2026年8月27日上午，南京大学校长、中国科学院院士谈哲敏走进本科生课堂，为南京大学大气科学学院三年级同学讲授“动力气象学”课程。本次课程也是教育部大气科学领域“101计划”面向全国的公开课，谈哲敏院士为该计划大气科学领域牵头人。通过线上直播，来自全国多所高校的师生同步在线听课。
谈哲敏院士首先从“大气科学”这门百年学科的特点讲起。大气科学是重要的地球科学学科领域之一，具有鲜明的自身特点，大气运动除受到大气内部过程的影响，也受到地球系统其他圈层的影响。进入21世纪，大气科学的研究对象和研究范畴不断拓展，已从主要关注大气本身的传统气象学，发展为以地球系统为研究框架、以多学科交叉为重要特征、以国家和社会需求为牵引，并服务于政府决策、产业发展和社会治理的综合性学科。
“动力气象学”作为大气科学的重要分支学科，在百年发展历程中不断演进。谈哲敏院士以“动力气象学发展简史”为主线，引导同学们理解学科理论的形成与发展。他将近代动力气象学的理论发展概括为三个阶段：第一阶段以锋面气旋理论与挪威学派的创立为标志，奠定了近代大气科学的基础；第二阶段以Rossby长波理论、不稳定理论和能量频散理论的发展为代表，创建了芝加哥学派，同时，人类认识大气的视角由二维平面逐步拓展至三维空间，对天气系统发展和演变机制的认识不断深入，同时也为数值预报的诞生奠定了动力学基础；第三阶段则以数值预报的成功以及热带动力学、非线性动力学的发展为代表。其中，数值预报与混沌理论的发展，不仅深刻改变了大气科学的研究范式，也影响了人类认识复杂系统、理解不确定性和认识可预测性的方式。这三个阶段的重要成果，共同构成了经典动力气象学的基本理论框架。
在回顾学科发展历程后，谈哲敏院士进一步谈到人工智能为大气科学带来的新变化。他指出，人工智能的快速发展为自然科学研究带来了新的方法和范式，但这并不意味着对传统动力理论的简单替代。当前基于AI的气象大模型已经展现出较好的预报能力，但其泛化能力和可解释性仍需要物理规律的支撑，这也使动力气象学基础理论的学习具有更加重要的意义。谈哲敏院士指出，动力气象学的发展远未止步，随着地球系统观测能力不断提升、高性能计算快速发展，以及人工智能和大数据技术不断进步，动力气象学正与新技术、新学科加速交叉融合，并形成新的研究方向。
授课尾声，一名学生提出了一个颇具代表性的问题：在技术观测条件匮乏的年代，动力气象学先贤们却取得诸多理论突破，那么在AI时代他们的故事与精神对大气科学本科生有什么启示？谈哲敏院士答道：AI可能改变未来科学研究的许多具体方式，但越是在这样的时代，科学研究者越需要回到“理解什么、解释什么、提出什么问题”这些最基本的问题上。他提醒同学们，在AI时代，单纯的知识记忆已难以成为学习的核心，重要的是理解公式背后的物理本质和思维方式。他向在场的同学们提出了三种需要重点培养的能力：其一是“科学思维”能力，即理解原理背后的思维方式，形成自己的科学思维框架；其二是“提出科学问题”的能力，好问题比标准答案更稀缺，而这一点AI尚难企及；其三是“从复杂中做简化”的能力，从复杂信息中甄别主次、抓住要害、发现规律。以上三种能力正是对学科发展做出重大贡献的科学家们所共有的。谈哲敏院士希望同学们，既要主动拥抱人工智能与大数据带来的时代机遇，更要沉下心来夯实基础、锤炼能力，在快速变化的时代中不断提升自己，以更高的科学素养和更强的创新能力迎接未来挑战！