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国之所需,吾之所向

——记一个老兵的海洋强国梦

来源:羊城晚报     2024年08月11日        版次:A08    栏目:    作者:张雪峰、杨士林

  

  □张雪峰 杨士林

  

  当兵打仗或做科学家,以前几乎是每个男孩的梦想,尚晓东也不例外。但他做梦也没想到,自己这个从山里走出来的孩子后来不仅当了兵,还成了一名研究海洋的科学家。

  

  一

  

  1962年5月,尚晓东出生在山西运城,这里属黄土高原的太行山区,小县城被连绵的群山包围着。他和别人一样,上小学、中学,到1978年高中毕业,便到工厂当了一名学徒工。

  尚晓东原本打算年满18岁就报名参军,圆自己一个“军旅梦”。没想到,那年国家恢复高考,他便抱着试试看的心态报了名。那一年,他差5.5分落榜,可第二年,他又报考了,这次考上了太原工学院(现太原理工大学)物理专业,圆了“大学梦”。

  1983年大学毕业时,尚晓东被特招入伍,他的“军旅梦”竟也成为了现实。

  他被分配到刚刚组建的武警指挥学院当教员。每天天还未亮,师生们就要一齐出操,齐步走、正步走、敬礼、匍匐前进、射击等,都是必修课。当时学校是在一个废弃工厂的基础上建起来的,学校里的路下雨时是“泥水”路,晴天时便是“扬灰”路。师资也不足,每个老师一堂课要给三四百个学生上课,也没有麦克风,只能靠喊,几节课下来,老师的嗓子就喊哑了。

  尚晓东却一干就是七年。

  1990年,他被调到武警医学院。院长是一位野战外科专家,给他布置了一项任务——研制出适合野战的担架。经过两年多的努力,尚晓东攻克了难关,也由此萌生了一个“科研梦”。

  1994年,尚晓东考上了天津大学流体力学专业研究生。4年后,他又攻下了香港中文大学流体力学专业博士学位。2002年,尚晓东继续赴美国奥克拉荷马州立大学物理系开展博士后研究工作。

  就这样,他从一名普通的教员,正式跨入了科研的大门。

  在美国研读博士后期间的一些经历让尚晓东刻骨铭心,更坚定了他学成后回国服务的决心。

  我国第一艘载人飞船“神舟五号”发射成功的消息传遍世界各地时,尚晓东的美国同事都第一时间竖起了大拇指对他说“Congratulations(恭喜)”。那一刻,尚晓东内心很激动,也很自豪,他开心得当天晚上还小酌了一杯。他更加深刻地意识到,无论身在何方,强大的祖国才是他挺直脊梁做人的坚强后盾。

  

  二

  

  2005年,博士后一“出站”,尚晓东便毫不犹豫地放弃了优厚待遇和留美工作机会,第一时间选择了回国。

  那时我国的海洋观测设备90%以上都得依赖进口,关键的“卡脖子”技术都捏在他人手里。

  尚晓东说:“我国是海洋大国,但还不是海洋强国,作为一名科技工作者,国之所需,就是吾之所向。”他义无反顾地选择了我国基础研究还比较薄弱的海洋科学作为研究方向,回国后,入职了中国科学院南海海洋研究所,从事海洋中小尺度动力过程研究及海洋观测装备的研发工作。

  此时,他已43岁。

  人到中年改变专业方向,一切由零开始,所面临的困难和挑战可想而知。但尚晓东却觉得自己简直就是为了海洋而生——从事海洋科技研发,就要出海考察,他发现自己从不“晕船”。无论是海洋科学考察船还是小舢板,无论是大型军舰还是冲锋舟,即使遇到狂风巨浪、波涛汹涌的恶劣天气,他在海上都能“闲庭信步”。相反,在船上晃了几十天后,一回到陆地,他反而会很不适应,走路时感觉深一脚浅一脚,有一种“晕地”的感觉。他非常享受这种与海风共舞、与海浪搏击的状态。因此,每次出海科学考察,尚晓东都有一股子兴奋和冲动。

  在国家“863”计划支持下,尚晓东带领团队不知疲倦、通宵达旦地刻苦攻关,经过三年多的努力,终于在2010年成功研制出国际上响应时间最快的海洋探测温度传感器,响应时间只有7毫秒,也就是千分之七秒。“海洋探测温度传感器”就像芯片一样,是最基本的海洋观测探测传感器,以此为基础,能研发出一系列的海洋探测观测设备。

  尚晓东团队接下来更是披荆斩棘,研制出海洋热通量仪、海洋湍流微结构剖面仪、波浪动力提升温盐深剖面仪、温差驱动温盐深剖面浮标、海洋波浪差动能发电装备和我国首台“海洋声学层析监测系统”,彻底打破了国外在这一领域的技术垄断。

  紧接着,尚晓东又带领科研团队为“国之利器”——“海翼号”水下滑翔机研发传感器。

  就这样,作为主要负责人之一,尚晓东带着科研团队一起刻苦钻研,一路奋进,成果颇丰:他们建立了中国科学院南海海洋研究所西沙(目前已纳入国家重点野外台站)、南沙海洋观测研究站,建成我国首个深海多学科观测系统——西沙观测网。

  他还主持着国家及省部级重点项目30余项,在国际重要期刊发表学术论文80余篇,获得国家专利30余件、软件著作权3件,在一系列原创性科研工作中取得突破性成果。

  比如用实验证明了基于“湍流混合长”理论提出的在浮力驱动的大尺度环流中热量输运规律,澄清了学术界40多年的争论;发现并证明了全日内潮在其临界纬度由于参数化次调和不稳定引起的海洋混合机制(PSI机制);首次估算了全球海洋中尺度涡能量的输送量及生成率和耗散率;建立了适合南海及西北太平洋海洋模式的湍流混合参数化方案,并被同行在海洋模式中广泛应用;构建了海洋湍流温度边界层理论,在海洋中进行了验证并进行了实际应用;修正了经典的涡动相关法,解决了地球系统的“热失汇”和“碳失汇”等重大科学问题。

  

  三

  

  看似一帆风顺的科研路,尚晓东走得并不容易。

  2011年,尚晓东带领科研团队首次估算了全球海洋中尺度涡能量的输送量及生成率和耗散率。研究表明,海洋中尺度涡蕴含了海洋中90%的能量。但这些能量是如何转移、输送、生成和耗散的呢?针对这一问题,尚晓东和队友们建立了一个理论模型,利用海洋卫星高度计资料分辨出12年来全球海洋的中尺度冷涡和暖涡,然后研究其变化规律。可当他们把科研成果写成论文投到美国国际顶级期刊《Journal of Geophysical Research》时,却被美国科学院一名院士直接实名否决了。

  尚晓东和队友们不明所以,但商量一番后,确定研究结果没有问题,仍决定立即转投另一家欧洲不太知名的专业期刊,但求抢占先机。文章发表后,尚晓东等人才了解到,原来美国科学院的那名院士的团队也正在做这方面的研究,那位院士作出“实名否决”的举动只是不想让中国(外国)科学家在他们团队之前发表研究结果。而尚晓东团队的文章抢先发表后,该院士后来的论文中也不得不引用了他们的这篇文章。后来,随着研究工作的继续深入,尚晓东团队更新的研究成果还是在美国地球物理类专业期刊《Geophysical Research Letters》上发表,并被编辑推荐为“当期亮点”和“当年亮点”,这在业界极为罕见。

  还有一次,尚晓东获邀出国开学术会议,竟然被签证官拒签了。尚晓东当场质问:“我有你们发来的邀请函,又按你们的要求预订了机票和酒店,你们凭什么拒签?”他说得理直气壮、掷地有声。那位签证官愣了半天,可能觉得确实理亏,最后不得不改签同意。我们一直以为是因为尚晓东英语好,才能据理力争,可尚晓东后来告诉我们说:“不,我当时用的是汉语。在我们的国家,在为我们服务的机构工作,他必须懂汉语。”

  如今,尚晓东已很少给国外杂志投稿,他说,科研成果是中国科研的“国之重器”,我们的科学家水平,应该是靠实践检验出来的。

  2023年,尚晓东被授予全国“最美退役军人”;2024年,他又被中国科学院评为“科苑名匠”。他依旧孜孜不倦地走在科研道路上。