二○一九年度国家最高科学技术奖获得者曾庆存：风霜雨雪总关情

　　曾庆存院士在中国科学院大气物理研究所的办公室里工作。 （资料照片）

　　人物小传：

　　曾庆存，1935年出生于广东省阳江市，国际著名大气科学家。1980年当选中国科学院学部委员（院士），1994年当选俄罗斯科学院外籍院士，2014年当选美国气象学会荣誉会员（该学会最高荣誉）。曾庆存院士为现代大气科学和气象事业的两大领域——数值天气预报和气象卫星遥感作出了开创性和基础性的贡献。

　　他，是中国科学院公认的“诗人院士”，写得一手好诗文，练得一手好书法；

　　他，是我国气象预报事业的泰斗，桃李满天下，带出的学生有3位已是中科院院士；

　　他，首创“半隐式差分法”随即用于天气预报业务，至今仍在沿用；年过八旬，被联合国世界气象组织授予其最高奖——国际气象组织奖。

　　他，是中国科学院院士、国际数值天气预报的奠基人之一，是2019年度国家最高科学技术奖获得者——曾庆存。

　　矢志不渝攀“珠峰”

　　在气象学界，曾庆存的“敢啃硬骨头”是出了名的。

　　1957年，曾庆存北京大学毕业后被选拔赴苏联深造，师从国际著名气象学家基别尔。读研时，他选择的论文题目曾让众师兄目瞪口呆——应用斜压大气动力学原始方程组做数值天气预报的研究。

　　什么是数值天气预报？简单说，即根据物理学原理建立描述天气演变过程的方程组，输入大气状态初值和边界条件，用电子计算机作数值求解，预测未来天气。今天，我们能告别望天看云的经验预报时代，正是得益于这一天气预报方法的出现。

　　听起来似乎很简单，其实不然。早在20世纪初，科学界就提出利用描述大气运动的原始方程组做数值天气预报的构思，然而几十年过去，种种尝试均宣告失败。彼时，曾庆存面临的是一道极其复杂、时人不大敢问津的世界著名难题。到底有多难？就拿计算方面来说，原始方程组包含需要计算的大气物理变量很多，例如温度、气压、湿度、风向、风速等；又包含有涡旋和各种波动的运动过程。在当时的计算条件下，要想“追上天气变化的速度”并将其计算出来，几乎是天方夜谭。

　　明知山有虎，偏向虎山行。苦读冥思，反复试验，最终从分析大气运动规律的本质入手，想出了用不同的计算方法分别计算不同过程的方法，首创求解大气运动原始方程组的“半隐式差分法”，给出了世界上第一张采用原始方程组的天气预报图。那一年，曾庆存26岁。

　　不久后，这项成果在莫斯科世界气象中心应用，天气预报准确率前所未有地提升到了60%以上。自此，被世界气象组织盛赞“20世纪最重大的科技和社会进步之一”的数值天气预报，从梦想照进了现实。

　　面对随之而来的赞誉，曾庆存选择了立刻回国。他说：“当时就一个念头，回国！我是广东农村的贫苦孩子，没有党、没有新中国，我哪能上大学！国家需要我回去搞建设。”

　　咬定青山解难题

　　“温室栽培二十年，雄心初立志驱前。男儿若个真英俊，攀上珠峰踏北边。”1961年，从苏联学成归来的曾庆存，心潮澎湃，写下了这首《自励》诗。

　　咬定青山不放松。苦于当时国内没有电子计算机，回国后的曾庆存集中攻关大气和地球流体力学以及数值天气预报中的基础理论问题。这在当时看来是十分抽象和“脱离实际”的，有人就此向院里告“黑状”。

　　曾庆存咬牙坚持，在大气和地球流体力学的物理数学理论研究上作出开创性、系统性成果，并发展了一些至今仍是世界数值天气预报和气候预测的核心技术，曾庆存成为国际数值天气预报的奠基人之一。

　　但他没有止步于此。国家提出要研制自己的气象卫星，1970年，曾庆存又服从国家需要，开始深入研究应用卫星开展大气红外遥感的基础理论问题，并于1974年发表专著《大气红外遥测原理》。后来，他提出求解“遥感方程”的有效反演算法，成为世界各主要卫星数据处理和服务中心的主要算法。

　　从那时起，曾庆存这3个字，与陈景润一样，出现在同一档国务院政府特殊津贴名单上。

　　不只是拿着一样的津贴，在同事们眼中，他与陈景润还有着很多共同点。比如，沉溺科研，达到痴迷的程度。曾庆存的同事、中国科学院大气物理研究所研究员赵思雄记得，困难时期有一次去看他，一个仅有几平方米的房间内，除了放床，几乎没有立足之地。曾庆存就窝在这个狭窄的房间内醉心算他的方程，有时算得入迷了，甚至一两天忘记吃饭、睡觉。

　　“那会儿，曾庆存有句话，‘脑袋是尖的，屁股是方的，饿着肚子推公式，越推越新鲜。”赵思雄笑着回忆。可也因为那时太投入，曾庆存落下了失眠的毛病。

　　陈景润在生活上不讲究，曾庆存也是。为此，曾庆存还闹过一个笑话：一次到友谊宾馆参加一个国际会议，出租车门一开，下来一位头戴破草帽的老头，门口保安一愣，上下打量了一番，不让进。身旁陪同人员见此情形连忙解释，“这是国际著名气象学家”。

　　但曾庆存对待科学却是高标准严要求。他时常教导学生要有“十年磨一剑”的科学精神。经他修改的学生论文，一般都会布满修改意见，甚至还会加页。这样严谨的治学态度也延续到了他的生活中。一次，他的学生、中国科学院院士穆穆到他家中请教问题，一进厨房，就看见他正按照个头大小给盘中的虾排序。“曾老师一丝不苟的作风，由此可见一斑。”穆穆说。

　　耄耋之年犹奋斗

　　一口浓浓的方言，讲起话来慢条斯理——在亲朋好友的眼中，曾庆存私下其实是个很有趣的小老头。比如，他做得一手好家务，写得一手好书法，出版了两本诗集，有着“诗人院士”的美誉。但他认为自己只是个诗歌爱好者，“有时搞科研累了，就喜欢写写诗歌放松下”。他的学生记得，一次两人工作累了，听说北大西门有弹棉花的，曾庆存就兴冲冲叫上他去看弹棉花。

　　在中国科学院，曾庆存还以博学多才而著称。这从他带出的学生即可管窥一斑。比如，中国科学院院士王会军学的是大气科学，穆穆院士、戴永久院士学的是数学，还有来自其他领域的。“不管是什么方向的学生，曾老师总能根据他们的特长因材施教。”戴永久说。

　　正因涉猎广泛，曾庆存在数值天气预报的研究基础上，也创下多个“第一”。

　　不过，与专业领域上的成就相比，让同行们更钦佩的是曾庆存的先知卓见。上世纪80年代末，曾庆存提出购买超级计算机的设想。起初，大家不理解，认为“曾庆存疯了”。当时，一台计算机要四五十万元，是个天文数字。为此，曾庆存三番五次向上面争取，最后终于获得批准。他说：“陶渊明不为五斗米折腰，如果是为自己，我也不愿意折我这个不算高贵的腰。但现在，我已经折得腰肌劳损了，还得折下去，因为我要让老一辈创建的优秀研究所继续发展下去。”事实证明，正是因为有了超算，有了强大的计算能力，才有了后来中国天气预报事业发展的突飞猛进。

　　“天欲白，兴犹酣，鼓难停，抒不尽，古今中外情。”而今，已是耄耋之年的曾庆存，正像他写的诗那样，依然奋战在科研第一线：推动建立研究和预估全球气候和生态环境变化的“地球系统数值模拟装置”。2018年，这一“国之重器”在北京破土动工。在不久的未来，它将为我们解读地球的过去、观察地球的现在、预测地球的将来。