「80後」院士何繼善的「求學+求知+求新」之路

湖南,長沙。

80多歲的何繼善白衫打底,一襲立領,精神矍鑠坐在筆者對面,講述自己的人生和事業歷程,沒有一絲普通老人耄耋之年的老態與羸弱。

在中國,何繼善堪稱為地球“號脈”、給地球做“CT”的第一人。他是我國電(磁)法集大成者之一,中國工程院首批院士。美國著名地球物理學家弗蘭克·莫里森曾說,在地球物理學界,既懂方法原理,又懂研製儀器的,世界上只有兩個人,中國的何繼善是其中一個。

他16歲失學,20歲發表第一篇論文,22歲踏進大學校園;

他26歲到中南大學任教,41歲提出 “雙頻激電理論”,44歲獲得全國科學大會獎;

他64歲研製出世界上第一臺能在汛期惡劣環境下快速準確探測堤壩管湧滲漏入水口的儀器設備——“普及型堤壩管湧滲漏檢測儀”,76歲自掏腰包探討推動湖南頁岩氣的研究……

80多年的歲月,在何繼善的經歷中,可以簡單的概述為求學、求知、求新的三個階段。

“80後”院士何繼善的“求學+求知+求新”之路

求學

1934年的中國,貧窮困擾著絕大多數的普通家庭。

距離長沙不足100公里的湖南瀏陽,是何繼善的老家,他就出生在瀏陽市大圍山腳下的橋亭村。

何繼善的求學之路歷經坎坷。讀完小學二年級,他便因日本的侵略隨父母四處流浪;1950年,何繼善在長沙雲麓中學上了一個學期,終因家庭生活拮据而被迫中途輟學。

兩年後,為了養家餬口而到湘東鎢礦從事礦砂檢驗工作,使其與後來從事的勘測探礦結下不解之緣。在鎢礦工作的4年,親身體驗到爬坑道取砂樣的辛苦與艱難,學習成為何繼善最大的渴望。

礦上沒有電,只能點電石燈。這種利用電石與水反應生成乙炔,點燃以後乙炔燃燒的簡易採光工具,由於電石中含有的雜質,往往導致產生的乙炔氣體不純,臭氣難聞。每次下礦之後,何繼善就在這臭氣難聞的環境中埋頭苦讀,常常被燻得眼淚直流。

在這個過程中,何繼善發現了一些新的分析方法和改進辦法,並於1954年,在《化學通報》上發表了一篇名叫《改進啟普式氣體裝置》的小論文,這是他發表的第一篇論文。

1956年,在“向科學進軍”的號召下,何繼善依靠自學,考上了長春地質學院。剛進大學,何繼善成績並不理想,俄語更是從未學過,唯獨化學獲得“免修”。他利用化學課的時間惡補俄語和其他課程,4年後,他成為全年級唯一各科全優的學生。

1960年,何繼善從長春地質學院物探專業畢業,被分配到中南礦冶學院(現中南大學)地質系任教。

操千曲而後曉聲,觀千劍而後識器。

20世紀的60到70年代,那是一個特殊的年代。別人都不敢搞業務,何繼善卻偷偷帶著書本跑到嶽麓山上,或者躲到實驗室裡。因此,何繼善被大家起了個綽號——“何霸蠻”。“霸蠻”是湖南方言,有著倔強、專注、不達目的不罷休之意。何繼善很認可這個綽號。他說,搞科研,搞創新,就是要“霸蠻”。

作為地質學科,真正的科學在屋裡是容納不了的,祖國的山山水水、枝枝蔓蔓都帶著靈氣。為了探索地球勘探的新理論、新技術,何繼善甚至賣掉了自己的衣服去買電子元件;為了實在檢測,何繼善帶著自制的儀器和學生們幾乎跑遍了中國各種類型的山區及不同礦種的礦山。野外崇山峻嶺,十幾裡地渺無人煙,風餐露宿也是常事。何繼善一出去就是幾個月。大自然給他饋贈了大量第一手材料,也給他留下了備受折磨的胃病。

“80後”院士何繼善的“求學+求知+求新”之路

求知

《禮記》說博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之。任教的何繼善沒有忘記曾在礦上經歷的苦痛,他開始了學以致用,知行合一的人生踐行階段。

在大學一個偶然的機會,何繼善了解到蘇聯發明的一種“二次諧波磁力儀”,憑著零星的資料,他試著做了一個,居然成功了,《二次諧波磁力儀的原理和研製》成為他的畢業論文。

智者是“腦轉+手動”,聰明絕頂但就是不做,結果永遠等於零!國家和民族的一部文明史,就是手的勞作史,手的血淚史,手的受虐史——手替人類創造了文明。

何繼善對手的認識就是他作為一名科學家對實驗的重視,簡單到“想好了就去做”,一直被人稱為“何氏風格”。

他去貴州進行礦產資源調查,一臺萬用表、一把螺絲刀,修好出了故障的“電子自動補償儀”,為自己操作儀器找到了自信,也找到了機會;

他又赴雲南箇舊找礦,發端於前蘇聯的“座標網轉換法”的地形改正方法無法解決地形因素對地電場分佈的影響,失誤較大,使他提出得“點源電場地形改正方法”取得突出效果,很快找到礦藏。這次試驗的成功,接軌了何繼善思考多年的理論,與“挑戰權威”找到了實踐的對應。他自己的理論和實踐在新的高度上自然碰撞、提高、昇華。

1978年召開的全國科學大會上,何繼善的“電阻率法消除異常干擾研究”獲得全國科學大會獎。

他樂觀豁達,原本應該在幾明窗淨的課堂教書的他樂於翻山越嶺,

但他有其獨特的思維方式:事物都是辯證的,所謂塞翁失馬,焉知非福?一位學者的專業不應該僅僅長在書本上,也應該長在大地上,長在崇山峻嶺中,因為我研究的是地球物理學。

何繼善的研究在悄然中進行。在野外,在田間,在山頭,他能夠開始在設備群裡暢遊,為他在儀器實驗研究中開通了一條暗道。誰也沒料到,在世界地球物理學界引起重大關注的“雙頻激電法”不是在高端的實驗室,而是在大山深處逐漸成形。

他發明了“雙頻激電法”,簡單來說,就是將兩種頻率的電流同時輸入地下,同時測量兩種頻率的電流形成的電位、振幅等。這樣,不同礦產與岩石就鑑別出來了。

1986年3月,剛晉升為教授的何繼善攜“雙頻激電法”在國際上首次亮相,即引起了世界地球物理界的轟動。被稱為“變頻法之父”的地球物理學家維特教授對何繼善說:“我們落後了,中國在這方面已超過了我們。”

運用“雙頻激電儀”尋找地下水的成功率在95%以上。地質部門採用“雙頻激電法”,在甘肅找到了金礦,在河北找到了銀礦,在新疆發現了鉛鋅礦……僅我國,它“掃描”出的礦產,價值就在2000億元人民幣以上。

“80後”院士何繼善的“求學+求知+求新”之路

求新

變而通之以盡利,鼓之舞之以盡神。

很多著名的哲學家都說過,你認識了自己,也就認識了自然,你認識自己的深度就代表了你對自然認識的深度。

何繼善知識的深度成就了他對自然認知的深度。

他不僅關注礦,也關注氣。

我國的頁岩氣地質資源雖與美國相當,但賦存條件比美國複雜,大多在崇山峻嶺中,探測和開採難度也要大很多。 100年前,美國工程師Harry·W· Conklin提出了電磁感應法並獲得專利。但因電磁波向地下傳播方程的求解極其複雜,100年來,國際上都不得不採用定性、半定量解釋,或者是用近似公式作定量解釋。這種方法,使得勘測深度小、精度低,且抗干擾能力不強。如何用先進的儀器探測到優質的頁岩氣? 1996年,何繼善開始了他的廣域電磁法研究。

2005年,何繼善正式提出精確求解電磁波方程的“廣域電磁法”。

這是一個領先世界的“中國創造”。它將電磁法探測的深度延伸到了地下7公里,能精準找到鑽井位置,且具有較強的抗干擾能力,實現了真正的三維電磁法勘探。

他不僅關注氣,還關注水。

1998年夏天,長江發生了自1954年以來的又一次全流域性大洪水,中國29個省、區、直轄市遭受不同程度的洪澇災害,受災人口2.23億人,直接經濟損失達1660億元。而何繼善的家鄉湖南,則是重災區。

潰堤是汛期的最大災害,而管湧是導致潰堤的“第一殺手”。當時在國內,管湧探測幾乎全靠人工拉網式沿堤巡查或派潛水員水下摸探,效率低,危險性大,結果也不精確。何繼善的心不禁被深深刺痛,他還反覆問自己,“一直鑽研的水資源與水環境探測,是否能為消除水患做點什麼呢?”

1998年底,何繼善帶著他的團隊來到了湖南株樹橋水庫,在這裡一住數月,甚至春節也在這裡度過。終於,他創立了一套探測堤壩管湧滲漏隱患的全新理論——“流場法”理論,並由此研製出世界上第一臺“堤壩管湧滲漏探測儀”。此後,這套儀器在全國準確測定了110多處江堤管湧和20多個水庫大壩滲漏點。2008年汶川地震之後,利用這套儀器,德陽市的繼光水庫等三座高危險情水庫的9個滲漏進水口被成功探測到了,為大壩的除險發揮了重要作用。

“做一件事,我就儘量要把它做到更好。”何繼善說,談起一生科研體會,他說:“科研必須創新,而創新最關鍵的是善於提出‘真問題’,其次,要去掉浮躁,真正去解決問題。”

何繼善的創新“大法”,就是習慣於在工作一線、野外生產中發現需求、發現問題,然後思索是否有解決辦法。瞭解何繼善的人都說,創新已經深入到他骨髓裡了,想到什麼就要去做。何繼善有無數的發明,但卻從來沒有想過要先立項,要先向國家申請科研經費。60多年來,無論是寬廣的平原、浩淼的海洋、無垠的沙漠,還是荒無人煙的鹽鹼地,都有他奔波的身影。他的科研成果從來不是鎖在抽屜中的論文,而是樹立在大地上的豐碑。

“80後”院士何繼善的“求學+求知+求新”之路

作為國內唯一一個連任三屆的省科協主席,年逾古稀的何繼善現在熱衷於給孩子們上科普課。他會在每年“六一”前夕,書寫上百幅內容各不相同的勵志名言書法作品,送到中小學生手中。此外,他還在電腦前一張一張圖片、一段一段文字仔細編排,製作出了精美的科普講座PPT,“我講課的東西從不讓別人幫忙,因為只有自己做的才能講得得心應手”。

如今,何繼善如今已經跑遍湖南14個市州,為中學生等做各種科普報告200多場,聽眾達20多萬人次。不僅如此,他還把科普報告的課堂“搬”到了北京、甘肅、黑龍江,乃至國外。

老驥伏櫪,壯心不已。

踏遍青山人未老!何繼善說,真正讓我感到快樂的事,是自己那雙腳越走越硬朗,還與山川大地之間有一種難以言狀的神交,產生妙不可言的默契,那是我與一寸寸藏有豐富寶藏的土地親密的私語。


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