3月26日（周四）晚7点，科学前沿进展名家系列讲座的第十四讲在我校玉泉路校区教学楼阶一6教室正式开讲。本次讲座的主题是海洋工程与极端海洋环境研究，由中科院力学研究所的李家春院士主讲，由国科大大一物理专业宁尚龙同学主持。
首先，李家春在引言中讲到大学生最应该思考的是立志、治学和做人三个方面。其中立志可以分为追星、兴趣和理想三部曲。幼时以科学家为偶像，感兴趣的事业才有可能坚持一生；而理想，就是要思考除了兴趣之外，所从事的事业还有什么意义。对于李家春而言，这个意义就在于帮助人类发现自然科学的规律，推动社会的进步、技术的进展。
他随之介绍了自己的学术经历。年少时，仰慕华罗庚先生，对数学产生兴趣，考入复旦大学数学系。后来遇到我国研制人造卫星，设立力学班的机遇，年轻的李家春秉持一颗报国之心，研究生阶段选择了就读于中科院力学所，并为我国的航空航天、“两弹一星”事业做出贡献。上世纪80年代，国家开采海洋石油的需要，恰与他在数学上关于波浪、流体力学的研究紧密吻合。他说：“人的一生当中有各种各样立志的过程，要自己做选择，抓住几次选择的机会，好好考虑，让一生更有意义。”
接下来介绍海洋与海洋工程。在介绍海洋概况时，李家春告诉同学们，不仅要记得我们有960万平方公里的领土，还有473万平方公里的海域。他着重讲解了在海洋工程所面临的科技挑战——安全、高效、经济和未知的风险。自1947年，美国在墨西哥湾建设第一个海洋石油钻井平台至今，墨西哥湾的石油开采平台已星罗棋布。然而即使是在海洋石油产业已成气候的美国，2005年的2场飓风，就毁掉了墨西哥湾3/4的平台、2/3的管线，造成了巨大的经济损失。由此可知，人类对于海洋环境的认识还非常不足。这也就告诉了我们为什么要对海洋环境进行科学研究。
当同学们因海洋科学面临的巨大挑战而产生巨大好奇心时，李家春简明扼要地讲解了海洋动力过程的知识，接下来从概念、成因、危害、预警措施和基础科学面临的问题等方面介绍了热带气旋、巨浪、内波、风暴潮和海啸这5种极端海洋环境。
内波等我们之前并不了解的极端海洋环境让我们惊叹自然的神奇，而预警技术的巨大进步更令人印象深刻。当看到新一代的数学模拟系统模拟出的图线与实际观测的波浪奇妙地吻合时，当看到变幻莫测的巨浪竟可通过一个简洁明确的方程进行预报时，都让人不禁感叹，像李家春一样的科研工作者正如神奇的魔术师，平稳的站立在惊涛骇浪之上。他们手执数学的魔杖，悄然挑开自然现象神秘的面纱。
李家春还提到了“中国制造2025”十大领域中，有信息技术、航空航天技术，接下来就是海洋工程。海洋工程，大有可为。
作为讲座的结语，李家春分享了自己的治学座右铭：“锲而不舍，以勤补拙。探索未知，其乐无穷。”学习方法方面，他建议同学们在以后的学习与科研生活中，能做到“精读与泛读结合，思考与梳理结合，教学与科研结合，继承与创新结合。”通过科研实践理解基础知识的重要性。最后还推荐了关于数学、力学和环境问题等方面的书籍。
讲座结束后，同学们积极提问。问题涉及学科交叉、能源问题和模型建立等方面。李家春一一做了精彩的回答。对于同学们在目前的数学学习中遇到的困难。他回顾自己的数学之路：从刚开始与小伙伴们竞赛解题的快乐，到大学时，发现可以用拉普拉斯方程解出飞机升力，从而对航空航天产生兴趣，再到后来运用非线性数学解决海洋问题。一路走来，他对数学的力量认识得越发深刻。今天的地理、气象，都早已走出了昔日实地考察、观测记录的阶段，而进入了一个运用数学方法解决问题的全新时代。比如动力气象学就是流体力学在气象学中的运用，可以通过数学计算得出结果。再比如生物当中的基因排序，想要得到定量的结论，势必要运用数学统计的方法。当然，数学是关于数和形的学问，它的一般性和抽象性带来了理解上的困难，但是，在头脑中形成直观的认识，就能帮助我们理解数学概念。
关于能源问题，他提出能源问题的解决要通过多元化的方法，风电、水电、太阳能综合运用，降低化石燃料发电所占比重。他还介绍了新能源甲烷水合物（俗称可燃冰）的开发利用所面临的经济与安全两个方面的难题和目前的研究进展。
关于数学建模，他强调了两个因素，一是物理模型，需要自己建立，重点在于抓住重点因素而舍去次要因素；二是计算，如何缩小网格、加快收敛，提高高精度运算的速度，就是我们要考虑的问题。
国科大的大一学生正如在科学海洋沙滩上玩沙子的孩子们，而这场讲座，就在这群孩子面前铺展开了一片蔚蓝的大海。李家春院士手握数学的魔杖，踏上那片诡谲变幻的惊涛骇浪，即使狂风卷起风暴、海啸迫近浅湾，这位波浪上魔术师依旧挺立，用他发现的自然规律，沉静地笑对风浪。
主讲人简介：
李家春，中国科学院力学研究所研究员，博导，学术委员会主任，中国科学院院士。流体力学家，对波、涡、湍流等复杂流动取得理论成果，开创环境力学新兴交叉学科，深入研究极端海洋环境，并应用于海洋工程。在国内外期刊发表120余篇学术论文，应邀在重要国际会议做大会报告，获周培源力学奖、科技部、中科院科技奖。曾任亚洲流体力学委员会主席，中国流力学学会理事长，现任IUTAM理事、中国海洋工程学会副理事长，TAML主编，空气动力学国家重点实验室学术委员会主任等职。热爱教学事业，是中国科学院大学、复旦大学兼职教授，长期从事研究生教学，获国科大优秀教师称号和杰出贡献奖。
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为首批本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生和教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为高鸿钧院士(hjgao@ucas.ac.cn)。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科第一学年了解不同学科的科研方向和主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业和专业方向提供更丰富的判断依据。(文/王温博 图/蒋翔宇)
