“科学研究要造福于全人类,板块分级理论研究的成果能给人类带来平安是我最大的快乐!”—伊琳娜·米哈伊洛夫娜·巴图金娜
我的采访对象是一位老太太,74岁了,这个年龄的人本该颐养天年,而她没有,依然像年轻人一样在她的专业里自由驰骋!她就是俄罗斯自然科学院院士、国际人与自然生态安全科学院院士、国立莫斯科矿业大学地球动力学院教授、板块分级理论创始人伊琳娜·米哈伊洛夫娜·巴图金娜。
正是这位德高望重、成绩卓著的板块分级理论专家,多次参加中国的科研项目,她提出的地质动力区划方法已经在中国的十多个矿务局广泛应用,板块分级理论曾在三峡工程的论证中得到应用,她曾被辽宁省政府授予“有突出贡献的国外专家”荣誉称号。从2007年10月开始,巴图金娜院士应北京市科学技术研究院的邀请,与北京城市系统工程研究中心开展合作,负责指导中方完成北京市城区板块分级图的绘制及系统软件开发,目的在于为北京的城市管理提供有力的科技支撑,将全面提高北京未来的城市安全、城市规划、城市建设水平。这项研究是在中国首次将板块分级理论应用于城市管理中。
为人类服务的崇高理想
巴图金娜院士生于1934年,毕业于国立莫斯科矿业大学矿业工程专业。在前苏联时期,巴图金娜院士那一代人接受的是社会主义正统教育,为人民服务、为国家服务的思想深深根植于心中。那时候,苏联有许多矿井,矿难经常发生。为了减少事故的发生和人员的伤亡,巴图金娜院士开始了为之奋斗一生的地质板块科学探索。
为了掌握第一手资料,巴图金娜院士在多年的研究和实践的基础上,查阅2000多份世界上有关地质板块的文献,对每篇文献都认真进行了研究总结,从而掌握全世界地质板块最新的研究成果,为形成板块分级理论奠定了坚实的理论基础。上世纪八十年代,巴图金娜院士首次提出板块分级理论,并将其发展为一门新兴学科。
目前,板块分级理论在大多数人的思想上还是一个比较陌生含糊的概念,在我的印象中,还是上中学地理课时得知地球是由六大板块构成。通过在“板块分级理论在北京的应用”国际合作项目成果报告会上,听取巴图金娜院士介绍,我对板块分级理论在城市建设应用的现实意义有了初步的认识。
板块地质动力学将全球岩石圈划分成六大板块,即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。随着研究工作的进展,进一步在大板块中划分出许多小板块。如美洲板块分为北美和南美板块,印度洋板块分为印度和澳大利亚板块,东太平洋单独划分为一个板块,欧亚板块中分出东南亚板块以及菲律宾、阿拉伯、土耳其、爱琴等小板块。根据巴图金娜院士板块分级理论,地球板块最多可分为7级,最小的板块可以像操场、甚至象楼房的地基一样大。
最初板块分级理论为了解决资源开发和工程建设中的难题。用两个形象的比喻来解释它的实际运用。用一个有裂缝的碗盛水,水肯定从裂缝中渗出,在石油勘探过程中,可以沿板块与板块之间断裂带的走向来查找石油,这样可以减少许多不必要的劳动。将一个杯子放在一张桌子的中央,我们认为它是比较安全的,将杯子放在两张桌子的连接处,它就不太安全,将杯子放在四张桌子的连接处,它就更不安全。板块之间的连接处有些是不太稳定的,建造楼房要避开这些不稳定的地区。
板块分级理论抽象的描述是,根据辨证统一的原理来综合论证所处的构造应力状态,集板块学、地貌学、地质动力学、地球物理学为一体。它通过地形地貌分析、构造物理分析、河流水系分析,并同地质、构造、地震、地球物理、航片、卫片等图纸进行对比,确定研究区域的各级断块图及断块之间的相互作用方式,以断块为模型进行原岩应力计算,确定应力场的比值,为各种工程活动提供依据和安全指导。
该理论在俄罗斯已经有多个领域的成功应用,如:莫斯科地铁安全评估与加固方案的制定,即根据处于板块断裂之上的地铁进行安全测试,并给出加固的地点、方法、强度和有效期;核废料填埋地点的选择,使其避开板块断裂,核废料填埋地点要求地质构造稳定,以求得核废料不发生泄漏事故;预报航空与铁路事故地点等。
严谨求实的科学态度
巴图金娜院士对中国有着深厚的感情。1993年,一个偶然的机会,某中国科学家考察团访问俄罗斯,了解到板块分级理论和巴图金娜院士,向巴图金娜院士发出到中国工作的邀请,从此巴图金娜院士开始了在中国近15年工作的历程。在中国工作期间,巴图金娜院士先后工作于东北、华东、华南,足迹遍布中国的大江南北。前期,主要研究围绕预防矿难和勘探地下资源,随着板块分级理论的不断完善和对中国的深入了解,研究的主要方向转为城市安全、城市规划、城市建设。
这次北京城市系统工程研究中心与巴图金娜院士开展合作,就是想利用该理论,结合实际考察,绘制北京城区的板块分级图,结合城市的土地利用状况,对城市的现有建设用地进行地质风险评估,对可能发生的地质灾害作出预警,对北京市的安全、规划、建设与维护提供参考。
巴图金娜院士是个对学术问题要求非常严谨的人,而且对研究工作非常热衷。在工作中,她除了利用各种地图和地质资料之外,还经常进行实地考察,与理论研究工作相结合,并对研究工作加以修正。2007年10月下旬,她到北京城市系统工程研究中心进行合作科研,下飞机后连午饭都还没来得及吃,第一件事就是请司机带她到北京实地考察。
在北京工作期间,巴图金娜院士经常很早就到办公室,晚上也经常加班工作,办公室其他人都已经离开办公室,还可看到老院士伏案工作的身影。有时,午饭后老太太还要带上工作助手一起到附近的一条河的两岸进行实地考察。在数千米的河长上,一共测绘了两岸水泥护栏上的近200条的裂缝,她要求测量数据精确到毫米,有时候觉得数据有问题就反复的测量。工作人员从心里敬佩年已古稀的巴院士,竟有如此严谨的科学态度和深入现场、讲求实效的作风。
野外考察是一项既需要体力又需要脑力的工作。一般考察地点都在郊外山区,总需要坐几小时的车才到。随身需要挟带相机(拍摄地形用)、地质罗盘仪(确定断裂及岩石走向)、GPS定位仪(便于考察之后在地图上标明确切位置)、望远镜、直尺、地图等工具。考察时需要一边做测量,一边坐记录,伊琳娜·米哈伊洛夫娜不仅主持所有工作,对每项数据也都要亲自核实,已经七十多岁的她从来没有显露过疲态,倒是课题组的几个年轻人在临近回去的时候会暗暗叫苦。经过一段时间的工作,工作人员深刻体会到伊琳娜·米哈伊洛夫娜对科学的专注,对工作的一丝不苟。
在这短短的90天里,巴院士带领课题组进行了12次野外考察,遍布北京的东西南北中、16次市内实地测量、先后拍摄1000余张照片、对大量文献资料进行了分析,经过夜以继日地工作,并克服了重重困难,已经绘制出北京的各级板块分级图,并以石景山区为例,进行了危险区域的预测工作。笔者在院士工作室看到墙上挂满院士亲手绘制的各种板块分级图,可以说巴院士的这些劳动成果不仅是科学智慧的结晶,更是一件件精美的艺术品。同时,巴院士已经撰写近30万字的《分级管理理论在北京城市建设中的应用》专著,首次提出了板块分级理论智能化的技术方案。
平易近人的大家风范
虽然对待科学及其严肃,但生活中伊琳娜·米哈伊洛夫娜是一个开朗、随和的老太太。对配合她工作的同事都很关心,她就为每个同事起了俄文名字,如“列夫”、“萨沙”。闲暇时,她喜欢与工作人员聊聊俄罗斯和中国的社会现状;她被安排住在北京外国语大学的留学生公寓,工作空闲时,她也喜欢邀助手们去她住处喝茶;在得知俄文翻译徐梦婷面临着写毕业论文后,也很热心地为年青人出主意,讨论论文的选题和方向问题。
巴图金娜院士对工作的要求非常严格,对物质要求却不高。笔者经常在院食堂看到院士就餐的身影。院士非常喜欢中国菜,特别是酸菜鱼。她喜欢吃水果和巧克力,还经常分给别人吃。记得有一次,就只有一个苹果,她还要分成5、6份分给我们大家吃。有的助手因为工作忙地牙龈出血,她悄悄地托人从俄罗斯买来特制的牙膏。工作人员画图累的时候,赫赫有名的大院士还亲自倒茶,经常问寒问暖。老太太喜欢散步,也喜欢聊天,一路上她不是关注着地上的裂缝就是谈论她的理论;老太太热爱自己的家庭,总是惦记着要给他们买些什么,家里的大儿子小儿子成了她最大的牵挂;老太太身体健康,步伐矫健,无论野外考察还是楼梯登高,都不输给年轻人。
甘为人梯的奉献精神
在巴图金娜院士影响下,她的两个儿子也从事板块分级理论的研究。巴图金娜院士对中国的科研人员特别是年轻的科技工作者非常关注,她认为中国的科研人员非常尊重科学,进取心和求知欲强。同时,她认为中国年轻的科技工作者要勇于创新,善于思考,有新的突破,才能在科学的疆界里驰骋。巴图金娜院士非常愿意将板块分级理论的知识最大限度的传授给中国人,使板块分级理论能为中国经济建设服务。在与巴院士交流的过程中,她经常说做科研要有自己的视角,自己的立场和方法,才能形成独特的见解,目前,中国精通板块分级理论的人很少,值得搞下去,这是件非常有意义的研究工作,科学研究贵在创新。
在工作中,巴图金娜院士对课题组的工作人员毫无保留的传授板块分级理论知识。尤秋菊是负责画地震与板块联系部分的,从画点到线在到等高线每个细节巴院士都要认真检查一下,尤其是画等高线的时候,有些同样的点是可以连的有些是不能连的,这里面还是有很大学问的。从院士的细心讲解和分析中,尤秋菊潜移默化地学到了很多的知识。尤秋菊讲,“其实画地震图是件非常有意思的事情,当用笔把相同的点连起来的时候就发现一个个圆圈随时出现而且非常有规则,同时也会感觉到特有成就感。在巴院士身上学到的知识是在书上学不到,这些理论都是她自己创新出来的,我有和巴院士学习的机会是我一生中难得的机遇。”
通过与巴图金娜院士这次国际合作的牵线,促成了北京市科学技术研究院同国立莫斯科矿业大学的全面合作协议的签署。根据协议,研究院同国立莫斯科矿业大学将在科研合作、人才培养、工作人员相互交流、互聘科研专家等领域开展国际合作。
伊琳娜·米哈伊洛夫娜·巴图金娜,一个为了人类幸福不懈探索的科学家,一个为了真理勇于献身的著名学者,一个为了中俄友谊搭建桥梁的友好使者。把人类智慧的火种播于世间,将历史文明的车轮推向前进。巴图金娜院士的经历告诉我们,中国科技工作者完全有能力在自己的专业领域走在世界的前列。只要献身事业,善于学习,勤于实践,勇于创新,一定能够取得非凡的业绩,为中华民族的伟大复兴贡献自己的光和热。