甲子歌｜金飞飞：从南气院走向“厄尔尼诺”研究的世界前沿
只要时间安排得开，金飞飞每年都会多次回到母校，参加学术会议、给学子开展讲座、和年轻学者共同讨论研究难题……1981年从南气院天气动力学专业毕业，1985年初被中国科学院破格授予理学博士学位，1996年到1997年间在《Science》、《JAS》发表论文，阐述“厄尔尼诺”原理的“冲放热振子理论模型”，2019年凭借在“厄尔尼诺”原理研究方面的重要贡献获得Sverdrup Gold Medal大奖并当选美国气象学会会士——一路走来，早已是夏威夷大学终身教授的金飞飞从未中断与母校的联系。
每每漫步校园中，金飞飞总会感慨母校的日新月异。虽然校园今非昔比，但母校对自己的影响他仍然记忆犹新：
“当年南京气象学院老师对我们学子的无私支持是我一生不能忘怀的。所以现在能够回馈母校，把所学传授给年轻学子，是当尽的本分。”
难忘：南气院的因材施教
奠定科研基础
1978年3月4日，金飞飞来到南气院报到，正式成为南气院的一员。作为所在乡村恢复高考后第一批唯一的大学生，金飞飞格外珍惜来之不易的学习机会。除了吃饭睡觉，金飞飞恨不能二十四小时扑在学习上。然而开学的摸底考试却给了他这个“全村的希望”一个“下马威”。
金飞飞至今清楚记得摸底考试结果公布时自己的窘况——数学六十分、英语零分，和同学们的差距一下子让他有了紧迫感。不过这样的差距情有可原，从小在南通乡下上学，条件不是一般的简陋，甚至自己的高中老师只有初中学历，更多的时候金飞飞不得不靠自学。
差距并没有让金飞飞气馁，反而激起了他的斗志。南气院因材施教，老师们对人才十分珍惜，金飞飞如鱼得水。他充分利用南气院的学习资源，尽情施展自己的学习天分。期末，开学时的零分英语成为过去式，他已经掌握了数千个词汇。
大一临近结束，金飞飞得知学校针对数学学习能力强的同学有一项特殊政策，只要在大二第一学期的第一周数学考试超过九十分就可以直接学习研究生数学。这样一方面最大程度发挥部分学生的学习能力，另一方面更高效地培养国家亟需的人才。
那个寒假，金飞飞从学校带回十本数学书，整个假期他哪儿也没去，一心在家中闭关学习。开学考试，他如愿达到标准，提前学起了研究生数学。
令金飞飞印象深刻的是，数学老师刘桂馥为他们这群“特种兵”量身打造学习计划。刘老师淘来几所名校的数学教材，他博采众长，不断扩展学生的视野，同时又聚焦精华、快节奏突击。在刘老师的带领下，有时同学们甚至一个月就学完了著名高校数学系一个学期的教材。这样的历练为金飞飞的研究生和以后的学术生涯打下了坚实的基础。
不仅学业上有“功力深厚”的老师指导，金飞飞还遇到了一群志同道合的学习伙伴。他们每天结伴去图书馆，直到闭馆才依依不舍地离开，有时一个问题意犹未尽，他们讨论一路回到宿舍还会开一会儿别样的“卧谈会”。时间久了，这群图书馆的常客得到了图书馆老师的特别照顾——可以近距离接触书架，自由借阅书籍。
“现在的学生或许不能理解，那个时候书籍是十分宝贵的，老师给我们这样的‘特权’是对我们学习热情的极大鼓励，我们把馆里所有的专业书籍都借阅了一遍。”当初和金飞飞一起泡图书馆的伙伴们如今大多成为活跃在科研一线的知名学者。
专业书如此，工具书更是难求。大学时，贫困的家境常常让金飞飞捉襟见肘。每个月十八块七的最高奖学金，金飞飞不仅要用来支付个人的学习生活所需，还要拿出一部分支援家里。一本价格三块五的中英词典对于他来说是负担不起的奢侈品。没想到同学许小峰暑假返校从北京带回来一包市场上很难买到的中英词典，送给了金飞飞一本。几十年来，金飞飞一直保存着这本中英词典。时间飞逝，词典早已泛黄，但是它带给金飞飞的感动依旧让他久久不能平复：
“同学们的友谊也是我在南气院收获的财富之一。”
破格：硕士论文达到博士水平
1982年，金飞飞以优异成绩从南气院毕业，并考取了中国科学院大气所的研究生，师从天气动力学家朱抱真。第一次见面，朱抱真就递给金飞飞一篇论文，这是美国著名气象学家Charney发表不久的关于大气运动非线性多平衡态问题的论文。彼时，国际学术前沿已经对这一问题展开研究，而国内尚属空白。金飞飞以这篇论文为原点，向着更高峰发出了冲击。
发散性思考是金飞飞的特长，从一个问题出发引申出另一个问题，解决一个问题的同时他又得到了超出预期的收获。面对书本上已有的推导结果，他常常试着探索更简便的解法，或者思考公式在更复杂条件下的适用性。久而久之，对于问题的更多思考激发了金飞飞撰写论文的热情。与不少初来乍到的研究生不同，金飞飞此时对于学术论文写作已经小试牛刀。而这，得益于他在南气院时的敢闯敢试，和南气院老师对他这份热情的小心呵护。
大二时，金飞飞创造了南气院本科生发表学术论文的纪录。他的论文《地转适应的尺度依赖性》刊登在了《南京气象学院学报》上。虽然现在在金飞飞看来这篇论文没有创新，只是用不同方法对既有证明的再次探讨，但是当年这无疑是对他研究兴趣的充分肯定。让金飞飞至今难忘的是，学校期刊编辑部的老师多次对他的论文给出指导意见，帮助他修改完善，历时几个月终于发表。
“母校编辑部的老师对年轻学子的耐心是十分可贵的，那篇论文的发表成为我走上学术道路的重要转折点。”从南气院毕业时，金飞飞已经发表了三篇学术论文。
良好的研究基础加上导师的一路护航，在中科院读研期间，金飞飞主攻“非线性动力学”，并最终将学位论文确定为《大气和海洋环流的非线性动力学》。1984年底，经过两年多的打磨，金飞飞终于完成了四百多页的纯手写论文。当论文交到当时的中科院副院长叶笃正先生手中时，叶笃正却为难起来。
原来，在叶笃正看来，金飞飞的这篇硕士论文已经具备博士论文的水准，爱才心切的他觉得仅仅授予金飞飞硕士学位十分可惜。恰巧此时国务院正研究将学位授予权下放到高校和科研单位，叶笃正先生特事特办，专门成立了由九位专家组成的答辩委员会，专家们对比了几个发达国家当时有关方向的博士论文后，决定破格准许金飞飞的论文按博士论文答辩。
1985年2月14日，金飞飞通过了答辩。这是在中国大陆大气海洋领域的第一个通过答辩的本土博士，当时他还不到24岁。
有趣的是，金飞飞在论文写作期间个人生活也发生了巨大变化。那时，他每天一边写论文，一边给兰州寄去“情书”。那里，本科时期朝夕相处的大学同班同学正在中科院兰州高原大气物理研究所读研。1983年11月26日，金飞飞寄出了告白信。不日，他也收到了兰州同时发出的来信，信中表达了同样的心意。一年后，他们从同学知己成为了一路相爱相助相伴的夫妻。
突破：简化“厄尔尼诺”动力学方程组
数世纪来，厄瓜多尔和秘鲁等国家的渔民发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是渔民将其称为上帝之子降临——圣婴现象，西班牙语为“厄尔尼诺”现象。这就是“厄尔尼诺”的由来。
当“厄尔尼诺”发生时，遭受损失的不止是渔民，由于整个世界气候模式发生变化，同时导致了一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。探索这一现象的规律并进行预测，成为气象学家们研究的焦点。
想要了解科学家们试图怎样揭开“厄尔尼诺”的面纱得从现代数值预报原理说起。1903年挪威气象学家V.Bjerknes提出：天气预报问题不过是一组控制大气运动的动力和热力物理方程的初值问题，天气预报就是这一数学方程组的解。同时，他还创立了天气预报流体力学方程组，奠定了现代天气预报基础。由此引申，类似“厄尔尼诺”这种气候的秘密或许也隐藏在这组貌似简单却能包罗万象地刻画大气海洋各种现象的非线性方程组中。
1969年，V.Bjerknes的儿子J.Bjerknes首先提出假设，认为“厄尔尼诺”的发生源自海洋和大气相互作用的滚雪球增长效应。科学界对“厄尔尼诺”的认知又向前迈进了一步，但打开“厄尔尼诺”大门的钥匙——简化方程组，仍然遥不可及。
不过，科学家们相信钥匙就藏在V.Bjerknes创立的方程组中。
单从数学的视角看，凡是定理应当是概念简单而公式优美。从V.Bjerknes创立的原始方程组中演绎出描述“厄尔尼诺”的简化方程组成为科学家们的主攻方向。实质性进展发生在1984年，这一年麻省理工的研究团队简化到了中等复杂方程组，可以集中描述“厄尔尼诺”。然而，中等复杂的方程组依然是“相当复杂”的。
视线转回金飞飞。破格获得博士学位的他在导师的建议下开始了留学生活。不论是在雷丁大学师从英国皇家院士Hoskins，还是在加州大学洛杉机分校、夏威夷大学，金飞飞始终记得导师的叮嘱：要开拓视野，走上研究前沿。
当“厄尔尼诺”研究的江湖风起云涌时，金飞飞也在刻苦修炼。1993年，他完成了厄尔尼诺线性理论的统一；1996年，他在麻省理工研究团队中等复杂方程组的基础上率先演绎出了只有两个变量的简化方程组——冲放热振子理论模型，系列成果分别登上了1996年的《Science》和1997年的《JAS》。
反哺：未来需要引领型人才
在金飞飞的学生中，多位已经成为国际上学术界颇有成就的学者教授，分散在中美欧日韩等地的大学和研究单位。我校大气院的张文君教授就是其中一个。2006-2009年期间，他在金飞飞和国内导师的共同指导下完成博士阶段的研究。2010-2012年期间，张文君进一步跟随金飞飞完成博士后研究。回校后从讲师晋升教授、博导，并且在大气院带领出一支朝气蓬勃的科研团队。
气象楼七楼张文君的办公室，也是金飞飞每次回到母校的办公场所，他已经记不清在这里和学校的科研团队开过多少次学术会议。讨论中，金飞飞丰富的研究经验和对学科前沿的把握让不少年轻老师少走了许多弯路。
“和金老师的合作缘起于2008年他来学校做的一次报告。”大气院的谭桂容老师还清晰记得第一次和金飞飞交流的场景。那年，金飞飞来校做关于天气尺度涡动与低频动力学方面的报告。正在读博士的谭桂容当时写的一篇2008年雨雪冰冻天气的论文正属于极端天气气候事件研究。会后的交流中，金飞飞觉得可以利用他的理论进行进一步分析。2009年3月，谭桂容申请到夏威夷大学的访问学者资格，跟着金飞飞进行博士后研究。一年期间，她就发表了两篇SCI论文。
提起金飞飞，“特别擅长理论推演”是青年教师耿新的第一印象。2017年4月的一天，在看完耿新的最新一篇论文后，金飞飞指出可以在理论方面更加完善。由于需要到广州开学术会议，金飞飞写下推演公式后便离开了学校。但是耿新在处理相关细节时一直没能实现预定的效果。于是他“追”到广州，利用开会间隙以及晚上与金飞飞谈论。在吃透了金飞飞提出的理论思想后，耿新获得了更准确的演算结果，最终这篇论文发表在本领域顶级期刊上。
虽然研究经验丰富，但金飞飞从不以长者自居。他所期盼的，是年轻学者的快速成长：
“当年学习条件那么艰苦，可是我们依然能够做出一流的学问，这离不开老一辈师长的提携。现在，我们这一代人也有这样的使命，要把年轻人带出来，要为他们走进研究的世界前沿铺路。”
不仅如此，对于年轻人才金飞飞有着更长远的期望。他相信，在未来一二十年，中国的年轻人才不止是能够走进研究前沿，同时会更多地走进引领发展的行列。
“现在我们的年轻人有着一流的科研条件，起点更高，更加自信。在这样的氛围中，更应该有高远的眼光。”
如今，金飞飞有了新的研究方向——人类有序活动，这一理念由叶笃正先生在2000年首先提出，其视角瞄准的就是人类的未来发展。
“怎样用科学的方法帮助引导人类有序活动，这是我们应当担起的责任。”
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