李善邦:一位献身祖国地震科学事业的人

2023-02-17 来源:本网

  中国现代地震事业的奠基人、著名地震学家李善邦,广东兴宁人。1902年农历九月出生于一个农民家庭。祖父有自耕稻田五六亩,生活虽不富裕,尚可温饱。善邦从小喜爱读书,幼年就读于叶圹小学,1917年上兴宁县兴民中学。毕业后,先去上海济南学校补习英语,一年后,考取南京东南大学物理系。他成绩一贯优异,是东南大学的高才生,甚得教授们的赏识。

  善邦在东南大学毕业后,先在南京钟英中学任数学、化学教师。时值大革命时期,北伐军讨伐孙传芳,南京城里一片混乱。便于1927年夏回到一别五年的故乡。

  善邦在家休养了一段时间后,经同学介绍到母校兴民中学任教,先后教过物理、数学、英语。1928年秋兼任兴宁高级中学教务主任。

  1929年初,李善邦同他原来教过的学生罗海昭结婚,建立了小家庭。不久,他又告别了教育生涯去创造新的生活。

  1929年秋,李善邦得到他在东南大学的老师叶企孙的推荐到地质部地质调查所搞地震研究,这是他多年的夙愿。从客观需要来说,20世纪20年代前后正是我国大陆地震发生的高潮期,从1917年的安徽霍山地震起,后经1918年、1920年、1923年、1925年和1927年分别在广东、福建、海原、四川、云南、甘肃等省地发生的6次大地震,给我国人民的生命财产造成巨大损失,引起有识之士的极大关注。我国地质学界的先驱、地质调查所所长翁文灏经过深入考察和研究,认为地震是一种地球物理现象,除了宏观研究外,应设立地震台站,用仪器进行观测和分析研究,这就少不了要有物理知识的人承担这一任务。因此,翁文灏十分赏识李善邦投身地震科学研究的志气和决心,就决定让他先到上海徐家汇地震观测台实习一段时间。当李善邦第一天由东南大学一位教授陪同去见台长意大利人龙相齐时,却遭到龙鄙夷的白眼,第二天就叫李跟他的助手去查图纸,换记录,此后好久不给见面,更不用说业务指导。原来龙一直认为中国人又懒又笨,是根本研究不了地震的。李善邦为了尽快地掌握地震业务,只好忍着气,一面自己跑到地质研究所图片馆借书自学,争分夺秒,夜以继日地刻苦钻研,一面又尽量抓住机会主动提出问题请教龙相齐,加上得到翁文灏从旁说情,日子久了,龙开始发觉李善邦并不像他所想的那种又懒又笨的中国人,才同意让李进他的图书馆,介绍几篇有关地震理论的文献,也初略讲解一些地震知识,至于管理地震台所需仪器构造原理和观测技术却依然不给指导。1930年6月,李善邦接到地质调查所的通知,离开上海到北京,着手进行鹫峰地震台的创建工作。

  创建鹫峰地震台是对李善邦人生的第一次重大考验。该台建在北京西郊温泉西北秀峰山坡上一座古庙旁边,离城40多千米,交通不便,办事情只能骑毛驴或乘坐人力车。荒山野岭的苍凉景况,完全不是他想像中的科研工作环境。但是当他得知翁文灏先生为地质事业奋斗了大半生而今委以重任要他自己去开创我国地震事业,想到在上海徐家汇实习时遭受外国人龙相齐那种令人难堪的蔑视时,不觉大大增强了搞好工作的决心和勇气。1930年春末,地震台建筑工程告成了。不久,地质调查所从德国订购的维歇尔式机械地震仪也运回来了。李善邦认真钻研了仪器说明书后开始安装工作,从仪器墩的抹水泥到钻钻、锉锉、磨磨,一个人整整忙了一个月,总算把仪器安装起来。但是当他小心放开,摆却不能自由转动。虽经仔细检查,反复调整,仪器的摆就是不振动,再去请教清华大学的老师和调查所干部也解决不了问题。后来,他放开思路,大胆而又细心地反复调试,终于把仪器调活了。1930年9月20日13时02分02秒当鹫峰地震台第一次记录到地震时,李善邦欣喜万分,激动得久久不能平静。接着,他就致力于管理地震台和分析处理地震记录及出版报告的工作,这些知识过去在上海实习时都没有学到,便骑着毛驴来回80多千米到城内地质调查所图书馆去查资料找文献,然后带回台上钻研。那时他仅有一个助手和一个烧饭工人。他身体不好,常因劳累过度而病倒。1931年接来家眷,没房子,开始还借住在寺庙里,后来盖了两间房子,既作宿舍又当办公用。台上没电光,照明用煤油灯,仪器要用电,便雇骡马驮着蓄电瓶到几十里外的清华园去充电。李善邦经过无数艰难摸索,终于按照国际标准,定期刊印了地震记录报告,并与世界各国地震台交换。这份铅印刊物定名为《鹫峰地震研究室地震专报》。这时期,他曾在该刊发表一系列论文报告,较著名的有《大地震述要》《亚洲中部深源地震》《1933年7月—1934年6月地震观测综汇》等等。自此,世界各地震台都知道中国已有了自己的地震观测,有些著名杂志也撰文评论鹫峰台的报告,在国际上逐渐有了名气。之后他又继续从爱沙尼亚等地购置地震仪器,不断充实设备,提高地震观测和地震记录的准确度。

  1931年李善邦曾奉派到日本东京帝国大学研习地震学。1934年到1936年夏,他又以访问学者身份先后去美国加州理工学院研习地震学和物理探矿,去德国波茨坦地球物理研究所和耶那地震研究所研习地震学。稍后,还应英国文化委员会邀请前往英国剑桥大学作访问学者,并考察英美战后地球物理研究状况。在美、德、英等国结识了维歇尔、卫利浦、李克特、古登堡、杰弗里斯等著名地震学家。在美国,曾应BSSA之约,为该刊撰写了《三十五年来中国地球物理学研究工作的回忆》,于1948年发表。通过一系列的访问和研习活动,使他扩宽了视野,增长了知识。回国后,他经过苦心经营,终于把鹫峰地震台办成为世界第一流地震台,从创办到1937年夏共记录了2472次地震。

  鹫峰地震台的创建为开拓我国地震事业奠定了基础。但是,1937年7月,日本帝国主义悍然制造了卢沟桥事变,发动全面侵华战争。上海、南京相继沦陷。李善邦眼见辛苦经营的鹫峰地震台已落入侵略者之手,痛心之余,决定先安顿眷属回广东老家,再按照地质调查所部署,同他的大弟子秦馨菱等去湖南水口山开展物理探矿。1937年10月开始,他在野外工作将近一年,1938年夏接地质调查所通知结束水口山工作,随着逃难的人群,经过千辛万苦,秋末才到达重庆地质调查所新址。

  地质调查所建在嘉陵江上游的北碚。所里新成立的地性研究所,由李善邦负责。这里工作和生活的条件比以前更辛苦了。既没有地震仪,也没有地震资料,要继续做地震工作是不可能了。于是,他决定全力转向开展地球物理探矿,与他的弟子一起,历时一年多,基本完成了西昌、会理一带探测铁矿的任务。紧接着又按地质调查所的部署去攀枝花继续进行探测。为时两年的野外探测工作是十分艰苦的。李善邦在关于这段工作的回忆中说:“将矿藏分布基本轮廓测绘完毕后,便出了山……步行20千米,才到金沙江边。沿途还见到很多类似的矿石,相信是与攀枝花相连的。到了金沙江边,举首望见对岸岸边岩石,其颜色亦很相似,遂尽一日之长,过江去察看,果然是一样的东西,深觉这个矿很大,它关系人民之福,值得全面探勘清楚。”表达了他们为人民吃尽苦,终于取得探矿成果的喜悦。

  物理探矿告一段落,李善邦主持的地性研究所还开展一项地磁测量工作。他同大弟子刘庆龄等从1940年起历时5个年头,先后在四川、云南、贵州、湘西、湘西南等地进行地磁测量共60多处,是我国最早和范围最广的地磁测量工作。

  在北碚,李善邦的生活是十分清苦的。月工资只有6斗米,家属2斗,家庭人口多,只能粗茶淡饭勉强度日,小孩买不起鞋穿,交不了学费。为了补助家用,他不得已又去江苏医学院兼授物理课,由于劳累过度,他治愈了十多年的肺病又开始吐血,连续几个月不止。尽管环境如此艰辛、生活如此清苦,但他在开展繁重的物理探矿和地磁测量的同时,还无时不在考虑恢复地震观测和研究工作。在地震仪器无法进口、器材难买、加工条件很差的情况下,他决定从实际出发,就地取材,选定以记录近震为目标的低放大倍数机械记录式地震仪的方案。师徒二人,利用仅有的一台车床和小台钻进行试制。车床没电转不了,就用手摇,没有飞轮,就请石匠打了一个石头轮子当飞轮,在石轮上套上皮带,一人摇飞轮,一人加工,做出的零件达不到精确度,就不断进行修改。在试制过程中,他常常跑到旧货摊找些废品改成配件。

  那时敌机频繁袭击,他们一天还要跑几次警报,一次他办公室旁边的工业实验所中弹起火。但他仍坚持潜心试制,1943年夏李善邦终于完成了一台机记录式水平式地震仪。1943年6月22日清晨,该仪器记录到成都附近的一次地震,李善邦凝神注视着这台仪器和它的记录图纸,激动得热泪盈眶!这是继公元132年汉代张衡发明地动仪后中国人靠自己的聪明才智制成的第一台地震仪。为了纪念翁文灏(字味霓)首创我国近代地质学的功绩,他为仪器命名为霓式地震仪,亦称1式。

  北碚地震台开始正式记录后,虽然还经历了仪器性能不高、记录纸难买和经常断电等诸多困难,但这个台毕竞是我国抗战时期唯一的地震台,从开始工作到抗战胜利前夕,共记录到地震109次。李善邦将记录编成报告与国际地震中心(LSS)、法国中心(BCIS)和古登堡等处交换,填补了欧亚大陆广大地区的空白,深受国际地震学界的重视。世界著名学者李约瑟到北碚看到李善邦为地震事业长期拼搏工作的精神,深受感动,愿意出力在国外为李申请补助。后来李约瑟果然按照李善邦提出的为他弄点研制地震仪所需的Elin-var合金钢的要求,托滇缅远征军的飞机将该物品空运来华。

  1945年8月,抗日战争胜利结束,李善邦怀着欢欣的心情,希望能早日回到南京发挥所长。但是国民党政府腐败极了,那些大小官员和接收大员,争先回去掠夺胜利果实,他得到父亲在老家病逝的消息,因为没钱,竟回不了家!直到1946年夏,才回到南京。抵南京后,他先将北碚自制的霓式地震仪安装在前地质调查所的东楼,继续观测和记录。不久,又去台湾把1947年台湾省气象厅赠送的水平式Wiechert地震仪和垂直式Wiechert地震仪各一套及Omori地震仪带回南京,同霓式地震仪同时记录。稍后,又派人将抗战前存放在燕京大学的伽里津——卫立浦先记录式地震仪找回,经过修理,一并投入观测、记录。该台命名为水晶地震台,经过多年的充实和不断改进,1948年它已成为一座拥有相当雄厚技术力量的第一流水平的地震台,一直没有中断过地震观测。

  新中国成立后,党和政府对科学事业极为重视,中国科学院成立,李善邦先后任地球物理研究所研究员,地震研究室主任、代理所长,中国地震委员会委员,科学院仪器委员会副主任、地震历史资料编委会副主任。他发起成立地球物理学会和地震学会,并任该“两会”的常务理事,还当选为第三届全国人大代表。他满怀激情地投入开拓祖国地震事业中。

  首先,在南京鸡鸣寺建起半地下室的新台,将水晶台的仪器迁去和原气象研究所北极阁台的地震仪器合并起来,一同进行观测。国家经济建设的发展,亟需了解各地的地震活动性,为了应付急需,李善邦将霓式地震仪进行改进,送工厂加工一批,定名为51型地震仪。技术人员不够,便由各地政府从干部中抽调培训。他亲自主持办了三期地震训练班,同谢毓寿、王跃文等分别授课,先后培训了地震技术干部近百人。从而在较短时间内建成了包括太原、包头、西安等共20多个地震台。这批由我国自己制造的初级台站仪器,对了解当时各地的地震活动起到重要作用。

  继而李善邦着手规划全国的地震观测台网,计划在全国布设15—20个一流的地震基准台。在地震活动地区,以基准台为中心,设立区域观测台网,配置现代高灵敏度地震仪,并配备地震考察队,研究地震活动特征。为了尽快地实现这一目标,1955年,在苏联专家的指导帮助下,他亲自主持仿制了苏式比较先进的地震仪——基尔诺斯型(长周期)和哈林式(短周期)仪器。在工厂小批量生产后,在北京、长春、广州、昆明、西安、兰州、包头、太原等十多个地震台陆续安装上基尔诺斯型地震仪,使这些台站的装备达到当时世界水平。

  1953年,我国开始实施第一个五年经济建设计划,急需地震部门提供建设场地地震烈度鉴定。针对这一要求,除在重点建设地区黄河流域建立20多个临时地震台及派人到古今地震现场调查外,李善邦以主要精力研究历史地震。在科学院地震工作委员会的统一领导下,组织人力,查阅了8000多种历史文献,从中摘出有关地震记载15000余条,经李善邦整理分析出从夏朝起我国大小地震约1万次,据此汇编成《中国地震资料年表》,然后在此基础上选出危害人民生命财产的破坏性地震,经过综合分析理出其发生时间、地点、强度等,再同近期仪器观测的资料合在一起,编成大地震目录即《中国地震目录》第一集。之后,再将全部历史记载,分别归并到2000多个县。将每县所有的历史记载(包括近代观测的和调查资料),按时间顺序排列,分析各条地震记载和本地具体条件,综合提出地震危险性意见,汇编成分县地震目录即《中国地震目录》第二集。这两册巨著的编成,为我国地震区划提供了重要依据,也为国家大规模建设规划提供了可靠的参考。此后数十年,凡研究我国地震活动性和地震危险性,为建设场地提供地震烈度,此书均作为主要的参考资料。

  继编好《中国地震目录》,李善邦就根据资料绘制成中国强震分布图和最大地震烈度分布图。为了进一步考察中国强震与新构造运动的关系,1955年秋又在苏联专家的帮助下,组织规模庞大的中国地震区划考察队,先后两次,历时半年多,到西南、西北、中南、内蒙、山西等地进行考察。考察结束后,根据他的中国强震分布图和最大地震烈度分布图,结合考察成果,编成我国第一幅五百万分之一比例尺的《中国地震区域划分图》。李善邦亲自撰写《中国地震区域划分图及其说明》和《我国地震活动区划图》,分别在《地球物理学报》和《科学记录》上发表。

  在开拓我国地震事业中,李善邦十分重视干部的培养。早年在他领导下一起创业的秦馨菱、刘庆龄和谢毓寿都是我国从事地震工作时间最长、贡献最大的老科学家。新中国成立后,他除培养了数十位在他身边工作的科技人员外,还大力促成北京大学和科技大学地球物理系的开设并亲自授课。他先后主办了3期地震训练班和1期地震专科学校(大专)。他培养的学生现在都成长为我国地震科技队伍中的主要骨干。

  李善邦一生致力于开拓和发展我国的地震事业,积累了丰富的经验。早在1963年,科学普及出版社约他写一本关于中国地震的读物,他也着手选择和积累资料,但是一场“文革”的浩劫,使地球物理所和他本人受到很大的冲击。他被困进了“牛棚”,根本无法从事撰写工作。直到“文革”后期,邓小平同志出来工作,科学院出现了一些生机,他才又鼓起勇气去寻找散失的手稿和资料。那时候,“文革”混乱局面还没有结束,他不时还要接受“批判”,只得每天早晨3时半起床动手写作,坚持3年多,写出了初稿。1976年,“四人帮”被粉碎了,李善邦喜迎科学的春天,精神格外振奋,不顾体弱多病,又将初稿逐字逐句认真反复进行修改,基本上全新改写。至1979年7月,在地球物理所许多同志的协助下,终于完成了这部定名为《中国地震》的巨著。此书共50万字,分宏观地震、微观地震、中国地震、地震成因、地震预报等5篇12章,中国地震是全书的重点。这是我国第一部全面论述中国地震兼及世界地震的科学巨著。该书于1981年5月由地震出版社公开出版,受到中外有关人士的好评。中国出版工作者协会1981年举办优秀科技图书评奖活动时,该书曾被评为全国优秀科技图书一等奖。遗憾的是,李善邦还未见到该书的问世,就于1980年4月20日,因心肺严重衰竭而辞世了。

  李善邦走完他78年的人生旅程永别人世了,然而他半个世纪来为开拓我国地震事业所做出的卓越贡献,反映他丰富经历与实践经验,具有深邃眼识与渊博内容的许多科学论著,以及他一生严谨治学、酷爱事业的奉献精神,是留给后人的巨大精神财富,他将永远受到人们的崇敬与怀念!

  作者:李柏泉

  来源:《岭南文史》杂志