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郑和下西洋中的海洋学 学人志|“杰克船长”董昌明 一个科学家的星辰大海

2018年07月03日 来源:郑和下西洋中的海洋学 大字体小字体

  “海岸带是具有重要经济和科研价值的特殊海陆交接地带,但是经济发展和过度开发导致环境破坏严重,因此,针对我国海岸带尤其是东部经济发达沿海区域海岸带的研究刻不容缓。”董昌明说。

  “传统物理海洋学研究离不开出海观测,但南信大离最近的海岸有350公里。”董昌明认为,物理模型实验、海洋遥感技术以及数值模拟方法可以弥补这些不足。来校后,在学院的大力支持和帮助下,董昌明整合学科方向、打造拳头产品,并且组建了“数值模拟与观测”实验室,带领一支近30人的团队展开攻关。目前董昌明团队正在开发的多参数海气耦合系统,大到环境监测、渔业养殖、台风预报、石油化工,小到海滨度假、游泳冲浪,都将在其中得到广泛的应用。

  毕业后,董昌明在美国加州大学洛杉矶分校和加州埃尔卡密诺学院工作多年,研究重心主要在区域海洋和近岸动力学方面,在美国曾先后主持了美国自然科学基金(NSF)、美国航天航空局(NASA)等美国国家机构的多个科研项目。在2013年,在学校新建的海洋学院的热情召唤下,也为了崭新的平台与挑战,他再次出发,来到了南信大。

  研究人员利用过去1200年间的气温数据,对每一年的温度进行滑动平均,采取局部回归的稳健形式,做出了全球异常气温变化情况图。可以看出,在1400年前后有一个明显的温度降低的变化。“说明在郑和下西洋的时间段里,气候条件确实较差,航行条件十分艰苦。”董昌明解释,同时郑和选择沿岸航行而非穿越大洋,除受政治文化因素等因素影响外,推测也可能和海温较低有关。

  董昌明的科学研究并不是纸上谈兵而已,“切实应用服务于国家和地方经济发展才是科学研究的最终目的”。团队的科学服务已经应用到与海洋相关的各行各业,监控海岸滩涂演变规律、为海上石油平台做勘探咨询、为船只航行做海区气象预报……为了更精确地指导海洋渔业生产,还研发了渔业生产辅助决策系统。

  题 目:郑和下西洋与明人的海洋意识——基于明代地理文献的例证

  在毕业典礼上,董昌明和学生们分享了这个故事。他是大山里长大的孩子,直到在青岛读研时才对海洋有了直观的印象。一次海水退潮时,他发现在高低潮之间的水面下有一个较深的海沟,便无知无畏地冲了过去,最后拼尽了全力才好不容易捡回一命。

  海量考证历史资料,理科生大呼“想念公式”写作这样一本需要厚重历史学底蕴的书籍,对于一个完全理学背景的年轻团队而言可谓“头昏眼花”。对于海量的史学资料不熟悉、对需考证内容不明确等问题给团队带来不小的困扰。郑和下西洋的相关记载散落丢失较多,不易修编。在阅读《明史》《西洋番国志》《星槎胜览》等古文书籍的时候,编写团队纷纷大呼“想念公式”,“我现在练就了一项‘火眼金睛’绝活,就是能最快速地在地球科学文献中检索到文言文关键词。”团队成员余洋说。团队分组分地区,在江苏省、福建省等现存有郑和下西洋遗迹的地方进行实地考察。他们考证郑和留下的碑文,登上复原宝船的甲板;顶着炎炎烈日,拜谒牛首山的郑和衣冠冢;冒着瓢泼大雨,走进郑和祈福的天妃宫,一群理科生们以一种看似“笨拙”和“费劲”的方法,试图将历史一板一眼地还原。

  《大明混一图》与明初的海洋知识

  郑和下西洋是全人类都当珍惜的壮举

  董昌明选择了南信大,因为“大气和海洋同属地球科学,学校在大气科学方面的传统优势使海洋科学有着得天独厚的滋养”;也因为江苏靠近东海,而“相比于我国北部和南部海域,海洋学界对东海的关注还远远不够”。

  美国的深夜,董昌明正在电脑前写邮件。键盘“噼啪”的声响正如他此刻的心情:热血,以及不忿。

  江苏如东县滩涂型海岸上空,几架全自动测量级测绘无人机正在繁忙作业,不断获取江苏沿海海岸带高分辨率影像原始数据资料。

  董昌明开发出的系统从来都不是保密的。在他看来,开放、共享、碰撞应该是科学殿堂的准则。他曾特地举办讲习班,将涡旋识别的算法和计算机程序代码与全国20余所涉海科研机构和高校近百名海洋工作者分享。“只要有人给董老师发邮件,哪怕是毫不认识的人,他都会非常大方的把算法拿出来共享。”他的学生说。

  原标题:惊天秘密!原来这才是朱棣派郑和下西洋的真正动机

  科学研究的最终目的是要走向社会

  4天的连续作业后,董昌明团队顺利得到分辨率1.5cm/pixel、绝对精度3cm的区域海岸带原始图像,为区域海岸带季节变迁课题的科学研究中提供了宝贵的第一手资料。突破传统手段,像这样用无人机对江苏沿海海岸进行观测,在接下来的3个季度还将各进行一次。

  这次溺水,并没有让董昌明对海洋产生恐惧,反而激起了他的斗志。之后,他翻遍图书馆所有关于海底构造的专业书籍,研究透了近岸海底地形地貌,“原来大海这么有意思!”从此,董昌明对海洋着了迷。

  董昌明写信的对象,正是美国大学教材《海洋科学导论》的作者。董昌明教这门课时发现,书里第一章在讲述关于人类海洋探索的历史时,对郑和下西洋的事只字未提。于是董昌明洋洋洒洒地写下一封长信,慷慨激昂地指出作者在编写教材时忽视了这段人类共有的历史,这是非常不专业的行为。

  点滴付出均有汇报。2016年,团队获得了国家海洋科学技术奖二等奖、江苏省海洋与渔业科技创新奖一等奖,专著《海洋涡旋探测与分析》被选为2016年度海洋优秀科技图书。近期,作为首席科学家,董昌明还获得了两千多万的国家重点研发计划专项项目资助。

  “关注生活、研究生活,以小见大,日积月累,兴趣的大门也会慷慨向你敞开,它将是你不懈追求的动力。”董昌明对毕业生说。因为兴趣,他苦读多年,先后在中科院海洋所和美国哥伦比亚大学取得了两个博士学位;因为兴趣,他被同事称为“工作狂”,一天只睡五六个小时;因为兴趣,他忍得了冷板凳,圣诞节眼看着全家人出去度假,自己却一人在家就着冷水面包做学问。

  A.郑和下西洋前后共有八次之多

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