中国固体地球物理学的开拓者曾融生:开创的秘诀是专注做事

爱尔兰作家萧伯纳说:“人生不是一支短短的蜡烛,而是一支暂时由我们拿着的火炬。我们一定要把它燃得十分光明灿烂,然后交给下一代的人们。”

曾融生,我国固体地球物理学的火炬,用自己毕生的精力,抒写出科学家最广阔的成就,以遍插桃李的无私之心,照耀着固体地球物理科研的未来。

有一分热,发一分光。他是我国著名固体地球物理学家、中国科学院院士、中国地壳深部构造研究工作的开拓者。他在我国深地震测深、宽频带流动地震观测等方面做了开创性的工作,在深部构造与动力学、青藏高原隆升机制、地震构造与发震机理等领域取得了卓越成就。

曾融生

谈起取得如此多开创性成就的缘由,他诚挚而朴实地回答:“做事情要专心致志,在一个时间里只专心做好一件事,肯定能做得比较出色,而同时去想干几件事,反而哪件事也干不好。”

自从相识物理、进入固体地球物理领域,他的一生都专注于此。

1.千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金

1924年8月16日,曾融生出生在福建省福清县的牧师家庭,家境不错。他的父亲接收过良好教育,氛围和谐。父母的言传身教,让他习得了办事认真的习惯、对人诚挚的品质。

1938年,他进入福州英华中学读高中。由于英华是教会学校,一些课程由外籍教师讲授,授课几乎都用英文,这对曾融生来说有些艰深吃力,他总是在下课后抱着字典刻苦学习。通过坚持不懈的努力,一点点取得进步。这为他以后研读英文文献打下了良好基础,也让他能够在国际会议上与国外同行得心应手的交流。

高一结束后,他所在的班级接教育部通知前去“民教”,即到农村义务教书,他便到福清跟随当地的一位老师做教员,负责教授3-4年级自然课。虽然懂的不是很多,但他不怯场。一年的教书时光很快过去了,青灯破庙与食不果腹让小小年纪的他开始了解人生并学会独立生活,异常珍惜读书机会。

大学时代的曾融生

1942年,曾融生以优异的成绩被保送到厦门大学数理系。当时厦门大学有许多有名的教授开设的近代物理、数理方程、高等电磁学等课程。这让热爱物理的他如鱼得水、如饥似渴地钻研学习,尤其萨本栋校长讲授的《微积分》课程让他受益匪浅。

1946年,由于成绩优异,他大学毕业顺利留母校数理系任助教。

2.志当存高远,敢为天下先

1947年,曾融生辗转到北平研究院物理研究所任顾功叙先生助手。顾功叙先生自美回国已从事地球物理勘探研究工作近十年,是国内非常知名的地球物理勘探专家,当时正在开展中国境内重力观测,进行大陆均衡研究工作。

曾融生勤奋好学、苦读文献,1949年与顾功叙联名在《地球物理学报》上发表了题为《中国境内208处重力加速度测点之海陆均衡变差》的论文,并从此正式开始了他在固体地球物理学领域的研究。

1949年曾融生(左一)在北京官厅水库选址

1950年,中国科学院地球物理研究所成立,原中央研究院气象研究所和中央地质调查所地球物理部分以及北平研究院物理研究所的地球物理勘探部分合并为中国科学院地球物理研究所,下分四个组,曾融生进入地球物理勘探组工作。

在此期间,他先后到鞍山和湖北大冶进行磁法探矿,并在大冶距尖林山山顶数米处发现磁异常,经钻井后在40米深处果然发现了含铁层,为大冶铁矿的开发立了一功。

1951年6月,曾融生(右九)在湖北大冶与同事合影

为改变野外勘探工作中仪器过于笨重操作不便的情况,1953年,曾融生设想用电子线路来改进电阻率仪器。经反复实验后终于获得成功,并在《地球物理学报》上发表了题为《真空管的地电阻探矿仪》。这是他独立从事地球物理实验研究以来的第一篇论文,应算是他的处女作。

1956年,曾融生随傅承义先生到北京大学组建固体地球物理教研室,并在那里讲授地球物理勘探课程。

1958年-1964年,曾融生主持在柴达木盆地进行低频地震测深试验,柴达木勘探地壳构造研究计划取得可喜的成果:在柴达木盆地西部鱼卡—甘森和东部的大柴旦—格尔木两条长度各120千米的剖面上,分别获得清晰的莫霍界面广角反射波,同时接收到地壳内其它界面的反射波;此外,在柴达木盐湖,获得清晰的回折波以及相当完整的多次波。

他带领团队从地震波的理论出发,详细分析了所获得的极强的续至波的性质,鉴定出不同类型的震相,并发现西北地区地壳中20-30公里深处存在一个高速层,该发现在地壳结构研究中具有开创性的意义。

1964年,曾融生响应中央支援三线、支援大西南的号召,迁往中国科学院地球物理研究所昆明地球物理研究所,并组建领导地震研究室,开展地震研究工作。

文革结束后,曾融生回到北京,开始了他研究的春天。文革期间艰难条件下他的思考和成果相继发表,并在1978年获得了全国科学大会奖。

1984年,文革期间开始酝酿的66万字巨著《固体地球物理学导论》在科学出版社出版。这是我国第一部完整系统地论述固体地球物理理论和应用的重要论著,对地球物理科学研究和教学起了重要作用。

1980年4月曾融生(右二)与国外专家参观云南省地震局台群管理处

1991年至1992年,曾融生主持中美合作项目,利用宽频带流动地震观测技术,在青藏高原内部沿青藏公路布设了11个临时地震台站。这是国际地学界首次在青藏高原布设的由国际先进宽频带数字地震仪组成的地震观测台网,成为青藏高原深部构造研究的一个新里程碑。

曾融生院士与美国地球物理学家吴大铭先生在青藏高原内部探测时留影

3.桃李不言,下自成蹊

除了在科研领域取得的一系列开创性成果,曾融生还为国家培养了大批优秀的科研人才,为我国的物理教育事业做出了伟大贡献。

从上世纪50年代初开始,他就开始关注人才培养问题。当时新中国成立之初迫切需要矿产资源,物理勘探工作成为重中之重,而物理研究领域人才奇缺。在这种情况下,顾功叙先生倡导并开办了多期地球物理勘探培训班,曾融生因数理基础好且熟悉地球物理勘探的专业知识,毅然担起培训班的辅导老师的责任,为学生们答疑解惑,并带领学生到东北鞍山等地野外实习。这些培训班的学员后来都成了中国能源勘探领域的骨干力量。

1962年,曾融生开始招收研究生。提起当时的情景,他的第一位研究生、中国科学院院士陈运泰回忆道,自己毫不犹豫地报考曾先生的研究生就是因为一次在王子昌先生讲授的“地磁学”课堂上有幸看到了曾先生撰写的“岩石的磁性”讲义,高瞻远瞩的科研论断让他瞬间折服,并暗暗决定有机会一定要拜曾融生先生为师。

2009年1月9日曾融生院士在北京国家地球观象台

到2014年,曾融生培养指导了30多位硕士和博士研究生。对于每个学生的学术论文,从选题、文献阅读、计算方法、数据处理,直至论文形成,他都要认真检查,并提出修改意见。

他时刻告诫学生们:对科研工作要有严谨的科学态度,切忌浮躁。只有能静下心来,耐得住寂寞,坐得住冷板凳,全身心投入科研工作中去才能有所收获。

2019年10月22日,曾融生在北京逝世,享年95岁。

几十年来,他为祖国培养了大批地球物理和地震学研究人才,许多学生已成为地质矿产、地球物理和地震研究部门的栋梁和骨干。虽然,他献身固体地球物理学的一生宣告结束,但他那严谨的学风、专注的品质伴随着一项项的成果永远激励着固体地球物理人前进。


采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院

参考文献:

1.《曾融生口述访谈资料》,老科学家学术成长资料采集工程

2.《曾融生:执著追求,开创地球深部》,中国地质大学

3.《探向地球更深处——追记著名固体地球物理学家、中国科学院院士曾融生》, 光明日报

4.《曾融生:中国地球深部构造研究的开拓人》,当代中国的地震事业

5. 本文图片来源于中国科学家博物馆(网络版)