光陰似箭,那位高大魁梧,在山野間健步如飛的石院士如今已經白發蒼蒼,張健也不再是當年那個毛頭小伙:“現在我們年紀都大了,石老師跟我說,接下來我們的任務就是培養學生了。”張健感慨道。
從這個實驗室走出的陳石和高翔,無疑是其中的佼佼者。
2003年,石耀霖到長安大學作了一場報告。報告的內容很有意思:如何用地球動力學的模擬方法,研究SARS病毒的傳播概率。他或許也沒想到,臺下聽眾席上的一個年輕人,從此萌生了新的夢想。
兩年后,25歲的陳石第一次來到北京,成為中科院研究生院校部的一名博士生,師從張健教授。成立不久的中科院計算地球動力學重點實驗室,給了他初試身手的廣闊舞臺。
在長安大學讀書時,陳石的專業是地球探測與信息技術。而實驗室帶頭人石耀霖院士當時主要做數值模擬。為了更快適應這里的學習和工作,陳石花了大量時間閱讀文獻。
不久后,他便發現,除了在文海里漫游,還有一條捷徑能讓他迅速拓展視野。短短一個學期里,就有20多位國際知名的大科學家來學校作前沿報告。從全球板塊構造講到俯沖帶,從地震學講到地球自轉。“我的眼界一下就開闊了,原來地球里邊有這么多事情可做啊!”
每年,計算地球動力學實驗室還會利用夏季的小學期召開一次國際地球動力學年會,眾多國外專家都會前來參會。他們之間建立了一種特別的合作模式,通過會議期間的交流,一些外國教授每年都會邀請地學院的研究生出國訪問。
地學院的老師們不但鼓勵學生利用這個機會結識外國專家,還把有留學意愿的學生寫進推薦名單,統一提交給對方并等待回復。陳石當年就是通過這個機會,第一次到美國明尼蘇達大學訪問了3個月。
這時的石耀霖,無疑已經是赫赫有名的“學科大牛”了。但陳石說:“盡管我只是個普通學生,卻也有機會得到他的親自指點,因此,也總覺得跟院士走得很近。”
無論自己的工作多忙,石耀霖總會抽出時間跟整個實驗室的成員交流討論。有一次,他用數學方法模擬敲鐘后的震動傳播過程:“地球遭遇大地震時,就像被敲響的鐘,會產生自由振蕩。我們可以假設這里有個震源,模擬地震波的傳播……”這個有趣的點子后來成了一個師妹的課題,也給陳石留下了非常深刻的印象:“在一些非常生活化的事情里,都有可能蘊藏著非常有價值的科學問題。”
陳石的直接導師張健,則善于為學生提供一個寬松的成長環境。他常常組織學生開討論會。因為實驗室的研究范圍廣,大家的興趣也非常多,常常一通暢聊下來,就會涌現出許多有趣的點子。對學生自行提出的研究方向,張健大多予以鼓勵和支持。
陳石在這兒研究的第一個課題就有點兒天馬行空:火星上有沒有地幔對流?在整個博士階段,像這樣奇思妙想的題目他一個接一個地做。每個題目做完后,總能總結出一些有意思的東西。最后,他在四個跨度較大的方向上都發表了論文,其中包括兩篇SCI論文,順利拿到了博士學位。
“我心里很清楚,這些課題如果只有我一個人做,可能做著做著就做不下去了。”陳石說,“但張健老師很善于指導學生從龐雜的現象和數據中提煉出有價值的科學問題,進而形成有亮點的科研成果。”
陳石攻讀博士時,研究生院已經更名為中國科學院研究生院,步入了以組織建設為核心的科教融合2.0版本時期,形成了“三統一、四結合”的辦學方針(全院統一招生、統一教育管理、統一學位授予;實行院所結合的領導體制、師資隊伍、管理制度及培養體系)和“兩段式”培養模式(學生先在研究生院集中教學園區完成為期一年的課程學習,然后進入研究所跟隨導師在科研實踐中開展課題研究并完成學位論文)。研究生院建設基礎學院,地學部改為“地球科學學院”(簡稱地學院)。
作為校部的學生,陳石結束了第一年的集中學習后,在其后幾年里繼續擔任授課老師的助教,因此他有機會把一些課程聽了一遍又一遍。
“科教融合的一大優點是,課堂教學不會和科研實踐脫節。這里老師講的東西,要么是最前沿的,要么是最實用的。”陳石說。地學院開設的一門并行計算課程,當時授課的張懷老師并沒有照本宣科地講理論框架,而是細細剖析了并行計算領域最常用的MPICH函數庫。這門課聽完以后,學生很快就能上手去寫一些并行計算的程序,并且運用到地球動力學的模擬過程之中。
幾年前,中科院的一位領導去日本訪問時,當地一位學者對他說:“你們中科院的一個小伙子,解決了我們70年沒能攻克的一個地震問題。”
這個小伙子就是高翔,剛從張健這里畢業兩年,就被破格提拔為中科院海洋所研究員。2014年,他和加拿大地質調查局太平洋地球科學中心教授王克林在《科學》雜志上發表了一項合作成果:《以熱流觀測為約束研究粘—滑和蠕—滑型俯沖大斷層的強度》,可用于大地震發生地點的評估。
論文發表后,日本海洋科學技術中心發起了一項全球性的熱流探測和沉積物取樣研究科考計劃,該中心高知研究所時任所長給多國參研人員發送郵件,直接指出這項研究最重要的理論依據,就是高翔和王克林的研究成果。
在認識王克林前,高翔的課題研究一度陷入了停滯。“張健老師建議我研究板塊俯沖帶上摩擦系數的問題。但我查閱的文獻越多,就感到越迷茫,似乎很多研究者都在有意無意地回避這個問題。”
這時高翔聽說,一些知名的海外華人學者將歸國開講習班,其中就包括在這一領域內很有名望的王克林,他對此向往不已。張健得知后,主動資助他赴上海學習。短短幾天的講習班,讓高翔受益匪淺。之后張健又介紹他去加拿大訪問一段時間,在王克林的指導下開展研究工作。
“石老師教我的時候,經常督促我出國訪問;等我自己當了老師,也鼓勵學生有機會就出國學習。”在張健看來,這些都是自然而然的事情。
回想起那段研究經歷,高翔至今還能感受到那份激動:“我第一次感覺到,我也可以在科學上作出一份貢獻!”
2017年,高翔與王克林又在《自然》雜志在線發表了論文《俯沖斷層發震帶與幕式震顫及慢滑移帶的流變學分離》。就這樣,高翔成為海洋地質科學領域內少數同時在《科學》和《自然》兩個頂級核心雜志發表論文的學者。