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 2026年3月16日,著名行星科学家、加州理工学院行星科学终身教授翁玉林在美国加州去世,享年79岁。

翁玉林出生于中国内地,在香港长大,后在美国留学、工作,从事行星科学研究,在行星大气与演化、地球大气化学和全球变化、大气辐射传输和遥感这几大相关领域做出了杰出贡献。仅就研究的广度和深度而言,在地球与行星科学领域少有出其右者。

黄象磊 张曦|撰文 

我们的导师、加州理工学院行星科学终身教授、喷气推进实验室(JPL)高级研究科学家、美国艺术与科学院院士翁玉林于 2026 年 3 月 16 日在加州安详辞世,享年 79 岁 。

翁玉林教授于1946 年 8 月 23 日出生在浙江温州,1953年随家人移居香港。后负笈留美于1969年在加州大学伯克利分校以优等生毕业,获工程物理学士学位。同年进入哈佛大学攻读物理学博士并于1974 年取得该校博士学位。在哈佛大学继续进行了三年的研究和教学后,于 1977 年作为助理教授入职加州理工学院并在1982年和1986年先后晋升为副教授和正教授(终身教职)。自2014年起,翁玉林教授开始兼任喷气推进实验室的高级研究科学家。

翁玉林教授在他 50多年的科研生涯中总共发表了 460 多篇论文(H-index101),对地球与行星科学都产生了无可替代的深远影响。他以深厚的数理功底、敏锐的跨学科洞见、开放无私的合作精神,对万物求知之热忱,兼以卓绝之勤恳与笃志,在行星大气与演化、地球大气化学和全球变化、大气辐射传输和遥感这几大相关领域做出了杰出贡献。仅就研究的广度和深度而言,少有出其右者。

行星大气与演化领域的奠基性贡献 

翁玉林教授是公认的现代行星大气化学的奠基人。他开创并系统化地构建了行星大气的光化学理论与计算模型,并将其广泛应用于太阳系内外各类天体,探究行星的长期演化规律与宜居性。

他的研究为人类众多深空探测任务提供了不可或缺的理论工具。在诸如旅行者号、海盗号、伽利略号、卡西尼号,以及后来的金星快车、好奇号与新视野号等深空探测器传回海量但零散的观测数据时,正是翁教授构建的复杂光化学-物理传输模型,将这些数据拼凑成了完整的大气物理化学图像。这些工作直接奠定了当今行星科学中模拟大气化学反应网络的标准范式。

他与W. B. DeMore于1999年合著的《行星大气光化学》(Photochemistry of Planetary Atmospheres)一书,系统梳理了各类行星大气的化学动力学路径与计算参数,至今仍是研究行星大气演化与物质循环的理论基石,也是该领域研究人员案头不可或缺的经典教科书。

早在“卡西尼-惠更斯号”探测器抵达土星系统的20年前,翁教授在1984年发表的经典文章中便构建了详尽的土卫六大气光化学模型,首次预测了由甲烷光解驱动的复杂有机物大分子与平流层雾霾的生成机制,该理论后来被飞船实地探测数据证实。他和W. B. DeMore在1982年发表的文章系统解析了金星大气的光化学循环,指出微量的卤素化合物是维持金星二氧化碳大气稳定性的核心催化剂,并阐明了其浓厚硫酸云层的形成机制。

在火星研究方面,他在1988年发表的文章中通过计算火星大气重水的光化学同位素分馏效应,推演了氢同位素的太空逃逸率,为量化火星远古时期大规模的液态水流失提供了决定性的科学证据。他与学生将光化学研究模式推广到了太阳系几乎每一个有大气的天体,从金星到冥王星,为各大深空探测器的数据提供了坚实的理论解释框架。

随着高精度空间望远镜时代的到来,他与学生梁茂昌(现为台湾“中研院”研究员)在2003年率先将太阳系的成熟光化学与大气辐射传输模型拓展至系外行星领域。2007年,他与博士后Giovanna Tinetti(现任伦敦大学学院教授)合作,利用透射光谱首次确凿地在热木星(HD 189733 b)的大气中探测到了水分子,为人类寻找地外生命和表征宜居行星迈出了历史性的一步。他与学生 Michael Line (现任亚利桑那州立大学副教授)等在 2012-2013 年开发的贝叶斯反演框架(如 CHIMERA),为系外行星大气研究引入了严谨的统计标准,至今仍被广泛应用于各类观测数据的分析。

在最近十年,随着天体生物学的兴起,翁教授在加州理工学院开授天体生物学课程,并组织暑期学校系统研究生命起源与地外生命探索,在火星大气演化以及生命起源方面屡有创见。就在去世前不久,翁教授还曾兴奋地与笔者谈起,最近课题组在氨基酸合成蛋白质的研究方面取得了新的突破。

因其对行星大气和演化研究,以及对天体生物学和系外行星领域深远而持续的贡献,翁玉林教授于2015年荣获了美国天文学会(AAS)授予行星科学家的最高荣誉——柯伊伯奖(Kuiper Prize)。同年,国际天文学联合会将第19370号小行星正式命名为“Yukyung”,以表彰他的杰出成就。

照片注释:摄于2015年柯伊伯奖颁奖典礼,左一是翁教授的夫人伊犁女士,右一是翁教授当年在哈佛大学的老师、时年94岁的Richard Goody教授。照片由Michael Wong博士提供

追踪地球大气与全球环境变化 

翁玉林教授对地球大气化学和全球环境变化的贡献同样深刻且广泛。他和Wofsy等人1975年合著的文章以及他在1980年以第一作者发表的文章建立了地球大气中溴的光化学详细模型(溴是控制平流层臭氧的四大主要催化剂之一)。这一系列工作直接影响了此后的平流层臭氧的研究。他和王维强教授以及Andy Lacis等人在1976年发表的系列文章,首次提出了人类活动导致的大气中甲烷和一氧化二氮含量的增加是不可忽视的温室气体效应。他的课题组在1981年和1984年发表的两篇文章为中间层(mesosphere)的光化学模拟奠定了坚实的基础。 

他是第一位将光解引起的同位素分馏效应(PHIFE)应用于大气化学研究的科学家。他首先用该机制解释了平流层一氧化二氮的同位素分馏,后来又用其解释了中层大气中二氧化碳的氧同位素组成。他的课题组与合作者于2003年在Science上发文首次指出了氢燃料电池对平流层环境潜在的影响。2020年,以他指导的博士生乐天昊为第一作者,他的课题组在Science发表论文。该研究利用中国在COVID-19期间人为排放大幅减少的罕见自然实验,揭示了复杂大气化学反应与气象条件在极端雾霾形成中的关键作用。该论文六年内已被引用超过830次。就在不久之前,他的课题组在《美国科学院院刊》(PNAS)发文指出中国的塔克拉玛干沙漠正在向碳汇转型,被中文媒体广泛报道。

辐射传输和大气遥感建树卓著 

翁玉林教授在大气辐射传输和大气遥感领域建树卓著。他与Richard Goody教授合著的教科书《大气辐射:理论基础》(Atmospheric Radiation: Theoretical Basis)是公认的大气辐射领域不多的经典教科书,被诸位名家推崇备至。 自1989年出版以来,它已被世界各地的许多大气科学系用作研究生的教科书。 它也成为任何从事大气辐射研究的人员必备的参考书。1976年他以唯一作者身份在JQSRT(《定量光谱学与辐射传输杂志》)上发表的论文建立了一个半解析解来用于直接计算非均匀瑞利散射大气中的光化通量。光化通量是模拟任何光化学反应的起点;在电脑计算能力普遍受限的那个时代,这项工作的结果被用于许多光化学模拟计算中。他指导的第一位大陆留学生夏仁立的博士论文从理论上探讨了任意形状星体对光的多重散射的问题。这是天体物理学界多年来一直关注的一个课题。在1986年发表在《天体物理杂志》上的文章中,他们揭示了每次散射事件中相函数的微观对称性与整个星体截面的宏观对称性之间的内在相互联系。这项研究结果直接改进了彗星大气中辐射传输的建模。在应用辐射、大气遥感方面,他课题组最具影响力的、划时代的研究是他与其指导博士生匡志明(现任哈佛大学教授)在2002年提出的高精度遥感二氧化碳柱含量的三波段法。 该方法为从太空监测二氧化碳提供了理论基础。目前所有的二氧化碳遥感卫星,包括中国的碳卫星,美国的OCO2/OCO3,日本的GOSAT/GOSAT2,以及欧洲航天局即将发射的CO2M,都以该方法为出发点进行二氧化碳柱含量的反演。 2025年他被授予旨在表彰对辐射传输研究及其应用产生里程碑式影响的科学家的终身贡献与成就奖,坡印廷辐射传输奖(Poynting Award on Radiative Transfer)。这项荣誉是对他在大气辐射界的影响力的最佳诠释。

除了以上提及的学术荣誉,翁玉林教授还于2003年当选美国地球物理学会的会士,2004年获得NASA的非凡科学成就奖章,2005当选美国科学促进会会士,2010年当选台湾“中研院”院士。

春风化雨的良师益友 

翁玉林教授是一位充满热情、循循善诱、无私奉献的导师。在加州理工任教期间,他共培养了43名博士生,其中33人选择投身学术研究,已有15位在全球顶尖学府获得终身或长聘教职,成为了学术界的中坚力量。他积极推动女性科学家在学术界的发展,其指导的 8 位女性博士中,有 4 位在北美获得了终身教职 。

他对学生和晚辈的照顾和提携不仅限于自己指导的学生和合作者。上世纪八九十年代,中国大陆在加州理工的留学生还不是很多的时候,他会在感恩节请所有的大陆留学生去家里吃火鸡。身在苏州的加州理工机械工程系校友冉宏宇博士,在惊闻翁教授离世的噩耗后,回忆道,“我们很多校友人生的第一只感恩节火鸡都是在他家吃的”。

近年来翁教授在世界范围的知名奖项竞争中积极提名在中国工作的青年科研学者,为西方学者更全面地了解中国科研的进步和贡献打开了一扇窗口。由于他的鼎力推荐,2023年,久负盛名的美国气象协会为年轻大气物理学家设立的最高奖项Henry G. Houghton Award第一次授予了在中国大陆本土工作的科学家。

1986年原中国科协主席、前北大校长周培源先生(第二排左五黑色西装者)和翁教授(第二排左三)及当时在加州理工学习的大陆留学生、访问学者及其家属们的合影。第三排右四为翁教授的夫人伊犁女士。周培源先生是1928年加州理工物理学博士,也是第一位在加州理工取得博士学位的华人。照片由加州理工校友温俊山博士提供

翁玉林教授自小深受中华传统文化熏陶。作为一名扎根于中华文化的华裔学者,他始终秉持着深厚的儒家情怀。他常跟笔者谈起他对程朱理学与阳明心学的体悟,并在实践中认真践行“知行合一”的人生观。翁教授在传统文化和古诗词写作方面有相当的造诣,非常乐于跟华人学生和学者们分享自己对中西文化的见解。在加州理工学院华人学生历年举办的春节与中秋晚会中,翁教授始终鼎力支持。他的诗歌原创作品朗诵,更是晚会中备受期待的高光时刻。

照片注释:翁教授摄于2019年中国科大

翁教授熟读中外历史,始终坚信中华文明会迎来繁荣和复兴。他多次跟笔者们谈及自己对中国科学界近二十年来的快速发展之欣慰,也积极投身于与中国科学界的互动。2016年秋天他在北京大学举办了为期五天的特邀讲座,讲授地球和行星大气化学。2019年他应邀访问中国科技大学,在赵九章·侯德封大师讲堂开讲地外生命的探索篇章。他自2021年起加入未来科学大奖评审委员会,为这项旨在奖励大中华地区杰出科学家的活动奉献了自己的时间和精力。根据未来科学发展中心的报道,“2024年大奖周期间,他专程安排了面向香港中学生的科普讲座,以深入浅出的语言点燃年轻一代对天文学的好奇与向往。2025年再度来港时,他还主动询问能否再为他安排科普讲座,拳拳育人之心,令人感佩”。 而2025年未来科学大奖颁奖典礼期间,深圳卫视留下了一段偶遇采访他的视频,更是不经意间记录下翁教授质朴无华的本色。

纵观翁玉林教授的一生,他既是探索宇宙行星与地球大气的科学巨擘,也是一位桃李满天下的成功教育家。他的一生体现了科学求真和人文求美的完美结合。他的学识和风骨,将永远铭刻在他的每一位学生心中。

“云山苍苍,江水泱泱,先生之风,山高水长!” 

作者简介:

黄象磊,密西根大学安娜堡分校气候与空间科学和工程系教授;

张曦,加州大学圣克鲁斯分校地球与行星科学系教授。

注:本文标题”万古千秋系此情“出自翁玉林教授诗作《夜读易经 • 其一》

深夜对灯读易经,遥听碧海拍岸声。

半轮明月闲伴我,万古千秋系此情。

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