作者：记者 杨晨 来源： 发布时间：2024-9-14 21:28:42

何继善：探深地万米 做“中国创造”

  对中国工程院院士何继善来说，他的征途在广阔却隐秘的深地世界中。

  过去60余年里，他致力于地球物理理论、方法与观测仪器系统的研究，创立并发展了以双频激电法、伪随机信号电法、拟合流场法和广域电磁法为核心的地电场理论体系和相应的系列仪器，为国家油气勘探、深部找矿、地质灾害防治、城市物探等提供了全新的技术手段。

  这些领先世界的“中国创造”，在为国家资源安全提供技术保障的同时，也将能源自主权紧紧握在我们自己手中。

  但谈及过往工作，何继善谦虚地说“惭愧”。他认为，做这些事是本分，是为国家需求而做。

  如今耄耋之年的何继善，仍然生活自律，关心国家大事，每天满负荷工作。他还经常吟诗作赋、挥毫泼墨。最近，他正在将住处的一间房改成模拟实验室，方便团队做研究。不过他说，真正的实验室在广袤的大地。

 

心怀大志 向往崇山峻岭

 

  因日军侵略而颠沛流离的经历，让年少时期的何继善坚定了努力读书，改变国家积贫积弱面貌的决心，父母也十分重视他的教育问题。奈何逃难和恶性通货膨胀，迫使何继善多次辍学。

  1949年中华人民共和国成立，何继善获得了人生第一个工作机会。几年后，国家实施第一个五年计划，何继善走到工业建设第一线，前往湘东的钨矿当化验员。

  除了给矿场做化验，何继善还化验当地地质队送来的样品，因此有机会听地质队队员讲述于崇山峻岭间探索的精彩故事。这让何继善的心中充满了向往，“感觉他们很神秘，很了不起”。

  尽管上岗前参加了培训，但何继善总觉得基础薄弱，很多文章看不懂，对操作规程不太理解，盼望着“有继续深造的机会”。

  机会很快就来了。1956年，党中央发出“向科学进军”的号召，同时号召具有条件的在职干部报考大学。组织部门本来联系何继善去中南矿冶学院（现中南大学）学习分析化学，但遗憾的是，这一年此专业并无招生计划。

  突然，地质队员们口中神秘的地下世界出现在何继善脑海中，燃起了他更大的求知欲。于是，他报考了东北地质学院（现已并入吉林大学）的物探系金属物理勘探专业。毕业后，他被分配到中南矿冶学院地质系任教。

  从那时起，何继善便开始醉心于给地球“把脉”，翻山越岭、风餐露宿地做考察、搞实验。至今，他仍能细数为了做调查而闯入野外无人区的种种：悬崖边蜿蜒崎岖的山路、山脚穿背心山上套毛衣的温差、只蘸一点辣椒和盐巴调味的伙食……

  实践过程中，何继善有了新的感悟，“发现我们和其他国家，在科学技术方面有不小的差距”。我们如何能够迎头赶上？自己又能做什么？何继善不断思考着。

 

挑战“权威” 设计符合国情的仪器

 

  上世纪60年代后期，何继善因重编教材需收集资料，到广西、贵州、云南、四川、陕西等地开展矿产资源调查。

  当时，虽然云南个旧锡矿资源十分丰富，但浅部已经开采殆尽，深部锡矿的探测工作也因地形陡峭崎岖对电场的畸变而举步维艰。当时地方冶金局利用的“坐标网转换法”这一地形改正方法，并不能降低地形因素对地电场分布的影响，因此探测误差很大。

  坐标网转换法是从苏联引进发展的，是一项全国推广的成果。而在云南开始研究后，何继善发现，坐标网转换法的基本数学依据是“保角映射”，这是一种二维理论，但野外环境都是三维立体的。

  在查阅资料并反复计算、实验后，何继善大胆提出了点源场电阻率地形改正方法，帮助当地很快找到了锡矿，预测准确率达85%。“可以说是奇迹了。”何继善为此感到骄傲。

  这件事也让他意识到，电法探测仪器的设计和利用，不能盲目地实行“拿来主义”。“仪器本身凝聚了设计者的思考，它应该符合国情，体现我们国家的特点。”

  何继善认为，中国国土区域经历了多次大的地质构造运动，矿产资源受到改造或破坏的程度大，导致探测难度大大增加。相比之下，国外地质构造没那么复杂，所以他们提出的理论和技术在中国可能“水土不服”。

  上世纪70年代，国外学者通过将电磁波曲面波方程简化为平面波方程，获得了“视电阻率”参数的近似解，创立了人工源电磁法测定地下电阻率的“可控源音频大地电磁法”（CSAMT法），至今仍被推崇。

  但何继善曾对此方法提出了质疑。“西方学者聪明反被聪明误，把曲面波看成近似平面波，方程简单多了，容易得出近似解，但探测深度和分辨率会受限。”何继善分析道，随着探测深度的加大，CSAMT法的公式误差会迅速加大，其分辨率明显降低。

  为了实现更精细准确的探测，为国家找到更优质的资源，何继善开始了长达10余年的研究，并最终于2005年提出了精确求解地下电磁波方程的“广域电磁法”。他还基于该理论研发出电磁探测成套装备，为勘探工作提供科学支撑。

  从应用效果看，与CSAMT法相比，广域电磁法将探测深度从1.5公里增加至8公里，而且在相同条件下，其收发距离和信号强度都远优于CSAMT法。在何继善看来，广域电磁法“更具生命力”。

 

不计得失 做对国家有用的事

 

  何继善做研究有个习惯，在没有完全把握之前，不立项，也不申请国家经费。

  “不管是双频激电法还是广域电磁法，我都是根据国家的需求去做的，但我没有一开始就向国家要钱。”他说，怕万一失败，造成浪费。

  广域电磁法提出后，何继善自筹经费，启动设备研发和相关实验。2007年，他找到大庆油田相关领导，请求帮忙提供一块深部情况已知的场地，对广域电磁法进行验证。对方欣然应允。

  那年冬天，何继善和团队一起租住在场地附近的小旅馆。低于零下20℃的天气，旅馆却舍不得烧煤。大庆油田的同志们得知后，立刻送来了煤和棉大衣，这让何继善倍感温暖。

  最终，勘探油气的试验取得成功，第一次证明了广域电磁法的探测深度、分辨率以及各项指标，为后续的推广应用工作打下了基础。

  双频激电仪的研制更是花费了何继善不少心血。他专门跑到上海买了包括集成电路在内的5套器件，还请了来自黑龙江、甘肃、辽宁和云南搞维修的技术人员，专门制作仪器。

  技术人员既不懂双频激电的原理，又不了解集成电路，何继善只得给他们集中授课，一边教一边做。其实何继善也是自学成才。大学期间，他只上了电子管相关课程，后来需要的晶体管和集成电路知识，都是自己翻书研读掌握的。

  大概过了一年，大家弄清了原理，做成了仪器。何继善便让他们带着成果各自回到家乡，进行试用推广，最终达到了预期的效果。何继善很高兴大家的付出没有白费。

  “我的每一次设计发明，都是由相应的理论、仪器、技术组成的体系。”何继善说，只提理论、发文章是远远不够的，必须根据理论设计仪器，还要形成一套技术规程，使之在工程中发挥作用。

  做对国家有用的研究，何继善向来不舍昼夜，不计成本。老骥伏枥，志在深地万里。如今，这位年已九十的老人，关注着国家地热资源的合理开发和利用。

  “我国有3条储能丰富的地热带，资源丰富。地热开发相对来说更经济、稳定、环保且安全，对保障国家能源安全有重要意义。”何继善说。近几年，他指导团队在东南沿海、云南等地区，进行了地热分布的探测和研究。

  万事开头难。他盼望着尽快推进地热资源的开发，并早日实现大规模商用，惠及千家万户，为我国实现“双碳”目标添砖加瓦，为践行“为国分忧，为民造福”的理念而不懈奋斗。■

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