唐天賦

“在地球物理學(xué)界，既懂方法原理，又懂研制儀器的，世界上僅有兩人，中國的何繼善是其中之一?！眹H著名地球物理學(xué)權(quán)威弗蘭克·莫里森如是說。何繼善，我國著名物理學(xué)家，中國工程院首批院士。他創(chuàng)立的雙頻激電法和廣域電磁法等地球物理探測領(lǐng)域的重大理論方法，使中國在頻率域電磁法領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，穩(wěn)居世界領(lǐng)先地位。他和學(xué)生們帶著自制儀器，從山區(qū)到荒漠，從河流到海洋，為推動電磁法理論技術(shù)與儀器裝備變革，增加我國能源與礦產(chǎn)資源儲量做出了巨大的貢獻(xiàn)。

礦坑立志，勇往直前

1934年，何繼善院士出生于湖南瀏陽大圍山山腳下一個(gè)叫橋亭的小山村。此時(shí)正值戰(zhàn)亂，年幼的何繼善跟隨家人在戰(zhàn)火里顛沛流離。直至新中國成立，何繼善才在茶陵湘東鎢礦謀了一份礦砂化驗(yàn)員的工作養(yǎng)家糊口。年輕的何繼善渴望祖國的強(qiáng)大，立志要為祖國尋找一條勘探地下寶藏的新途徑。1956年，在“向科學(xué)進(jìn)軍”的號召鼓舞下，何繼善通過自學(xué)考入長春地質(zhì)學(xué)院物探系金屬物理勘探專業(yè)。大學(xué)四年里，他是全年級唯一的各科全優(yōu)的學(xué)生。

1960年，何繼善從長春地質(zhì)學(xué)院勘探專業(yè)畢業(yè)，被分配到中南礦冶學(xué)院（現(xiàn)中南大學(xué)）地質(zhì)系任教。從礦砂化驗(yàn)員到大學(xué)生，再到大學(xué)老師，身份的轉(zhuǎn)變沒有讓他忘記曾在礦坑里立下的志向。

20世紀(jì)七八十年代，我國礦產(chǎn)勘探使用的多是進(jìn)口或國內(nèi)仿制的變頻儀。該設(shè)備非常笨重，如果去山區(qū)勘探需要用馬車?yán)?，操作起來十分不便。何繼善在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，通過仿制改良是沒有出路的，不能從根本解決問題，必須自主創(chuàng)新，研究新的理論方法，研制新的勘探儀器。

為了探索地球勘探的新理論、新技術(shù)，何繼善藏在深山里做實(shí)驗(yàn)，坐在田埂上搞研究。資金不足，他甚至變賣自己的衣物，籌錢買電子元件，自制儀器。為了實(shí)地檢測，他和學(xué)生們幾乎跑遍了我國不同礦種的礦山。

功夫不負(fù)有心人，一種全新的地球勘探理論橫空出世——雙頻激電法。1986年3月，何繼善攜“雙頻激電法”在國際上首次亮相，隨即引起了世界地球物理學(xué)界的轟動。何繼善基于雙頻激電法研制的雙頻激電儀相較變頻儀不僅更輕便，而且抗干擾能力更強(qiáng)，探測效率和精度更高，最大探測深度可達(dá)1000米。隨后，我國地質(zhì)部門采用雙頻激電儀在甘肅找到了金礦，在河北找到了銀礦，在新疆發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦……僅我國，用它“掃描”出的礦產(chǎn)，價(jià)值就在2000億元以上。

當(dāng)年在礦坑中立下的志向，終于實(shí)現(xiàn)了；那些為此付出的努力，終究收獲了成果。

技以載道，濟(jì)世為民

科學(xué)家們往往具有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感和使命感，他們不僅追求科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，更注重將科學(xué)成果應(yīng)用于實(shí)際生活，解決社會和人類面臨的重大問題。

1998年，正在巴西訪問的何繼善，從電視中看到祖國大地正遭受洪水的肆虐，內(nèi)心久久不能平靜。作為一位科學(xué)家，他深感自己應(yīng)該為消除水患做出努力。潰堤是汛期最大的災(zāi)害，管涌滲漏則是造成潰堤的主要原因，因此快速準(zhǔn)確查明管涌滲漏是汛期處險(xiǎn)的關(guān)鍵。然而，國內(nèi)外當(dāng)時(shí)都沒有準(zhǔn)確查找管涌滲漏的方法和儀器，只能人工拉網(wǎng)式沿堤巡查或派潛水員水下摸探。為了解決管涌滲漏探測難題，1998年年底，何繼善帶著團(tuán)隊(duì)來到號稱“長沙頭上一盆水”的株樹橋水庫，一蹲就是數(shù)月。經(jīng)過反復(fù)探索，何繼善想到了電流場和滲流場具有相似性。據(jù)此，他創(chuàng)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(huán)境下，快速準(zhǔn)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”。1999年，湖南漢壽縣蔣家嘴大堤突然出現(xiàn)特大管涌險(xiǎn)情，何繼善帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間趕到了大堤上。他們用“普及型堤壩管涌滲漏檢測儀”精準(zhǔn)地查到了8個(gè)管涌口，迅速排除了險(xiǎn)情。20多年來，何院士總是“聞汛而動”，為洪區(qū)的水庫大壩“把脈會診”，甚至在86歲高齡時(shí)還第一時(shí)間帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)奔赴現(xiàn)場開展檢測作業(yè)。

知行合一，經(jīng)世致用

過去，由歐美國家研發(fā)的“可控源音頻大地電磁法”是20世紀(jì)八九十年代礦產(chǎn)資源探測的主要方法，幾乎壟斷了所有人工源頻率域電磁法勘探市場。然而，何繼善在研究實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，“可控源音頻大地電磁法”存在理論先天不足、儀器設(shè)計(jì)思想和野外施工方法粗放等問題，致使其探測精度不高，且探測深度難以超過1.5千米，無法擔(dān)當(dāng)國家“深地”戰(zhàn)略的探測重任。如何才能探得深、探得精、探得準(zhǔn)，帶著這樣的思考，何繼善帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)義無反顧地踏上新的科研征程。

“可控源音頻大地電磁法”之所以存在上述詬病，是因?yàn)殡姶挪ㄏ虻叵聜鞑シ匠痰那蠼鈽O其復(fù)雜，國際上一直都是采用定性、半定量解釋，或者是用近似公式對其作定量解釋。面對這道難題，何繼善攻關(guān)不怕難，一頭扎進(jìn)紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算中。科研的進(jìn)行難免伴隨著各種困難的出現(xiàn)，但并沒有讓他退縮。為了檢驗(yàn)自己的計(jì)算結(jié)果，何繼善帶隊(duì)到全國各地進(jìn)行實(shí)地檢驗(yàn)。有一次在大慶油田正值寒冬，室外溫度低至零下20攝氏度，73歲的何繼善院士不顧嚴(yán)寒在試驗(yàn)現(xiàn)場指導(dǎo)，團(tuán)隊(duì)成員是用棉被包裹著儀器完成的試驗(yàn)。

歷經(jīng)十余年的科研跋涉，何繼善終于在2005年正式提出精確求解電磁波方程的“廣域電磁法”。理論研究必須轉(zhuǎn)化應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。何繼善帶著自主研發(fā)生產(chǎn)的廣域電磁儀先后在四川、貴州、湖北、安徽、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆、湖南等地不同地質(zhì)環(huán)境下，開展了不同礦產(chǎn)的探測實(shí)踐，證明了這一裝備可廣泛應(yīng)用于油氣藏、頁巖氣、地?zé)?、金屬礦等礦產(chǎn)的探測上，且具有綠色、高效、低成本等突出特點(diǎn)。2013年，何繼善帶著廣域電磁儀在安徽冬瓜山礦區(qū)開展的“危機(jī)礦山電磁方法有效性比對”中完勝歐美方法和儀器，又一個(gè)讓世界為之驚嘆的“中國智造”誕生了。

近年來，以廣域電磁法為支撐的大深度高精度探測技術(shù)與裝備已將探測的深度延伸到了地下8千米，并被廣泛地應(yīng)用于深地找礦、油氣勘探，極大地保障了我國的資源安全，成為國家“深地”戰(zhàn)略的關(guān)鍵支撐?！按笊疃雀呔葟V域電磁探測技術(shù)與裝備”榮獲2018年國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

何院士認(rèn)為：“最好的人生規(guī)劃就是將個(gè)人的命運(yùn)同國家、民族的命運(yùn)相融合?！弊鳛橹袊こ淘菏着菏俊⒅麘?yīng)用地球物理學(xué)家，耄耋之年的他仍在全國各地奔波，堅(jiān)持投身科普、教學(xué)、科研一線。在何院士心中，只要是關(guān)系到國家和人民福祉的事情，他就勇往直前，而年齡，從來就不是限制他腳步的障礙。未來，何院士還將繼續(xù)懷著對學(xué)術(shù)、對專業(yè)的執(zhí)著，對祖國、對人民的熱忱，繼續(xù)奔赴每一場探礦之旅。