——訪應用地球物理學家、中國工程院院士何繼善

20世紀70年代，西方在頻率域電法領域占據主導地位。1986年，一位中國學者攜他創立的雙頻激電法在國際上亮相，引起了地球物理界的轟動。被稱為“變頻法之父”的地球物理學家維特教授稱：“我們落后了，中國在這方面已超過了我們。”這位學者就是當時剛當上教授的何繼善。

何繼善是我國著名的應用地球物理學家、中國工程院院士、中南大學教授和博士生導師。他出身于礦工，憑借自學考上大學，成為世界頻率域電法領域的重要人物。美國著名應用地球物理學家霍曼教授評價何繼善說：“他的雙頻激電理論和實踐，是近年來應用地球物理學界的一件大事。”

何繼善曾先后獲得全國科學大會獎1項、國家發明獎2項、國家科技進步獎2項和省部級獎勵18項，1986年被授予“有突出貢獻的中青年專家”稱號，1995年被評為全國有色金屬勞動模范，2000年被評為全國教育先進工作者，2005年被評為全國先進工作者。

不僅在理論方面取得成果，他還將自己創立的方法應用于實踐。以中南大學為依托，由何繼善發起成立的湖南繼善高科技有限公司，長期致力于地球物理資源勘探、應急查險搶險救援技術與智能裝備研究。據媒體報道，依托何繼善發明的儀器裝備找到的礦產資源累計價值已達數千億元。

新一輪找礦突破戰略行動的沖鋒號已經吹響，在服務國家戰略、助力新一輪找礦突破戰略行動過程中，地球物理學科能做些什么？帶著這一問題，中國礦業報社派出采訪團隊，在中南大學對何繼善院士進行了專訪。

應用地球物理學家、中國工程院院士  何繼善

《中國礦業報》：當前，我國地球物理學科領域有哪些最新科技成果，在地質勘查工作中的轉化應用情況怎樣？這些研究成果的國際地位如何？

何繼善：在地球物理的方法領域，我們取得的最新成果叫廣域電磁法。

20世紀70年代，西方國家發明了可控源音頻大地電磁法，風行全世界。這個方法的理論基礎是把曲面波簡化成平面波。但是，我國在使用中發現，它的探測深度一般只探測到600來米，原因在于深度加大以后，平面波跟曲面波的差異越來越大。因此，我認為，要發展電磁法，一定要解曲面波方程。

經過不斷研究，我把曲面波方程解出來了，這是廣域電磁法的基礎。我覺得它有發展前途，可以超過可控源音頻大地電磁法。因此，我們研制了儀器，同時到野外推廣。經過近10年的推廣，慢慢地，大家對它的認可程度提高了。現在，廣域電磁法在油氣行業、礦產資源行業，以及地質工程行業都得到了比較廣泛的應用。

2022年底，自然資源部發布公告，批準《廣域電磁法技術規程》從2022年12月1日起開始實施，也就意味著我們有了國家級的規范。實事求是地說，廣域電磁法是目前世界上最先進的電磁方法。利用這項方法技術，我們在實際應用中已經將探測深度進行到地下8000米左右了。

并且，在有些地形特殊的地方，廣域電磁法甚至比地震法更好用。在四川盆地探測頁巖氣的過程中，中石化就用兩種方法做了對比。結果顯示，廣域電磁法的成本只有地震法的1/45~1/20。南方的頁巖氣資源所在地，地表的很多地方是灰巖，不適合地震法。在這樣的應用條件下，廣域電磁法更適合。

目前，我們的科研團隊還在開展地熱資源利用的有關研究工作。可利用的地熱資源有幾個要求：溫度要高、埋藏不要太深、規模要求較大，這樣的地熱資源才有開發的意義。要利用地熱，首先要把資源弄清。我們在云南大理和普洱組建了兩個研究團隊，專門應用廣域電磁法研究地熱，得到了當地政府的大力支持。

之所以研究地熱，是因為這符合我國提出的“雙碳”目標要求。我國的主要能源消耗是化石能源。要減少用煤，就要有規模巨大的清潔能源去取代它，否則解決不了十幾億人口的能源問題。目前的研究成果表明，我國的地熱資源十分豐富，資源當量可以達到煤炭人均資源量的170多倍。

所以，我們現在著手去查明那些埋藏較淺、規模巨大、溫度較高的地熱資源，恰好能夠發揮廣域電磁法的優勢。

除了廣域電磁法之外，我們還研發了雙頻激電法和偽隨機信號電磁法。其中，偽隨機信號電磁法是目前國際上最先進的方法之一。　　

《中國礦業報》：在您看來，未來一段時間，地球物理在助力新一輪找礦突破戰略行動、保障國家能源資源安全方面如何更好地發揮作用？

何繼善：幾十年來，國家在經濟社會發展的各個方面都取得了諸多讓人可喜的成就。當前，國家高度重視能源資源的安全和保障，這也給整個地礦行業的發展帶來了新的機遇。在這一過程中，我認為地球物理也將大有可為。

我們要根據我國的實際國情去發明和使用適合我們的先進技術方法。先進的儀器設備，首先它本身是凝聚了設計者的思想。特別是一些外國的儀器設備，方法技術都很先進，但它更多的是設計者根據自己國家的地質情況去設計的，不一定適合我國的地質情況。和澳大利亞、非洲和中東等國家和地區相比，我國的能源資源稟賦優勢其實并不是特別明顯，而且部分礦種還存在“又難找、又難選”的問題，這就更加需要我們根據實際的資源國情開展更深入的研究，創新更適合的方法技術。

而且，當前國內的礦產資源勘探，經過多年工作，淺表部的資源很多都已被探明，很難再有新的、大的發現，這就需要我們適當增加探測深度。在開展深部探測的過程中，地球物理的方法技術手段將有效發揮優勢，能夠在適當的探測深度做到精準、細致的結果反饋，這勢必也將為找礦突破做出很大貢獻。

《中國礦業報》：近年來，國家高度重視基礎科學研究。您覺得當前地球物理學科的基礎性研究工作隨著時代發展、科技發展有哪些新的變化？

何繼善：這個變化可以說是非常大的。記得我剛參加工作的時候，我們國家還沒大規模普及地球物理方面的技術，那時主要是向蘇聯學習，引進方法理論和儀器設備；改革開放之后，我國又向西方國家引進了一批相關的技術。直到最近二十年，我們國家自己的科學研究有了很大進展，一批自主研發的技術、設備得到了廣泛應用。這個過程中，無論是看問題的方法，還是使用的儀器設備，都發生了巨大的變化。

舉個例子來說，早期我們從蘇聯學的電磁法，利用的是垂直磁場。一開始，我們直接把國外的方法拿來用，但后來我們發現這個方法并不適合我國。因為對方的緯度高，因此磁場基本上都是垂直的，而在我國海南島附近，磁場幾乎是平的，從南向北，磁場慢慢變成30度、40度、50度，到最北方甚至接近垂直，它是存在變化的。因此，我們國家后來重新建立了電磁場理論。這個例子說明，我們不能太盲目地相信國外的技術，而且現在我們也逐步形成了具有自主特色的科學研究體系。

《中國礦業報》：您認為，我國的地球科學工作者如何才能更好地實現原始創新，服務地質找礦工作？

何繼善：原始創新是很難的，因為原始創新意味著要做得更加深入。

以地球物理為例來說，這一學科的研究對象都深埋于地下，真正要把它做得又深又精準是非常困難的，因為地下的地質環境十分復雜。有人打比方說，地球物理工作就是在給地球“做CT”，這個比喻非常形象。但是，在醫院給病人做CT，病人會配合醫生，而且人體的各個器官的位置是明確的、固定的、已知的，而地球卻不一樣，地下的礦產資源分布的位置、形態是未知的，這就是難點所在。

地球物理探測的結果也需要解譯。例如，當一個人感冒，他可能會打噴嚏、流鼻涕，但當一個人出現打噴嚏、流鼻涕的癥狀時，卻不能判斷他一定就是感冒。地球物理探測的數據解譯跟這個道理類似，它是多解性的。我們用電磁法的數據只能去推測地下可能存在的礦藏，為了減少多解性，這就需要地球物理工作者要復合地質學理論等多學科知識，并且與地質學家的工作密切配合，才能盡可能把多種可能性減到最少。

此外，我們的科技工作者一定要根據我們國家的地質條件、地球物理特點和實際情況去開展研究工作，真正去創新適合于我們復雜地質國情的方法技術和儀器設備。

《中國礦業報》：當前，我國礦業領域、地勘行業都正面臨著深度調整和轉型發展，特別是很多傳統的地礦單位和工作人員似乎也正處于一種“迷茫”的狀態。對此，您認為這些單位應該如何更好地找準自身定位和發展方向？

何繼善：資源、能源是大自然給人類的禮物。無論哪個國家，其發展都在很大程度上受益于這些資源。我們需要優化自身，更好地提高自身的認識水平和相應的能力水平，要根據國家和社會的需要，把方向做對、把技術能力提高，在當前大發展的社會環境下，一定是會找到適合自己的方向越做越好的。

《中國礦業報》：新一輪找礦突破戰略行動的“沖鋒號”已經吹響，對于地礦行業的科技工作者、生產一線人員，特別是青年科技人才，您有什么叮囑和寄語？

何繼善：地礦行業因其工作地、實驗室在大地、在野外，所以工作環境、工作條件相對會更加艱苦。我希望年輕的同志們，無論是高校的學生、老師，還是生產單位的工作人員，一定要深刻認識到地礦行業和我們所從事的工作對于國家、對于社會的重要意義，也要堅定對行業發展前景的信心，繼而去克服困難，潛心鉆研適合我們國家國情的技術方法。