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陈颙:点亮探寻地下奥秘的“明灯”

2023-01-15陶韬马洋齐琦

科学大众 2022年24期
关键词:明灯震源灾害

□文/陶韬 马洋 齐琦

一盏灯,可以照亮一方。有一个人,却想在中国的土地上点亮可以探寻地下奥秘的“明灯”,实现“天上有北斗,地下有明灯”的梦想。

这位从事科研五十载、一心想摸清地球“脾气”的主人公,就是地球物理学家、一直从事地震学和实验岩石物理学研究工作的中国科学院院士陈颙。

陈颙院士 摄影/吴宇

父亲的科学启蒙

陈颙的名字很特别,很多人读不出来。陈颙说,父母在他出生的时候,向当时的中央大学中文系的一位老先生求了“颙”字。后来,陈颙查阅了《辞源》,才理解了“颙”的解释:一曰“大”,二曰“仰慕”。作为家中长子,他渐渐明白了老先生的良苦用心和父母的期望。

8岁那年,陈颙随父母迁居北京,先后在北京师范大学附小和附中完成了学业。说起上小学的经历,陈颙仿佛回到儿时,带着一股骄傲劲儿说:“我的学校是我自己找的。”原来,陈颙凭着一股初生牛犊不怕虎的劲儿,单枪匹马跑到小学并顺利通过入学考试,被正式录取。

在陈颙记忆中,父亲是一个做事极为认真的人。作为一名数学教师,父亲坚持在每次上课前都要一丝不苟地写出教学纲要,针对不同学生的特点制订相应的教学计划。而父亲对陈颙的启蒙和影响,也总在看似不经意间。

陈颙上中学时,每逢周末回家,父亲总是笑眯眯地拿出一页写了几行字的纸,说这两道数学题他解不出,让陈颙拿去看看。这时,陈颙总是欣然领命,默默地走到另一间屋子里,关上房门,静静地思索。当陈颙走出房门交出答卷时,他总能隐隐地觉察到父亲慈爱的目光里露着一种满意。若干年后,陈颙才知晓这些题目都是历届国际奥林匹克数学竞赛的试题。陈颙回忆,自己对自然科学的兴趣,尤其是年少时对数学的热爱以及扎实的数理基础,大都得益于父亲那随意却又独特的教育方式。

学习就要“走心”

耄耋之年的陈颙内心依然年轻,又让人容易亲近。说到学习诀窍,他用了一个流行词——“走心”。

上中学时,陈颙每周都要面临一次考试。初二的一次物理考试,题目只有一道:“从行进的汽车上横向抛出一只皮球,站在路面上的人看到这个球的运动轨迹是怎样的?”陈颙当时并不在意,可分数出来后,却破天荒拿了个不及格,这是他学生生涯中的第一次不及格,也是最后一次不及格。从那以后,陈颙的学习态度变得端正起来。

高中三年级时,陈颙因为成绩出色被选为老师的任课助手,他常常利用业余时间为同学们答疑解题。时至今日,陈颙仍能记起当时摸索出“一题多解”后的喜悦,笑称自己对知识的掌握非常“走心”。毕业33年后,有位同事拿来1990年的高考数学和物理试题,陈颙都能不费力地全部解答出来。陈颙感叹:若非当初主动学习知识,只是机械地死记硬背,恐怕再也没有这份从容与自信了。

庄子曾言:“吾生也有涯,而知也无涯。”面对无穷无尽的知识,陈颙很早就明白,对知识的精确掌握固然重要,但更重要的是要明了学习方法,有一套适合自己特点的学习方法。

陈颙将他的学习方法概括为两句话:学习靠自己,自我为主,老师为辅;学习要有动力和浓厚的兴趣。

与地震科学结缘

二十世纪六七十年代,我国发生了多次6级以上的地震,不少还发生在人口密集的城市。地震最频繁、最危险的阶段,也是陈颙最忙碌的时光。

1965年,陈颙大学毕业,此后一直从事地震学和实验岩石物理学研究工作。1966 年,河北邢台发生强烈地震,陈颙受中国科学院地球物理研究所派遣,前往震中区进行研究工作。陈颙和同事们来到破坏最为严重的震中现场,没有一个人说话,死一样的沉寂笼罩着每个人。当时,陈颙就暗下决心,一定要在预测地震灾害上干出成绩,为国家和人类作贡献。

震后的疮痍满目让陈颙久久难忘。他说,大学所有的知识,如果不与实际工作结合起来,那就只能算是“纸上谈兵”。而从事地球物理专业的科技工作者,成天把自己关在实验室,不到灾害现场真切体验,哪怕取得的研究成果再多,他的科研工作也谈不上完美。

心里有责任,行动更自觉。当时,多种地震仪器都被震坏了,陈颙就小心地从里到外检查一番,然后再拆拆补补、卸卸装装。那时,最让陈颙激动的莫过于让一台仪器起死回生,在地震现场发挥作用。现场资料的处理和结果的分析,大都在结束了一天的测量之后进行,窝在小小的野外帐篷里,陈颙沉浸在铅笔与计算尺的交替运算中。

陈颙院士在讲述“地下明灯”的设想 摄影 /吴宇

在震中区工作,条件十分艰苦,陈颙和同事在余震中必须心无旁骛地观测、计算实时数据。因为监测设备架设在野外,在十天、半个月甚至更长的时间里,最多只有两个人在一起工作,每天的工作就是盯着地震图和各种仪器……

一诺已行数十载

在陈颙刚工作的那个年代,中国地震研究领域还是一块尚未开垦的处女地。在地震这种毁灭性灾害面前,人类显得非常渺小。

“真的见到了那种无助与慌乱,内心不可能没有触动。我觉得,总得做点什么,哪怕是一件微小的事情。”从那时起,陈颙就决定将他的毕生精力投入地震领域的研究中。

陈颙从未停下探索的脚步。从1965年毕业分配到中科院地球物理研究所工作至今,陈颙在地球物理学领域攀登了50 多年。在20世纪70 年代,他从事高温高压下岩石物理学实验研究,发展了测量岩石变形的激光全息技术,研究了应力途径对岩石性质的影响;20 世纪90 年代,他又致力地震预测和地震灾害研究,将地震学、工程学和经济学结合在一起,首次编辑了全球地震危险性图和全球地震灾害预测图,这一成果已被联合国等机构用于减灾规划。

20多年前,陈颙就有一个大胆设想:让地震波给地球做个B 超!他认为,从地球内部带来的信息可以了解地球变化,不仅可以预测地震,还能找到矿藏。为实现这个目标,陈颙带领团队一直努力着。

在寻找区域性人工震源的过程中,陈颙的团队最早用过炸药,可这危害很大;用火车、汽车震动产生的震波等,也都失败了。后来,他们开展了以有限水体作为人工震源的深入研究,终于取得成功。

有限水体只要配合发泡气枪,就变成了一个新型绿色人工震源发射台,震波覆盖面积近500万平方千米。这就意味着,只要在全国建设10个容积为5万立方米的有限水体,就可以组建震波覆盖全国的人工震源发射网,形成探测近地表的“地下明灯”。

如今,这样的“灯”已经在陆续点亮,陈颙希望自己能完成这项事业。

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