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执着创新六十载——记中国工程院院士、中南大学教授何继善
日期:2015年06月08日      中国经济网—《经济日报》

 

何继善在中南大学接受记者采访。

  150幅字,花费整整两天,耄耋之年的何继善院士,戴着老花眼镜,捧一颗赤子之心,一笔一画,亲笔挥毫,为“六一”儿童节前来拜访交流的小学生们每人题写一幅立志箴言,把自己对科学、对创新的无尽热爱和爱国情怀传递下去。

  何继善,中国工程院首批院士,我国著名地球物理学家、教育家、工程管理学家,我国电(磁)法集大成者之一。美国一位著名的地球物理学家曾说,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,何继善是其中一个。

  大山里走出“何霸蛮”

  1934年,何继善出生在湖南浏阳一个小山村。儿时记忆中,刻入骨髓的就是“躲飞机”。日军侵华,长沙沦陷,侵略者的炸弹追到了湘南。何继善清晰地记得,每次空袭,躲进山沟,语文老师在黑板上悲愤写下“还我河山”4个大字。落后挨打的屈辱和恐惧至今难忘。这份刻骨铭心的记忆,成为他日后奋力创新,为祖国探矿的情感基础。

  1956年,在“向科学技术进军”的号召下,何继善以同等学力的身份,考上了长春地质学院。一个偶然的机会,何继善了解到苏联发明了一种“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。正是凭着这种对创新的敏感和执着,才有后来蜚声中外的“双频激电、伪随机电磁法和广域电磁法”。

  “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。这是何继善大学时代萌发的想法。1960年大学毕业,何继善被分配到中南矿冶学院(现中南大学)地质系任教。“文革”中,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”。

  在一次赴贵州矿产资源调查中,地质队的一台“电子自动补偿仪”出了故障,当时谁也不敢修,万一修不好,就会被扣上破坏“抓革命,促生产”的帽子。何继善说,我来修。身边只有一个万用表、一把螺丝刀,竟然把仪器给修好了!从此,何继善有了操作仪器的机会,就悄悄地对仪器进行改进,把“双频激电”的想法放了进去。大山深处,日后在找矿、找油、找水中累计创经济效益千亿元的“双频激电法”,完成了它的第一次野外实战演练。

  之后,他又赴云南个旧找矿。那里的山很陡,云南冶金局在此探矿,正苦于无法解决地形因素对地电场分布的影响。此前,发端于苏联的一种叫做“坐标网转换法”的地形改正方法正在推广。但用这种方法,常常改正比不改更差。何继善敏锐地洞察到这个问题,提出了“点源电场地形改正方法”,取得突出效果,很快找到了锡矿。在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。

  此后,他先后研发出“晶体管自动补偿仪”、“交流电阻率仪”、“高精度电提取仪”、“双频道数字激电仪”、“大功率伪随机广域电磁仪”等一系列具有国际先进水平和自主知识产权的地电场观测仪器和装备。我国地勘部门采用何继善创立的“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,还有胶东的金矿、安徽的铜矿、湖南的有色金属……,找到的金属矿产资源潜在经济价值2000多亿元。运用“双频激电仪”寻找地下水,成功率也在95%以上。

  1986年3月,美国亚利桑纳大学。刚晋升为教授的何继善携“双频激电法”在国际上首次亮相,引起了世界地球物理界的轰动。美国应用地球物理学家霍曼教授评价道,“双频激电理论和实践,是近年来应用地球物理学界的一件大事。”被称为“变频法之父”的世界著名地球物理学家维特教授感叹,“中国在这方面已超过了我们。”

  1994年,何继善当选中国工程院首批院士。此时,距他在云贵大山中进行双频激电的最初试验恰好20年。

  创新就是发现“真问题”

  谈起一生科研体会,何继善说,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。

  “只要留心自己身边熟悉的事物,善于发现问题,到处都能有创新。”何院士说,他的创新“大法”,就是习惯于在产业一线、野外生产中发现需求、发现问题,然后思索是否有解决办法?再去查前沿资料,看看别人有没有做过。如果别人做过了,就借鉴;如果没有做过,自己就大胆去试。突破了,就是创新!

  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。“堤坝管涌渗漏探测仪”就是他自费弄出来的发明。

  1998年,身在巴西学术访问的何继善,在电视上看到国内洪水肆虐,心痛不已。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巡查或派潜水员水下摸探,深水处的管涌无法查找。何继善深锁眉头:“回去我一定要解决这个问题!”

  回国后,经过反复的探索、实验,灵感的火花再一次在何继善脑中闪现。他根据电流场和水流场的相似性,创立了高分辨率检测堤坝管涌渗漏入水口的“流场法”,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上百处江堤管涌和20多个水库大坝渗漏点。2008年汶川地震之后,利用这种仪器,成功探测了四川德阳市的继光水库等3座高危险情水库9个渗漏进水口,为大坝除险发挥了重要作用。“堤坝管涌渗漏检测仪”2005年被国家发改委列为重点产业化支持项目,目前已装备了中国主要省份的水利技术单位和防汛管理部门,为病险水库隐患探测和汛期堤坝查险提供了关键技术支撑和科学抢险决策依据。

  老骥伏枥,壮心不已。近几年,何继善又提出了广域电磁法、伪随机信号电法等大深度电法勘探,其探测深度深达地下五六公里,能用于探测分布于地下4公里以下的火山岩油藏等特殊岩性油藏,还能用以探测煤矿的地下水,以及采空区的分布,提前加以工程治理,能有效避免透水等事故的发生。

  近年,何继善用广域电磁法对湖南丰富的页岩气资源进行探测,又赢得了“湖南页岩气之父”的称号。步入“80后”的何院士仍然保持着年轻的心态、“霸蛮”的作风。69岁那年,何院士“聊发少年狂”,考了个驾照。现在每天4点半就起床,6点多开始写字,一天还要做科研四五个小时。何继善说,我国页岩气开发才刚刚起步,大有可为。他创新的目光,又转向了我国深层能源的开发。