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永不干涸的那瓶水(大家谈人生)

陈 颙
2025-08-0305:55 | 来源:人民网-人民日报222
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百度 中国的伟大发展成就是中国人民用自己的双手创造出来的,是一代又一代中国人接力奋斗创造的。

  2025-08-03凌晨,河北邢台地动山摇。那是我第一次直面地震的残酷——8000余人丧生,近4万人受伤,废墟之上弥漫着无助与悲痛,惨烈景象深深烙印在我的记忆中。刚从大学毕业的我被派往震区,从此与地震科学结下了一生的羁绊。

  在邢台地震现场的工作艰苦而充实。白天我要去各个地震台取地震图,当时专业司机不会久留,我便成了兼职司机。除了取图,还要维护和维修各种地震仪器。这些仪器就像我的亲密伙伴,我从最基础的操作学起,一点点熟悉它们的构造和原理。仪器坏了,我就小心翼翼地检查、修理,那种看着仪器“起死回生”的心情,至今仍让我难以忘怀。夜晚,我蜷缩在帐篷里分析数据,没有计算机的年代,得用铅笔和计算尺计算震源参数。

  1968年,我与妻子杨杰英在邢台结婚,新的、没有用过的干打垒猪圈,是我们的抗震新房:一个盆,白天当脸盆,晚上当尿盆,做饭时拿来煮饺子,是最重要的家具。生活很艰苦,但是很快乐。时间过得真快,一晃4年就过去了,在猪圈中结婚和度蜜月,我大概算是第一个吧。

  那时,我常常想:地震为何如此难以预测?它既是毁灭文明的凶手,又是打开地球内部奥秘的钥匙。正如地震学家伽利津所说:“地震是照亮地球内部的一盏明灯。”这盏灯虽然微弱,却让我看到了探索的方向——用地震波揭开地球的神秘面纱。

  20世纪90年代,天然地震用作研究的局限性逐渐显现:震源位置精度低、时空分辨率不足。要探测地球浅层结构,必须依靠人工震源。最初,我们尝试炸药、电火花、列车震动……但是,炸药能量大却破坏生态,电火花环保却频率过高,列车震动数据难以处理。多年探索,我们尝试了几乎所有可能的震源技术,屡战屡败。但失败同样珍贵——它们排除了错误选项,让目标逐渐变得清晰。

  1996年,学者周华伟教授建议:“海洋气枪或许能在陆地使用。”这一想法像一颗火种,点燃了团队的希望。但海洋与陆地环境迥异,气枪原理完全不同。2006年,我们在河北遵化上关湖水库首次试验陆地气枪震源——用气枪来激发地震波。面对有关部门的担心和质疑,我们以科学数据证明:气枪激发的震动强度远低于载重卡车,而且地震波信号能传播几十公里,不扰民、不伤鱼,绿色环保!当首个清晰的地震波信号传回时,团队欢呼雀跃——这盏“地下明灯”终于被点亮!

  然而,科学探索从无坦途。在北京房山的小型水池试验中,地震波信号仅传播了2公里,实验宣告失败。后来,我们专程请教力学大家郑哲敏院士,他提醒我们:“从海洋到陆地,技术可以移植,但原理完全不同,陆地的激发原理是由水体和地面相互作用,激发能力取决于水体的深度和质量。”这一洞见让我们茅塞顿开。于是,新疆呼图壁人工湖、云南宾川固定发射台相继建成。一次次试验,从失败中提炼经验,从经验中创新理论。2015年,长江安徽段的气枪试验堪称壮举:上千名科研人员自发组成“梦之队”,在无项目、无经费的条件下,完成了5000次激发实验,绘制出沿江矿集区的地下结构图。这支队伍让我看到:当梦想足够坚定时,资源匮乏从不是阻碍。

  20年追梦,终见曙光。如今,“水泡震源”和“甲烷爆轰”技术已成为探测地下结构的“明灯”。它们不仅安全、环保、高效,还可作为高精度浅层地下空间勘探开发中的“小明灯”,用于城市地下空间开发、场地评估、地震活动带调查、深部找矿等。通过大灯配小灯,就可开展多尺度、多精度地下结构探测,从而在祖国大地上实现“天上有北斗,地下有明灯”。

  我常想:科学家的梦,需以好奇为燃料,以毅力为基石。每一次失败,都是通往真理的阶梯。或许就像地震波——微弱却绵延,终能穿透重重阻碍,照亮未知的深渊。

  岩石物理学是我的另一片战场。20世纪70年代,我负责筹建高温高压实验室,研究岩石在深部环境下的力学行为。我们利用废弃平房改造实验室,自主研发三轴压力容器,甚至用垃圾处理车的空压机提供动力。条件虽简陋,却取得了突破性发现:地下岩石的破坏并非由单一强度决定,而是取决于“差应力”。这一理论颠覆了传统认知,为地震研究开辟了新路径。

  1978年,我到国外大学研究核废料处理。实验中,花岗岩加热至70摄氏度时突然“开裂”——石英、长石、云母因热膨胀系数不同,晶界被撕裂,渗透率骤增。这一发现颠覆了传统认知:核废料若埋入花岗岩,高温反而会削弱其安全性,我们必须重新设计核废料的处理方案。

  后来,国际上“页岩气革命”如火如荼,而有人说我国四川盆地的页岩气开采不时诱发地震,我便将研究拓展至页岩气开采。2019年荣县地震后,我带领专家组调研发现,页岩气注水压裂与地震活动高度相关,但是各方对页岩气开采和地震发生的关系存在不同认识。经过深入研究,我们提出“保开采,避灾害”方案,即设定地震阈值,建立“红绿灯”预警系统;长远来看,应以甲烷爆轰替代水力压裂,减少对地下水的依赖。这一建议既平衡了能源需求与安全,也体现了科学家对社会责任的担当。

  岩石的奥秘远不止于此。汶川地震后,我目睹隧道在Ⅺ度烈度下稳固不倒,而盘山公路屡遭滑坡摧毁。通过借鉴欧洲阿尔卑斯山区的隧道抗灾经验,以及进行隧道方案综合效益研究,我们提出“加强隧道公路建设,在西部公路实现跨越式发展”——目的是减少生态破坏,提升抗灾能力。这些跨界思考,皆源于我对这些自然规律的敬畏与好奇,指引我们在灾难中找到新出路。

  人好比瓶子,知识如水,而好奇心是永不干涸的泉眼。有人自诩“满瓶”,却固步自封;有人甘为“半瓶”,始终虚怀若谷。实际上,人的瓶子可大可小,刚生下来时大小相差不多,后天的努力和价值观决定了瓶子的大小。瓶子的大小意味着一个人的境界,随着一个人对社会、对自然的认识越深入,他的境界就越来越高,这个瓶子也就越来越大,生活也越来越丰富。如果有人觉得自己是满瓶子,可能是他的瓶子太小了。那么如何让瓶子不断变大?我的经验就是,要多交朋友,多与人合作。

  如今,学科越分越细,但真正的突破往往诞生于交叉处,每一次跨界合作,都可以让瓶子扩容几分。比如人工震源研究涉及地震学、流体力学、机械工程等多学科,我们与中国科学院南海研究所、中国科学院地质与地球物理研究所等众多单位开展了紧密协作,在新疆呼图壁和长江试验中,地方政府提供后勤支持,工程师自制浮台,工人焊接储气罐,连当地渔民都主动协助搬运设备。这种“人民科学”实践和跨领域的智慧碰撞,让“不可能”化为“可能”,这让我深刻体会到:重大突破从不是孤胆英雄的传奇,而是集体智慧的结晶。

  那些和我一起工作的同事、给予我帮助的朋友,他们激发了我的好奇心,带我看到了不一样的世界。科普书也是我的“好朋友”,它们用通俗易懂的方式介绍各种知识,让我在轻松愉快的阅读中拓宽了视野,增加了知识储备。所以,近些年身体力行,我也写了一本关于人地关系的科普书《活力地球》,以示我对科普事业的尊重与感谢。这本书还获得了文津图书奖以及全国优秀科普作品等荣誉。

  我常对年轻科研者说:半瓶水不可耻,可耻的是自满,科学家的境界在于永葆“空杯心态”。

  从邢台到汶川,从炸药到气枪,从岩石破裂到页岩气革命……六十载科研路,梦想与好奇是永不熄灭的灯塔。地震是灾害,亦是馈赠——它教会我谦卑,也赋予我勇气。

  若问我此生最大的感悟,莫过于:无论从事什么职业,都要有自己的梦想。作为科学家,更要有孩童般的好奇,追问“为什么”;要对世界始终充满热爱,用热爱将“不可能”化为“可能”。瓶中的水或许永远无法装满,但正是这份“未满”,会一直驱动我们不断前行。

  如果有来世,我仍愿与地震结缘,追寻那盏点亮地下奥秘的明灯。科学的征途没有终点,唯愿年轻一代心怀梦想,永葆好奇,点亮自己内心的明灯,照亮人类更远的前程。

  (作者为中国科学院院士、南京大学教授)

  《 人民日报 》( 2025-08-03 20 版)

(责编:岳弘彬、牛镛)

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