祁可晴

一直以來(lái)，從核爆炸模擬、油藏模擬，到極端天氣預(yù)報(bào)等，高性能計(jì)算始終守護(hù)著國(guó)家的安全和安寧，甚至成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的基準(zhǔn)之一，它與航天技術(shù)、航母制造等尖端技術(shù)一樣，被視為是國(guó)家實(shí)力的象征。

高性能計(jì)算（High?Performance?Computing，簡(jiǎn)稱(chēng)HPC），指使用大量處理器單元或者某一個(gè)集群中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成復(fù)雜、海量計(jì)算任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和環(huán)境。HPC也被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程的“皇冠”，在生命科學(xué)、地球科學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、生物制藥、基因測(cè)序、圖像處理等多種學(xué)科領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

來(lái)自中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院的副教授胡才博，正是一位使用HPC研究地球地震、構(gòu)造的科研工作者。他期待通過(guò)自己的研究讓科學(xué)界和社會(huì)大眾更好地了解地球的真實(shí)面貌，感受地球的魅力。

探索地球

胡才博的大學(xué)4年過(guò)得很快樂(lè)，他讀的是自己感興趣的專(zhuān)業(yè)——地球物理，跟隨老師參加社會(huì)實(shí)踐和野外勘探，更是給了他直觀地感受地球、認(rèn)識(shí)地球的機(jī)會(huì)。同時(shí)，胡才博對(duì)自己也很?chē)?yán)格，他認(rèn)真學(xué)習(xí)如何寫(xiě)程序代碼，掌握了許多知識(shí)，得到了不小的鍛煉，取得了優(yōu)異的成績(jī)。但在胡才博的心中，始終有一個(gè)小小的遺憾。

“我高考的目標(biāo)是北京大學(xué)，但是沒(méi)能如愿，最后選擇了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）。”在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）（下簡(jiǎn)稱(chēng)“地大”）4年的時(shí)光里，地大的校訓(xùn)“艱苦樸素，求真務(wù)實(shí)”深深地鼓舞著胡才博繼續(xù)勇攀科學(xué)高峰。在地大的最后一年，胡才博決定報(bào)考北京大學(xué)地球物理專(zhuān)業(yè)的研究生，實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。

功夫不負(fù)有心人。2003年，胡才博如愿以?xún)斂既氡本┐髮W(xué)地球物理專(zhuān)業(yè)，碩博連讀，他的專(zhuān)業(yè)方向也有了一些變化?！氨贝蟮厍蛭锢砗偷卮蟮厍蛭锢硐啾?，有較大的差異，地大的地球物理當(dāng)時(shí)主要偏向工程實(shí)踐，而北大的地球物理則主要關(guān)注地球深部結(jié)構(gòu)和復(fù)雜動(dòng)力學(xué)過(guò)程等理論性問(wèn)題?！?/p>

來(lái)到北京大學(xué)后，胡才博系統(tǒng)學(xué)習(xí)了許多關(guān)于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地球動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，尤其是彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流體力學(xué)等力學(xué)課程。除了理論知識(shí)的提升外，在計(jì)算機(jī)編程方面，胡才博自主開(kāi)發(fā)了一些有限元程序，包括：二維、三維，彈性、熱彈性、孔隙彈性、黏彈性、彈塑性、黏塑性、黏彈塑性，連續(xù)模型、非連續(xù)模型，多物理場(chǎng)耦合等，大大提升了他的計(jì)算機(jī)編程能力。

“我很感謝北大的導(dǎo)師蔡永恩教授，他非常負(fù)責(zé)任，手把手教我如何寫(xiě)程序，我們經(jīng)常在組會(huì)上討論研究中的問(wèn)題，他給了我很多肯定和鼓勵(lì)，無(wú)條件地支持我，還十分注重培養(yǎng)我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，讓我受益匪淺。”2009年，胡才博順利博士畢業(yè)，之后他繼續(xù)在北京大學(xué)開(kāi)展了兩年的博士后工作。

回望在北京大學(xué)的8年時(shí)間，胡才博心里有許多的感慨，這是一段令人難忘的成長(zhǎng)經(jīng)歷，也讓他堅(jiān)定了繼續(xù)學(xué)習(xí)、開(kāi)闊眼界的決心。胡才博兩次前往美國(guó)高校進(jìn)行訪學(xué)，他先后在美國(guó)密蘇里大學(xué)哥倫比亞分校地質(zhì)學(xué)系和美國(guó)肯塔基大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)系進(jìn)行訪學(xué)，分別師從劉勉教授和王振明教授。這兩次訪問(wèn)，開(kāi)闊了胡才博的學(xué)術(shù)眼界，提升了他對(duì)地球科學(xué)的興趣和熱情。

低谷中新生

2013年到2018年對(duì)胡才博來(lái)說(shuō)是低谷的6年。在這段時(shí)間里，很多瑣碎的事情交織在一起，讓他集中不了精力，研究進(jìn)展緩慢，成果也比較少，但胡才博并沒(méi)有因此放棄。

2018年，胡才博的科研之路迎來(lái)了曙光。他主持了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的子課題研究，主要參與三維陸地冰蓋有限元數(shù)值模擬程序開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，研究了祁連山地區(qū)的現(xiàn)代冰川消融會(huì)對(duì)祁連山地區(qū)產(chǎn)生的影響。自工業(yè)革命以來(lái)，與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)的全球氣候變化正在加速冰川消融。因此，胡才博選擇研究現(xiàn)代冰川消融、消失對(duì)地表變形產(chǎn)生的時(shí)空變化這一具有理論和現(xiàn)實(shí)意義的課題，期待以自身研究尋找相關(guān)問(wèn)題的答案。

在研究中，胡才博建立了祁連山地區(qū)一條典型地質(zhì)剖面的二維平面應(yīng)變麥克斯韋（Maxwell）黏彈性有限元模型，研究1956—2106年間，在冰川不斷消融引起的地表載荷和兩側(cè)地塊的不斷構(gòu)造擠壓作用下，祁連山地區(qū)地表變形、地應(yīng)力的時(shí)空演化，定量評(píng)估研究區(qū)域主要斷層帶的地震危險(xiǎn)性的時(shí)空變化。

胡才博說(shuō)：“這個(gè)項(xiàng)目是我?guī)е业牡谝粋€(gè)研究生一起做的，時(shí)間很充裕，我?guī)缀跆焯旌退懻?。他進(jìn)步很大，我的進(jìn)步也很大，我們一起把我原來(lái)做的工作進(jìn)行了非常系統(tǒng)的總結(jié)，也做了很多具體的地球科學(xué)的工作?！?/p>

在胡才博的低谷期，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算地球動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主席石耀霖院士和實(shí)驗(yàn)室主任張懷教授給了他很多關(guān)心和幫助。胡才博說(shuō)：“從2016年開(kāi)始，我跟著石老師和張老師做項(xiàng)目，參與國(guó)家重大項(xiàng)目，讓我得到了巨大的提升。此外，石老師還帶領(lǐng)我嘗試月球、火星相關(guān)領(lǐng)域的新研究?！?/p>

就這樣，胡才博的研究范圍從地球擴(kuò)展到了月球。月球作為地球的衛(wèi)星，一直受到各界科學(xué)家的關(guān)注。月球淺表的溫度變化特征是月球探測(cè)的重要內(nèi)容之一，與其相關(guān)的變形和熱應(yīng)力的時(shí)空分布對(duì)于熱事件月震的成因更有至關(guān)重要的作用。

特別是隨著對(duì)類(lèi)探月的月壤樣品和各種觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析和研究，科學(xué)家對(duì)熱月震的時(shí)空分布和月壤的熱-彈性性質(zhì)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，為之后定量研究月球淺表的熱月震和熱事件的動(dòng)力學(xué)機(jī)制奠定了較好的基礎(chǔ)。

“我建立的是二維模型，但材料參數(shù)和邊界條件是一維的，與月表附近的月巖跟月壤的熱-彈性參數(shù)有很大的區(qū)別，因此，建立二維模型，甚至三維模型是非常必要的，這會(huì)是未來(lái)進(jìn)一步探究月表附近的熱月震的重要方向之一?！焙挪?duì)之后的研究充滿(mǎn)了期待。

自2018年以來(lái)，胡才博及其學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)在《地球科學(xué)前沿》（Frontiers?in?Earth?Science）、《國(guó)際地球物理學(xué)雜志》（Geophysical?Journal?International）、《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》等國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文12篇。

太極之道

胡才博年輕的時(shí)候喜歡打太極拳，在北京大學(xué)讀書(shū)的時(shí)候，他還加入了太極拳協(xié)會(huì)，擔(dān)任協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。不難看出，他十分認(rèn)同太極的文化和理念，這些理念也貫穿了他生活的方方面面。

在那段很長(zhǎng)的低谷期里，胡才博開(kāi)始嘗試寫(xiě)詩(shī)，經(jīng)?；叵脒^(guò)去練習(xí)太極拳時(shí)對(duì)太極的感悟，慢慢排解心中的壓力?！霸?shī)一開(kāi)始是胡亂寫(xiě)的，后來(lái)慢慢學(xué)習(xí)平仄押韻，寫(xiě)得更好一些了?，F(xiàn)在還會(huì)去參加詩(shī)詞比賽，像去年我就拿了中國(guó)科學(xué)院大學(xué)職工工會(huì)的一等獎(jiǎng)。太極拳雖然不練了，但是太極的理念永遠(yuǎn)在我的心中，它教會(huì)了我許多人生的道理。”胡才博露出了笑容，盡管他的科研道路并不平坦，走過(guò)一些彎路，但他仍然對(duì)未來(lái)充滿(mǎn)信心。

面對(duì)家庭，胡才博坦言，事業(yè)只是人生的一個(gè)部分，它不是人生的全部，所以絕對(duì)不能為了工作，放棄了陪伴家人的時(shí)間。關(guān)于學(xué)生培養(yǎng)，胡才博強(qiáng)調(diào)因材施教，強(qiáng)調(diào)充實(shí)基礎(chǔ)，從不強(qiáng)求學(xué)生短期之內(nèi)就有重大突破?！坝械娜耸巧倌甑弥?，有的人是大器晚成，你不能用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求所有的學(xué)生。打牢基礎(chǔ)，才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)?！?/p>

面對(duì)科研，胡才博的心愿很簡(jiǎn)單。他希望能對(duì)地球、月球乃至火星有更多的認(rèn)識(shí)，增加科學(xué)界對(duì)地球科學(xué)和行星科學(xué)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而推動(dòng)地球科學(xué)和行星科學(xué)的發(fā)展?！叭嘶畹猛ㄍ敢稽c(diǎn)，或許更能全身心地投入科學(xué)研究?！焙挪┤缡钦f(shuō)道。

（責(zé)編：蘇寒山）