個又一個未知難題的精神指引。

至今，段文洋還記得很清楚。那天，他只身前往賀老師的家里，言辭懇切地告訴他：“我想跟您學流體力學，雖然我自認為原來基礎不是很優(yōu)秀，但我很想把它學明白……”賀老被他的誠懇和信心所感動，決定將他收歸門下。這是一位出了名的細致嚴師，在他的指導下，段文洋進步很快，迅速在這一領域夯實了基礎。

在段文洋的研究思路和哲學思辨逐漸成型之際，他很幸運地遇上了人生旅途的又一位重要恩師——戴遺山教授。他是我國船舶與海洋工程水動力學領域的著名專家，在國際水動力學界享有盛譽,在長達半世紀的科研和教學工作中，培養(yǎng)了一大批專業(yè)領域的優(yōu)秀人才。在段文洋的記憶深處，戴先生亦師亦友，不僅治學嚴謹，而且對他的生活也關懷備至。在他的影響下，段文洋對專業(yè)領域的國際前沿問題有了更深入的探索，并形成了自己的體系。

段文洋一直以人生路上不同的成長階段都有“貴人”提點而感到幸運和自豪。他們各自身上閃爍的光芒，無論是從研的態(tài)度還是做人做事時所展現(xiàn)的精華品質，對他來說都是一筆寶貴的人生財富，值得他用一生去學習和品味。也正是這些“財富”，讓他在近30年漫長的科研道路里，一路披荊斬浪，收獲了常人難以匹及的碩果——

勤科研：機遇留給有準備、會創(chuàng)新的人

每每談及自己研究的對象，段文洋總是充滿感情。

人類自誕生以來，就從未停止過對海洋的探索。而這一切的前提，都離不開一種最基本的工具——船舶，它是人類探索和開發(fā)利用海洋的功臣。但是，您知道船舶是如何浮立于藍海之中嗎？當它受到風、浪等外力作用時如何能像“不倒翁”一樣不倒？而它又是如何實現(xiàn)在水、甚至風浪的阻行中安全、舒適地向前行駛，且保持可控的？這些，實際上與船的浮性、穩(wěn)性、快速性、耐波性等基本性能有關。

從史前的原始木筏，到今天的高科技船舶，人類無窮的智慧和創(chuàng)造力也在船舶上得到了完美體現(xiàn)。如今，依然有一群專家，為了使船舶性能達到更高目標而不斷努力。段文洋，是其中一員。20世紀90年代初，在跟隨賀五洲教授攻讀碩士學位的時候，他逐漸總結出了一套自己的研究思路和方法，并開始“站在前人的肩膀上”嘗試創(chuàng)新。

設計耐波性能良好的船舶、保障船舶海浪中航行的安全性和經(jīng)濟性都離不開船舶耐波性的合理預報。其核心科學問題就是航行浮體對波浪的繞射問題和航行浮體的水波輻射問題。行內有句通俗的話來概括這兩種問題，即假設水動船不動時，就是繞射問題；而船動水不動時，就是輻射問題。

傳統(tǒng)采用二維切片理論來解決這一問題。該理論雖然簡單，但水動力計算采用線性自由面水波假設，沒有考慮非線性自由面條件。

段文洋通過細心研究發(fā)現(xiàn)，賀五洲教授創(chuàng)新性地用簡單格林函數(shù)方法解決了浮體二階水波輻射問題，而繞射問題沒有解決，在導師的鼓勵下，他針對二階繞射速度勢問題，提出了匹配邊界積分方程算法，大大提高了二階波浪載荷求解的精度和效率。

“在這一問題的解決過程中，我深刻體會到賀老師的品行風格，這實際上是與他之前的工作創(chuàng)新水平類似的工作，他沒有做可能也是因為這一原因，而當我要去做時，他不但鼓勵我，而且一點一點地將過去的積累和見解都傳授給我，讓我少走了很多彎路，尤其是在寫論文的時候，大到方向的把控、小到哪怕一個標點符號是否符合標準，他都層層把關、無微不至……”段文洋回憶說。

在興趣的指引下，段文洋僅用一年時間就把這一創(chuàng)新性工作做完了。盡管可以畢業(yè)了，但是他并不急于一時，彼時賀教授拿到了哈爾濱工程大學史上第二個國家自然科學基金，而這一基金涉及的項目與一個居于國際前沿的研究課題——數(shù)值水池相關?！芭c以往偏向工程不同，基礎研究能夠幫助我們更深入理解事物。”做這一項目，段文洋和賀五洲教授做學問的初衷是一樣的。而他后來在數(shù)值水池領域所取得的一系列創(chuàng)新成就，都得益于這次基礎研究。

1993年碩士畢業(yè)時，段文洋將他在二階波浪繞射速度勢理論方面的探索和在數(shù)值水池基礎研究方面的成果集結成論文發(fā)表，贏得了業(yè)界的廣泛關注。

“萬丈高樓平地起”，吃到創(chuàng)新甜頭的段文洋更能體會到創(chuàng)新的可貴。因而在跟隨博士生導師戴遺山從事科學研究的時候，他毫不猶豫地選擇了當時在國際領域都沒人做過的船舶大幅運動非線性水動力研究。為研究這一命題的可行性，他用了將近半年的時間。而在研究的一年多時間里，他經(jīng)歷了無數(shù)次失敗?！皠?chuàng)新不可能永遠是一帆風順的”，對創(chuàng)新深有體會的他顯然知道挑戰(zhàn)難免要嘗到失敗，而他更享受一番磨礪過后柳暗花明的成就感和價值感。為早日尋找到他所需要的解決方法，那段時間里，他沒日沒夜地埋首于國內外各種相關文獻中。浩瀚書海里潛藏的巨大知識寶庫，不僅能夠幫助他尋找解決方法的靈感，還為他之后將專業(yè)領域里的相關知識和頂尖科學家信手拈來埋下了深刻伏筆，福及一生。

“在整理博士論文時，我深刻體會到了戴老師的精益求精和精深的學術造詣。在他指導下，我摒棄了之前論文平鋪直敘的寫法，而是從問題引導至方法，從簡單到復雜，充分擺出論證和論據(jù)形成思辨體系……”這一論文最終獲得了教育部首屆全國百篇優(yōu)秀博士學位論文獎。

“永遠前進”，是段文洋的一貫態(tài)度。雖然科研取得了一定的成績，但他并沒有滿足于此停滯不前，而是抓住一切機會不斷提高自己。

在中集煙臺來福士船廠考察半潛式平臺制造

博士畢業(yè)后，段文洋留校任教，日子過得相對平穩(wěn)。于是他又到中國艦船研究院船舶與海洋工程博士后流動站（702所）做了兩年的博士后。且于1998年前往英國Southampton University任皇家學會研究員。

僑居海外的一年時間里，段文洋除了日常的科研工作，把大部分時間都放在了圖書館。他把國際專業(yè)領域里的文獻和著名期刊幾乎都讀了個遍，為自己儲備了很多居于國際前沿的知識和思想。這邊在國外全心積累的同時，那邊國內的好消息紛至沓來：先是他的博士論文獲得全國百篇優(yōu)秀論文獎，并因此可以獲得申請專項資助的機會；二是他申請的國家自然基金獲得批復；再就是先后獲得新世紀優(yōu)秀人才、長江學者特聘教授……

雖然身居海外科學殿堂，但大洋彼岸祖國對優(yōu)秀人才張開的懷抱讓段文洋在結束工作后義無反顧地回到了這片能助他實踐夢想的溫土,憑借各項資助，加上他在國際領域積累的前沿學術知識和廣闊的人脈，此后，他的科研之路顯得更具前瞻，融會貫通、游刃有余。

新世紀之交，段文洋的研究方向在原基礎上向更深、更廣的領域延伸，面向高性能艦船、節(jié)能減排船舶、新型深海平臺等船舶與海洋工程領域發(fā)展前沿需求，系統(tǒng)地研究和發(fā)展了船舶與海洋浮體在波浪中運動的水動力學新理論，包括在海洋浮體波浪漂移力理論研究方面和在流體與結構物砰擊模擬理論領域有諸多創(chuàng)新貢獻。系列成果發(fā)表在應用海洋研究、海岸工程、倫敦皇家學會會刊等國際期刊上。

尤其在數(shù)值波浪水池理論這一國際前沿領域收獲豐碩。近十年來，研究非線性波物相互作用的數(shù)值波浪水池技術（NWT）成為前沿，憑借對科學前沿敏銳的洞察力，段文洋利用優(yōu)博資助在這領域展開了深入探索研究。

2003年，前往英國倫敦訪問的段文洋在聽報告時了解到拉格朗日無網(wǎng)格法，他敏銳感覺到這一技術的發(fā)展?jié)摿Γ∏稍趥惗貢暾业浇榻B這一技術的專著，回程時在飛機上就開始研究，一個禮拜后，他率先在船舶與海洋工程領域開展基于拉格朗日粒子的無網(wǎng)格SPH計算方法研究工作，并因此提出了高階精度的無網(wǎng)格K2_SPH新理論，發(fā)展了模擬波浪翻卷、破碎的全非線性數(shù)值水池新技術。此外，他還針對非線性和強非線性波浪模擬的挑戰(zhàn)，發(fā)展了可模擬三維非線性水波傳播的流體層析GN理論高效新方法。

值得一提的是，博士畢業(yè)后十幾年的時間里，他一直堅持思考和研究高精度船舶水動力計算理論方法，2010年，他獨創(chuàng)性地提出泰勒展開邊界元理論，解決水動力學方面一直難于精確解出的非光滑邊界流體速度問題，終于達到了現(xiàn)有方法中的最高精度。這是2008年，段文洋教授與戴遺山教授合作中文專著《船舶在波浪中運動的勢流理論》時的一個懸而未決的問題。

“回顧這些年，我其實就干了一件事情，就是圍繞數(shù)值水池這一大的研究方向在走，我一直堅信只要確定了自己的目標，你需要做的就是持之以恒地朝前走，不管走多遠，你終會有所獲……”一生只干一件事情，對段文洋來說，惟一心一意，才能到達大洋彼岸。

奔未來：承前啟后向深藍

“一花獨放不是春，百花齊放春滿園?！睆?0世紀80年代到新世紀初，十多年埋首向前，風雨磨礪，當年那個不知海為何物的農(nóng)村娃已經(jīng)成為國際船海專業(yè)領域知名的專家。而此時的他，肩上更多了份承上啟下，帶領學科發(fā)展和培養(yǎng)新人的重任。

從2001年至2009年間，他擔任了哈爾濱工程大學船舶工程學院副院長，且從2008年后擔任深海工程技術“高等學校學科創(chuàng)新引智計劃”(又稱“111計劃”）引智基地負責人。

近十年來，他一直積極致力于開展國際學術交流和引智工作，在“111計劃”支持下，他和團隊引進歐美大學和研究機構的杰出人才為學校柔性教授。借助這些舉措和充分發(fā)揮他在海外人才的學術影響和聯(lián)系渠道，多年來團隊引進了很多國際領域的杰出人才來校工作和引薦海外先進研究機構進修學習等。深海工程科學與技術創(chuàng)新引智基地的設立有力地促進了深海工程技術創(chuàng)新團隊的發(fā)展和船舶與海洋工程學科創(chuàng)新。

“執(zhí)世界之手，與時俱進”是段文洋篤定要走的路。引進來的同時，他還不忘帶年輕的后輩們“走出去”。出去不僅是為了拓展視野，把先進的技術和思想引為己用，還能讓世界認識到中國近幾年來在船舶海洋工程領域所取得的成就，樹立起“海洋強國”的形象。

難忘新世紀初，段文洋開始有意識地領著學生去參加國際學術會議時甚至還不為人所知；如今，他所在的團隊在國際領域的交流已經(jīng)成為常態(tài)。說到段文洋，國際船海領域的很多知名專家都非常贊賞。而這一變化，得益于他多年來堅持開展的國際交流活動。

國際水波與浮體會議（IWWWFB）是海洋流體力學和水波研究領域的頂尖國際會議，旨在促進這一領域里活躍、頂尖的科學家就前所未有的創(chuàng)新想法與年輕人充分交流和分享，段文洋早在十幾年前就堅持參加這一會議，先后擔任IWWWFB2010大會主席和兩屆分會主席。

近幾年來，他還先后擔任了“國際海事技術會議-ICMT”2012大會主席、第7屆國際船舶流體力學會議IWSH主席；兩次在國際海事組織環(huán)保會（MEPC60）上代表中國做大會報告；曾任國際船模水池會議（ITTC）船舶在波浪中穩(wěn)性專家委員會任東亞區(qū)代表和委員……

“過去是我們坐飛機去國外參加國際學術會議；如今我們也讓他們嘗嘗旅途的滋味兒，讓他們到我們這里來開會，我們來擔當主角！”談笑間，一個海洋強國崛起的希望展現(xiàn)無疑。

談起自己的后輩，段文洋很欣慰。他的第一個博士生鄭興曾跟從吳國雄教授和馬慶位教授把無網(wǎng)格計算流體力學理論研究發(fā)展到了第4代；馬山、趙彬彬兩位團隊的年輕教授都在各自的研究方向上學術頗有建樹，每個人都獲得了兩個以上國家自然科學基金項目……曾經(jīng)，沐浴在戴遺山等老一代科學家的悉心教導下，無論是科研還是做人做事都獲益匪淺的段文洋，如今，也很想把那樣的品格潛移默化到未來一代身上，讓他們在未來的道路里能夠沿著正確的方向一路走得順暢。

最近，段文洋和他的團隊作為牽頭單位正忙于“數(shù)值水池創(chuàng)新專項”的研究工作，他們正聯(lián)合船舶702所、708所、上海船舶運輸科學研究所、上海交通大學等國內外單位，開發(fā)“自主可控、智能實用”的數(shù)值水池解耦模擬系統(tǒng)軟件，建立流體性能數(shù)據(jù)庫，從而實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)值水池網(wǎng)絡計算服務。

“我們已經(jīng)和廣州超級計算中心建立起合作關系，希望借助天河二號超級計算機系統(tǒng)，設計開發(fā)出我們中國自主可控的海洋裝備流體性能數(shù)值模擬智能系統(tǒng)，滿足海洋工程使用需求?！彪m然肩上的擔子還很重，但為了心中的海洋強國夢，段文洋會領著年輕人一步一步迎著風浪，向蔚藍深處挺進……