□ 本刊記者 任光莉
他曾研究雪域高原27 年,開創(chuàng)凍土熱學學科,填補了我國寒區(qū)熱工領域的空白,成為中國寒區(qū)工程熱學的奠基人;上世紀九十年代,根據(jù)黨和國家需要,他告別冰川凍土,向海洋進軍,構建起我國工程海冰學學科體系、海洋環(huán)境學科基礎研究框架,并在海洋污染形成機理、生態(tài)效應和防控技術等方面取得了開創(chuàng)性成果。他半個多世紀的科研生涯,像連綿不絕的高山一般堅韌不拔,又像浩瀚無垠的大海一樣兼容并蓄,他就是中國工程院院士丁德文。
1941 年2 月7 日,丁德文出生于遼寧省遼陽市。父親為他取名“德文”,希望他能夠“道德文章”兼?zhèn)?,成為棟梁之材。沒有辜負父親的期望,丁德文自幼聰明伶俐,很小的時候就展現(xiàn)出對自然科學的濃厚興趣,喜歡問大人們一些刁鉆古怪的問題。看他如此好學上進,父親自然欣喜,雖然家境貧寒,仍是節(jié)衣縮食地供他讀書。果然不負所望,丁德文高中畢業(yè)后,以優(yōu)異成績考入大連工學院(現(xiàn)大連理工大學)數(shù)學物理力學系,攻讀應用物理專業(yè)。系主任錢令希是我國第一代工程力學與計算力量專家,也是上世紀50 年代我國在工科學校設立理科專業(yè)的領軍者。
在大學里,他如饑似渴地學習,打下了扎實的專業(yè)基礎。1965 年7 月,丁德文大學畢業(yè)。當時,國家吹響了開發(fā)西北地區(qū)的戰(zhàn)略號角,荒涼廣袤的大西北急需科技人才。丁德文毅然按照國家需要,背起行囊前往位于甘肅蘭州的中國科學院冰川凍土沙漠研究所(現(xiàn)為中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院)報到。
在祖國的大西北,丁德文從事的是計量地理學研究。這是一門對地物空間分布特征、數(shù)量規(guī)律以及在時間維度和空間維度上進行模擬和預測的學科。這項工作不僅環(huán)境極其艱苦,而且可供參考的資料很少,許多都要從零做起,難度很大。
年輕的丁德文,渾身充斥著初生牛犢不怕虎的氣息,讓他更加感到底氣十足的,是冰川凍土沙漠研究所老所長施雅風。施雅風院士是我國第一代地學專家、中國現(xiàn)代冰川科學的開拓者,有著豐富的科研和實踐經驗。在施雅風的帶領下,丁德文滿懷激情地投入到科研中去。
莽莽高原,皚皚冰雪。丁德文發(fā)現(xiàn),冰川雪地的考驗,遠比想象中殘酷得多。他們在荒郊野外搞凍土測量,經常兩三個人結伴,帶上測量工具,揣上兩個饅頭就上路。餓了,撿幾塊牛糞烤饅頭吃;渴了,就嚼幾口能凍掉牙的冰雪。有一年,在祁連山凍土觀測站,丁德文從頭年10 月大雪封山一直待到第二年5 月雪化路通,頭發(fā)和胡子都很長了,他笑稱自己是“野人”。
除了條件艱苦,還時常面臨生死考驗。在青海木里凍土實驗站外出考察時,高原氣壓很低,即使人空著手行走都非常吃力,更別提帶著設備了。在經過一段冰川時,丁德文兩腿發(fā)沉,腳下一滑就順著山坡滾了下去……直到兩個小時后,他才在刺骨的寒風中蘇醒過來。睜眼一看,身邊就是陡斜的山坡,足有百余米,再往前滾一點,后果不堪設想。還有一次,在做豎井凍土溫度觀察時,他踩空掉進了十幾米深的廢井,直到四個小時后,才被同事們發(fā)現(xiàn)救出。今天,再提起這些往事,丁德文風輕云淡地說:“這沒什么,我們研究這一行就該這么干,就該拿到準確資料和數(shù)據(jù),它們在我們眼中比生命更重要。”
就這樣,從冰川、凍土、河流、沙漠、平原到高山,丁德文踏遍了西北邊陲。在艱苦的科研一線,他成長為一名寒區(qū)環(huán)境科學與工程專家,開拓了寒區(qū)工程凍土技術領域,創(chuàng)立了凍土熱學學科,一系列研究成果達到世界領先水平。他創(chuàng)新性地嘗試用對空間的積分中值定理來確定熱流,得到的結果與國外相比,有著物理意義清晰、運算簡便和精度較高的特點;他創(chuàng)造性地解決了凍結壁的變化和控制問題,建立了超深人工凍結法鑿井凍土工藝;還獨創(chuàng)了凍土熱工模型實驗研究的理論基礎部分——凍土熱學過程的相似分析,提出了凍土熱學學科的重要概念和原理等。
在我國凍土熱學學科與寒區(qū)工程凍土技術領域,丁德文作出了不可磨滅的貢獻,他的《青藏鐵路建設中的凍土問題研究》獲1978 年全國科學大會重大科技成果獎,《青藏鐵路沿線凍土研究》獲1983 年中國科學院重大科技成果一等獎,《淮北人工凍結鑿井中的凍土問題》獲1988 年中國科學院科技進步二等獎……這一系列研究成果,為我國寒區(qū)工程熱學研究奠定了堅實的基礎。
1992 年秋,丁德文被調到國家海洋局海洋環(huán)境監(jiān)測中心即國家海洋局海洋環(huán)境保護研究所工作。從凍土到海洋,這是一個巨大的跨度,是一次全新的征程。憑借扎實的科研功底、卓越的科研能力和為國家發(fā)展不懈努力的決心,丁德文在一年后就提出“工程海冰學”這一全新概念,并獲得工程應用學術界的認同。
在上世紀90 年代,我國海洋經濟迅速發(fā)展,渤海和黃海北部沿岸許多港口運輸繁忙,多個淺海大油田被探明開發(fā),生產十分活躍。但同時,這個區(qū)域也是我國冬季海冰最嚴重的地區(qū)之一。如何克服海冰給人類開發(fā)利用海洋資源帶來的影響?丁德文通過研究發(fā)現(xiàn),這片海區(qū)水淺、潮差大、距岸遠,海冰的生消、漂流規(guī)律、物理力學性質等方面的資料少,給海洋工程的設計施工帶來許多困難。要想解決問題,急需在海冰研究與工程結構之間構建起一門相互關系的交叉學科——“工程海冰學”,以海冰為主體,研究海冰工程結構間的相互作用,從而克服海冰對社會經濟發(fā)展造成的困難。
1994 年,丁德文當選為中國工程院院士。也是在這一年,他帶領團隊在渤海區(qū)人工島上開展工程海冰學環(huán)境的原位監(jiān)測和課題研究。經過幾年的不懈努力,丁德文相繼完成了《工程海冰設計條件研究》《蓋州灘海區(qū)工程海冰環(huán)境條件原位監(jiān)測與研究》等研究課題,同時構建起中國工程海冰學學科體系。這些重大成果的取得,不僅為我國海洋工程建設提供了寶貴的依據(jù),使海洋工程結構物的設計更為安全可靠、經濟合理,還為海冰研究的未來方向起到引導作用,大大推動了海洋工程開發(fā)與海洋開發(fā)。丁德文也由此躋身海洋科研的前沿。
隨著我國海洋開發(fā)的步伐越來越快,海洋生態(tài)環(huán)境也面臨越來越大的壓力。
1996 年,國家“九五”重點科技攻關項目“海岸帶資源環(huán)境利用關鍵技術研究”被批準立項。作為項目首席科學家,丁德文在承擔專題“近岸特定海域納污能力評價和污染預測技術”過程中,首次提出“海洋要建立納污區(qū)”的觀點,即在海洋中科學規(guī)劃出一定的水域進行排污,充分利用海洋自身的自凈能力,解決污染排放問題。他帶領團隊重點解決和建立了我國海灣環(huán)境污染控制與環(huán)境修復中的一些關鍵技術,并開展了陸源污水適度集中處理后離岸排放等關鍵技術的研究,對我國的海洋環(huán)境保護產生了重大影響。1999 年,作為渤海環(huán)境綜合整治工作主要發(fā)起者之一,丁德文專門撰寫了“關于渤海綜合整治納入國家規(guī)劃的建議”。在丁德文等一大批科學家的奔走疾呼和努力推進下,2001 年底國務院正式批復了《渤海碧海行動計劃》。
中國近海海域生態(tài)環(huán)境問題的形成機制是復雜的。丁德文深刻認識到,要解決問題,必須打破傳統(tǒng)觀念,走海陸統(tǒng)籌、河海兼濟的道路,必須系統(tǒng)研究海岸帶地區(qū)人類活動及其生態(tài)環(huán)境效應。2001 年,丁德文調往國家海洋局第一海洋研究所工作。他在中國首次組建了“海岸帶系統(tǒng)科學與工程”研究團隊,以“海岸帶系統(tǒng)復雜性和人海關系調控技術”為核心開展自然科學與哲學人文社會科學的交叉和綜合研究,取得許多開創(chuàng)性成果。以原國家海洋局所屬丁德文的學生為主體,這個團隊還廣泛團結全國海洋海岸帶生態(tài)環(huán)境復雜系統(tǒng)科學領域的青年才俊,為創(chuàng)立海洋人工生態(tài)復雜系統(tǒng)學、海洋生態(tài)工程學和海洋適應性復雜系統(tǒng)組織管理學科群而努力,并在我國海岸帶生態(tài)環(huán)境保護、海洋牧場建設及近海海洋碳匯等工程領域探索實踐著。
黨的十八大明確提出,要提高海洋資源開發(fā)能力,發(fā)展海洋經濟,保護海洋生態(tài)環(huán)境,堅決維護海洋權益,建設海洋強國。這讓丁德文倍感振奮。
如今,隨著黨和國家對海洋保護的力度越來越大,海洋環(huán)境也在一天天變好。每當站在海邊,面對萬頃碧波,回首自己從高原冰川到蔚藍海洋、跨越半個多世紀的科研之路,丁德文總是豪情萬丈。雖然已經年逾八旬,他每天都堅持工作,他說:“只要還能動,就必須繼續(xù)努力,這樣才能對得起國家和人民的培養(yǎng),才能不辜負國家和人民的期待?!?/p>