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2024年10期|黄大年:中国地球物理事业的领军者
发布时间: 来源: 神州学人(2024年第10期)

  编者按:

  75年前,新中国诞生。为了浴火重生的祖国再一次焕发生机,为了曾经忍辱负重的祖国再一次屹立于世界之林,无数先辈在废墟与荒芜中跋涉探索。他们踏出国门学习取经,为百废待兴的中国带回新知,为奋力追赶的中国填补空白,助力中国重获新生走上复兴之路。75年后的今天,回望留学先辈们的人生轨迹,他们在属于自己的时代推动国家发生了翻天覆地的变化。在新时代,新一代留学人员也应延续前辈的足迹,为实现中华民族伟大复兴贡献自己的力量。从本期起,本刊开辟“庆祝新中国成立75周年· 留学报国名人坊”特别报道专栏,陆续刊发留学先辈的传记文章,讲述他们救国图存的动人故事。

  中国的地球物理事业始于20世纪20年代,最初以固体地球物理研究为主,该领域的教育几乎是空白,勘探工作缓慢且分散。抗日战争期间,事业发展受阻,只有少数人在艰难条件下坚持有限的研究。1950年,中国科学院地球物理研究所的成立标志着事业的系统化发展,但人才匮乏问题突出,尽管20世纪50年代末地球物理高等教育初具规模,但由于起步晚,对核心学科理解不透,技术长期依赖国外,直到1977年高考恢复后教育体系才逐渐完善。在这一背景下,黄大年早年从事地质勘探,后赴英国留学深造,2009年回国担任重大科研项目首席科学家,取得了一系列重要成果,为我国地球物理事业的腾飞奠定了坚实基础。

  新中国成立75周年之际,黄大年被授予“人民教育家”国家荣誉称号。2017年5月,习近平总书记对黄大年同志先进事迹作出重要指示,号召全国向他学习,中央宣传部向全社会公开宣传发布“践行社会主义核心价值观的优秀知识分子”黄大年的先进事迹,追授黄大年“时代楷模”荣誉称号。黄大年以卓越的贡献和无私奉献,成为我国地球物理事业逆风崛起的关键人物。

黄大年(本刊资料图)

  从山区少年到地球物理科学家

  1958年,黄大年出生在广西地质学校的教师家庭。由于父母都是地质工作者,经常在野外工作,年幼的黄大年也随他们奔波于山野之间,体验了地质工作的艰辛。困难时期,一家人在偏远山区经历了困苦的生活,但黄大年的父母依然坚持教育黄大年,为他找来珍贵的书籍,讲述钱学森、李四光等科学家的故事。这些经历让黄大年从小便对科学产生了浓厚的兴趣。

  有父母从小的引导和培养,加上自己对知识的渴望与对地质的热爱,少时的黄大年无论环境多么困难,总是刻苦读书。1975年,17岁的黄大年考入广西第六地质队。地质工作,不光是在地面上对地形进行观测,对地质体展开研究,有时为了更全面地开展工作,地质工作者还需要驾驶飞行器从高空鸟瞰地面,使用仪器来监测一片区域的各种物理场,从而了解地表下面的世界。这就是地质工作中的航空物探。黄大年曾经担任过航空物探操作员,空中作业的过程让他逐渐认识到地质勘探的复杂性和重要性,并立志将地球“变透明”,为祖国寻找资源。在一次任务中,他的同事因飞机故障牺牲,黄大年也受了伤。虽然地质工作很艰苦,甚至伴随着生命危险,黄大年却毫无怨言,坚持不懈。

  1977年高考恢复,黄大年仅用两个月时间准备,便以优异成绩考入长春地质学院,这是他和父母多年梦想成真的时刻,全家人激动万分。在校期间,黄大年专攻应用地球物理学,他勤奋好学,成绩一直名列前茅。1982年毕业时,他写下“振兴中华,乃我辈之责”,表达了强烈的报国志向。毕业后,黄大年留在母校任教,随后通过不断努力,又考取了硕士并晋升为副教授。

  海外深造与国际成就

  1992年,黄大年凭借“中英友好奖学金计划”资助,前往英国利兹大学攻读地球物理学博士学位。利兹大学的地球物理学在国际上享有盛誉。学校不仅提供一流的学术支持,还有顶尖的实验设施和设备,为科研创造了良好的条件。对于黄大年来说,这无疑是接触前沿知识、提升学术能力的宝贵机会。

  然而,刚到英国的黄大年便遭遇了语言障碍和文化差异的挑战,甚至第一天晚上因找不到住所,只能露宿街边的电话亭。这样的狼狈只是开始,接下来4年的生活对他而言充满了各种考验。黄大年在广西的山区成长,直到而立之年才走出国门,他必须克服语言障碍,迅速适应英国的生活和学习环境。他需要付出比别人更多的努力,才能确保完成学业与科研任务。面对实验失败、数据分析复杂以及博士学位的高要求,黄大年始终不放弃,承受着各种挑战与压力。他的毅力和奋斗精神最终让他在1996年春天以第一名的成绩获得地球物理学博士学位。

  毕业后的黄大年并没有立即回国,因为当时我国的地球物理学和地球探测学尚未系统性地与国际接轨,国内缺乏能够使他掌握的知识和技能发挥作用的平台。他认为,尽管已获得博士学位,但他的实践经验和技术尚不够丰富和成熟。如果此时回国,他能为祖国作出的贡献仍然有限。1997年,他加入了英国剑桥的ARKeX公司,这是一家专注于航空地球物理技术研发的公司,致力于生产高精度的航空重力梯度仪。这种仪器能在飞行器上探测地球重力场的垂直梯度,类似于为地球做CT扫描。航空重力梯度仪的应用不仅涉及资源勘查,还在侦察、防御等领域发挥着重要作用。当年,这项技术仅被少数西方国家掌握,全球能生产这类设备的公司寥寥无几,黄大年所在的ARKeX公司就是其中最顶尖的一家。

  在ARKeX工作的10多年里,黄大年凭借专业知识与努力工作取得了不凡的成就。他先是成为公司的高级研究员,后来又担任研发部门主任,带领300多位顶尖人才进行高精度地球物理探测的研究。他的研究涵盖了航空、海洋领域的重力和磁力场探测技术,推动了地球物理学的整体发展。要取得这样的成就,对于一个在英国的中国人来说,很不容易。

  黄大年的事业蒸蒸日上,但面对家人,黄大年有着深深的遗憾与愧疚。2004年,他正在北大西洋海底参与重要的实验项目时,突然收到远在中国的父亲病重的消息。父亲的病危让黄大年痛苦不已。他多年漂泊在外,陪伴在父母身边的时间本就不多。亲人的突然病重让他感到措手不及。他渴望与父亲团聚,陪伴他度过最后的时光,弥补多年来作为儿子对父母的亏欠。

  然而,黄大年深知自己肩负的责任。航空重力梯度仪的民用转型对发展中国家的科技进步至关重要,他是少数能参与到这样关键性实验的发展中国家科学家。他知道,如果项目中断,这项技术的民用普及将被推迟,错过这次机会可能意味着数年甚至更长时间的技术滞后。他的去留,不仅是个人的选择,更关乎发展中国家地学科技的发展大局。面对这种极端的抉择,黄大年含泪作出了“残忍”的决定——留下继续进行实验。

  等到实验结束赶回中国时,父亲已经去世。两年后,他的母亲也病重,临终前对他说:“早点儿回来,为国家做些事情。”双亲的离世深深刺痛着黄大年的心。尽管他已经在英国过上了舒适的生活,但始终觉得自己只是个“花匠”而不是“主人”,无法真正实现人生的意义。他的爱国情怀始终未变,父母的叮嘱和祖国的召唤让他对回国的渴望愈发强烈。月色笼罩静静的剑河,然而黄大年心中的报国之志却一直激荡未平。

  归国后的奋斗与遗产

  进入21世纪,全球对地层深部资源的开采需求日益增长,很多国家纷纷将地球深部探测视为关乎国家安全与发展的战略技术。西方发达国家在20世纪七八十年代就开始深部探测,而中国直到2009年才正式启动“地球深部探测专项”。无论是深地地形的测量还是资源的勘探开采,我国与西方发达国家之间存在显著差距,发展这一技术已刻不容缓。这不仅需要深厚的地球物理知识,还需要先进的高科技材料、设备及计算能力,亟需相关领域的专业人才。

  在这一背景下,吉林大学联系到了黄大年。这是黄大年翘首以盼多年的契机,满足了他想要回国报国的夙愿。此时的黄大年,作为研究地球深部探测的专家学者,不但有多年研究重力梯度仪的成就,还有带领跨学科、跨领域的团队开展各项工作的经验。已经在专业领域硕果累累的他,想要在自己最有价值的时候,把自己所有的知识技术、经验想法、抱负追求,完全地奉献、回馈给祖国。

黄大年为吉林大学的学生授课  图 |新华社发(2011年4月10日摄)

  回国后,黄大年迅速投入工作。作为“高精度航空重力测量技术”的首席科学家,他首先走访了全国与航空重力梯度仪相关的科研机构。他结合国内外技术情况,提出了“从移动平台和探测设备两条路线加速推进”的科研思路。在他的努力下,我国于2010年成立了移动平台探测技术研发中心。移动平台探测技术是科技强国重点开发的核心战略技术,其先进性反映了国家在这一领域的科技实力。他所推动的移动平台探测技术涵盖了海陆空三栖的重力测量系统。通过海上无人机、水下无人潜航器和空中无人机的组合,这一平台可以精准高效地获取并整合各种复杂地理环境和地质条件下的地球重力场、电磁场、放射性能谱等数据。

  尽管发展方向已初步确定,但是,黄大年深知我国的深探事业与发达国家相比,仍有至少30年的差距。他急切希望缩短这一差距,为国家作出贡献。经过深思熟虑,他提出利用中国的“后发优势”另辟蹊径,建议直接引进国外先进技术,然后根据国内需求对关键部件进行升级,这就是他所倡导的“红蓝军路线”。当然,光靠这一策略还不足以实现“弯道超车”,因为最核心、最尖端的科技是买不来的。黄大年认为,中国必须找到自己的科研重点,实现真正的创新。对于移动平台探测技术这样的战略核心科技,其研究涉及多个领域,包括地球物理学、工程学、信息技术,甚至医学和地缘政治学。因此,他提出了一个大胆的构想:成立新兴交叉学科学部,专注于学科间的结合点,以实现突破性进展,并最终获得了成功。

  作为一位战略科学家,黄大年不仅专注于个人的科研项目,更致力于提升国家科研水平和构建系统化科研网络。2013年10月,欧美同学会成立100周年庆祝大会在北京举行,黄大年作为杰出海归代表受邀出席。习近平总书记的讲话激励了他,他意识到振兴中华不仅是个人的责任,更需要汇聚全球华人的智慧与力量。他决心将更多海归人才引进国内,为国家贡献力量。在他的推动下,吉林大学留学归国人员联谊会成立,许多留学人员回国加入他的团队,一些在国外取得国际认可的科学家也选择回国效力。

  回国后的7年里,黄大年废寝忘食地工作,取得了多项重大科技突破。通过他和团队的努力,中国的航空重力梯度仪技术达到了国际水准,填补了多项国内技术空白,使中国进入了“深地时代”。不幸的是,在长期高强度的工作里,黄大年终于积劳成疾。2016年11月29日,他在飞往成都的飞机上昏倒,被送往医院时还紧抱着笔记本电脑。他遗憾地说:“请把我的电脑交给国家,里面的研究资料很重要。”在接受治疗后,他仍坚持工作,但天嫉英才,2017年1月8日,黄大年因术后并发症去世,享年58岁。

  黄大年的去世是我国地球物理学界的巨大损失。他的事迹引起党中央和国家的高度关注,习近平总书记对黄大年的先进事迹作出了重要批示。黄大年的一生是新时代留学报国精英的缩影。他深耕于地学事业,胸怀远大志向,追求卓越成就。他的贡献不仅体现了新中国成立75年来留学精英在全球标准下不断前进的步伐,还承载了先辈爱国传统与新时代政策支持的融合。黄大年以身为国的卓越实践为中国地球物理学注入了新的活力,开辟了新的领域,书写了辉煌的新篇章,达到了新的发展高峰。他的事业、他的成就、他的精神,将永远激励着年轻一代为振兴中华而前行。(作者系西安思源学院留学生与中国现代化研究中心助理研究员)

责任编辑:施惠文

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