中關村特樓 | 中國地震事業(yè)的先驅(qū)——李善邦

距今100年前, 1920年12月16日,在中國甘肅海原曾發(fā)生了一場比唐山地震更為慘烈的地震,它釋放的能量相當于11個唐山大地震,共有28.82萬人在這場山崩地裂中被吞噬生命,比唐山大地震還多了45000多人,另有30多萬人受傷,這是人類歷史上波及范圍最廣,地震烈度最大的地震之一。

當時的北洋政府對巨大的天災幾乎束手無策,就連震中位置也是地震后一個月才確定在海原,因為北洋政府連一臺地震儀都沒有。

中國的第一個地震臺是李善邦建立起來的。1902年李善邦出生于廣東興寧,仿佛是歷史的巧合,李善邦出生那年,也是國際地震學會誕生的年份。不過,那時的中國,卻找不到一個由中國人自己創(chuàng)辦與管理的地震臺站。一直到1930年, 才由李善邦等人翻開中國近代地震學史的第一頁。

李善邦1920 年考入東南大學,也就是現(xiàn)在的南京大學物理系。1925年大學畢業(yè)后,被南京一所私立中學聘為代數(shù)和化學課的老師。當時南京社會處于混亂狀態(tài),輟學的學生很多, 學校收不到學雜費, 教職員工的工資沒有著落, 李善邦也陷入困境。他由于長年累月營養(yǎng)不良, 又染上肺病,因經(jīng)常吐血而住進醫(yī)院。病愈出院后, 又遇上戰(zhàn)亂,學校被迫停課, 李善邦只好回廣東興寧老家休養(yǎng)生息。經(jīng)同學介紹, 暫時在興寧縣新民中學任教。

患難之中李善邦結(jié)識了他后來的妻子羅海昭, 兩人逐漸產(chǎn)生了深厚的感情。但羅海昭的父母嫌李善邦又窮又有肺病, 不同意他們的婚事。經(jīng)過一番努力。倔強的羅海昭終于說服了父母,不僅同意了這門婚事,還幫助李善邦治好了病,1928 年李善邦終于和羅海昭結(jié)成眷屬。

1929年李善邦先生與妻子新婚不久的合照

他們婚后不久,學潮又起, 李善邦再次失業(yè)。當時,距離1920年海原大地震已經(jīng)整整8年,中國的當權(quán)者終于意識到,防震減災迫在眉睫,時任中央地質(zhì)調(diào)查所所長的翁文灝主持籌建地震觀測室,但需要一個英文好,學物理的人來做地震研究。于是翁文灝的朋友,時任清華大學物理系教授的葉企孫先生推薦了自己的學生李善邦。雖然李善邦沒有任何地震學的專業(yè)背景,卻有一個翁文灝最為看重的優(yōu)點,那就是他“為人踏實,耐得住寂寞”,因為這份工作在遠離北京市區(qū)40多公里的北安河鷲峰腳下,且需要長期堅持工作。

1929年,李善邦春節(jié)也顧不得過,匆匆與懷孕的妻子作別,急忙離開廣東老家,被翁文灝派到上海徐家匯觀象臺學習。從此,李善邦就踏入了他為之奮斗一生的中國地震研究事業(yè)。開始,徐家匯觀象臺臺長——意大利人龍相齊不大了解李善邦,顯得不大熱情。后來,看到李善邦學習很刻苦,經(jīng)常跑到十里地以外的圖書館自學,有疑問處再主動請教,終于被李善邦的認真和專業(yè)態(tài)度所打動,兩人逐漸成了亦師亦友的關系。李善邦之后出國學習,龍相齊的推薦信起到了很大的作用。

半年后,李善邦來到北平鷲峰山下建設地震臺。那里有著名律師林行規(guī)捐獻給地調(diào)所的一塊地。為了建地震臺,安放地震儀,鉆、銼、磨,打鐵、甚至瓦工,都得自己干。初次面對從德國買回的儀器,李善邦安裝調(diào)試時,過于拘泥于說明書,忙了一個月,那儀器還是紋絲不動。最后在清華大學物理系吳有訓教授的鼓勵下,放手根據(jù)自己的理解調(diào)試,最終獲得了成功。中國從此有了自己的地震觀測臺!

1930年,李善邦在初建好的鷲峰地震臺

1930年,李善邦拍攝的剛建好的鷺峰地震臺全貌

鷲峰地震臺內(nèi)景

然而地震觀測室位于偏僻的鷲峰山下,當時這里沒有電,因此每個星期,李善邦都要用近兩天時間,騎著毛驢往返80里地,把儀器用的蓄電池送到清華大學去充電,一些生活必需品也得由毛驢馱回。為此,他幾乎每次往返后,都要生一場病。

中國人自己的第一個地震臺不僅在李善邦手中建起來了,還能按照國際標準定期發(fā)布地震記錄報告,許多國際知名的地震學家紛紛與李善邦通信來往,并不斷交換世界各地震臺的觀測數(shù)據(jù)。中國地震觀測逐漸在世界上有了些名氣。但一切才只是開始,中國必須學習更多的先進科技。于是,李善邦被派出國學習。由于時局動蕩,李善邦先后到日本、美國和德國留學?;貋硪院?,見多識廣的李善邦,努力把鷲峰地震臺整頓成為名副其實的世界一流地震臺。

1931年,李善邦訪問日本東京大學地震研究所合影 (前排右三為李善邦)

不久,抗戰(zhàn)爆發(fā),李善邦一家撤往南京,鷲峰地震研究室被迫終止了運行。李善邦受命與秦馨菱等人到湖南水口山做物理探礦工作,家人則回廣東老家避難。這段時期,李善邦成為中國物探界的先驅(qū)者之一,足跡遍布中國西南。對攀枝花大型鐵礦的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)提供了最早的科學依據(jù)。

1941年,李善邦在四川開展地磁測量研究

因工作調(diào)動,李善邦到重慶北碚(bèi),負責組建地震實驗室。1942年,因日寇入侵,國民黨政府腐敗無能,物價飛漲,民不聊生。李善邦一家靠數(shù)斗米的月薪和在重慶醫(yī)學院兼授物理課的微薄收入維持生計。在這樣物質(zhì)匱乏的情況下,李善邦仍不放棄研制中國自己的地震儀。那時的研制環(huán)境極其艱苦。為了找合適的零配件,李善邦經(jīng)常親自跑舊貨攤,選些廢品改制,甚至連鞋油盒,鐵皮罐也用上了。有些零配件只能自制,可是他的工具只有車床、小臺鉆各一臺,工人只有師徒二人。因為電廠電力不夠分配,車床沒電轉(zhuǎn)不起來,就用手搖;車床上缺一個飛輪,他竟想出一個辦法,請石匠打一個石頭輪子當飛輪用。這樣做出的零件精度難以達到要求,因此還得不斷修改,費工費時,消耗了他不少精力。此外,他們還得經(jīng)常躲避敵機不分晝夜的轟炸,每日可以工作的時間不過兩三個小時。據(jù)說英國學者李約瑟1942年來中國時,見到戰(zhàn)亂環(huán)境下仍潛心研究地震的李善邦,極為贊賞,希望回國后給他們寄些營養(yǎng)品。李善邦說營養(yǎng)品就算了,制造地震儀急需一根彈簧,能否從國外寄來。但后來李善邦的兒子李建榮接受采訪時澄清,見李約瑟是有的,但寄彈簧的故事多半是訛傳。

1943年夏天,李善邦歷經(jīng)艱辛,終于制成了第一架地震儀——霓式地震儀。起這個名字是因為發(fā)現(xiàn)他的“伯樂”翁文灝字“詠霓”。這是繼東漢時期張衡制造的候風地動儀之后,中國人制造的又一臺地震儀。當霓式地震儀正式投入工作,第一次記錄到成都地震,接著又記錄到土耳其地震時,李善邦心頭無比高興。這標志著我國地震儀器研發(fā)和地震觀測研究跨入了新階段。據(jù)李善邦身邊的人回憶,當時這位地震學家“拿著圖紙,兩手顫抖,眼里噙滿淚花”。到抗戰(zhàn)勝利時,這臺地震儀一共記錄到遠近、大小共109個地震。李善邦敢想敢干,富于創(chuàng)造的精神因此也更加出名。

1943年,李善邦成功研制的霓式地震儀

1946年,李善邦隨地質(zhì)調(diào)查所回南京,帶領秦馨菱、謝毓壽在雞鳴寺地下油庫內(nèi)架設霓式地震儀,恢復了中斷多年的中國地震觀測研究。新中國成立后,李善邦立即培養(yǎng)人才,改進地震儀,主辦培訓班,全身心投入到創(chuàng)建我國地震臺網(wǎng)的宏偉工程中去。

新中國成立以后,為適應大規(guī)模國民經(jīng)濟建設的要求,必須建立一定數(shù)量的地震臺。李善邦等人在霓式地震儀的基礎上進行改進,研發(fā)了 51 型地震儀并投入量產(chǎn),短短幾年間建成了太原、臨汾、大同包頭、西安等一批地震臺網(wǎng),為新中國的地震觀測事業(yè)打下了堅實的基礎。

說起李善邦,有兩件不能不提的事。1960年,廣東的新豐江水庫建成了,可是剛一蓄水,庫區(qū)就頻繁發(fā)生地震,而且隨著水位的升高,地震越演越烈,多時甚至達到一天幾百次,如果這個水庫出了問題,將威脅東莞廣州、甚至香港等地的安全。為此,周恩來總理親往新豐江水庫視察,并指示中國科學院盡快進行調(diào)查。地球物理所受領任務后,決定由李善邦主管這項工作。李善邦一方面委派他的得意門生、地震專家謝毓壽組隊趕赴新豐江考察,同時又與中國科學院地質(zhì)所,地質(zhì)部地質(zhì)力學所積極協(xié)作,對新豐江水庫開展全方位調(diào)研。

過去,人們不知道水庫和地震還有什么瓜葛,直到20世紀30年代末,國外發(fā)生了幾次水庫誘發(fā)地震的事例,人們才開始認識到二者之間的關系。謝毓壽帶領考察隊在現(xiàn)場工作了一年多,紀錄地震2萬多次,終于查明了發(fā)震機制,指出離大壩僅600多米有一條“東江斷裂帶”,還對這條斷裂帶的活動情況提出了看法。在如何加固大壩的問題上,專家們曾經(jīng)有過不同看法,當時占上風的意見是按能夠承受9級烈度的標準加固大壩,而謝毓壽主張按8級烈度標準加固就完全可以了。偏偏這時新豐江地區(qū)又發(fā)生了6.1級地震,出現(xiàn)了房屋倒塌、人員死傷的情況,于是按9級加固的意見就更強烈了,但謝毓壽仍堅持按8級加固。雖然僅僅是差一級,所需要的資金卻相差很大,那時正值三年困難時期,如果能節(jié)省下這筆資金就更顯寶貴。當然,如果加固標準降低了,大壩因此垮掉了,那后果是不堪設想的,要承擔的責任也就非常重了。在李善邦的支持下,謝毓壽有理有據(jù)的提出了按8級烈度加固的理由,終于說服了有關部門和各位專家,最后決定,按8級加固,按9級校驗,為加固工程省下了大量資金。歷史已經(jīng)證明,新豐江水庫大壩按8級加固的意見是完全正確的。

同樣的故事,在唐山卻演繹出相反的結(jié)果。50年代,唐山為建成一個新興工業(yè)城市,請李善邦等專家考慮地震設防問題。李善邦經(jīng)過充分調(diào)查研究和反復論證,認為應當按烈度8度設防??赡菚r是“一窮二白”的年代,這樣的設防標準就意味著大量的資金要投放在防震抗震上,唐山的建設規(guī)模就要縮小,時間也要拖長。有關部門太希望把唐山建得大些,快些了。在種種干擾下,李善邦沒有辦法再堅持自己的意見,唐山繼續(xù)按低設防標準建設。結(jié)果,1976年那場大地震,用震驚世界的大悲劇驗證了李善邦當初的意見是正確的。

如今,我國已擁有現(xiàn)代化地震臺站近千個,組建成了先進的全國數(shù)字臺網(wǎng)。這些都離不開李善邦為之奠定的堅實基礎。李善邦不愧為我國地震觀測研究的開拓者。

為滿足國家建設和國防建設需求,李善邦率領中國科學院地球物理研究所的年輕地震工作者們,數(shù)年如一日查閱史料,編輯出了巨著《中國地震歷史資料年表》,包含從夏朝到新中國成立前后的約一萬次大小地震,成為中國地震最權(quán)威的基礎資料。之后,李善邦又主持編輯了使用極為方便的工具書《中國地震目錄》和對經(jīng)濟建設和長遠規(guī)劃有益的《中國地震區(qū)域劃分圖》。他還組織開創(chuàng)了地震現(xiàn)場考察、地震活動性研究、地磁測量、水庫地震研究等重要工作,為我國社會主義建設做出巨大貢獻。

1972年,年已七旬且病魔纏身的李善邦正式動筆撰寫《中國地震》一書,意將自己長達半個世紀的地震學研究成果經(jīng)驗留給后人參考。他抓緊一切時間進行有關資料的整理和編纂。《中國地震》是李善邦從事地震工作50余年全部心血的結(jié)晶, 它反映了中國地震科學技術(shù)集體的研究成果和水平,反映了世界地震科技的現(xiàn)狀和發(fā)展方向,是一本縱橫古今、涉獵淵博、深入淺出、馳名中外的學術(shù)專著,具有很高的學術(shù)價值。不幸的是,這本50多萬字的巨著正式出版時,他已經(jīng)于1980年4月29日逝世了;幸運的是,這本書出版時,正逢中國進入改革開放時期,科學和教育受到空前的重視,出版界也進入了繁榮時期。1981年,此書被評為“全國優(yōu)秀科技圖書一等獎”。

中國地震

當時李善邦就住在中關村特樓15號樓,給周圍的居民帶來不少“方便”。當年唐山大地震后,人們都關心會不會有大的余震波及北京,稍有風吹草動,人們就住進又小又簡陋的地震棚里。為了少受這份苦,15樓附近的居民就看李善邦是不是鉆地震棚,如果他不進震棚,大家就安心住在家里,按兵不動。一個當年鄰居的孩子回憶道:“唐山地震后,余震謠傳不斷。有一次我問父親,咱們是不是也去地震棚里睡覺?父親笑著對我說,只要那尊大菩薩不動,咱們就不用動。我問大菩薩是誰呀,父親告訴我,就是家住15號樓一樓的李善邦。我當即騎車到15號樓,看到一個老頭正在臺燈下伏案看書寫作,我也就回家睡覺了?!?/p>

現(xiàn)在的北京鷲峰地震臺

李善邦為開拓中國地震科學研究事業(yè)百折不回,耗盡畢生心血, 無愧于人民和祖國。他熱愛地震科研事業(yè)和艱苦創(chuàng)業(yè)的精神, 嚴謹治學和實事求是的科學態(tài)度, 不計個人名利和恩怨得失的高尚品德, 為我們永遠豎立了光輝的學習榜樣!

撰文 | 張慶生 邊東子 編輯 | 劉暢 審核 | 張奕

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