翁文波(1912-1994年),1939年获英国伦敦大学帝国学院博士学位,原中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院总工程师,中国科学院院士,第三届全国人大代表,第五、六、七届全国政协委员。
一
讲寻找石油和天然气,必然讲石油地质勘探;讲地质勘探又会讲勘探主要手段之一的地球物理技术。而地球物理技术在中国的应用发展又必然讲到翁文波。
中国的地球物理技术创立于20世纪40年代中期。中国第一支地球物理勘探队——重磁力队,创建于1945年10月,诞生在西北戈壁滩上的玉门油矿,其创建人是翁文波博士。50多年前在极其艰难的条件下,翁文波率领第一支重磁力勘探队,在甘肃河西走廊进行了大面积勘探,为中国石油物探史写下了从无到有、从小到大、艰难而辉煌的第一章。
翁文波1912年出生在浙江鄞县(现宁波市),18岁这一年,同时被上海交通大学和清华大学录取,他选择了清华大学物理系。四年后,大学毕业的翁文波进入北平研究院物理研究所,与严济慈教授共事,配合默契,两年中合作撰写了5篇光谱方面的研究论文。
三年后,他在伦敦大学获得博士学位。此时正值第二次世界大战期间,日本已经侵占了中国半壁河山。翁文波从报纸、广播中得知,东方属于自己的那片热土已被侵略者铁蹄践踏,四万万五千万同胞挣扎在水深火热之中。血淋淋的事实刺痛着这位27岁的中国青年。
优厚待遇怎能与祖国和同胞相比?不能沉默,不能等待。1939年冬,翁文波以“苟利国家生死以,岂因福祸避趋之”的心情,急切地启程回国。他只身携带自己研制的重力勘探仪,一路转辗,沿途丢弃了一切可以丢弃的行李、衣物,只将重力勘探仪一直带在身上。这是他回国效力抗战,致力于石油地质勘探最需要的东西。
翁文波回来了,他来到重庆沙坪坝中央大学任教。他第一个开设了地球物理勘探课,为中国培养自己的石油勘探工程技术人员。
20世纪40年代初,第二次世界大战烽火连天,各国能源问题非常突出,中国更是异常紧张。过去我国燃料用油一直依赖国外进口。1937年12月,南京沦陷,国民政府迁至武汉,沿海港口相继失守,石油来源断绝,大后方严重缺油,曾经有“一滴汽油一滴血”的口号。国民政府不得不自己加紧寻找石油。当时在国内能生产原油的只有延长油矿与玉门油矿。玉门油矿原油产量高一些,对距2500多公里的重庆是远水不解近渴。国民政府四川石油勘探处在四川巴县石油沟打了一口探井——巴1井,期望能有较大发现,以解大后方缺油之急。
翁文波在中大授课之余受孙越崎之邀,常去巴1井。他利用实验室的一些废旧零件,自制仪器,在巴1井进行试验性电阻测井和自然电位测井。他首先采用1M电位电极系成功地测出了电阻率曲线,这是我国有史以来第一次利用电测技术测井,开创了这一学科在我国应用的先河。
二
1940年,玉门油矿传出喜讯,经过严爽、孙健初、靳锡庚等石油地质工作者一年多的努力勘探,终于在老君庙发现了主力油层,当时称为L油层和M油层。次年5月闻讯,远在重庆中央大学的翁文波兴奋得失眠了。玉门油矿发现了主力油层,抗战最迫切需要的燃料问题有望得到解决了。
翁文波又一次急不可待了,决定离开山城重庆,奔赴那春风不度的玉门关。他辞掉了教授职务,并给远在上海的未婚妻写了一封信,即而,闯进了“千石万碛皆白草”的玉门油矿。从此,他开始了找油生涯,这一找就是几十年。
在中央大学时,他就针对玉门油矿提出应用地球物理勘探方法。他提出电极下井探测,目的是确定井中油、气、水层位置;在油区作电磁、重力测量,目的是确定地下构造。他还自己动手制作仪器。
翁文波和助手赵仁寿一起,用废旧料自行制造和改装了罗盘磁变仪、电测仪等仪器,经过两个月的准备工作,于1941年5月中旬由重庆启程赴矿。翁文波带着助教赵仁寿和一批学生西出嘉峪关来到玉门油矿,当了地质室副主任。当时油矿矿长是严爽,孙健初是地质室主任。
翁文波的到来,如一缕春风。他首先提出用地球物理方法加强地质勘探,并立即对几口油井进行电测,将取得的资料进行研究整理,同年7月写出了《甘肃油矿物理探矿报告》。此后,地球物理探矿在玉门油矿广泛应用。筹备处根据翁文波得出的电测资料,将第三井由94米加深到145.21米,使原油日产量由10吨增加到13吨以上。
1942年1月,翁文波、赵仁寿等在石油河、干油泉、石油沟等地进行地球物理勘探,使用的仪器主要是自制或改造的罗盘磁变仪。电测仪,采取电磁展开法、单极法、四极法等方法取得了成果。他们在石油河,根据电测推断了地下层倾角变化情况、油层位置、砾石厚度等;根据磁法推断了引起磁力异常的位置、地下背斜的轴心位置及不整合之下岩层情况;在干油泉,推断了砾石厚度、岩石特性及不整合之下岩层情况;在石油河,电测显示了断层的位置及特性,讨论了砾石分布情况。他们还绘制了石油沟平均电阻系数曲线图、电力测探图、地磁水平强度反常趋向图、断层延长推测图以及石油河地磁水平强度反常图等。
1941-1942年间,玉门油矿4号、8号、10号井先后发生了强烈井喷。由于当时的技术水平有限,井喷无法控制。
8号井钻至439米时,忽现喷势,喷一下,停一下。很多技术人员和矿场职工立即奔赴现场抢险。翁文波不顾个人危险,和他的学生童宪章抢做电测。当钻至449米接钻杆时,突然发生强烈井喷,他们又强装了由四川运来的防喷闸门。防喷闸门被冲坏,一时间油气四射,呼啸之声宛若雷鸣。幸好在第三天凌晨井内裸眼部分岩层坍塌,喷势大减。
1942年7月,当14号井钻至330余米时,翁文波电测油层,取得了资料。同年11月,他根据电测资料剖析结果,认为“各井地层皆可互相联络”,命名14号井102米以下的油层为干油泉砂系,438米以下的油层为妖魔山砂系。1942年,他又参加了黄汲清教授任队长的新疆油田地质调查队。1945年10月,甘肃油矿局地质室组成了我国第一个野外重力、磁力测量队,翁文波兼任队长,队员有丛范磁、李德生、汤任先等20多人。
翁文波带领重力队沿河西走廊,在东起张掖、高台、酒泉,西至玉门、安西、敦煌等广大地区进行十万分之一重磁力普查勘探,同时观察沿线地质露头,又深入祁连山和北山作区城剖面,在沙漠戈壁和草原覆盖区发现了许多重力高异常。1946年3月,他完成了《甘肃走廊西部重力测量提要》报告,绘制了河西走廊十万分之一的地质、重磁力线综合图20幅。
翁文波在玉门油矿工作了5年。玉门油矿从1939年开发至1949年9月解放,期间生产原油近50万吨,占同期全国石油总产量的90%以上,约占旧中国45年全国石油总产量的70%以上。
三
1946年6月,中国石油公司在上海成立。翁文波离开玉门油矿,任中国石油公司勘探室主任。他指导成立了上海地球物理实验室,又努力推动甘青分公司勘探处在第二年春天成立了重力队、电测队。重力队前往老君庙、青草湾、石油沟、大红圈、文殊山进行比例尺万分之一的重力图测绘。电测队则在老君庙油田测井,取得了大量可靠资料。
1946年秋,中国石油公司上海总公司勘探室开始了对台湾岛的重力勘探。前后组织了两个重磁力队,历时两年,对3.6万平方公里的宝岛完成了第一次重力勘探,翁文波任第一期和第五期重力队队长。当今的中科院院士李德生谈起这段经历时说:“翁教授是队长,最后的总结报告是我写的,目的是培养年轻的地学工作者。我在翁教授的领导下工作,心情很舒畅。他思想开放,从不把他的意见强加给你,鼓励下属创新。他觉得这样才会不断创造出新的成果。”
在中国人民解放军取得了辽沈、平津、淮海三大战役的胜利,百万雄师即将过江作战的形势下,1948年11月,国民党政府决定中国石油公司一分为二,在台北成立办事处。此时,翁文波仍担任着勘探室主任。他非常希望同仁们能与他一起留下,继续大陆的石油事业。
当时上海已处于人民解放军炮火之下,翁文波相信新中国更需要加快发展石油物探事业。为了仪器、资料的安全,他把资料藏进夹壁墙,又到国民政府中央银行的金库租了一个保险柜,把进口地震仪、重力仪和磁力仪存入其中。
科学救国是翁文波这一代知识分子的美好愿望。然而这一愿望在国民政府的领导下没能如愿以偿,共产党将给中国带来新的曙光。翁文波和他的同事们满腔热情地盼望着解放。
1949年5月28日,上海解放,军管会接管了中国石油公司。
四
1950年,翁文波用金库中保存下来的仪器组建了新中国第一支重磁力勘探队,次年组建了第一支电法队。这支勘探队在上海、苏州、无锡进行重力测量。从此,中国的地球物理事业开始了一个新时代。
随着物探事业发展的需要,翁文波在上海创办了第一个地球物理培训班并负责讲授地震和普通地质课程。这个培训班为新中国培养了第一批石油地球物理人才。我国知名地球物理专家陈祖传、俞寿朋、李全慎等都是这个班的毕业生。翁文波晚年时说:“我平生憾事之一是没能多办几期物探培训班。如果当时我再坚持一下,再多克服一些困难,还能为物探事业多培养一些人才。”
同年,中国石油公司迁居北上,成立了燃料工业部石油管理总局。次年翁文波离沪进京,与陈贲一起任石油总局勘探处副处长,处长是著名地质学家孙健初。是年翁文波39岁。
新中国石油物探事业犹如旭日东升。50年代末,石油工业部已经拥有地震队46个,重磁力和电法队各36个。1964年6月成立了石油地球物理勘探局。1985年末,全国共有地质队289个,逐步形成了从资料采集、处理、解释及计算机软硬件服务、仪器制造和修理配套完整的石油地球物理勘探系统。从1985年到现在,历史又走过了12年,石油物探事业又有了突飞猛进的发展。这些成就渗透着翁文波的才智和心血。
五
翁文波经长期的摸索研究,建立了一套适应我国石油地球物理勘探的理论方法与实践。他1948年撰写了《从煤炭定碳比看中国石油远景》一文,明确指出了包括东北、华北在内的低变质区可望找到油气,并划分出我国东部油气资源的分布位置。这正是现在已经开发的松辽、华北、渤海湾和江苏含油气区。1954的他发表《世界油田的分布规律》,1949-1950年写了《中国石油资源》等论著对世界油气田的分布规律进行了宏观分析,又分述了我国四川、华北、东北、新疆、甘陕等地区油气分布的地质概况和资源认识。翁文波与黄汲清、谢家荣教授等编写的《中国含油气远景区划图》是我国最早的、系统的石油与天然气远景区划图,对非海相沉积生油、盆地评价、综合研究及天然气工业等方面进行了广泛的研究,表述了独到见解。此外,他还有《介绍苏联从大地构造研究石油资源的理论》、《我国十年来的石油天然气的地球物理勘探方法》、《地球形态的发展》等论著。他的一系列成果,对于指导大庆油田的发现和勘探及对我国油气勘探战略布局提出了有指导意义的认识。他作为发现大庆油田主要贡献者之一,与地质部、石油工业部和中国科学院等23名科学家共享了1982年国家科委颁发的工业《大庆油田发现过程中的地球科学工作》自然科学一等奖。
20世纪80年代初,翁文波在古稀之年创立了计算油田储量预测公式“旋回模型”,曾被誉为翁-旋回模型。用这一模型对国内外多个油气田产量及可采储量预测收到好的效果,已在大范围推广应用。
六
1966年,邢台发生大地震后,翁文波受周总理的重托,开始致力于天然地震的预测预报工作。80年代开始,他又将预测研究扩展到洪涝、干旱灾害的远程预测,并有《预测论基础》、《预测论》(英文版)等专著发表,在预测理论和实践上取得了重大突破。他的《预测论》部分内容已被国外某大学编入教材。近十几年来,翁文波致力于全球性地震超远程预测和中国长期气候预报,取得令人瞩目的成果。从1983年他第一次向有关单位提供“超远程地震预报”的单项预测,到1992年的9年间,他运用预测理论预报灾害,提出各类预报信息240多项(次),准确或基本准确的达82%以上。
有的报刊评价翁文波灾害地震预测是十拿九稳,天然地震预测言中者十之八九。特别是90年代初的几次灾害预报和1992年6月28日美国加利福尼亚大地震的预测取得成功。
1989年,他连续预测出松花江、黄河和淮河三大水系七八月份有大洪峰,误差都在很小范围。1990年初,他向中国科学院地学部提交了当年国内外部分5级以上地震预报。1992年,他又分别在全国政协七届五次会议和天灾预测专业委员会上提出了当年旱涝预测报告。他的预测与实际发生灾情几乎完全一致。1991年特大洪涝袭击南方8省,灾区经济损失高达数百亿元。这次灾害也被翁文波言中,他在1984年的《预测论基础》一书中指出:1991年中国某地可能水涝,主要指流经豫、皖、苏、鲁四省淮河流域可能再次水涝。
1989年10月14日,他以书面备忘录的形式向美国人预告了旧金山-奥克兰地区将发生强地震。三天之后,在这一地区果然发生6.9级地震,经济损失超过10亿美元。
1992年1月7日,他预告的旧金山大区城范围内将发生6.9级左右的地震,时间在6月19日前后。结果,6月28日拂晓发生了波及洛杉矶、旧金山等城市的7.4级大地震。其预测精确度达到了惊人的程度。美国地球物理学会专门发来电传,高度评价翁文波对美国地震的预测。这是远程地震预测的一个重大突破。
1993年,他把对日本北海道和关东的地震预测通过有关部门几次通知日本人,可没引起日本人的重视。地震果然发生了,两次发生地震的时间与预测的只差10天左右。
翁文波在远程地震预测取得的重大突破,不仅引起了国内重视,也引起了国外有关机构和专家的瞩目。就在他躺在病床上的时候,还收到美国地球物理协会主席戈林先生的信,请求帮助预测美国几个地区的地震信息。作为地震多发区,预测技术设备先进的日本,在经历了1993年两次地震后,对中国科学家的预测研究刮目相看了。一个日本代表团的一名成员专程拜访了翁文波。国外某些搞地震预测研究的机构,也曾与翁先生联系,表示愿出高价购买他的软件和资料。他说:“这是中国的,只能属于中国。”
翁文波的天灾预测研究,特别是在远程地震预测研究方面,标志着中国已处于世界前沿。从1966年至1994年他病逝,20多年来石油地球物理研究和预测学研究,两副重担一齐压在他的肩上。
七
1994年国庆节前,翁文波病倒了。一轮朝阳升起,照耀着大地,阳光射进翁文波的病房。他双目微闭躺在病榻上,面目清癯,头发脱落,锁骨下扎着输液吊针。
他没有估计到病来得这么快。虽然自己到了82岁的年纪,但总的感觉身体还挺好。他每天可以正常地工作六七个小时,还可以去散步……仅以住院前的9月份日程为例:接受胜利油田委托的预测,准备资料,签订合同;接受海航委托预测事故时间地点;提交了新疆输油管道通过地段地震情况咨询预测;去马来西亚参加国际易学会议,宣读了关于我国《洛书》的天文预测解释;在住院的当天,9月26日上午,他还非常高兴地参加了中国科协、中国石油天然气总公司在人民大会堂为他举行的有著名专家学者参加的“翁文波预测论学术座谈会”,他就预测论的哲学思想、学术观点、方法进行了系统精辟的讲述。到了中午,他感到头晕、呕吐,下午就穿上了病号服。
随着病情加重,翁先生预感死神已经向自己靠近。专家会诊也已明确:翁文波所患胰头癌,属晚期,已失去手术机会。
总公司的领导再次来到他的床前。几天前,他曾向有关领导说过:“没想到我的病来得这么快,我已是82岁的人了,死不足惜。我唯一放心不下的是如何把预测论研究告一段落。我要把已有的研究成果交给党、交给国家,希望找到可靠的人接我的班,使预测论研究继续下去。”这一次他执意艰难地坐起来,并又一次郑重地提出:“我的时间不多了,要抓紧这点儿有限的时间,把我的工作交代好。”他要求在病房里安装一台微机。他说:“我的病情重了,但我要工作,我生命的全部价值在于工作。希望能给我几天到十几天的时间,把脑子里的东西毫无保留地交出来,这样,我才可以放心地结束生命。”他还详细地谈了对预测论这门学科的设想,建议将来要搞预测学和现代运筹学的综合研究和应用,建立预测运筹学。
他从50年代最早的质谱仪和全国最早的油气资源评价,讲到今后要绘制人口和资源分布图,天然气要瞄准市场及《评估学》等。讲着,讲着,翁文波已是气喘吁吁,额上沁出汗珠。他一再重复着“我要工作了”这句话,理由是时间不多了。
他曾微笑着恳求医务人员:“我请一次假,只请一次,下不为例。”在场的人都哭了,因为他们不知道他是否还能有“下一次”的机会,但他们知道这位和善而坚强的地球物理学家已把生死置之度外。
就在这天中午,工作人员手托输液瓶和血浆袋,用轮椅把翁文波推回家中,取回了20多年来积累的一些预测论研究资料。除了资料,他没有动家里的任何东西,只是临走时深情地环视了一遍他平时工作、生活的房间,像是在作最后的告别。
10月14日下午,微机和打印机在病房里安装完毕,翁文波又有了新的“工作室”。
他坐在计算机前,用有些颤抖的手指敲击着键盘。室内异常安静。身边的工作人员唯恐出现一点声响扰乱他的思绪。他完全进入了忘我的境界,不停地查找数据、公式。虚汗顺着脸额往下流,累得实在受不了了,就低下头歇一会儿。工作从几十分钟到一次只能坚持几分钟。
工作人员不敢劝阻,翁先生每天都间断地上机工作。上机之前他要由两个工作人员从床上扶起来,坐好后,架到轮椅上,再把轮椅和挂着输液瓶、血浆袋的支架同时移到计算机前。
癌细胞已经扩散,有时疼得他双眉紧皱,工作人员不停地擦着他额上的汗珠。体力已经越来越差,两只无神的眼睛紧紧盯着机器屏幕搜寻他要得到的信息。他不时用颤抖的双手敲进几组数码,再用笔做记录。手拿不住笔,字迹写得很歪斜。实在累了,就低下头,歇一会儿,或是吃点止痛药,又继续操作。他的臀部已经生了褥疮,坐在轮椅上,不得不侧着身子。他清楚,属于他的时间在一分一秒地减少。他对医生说:“给我输些血,再争取些时间,有4天就够了,10天就更好。”
翁文波坚持着。他要把研究成果留给后人。他间断地在计算机前操作了几十个小时。他用生命之火燃烧起一个新学科的希望。翁文波终于完成了最后的工作,向医院和家属提出“要求安乐死”。他说:“我的工作完成了,再让组织上花这么多钱,派这么多人照顾我,我认为没有价值了。
翁文波交待完工作后,昏迷了7天,安然去世。他带着满身的疲倦,怀着对预测学的憧憬走到了生命的尽头。这位将自己毕生才智献给中华民族科技事业的老人,完成了他最后的心愿。他走得宁静安祥,没有一丝痛苦。正如他生前所说,“死并不是苦事,只要做完该做的事”。
翁先生住院53天共2700多个小时,可他没时间,或是根本没想过自己和家里的事情。他的侄子、著名心血管专家翁心植教授问过老人:“对家里有什么嘱咐?”翁文波只是摆摆手,微微一笑。
翁文波自1934年毕业于清华大学物理系,投身于石油地球物理科学60年,撰写了近百篇论文、报告和专著。这些论著不仅反映了他的学术成就和实践,也从一个侧面反映了我国在这些领域的研究水平。
对翁文波几十年来取得的学术成就及其治学品德,中国科学院院士、著名地学家黄汲清教授的评价最有代表性:“翁文波教授是当代著名地球物理学家和石油地质专家,是知名预测论专家,也是我的挚友。1942年至1943年间,我们共同在新疆天山南北进行油田及其他矿产的调查。期间,艰苦风趣的共同生活,彼此默契的工作配合,得以获得重要的地质考察成果,至今仍记忆犹新。50年代初,又共同切磋勾绘我国油气勘探远景的蓝图。喜看今日油气工业的大好形势,更勾起我对往日的美好记忆。尔后,我长期以石油工业部顾问的身份与翁教授过从甚密,深知其为人诚恳宽厚,处世淡泊名利,治学态度严谨;特别勇于创新、敢于超越的精神是他最突出的品质。”
作为著名的地球物理学家,翁文波是我国地球物理勘探、地球化学勘探、地球物理测井应用科学的创始人之一;作为著名的预测学专家,他20多年如一日地求索奋斗,直至垂危,用生命奠定了预测学的基础。
一个人的生命是有限的,而人民的科学事业是永恒的。如果说翁文波先生的一生是一幅画、一首诗或一组动人的交响乐,那么,无限忠诚于祖国和人民,就是他永恒的主旋律。