何繼善:電磁勘探“中國方案”創立者
|
| 日期:2025.10.31 資訊來源:網絡來源 瀏覽人次:1138 |
何繼善:電磁勘探“中國方案”創立者
■李帝銓

何繼善(1934—)
湖南瀏陽人,地球物理學家,1994年當選中國工程院院士。我國勘探地球物理領域的領軍科學家,電磁勘探“中國方案”的奠基人和開拓者,他開創了具有完全自主知識產權的偽隨機信號電法與廣域電磁法勘探理論技術體系,推動電磁勘探技術不斷迭代升級,使我國在資源探測領域躋身世界前列。

1991年,何繼善在辦公室工作。

1982年,何繼善(前排中)與同事在實驗室做實驗。

1985年,何繼善(右四)與學生們在操作其發明的雙頻激電儀。

1998年,何繼善(右)帶領團隊在瀏陽株樹橋水庫排險。

1998年,何繼善在阿聯酋野外找水源。

2001年,何繼善(左)在三峽工程現場考察。

2010年,何繼善(中)帶領團隊在秘魯南部莫里多鐵礦區勘探。
他3次失學,沒讀完高中,當過兩年礦砂化驗員,全靠自學考上大學;為了做實驗,籌錢買電子元件,他變賣過衣物;為了找礦,他帶著自制的儀器,和學生們踏遍崇山峻嶺……
在國際科學界,他聲名赫赫。美國著名地球物理學家弗蘭克·莫里森說,在地球物理學界,既懂方法原理,又懂研制儀器的,世界上只有兩個人,他是其中一個。在教育科普領域,他數十年如一日,兢兢業業、不辭辛苦,只期望給學生、孩子們“帶去一丁點兒好的影響”。
他就是地球物理學家、工程管理學家,中國工程院院士何繼善。
動蕩童年,求知火種不熄
1934年9月1日,何繼善出生于湖南瀏陽縣。因家境貧寒,他自出生起便隨父母寄居在外婆家;后來,父母帶著他搬離外婆家,在鎮子通往山區的路邊租下了一處房屋定居。何繼善至今清楚地記得,每到日寇臨近,形勢緊急,人們推著獨輪車,扶老攜幼進山避難,那車輪與軸摩擦發出的“吱扭吱扭”聲刺痛心扉。
何繼善從小渴望學習知識,探索未知。然而,日軍的侵略澆滅了他的夢想,讓他一次又一次失學、逃亡。7歲那年,他即將讀小學二年級,因戰火頻仍,無奈隨父母四處流浪。那時,通過自學考上省銀行的父親被分配到湘南偏僻的新田縣開辦業務。由于瀏陽越來越頻繁地遭受轟炸,本已入校讀書的何繼善被母親帶著前往新田與父親團聚。
1942年,何繼善與母親從瀏陽啟程,先搭乘運貨小木船抵達長沙,再轉乘火車前往郴州。行至淥口時,前方橋梁遭炸毀,列車被迫滯留兩日。其間糧絕食斷,且不時有敵機空襲,眾人只能下車四散躲避,直至工兵搶修好橋梁,行程才得以繼續。
終于到達衡陽江面,又遭遇橋梁被炸毀,短期內無法修復。何繼善與母親只得下車,渡江到對岸后,爬上運煤列車,輾轉抵達郴州。那時的郴州流傳著一句話,“船到郴州止,馬到郴州死,人到郴州打擺子”。“打擺子”是民間對瘧疾的俗稱。歷經饑寒與奔波的何繼善,一到郴州便染上了病,上吐下瀉。因無醫可尋,他只能硬撐著,險些喪失了性命。
在那個全民族抗擊外敵入侵的年代,年幼的何繼善多次與死神擦肩而過。
在新田,一家人總算安定下來了,父母外出打工,逐步改善了家庭條件。隨后,何繼善到新田中心小學讀三年級,由于聰明好學,很快他被準許跳級到小學六年級。1944年秋季,日軍不斷逼近,學校決定停課,讓師生們各自回家逃難,尋找生路。在近兩個月的時間里,十來歲的何繼善跟著大人四處逃難,常常每天要走60里路。
1948年下半年,得到在長沙鹽店工作的姨父的資助,何繼善到長沙云麓中學(現湖南師范大學附屬中學)讀書。在這所由湖南大學教師開辦的私立學校,何繼善順利度過了第一個學期。
1949年春,在鹽店幫工的姨父失業了,無法資助何繼善繼續學業。
父親匯來的學費,由于通貨膨脹,歷時一個多星期匯到時,本來足額的學費已經貶值到了原數額的1/4。加之學校不收鈔票,只收銀元,何繼善取出匯款后,不得不通過銀元販子兌換,經其盤剝后,所得錢款僅夠繳納半個學期的學費和伙食費。到學期中,學校出了一則告示:“何繼善自即日起,停餐、停課。”
再次被迫輟學的何繼善非常痛苦,不得已跟著失業的姨父回到了瀏陽。直至解放前夕,何繼善一直做著打柴、挑擔子的活計。
22歲在礦山發表人生第一篇論文
1950年1月,何繼善回到父母身邊,他的人生也迎來了“春天”。
1953年,何繼善報考了中南有色局主辦的中南有色化驗訓練班,通過一年系統學習,掌握了礦砂化驗相關知識與技能。
1954年,何繼善被分配到位于湖南茶陵縣的湘東鎢礦當化驗員。那時礦山剛從私人手中收歸國有,條件艱苦,沒有電和機械,全靠手工。工人們下礦井需要帶著電石燈,爬木梯子,坑道十分低矮狹窄,有的時候甚至要匍匐前進。何繼善的工作是將礦樣采上來再進行化驗,他每天重復著礦砂化驗的工作,單調又枯燥,但他始終保持著高度專注與認真。
工作之余的何繼善仍不放棄學習,哪怕白天再忙再累,每天晚上都堅持看書。他系統自學了從初中到高中的教科書和有關化學分析的書。當時,這些書都是從蘇聯翻譯引進的。
礦砂化驗工作需用到多種氣體,當時的啟普式氣體發生器因無法控制溫度,使用起來頗為不便。為確保日常化驗能獲得穩定的氣體供應,何繼善自主設計出一款新型氣體發生器——通過橡皮管將多個容器連接,加熱時液體可被壓至反應端產生氣體;關閉出口后,氣體膨脹又能將液體壓回,使反應即時停止,實現了加熱控溫,產氣穩定。
1956年,他將這一成果整理成文,在《化學通報》發表了人生第一篇論文《介紹一種較簡便的氣體發生裝置》。這一經歷讓他真切感受到了科研的魅力與價值,也堅定了他在科研道路上前行的決心。
大學苦讀,為夢想而奮斗
1956年,中共中央發出了“向科學進軍”的偉大號召,同時鼓勵有條件的在職干部報考大學。這一消息如一縷春風吹進了何繼善的心田,讓他心中那顆求知的種子瞬間破土而出。起初,組織部門聯系他前往中南礦冶學院(現中南大學)學習分析化學,然而當年該專業并未招生,這讓何繼善感到失落。
但很快,地質隊員們口中那些關于地下礦產的故事,再次點燃了他的學習熱情。經過深思熟慮,他毅然報考了東北地質學院(現已并入吉林大學)。
1956年9月,何繼善走進大學,從此開啟了地球物理勘探的科研之路。
進入大學后,何繼善格外珍惜這來之不易的學習機會。最初錄取他的專業是石油地球物理,時任系黨總支書記白浩得知他來自礦山,便動員他改學金屬礦地球物理專業。入學時,他的成績并不出眾,尤其是從未接觸過俄語。但他絲毫沒有退縮,憑借著頑強的毅力和刻苦的精神,充分利用課余時間惡補俄語等課程。大學畢業時,何繼善以全年級唯一各科全優的優異成績畢業。
何繼善不僅在學業上表現出色,還研制出了一臺填補國內空白的地球物理勘探儀器。
大學期間,何繼善從零星的文獻中得知蘇聯學者發明了一種地球物理勘探儀器“二次諧波磁力儀”,而中國還沒有這樣的儀器。他通過推測儀器的原理,認為有希望研制出來,于是大膽向系里提出申請。令他意外的是,系里不但同意他開展研究,而且允許他申領所需的部分元器件。經過連日晝夜奮戰,何繼善成功研制出自主設計的“二次諧波磁力儀”。他以“二次諧波磁力儀”的原理和研制工藝為核心,完成了畢業論文。
“當時沒有任何經費做這些儀器,甚至連老師也搞不清楚(原理和制作工藝),無法提供指導,所以我的論文是沒有指導老師的。”何繼善回憶說。
一個插曲是,由于學校規定畢業論文上必須填寫指導老師,無奈之下,何繼善找到了一個比他高一年級且已留校任教的學長在論文上簽了名。
為國找礦的“不老松”
1960年,大學畢業的何繼善被分配到中南礦冶學院地質系任教,從此開啟了他為地球“號脈”的科教人生。
上世紀六七十年代,針對山區因地形陡峭崎嶇而導致探礦電阻率信息嚴重畸變的問題,他提出了山地電場理論,開創三維點源場的“電阻率法地形改正”方法,攻克了復雜地形區電場求解難題,突破山地電法勘探禁區,在“錫都”云南個舊的探礦準確率達到85%。
為此,冶金部向全國推廣,該方法作為基礎理論和標準方法納入高校勘探地球物理專業教科書《金屬礦電法勘探》相關章節,為滿足國家工業基礎建設中的資源需求提供了有力的技術保障。
上世紀七八十年代,何繼善創建了雙頻激電理論,研制了雙頻激電儀,成為1000米以淺金屬礦產勘探最有效的方法之一,是首個由中國人發明、在世界范圍內成功應用的電法勘探技術。此外,何繼善帶領團隊形成了方法-理論-儀器-裝備-推廣應用一套完整的技術體系,為改革開放以來我國的資源供給作出了杰出貢獻。
雙頻激電法被國家相關部門列為重點推廣技術,在我國幾乎所有的地勘相關單位裝備。目前,其仍然是1000米以淺金屬礦勘探無可替代的技術。雙頻激電儀還成為我國相關企業海外找礦的關鍵技術,助力中資企業大型礦產項目的勘探開發,在塞拉利昂找到了超大型鋰鉭銣多金屬礦,在剛果(金)找到了超大型銅鈷礦,在秘魯找到了大型銅礦。
到了上世紀90年代,何繼善創立的偽隨機信號電法,與國外同類最先進的方法相比,具有抗干擾能力強、觀測精度高、效率提高7~19倍的優勢。借助該技術,我國在安徽銅陵、甘肅白銀等地,找到一大批礦山接替資源,價值超過3000億元,為危機礦山可持續發展作出了重要貢獻。
1998年,何繼善創立了探測堤壩管涌滲漏隱患的“擬合流場法”,研制出世界上首臺能在汛期惡劣環境下,快速準確探測堤壩管涌滲漏入水口的“普及型堤壩管涌滲漏檢測儀”。該設備具有靈敏度高、操作簡便、工作高效、可靠性強的特點,先后發現230多處堤防險情和30多座水庫大壩滲漏點,探測準確率超過95%。國家全面推廣該儀器,并作為國家防汛抗旱儲備物資,成為主要省份的水利單位和防汛管理部門的重要裝備。
21世紀,何繼善創立廣域電磁法,建立以曲面波為核心的電磁勘探理論,實現頻率域電磁法由平面波到曲面波的跨越,探測深度由1500米拓展到8000米;研發了具有完全自主知識產權的大深度高精度探測技術與裝備,實現了電磁法由粗放到精細的跨越。
與歐美電磁法相比,該電磁法探測深度增加5倍,信號強度增加125倍,測量精度提高64倍,實現了“探得深、探得精、探得準”。據不完全統計,利用廣域電磁法找到的礦產資源價值不菲,有力支撐了深地探測項目實施,成為我國電磁勘探理論方法領跑世界的一面旗幟。
如今,耄耋之年的何繼善依舊秉持著“為國分憂、為民造福”的宗旨。2020年成立的香港中文大學(深圳)“城市地下空間及能源研究院”,他是創院院長。他活躍在科研和勘探的第一線,被稱作為國找礦的“不老松”,繼續為我國深地探測、新一輪找礦突破戰略行動和新能源發展等的實施貢獻力量。
“教書是我人生的主旋律”
對于何繼善來說,教師是他更為看重的一個身份。
何繼善說:“我的主要社會身份是一名教師,我一生的主要職業也是教師。除此之外,別的都是我人生旅途上的小插曲,只有教師這個角色,永遠不會退出我的人生舞臺。可以這么說,教書育人不但是我人生的主旋律,也是我生命中永遠的安魂曲。”
上世紀六七十年代,在那段特殊的歷史時期,很多教師不敢給學生上課,而何繼善恪守作為教育工作者的職責,攬下很多授課任務,從上午第一節課一直到下午的最后一節課,日復一日。有時講課講得實在累了,他會穿插安排自習課,并在學生身邊輔導答疑;若精力仍難支撐,便帶領學生們做實驗。那段滿懷熱忱投身科研、師生共濟的時光,影響了那批年輕人的一生。彼時部分課程沒有規范教材,何繼善便動手刻寫鋼板、油印講義……
何繼善傾注心血的堅守與奉獻,讓學生們受益匪淺,他們結下了深厚的師生情誼。當年的學生因為沒耽誤功課,許多人后來成長為學科領軍者與行業帶頭人。這段珍貴的求學經歷改變了他們的一生,每次回憶都會令他們感慨萬千。
火箭軍工程大學教授、火箭軍導彈技術專家劉代志曾提到,自己從礦山子弟成長為技術專家,離不開導師的鼓勵。“剛入學時我基礎薄弱,有些自卑,何老師找我談話,說‘我也是礦工出身,只要肯下功夫,沒有邁不過的坎’。他用自己從湘東鎢礦化驗員到大學教師的經歷,給了我最直接的激勵。”
何繼善執教60多年,上了近20門不同的課程。愛學生,早已成了何繼善的本能。在他眼里,“與所有學生的交往都是和諧的。雖然他們在言談、舉止、性格等方面千差萬別。剛開始教學時,我對那些調皮的學生也看不大慣,現在回過頭來看,當時許多調皮的學生同樣取得了很好的成績,同樣成為對社會有用的人”。
“導師最常對我們說的一句話是‘科研要扎根祖國大地’。”中南大學教授湯井田說,“導師創立電磁探測‘中國學派’,不是為了追求論文引用率,而是為了解決我國礦產勘探、地質災害防治的實際問題。記得他80多歲高齡時,還帶著團隊去西南山區做礦產資源勘探,白天翻山越嶺采集數據,晚上在帳篷里整理分析。這種‘把論文寫在祖國大地上’的信念,深深影響了我的科研方向。現在我團隊的研究課題,也是圍繞國家資源勘探、生態環境保護的需求展開。”
何繼善高度重視學生品德的培養。對于學生在學術專業領域取得的進步,他從不輕易給予表揚。這一做法背后,是他深思熟慮的教育理念:科學研究是需要耐得住寂寞的職業。對學生在專業上的進步,只能看在眼里、喜在心里,語言上的輕易表揚和即興贊揚,怕引起學生的誤判,進而誘使學生滑向急功近利的求學歧途。
湖南科技大學教授付國紅回憶,“剛考上何院士碩士研究生時,我以為導師事務纏身,會疏于學業指導。后來他對我的指導交流之頻繁,出乎我的意料。”有一次,他到重慶出差,才過去兩天,導師何繼善詢問進度的電話就追過來了。待他出差返回,發現導師恰好也出差了,本以為能暫時緩一緩再匯報工作,沒想到很快就接到了提交書面報告的要求。
“作為何老師的學生,沒有偷懶的機會,時刻都會被導師‘敲打’。”付國紅笑稱,但這種嚴格并非苛刻,而是對科研嚴謹性的極致追求。他始終牢記導師的警示——地球物理探測容不得半點兒馬虎。
何繼善認為,作為一名教師,不能憑個人性格喜好判定學生是否有所成就。他始終堅持“有教無類”的理念。何繼善認為,若教與學未能達成預期,問題的根源不在學生,而在教師。這是因為學生處在教與學中被動接受的位置。“沒有教不好的孩子,只有不會教的老師。”
“我愛我的學生,我愛他們。”何繼善在一次接受媒體采訪時說,“我甚至不敢想象,哪一天突然沒有學生了,我會是什么樣子。我想,等我沒有學生的那一天,我的生命已經終結。哪怕我還活著,我的生命可能也形同虛設,因為我生命中最幸福的源泉斷流了。”
學生們也非常尊敬恩師,他們一致認為,“何老師教會的不僅是專業知識,更是做人做事的準則、嚴謹務實的治學態度、堅守初心的科研擔當、無私奉獻的師者情懷”。
何繼善希望自己能幫助更多的學生。2002年12月,為了獎勵在教學、科研和高新技術開發等工作中作出貢獻的教師和學生,何繼善基金會成立,專門資助有益于國家建設的科研項目及社會公益活動。每年有20~50名學生獲得該獎學金,至今已有近1000名學生獲得資助,不少人成為行業骨干。
“大手”拉“小手”,科學路上向前走
何繼善還積極投身科普教育,推動湖南省科學技術館的建設,為全民科學素養的提高作出了重要貢獻。1995年,他獲得湖南省科技興湘獎;2002年,他被評為全國科普工作先進工作者。
30多年來,何繼善深入基層,根據不同對象、針對不同問題,作各種科普報告200多場,足跡遍及三湘四水以至全國各地。
何繼善在科普工作中留下諸多感人故事。記得2000年中秋節晚飯后,他到辦公室為節后赴京作科普報告做準備。忙至深夜下樓時,他不慎摔倒致左腳嚴重骨折。面對即將到來的報告,身邊工作人員都認為他會取消行程,他卻堅持:“這是早就定好的,不能因我一人耽誤眾人時間。”最終,工作人員攙扶著他前往機場、一路護送赴京,他順利完成了報告。
回湖南后,即便在骨折住院治療期間,何繼善的科普工作也未中斷。不到一個月,他坐著輪椅先后到中南大學、湖南望城縣一中及相關單位作了6場報告。為查閱資料,他艱難地從輪椅站起,拄著拐杖在辦公室書架間緩慢挪動。每次作報告時,他拄拐登臺的身影讓聽眾們肅然起敬,會場屢屢響起長時間的掌聲。
憑借這份執著,何繼善累計為20萬人次開展科普報告與講座。他的講述深入淺出、形象生動、深受喜愛,受眾涵蓋領導干部、一線職工、工人農民,其中學生是最多的。
何繼善最重視的還是青少年的愛國教育。2008年,在紀念“七七事變”71周年的日子里,何繼善決定將翻譯的《虎口拔牙》一書免費贈送給學生們。該書是美國“飛虎隊”飛行員唐納德·斯·洛佩茲的戰斗回憶錄,相似的經歷讓何繼善感慨良多,“書中故事我感同身受,它激起了我太多的回憶,思緒中飽含著對日本帝國主義的無比仇恨和對今天和平生活的溫馨與幸福的熱愛”。
他帶著這本書在湖南省部分大中小學,開展“紀念‘七七事變’,發揚飛虎隊精神”的巡回演講及贈書活動,目的就是讓更多學子受到愛國主義教育的熏陶。
何繼善很喜歡青少年,跟他們在一起,他常常忘記年齡,感到自己正青春。何繼善重視青少年的成長,只要收到與其相關的邀請,無論面臨何種困難,他都會堅持出席。每當看到他們擠滿教室的情形、熱情求知的眼神,他的內心便會涌起由衷的喜悅,同時也更強烈地感受到培養青年學子的重大責任。
何繼善常說,“科學事業是接力事業,只有薪火相傳才能推動科學事業拾級而上。我們要在青少年的心目中播下科學的種子,播下愛國主義的種子,為未來的科研事業培養后備軍。”
(作者系中南大學教授)
《中國科學報》(2025-10-31 第4版 印刻)
|
|
|
免責聲明:本文僅代表作者本人觀點,與全球礦產資源網無關。 文章內容僅供參考,不構成投資建議。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。 |
|
|
|