樂做海洋科學逐浪人
——記國家海洋環境預報中心研究員王輝

吳應清

王輝參加國際會議

國家利益延伸到哪里，海洋環境預報保障能力就需要覆蓋到哪里。因此，建立全球業務化海洋學預報系統是國家和社會的迫切需求。作為海洋預報領域的專家，國家海洋環境預報中心研究員王輝始終秉持一絲不茍和勤勤懇懇的態度，憑借扎實而深厚的專業積累，結合學科發展前沿，他帶領團隊進行不斷的驗證、實驗、總結，通過引進開發和自主創新相結合的方式，在國內首次構建了覆蓋全球大洋到中國海的綜合性業務化海洋學預報系統。

“雪龍號”極地遇險脫困預報保障、馬航MH370失聯飛機搜救預報保障、“蛟龍號”多次深潛海試預報保障、“亞丁灣護航”多年預報保障、日本福島“3·11”地震海嘯核泄漏影響評估工作、西沙珊瑚島漁船失事人員搜救保障等都使用全球業務化海洋學預報系統，該系統投入業務化運行后，在諸多海洋重大問題的應對中都發揮了重要作用。

“下一步，通過不斷創新、攻堅克難，不斷升級的全球業務化海洋學預報系統還要為各級海洋預報機構、地方政府、企事業單位、軍事保障部門，為極地科考、深遠海資源開發、大洋航線、大洋漁業、海上軍事行動、海上搜救、海洋工程保障提供更多、更精準、更有效的服務。”談起未來的工作，王輝充滿信心。

立志走科研道路

王輝是恢復高考后入學的第三屆大學生。初高中在安徽省淮北市濉溪縣農村中學就讀的他，或許是受徐遲《哥德巴赫猜想》的影響，對物理、數學產生了濃厚興趣，這兩個科目不僅在平時考試中經常得滿分，而且在市里的物理競賽中也曾獲過獎。

1978年“科學的春天”到來，許多年輕人立志要走科研道路，數學、物理成為大多數人學業方向的一個重要選擇。時代的召喚，加之興趣使然，高考時王輝自然而然選擇了物理學專業，并于1979年考入安徽師范大學物理系。

在美麗的菱湖之畔、鏡湖之濱，王輝盡情享受著知識的滋養，不僅物理學專業知識學得扎實，而且選修的數學課程也掌握得很好，大學4年在物理系的113名學生中，他的成績總是名列前茅。因此，畢業時留校名額雖非常少，他還是留了下來，成為數學系微分方程教研室的一名助教。既給數學系講物理課，又給物理系講數學課，當助教3年，王輝進一步鞏固了之前所學，為后來進入山東海洋學院（現為中國海洋大學）深造及研究轉向海洋打下了堅實的數理基礎。

出生于內陸省份安徽，雖對大海充滿向往，但王輝從未想到自己會與海洋結緣，進入海洋科學領域，在他屬于偶然。報考研究生時，他一開始選擇了南京大學天文系天體力學專業，因為研究天體之間的運動規律需要大量數學、物理知識，王輝覺得進入此領域自己有基礎。

他回憶：“我去南京大學找到了要報考的孫義遂教授，孫老師熱情接待了我，但當年他的招生名額已滿，只能等下一年再報考。為穩定教師隊伍，當時安徽師范大學有規定，教師只準報考一次，因為跟學校打了報告，所以只能當年考?；趯道淼呐d趣選擇大方向，偶然中我發現山東海洋學院物理海洋與海洋氣象學系有一個淺海動力學與風暴潮專業，馮士筰教授在招研究生，專業要求和我的積累比較吻合，所以我從天上轉到海上，就這樣進入海洋領域?！?/p>

來到美麗的海濱城市青島，進入美麗的魚山路5號海洋學院校園，對大海充滿好奇的王輝感到一切都很新鮮。學校師資力量雄厚，當時的院長是著名的物理海洋學家、現中國科學院院士文圣常教授；另外，一批年富力強、覆蓋物理海洋學和海洋氣象學眾多學科方向的高水平專家學者集聚海洋系。辦學理念先進、課程設置合理，這為王輝完成專業方向的轉變，順利轉向海洋動力學研究提供了非常好的條件。

通過1986年至1989年3年的碩士學習，王輝深深地愛上了海洋科學。

幸得恩師悉心指導

奔走于圖書館、實驗室、宿舍三點一線之間，有幸得到學校眾多老師的教育和培養，王輝獲得迅速成長，對知識的強烈渴求讓他決定繼續深造。1989年碩士畢業后，王輝留校攻讀博士學位。

王輝的碩博士導師都是馮士筰教授。馮教授是中國科學院院士，我國著名的物理海洋學家、環境海洋學家、中國風暴潮研究的開拓者之一。他畢生孜孜不倦，將精力投入海洋科學的研究中。

在馮士筰院士身邊求學多年，老師的一言一行深深影響著王輝。王輝介紹，20世紀70年代初，我國風暴潮理論研究和風暴潮預報水平還很落后。是馮老師帶領團隊，開展了開拓性工作，不僅提出超淺海風暴潮理論，還深入實際，走村串戶向鹽工、農民、漁民了解風暴潮的一般常識；走訪當地的政府，查閱相關縣志，反復到水利部門和驗潮站搜集有關數據，最終獲得了國內第一批關于風暴潮災害的珍貴資料。

此后，馮老師更與合作者一道將研究成果撰寫成《風暴潮導論》一書，不僅為物理海洋、海洋氣象、海洋工程以及相關學科的學生提供了第一部風暴潮系統教材，而且也成為我國第一部從事海洋、氣象、河口海岸和環境工程的科技工作者的重要參考書。該書的完成標志著我國對于風暴潮的研究正式立足于世界風暴潮研究之林。

正當馮士筰院士的風暴潮研究漸入佳境時，他又轉向了新的研究領域：拉格朗日余流及長期物質輸運?！?0世紀80年代初，‘拉格朗日余流’是當時學術界最有爭議的前沿課題之一。馮老師作為訪問學者到美國交流學習，認識到這個問題不僅關系到淺海動力學本身，而且涉及物質輸運及環境、生態等重要領域。于是，他與合作者就全身心撲到該課題的研究中。正值花甲之年的他，又為自己確定了海洋環流的新方向，并在中國海洋大學創建了環境海洋學學科方向。”王輝說。

重新構建一個表征海洋環流的新框架體系，中間需要大量的數學演算和推導，有一次王輝到老師家，他看到不光辦公桌上鋪滿了密密麻麻寫滿數學公式的紙張，床上、地板上也全是。就是這樣不斷地演算和推導，馮士筰院士和合作者一道在前人研究成果的基礎上，終于提出了一種拉格朗日余流和長期物質輸運的理論模型，導出了一個全新的長期物質輸運方程，該方程一問世，立刻引起了國內外同行的重視。馮老師勇于追求、嚴謹務實的精神對王輝觸動很大，此后為追求海洋動力框架的完美表達和學科交叉，王輝同樣不遺余力。

博士畢業時，將老師的研究方向進一步深化和拓展，王輝的畢業論文《陸架環流和物質輸運過程》在答辯時獲得了在座專家的高度認可。這篇文章是王輝在海洋動力學基礎上，向海洋生態動力學問題這一新研究方向邁進的初次嘗試，也是他進行多學科交叉研究的起點。而這都得益于恩師的引導和啟發。

他說：“馮老師開辟了環境海洋學這一新領域，實際上這也為促進多學科交叉研究提供了一個很好的平臺。當時物理海洋氣象學科通常設置在物理海洋學系，海洋化學學科設置在海洋化學系，海洋地質學科設在海洋地質系，老師建立了環境海洋學學科方向后，就打破了學科之間、院系之間的界限，形成了一個多學科交叉的新機制。受他影響，博士時我就為自己未來的科研設定了目標，即多學科交叉研究中國近海的生態環境問題和海洋環境預測預報問題，并能形成一些新的研究視角和手段?！?/p>

“自辟新路，有所建樹。”牢記恩師囑托，走出校門后，王輝開啟了一個又一個新征程，在堅守和創新中，捕捉著一個又一個人生機遇。

參加博士學位授予儀式

捕捉每個人生機遇

從中國海洋大學順利獲得物理海洋學博士學位后，王輝在北京大學地球物理系大氣科學博士后流動站開展了兩年的博士后研究工作。在寬松自由的學術氛圍中，在合作導師陳家宜教授的悉心指導下，通過獨立開展科研工作，王輝獲益良多，尤其在海洋和大氣的結合研究方面。

1994年，結束在北京大學的博士后研究工作，王輝進入國家自然科學基金委員會地球科學部，負責全國海洋科學基金管理工作，與大學、研究所和許多科學家建立了廣泛聯系，為促進重大學科交叉研究的開展及提升海洋學科的影響力，做了不懈努力。

在國家自然科學基金委員會地球科學部工作的10年時間里，王輝曾先后訪問過德國、英國、美國的一些海洋研究機構，尤其在德國漢堡大學海洋研究所的兩次訪學經歷對他的影響很大。在那里，他不僅了解到歐洲的最新研究進展和科研計劃，如歐洲區域性海洋生態模式等，并且通過開展合作研究將中德兩國的近海問題做了對比，思路和視野獲得了極大的拓展。而與漢堡大學海洋研究所一直持續到現在的良好合作關系，更被王輝所珍視，因為通過這層關系以及后來的拓展，他又與英國、美國、比利時、荷蘭等國的海洋科研機構建立了密切聯系。

結合以往研究，汲取國外經驗，融入個人思考，王輝將所學所思所想運用到后來開展的工作中。2004年開始，因工作需要，他先后被調到中國氣象科學研究院、國家海洋環境預報中心工作。無論是在中國氣象科學研究院組織申報、成功建立國家重點實驗室，還是在國家海洋環境預報中心推動預報事業發展，他都身先士卒帶領團隊奮力向前，用拼搏和堅守詮釋了所從事職業的價值和意義。

擔任中國氣象科學研究院副院長期間，王輝分管科研和研究生教育工作，在組織申報中國氣象科學研究災害天氣國家重點實驗室期間，他協助院長把握實驗室的定位和方向，傾力實驗室的團隊建設，在他的具體組織帶領下，團隊成員通力合作，災害天氣國家重點實驗室最終獲得科技部的批準成立。為發展海洋氣象學科，他還牽頭為中國氣象科學研究院拿到了物理海洋碩士點，為研究院后續發展儲備了人才力量。

任國家海洋環境預報中心主任期間，王輝更是用自己的專業性和遠見卓識，為中心找到了核心競爭力，帶領中心用產品和服務為國家的經濟社會發展作出了重要貢獻。

熟悉他的同事，這樣評價他：“王老師有一個非常強的特點，就是他不會局限在自己的領域，只關注自己研究的東西，他是管理型的眼光和思維，是從學科發展、國家需求做大的布局。”這種大局觀落地到具體工作中，就是預報中心方方面面的工作他都會考慮到，并會條條落實。

王輝實施的人才戰略，為預報中心引進了一批優秀的人才，使中心雖面臨人員退休高峰卻保持了原有的規模，而且一大批擁有博士學位新成員的加入，又為中心發展帶來了新的可能。

王輝牽頭成立了國家海洋局海洋災害預報技術研究重點實驗室，不僅組織人員圍繞海洋預報技術關鍵科學問題、關鍵技術、轉化應用開展深入研究，還將實驗室打造成一個開放平臺，吸引國內的高校和研究所圍繞預報技術的關鍵問題開展合作研究。他任實驗室主任期間，在國家海洋局組織的評估中，實驗室獲評優秀，在自然資源部組織的評估中獲得優良。

以項目帶動預報技術水平的提升，也是王輝的一個舉措。抓住科技改革的良好契機，由預報中心牽頭，整合國內相關科研單位和大學力量來共同解決預報當中的關鍵技術問題，中心共有10個項目獲得行業專項支持。這10個項目包括：重點區域精細化風暴潮預報技術及海峽實驗示范應用，海域濱海旅游區海洋環境預報與應急保障服務系統研制與示范，印度洋海域海洋環境數值預報系統研制與示范，南海數值預報業務化系統研制及應用，海洋預報綜合信息系統應用研究，海洋漁業安全環境保障服務系統關鍵技術研究及示范應用，海洋預報業務化系統模塊化構建與示范，沿海重點保障區域精細化綜合預報系統研究應用，第二代地震海嘯實時觀測預警關鍵技術研究集成示范應用，全球大洋氣候多模式集合預測系統研制與業務化示范應用。項目涵蓋了預報領域的方方面面，涉及從中國近海到印度洋的廣泛區域，所獲成果轉入業務化實際應用中，都發揮了很好的作用，收到了良好的效果。

從近海走向全球大洋

從2008年調入預報中心工作到2017年卸任中心主任，王輝為推動國家海洋環境預報事業向前發展，做了各種努力。他推動預報中心建立兩極預報系統、把傳統的預報領域向生態環境領域拓展、夯實預報體系建設、積極推進預報中心與國內外的合作，開辟建立了和法國、意大利、英國和韓國等相關預報機構穩定的預報技術和系統合作的渠道，參加國際業務化海洋學組織并任理事會成員。在開展的眾多工作中，有一項在他心中一直占據著很大分量，那就是打造我國第一套全球海洋環境預報系統。

“海洋預報在國防安全、海洋經濟發展、海洋防災減災、海上重大活動、海洋權益維護、軍事和國防的安全等經濟和社會生活領域發揮著重要作用。業務化海洋學預報系統的研發越來越受到國內外學術界的普遍關注，世界各國都提出了自己的海洋權益，我國同樣也有自己的核心利益，因此，建設我國全球業務化海洋學預報系統就成為海洋預報工作的重中之重。”王輝說。

從調入預報中心開始，王輝就將構建全球海洋環境數值預報系統作為自己的首要工作。歷經多年攻關，2013年10月，王輝帶領科研團隊建成了我國首個全球業務化海洋學預報系統，使我國的海洋環境預報實現了由近海向全球大洋以及南北極的跨越式發展。

針對全球海洋環境預報的國家重大戰略需求，基于長期、持續的海洋數值預報技術儲備，通過引進開發和自主創新相結合的方式，王輝帶領團隊在項目攻關中對國際先進海洋數值模式進行調試和改進，在我國當前重點關注的全球、大洋和近海區域，著力改進和發展了關鍵海洋物理過程的參數化方案。結合海洋預報現有計算條件，王輝團隊研發了高效和高分辨率的海洋數值計算方法，并利用國際和我國自主的海洋實時觀測資料積累，建立了我國首個業務化運行的全球海洋實時觀測資料融合同化數據集，全面優化了全球海洋數值預報的初始場。在此基礎上，他們構建了全球-大洋-近海三級嵌套的全球海洋環境數值預報模式體系，建立了海洋預報業務化運行集成支撐子系統，在國內首次構建了覆蓋全球大洋、南北極和重點海域的全球業務化海洋學預報系統。

“全球業務化海洋學預報系統是我國首個涵蓋全球大洋到中國海的綜合性業務化海洋學預報系統，通過全球海洋環境數值預報關鍵技術研發，填補了海洋預報領域的部分技術空白，縮小了與國際領先水平的差距，發展了一批具有我國自主知識產權的技術系統，提高了與國外同類技術的競爭力，體現了我國海洋數值預報的整體發展水平。隨著系統的完善，可逐步推廣到沿海地區、地方和軍隊直接應用，為國內外有關專業機構和企事業單位提供預報保障服務，為我國實施建設海洋強國和21世紀海上絲綢之路的戰略部署，對促進海洋科技發展、加強海洋資源環境管理、維護國家海洋權益、保障涉海安全生產、加強海洋防災減災、應對海上突發事件、服務海洋國防建設等提供有力支撐保障?！蓖踺x說。

目前，業務化運行產品在全球海域范圍得到廣泛應用，并通過多種方式實時提供和發布全球不同分辨率和精度的海流、海浪、海溫、海冰、海面風場等多要素預報產品，以及溫躍層、混合層和中尺度渦等診斷分析產品，實現了全球海域范圍內從百公里級到公里級空間分辨率的一體化預報業務全覆蓋。

2013年12月25日，“雪龍”船被困極地冰區。預報中心利用全球業務化海洋學預報系統提供的全球風場、潮汐潮流、環流及海冰等數值預報產品，提前3天準確預測“雪龍”船自行脫困的時間窗口及最佳脫困路線，成功協助“雪龍”船順利脫困。預報保障工作得到國家領導人的充分肯定和高度贊揚。

2014年馬航MH370航班失聯，基于全球業務化海洋學預報系統穩定、可靠的業務化運行，在馬航失聯客機搜尋工作的3個階段，預報中心及時為海上搜索提供有力的預報保障，同時為失聯飛機的搜救溯源提供了產品數據，為應急工作小組決策提供了預報服務。

在“蛟龍”號試驗性應用2013年航次預報保障任務中，基于已業務化的全球業務化海洋學預報系統數值產品進行二次開發，預報中心多次為在東北太平洋中國多金屬結核區和西北太平洋富鈷結殼區進行的“蛟龍”號科學調查深潛提供下潛作業點的海流數值預報產品。

多年來，全球業務化海洋學預報系統還在亞丁灣軍事護航海洋環境保障行動中，為軍方實時提供航行安全和護航安全所需的天氣狀況、海浪、海溫、海流和潮汐預報等海洋和氣象要素。截至2015年3月21日，系統已發布亞丁灣海域《海洋環境保障信息》2277期。

“從近海走向全球大洋以及兩極地區，從海洋動力環境要素到生態環境要素，從天氣尺度到氣候尺度，跨學科、多層次交叉融合，全球業務化海洋學預報系統在重大事件的預報保障任務中發揮了至關重要的作用，扭轉了我國長期只能依靠國外有限的預報產品，開展全球性海洋環境安全保障的窘境，極大提升了我國在國際業務化海洋學領域的影響力。未來通過不斷完善系統和創新,我國在該領域的話語權將得到持續增加。”王輝說。

南極科考途中

把攻堅當成責任

沉下心，堅持到底，是王輝的工作態度。不管是打造團隊、培養學生還是在管理崗位，王輝始終有一個理念，就是做到最好，做科研更是如此。

海洋科研充滿艱辛，海上情況復雜，獲取資料投入大,資料封鎖又十分嚴重，而做海洋科研包括海洋預報系統研制又離不開海量資料，尤其是業務化觀測資料，所以資料獲取是一個大難題?！盃幦∮嘘P部門支持，和國際其他機構交換資料，通過和國內其他單位合作來獲取需要的資料，這個過程充滿曲折，而融合多種海量資料進行同化難度更大，也有做不下去的時候。但承擔一個科研任務，就是一種責任，必須咬牙做到底。”王輝說。

將國家需求當成自己攻關的目標，王輝又迎來了新征程。國務院總理李克強指出：“開展海洋和極地考察，對于探索地球科學規律、應對全球氣候變化、推動可持續發展、開發和保護海洋資源、造福人類社會，都有重要意義?！?/p>

極地科考對海洋環境保障的需求一直非常突出，以國家需求為導向，為滿足現在和未來在北極地區的船舶航行和其他需要，王輝帶領團隊為發展高分辨率的北冰洋冰海耦合預報系統進行了深入探索?！耙孕枨鬄閷颍驯睒O現有的國際上的各類資料都用起來，結合物理過程參數化研究的最新成果和耦合模式的發展，結合重點研發計劃項目的開展，我們最終的目標是能夠把成果落地，形成自主可控的預報系統，投入業務化運行中。”王輝介紹。

把攻堅克難當成責任，王輝相信：“一個值得深入研究下去的課題，它的未來一定很美好。”