马宗晋:探索大地奥秘的科学巨匠
1933年1月4日,马宗晋出生于吉林省长春市,不久后,一岁的他随父母迁居至吉林市。他的家庭有着独特的背景,父亲曾是奉系军阀张作霖的部下,担任过吉林省司令李杜的参谋长,还在黑龙江省方正县做过县长。日寇占领东北后,父亲谢绝仕途,赋闲在家。家庭虽已没落,但靠着十几间房子、一间小百货店的经营,加上地租收入和些许积蓄,生活尚可维持。然而,在日寇强制推行的奴化教育下,年幼的马宗晋直到12岁抗战胜利,才知晓自己是中国人,这份迟来的认知令他深感耻辱,也在心底立下了为中国人争气的宏愿。
1951年,怀揣着对知识的渴望和改变命运的决心,马宗晋赶赴北京参加大学考试。由于经济拮据,他和十几位年轻人挤住在北京前门外打磨厂的一间小旅店里。在填报志愿时,他满怀热忱,前四个志愿都填了地质专业,若未被地质专业录取,他便打算去学航空。幸运的是,他和同行的伙伴中有8人成功被录取。马宗晋就此进入了北京大学地质学系,开启了他的学术生涯。1952年,高等学校院系调整,他转入新成立的北京地质学院。在学校里,马宗晋积极活跃,课堂上专注求知,野外实习中也毫不退缩。他对地质学满怀热爱,同时也钟情于文学,曾在一篇散文中,将打开岩石寻找化石的谨慎,比作护士打开裹在患处纱布时的小心翼翼,足见其对地质研究的敬畏与深情。
毕业后,马宗晋留校担任助教。为了能让学生清晰理解海水质点原地做圆周运动而波浪式向前传播这一抽象现象,他亲手用铁丝制作了模拟教具,生动形象地展示了该现象,给当年的学生们留下了极为深刻的印象,多年后他们回忆起来仍赞不绝口。在“向科学进军”的号召激励下,马宗晋决心进一步深造,报考研究生。经过深思熟虑,他决定报考著名地质学家李四光的研究生。一方面,李四光“忠心爱国,心怀远志”的学者形象,早已成为他心中的偶像;另一方面,此前他曾就自己对地质学的一些“认识”写信给李四光,没想到李四光很快便给他回了信,这份鼓励让他倍感振奋。
1957年,马宗晋成功考取中国科学院地质研究所研究生,导师是一直跟随李四光从事地质力学研究的孙殿卿教授。入学后不久,导师带来一个让他惊喜又紧张的消息:李四光先生在杭州想见见他。怀着忐忑的心情,马宗晋见到了年近7旬但精神矍铄的李四光。李四光亲切询问他的籍贯以及在北京的学生生活状况,瞬间缓解了他的紧张情绪。随后,李四光拿出一块弯曲近90°的石头,问他:“这块石头挺硬的,为什么会变形?”马宗晋思索片刻后回答:“大概是因为岩石长时间的受力作用,造成塑性变形吧?……”两人就这样一问一答,交流了两个小时。会面接近尾声时,李四光给马宗晋布置了一个任务,让他从南高峰到北高峰,再到黄龙洞,做一个地质剖面图。马宗晋接受任务后,早出晚归,花费10天时间,在5 - 6公里的范围内完成了地质剖面图。李四光看后十分满意,并语重心长地对他说:“地质工作比较直观,但也容易流于浮泛与浅薄。从中深思熟虑,发现新的东西并不容易,要搞清其中的道理就更难了。你应该花力气去补学数学和物理,我建议你到北京大学再学一年,希望你把经典地质学再向前推进一步。”之后,李四光还给周培源写了一封信,嘱托其安排马宗晋在北京大学学习。就这样,马宗晋进入北京大学深造,和国内一些数学和力学领域的高校老师一同参加进修班,在浓厚的学术氛围中,他的科学思维习性得到了良好的熏陶。尽管后来他谦称自己底子太差,数理推导能力长进有限,辜负了李先生的期望,但这段经历无疑为他日后的科研工作奠定了坚实基础。在研究生期间,马宗晋通读了李四光的一些关键著作,逐步领会到李四光重视小构造基础意义的原因,也明晰了从小构造到区域构造,再到全球构造的知识拓展路径。李四光的一个提问——“一个小构造现象,一个区域构造现象为什么会在地球的那个地方、在那个时间、以那种方式出现?”更是深刻影响了他的地学思维,启发他去探寻背后的原理。受此启发,他和马文朴、傅家谟等研究生同学组织了“地质思辩学”不定期讨论班,这对他后续的研究工作,在思维方法和从现象抽象求理方面,发挥了至关重要的作用。
研究生毕业后,马宗晋留在中科院地质研究所,投身构造力学研究。从1961年起,他主要专注于小构造研究,特别是岩石节理。按照孙殿卿先生的教导,这是打基础的关键工作。为了深入研究节理的力学性质、分期及配套关系,他跑遍了京西、湖北、贵州、浙江等地,进行大量实地观察。在三峡的一个露头处,他曾连续观察数天;为了验证节理定性结论的普遍性,北京近郊出露较好的岩石露头几乎都留下了他的足迹。他对节理研究的痴迷,甚至延伸到了生活的方方面面,市区、室内、飞机场、地铁车站、百货商店、公园假山,乃至研究所的厕所,只要有裂缝的地方,都能吸引他的目光。有时,他还会通过砸玻璃、砸硬塑料板来进行裂缝实验。那段时间,地质所的同事们都笑称他为“裂缝迷”。功夫不负有心人,1956年,他的论文《节理定性、分期、配套》发表,文中观点受到地质界的广泛重视,并被国内高校地质构造教材大量引用。他在“裂缝”方面的研究成果,还被应用到实际生产中,他被任命为中国科学院与石油部联合组建的“裂缝型油气藏联合研究队”队长,奉命前往四川,探索川中和川南缝洞型油气藏的分布规律。
1966年3月,河北邢台发生地震,这场灾难造成八千余人死亡,给国家和人民带来了沉重打击。地震发生后,周恩来总理三次亲临地震现场视察,看到现场进行数据收集的只是少数年轻学生,使用的设备也十分简单,我国地震科学的薄弱现状令人忧心。当时,我国专门从事地震研究的人员极少,中科院地球物理所一个小组仅有十几人,此外还有几位老先生曾在新中国成立前赴国外学习过地震相关知识。面对地震是否可预报这一争议性问题,李四光坚定地提出“地震是可以预报”的主张。在这样的背景下,总理下令从中科院、地矿部、石油部和测绘局等部门抽调2000多人,组建地震研究队伍。一时间,地震研究吸引了数、理、化、天、地、生等众多学科领域的参与。作为一名地质构造研究人员,马宗晋深感地质学知识与地球物理知识结合对于开拓地震预报科学的重要性。他和同事们投身地震构造研究,注意到地震与活动构造的紧密联系,以及地震活动存在十几年的分幕性,这增强了他们研究的信心。不久后,他被调到京津地区地震办公室(国家地震局前身),担任分析预报组组长,从此开启了在地震研究领域的深耕之路。
1968年,江苏沭阳地区出现罕见地裂缝,当地群众人心惶惶。马宗晋被派往现场连夜调查,最终发现地面裂缝与地震无关,而是长期抽水导致地下深层失水干裂所致。他们向群众详细解释原因后,这场因误解引发的风波迅速平息。1969年,渤海发生7.4级地震,当天下午,马宗晋跟随李四光到国务院向周总理汇报。周总理仔细询问了华北地区的地震形势及山东的灾情。次日,周总理再次召集会议,了解渤海地震后海上航运情况,询问是否会发生海啸、是否需要停航等问题,汇报持续到午夜,结束后周总理还请大家吃面条。在汇报过程中,周总理关心地询问了马宗晋的年龄和工作经历,鼓励他努力探索地震成因和预报的可能性,这让马宗晋深受鼓舞,更加坚定了他投身地震研究的决心。
此后,马宗晋潜心钻研唐山地震的余震发展规律,代表国家地震局分析预报中心,每日前往人民大会堂,向国家领导人汇报余震会商意见,为抗震救灾工作提供重要参考。最终,根据国家地震局专家们的综合意见,在国务院秘书长的领导下,由他和高旭起草报告,经中央批准,决定撤销中国东部地区的地震警报。地震前兆复杂多变,“一个地震前兆一个图像,一个观测井一个脾气”,要掌握这些多变的震兆,不仅需要大量收集观测资料、进行综合分析,更需要极大的耐心和细致工作。为攻克地震预报这一难题,马宗晋和同事们开始探索综合预报方法,这需要多学科专家的协同合作。经过数年努力,1972年,马宗晋和同事们正式提出长期、中期、短期、临震的渐进式预报思想,并制定了年度会商、月会商和周会商的地震预报工作程序。他们深入研究地震活动规律,提出“千年级地震活跃世、二三百年级地震活跃幕”等创新性观点,为我国地震预报工作提供了重要的理论支撑和实践指导。
1975年2月4日19时36分,辽宁省海域发生7.3级强烈地震。令人惊叹的是,这场地震造成的人员伤亡总数仅占海域总人口数的0.02%,约15万人因预报及时准确而逃过一劫。这次地震预报被誉为世界上第一次成功的地震预报,而马宗晋领导的地震预报小组在其中发挥了关键作用。在地震发生前,辽宁当地相关部门在10点钟就正式向群众公布了可能发生地震的消息。此次成功预报,离不开分布在地震一线的两千多个观测台站提供的精确数据,更离不开马宗晋和他的团队对这些数据的深入分析与研究。他们凭借扎实的地震预报理论和严谨的科学态度,为这次成功预报奠定了坚实基础。这一成果不仅彰显了马宗晋团队在地震预报领域的卓越能力,也极大地鼓舞了我国地震科研工作者的信心,为后续的地震研究和预报工作积累了宝贵经验。
在长期的科研生涯中,马宗晋在多个领域取得了丰硕成果。在地质构造研究方面,他于1964年完成节理定性分期配套等小构造研究,其成果在全国构造地质教学中被广泛采用。在地震地质领域,他提出长、中、短临渐近蕴震模式,这一模式成为我国预报强震的重要思想和工作程序,对我国地震预报工作的规范化和科学化发展起到了积极推动作用。在地球动力学研究上,他建立了3个全球现今构造系统,通过深入论证地球变动的韵律性和非对称性,提出以壳、幔、核细分层角差运动为基础的地球自转与热、重、流联合的动力模式构想,对全球构造动力模式进行了全新的分析与综合,为灾害研究和矿产勘探提供了重要的理论基础。在减灾领域,他同样贡献卓越。1989年,他建议国家成立三部委自然灾害综合研究组,并担任组长。在他的带领下,组内不同领域的专家共同认识到自然灾害兼具自然性和社会性,以往研究偏重灾害机理而忽视社会影响的问题。为此,他们加强了灾害社会性研究,完成了一系列开拓性工作。仅用半年时间,便建成含有10个重要子系统的减灾系统工程模式;5年后,完成《中国重大自然灾害及减灾对策》的总论和分论,并用统一体例编制出7大类自然灾害年表,对解放以来全国灾情资料进行了全面、系统的发掘整理和统计研究,查明我国自然灾害的直接损失约占全年财政收入的1/4。同时,他还领导小组针对我国自然灾害的特点和规律,提出全面减灾对策,撰写了1000多万字的论著、研究报告和文章,参与并起草了一批项目设计书和规划,有力地推动了我国灾害科学研究和减灾事业的发展。
马宗晋在科研成果产出方面成绩斐然,发表论文二百余篇,出版专著五本,编著十八本。其代表作包括《节理的力学性质、分期、配套问题》《中国的强震期与强震幕》《现今全球构造特征及其动力学解释》《面对大自然的报复—防灾与减灾》等。这些著作和论文不仅凝聚了他的科研智慧,也为相关领域的研究提供了重要参考,在国内外学术界产生了广泛影响。在荣誉方面,他1978年荣获全国劳动模范称号;1981年,其参与编写的《1966 - 1976九大地震》获国家出版局优秀图书奖;1982 - 2002年间,他六次荣获中国地震局科技进步一等奖(均排名第一);2002年,“中国重大自然灾害对策研究”获国家科技进步二等奖;2006年,“中国地壳变动网络工程项目”获国家科技进步二等奖。此外,1989年,他荣获首届李四光地质科学奖,这是地学界的最高奖项和终身荣誉奖,充分肯定了他在地质领域的卓越贡献。他还多次出国访问讲学,出席国际会议,在国内外享有极高声誉。
马宗晋曾任中国地震局地质研究所名誉所长、国家科技部国家计委国家经贸委自然灾害综合研究组组长、北京大学地球与空间科学学院教授及学位委员会主任、国家减灾委员会专家委员会主任等重要职务。他还先后担任国家地震局分析预报中心副主任、地质研究所所长、中国地震学会副理事长、中国地质学会理事、国家科技部基础研究顾问、中国社会发展研究会常务理事等职。在众多学术期刊中,也能看到他的身影,他担任《中国地震》《地震地质》《中国科学D》《中国石油》等刊物的编委,积极参与学术交流与行业指导,为推动我国地质、地震、减灾等领域的学术发展贡献力量。
即便年过八旬,马宗晋依然精神矍铄,对科研工作充满热情。他始终怀揣着将祖国从地学大国建设成为地学强国的梦想,为之奋斗一生,壮心不已。他的科研精神和卓越成就,激励着一代又一代科研工作者投身于探索地球奥秘、保障人民生命财产安全的伟大事业中,成为我国科学界一座不朽的精神丰碑。