給地球“做CT”

謝櫻 胡喆

他沒讀完高中，當過4年礦工，全靠自學考上大學；為了做實驗，他變賣過自己的衣物，籌錢買電子元件；為了實地檢測，他帶著自制儀器，和學生們幾乎攀遍了祖國的崇山峻嶺；勘探中，風餐露宿是常態(tài)，由此他患上了嚴重的胃病，如今年過八旬卻從不停止探索的腳步……

在2019年國家科學技術獎勵大會上，中南大學教授、中國工程院院士何繼善創(chuàng)立的大深度高精度廣域電磁勘探技術與裝備榮獲國家技術發(fā)明獎一等獎。

“礦工院士”的創(chuàng)新奇跡

童年時期親眼看見過日軍飛機對家鄉(xiāng)的轟炸，青少年時期因戰(zhàn)爭舉家顛沛流離，熱愛學習的何繼善在歷經(jīng)坎坷中不斷失學、復課再失學。高中都沒讀完的他，迫于生計當起了礦工，卻仍不忘堅持自學。

那時候，礦上沒有電，只能點電石燈。電石中往往含有雜質，產(chǎn)生的乙炔氣體不純，臭氣難聞。每次下礦之后，何繼善就在這臭氣難聞的環(huán)境中埋頭苦讀，常常被熏得眼淚直流。

參加工作后，何繼善便背著背包，在廣西、云南、貴州等地的崇山峻嶺調查地質礦產(chǎn)資源。在貴州桑朗，地質隊的一臺“電子自動補償儀”出了故障，無人能修，何繼善利用自己業(yè)余時間研究雙頻激電的思路，憑著手上的一個萬用表、一把螺絲刀，玩魔術般地把儀器給修好了。

“在那個年代，誰都不敢說自己的成果好，更不敢說國外的研究不對。”何繼善說。

直到1978年，湖南代表團得到了一張無人認領的獎狀——“電阻率法消除異常干擾研究”獲得全國科學大會“成果獎”。找了半天，才找到獎項主人就是何繼善。他說：“那一刻，我覺得自己的研究終于得到了認可。國家最終還是會重視真正潛心搞研究的人?！?/p>

出身礦工的何繼善總是在思考，如何用先進的儀器探測地下資源？100年前，美國工程師曾提出電磁感應法并獲得專利，但因電磁波向地下傳播方程的求解極其復雜，國際上都不得不采用近似公式作定量解釋。這種處理方法使得勘測深度小、精度低，且抗干擾能力不強。

沒有任何科研經(jīng)費支持，何繼善一頭扎進了浩瀚的數(shù)據(jù)計算中，這一算便是數(shù)十年。2005年，何繼善終于正式提出精確求解地下電磁波方程的“廣域電磁法”。這一成果世界領先，技術與裝備能探測地表以下數(shù)千米。

打破歐美儀器神話

理論并不只是用來發(fā)論文、搞講座的，為了真正做到“知行合一、經(jīng)世致用”，何繼善又開始了一個長達10余年的科研跋涉：用這一理論研制儀器。

這是個不斷完善、永無止境的漫長過程，已84歲的何繼善如今仍十分“挑剔”：儀器使用環(huán)境的復雜多變，設備的缺陷顯現(xiàn)，重新改進投入使用，發(fā)現(xiàn)不足再繼續(xù)改進……

60多年來，無論是寬廣的平原、浩渺的海洋、無垠的沙漠，還是荒無人煙的鹽堿地，都有何繼善奔波的身影：“我們搞地球物理的人，取得的成績都是靠跑出來的。”

“我永遠忘不了2007年的冬天，內(nèi)蒙古室外溫度低至–20 ℃。73歲的何院士，自掏腰包帶著我們在大慶油田區(qū)塊上，在天寒地凍里開展勘探石油氣初步試驗?！眻F隊成員、中南大學副教授甕晶波說。

一次，一場“擂臺賽”中，在已知地質資料的情況下，對國內(nèi)外電磁法探測儀器有效性進行對比。包括美國、加拿大、德國等國家的電磁法儀器參賽，均宣告失敗。

“我們的廣域電磁法所用電流僅為歐美‘先進儀器的五分之一，卻輕松地測到了有效數(shù)據(jù)，打破了歐美儀器的神話。”何繼善揚眉吐氣。

為人民排憂解難

“想好了就去做”被人稱為“何氏風格”，何繼善說：“只要留心自己身邊熟悉的事物，善于發(fā)現(xiàn)問題，到處都能有創(chuàng)新?！?/p>

何繼善有無數(shù)的發(fā)明，但卻從來沒有想過要先立項、申請科研經(jīng)費。

“堤壩管涌滲漏探測儀”就是他自費研究出來的成果。1998年，身在巴西學術訪問的何繼善，在電視上看到國內(nèi)洪水肆虐，心痛不已。潰堤是汛期的最大災害，而管涌是導致潰堤的“第一殺手”。

回國后，他根據(jù)電流場和水流場的相似性，創(chuàng)立了高分辨率檢測堤壩管涌滲漏入水口的“流場法”，并由此研制出世界上第一臺“堤壩管涌滲漏探測儀”。此后，這套儀器在全國準確測定了上百處江堤管涌和20多個水庫大壩滲漏點。

其實，以何繼善在科研領域的地位和影響力，他要申請立項經(jīng)費，是輕而易舉的事情。而何繼善卻覺得：“沒有人要我們做，也沒有人給錢。但我們有責任，科學家有義務為人民排憂解難。”

“小時候，我們渺小，別人強大，祖國飽受欺凌；眼下，許多人總認為外國的月亮比較圓，科學界也總有人幻想全盤照抄、照搬西方的那一套……中國科學家就應該挺起胸膛，撐起中國的脊梁、民族的富強?！焙卫^善說。