【系友】B53 沈毅一
【專業領域】Climate Change Impact on Coastal Urban and Natural Ecosystems
當年誤打誤撞進了機械系,金祖年系主任的一句話:「機械是工業之母,將來要做任何工業都可以。」沈毅一系友因此打消轉系,專心學習,對流力和工數產生濃厚的興趣。沈系友任佛羅里達大學教授近三十年,研究水流、紊流、泥沙的傳遞,及人類和氣候對河流/湖泊/海洋動力和生態的影響,成就斐然享譽國際。十年前退休後仍持續兼任研究教授,研究氣候變遷對現在和未來海岸溢淹及環境造成的災害,和減災的方法,退而不休,繼續為社會貢獻所學和專長。
《求學》
回憶當年建中畢業時,我的三年平均分數差0.01分即可保送台大,但聯考當天突然生病,成績不夠理想,進了機械系,彷彿是命中注定。如今看來卻是塞翁失馬,焉知非福。機械系許多良師益友,使我受益良多。
機械系的老師們,一批是來自大陸年紀較長的老師: 陸志鴻、周廣周、金祖年、謝承裕、彭九生,雖沒有漂亮的國外學歷,但教學認真,傾囊相授。謝承裕老師教的靜力學和動力學及彭九生老師教的熱力學(我們是他最後一屆教的學生),幫我們扎下很好的基礎。另一批是從國外返台的年輕老師,教學內容很新,用的是當時MIT的教科書。林光中老師教的流體力學,陳紹東老師教的工程數學及熱傳遞,深合我心。還有水動力學、空氣動力學、材料力學,都很有趣。唯一缺欠的是沒學到計算流體力學,因台灣當時電腦尚未普遍。
畢業後,我們班的第一名到MIT,第二名到Berkely,我是第三名,自然的也出國念航太,原因是美國那時航太方面的研究經費多,拿到獎學金的機會比較大,順利獲得位於Cleveland, Ohio 的Case Western Reserve University的Fluid, Thermal, and Aerospace Sciences 系(現為Mechanical and Aerospace Engineering 系) 的獎學金。但一年后發現自己興趣並不在航太。一方面,美國登陸了月球,大問題解決了,航太研究的挑戰性似乎降低了。另一方面,大家注意到許多重大的環境污染及保護問題,亟待解決。美國環保署新成立,系上很多教授轉而專注地球物理流體力學(Geophysical Fluid Dynamics),研究流體動力對污染傳動及擴散的影響。正好,我喜歡研究複雜的問題,而紊流和泥沙,被公認為是兩個一生無解的問題,所以激起了我對它們的極大興趣。
《大水大火,激發研究熱情》
這裡要提起兩件影響我一生很深遠的事情,激發我去做水動力、紊流和泥沙的研究及數學模型的興趣。第一件是我小時候住在永和,當時沒有堤壩,八七水災時永和一片汪洋,我從屋子裡逃出來,水深及胸,與洪水肉搏,大難不死,永生難忘。到了美國,發現沒了颱風,卻有了颶風,而且威力更強,災難更大。有一年,遠在Cleveland旁的伊利湖,居然颶風降臨,風暴潮成災。另一件是1967年時代雜誌的封面登了一張舉世震驚的相片,一條遭受嚴重汙染而經常浮著一層油污的河流居然燒了大火。我到了Case, 才發現這條惡名昭彰的Cayahoga River, 居然就在Cleveland!這兩件大水大火的事,激起了我内心的熱情,決心要努力研究,救人類於水火。
因此,我決定追隨幾個教授轉攻地球物理流體力學, 並且研發有用的數學模型,解決環境問題。當時碩士研究伊利湖冬天水面半結冰的湖下水流情況,研發三維數學模型。博士論文研究三維動態水流/紊流/泥沙傳遞。正好可以發輝我在台大機械系建立的良好的力學和數學的基礎,也很感謝美國指導教授們給我的機會和鼓勵,包括當時在Case任教的B48田紹祖學長。
當年台大老師將機械系分為熱流和製造兩個組是很好的決定,我對熱流很有興趣,熱流組念的原文課本,簡直是為計畫留學的學生而準備,一到美國即可立刻銜接上研究所的課程,我們系友,大多走了這條路。許多系友在海内外的學術界工程界都成績斐然,為母系之光。班上有些念製造組的同學,畢業後做工具機外銷海外,我很佩服他們,因為我對製造缺少緣分。
去年六月,我回台大與系主任見面,了解了目前母系近況,也和台大海洋所的教授探討合作。我同意金老師説的 ”機械是工業之母 ”,念機械系是一個很好的選擇,機械系為學生建立了良好的理論和科技基礎,機械系的畢業生出路很多。希望母系越來越進步,未來學弟妹們比我們更有成就。
我們班目前大多已經退休,海外和國內同學,每兩個月線上聚會一次。幾十年來,真正堅持做機械的同學不多,但每次談到當年同窗的情景都好開心,聊個不停。並有人邀約2033年開大型同學會,期盼大家都能身體健康,多多聚首。
《跨領域研究,持續更新》
博士班畢業後,我的下一步是想深入研究紊流,搬到普林斯頓,在一位普林斯頓大學教授創辦的科技公司工作,並有幸和一位MIT來的教授一起研究大氣層的紊流,做龍捲風3D紊流模型,之後再開發運用到海洋的紊流、泥沙、風暴潮等數學模型,八年期間了有成績。1986年受到邀佛羅里達大學的邀請,擔任副教授,兩年後即升為正教授,研究佛州的湖泊、海灣、海岸的污染和水質問題。佛州人口眾多,環境汙染和溢淹問題很多,正合我意。我建立了一個很大的團隊,研究方向更加擴大,從紊流泥沙做到污染物(包括油污)對水質生態和水草的影響,由風暴潮模擬進而颶風溢淹即時預報,到計算氣候變遷海平面上升的風險。數十年間,建立了許多海洋、海灣、湖泊、及海岸區的數模。也造就了近30個博士。
我十年前退休後,跨領域的研究計劃不斷更新,深入模擬氣候變遷,對海岸的風險影響。包括海平面上升、不斷增強的颶風和波浪、以及大雨造成海岸及内陸的溢淹,帶來對社區及濕地(如紅樹林、水草、蘆葦)極大的經濟傷害。佛州有很多海岸邊的房子,每次颶風的災情都很嚴重,我的預報模式利用AI (Artificial Intelligence)可以在一分鐘內預報溢淹,並且可以計算未來氣候的溢淹圖,以及溼地的減災價值。2022年9月28日,强烈颶風Ian登陸佛州,造成極大災害,僅在一個Collier County就有近20億美元的水災損失。我也忙著協助地方和聯邦機構進行預報和善後工作。最近美國的Federal Emergency Management Administration (FEMA) 和我簽約,要提供颶風水災戶的詳盡房屋及水災受損質料,以便我們用AI改進計算房屋受損的公式。
我的研究工作雖然和機械離得很遠,但機械系學教的力學和數學,為我打下了很好的基礎。在美念書和研究,運氣很好,碰到許多貴人,有幸能夠跟研究生態、大氣、海洋氣候、結構、生物地球化學(biogeochemistry) 的專家們一起做跨領域的合作,建立了各種跨領域的數學模型。除了在美國各地的研究和數模之外,我參與很多世界各地不同的研究項目,如幫助油公司計算阿拉斯加/白令海峽的風暴潮,和MIT的氣象專家合作預測阿拉伯海未來風暴潮對阿聯核電廠的影響,為韓國電力公司計算廢熱排放對黃海的影響,以及和加拿大、法國、澳洲、巴西、義大利、日本、挪威等國學者專家合作。當然也包括和兩岸各地學校的交流。
工作之外,我喜愛游泳、藍球、網球、騎車、外丹功、太極拳等各種運動。也喜歡世界旅行和到紐約與兒孫相聚。
《與學弟妹的建議和勸勉》
一. 培養解決問題的能力 : 選有趣又有用的題目,以全心的熱情投入。
二. 珍惜每堂課 : 每位老師的強項不同,把握向每個人學習的機會。
三. 保持Open Mind and Curiosity : 眼光放大讓眼界更開闊,念機械系不一定侷限在某領域,要保持熱情,不怕改變,放寬自己的興趣,探索自己的潛力,碰到好機會,也可以轉換到另一個有趣的領域。
四. 及早提升英文能力 : 我從小對英文很有興趣,可讀可寫,有一年暑假,參加台大附近的真理堂的英文會話班兩個月,有幾位來自美國明尼蘇達,很熱心的傳教士全天英文教課,我後來赴美留學,一下飛機發現先前下的功夫很管用,聽和講都不成問題。
五. 訓練上台演講的能力 : 我在台大缺乏上台Present的經驗,剛到美國有些困難,經過許多訓練後漸入佳境。Present能力最好越早在學校念書時,超前佈署訓練自己,能夠隨時站起來,用流利的中文和英文,清楚表達自己的觀點。
六. 努力不懈 : 在台灣念書時,父母、老師、同學是我的貴人,到美國念博士,系上教授、公司老闆、佛州大學的院長都是我的貴人,感謝他們一路提攜和幫助。當然也遭遇很多逆境和競爭對手,好在能夠不斷虛心檢討,努力更新,才能逢兇化吉。在這裏向大家分享兩句對我很有幫助的名言:第一句是曾子說的:“吾日三省吾身,為人謀而不忠乎?與朋友交而不信乎?傳不習乎?”,還有一句就是“活到老,學到老”。AI 和 Quantum Computing 會帶領機械工程進入更新的境界!
沈毅一 簡歷
學歷 : 台大機械學士;Case Western Reserve University ,Fluid and Thermal Sciences 碩士/博士
學經歷 :
照片說明
1. 沈毅一 (2012)
2. B53 同學: 沈毅一,簡又新, 胡宏敏 (自左至右)(1968)
3. B53 同學: 劉天一 夫婦, 沈毅一 夫婦, 朱信, 季鎮東,潘德壽 (自左至右)(2020)
4. 沈毅一的新玩具Brompton Folding Bike ( 2020 在家門前)
5. 管中閔校長 和 沈毅一 (2023)
6. 沈毅一在阿里山上練功
7. 沈毅一夫婦在臺東都蘭海邊 (2009)
8. B53 同學:自左至右 : 王孟恩夫婦、張淑媚(B53的"班寶")、沈毅一夫婦 於2014合影
9.沈毅一與林沛群教授合照(2023.05)
10.自左至右:周賢福、杜松福、沈毅一 (2014)
11. 沈毅一夫婦 (2013 退休晚會)