为地球做“CT”的上虞人

——记桂林工学院副院长、博士生导师阮百尧教授

刘金平

与桂林工学院副院长、博士生导师阮百尧教授相见，是在农历丙戌年的正月初七。这位上虞籍地球物理勘探专家在沥海镇中杨增海校长的陪同下参观母校。“变了，变了，记忆中的沥海中学已经彻底改变了模样。”离开母校近30年，再次踏进曾经学习和生活了四年的中学校园，中学时代的往事一幕幕浮现在眼前，阮教授的心里充满了兴奋、惊奇和眷恋。

农家娃成长为博导

阮教授给人的第一印象是一位谦逊的学者。1962年，他出生于沥海镇阮家村一户普通农民家庭，1977年毕业于当时的沥海中学高中部，1978年第二次报考大学时，以优异成绩考入中南矿业学院（现在的中南大学）应用地球物理专业。

“我从来也没有想到，我会走上研究地球物理这条道路。”阮百尧教授回忆当年填报志愿时只报了浙江大学、杭州大学的数学、物理专业，而当时才16岁的他甚至都不知道地球物理是怎么回事，进大学后才渐渐地喜欢上了这一专业。四年大学生活，他把农家子弟吃苦耐劳精神都用在了学习上，门门功课都是优秀，并顺利考取中南矿业学院应用地球物理专业研究生，毕业后被分配到桂林冶金地质学院任教。

1992年，阮百尧又一次踏上求学之路，师从著名的地球物理数值模拟专家徐世浙院士，并以优异成绩获得青岛海洋大学海洋地质专业博士学位。走出象牙塔的阮百尧并没有放松自己在学术上的苦苦追求，继续夜以继日地工作在他的实验室里。1997年，他被日本地质调查研究所聘为特别研究员，在日本的著名科学城筑波进行了为期一年的科学合作研究。这一切，为他日后从事地球物理反演成像研究工作打下了坚实的基础。

如今，阮百尧已是广西自治区重点学科“地球探测与信息技术”专业的学科带头人，中南大学、中国地质大学（武汉）、西北大学的博士生导师，中国地球物理学会理事、中国地质学会勘探地球物理专业委员会委员、教育部2001-2005高等学校地球物理学与地质学类专业教学指导分委员会委员……由于他在科研上的突出贡献，获得国务院特殊专家津贴。并先后获得广西首届“十大杰出青年”教师、广西“十百千人才工程”人才、广西百名先进地质科技工作者、高等学校优秀骨干教师等荣誉称号，获得广西优秀青年科技奖等。

回忆起当年考大学时的情景，阮百尧说他要感谢上虞对教育的重视，他说，当时，上虞县领导将他们这一批高考落榜生安排在春晖中学，抽调了全县的优秀教师，比如数学教师李登高老师等，为他们进行补习。春晖的三个月补习使他的成绩突飞猛进，高考时大大超出了重点线，物理还考了98分（100分制）。“如果没有那段补习生活，也许就没有今天的我”，阮教授笑着说，“这次回家，发现上虞越变越美，心里真当高兴哉！”

敢为地球做“ＣＴ”

人们把采用地球物理勘探方法分析地质构造、寻找隐伏矿藏喻为给地球做“ＣＴ”。阮百尧就是一个敢为地球做“ＣＴ” 的人。他研究的是“地球物理勘探”中最关键的技术——地球物理自动反演法。通俗地说，就是将野外实测的地球物理数据转变为地下岩石物性的空间分布图。目前他所研究的电阻率／激发极化反演法，就像医学中的“ＣＴ”一样，能非常直观地展示地下的物性分布，在地勘中具有极高的实用价值。

阮教授打开随身所带的笔记本电脑，调出其中一张秦始皇陵的野外实测数据图和经过电阻率／激发极化二维反演后的影像层析图，给我们作了对比。我细看再三，看到的秦始皇陵野外实测数据图还是一派雾水，再看二维反演后的影像层析图，秦始皇陵墓室结构却一目了然。

阮教授介绍说，随着矿产勘察的不断深入，地球浅部易发现和可利用的矿产日益减少，寻找深部矿藏快速定位预测方法已成为当今地质研究的重要课题之一。过去，由于反演方法落后，直接通过对实测数据进行定性分析来确定地下物性分布，这需要具有丰富经验的专业人员才能完成，而且误差很大。通过一维二维三维反演后，地下构造就一清二楚了。

在国家自然科学基金的资助下，经过10余年的努力，阮百尧的电阻率/激发极化反演研究已经从一维做到了三维，并趋于国内领先的地位。他发现国内在电阻率/激发极化数据解释方法上还非常原始，因此研究出了实用的一维自动快速反演方法，1999年又在国家自然科学基金的资助下，研究出了二维自动反演方法，2000年他开始了对三维自动反演方法的研究。

他的反演成像软件成果已在近百所高校、研究单位和生产单位推广应用，并被中国地质调查局地调中心、地科院探化研究所收入各自的电法工作站，取得了很好的经济效益和社会效益，受到国内外同行的好评。2000年，中国地科院地球化学勘查所在承担“电法勘探工作站研究”时，通过对全国已有的正反演系统反复调研、论证，最后选定阮百尧的二维反演成像系统。实际应用结果表明，该系统具有“高效、灵活、稳定、实用”的特点。在2005年举行的“全国电法及电磁法勘探正反演软件推优会”上，他主持开发的“直流电阻率/激发极化数据二维正演计算系统”、“直流电阻率/激发极化数据二维自动反演解释”二个软件被中国地质学会、中国地球物理学会评为优秀软件。此次推优会学术委员会委员、科技部“863”计划项目《考古遥感和地球物理综合探测技术》负责人、中国地质调查局研究员刘士毅说：阮教授的软件在高密度电法探测秦始皇陵墓室的数据反演中发挥了重大作用。

地勘研究是毕生的追求

地勘是一个较艰苦的行业，多年来，一些原来学地质的学生毕业后转行从事计算机等热门领域，但阮百尧十几年来却从没有打过退堂鼓，相反地，却视之为生命中不可分割的一部分，全身心地投入其中。从事地球物理研究这么多年，教学之余他曾深入一线，爬山涉水，风餐露宿，几乎“考”遍了全国各地。他说：“没有付出，哪来收获。为了给国家找到更多的矿藏，再苦再累也心甘。”让他欣喜的是，今天的地勘已不是过去“一把榔头，一只放大镜”的年代，需要地球物理、信息科学等高新技术的支撑、融合。科研工作大有作为！

阮百尧无怨无悔的选择和对地质科学事业锲而不舍的追求，在他的研究成果中得到了充分的证明。十多年的辛勤劳作，他在完成教学和行政任务的同时，先后主持和参加了包括3项国家自然科学基金在内的数十项国家级、省部级、国际合作和科技开发项目。其中，由他主持的“电阻率测深的正演模拟和反演成像”、“激发极化法二维快速反演”项目，先后获得广西科技进步二等奖和三等奖及高校科技进步二等奖；主持的“有色金属矿床的快速定位与预测方法”获教育部优秀骨干教师奖；参加的“大地电磁和电测深反演中的曲线对比法和模型对比法”项目获山东省教委科技进步三等奖……同时，他还在国内《地球物理学报》、《地球科学》和国外《物理探查》等学术刊物上发表论文90余篇，主要在直流电阻率/激发极化法的一维、二维和三维的数值模拟和反演上进行了比较详细的研究，其中有的被ＳＣＩ和ＥＩ检录。　

然而，阮百尧教授并没有满足已取得的成绩。目前，他正承担着国家自然科学基金项目“三维电阻率／极化率成像反演研究”。阮教授说， 三维反演研究属当今国际地质勘察地球物理研究前沿，目前尚未进入实际应用。该项研究是在他已完成的二维反演项目基础上，先进行三维正演模拟研究，用有限元法编制出网格化程序，然后，再进行反演研究，编制出适用快速的反演程序。他的三维反演研究是在一台微机上完成，难度可想而知。但目前，该项目已经到了封顶阶段。

从一维到二维再到三维，阮百尧在地球物理研究领域一步一个脚印地书写着自己的人生历程。可以毫无疑问地断言，三维反演项目的研究成功，必将为人类探索地球奥秘在方法论和手段上带来新的突破。