http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-06-07
（创新中国·科技领航者）院士何继善：为地球把脉
何继善在中南大学接受记者采访（5月25日摄）。 新华社记者 李尕 摄
何继善在中南大学接受采访说到往事时不禁眼眶湿润（5月25日摄）。 新华社记者 李尕 摄
新华网长沙６月７日电（记者谢樱）在国际科学界，他声名赫赫，从山区到荒漠、从海洋到河流，把脉地球，寻找矿产。
在教育科普领域，他数十年如一日，兢兢业业、不辞辛苦，只为给学生、孩子们“带去一丁点儿好的影响”。
他就是地球物理学家、中国工程院院士何继善。
他让矿产更“富有”
“学习是我最大的渴望。”何继善说。由于家境贫困，好学的何继善没能读完中学。在钨矿工作４年后，全靠着自学，他如愿考上了大学。
如今已八旬的他，依旧保有着一份浓厚的“矿工情节”，每年都奔走在世界各地的野外，把人们认为枯竭的空矿，“变”成一座座资源储存丰富的“金矿”。
何继善是双频激电法、伪随机信号电法和广域电磁法的奠基人。他创立和发展的以双频激电法和伪随机信号电法为特色的勘探地球物理理论体系，能深入探测地表以下10多公里深的区域，突破了国外仅能探测地下几公里的限制，被国际上誉为应用地球物理界的重大事件。
“我从事的地球物理探测，就好比给地球‘做ＣＴ’。”何继善说，几十年来，在山区、荒漠戈壁或是盐碱滩，何继善运用他特有的各种探测法和仪器获取相关信息数据，从而判断我们脚踩的大地底下，是否储藏石油、矿产之类的宝藏。
１９８６年３月，刚晋升为教授的何继善携“双频激电法”在国际上首次亮相，即引起了世界地球物理界的轰动。被称为“变频法之父”的地球物理学家维特教授对何继善说：“我们落后了，中国在这方面已超过了我们。”
据统计，何继善根据自己创立的这些新方法发明的找矿仪器装备，找到了金、银、铜、铅等一大批矿产资源，累计价值超过２０００亿元，运用“双频激电仪”寻找地下水的成功率在９５％以上。同时，双频激电法也在国外开花结果，广泛应用于伊朗、巴西、澳大利亚、秘鲁等国的矿产勘查中。
最让何继善兴奋的是，他正用广域电磁法对湖南丰富的页岩气资源进行探测。“天然气是一种较为清洁的能源，近年来已在全球能源领域掀起一场革命。经探测，湖南省页岩气的地质资源量为１０万亿立方米，可采资源量２．５万亿立方米，够湖南用几百年。”何继善说，他向湖南省提出了“气化湖南”的建议，已写进了省政府工作报告。
储量丰富的页岩气的发现，对“缺煤、无油、少气”能源饥渴的湖南来说，犹如在荒漠中发现了绿洲。
何继善在中南大学接受记者采访（5月25日摄）。 新华社记者 李尕 摄
“想到了就要做出来”
水患自古以来就是中华民族的“切肤之患”。１９９８年夏天，正在巴西访问的何继善，从电视里看到中国正遭遇百年不遇的特大洪灾，洪水的肆虐深深震动了他的心。何继善在心底反复问自己，“一直钻研的水资源与水环境探测，是否能为消除水患做点什么呢？”
溃堤是汛期的最大灾害，而管涌是堤坝的“第一杀手”，９０％以上的溃堤是由管涌渗漏造成的。国内外当时都没有查找管涌的科学方法和仪器，只能人工拉网式沿堤巡查或派潜水员水下摸探，不仅效率低、危险性大，而且探测结果又不精确，也无法查找深水处的管涌。
号称“长沙头上一盆水”的株树桥水库，海拔１６２米，比长沙城高出了１２０多米，总容量２．７亿立方米，每秒渗漏量１．６立方米，居同类水库的世界第二。由于水深达５０多米，库底覆盖了六七米厚的石渣等，准确渗漏点几年都没有找到。一旦发生险情，后果不堪设想。
１９９８年底，何继善带着他的团队来到了株树桥水库。“老师在这里一住数月，甚至春节也在这里度过。”他的学生、中南大学地球科学与物理信息学院副院长柳建新说。
终于，何继善根据电流场和水流场的相似性，创立了全新的探测堤坝管涌渗漏隐患的“流场法”，研制出世界上第一台能在汛期恶劣环境下快速准确探测堤坝管涌渗漏入水口的仪器设备——“普及型堤坝管涌渗漏检测仪”。经水下电视录像和工程实践证实，准确率达１００％，为水库堵漏提供了准确的信息。
１９９９年主汛期，汉寿蒋家嘴大堤出现涌水量高达每秒１．５立方米的特大管涌险情，大堤随时面临崩溃的危险。何继善派出助手紧急赶赴现场，迅速准确地探查到８个管涌。经过全力封堵，大坝转危为安。
10多年来，何继善先后奔赴全国10多个省份，测定了１１０多处江堤管涌和２０多处水库大坝渗漏点，准确率１００％，避免了重大经济损失。“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。
美国地球物理学家弗兰克·莫里森说，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。
“正是因为何院士方法、仪器都懂，所以他总是能第一时间将自己的想法制作出成果。”中南大学博士生导师温佩琳说。
现在，高龄的何继善仍然想法多多、发明不断。无人直升机上的抗干扰磁力、磁激生骨仪的仪器、克服了地球电磁感应的大深度机电仪，甚至自己用电阻丝做的电热毯……
“这些都是老师‘想到了就要做出来’的发明，却从来没有想过要先立项，再向国家申请科研经费。堤坝管涌渗漏探测仪也是他自费弄出来的。”柳建新说。
何继善在中南大学接受记者采访（5月25日摄）。 新华社记者 李尕 摄
热衷科普的顶级科学家
“做一件事，我就尽量要把它做到更好。”何继善这样总结自己的处世哲学。
身为教育工作者，何继善数十年如一日恪守着他的职责。“几十年来，不管是当助教还是院士，所有的课，几乎都由他自己来备课、讲授。最辛苦的时候，每天从上午的第一节一直上到下午的最后一节。”柳建新说。
作为国内唯一一个连任三届的省科协主席，何继善还热衷于给孩子们上科普课。“站在国际科技最前沿的院士，来讲授‘小儿科’的基础科学知识，是不是太‘大材小用’了？”面对这样的问题，何继善总是说，“孩子们就是一张白纸，祖国的未来掌握在他们手中。我现在做的，只要能为孩子们带来一点点好的影响，哪怕再辛苦都是值得的。”
今年“六一”前夕，老人花了一个多星期的时间，书写了１００幅内容各不相同的励志名言书法作品，送到１００名中小学生手中。此外，何继善还在电脑前一张一张图片、一段一段文字仔细编排，制作出了精美的科普讲座ＰＰＴ，“我讲课的东西从不让别人帮忙，因为只有自己做的才能讲得得心应手”。
“科普大家”何继善如今已经跑遍湖南１４个市州，为中学生等做各种科普报告２００多场，听众达２０多万人次。不仅如此，他还把科普报告的课堂“搬”到了北京、甘肃、黑龙江，乃至国外。
为了做科普报告，何继善花６万多元购买了多媒体设备，自己学习制作多媒体课件。有一次左脚严重骨折，他叫人把他背上飞机、抬去现场，只为完成一次科普报告。在脚伤住院的近两个月时间里，除参加科协活动外，他还先后做了６场科普报告。“何院士一条腿用石膏固定着不能弯，坐不下来，这几场报告，他都是用一条腿站着讲完的。”柳建新说。
做报告时，看到学生们挤满教室，趴满窗口的情形，何继善内心就会感到无比的快乐，也深觉为祖国培养青年学子的责任重大。
“只有把接班人培养好了，国家才有未来。”何继善说。
[新华网]
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把"空矿""变"成"金矿" 何继善为地球"把脉"
据湖南日报（2012年）4月22日报道（记者 秦慧英 刘银艳 通讯员 周科际 瓮晶波）他是我国首批工程院院士，人们称他为“把握地球脉搏的人”。
他将人们认为已经枯竭的“空矿”，“变”成储存40亿吨金矿石的“金矿”；他用钻研地球的精神自学书法，将其演绎得潇洒自如；他倡导科普，“大手”拉起无数“小手”，在许多青少年心里画下科学的“根”。他对地球的探索从未止步，从广袤的陆地，到深邃的海洋，他在他的地球物理国度里，任想象力自由飞翔——
年近八旬的何继善，长相儒雅，依然风度翩翩；作为工科教授，写起嵌名诗联，文思泉涌，笔走龙蛇，颇有文人风范。他既是思想家，又是发明家。美国著名地球物理学家弗兰克·莫里森曾说，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。
4月13日，记者在中南大学采访，说起何继善院士，大家都说，他是地球上的“全能”人。
“人类对地球的了解只有万分之一”
4月22日是第43个“世界地球日”，关注地球这个目前人类唯一赖以生存和栖息的星球，理解“珍惜地球资源”的深意，何继善自有独特的见地。他说，珍惜地球资源，应该建立在了解地球的基础上。对地球，我们每个人都很熟悉，但是，熟知并非真知，地球平均半径是6371公里，人类对地球的了解，比较清楚的不过几十米深，有时候为了了解矿产资源，也打过一些几百上千米的钻孔，但即使是超深钻，也就一万多米。而且，钻孔探测只不过是“一孔之见”，常常失之偏颇。“相对地球半径来说，我们对地球的了解只有万分之一。”
“我从事的地球物理探测，就好比给地球‘做CT’，希望对它有比较深入的了解。”几十年来，在山区、荒漠戈壁或是盐碱滩，何继善就是运用他特有的各种探测法和仪器获取相关信息数据，从而判断我们脚踩的大地底下，是否储藏石油、矿产之类的宝藏，是否暗含管涌、水害这样的危险。78岁的何老精神矍铄，也正是源于无数次踏进他在野外的各个“大自然实验室”。
地球物理学在我国兴起于上世纪50年代，主要是运用地球物理方法如电法、磁法、人工地震等，捕获被测物体反馈回来的信息，寻找各种矿产资源。自上世纪70年代运用“双频激电法”及系列仪器创造了数以百亿计的矿产财富之后，何继善就一直致力于对地球的深度探测。他说，我们国家已经有能力、而且需要开发深部的矿产资源。
他新发明的广域电磁法、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，用以探测分布于地下4公里以下的火山岩油藏等特殊岩性油藏，能克服一般可控源电磁法的局限；用以探测煤矿的地下水空区的分布，提前加以工程治理，就能有效避免透水等事故的发生。4年前，这一方法已在淮南煤矿大显神威。而最让何继善津津乐道的，是现在他对湖南丰富页岩气资源的探测。湖南省页岩气的地质资源量为10万亿立方米，可采资源量近2万亿立方米。
我国除了有960万平方公里的陆地，更有473万平方公里的海洋。他又将目光从陆地转向广阔的大海。“海洋资源太丰富了，海洋石油是陆地的一倍。”作为国家高技术研究发展计划第一届海洋专家组成员，他将电磁法引入海洋勘探领域，《海洋电磁法》一书即将付梓出版，里面就将所有能进行海洋勘探的电磁法搜罗其中，当中有很多先进的方法，还有待后人去进行现实的验证。
住院也能帮病友搞出发明
在何继善的实验室，一台台老式收音机大小的探测仪器，整整齐齐摆放在玻璃柜里。其中一台名为“磁激生骨仪”的仪器很是另类。何继善说，这是他生病住院的时候，意外想到的发明。1981年，他因患颈椎病在长沙366医院（现为长沙武警医院）住院，当时医院里还住了很多骨折患者。有一天，医生拿来一篇英文文章和他讨论，文章里面提到，利用磁场可以治疗骨折。他当场就说，回去以后要做一台仪器过来。这个随口说说的仪器，很快变成现实中的磁激生骨仪。很多人尤其是老年人骨折后，通过磁激生骨仪的磁场激发，骨心愈合时间缩短了一半。这个仪器还获得了武警总部颁发的科技进步奖。
这正是典型的何氏风格：做仪器，为的是实现一种思想，一种方法原理。
1998年，何继善在巴西进行学术访问时，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沿堤巡查或派潜水员水下摸探，效率低，危险性大，结果也不精确。他跟同行的省科技厅厅长说：“回去以后我要解决这个问题。”
经过艰难的攻关，他创立了一套探测堤坝管涌渗漏隐患的全新理论——“流场法”理论，并由此研制出世界上第一台“堤坝管涌渗漏探测仪”。1998年11月，他得知浏阳株树桥水库严重漏水，水位为海拔162米的株树桥水库，如同高悬在长沙人民头上的一盆水，一旦决堤，后果不堪设想，他就带着几个助手，火速赶到株树桥水库搞测量。1999年元旦，大雪飘飞，他们仍在水库的船上探测。结果，堤坝管涌渗漏探测仪的“处女秀”非常成功，很快找到渗漏点。此后，这套仪器得到广泛应用，在全国准确测定了110多处江堤管涌和20多个水库大坝渗漏点。
现在，何继善的发明仍然不断，无人直升机上的抗干扰磁力仪，克服了地球电磁感应的大深度激电仪，都是何继善想到了就要去做出来的新发明，却从来没有想过要先立项，再向国家申请科研经费。
“创新应该深入社会的骨髓”
对于记者在采访前就提出的为本报“人物”版题词的请求，还没商量内容呢，他早已提笔写下了“心忧天下，敢为人先”。
在何继善看来，这最能体现湖南人的精神。他说，在第一次工业革命的标志——瓦特式蒸汽机发明之前，英国政府就十分鼓励创新，甚至将提倡发明的告示贴到了监狱里。瓦特式蒸汽机的出现，正是得益于这样一种全民创新的社会氛围。“我们也需要这样的氛围，这样才能把创新型湖南建设好，创新应该深入社会的骨髓。”
“比如盖一栋楼，不仅总工程师、设计师需要创新，现场施工的人，也需要创新，看如何缩短工期，又能提高质量。”
对于自己的团队，何继善也总是鼓励他们去研究新的东西。很长一段时间，何继善与他的团队进行野外探测时，是用光纤连接来保证几十上百台仪器的数据传输，相当麻烦。何继善就要求他的实验室作改进，从第一代的光纤传输，改进到无线传输，再到最新一代的智能化自动记录。而这样的不断改进，做仪器的公司是想不到的。
他担任省科协主席期间，在他的推动下，湖南选手在全国青少年科技创新大赛中，连续几年进入前三名。
“大手”爱牵“小手”
“大材”更有大用
作为国内唯一一个连任三届的省科协主席，何继善还热衷于给孩子们搞科普讲座。人们说他“大材小用”，他却认为是件挺赚的事。“小孩子，他是一张白纸啊，如果我讲的东西，能够在上面‘画’一个根，将来能发芽，开花，那是很了不起的事情！现在不是流行‘大手’牵‘小手’嘛。”何继善至今记得，自己小时候听到老师不经意一句话，却影响了他的一生，所以，现在只要对方提要求，只要自己有时间，这样的科普讲座他觉得多多益善。他的科普足迹更是遍及湘西、湘南等很多边远山区，在许多青少年的心里，“画”下了科学的“根”。
不过，他“大材大用”的时候更多。1990年，何继善在湘西参加省地质学会的研讨会，得知当地的湘西金矿已经“矿空人要走”，大家认为这个矿开采到了700多米深，没什么好开采的了。何继善带着助手前去探矿，运用他的双频激电等理论，成功探明矿区深部还有40亿吨金矿石。一个“空矿”瞬间变成真正的“金矿”。如今，更名为“辰州矿业”的湘西金矿已经成功上市，风生水起。
页岩气，蕴藏在致密页岩中的非常规天然气，是世界能源的“新宠”。美国对它的利用，10年时间增长了将近14倍，2011年产量达1720亿立方米，大大超过我国1000亿立方米的天然气总产量。在论证页岩气在湖南有着相当丰富的资源后，站在科学前沿的何继善，从2009年开始，便大力倡导对页岩气的开发，并提出了“气化湖南”的口号。湖南现在每年消耗的12亿立方米天然气全靠外输，“湖南可开采的2万亿立方米页岩气是个什么概念？我们算一算能用多久？即使用气量再增加几倍，那也超过几百年！”说到这儿，他的手拍打着办公桌，一直平和的语气忽然提高了几度。
“湖南开发页岩气，就能改变湖南的能源格局；中国开发页岩气，就能改变中国的能源格局。”让何继善感到欣慰的是，在湘西等贫困地区有大量页岩气分布，一旦启动页岩气开发，这些地区的贫困面貌将得以改变。目前，页岩气开发已写进了湖南省政府的工作报告。
“自学对一个人来说，是非常重要的能力”
就在采访之际，几个学生走进会议室，原来是学校的“和谐中南基金”要搞慈善拍卖助学，来向何继善求墨宝，对这个助学机构，何继善每年都会无偿提供墨宝。
何继善长于书法，风骨中蕴含柔美。他的工作人员颇为头痛地告诉记者，9月份，他要去香港参加一次聚会，中国工程院院士书画社社长早下了任务，让他写10幅字带过去，从规格、字体，到内容，幅幅要有变化。每天都如此繁忙的何院士，还不知道什么时候有时间写出来。不用说，在这样的聚会上，院士们也会大秀才艺，琴棋书画，样样了得，又岂能少得了他身为院士书画社副社长的风采。
读何继善的研究生，都能享受一项福利，就是毕业论文答辩后，会得到一幅由何继善亲自构思题写的嵌名联。如此功底了得，记者自然也想验证一番，来到已铺开笔墨纸砚的书桌，记者递过名片，不到一分钟，他已经挥毫泼墨了，原本平凡无奇的名字，经他构思嵌名，顿时变得意味深长——
“银汉当空天万象，艳阳高照气千重”；
“慧海遨游人添智，英华奋发业专精”；
“立马昆仑言壮志，亮展心胸照长虹”……
很快，一幅幅汪洋恣肆的书法作品呈现在大家面前。何继善说，他写字喜欢表达潇洒飘逸的感觉，但问及他最喜欢哪位诗人时，却是具有现实观照精神的杜甫。
“如果有高人指点，我会进步得快一些。”何继善的书法全靠自学，中南大学“地学楼”那隽秀的题跋，就出自他的笔下。
自学是何继善的强项。如今已能翻译英文原著，说得一口流利英语的他，1984年在美国用英语作报告时，还“说得结结巴巴的”，回来后，他就开始自学英语口语。在他看来，自学对一个人来说，是非常重要的能力，学校里教的东西，“其实只是入了门而已”。
■人物小档案
何继善，湖南浏阳人，1934年9月出生。著名应用地球物理学家，中国工程院首批院士，湖南省科协名誉主席，中南大学教授，博士生导师。曾任中南工业大学校长，湖南省科协主席,中国工程院能源与矿业工程部主任，中国地球物理学会副理事长。
曾获全国科学大会奖，两次获得国家发明奖，两次获得国家科技进步奖。他提出的“双频激电理论”以及研制的双频激电仪，为国际首创，运用这一成果为我国探明矿产潜在经济价值达500多亿元人民币；并研制出了世界上第一台“堤坝管涌渗漏探测仪”。
[新华网-湖南日报]