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“80后”院士何继善 踏遍青山人未老

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湖南,长沙。

80多岁的何继善白衫打底,一袭立领,精神矍铄坐在记者对面,讲述自己的人生和事业历程,没有一丝普通老人耄耋之年的老态与羸弱。

在中国,何继善堪称为地球“号脉”、给地球做“CT”的第一人。他是我国电(磁)法集大成者之一,中国工程院首批院士。美国著名地球物理学家弗兰克·莫里森曾说,在地球物理学界,既懂方法原理,又懂研制仪器的,世界上只有两个人,中国的何继善是其中一个。

他16岁失学,20岁发表第一篇论文,22岁踏进大学校园;

他26岁到中南大学任教,41岁提出 “双频激电理论”,44岁获得全国科学大会奖;

他64岁研制出世界上第一台能在汛期恶劣环境下快速准确探测堤坝管涌渗漏入水口的仪器设备——“普及型堤坝管涌渗漏检测仪”,76岁自掏腰包探讨推动湖南页岩气的研究……

80多年的岁月,在何继善的经历中,可以简单的概述为求学、求知、求新的三个阶段。

求 学

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何继善院士(中)向学生们赠送名言书法作品


1934年的中国,贫穷困扰着绝大多数的普通家庭。

距离长沙不足100公里的湖南浏阳,是何继善的老家,他就出生在浏阳市大围山脚下的桥亭村。

何继善的求学之路历经坎坷。读完小学二年级,他便因日本的侵略随父母亲四处流浪;1950年,何继善在长沙云麓中学上了一个学期,终因家庭生活拮据而被迫中途辍学。

两年后,为了养家糊口而到湘东钨矿从事矿砂检验工作,使其与后来从事的勘测探矿结下不解之缘。在钨矿工作的4年,亲身体验到爬坑道取砂样的辛苦与艰难,学习成为何继善最大的渴望。

矿上没有电,只能点电石灯。这种利用电石与水反应生成乙炔,点燃以后乙炔燃烧的简易采光工具,由于电石中含有的杂质,往往导致产生的乙炔气体不纯,臭气难闻。每次下矿之后,何继善就在这臭气难闻的环境中埋头苦读,常常被熏得眼泪直流。

在这个过程中,何继善发现了一些新的分析方法和改进办法,并于1954年,在《化学通报》上发表了一篇名叫《改进启普式气体装置》的小论文,这是他发表的第一篇论文。

1956年,在“向科学进军”的号召下,何继善依靠自学,考上了长春地质学院。刚进大学,何继善成绩并不咋样,俄语更是从未学过,唯独化学获得“免修”。他利用化学课的时间恶补俄语和其他课程,4年后,他成为全年级唯一各科全优的学生。

1960年,何继善从长春地质学院物探专业毕业,被分配到中南矿冶学院(现中南大学)地质系任教。

操千曲而后晓声,观千剑而后识器。

20世纪的60到70年代,那是一个特殊的年代。别人都不敢搞业务,何继善却偷偷带着书本跑到岳麓山上,或者躲到实验室里。因此,何继善被大家起了个绰号——“何霸蛮”。“霸蛮”是湖南方言,有着倔强、专注、不达目的不罢休之意。何继善很认可这个绰号。他说,搞科研,搞创新,就是要“霸蛮”。

作为地质学科,真正的科学在屋里是容纳不了的,祖国的山山水水、枝枝蔓蔓都带着灵气。为了探索地球勘探的新理论、新技术,何继善甚至卖掉了自己的衣服去买电子元件;为了实在检测,何继善带着自制的仪器和学生们几乎跑遍了中国各种类型的山区及不同矿种的矿山。野外崇山峻岭,十几里地渺无人烟,风餐露宿也是常事。何继善一出去就是几个月。大自然给他馈赠了大量第一手材料,也给他留下了备受折磨的胃病。


求 知


《礼记》说博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。任教的何继善没有忘记曾在矿上经历的苦痛,他开始了学以致用,知行合一的人生践行阶段。

在大学一个偶然的机会,何继善了解到苏联发明的一种“二次谐波磁力仪”,凭着零星的资料,他试着做了一个,居然成功了,《二次谐波磁力仪的原理和研制》成为他的毕业论文。

智者是“脑转+手动”,聪明绝顶但就是不做,结果永远等于零!国家和民族的一部文明史,就是手的劳作史,手的血泪史,手的受虐史——手替人类创造了文明。

何继善对手的认识就是他作为一名科学家对实验的重视,简单到“想好了就去做”,一直被人称为“何氏风格”。

他去贵州进行矿产资源调查,一台万用表、一把螺丝刀,修好出了故障的“电子自动补偿仪”,为自己操作仪器找到了自信,也找到了机会;

他又赴云南个旧找矿,发端于前苏联的“坐标网转换法”的地形改正方法无法解决地形因素对地电场分布的影响,失误较大,使他提出得“点源电场地形改正方法”取得突出效果,很快找到矿藏。这次试验的成功,接轨了何继善思考多年的理论,与“挑战权威”找到了实践的对应。他自己的理论和实践在新的高度上自然碰撞、提高、升华。

1978年召开的全国科学大会上,何继善的“电阻率法消除异常干扰研究”获得全国科学大会奖。

他乐观豁达,原本应该在几明窗净的课堂教书的他乐于翻山越岭,

但他有其独特的思维方式:事物都是辩证的,所谓塞翁失马,焉知非福?一位学者的专业不应该仅仅长在书本上,也应该长在大地上,长在崇山峻岭中,因为我研究的是地球物理学。

何继善的研究在悄然中进行。在野外,在田间,在山头,他能够开始在设备群里畅游,为他在仪器实验研究中开通了一条暗道。谁也没料到,在世界地球物理学界引起重大关注的“双频激电法”不是在高端的实验室,而是在大山深处逐渐成形。

他发明了“双频激电法”,简单来说,就是将两种频率的电流同时输入地下,同时测量两种频率的电流形成的电位、振幅等。这样,不同矿产与岩石就鉴别出来了。

1986年3月,刚晋升为教授的何继善携“双频激电法”在国际上首次亮相,即引起了世界地球物理界的轰动。被称为“变频法之父”的地球物理学家维特教授对何继善说:“我们落后了,中国在这方面已超过了我们。”

运用“双频激电仪”寻找地下水的成功率在95%以上。地质部门采用“双频激电法”,在甘肃找到了金矿,在河北找到了银矿,在新疆发现了铅锌矿……仅我国,它“扫描”出的矿产,价值就在2000亿元人民币以上。


求 新


变而通之以尽利,鼓之舞之以尽神。

很多著名的哲学家都说过,你认识了自己,也就认识了自然,你认识自己的深度就代表了你对自然认识的深度。

何继善知识的深度成就了他对自然认知的深度。

他不仅关注矿,也关注气。

我国的页岩气地质资源虽与美国相当,但赋存条件比美国复杂,大多在崇山峻岭中,探测和开采难度也要大很多。 100年前,美国工程师Harry·W· Conklin提出了电磁感应法并获得专利。但因电磁波向地下传播方程的求解极其复杂,100年来,国际上都不得不采用定性、半定量解释,或者是用近似公式作定量解释。这种方法,使得勘测深度小、精度低,且抗干扰能力不强。如何用先进的仪器探测到优质的页岩气? 1996年,何继善开始了他的广域电磁法研究。

2005年,何继善正式提出精确求解电磁波方程的“广域电磁法”。

这是一个领先世界的“中国创造”。它将电磁法探测的深度延伸到了地下7公里,能精准找到钻井位置,且具有较强的抗干扰能力,实现了真正的三维电磁法勘探。

他不仅关注气,还关注水。

1998年夏天,长江发生了自1954年以来的又一次全流域性大洪水,中国29个省、区、直辖市遭受不同程度的洪涝灾害,受灾人口2.23亿人,直接经济损失达1660亿元。而何继善的家乡湖南,则是重灾区。

溃堤是汛期的最大灾害,而管涌是导致溃堤的“第一杀手”。当时在国内,管涌探测几乎全靠人工拉网式沿堤巡查或派潜水员水下摸探,效率低,危险性大,结果也不精确。何继善的心不禁被深深刺痛,他还反复问自己,“一直钻研的水资源与水环境探测,是否能为消除水患做点什么呢?”

1998年底,何继善带着他的团队来到了湖南株树桥水库,在这里一住数月,甚至春节也在这里度过。  终于,他创立了一套探测堤坝管涌渗漏隐患的全新理论——“流场法”理论,并由此研制出世界上第一台“堤坝管涌渗漏探测仪”。此后,这套仪器在全国准确测定了110多处江堤管涌和20多个水库大坝渗漏点。2008年汶川地震之后,利用这套仪器,德阳市的继光水库等三座高危险情水库的9个渗漏进水口被成功探测到了,为大坝的除险发挥了重要作用。

“做一件事,我就尽量要把它做到更好。”何继善说,谈起一生科研体会,他说:“科研必须创新,而创新最关键的是善于提出‘真问题’,其次,要去掉浮躁,真正去解决问题。”

何继善的创新“大法”,就是习惯于在工作一线、野外生产中发现需求、发现问题,然后思索是否有解决办法。了解何继善的人都说,创新已经深入到他骨髓里了,想到什么就要去做。何继善有无数的发明,但却从来没有想过要先立项,要先向国家申请科研经费。60多年来,无论是宽广的平原、浩淼的海洋、无垠的沙漠,还是荒无人烟的盐碱地,都有他奔波的身影。他的科研成果从来不是锁在抽屉中的论文,而是树立在大地上的丰碑。


作为国内唯一一个连任三届的省科协主席,年逾古稀的何继善现在热衷于给孩子们上科普课。他会在每年“六一”前夕,书写上百幅内容各不相同的励志名言书法作品,送到中小学生手中。此外,他还在电脑前一张一张图片、一段一段文字仔细编排,制作出了精美的科普讲座PPT,“我讲课的东西从不让别人帮忙,因为只有自己做的才能讲得得心应手”。

 如今,何继善如今已经跑遍湖南14个市州,为中学生等做各种科普报告200多场,听众达20多万人次。不仅如此,他还把科普报告的课堂“搬”到了北京、甘肃、黑龙江,乃至国外。

老骥伏枥,壮心不已。

踏遍青山人未老!何继善说,真正让我感到快乐的事,是自己那双脚越走越硬朗,还与山川大地之间有一种难以言状的神交,产生妙不可言的默契,那是我与一寸寸藏有丰富宝藏的土地亲密的私语。

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何继善院士(右)接受本刊常务副总编辑魏晓文采访