馬宗晉

馬宗晉

馬宗晉,1955年畢業于北京地質學院普查系,1961年中國科學院地質研究所研究生畢業。他是地質學家、減災專家和全球構造的探索者,節理構造定性分析、漸進式地震預報模式和全球三大構造系統的創立者。曾獲首屆李四光地質科學獎,國家級有突出貢獻的中青年科學家。現為中國地震局地質研究所名譽所長,國家科技部國家計委國家經貿委自然災害綜合研究組組長,1991年當選為中國科學院學部委員。

  • 中文名稱
    馬宗晉
  • 外文名稱
    Ma Zong Jin
  • 國籍
    中華人民共和國
  • 出生地
    吉林省長春市
  • 出生日期
    1933年1月4日
  • 職業
    地震學家
  • 畢業院校
    北京地質學院
  • 主要成就
    節理構造定性分析創立者漸進式地震預報模式創立者全球三大構造系統創立者
  • 代表作品
    災害學導論,1966-1976年中國九大地震
  • 主要榮譽
    首屆李四光地質科學獎
  • 職位
    中國地震局地質研究所名譽所長

人物簡介

馬宗晉,男,1933年1月生,漢族,吉林省長春市人。1955年畢業于北京地質學院。先後在中國地震局地震局、地質研究所工作。 1991年當選中國科學院院士,1995年11月至今任地質研究所名譽所長。2001年起被聘任為北京大學地球與空間科學學院教授,學位委員會主任。2005年任國家減災委員會專家委員會主任。

馬宗晉院士馬宗晉院士

馬宗晉主要從事地質構造、地震地質、減輕自然災害、全球構造動力學研究,1964年完成節理定性分期配套等小構造研究,在全國構造地質教學中廣為選用。提出長、中、短臨漸近蘊震模式,成為中國預報強震的主要思想和工作程式。提出現今地球動力學,建立了3個全球的現今構造系統,論證了地球變動的韻律性和非對稱性,從而提出以殼、幔、核細分層角差運動為基礎的地球自轉與熱、重、流聯合的動力模式構想,對全球構造動力模式進行了新的分析與綜合,為災害和礦產科研提供了部分基礎。提出了綜合減災的減災系統工程設計。發表論文二百餘篇,專著五本,編著十八本。主持地震綜合預報、國家重大自然災害對策研究、中國地殼變動網路工程(一期、二期)、全球構造雙重非對稱性研究。

馬宗晉1978年獲全國勞動模範稱號、1981年獲國家出版局優秀圖書獎《1966-1976九大地震》、1982-2002年間獲中國地震局科技進步一等獎六次(排名第一)。2002年"中國重大自然災害對策研究"獲國家科技進步二等獎、 "中國地殼變動網路工程項目"獲2006年度國家科技進步二等獎。

馬宗晉現擔任《中國地震》、《地震地質》、(中國科學D)、(中國石油)等刊編委。

個人經歷

1955年畢業于北京地質學院普查系。

馬宗晉馬宗晉

1955年 任北京地質學院構造教研室助教。

1957年考取中國科學院地質研究所研究生。

1960年 研究生畢業,任中國科學院地質研究所構造研究室任構造力學研究組組長,被聘為助理研究員。

1967年調國家科委地球物理局任京津地震辦公室分析預報組組長。

1968年 任中央地震工作領導小組下設地震辦公室分析預報組組長。

1970年任國家地震局分析預報中心副主任,1982年被聘為研究員。

1988年 任國家地震局地質研究所所長。

1991年當選為中國科學院學部委員(現改稱院士)。

人生歷程

求學經歷

馬宗晉誕生于吉林省長春市,一歲隨父母遷居吉林市。他的父親,曾是奉系軍閥張作霖的部下,做過吉林省司令李杜的參謀長,後曾在黑龍江省的方正縣作過一任縣長。日寇佔領東北後,謝絕仕途,在家賦閒。這是一個沒落的家庭,有十幾間房子,開了一間小百貨店,再加上收點地租,還有過去的積蓄,以此度日。

1951年,馬宗晉趕到北京參加大學考試。因為沒有錢,十幾個人就住在北京前門外打磨廠的一間小旅店裏。馬宗晉的前4個志願填的都是地質,如果考不上,就去學航空。馬宗晉和十幾位年輕人,有8個人被錄取了。

1951年馬宗晉進入了北京大學地質學系,1952年高等學校院系調整,他又進入了新成立的北京地質學院。他活躍在課堂上和野外實習中,不僅喜歡地質學,而且酷愛文學。他在一篇散文中,這樣描寫參加野外調查的感受:"當開啟岩石尋找化石時,猶如護士開啟裹在患處的紗布那般謹慎……"

畢業後,馬宗晉留校當助教。為了把海水質點原地做圓周運動而波浪式向前傳播的現象向學生們講明白,他用鐵絲做了一個模擬教具,把這一現象模擬得活靈活現,當年的學生們現在回憶起來還津津樂道。在"向科學進軍"的號召下,馬宗晉決心報考研究生,他思來想去決定投奔著名地質學家李四光,一則李四光是他心目中"忠心愛國,心懷遠志"的學者偶像,二則他和李四光還有一點私人交往,1956年,他就自己對地質學的一點"認識"寫信給李四光,沒想到李四光很快就給他回了信。

馬宗晉考取了中國科學院的研究生,導師是伴隨李四光先生一直從事地質力學研究的孫殿卿教授。入學後不久,有一天,導師高興地對他說:"李老師在杭州想見見你。"馬宗晉聽了一時不免有些忐忑不安,唯恐這位大名鼎鼎的地質學家考他問題答不出來。當時,李四光已年近7旬,但精神矍鑠,見面時他問馬宗晉是哪裏人?在北京的學生生活過得如何?在這位和藹可親的長者面前,馬宗晉不再局促不安了。稍後,李四光笑吟吟地拿出來一塊彎曲了近90°的石頭,問道:"這塊石頭挺硬的,為什麽會變形?"馬宗晉思索片刻,回答說:"大概是因為岩石長時間的受力作用,造成塑性變形吧?……"就這樣一問一答,兩小時難忘的會見結束了。最後,李四光對馬宗晉說:"我給你一個任務,你從南高峰到北高峰,再到黃龍洞,做個地質剖面圖,做好了剖面圖再來找我。"接受了李四光布置的任務以後,馬宗晉早出晚歸,用10天時間在5-6公裏的範圍內,做完了地質剖面圖並送給李四光看了很滿意對馬宗晉說:"地質工作比較直觀,但也容易流于浮泛與淺薄。從中深思熟慮,發現新的東西並不容易,要搞清其中的道理就更難了。你應該花力氣去補學數學和物理,我建議你到北京大學再學一年,希望你把經典地質學再向前推進一步。"

最後,李四光給周培源寫了一封信,讓馬宗晉帶回北京,囑托周培源安排馬宗晉在北京大學學習。作為中國地質力學的第一個研究生,馬宗晉進入北京大學深造。他和國內一些數學和力學的高等學校老師在一起參加進修班,科學的思維習性受到了熏陶。後來,他自責說:"可惜我的底子太差,數理推導的能力沒有多大長進,辜負了李先生的期望。"在研究生期間,他通讀了李四光先生的一些關鍵性著述,逐步理解到李四光先生為什麽那麽註意小構造的基礎意義,也理會到了由小構造到區域構造,進而全球構造的知識擴展途徑。李先生的一個提問--"一個小構造現象,一個區域構造現象為什麽會在地球的那個地方、在那個時間、以那種方式出現?"給了他地學思維求理的啓發和深刻影響。這些讀書心得激發了他對地學思維的思考。他和馬文樸、傅家謨等研究生同學還組織了一個"地質思辯學"不定期討論班,這對他後來的研究工作,在思維方法和從現象如何求理的抽象思維方面起了很重要的作用。

研究生畢業以後,馬宗晉留在科學院地質研究所從事構造力學的研究。從1961年開始主要從事小構造研究,主要是岩石的節理,按孫殿卿先生的教導,這是為了打基礎。他在京西、湖北、貴州、浙江進行了大量的實地觀察,為了認識節理的力學性質和分期、配套關系,他曾在三峽的一個露頭觀察了好幾天;為了驗證節理定性結論的普遍性,他幾乎跑遍了北京近郊出露較好的岩石露頭。他不僅到野面板察,在市區、室內、飛機場、捷運車站、百貨商店、公園的假山,甚至在研究所的洗手間,他都時時刻刻地註意各種裂縫。有時還砸玻璃、砸硬塑膠板來進行裂縫實驗。那段時間裏,地質所的們叫他是"裂縫迷"。不久(1956年)他的一篇題為《節理定性、分期、配套》的論文發表了,論文中的觀點受到當時地質界的普遍重視,其觀點在國內的高等學校地質構造教材中被廣泛引用。他在"裂縫"方面的研究也被套用到實踐中,曾被任命為中國科學院與石油部聯合組建的"裂縫型油氣藏聯合研究隊"隊長,奉命入川,去探討川中和川南縫洞型油氣藏的分布規律。

地震研究

1966年3月,河北邢台地震,前後共死亡八千餘人,地震牽動了上至中南海黨中央,下至華北人民乃至中國人民,人們迫切希望了解地震的成因及其預防措施。一大批地學工作者奔赴災區,開始他們本不熟悉的地震預報工作。作為一個地質構造研究人員,馬宗晉深深地感到:必須把地質學知識與地球物理知識結合起來才能開拓地震預報科學。他和同事們開始了地震構造研究,註意到了地震與活動構造的密切關系,註意到了地震活動十幾年的分幕性,增強了研究的信心。不久,他被調到京津地區地震辦公室(國家地震局前身)擔任分析預報組組長。

1968年,江蘇沭陽地區出現了罕見的地裂縫,當地民眾惶惶不安。馬宗晉被派到現場調查連夜進行了調查,經過調查發現,當地地面出現裂縫和地震沒有關系,而是由于長期抽水造成的地下深層失水幹裂現象。他們向民眾講清原因後,地裂縫的風波很快就平息了。

1969年,渤海又發生了7.4級地震。當天下午,馬宗晉跟隨李四光到國務院向周總理作了匯報。周總理詳細地詢問了華北地區的地震情勢及山東的災情。次日,周總理又在國務院召集會議,了解渤海地震以後海上航運的情況,詢問會不會發生海嘯?是否需要停航?匯報一直持續到午夜,周總理請大家吃面條。在聽匯報過程中,周總理詢問馬宗晉的年齡以及工作經歷等,並鼓勵他努力地探索地震的成因,探索地震預報的可能性。

馬宗晉潛心研究唐山地震的餘震發展規律,他代表國家地震局分析預報中心,天天到人民大會堂向國家領導人匯報餘震會商意見,以供指導抗震救災參考。最後,根據國家地震局專家們總的意見,在國務院秘書長的領導下,由他和高旭起草的報告,經中央批準,決定復原中國東部地區的地震警報

"一個地震前兆一個圖像,一個觀測井一個脾氣",一位科技人員曾這樣形容地震前兆的復雜性。要掌握這樣復雜多變的震兆,不僅需要大量佔有觀測資料,綜合分析,還需要極大的耐心和細致的工作。為了探索前兆多變的地震預報難題,馬宗晉他們開始探索對地震作綜合預報,這需要多學科專家的合作。經過幾年的努力,1972年馬宗晉和他的同事們正式提出長期、中期、短期、臨震的漸進式預報思想,他們還製定了年度會商、月會商和周會商的地震預報工作程式,對地震活動規律進行了研究,提出"千年級地震活躍世、二三百年級地震活躍期和一二十年地震活躍幕的多級韻律性震史分析"。在這之後,他還對以中國大陸區為代表的大陸地震構造進行了多方面的力學分析,提出中地殼是大陸區的"易震層"、主要蓄積能量的"能幹層"的概念。通過對地震群發和地震線交織成網路現象的研究,提出"多應力集中點場"的假說,形成了包括全球構造系統、大區域構造系統及局域場點應力系統3個層次的地震蘊育空間。在這些基礎上,為了把地震預報發展成為一門綜合性學科,他又提出"震因學"、"震史學","震兆學"。他提出的有中國特色的地震預報理論見解,貫穿在他和他的同伴們集體完成的《1966-1976年中國九大地震》這本專著中,贏得了各國同行專家們的刮目相看。在多地震的日本列島,科學家們稱"長、中、短、臨預報是中國式的地震預報模式"。

踏出國門

1977年8月,在羅馬尼亞的佛朗卡發生了7.6級地震,《美國之音》廣播說還有更大的地震發生,人們驚慌不安,當地的居民紛紛離家逃生。羅馬尼亞政府邀請了中國、前蘇、日本、西德4個國家的地震專家赴羅,中國派出了由衛一清副局長帶隊,馬宗晉、許紹燮等4人組成的專家組,同時也帶去了中國自行研製的DD1型地震儀。

到達羅馬尼亞後,馬宗晉立即用地震震中點染法勾畫了深部的構造圖像及地表地質構造,編了喀爾巴阡山及其東南端的地震構造圖,還做了該構造與義大利西西裏島地質構造的對比和構造機理的討論,又做了地震活動的時間分布圖。許紹燮等布置了地震現場監測網,作了地震序列的精細分析。工作20天之後,他們提出震情判斷意見:這次7.6級地震以後,近些年該地不會再有破壞性大震發生。後來的事實證明了他們的判斷是正確的。

羅馬尼亞的科學家們在與中國專家們共事討論時,他們贊嘆說:"馬宗晉教授對歐洲板塊的地震活動非常熟悉,他的工作結果說明他在歐洲至少工作了10年。"實際上,馬宗晉這一次赴羅馬尼亞是他第一次離開中國的國土。

1978年,馬宗晉隨顧功敘教授、丁國瑜教授一起赴巴黎參加了第一屆國際地震預報討論會,會議期間召開了一次專家小組工作會議。被邀的專家共有20餘位,中國就佔了3位(馬宗晉在內),日本被邀請兩名。從這個數位,很能看出中國的地震科學及中國的地震專家在國際上的地位。

1978年,馬宗晉被評聘為副研究員,同年加入中國共產黨

1980年,馬宗晉隨馬杏垣團長一行6人赴南美參加阿根廷的地震會議,會後參觀考察了秘魯、委內瑞拉、阿根廷、智利等4個國家。從這次國外訪問和板塊邊緣帶的實地考察開始,他進入了全球構造的研究境地。多次訪問美國使他驚訝地發現美國本土的地震構造與中蒙的地震構造竟是那樣地相似,進而從訪問法國、義大利、羅馬尼亞、土耳其等國之中再度明確了中蒙構造區與南歐山原地區和中亞的山原地區也具有很好的可對比性。由此形成了沿北半球20°-50°之間在全球尺度存在一個緯向的大陸構造系統的觀點。這個構造系統,包括4個很相似的構造區,即中蒙、中亞、北地中海和美國本土,它們均是以一條南北向的中軸構造為界,西部是高原山地,東部是低原丘陵山地,構造活動西強東弱,恰呈反對稱格局,使他驚喜的是這4個相似構造區連成一排,而又是孿生的關系。

80年代的前幾年,馬宗晉通讀大量文獻和精圖,陸續引伸,終于在1982年正式提出了全球尺度的三大構造系統,挑戰性地描述了現今全球構造,即以板塊深俯沖帶為代表的環太平洋構造系、以板塊巨大開裂邊界為代表的三大洋脊構造系和北半球以陸內緯向造山與造原為代表的緯向山原構造系。更使他驚訝的是,這三大構造系在全球坐標系中的球面分布正好反映了全球構造應力場全面的非對稱性。

當選院士

1988年4月,馬宗晉離開了國家地震局分析預報中心,調任國家地震局地質所任所長。他卸下了地震預報前沿崗位的擔子,又擔起了科學研究的重擔。

1987年,第42屆聯合國大會通過了第169號決議,決定把1991-2000年的10年,定名為"國際減災10年",呼吁各國政府和科研機構積極行動起來。1989年,由國家科委聯合國家計委、國家經貿委共同成立了"國家科委國家計委國家經貿委自然災害綜合研究組",馬宗晉被任命為組長,由此,他和來自7個不同專業減災管理部門的科研專家共二十餘人,開啓了一條綜合減災的研究道路。從事水利、農業、林業、地質、地震、海洋、氣象等七大類災害研究的專家,研究的對象、科學術語和思維習性都差別很大,坐在一起真可謂東言西語、天地各一。"需要溝通,需要磨合",這是他第二次感受到多部門、多學科交叉共事的難點。

五年多的工作,馬宗晉完成了《中國重大自然災害及減災對策》總論和分論,編了七張各災類的綜合災害頻度與強度綜合分布圖(掛圖),統編了七大類災害統一體例的災害年表。這是一項對解放以來中國災情資料比較全面比較系統的發掘整編和統計研究。由此查清了中國自然災害的直接損失佔全年財政收入的1/4左右,其嚴重性是顯然的。理清了各類災害危及社會的特點和程度。

1991年,年近六旬的馬宗晉當選為中國科學院學部委員(院士)。當時他的心境是:"這既是榮譽,又是無情鞭策。"為了戰天鬥地,為了認識地球,為了打破中國的科學事業仍然蒙受某種殖民色彩的壓抑,爭得中國地學自立于世界科學之林的重要一席,他又繼續本著"取板塊之精華,列立論之疑點"(1979)的認識,向探索全球整體變動的規律方向沖擊。為了地球整體構造變動的全球同時性與非同時性這個古老而深刻的"構造幕"問題,他想從展布于全球2/3以上面積的大洋洋脊構造動態信息中求得新認識,他仔細分析了三大洋脊的開啓時間和洋脊演化中的一系列變格、跳位和變速現象,從中真的發現了三次三大洋脊同時變化的事件,與大陸的構造事件也可比較,他認為這可作為真正的全球同時性或準同時性構造變動的證明,過去隻在佔全球面積1/3的大陸上爭論構造幕是否具有同時性,其空間立論是不足的。同時,在洋脊增生過程中,他也發現了非同時性、遷移性的構造表現。全球整體變動的同時性和遷移性難道真是地球整體變動兩種基本方式嗎?它們的動力學根據是什麽,是否與地球的體積變化有關,是否與地球分圈層自轉中的角差運動及其耦合作用有關,是否與地幔上涌的局域性有關,是否與多種天文動力因素的作用有關,這是他正在進一步探索的問題。與此相關,近年他又註意到地球系統科學因為找不到可行的研究切入點而處于徘徊的局面。在思索調研中,他發現由Larsion(1991)提出的中白堊紀事件群的現象可以作為從地核貫穿到大氣層的通體事件群,可能是一個可以用深部熱流體的廣域穿層效應,進行多圈層相互作用研究的典型事例。目前他正在不遺餘力地加以宣傳,予以組織和推動。

馬宗晉指出,21世紀的中後期地學將是"復雜態地學"。傳統的地學發展到了今天,碰到了一系列不可逾越的障礙,地球是一個復雜態的最典型例子,掙脫學科無限細分的桎梏,拋棄舊的思維模式,用整合的觀點通過學科間的交叉與融合來認識地球,以攻克一個個地球科學大難題來推進地學的發展,這可能是"復雜態地學"的一種方式。"復雜態的地學"不是對解析下來的成分進行簡單的疊加或綜合"回歸",而是直接從復雜源、復雜體出發對地球進行研究。"復雜態地學"所依托的技術基礎可能集中體現在"數位化的活地球實驗體"的建成。他認為數位地球不僅僅是地球表層數位化及其集成的套用,而是可以自由旋轉、運動的整體虛擬地球,而且可實現對其整體與局部的自身演化的正、逆向可視化。隨著GIS、GPS、RS、人工智慧技術等的發展,在下世紀發展這樣的"數位--活地球"已成為可能。21世紀的數位地球是一個虛擬的"數位--活地球",將是一個宏大的、靈活的科學實驗載體工具,是一個有關地球科學實驗基本模型架構。可以借助于數位地球來模擬、還原自然的演化,來預測地球的未來。

馬宗晉對21世紀初期的地學學科結構也作過推想。他指出,21世紀初期,地學的學科結構可初步歸納為如下三個領域:地球理學、地球工學、地球社會學,到了21世紀,地學中"地球工學"和"地球社會學"的地位將大大加強,"地球工學"將不僅僅是工具,而且是推動地學發展的核心力量,是攻克地學難題的一把鑰匙。通過技術工學的手段,將解決一大批理學難題。

馬宗晉多次呼吁加強中國地學中的"技術工學"。他曾在"千百萬人才工程首屆地學高級研討班"上談到,中國的地學內部結構和地學教育都是"重理輕工",從而導致了中國的"地球工學"相當薄弱,中國要實現在21世紀初期"從地學大國走向地學強國",其關鍵在于地球科學內部的學科結構是否得到了合理的調整,"資源"是否得到了最佳化配置。發展中國的"地球工學"是中國由地學大國變為地學強國的技術保障,力爭在21世紀初期培養出一批掌握高新技術的地學工學人才是當務之急。

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