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第三课 地球物理科学奠基人傅承义（第2页）

傅承义是中国固体地球物理科学的主要奠基人和开拓者之一。1957年，他当选为中国科学院学部委员（院士）。他曾任中国科学院地学部常务委员，中国科学院地球物理研究所一级研究员、室主任、所负责人、所学术委员会主任、名誉所长。傅承义是中国地球物理学会（1947）的发起人之一，长期担任《地球物理学报》主编。曾任中国地球物理学会副理事长兼秘书长和中国地震学会副理事长，中国地质学会和中国声学学会理事，中国地球物理学会和中国石油物探学会名誉理事长，中国地震学会名誉理事，《中国大百科全书》总编辑委员会委员、固体地球物理编辑委员会主任，全国自然科学名词审定委员会委员、地球物理学名词审定委员会主任。曾被选为第三届全国人大代表，担任过第二、五、六届全国政协委员。1981年加入中国共产党。

学术成就

傅承义一生的主要学术成就和贡献可归纳为以下四个方面：

1。开创中国地球物理教育事业。地球物理学是边缘学科之一，在旧中国未得到足够重视。那时，有经验的地球物理工作者除气象学家外寥寥无几。地球物理教育是个空白。新中国成立后，为恢复和发展国民经济，国家急需一大批物理探矿专业人才。傅承义把全部精力投入人才培养工作。

20世纪50年代初，他和助手刘光鼎、曾融生、谭承泽等密切配合，在北京地质学院为中国地球物理勘探专业培养了一批年轻教师和许多本科毕业生及大专毕业生。从50年代末至1967年，他先后在北京大学、中国科学技术大学培养了数百名地球物理专业本科毕业生和研究生。“**”之后，已届古稀之年的傅承义，又先后为国家培养了近20名硕士和博士研究生。他的学生遍布全国各地，这些人都已成为地球物理科研、教学、生产部门的骨干，其中不少人担任了各级领导职务，有些人成了著名的专家、学者、教授，还有人当选为学部委员（院士）。

在他的全部教学生涯中，始终贯彻自己的教育思想：立德、立言、立身。立言者，传授知识和做学问的方法。在北京地质学院初创时期，他是教授兼教研室主任，负责制定教学计划、编写讲义和授课，同时要筹划实验课和安排野外实习。此外还肩负培养青年教师的重任，给他们系统地上课，帮助修改讲义，听他们试讲。事无巨细，他一概认真对待。言传身教、为人师表，受到广大师生的爱戴。

傅承义谆谆教导他的学生，做学问要注意三点：一是博览群书，知识面要宽、要广，这样在遇到问题时才能触类旁通；二是要善于归纳、总结，通过总结可以发现问题，解决问题，这是一种重要研究方法；三是要独立思考。傅承义认为，独立思考是科技人员最重要的品质之一，对于书本上写的东西，不可不信，但又不可全信，信与不信都要经过自己独立思考。他提倡看书时多挑剔，认为挑剔本身就包含有创造的意思。立德者，育人也。他把科学道德、治学态度和献身科学事业的精神贯彻到教育工作的始终，认为身教比言教更为重要。他一向严于律己，凡是要求学生做到的，自己一定身体力行。

对地震波传播理论的贡献。在地震勘探和地震测深中采用的折射波法，实际上用的并不是真正的折射波。因为按照几何地震学的原理，地震波在以临界角入射时，折射波就不应再返回原来的介质。20世纪30年代，曾有许多人对这种“折射波”做过不正确的解释。直到1938年，0。Von。施密特（Schmidt）在实验室里通过电火花在声速不同的双层溶液组成的声波介质内放电，用阴影照相法记录了所有胀缩波波型，首先证明这种所谓的折射波的独立存在。

由于光波波长太短，在光学实验里观测不到，但地震波的波长要长得多，这种波则是很明显的。施密特给出的物理解释是用简化了的惠更斯原理：当地震扰动沿着界面以高于入射介质中的波速传播时，就会在介质中产生一种首波——其实是半个首波，就如同子弹以超声速运行时，空气中声波波阵面的情况一样。

傅承义研究了这一问题。他把A。索默菲尔德（Sommerfeld）在研究电磁波传播中所用方法移植于弹性波，从数学上证明了它的存在。在求解弹性波的运动方程时，他发现格林函数的积分可以分成两部分：一部分是沿分支点割线的回路积分，这导致各种类型的体波（包括首波）;另一部分则是极点的留数，可导致各种面波。根据这一认识，运用摄动法原理，他进一步研究了面波及薄层的影响。

后来这些概念已经是众所熟知，并且方法几乎规范化了，但在20世纪40年代初，这种方法人们还是不大熟悉的。此外，傅承义对于面波的能量传播及瑞雷方程的三个根也有独特的见解，为同行们所称道。傅承义在地震波传播理论方面的研究成果，引起地震学家的广泛注意。世界上一些著名地球物理学家、地震学家，如美国科学院院长、曾任美国总统科学顾问的F·普雷斯（Press），曾任国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）主席的苏联地震学家、通讯院士B。M。凯依利斯鲍洛克等都曾称，在从事地震波问题研究中，傅承义的研究成果给予他们很大的启发。

对地震预测的探索。傅承义作为一位地球物理学家和地震学家，目睹地震灾害的惨烈，对地震预测具有强烈的使命感。同时，作为一位严肃的科学家，他也清楚地认识到地震预测的复杂性和艰巨性。傅承义于1956年负责起草在中国开展地震预测研究的长远规划，即中国12年科学技术发展远景规划第33项任务第4中心课题“地震预测方法的研究”。在该规划中提出解决地震预测问题的科学途径和应采取的具体措施。

规划中列举的五个方面的工作是：地震成因的研究，重点是震源的地质条件和地震发生的物理机制；开展地震前兆观测，包括地倾斜、微弱的前震和地声；在地震频繁地区，连续积累地震观测资料，并对地震进行统计分析，发现地震发生时间的规律；在地震区进行长期、重复的大地测量，以确定地震前后的地形变化；在地震区进行经常的地磁观测，以确定地震前后的地磁场变化。

1963年，傅承义进一步把地震预测方法分成三大类：地震地质、地震统计和地震前兆。地震地质方法是以地质构造条件为基础，宏观地估计地震发生的地点和强度。这就是通常所说的地震区域划分。由于地质上的时间尺度太大，地震时间的预测不能靠这种方法。地震统计法是从地震发生的记录中去探索可能存在的统计规律，估计地震的危险性，求出发生某种强度地震的概率。这种方法的可靠程度，取决于地震资料的多寡。地震地质方法着眼于地震发生的地质条件和在比较大的时间、空间尺度内的地震活动变化。统计方法指出的只是地震发生的概率和某种“平均”状态。若要确切地预报地震发生的时间、地点和强度，还是要靠地震前兆。这三种方法不是彼此无关而是互相联系的。寻找地震前兆是地震预测的核心问题。

20世纪70年代，傅承义在地震前兆的研究中提出孕震区假说。临震前，相当一部分地球介质已经处于应力加速积累状态，这部分物质可称之为孕震区。在这个区域内，可能发生岩石变形、物质迁移和其他形式的运动，从而使大面积地球上层介质的性质发生变化。各种地震前兆就是这种变化的反映。他特别提出，地震前兆研究不要受地震断层成因假说的束缚，只把注意力集中于断层位置附近。他的这一假说，已被许多观测资料所证实。傅承义一再提醒人们，地震预测是个有待人们长期坚持不懈进行探索的课题，切不能因偶然失误而丧失信心，更不要为一时成功而忘乎所以，迷失前进方向。他非常关注并鼓励科学上的探索活动。

20世纪80年代，他对构造地震断层成因提出质疑，进一步发展了孕震区假说。许多震例都表明，真正伴随成因断层的地震并不多；许多大地震也并非都发生在有新构造差异运动的地方。他认为，有些地震是断层造成的，但并非全都如此，岩浆活动也是地震成因之一。岩浆活动是孕震区物质迁移的一例。断层成因和岩浆成因并不矛盾，而是互为补充的，但两者又有明显差别，主要是地震能源不同。前者是应变能，而后者除应变能之外，还包含岩浆活动的动能和热能。

因此，他认为地震学不只是力学问题，把地热学引入地震研究中是大有前途的。关于地震前兆研究，他认为，直到现在，集历来各国地震工作者的共同努力，尚未能找到一个满足地震发生必要条件的前兆，究其原因不外乎以下几点：前兆机制不清；前兆同震中区地质情况、环境条件有关，不是一成不变的；前兆观测的精度不够。

此外，识别前兆的判据有很大任意性，缺乏科学约束。若使地震前兆研究真正有所突破，必须在基础研究，特别是在地震前兆的物理机制上下功夫。

20世纪80年代末，傅承义在地震预测的方法论上提出颇有新意的见解。他认为，大地震的发生是个典型的非线性过程，应该从地震发生的全过程去看问题。近代的耗散结构论、协同论和突变论的观点应当引入到地震预测中来。

指导中国核试验地震效应观测和地震侦察研究工作。20世纪50年代，美国和苏联两国在大气层中进行的一系列核爆炸试验，引起世界各国人民的普遍关注。1958年各国专家聚会日内瓦，讨论禁止大气层核试验问题。自此以后，美、苏两国的核试验逐步转入地下。地下核试验的地震侦察，一时成了国际间注目的问题。显然，它不仅有重要的政治和军事意义，而且对地震学本身的发展也会起推动作用。

地下核试验地震侦察，包括地震事件侦察和天然地震与爆炸信号识别两方面内容。前者要求地震观测系统具有检测微弱信号的能力，能把地震事件记录下来；后者要求能够从记录的波形上把地震信号和爆炸信号区分开。无疑，这项工作将有助于观测技术水平的提高和震源物理研究的深入。

1961年，在傅承义倡议下，中国科学院地球物理研究所成立第七研究室（以下称七室），傅承义担任室主任。建室之初的研究方向是震源物理，主要研究课题是地震核侦察的信号识别问题。1962年底，中国自己研制的核武器爆炸试验工作提上日程。核爆炸地震效应观测是核试验的一项重要内容。

1963年，七室承担这项任务。傅承义对美国核武器研制计划和试验工作情况进行广泛深入的调查研究，结合七室承担的任务，进一步明确七室发展有两个主要方向：爆炸的力学效应分析；爆炸的远距离侦察。并为七室在五年之内的发展作出详细规划，包括：强震观测，用强震仪、选频仪和地震仪记录各种运动参数、动力参数及爆炸的TNT当量；气球观测；远震台，两年内建成7个标准台，5年内全国基本台均配备3种频段的仪器；仪器设计，成立测震试验室，负责仪器设计和制造；理论研究，强调理论研究工作要与以上所列工作密切配合。理论工作可分：空气冲击波与地球介质相互影响问题；野外资料的分析及解释问题；大炸药量的外推和频谱的关系（相似律问题）;地震信号的通讯理论（包括组合检波的理论）;爆炸地震波的传播特征（包括地震与爆炸的识别标志）。后三项工作由他负责。在中国首次核试验中，关于用地震波计算爆炸当量的问题，他坚持认为：“爆炸引起的地震效应是一个复杂现象，由于土壤介质的多样性，目前尚难通过纯理论的途径来解决上述任务。”

他建议：通过模拟试验及理论探讨，找出经验关系式，用相似原理，外推当量；对比国外经验资料，估算当量。事实证明，他的观点是正确的。傅承义在20世纪60年代初提出的开展地震核侦察的研究工作，并没能引起有关方面的足够重视和支持，直到1965年，才被正式纳入有关的计划当中。在他的指导下，七室圆满地完成中国首次核试验地震观测工作，为国防建设作出了贡献，受到国防科委和中国科学院的表彰。由他开创的地震核侦察工作，在1965年以后，有了新的发展，受到国防科委的表扬和1978年全国科学大会的奖励。

个人评价

傅承义是一位爱国的、正直的科学家、教育家。他不但具有卓越的才能，而且更有为人们所敬重的高尚品德。他为人光明磊落，从不迎合潮流，随声附和，人云亦云。在是非问题上，直言不讳，刚正无私，他认为是正确的，就敢于坚持。这曾使他吃了不少苦头，蒙受了不少冤屈。

1958年大跃进时，有些人只从良好的愿望出发，不顾事物发展的客观规律，在地震预测工作中提出一些不切实际的口号，并形成一种声势，使得这一工作偏离了正确方向。傅承义以其科学家的责任感，反对这种做法，结果被扣上“反对搞地震预报”的帽子，直到“**”中还屡遭批判。

1975年海城地震之后，有人过高估计海城地震“预测成功”的经验，认为在中国解决地震预测问题已近在眼前。针对这种倾向，傅承义一针见血地指出，海城地震的预测是“歪打正着”，提醒人们不能头脑发热。

20世纪60年代初，在他担任七室主任期间，亦曾因在工作中坚持正确的学术观点而被指责为“反对搞国防任务”，受到不公正的待遇。对于诸如此类的事情，他都泰然处之。作为一名科学家，他把按照科学规律办事看成是自己的天职，坚持真理是他人生追求的最崇高目标，至于个人的荣辱得失，他看得淡如清水，从不计较。傅承义在学术界有很高声望，但他对别人的恭维却极为反感，也从不以自己的声望谋取私利。傅承义非常注重科学道德。在研究工作中，受过他的指导帮助的人很多，但是，不管他对别人的研究工作出过多大力，他从不在研究成果上署名，包括他指导完成的研究生论文。他思路敏捷，在学术讨论中，直言快语，不讲情面，但从不以势压人。傅承义治学态度十分严谨。他的论著，字字句句都经过仔细推敲，不仅内容深刻、丰富，而且文章结构严谨，条理分明，逻辑性强，文笔生动、流畅。

傅承义的严谨学风也反映在他长期担任《地球物理学报》主编的工作中。凡是投到学报的稿件，一视同仁，他都亲自审定，录用、退稿一定要有他的签字。对于有争议的稿件，处理更为慎重。英文版的每篇文章，他都要亲自把关。在他的指导和带动下，《地球物理学报》在国内外赢得了广泛赞誉，成为中国被世界四大检索系统同时选用的9种刊物之一，连续被评为中国科学院优秀期刊。傅承义以其高尚的品德和卓越的科研、教学实践，树立了一代人民科学家、教育家的风范。

2000年1月8日，傅承仪与世长辞。刘光鼎院士挽之：“三篇文章开世界震波研究先河创新典范，一生耕耘育中华找矿精英大成风节长存”

麦吉尔小百科

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