地球是人類生存的家園，我們對這個星球及其結(jié)構(gòu)的了解還十分有限。而就有這樣一些科學(xué)家，他們通過測量尋找地球深處的礦產(chǎn)資源，何繼善便是其中的佼佼者。

何繼善小傳

　　何繼善（1934年9月11日-），出生于湖南省瀏陽縣，應(yīng)用地球物理學(xué)家，中國工程院首批院士，中南大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，中國地球物理學(xué)會副理事長。何繼善長期致力于地球物理理論、方法與觀測儀器系統(tǒng)的研究，他建立的地電場理論在世界上得到廣泛應(yīng)用。

　　美國著名地球物理學(xué)家弗蘭克·莫里森曾這樣評價何繼善：“在地球物理學(xué)界，既懂方法原理，又懂研制儀器的，世界上只有兩個人，何繼善是其中的一個。”

給地球做“CT”的科學(xué)家

　　何繼善上小學(xué)時，日本侵略者的鐵蹄已經(jīng)踏上湖南的大地，戰(zhàn)爭讓他不得不放棄學(xué)業(yè)，跟著家人一起顛沛流離。新中國成立后，何繼善有機會考入中南有色金屬局化驗班學(xué)習(xí)，被分配到湘東鎢礦從事礦砂的檢驗工作。在工作中，他深感中國探礦技術(shù)的落后，便暗暗下了繼續(xù)學(xué)習(xí)的決心。在那時，對何繼善來說，學(xué)習(xí)是最大的渴望，因此，當國家發(fā)出“向科學(xué)技術(shù)進軍”的口號后，刻苦準備4年的何繼善于1966年考上了長春地質(zhì)學(xué)院（今吉林大學(xué)）金屬物理勘探專業(yè)。

何繼善院士在圖書館查找資料

　　進入大學(xué)之后，何繼善了解到當時的蘇聯(lián)發(fā)明了一種名叫二次諧波磁力儀的儀器，他對這種儀器非常感興趣。由于國內(nèi)沒有二次諧波磁力儀，何繼善利用能夠找到的有限的翻譯資料苦心摸索，沒想到居然研制成功了。這次攻堅，使尚未出校門的何繼善對地球物理有了更深的了解，也堅定了他從事相關(guān)領(lǐng)域科研的信心。此后，何繼善對地球物理的探尋更一發(fā)不可收，他心中還萌生了一個新的想法——將兩種不同頻率的電流同時輸入地下，然后測量兩種頻率的電流形成的電位差振幅，以此鑒別不同的巖石和礦物，這，就是后來為地質(zhì)勘探人員所常用的雙頻激電法。

　　1960年，大學(xué)畢業(yè)的何繼善被分配到中南礦冶學(xué)院（今中南大學(xué)）地質(zhì)系任教，除了上課，何繼善天天躲在實驗室中搞研究?？吹胶卫^善如此專心科研，大家送了他“何霸蠻”的外號，“霸蠻”在湖南方言中有專注、不達目的決不罷休的意思。何繼善很喜歡這個外號，他說，在科學(xué)研究和創(chuàng)新上就得“霸蠻”。

　　有一次，何繼善去貴州進行礦產(chǎn)資源的調(diào)查，正趕上地質(zhì)隊的一臺電子自動補償儀出現(xiàn)了故障。面對不工作的儀器，大家還真犯了難：如果修壞了可是要被扣上“破壞革命生產(chǎn)”的帽子呢！這時，何繼善拍著胸脯上前，說：“我來修?！本瓦@樣，他靠著一個萬用表和一把螺絲刀，還真就把儀器修好了。大家看到何繼善能修理儀器，于是干脆將機器交給他操作。有了直接使用儀器的機會，何繼善開始以雙頻激電法的思路對機器進行改進，然后運用到礦產(chǎn)調(diào)查的實踐中去，他驚訝地發(fā)現(xiàn)，自己研究的新方法竟然可以探測地表以下更深的深度，遠超過原來只有幾十米的探測深度。

　　1977年，憑借著多年來對雙頻激電法的研究和運用，何繼善研制出了雙頻激電儀等一系列儀器，這些儀器以及相關(guān)的方法很快就在全國地質(zhì)勘探部門中推廣開來。甘肅的金礦、河北的銀礦、新疆的鉛鋅礦、安徽的銅礦、湖南的有色金屬礦的發(fā)現(xiàn)，都歸功于何繼善的研究和發(fā)明。人們曾這樣形容何繼善的工作：“從事的地球物理探測，就好比是給地球做‘CT’?！?/p>

何繼善院士在采集標本，為探礦做準備

　　1986年3月，何繼善帶著他的“雙頻激電法”在美國亞利桑那大學(xué)做了學(xué)術(shù)報告，他的研究立即引起了世界地球物理學(xué)家的關(guān)注，并獲得了極高的評價。美國應(yīng)用地球物理學(xué)家霍曼教授評價道：“雙頻激電理論和實踐，是近年來應(yīng)用地球物理學(xué)界的一件大事。”此后，何繼善的“雙頻激電法”相繼在澳大利亞、巴西亮相，并在秘魯、伊朗等國采用此方法勘探金屬礦，效果非常顯著。

何繼善院士在測試儀器的性能

尋找水下的漏洞

　　1998年夏天，中國遭遇了百年不遇的特大洪水，長江、嫩江、松花江全線告急，當時何繼善正在巴西進行訪問，電視機中肆虐的洪水深深地觸動了他，何繼善思考著：自己從事水資源勘探和水環(huán)境勘測這么多年，能不能找到治理水患的辦法？

　　帶著這個問題，回國之后，何繼善開始調(diào)查，他發(fā)現(xiàn)在洪水到來時最危險的，便是大壩決堤、垮壩，而管涌是造成決堤、垮壩的“頭號殺手”，有90%的決堤、垮壩都是由管涌造成的。然而，當時世界上沒有能夠準確查找管涌的方法和儀器，只能靠人工沿著堤壩進行巡查或是派潛水員到水下去摸探，這些方法不但效率低、不全面，而且存在著很大的風(fēng)險。

　　為了能夠準確測定管涌的數(shù)量和位置，何繼善根據(jù)電流場與水流場的相似性提出了“流場法”。在正常情況下，水流會沿著堤壩的走向流動，水庫中的水則是靜止的，水流速度在空間上的分布被視為流場。當管涌出現(xiàn)時，原本正常的流場中會出現(xiàn)異常流場，通過對異常流場的三維分布進行測量就能夠找到管涌的位置。雖然原理看上去簡單，但是流場法卻涉及了水利學(xué)、流體力學(xué)、電子學(xué)及地球物理學(xué)等多個學(xué)科。為了實地檢驗自己的理論，何繼善在1998年年底帶著研究團隊來到距離長沙不遠的株樹橋水庫，由于這個水庫的水面比長沙高120多米，因此被稱為“長沙頭上一盆水”。株樹橋水庫一直存在滲漏的問題，但是好多年都沒有找到滲漏點，存在著重大的安全隱患。

　　何繼善在株樹橋水庫一待就是幾個月，過年都沒有回家。他利用自制的儀器不斷向水中發(fā)射多頻復(fù)合信號，然后對信號進行接收，最終準確查明了滲漏點的位置，這也證實了其方法的正確性。根據(jù)流場法，何繼善研制出了世界上第一臺能在汛期等惡劣環(huán)境下快速、準確探測堤壩管涌滲漏水口的儀器設(shè)備——普及型堤壩管涌滲漏檢測儀，這種儀器探測的準確率高達100%。

　　1999年，湖南漢壽的蔣家嘴大堤在汛期出現(xiàn)特大管涌險情，大堤隨時都有垮塌的危險。就在這時，何繼善親自與助手攜帶普及型堤壩管涌滲漏檢測儀趕到現(xiàn)場，儀器迅速準確地找到8個管涌點。經(jīng)過人們的全力封堵，終于解除了大壩的險情，這也是普及型堤壩管涌滲漏檢測儀第一次接受實戰(zhàn)的檢驗。

目前，中國主要省份的水利技術(shù)和防汛管理單位已經(jīng)裝備了普及型堤壩管涌滲漏檢測儀，它們在保衛(wèi)人民生命財產(chǎn)安全上發(fā)揮著重要作用。

什么是管涌？

　　管涌是指在汛期高水位情況下，堤內(nèi)平地發(fā)生“流土”和“潛蝕”兩種不同含義的險情的統(tǒng)稱。這種險情在湖北一般叫翻砂鼓水，江西叫泡泉。管涌發(fā)生時，水面出現(xiàn)翻花，隨著上游水位升高，持續(xù)時間延長，險情不斷惡化，大量的涌水翻沙，使堤防、水閘地基土壤骨架破壞，孔道擴大，基土被淘空，引起建筑物塌陷，造成決堤、垮壩、倒閘等事故。

發(fā)掘腳下的新能源

　　2010年，年近80歲的何繼善將目光投向了一個嶄新的領(lǐng)域——頁巖氣。由于自己的家鄉(xiāng)湖南省石油、煤炭和天然氣儲量相對較少，水電資源受季節(jié)影響又大，因此，這里的社會經(jīng)濟發(fā)展長期受到能源匱乏問題的束縛。如何打破湖南省能源匱乏的現(xiàn)狀，成為何繼善非常關(guān)心的問題。他將解決辦法放在了開發(fā)頁巖氣能源上。

　　頁巖氣是儲藏于頁巖層中的可供開采的天然氣資源，我國頁巖氣的資源量比常規(guī)天然氣大8倍，但開采難度要大得多。在談到為什么要開發(fā)頁巖氣時，何繼善說：“因為這個對我們國家來講太重要了，儲量如此大的天然氣，如果我們自己能夠開發(fā)出來，就可以改變我們國家北煤南運、西氣東輸這樣一個區(qū)域資源調(diào)配的格局?！?/p>

　　為了查明湖南省的頁巖氣儲量，何繼善使用了自己從2005年提出的廣域電磁法，這種方法使用了人工場源并擴展了觀測的范圍，具有探測深度大，觀測速度快、精度高和野外工作效率高等特點，是一種全新的電磁勘探方法。2012年，何繼善帶著研究團隊來到位于湖南省西北部的龍山縣進行試驗，工作人員拉開上千米長的測線進行勘測，得到的電阻率曲線異常，從而表明廣域電磁法完全能識別頁巖氣所反應(yīng)的電磁信號。此后，何繼善及其研究團隊又以從龍山縣得到的資料為基礎(chǔ)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)信息和地層巖性，制作了地電模型，更好地推廣了這項研究成果。湖南省頁巖氣資源量大約有9.2萬億立方米，可開采量為2萬億立方米，而湖南省目前每年消耗的天然氣為十幾億立方米，所以湖南省頁巖氣的使用前景十分可觀。由于何繼善對湖南省頁巖氣開發(fā)的大力推進，也使其被家鄉(xiāng)人民親切地稱為“湖南頁巖氣之父”。

　　何繼善從事科學(xué)研究60多年，卻始終保持著年輕人的熱情，他總是想法很多，而且對發(fā)明創(chuàng)造樂此不疲。由何繼善主持的重大科研項目多達40余項，發(fā)表專著及論文100多篇，獲得發(fā)明專利獎項24項。除了科研，何繼善還非常熱衷于科普教育。他常說：“只有把接班人培養(yǎng)好了，國家才有未來?！倍磥恚瑢τ诤卫^善來說何嘗不是新的起點，充滿熱情和干勁的他，雖已年過80，卻還將繼續(xù)挑戰(zhàn)新的領(lǐng)域。

愛書法的科學(xué)家

　　何繼善認為科學(xué)與藝術(shù)是分不開的，他本人特別喜愛楹聯(lián)、書法，其作品筆力遒勁飽滿，結(jié)構(gòu)寬博大方，章法和諧統(tǒng)一。為了能夠勤加練習(xí)，何繼善每天4點半起床，6點就已開始在案頭揮毫潑墨。與他在科學(xué)上的態(tài)度一致，何繼善在書法上既勤學(xué)苦練又勇于創(chuàng)新，他善作“嵌名聯(lián)”，就是將人名嵌進即興創(chuàng)作的詩句或?qū)β?lián)之中，這可是相當考驗個人文化修養(yǎng)的。

何繼善院士在頁巖氣探測現(xiàn)場