给地球“做CT”

谢樱 胡喆

他没读完高中，当过4年矿工，全靠自学考上大学；为了做实验，他变卖过自己的衣物，筹钱买电子元件；为了实地检测，他带着自制仪器，和学生们几乎攀遍了祖国的崇山峻岭；勘探中，风餐露宿是常态，由此他患上了严重的胃病，如今年过八旬却从不停止探索的脚步……

在2019年国家科学技术奖励大会上，中南大学教授、中国工程院院士何继善创立的大深度高精度广域电磁勘探技术与装备荣获国家技术发明奖一等奖。

“矿工院士”的创新奇迹

童年时期亲眼看见过日军飞机对家乡的轰炸，青少年时期因战争举家颠沛流离，热爱学习的何继善在历经坎坷中不断失学、复课再失学。高中都没读完的他，迫于生计当起了矿工，却仍不忘坚持自学。

那时候，矿上没有电，只能点电石灯。电石中往往含有杂质，产生的乙炔气体不纯，臭气难闻。每次下矿之后，何继善就在这臭气难闻的环境中埋头苦读，常常被熏得眼泪直流。

参加工作后，何继善便背着背包，在广西、云南、贵州等地的崇山峻岭调查地质矿产资源。在贵州桑朗，地质队的一台“电子自动补偿仪”出了故障，无人能修，何继善利用自己业余时间研究双频激电的思路，凭着手上的一个万用表、一把螺丝刀，玩魔术般地把仪器给修好了。

“在那个年代，谁都不敢说自己的成果好，更不敢说国外的研究不对。”何继善说。

直到1978年，湖南代表团得到了一张无人认领的奖状——“电阻率法消除异常干扰研究”获得全国科学大会“成果奖”。找了半天，才找到奖项主人就是何继善。他说：“那一刻，我觉得自己的研究终于得到了认可。国家最终还是会重视真正潜心搞研究的人。”

出身矿工的何继善总是在思考，如何用先进的仪器探测地下资源？100年前，美国工程师曾提出电磁感应法并获得专利，但因电磁波向地下传播方程的求解极其复杂，国际上都不得不采用近似公式作定量解释。这种处理方法使得勘测深度小、精度低，且抗干扰能力不强。

没有任何科研经费支持，何继善一头扎进了浩瀚的数据计算中，这一算便是数十年。2005年，何继善终于正式提出精确求解地下电磁波方程的“广域电磁法”。这一成果世界领先，技术与装备能探测地表以下数千米。

打破欧美仪器神话

理论并不只是用来发论文、搞讲座的，为了真正做到“知行合一、经世致用”，何继善又开始了一个长达10余年的科研跋涉：用这一理论研制仪器。

这是个不断完善、永无止境的漫长过程，已84岁的何继善如今仍十分“挑剔”：仪器使用环境的复杂多变，设备的缺陷显现，重新改进投入使用，发现不足再继续改进……

60多年来，无论是宽广的平原、浩渺的海洋、无垠的沙漠，还是荒无人烟的盐碱地，都有何继善奔波的身影：“我们搞地球物理的人，取得的成绩都是靠跑出来的。”

“我永远忘不了2007年的冬天，内蒙古室外温度低至–20 ℃。73岁的何院士，自掏腰包带着我们在大庆油田区块上，在天寒地冻里开展勘探石油气初步试验。”团队成员、中南大学副教授瓮晶波说。

一次，一场“擂台赛”中，在已知地质资料的情况下，对国内外电磁法探测仪器有效性进行对比。包括美国、加拿大、德国等国家的电磁法仪器参赛，均宣告失败。

“我们的广域电磁法所用电流仅为欧美‘先进仪器的五分之一，却轻松地测到了有效数据，打破了欧美仪器的神话。”何继善扬眉吐气。

为人民排忧解难

“想好了就去做”被人称为“何氏风格”，何继善说：“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。”

何继善有无数的发明，但却从来没有想过要先立项、申请科研经费。

“堤坝管涌渗漏探测仪”就是他自费研究出来的成果。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”。

回国后，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。

其实，以何繼善在科研领域的地位和影响力，他要申请立项经费，是轻而易举的事情。而何继善却觉得：“没有人要我们做，也没有人给钱。但我们有责任，科学家有义务为人民排忧解难。”

“小时候，我们渺小，别人强大，祖国饱受欺凌；眼下，许多人总认为外国的月亮比较圆，科学界也总有人幻想全盘照抄、照搬西方的那一套……中国科学家就应该挺起胸膛，撑起中国的脊梁、民族的富强。”何继善说。