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秦馨菱


秦馨菱(1915年10月17日—2003年12月5日),出生于山東濰縣(今濰坊)。地球物理學(xué)家、地震學(xué)家、地球物理勘探家、應(yīng)用電子學(xué)家。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1957年加入九三學(xué)社。

秦馨菱原籍山東安邱,出生于山東濰縣一個(gè)知識(shí)分子家庭,父親在濰縣廣文大學(xué)(后遷濟(jì)南為齊魯大學(xué))生物系任教,后在北京及沈陽等地任教,外祖父是齊魯大學(xué)天算系教授,母親為小學(xué)教師。秦馨菱從小受家庭影響,求知興趣廣泛,動(dòng)手能力很強(qiáng)。1929年夏,秦馨菱隨父親到北平,入崇德中學(xué)學(xué)習(xí)。該校英語、數(shù)學(xué)教學(xué)水平較高,為他以后的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。1931年,他轉(zhuǎn)入通縣潞河中學(xué)讀高中二年級(jí),1933年秋考入清華大學(xué)物理系,1937年6月畢業(yè),獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。大學(xué)畢業(yè)后,秦馨菱進(jìn)入實(shí)業(yè)部地質(zhì)調(diào)查所(1940年改為經(jīng)濟(jì)部中央地質(zhì)調(diào)查所)鷲峰地震臺(tái)工作,任練習(xí)員,跟地震學(xué)家李善邦從事地震觀測(cè)。七七事變后,鷲峰地震臺(tái)關(guān)閉,同年7月15日秦馨菱隨李善邦去南京,不久出差湖南后又到重慶??谷諔?zhàn)爭(zhēng)期間他跟李善邦改做物理探礦工作,曾在湖南及我國西南諸省做過物探工作。1945年夏他赴美國聯(lián)合地球物理公司、斯郎波吉公司和萊恩·韋爾斯公司任實(shí)習(xí)工程師,學(xué)習(xí)地震勘探和石油電法測(cè)井,1946年秋回到祖國。秦馨菱回國后,繼續(xù)在南京中央地質(zhì)調(diào)查所工作,先后任技士、技正,從事放射性勘探和電法勘探試驗(yàn),1950年調(diào)入中國科學(xué)院地球物理研究所任副研究員、研究員,1957年兼任北京地質(zhì)學(xué)院石油物探教研室主任,1960年底調(diào)往地球物理研究所二部,同時(shí)兼任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)探空技術(shù)專業(yè)教研室主任,1978年春調(diào)回地球物理研究所。

秦馨菱是我國地震學(xué)研究奠基者之一,為促進(jìn)我國地球物理儀器的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。1941年,他跟隨李善邦在極端的困難情況下繼續(xù)進(jìn)行地震研究工作。李善邦親自設(shè)計(jì),秦馨菱積極配合試制地震儀。當(dāng)時(shí),經(jīng)費(fèi)少,材料缺,又沒有交流電,車制零件還要用人工搖動(dòng)車床,此外還經(jīng)常有日軍飛機(jī)空襲。在這種情況下,他們利用廢舊物資自己動(dòng)手制作零件,試制出一套Ⅰ—型水平擺式地震儀,成為當(dāng)時(shí)我國內(nèi)地唯一的一套地震儀。1943年,儀器在重慶北碚安裝使用后,秦馨菱做日常觀測(cè)維護(hù)工作,曾記錄到成都及土耳其地震,至抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利時(shí)共記錄到遠(yuǎn)近地震109次。1946年將此地震儀遷往南京,1947年初裝好繼續(xù)使用。同年,秦馨菱還和謝毓壽一同修復(fù)了已經(jīng)荒廢了8年的中央研究院北極閣地震臺(tái)的大維謝特式地震儀。此后秦馨菱雖主要精力用于做物探工作,但仍經(jīng)常參加地球物理研究所地震研究室的報(bào)告會(huì)和研討會(huì)。1978年春,秦馨菱擔(dān)任國家地震局地球物理研究所北京電信傳輸臺(tái)網(wǎng)室主任,參與改進(jìn)與擴(kuò)建北京電信傳輸臺(tái)網(wǎng)。他曾多次到野外選擇臺(tái)址及無線電遙測(cè)訊號(hào)中轉(zhuǎn)點(diǎn)。由于他和同事們的努力,使北京地區(qū)臺(tái)站數(shù)目由20個(gè)增至40余個(gè),并逐步向現(xiàn)代化邁進(jìn)。

秦馨菱是中國地球物理勘探事業(yè)的開拓者。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)期間,秦馨菱跟李善邦從事地球物理探礦,先后在西南和中南有關(guān)省份的10余處開展工作。1937—1938年秦馨菱和李善邦對(duì)湖南衡陽水口山的鉛鋅礦和共生黃鐵礦進(jìn)行地球物理探礦約一年。他們合作寫出論文《湖南水口山鉛鋅礦區(qū)試用扭稱方法探測(cè)結(jié)果》。湖南水口山鉛鋅礦是一座老礦,他們從地質(zhì)角度在有希望的地方發(fā)現(xiàn)了異常,探測(cè)有新礦體,后來經(jīng)打鉆證實(shí)了他們的推斷。1938年,他們?cè)谒拇ā①F州等地的礦區(qū)開展地球物理探礦工作,先后去綦江、咸寧、瑪姑、會(huì)理、西昌等地探測(cè)磁鐵礦。1941年春夏之交,他們工作剛剛告一段落,準(zhǔn)備收隊(duì)時(shí),接到當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)部部長翁文灝的來電,要求他們就近到西康(今四川攀枝花)開展工作。按照常規(guī)應(yīng)先有人做過地質(zhì)調(diào)查并測(cè)好地形圖之后再由物探人員探測(cè),然而關(guān)于攀枝花地區(qū)的地形地質(zhì)情況,僅有地質(zhì)人員走過一趟作為踏勘,他們要開展物探工作,一切都是從零開始。他們共測(cè)了3處,即攀枝花、尖包包、倒馬坎,由秦馨菱測(cè)了第一批礦區(qū)地形圖共3幅,由李善邦做地質(zhì)填圖;然后他們又做了磁力剖面測(cè)線。他與李善邦合作寫出《西康攀枝花鈦鐵礦勘探報(bào)告》。打回的標(biāo)本經(jīng)化驗(yàn)定為含鈦磁鐵礦,從勘探結(jié)果來看,認(rèn)為礦體規(guī)模不小有開采價(jià)值,再從附近巖石上的“礦染”看,認(rèn)為該礦規(guī)??赡芨?。如今攀枝花已是我國著名礦區(qū)之一,他們的工作是今日攀枝花鋼鐵基地的開拓性工作。

1950年,秦馨菱雖然調(diào)到中國科學(xué)院地球物理研究所,實(shí)際上仍在地質(zhì)部做物探工作。他先去山東做磁法探礦,在金嶺鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)磁鐵礦兩處。后來,國家為恢復(fù)東北的工業(yè)基礎(chǔ),集中國內(nèi)主要地質(zhì)專家,組成東北地質(zhì)工作隊(duì),他作為該工作隊(duì)成員之一,與其他地質(zhì)專家配合進(jìn)行物理探礦,探查到多處鎳礦、黃鐵礦、白鎢礦等金屬礦床。

1954年以后,為解決野外提出的一些技術(shù)問題,秦馨菱開始進(jìn)行室內(nèi)物探試驗(yàn)和儀器的研制工作,例如在磁法勘探中為計(jì)算礦體產(chǎn)生的磁力異常,就需要了解礦體及圍巖的磁化率。為此,他曾同曾融生合作制成磁化率儀,并進(jìn)行測(cè)定磁化率的試驗(yàn)。該試驗(yàn)為以后的磁法勘探提供了重要依據(jù)。他率朱虎、陸常周等人研制出一臺(tái)繞制石英彈簧的車床,為我國石英彈簧重力儀和地傾斜儀的制造創(chuàng)造了條件。1957年他在《地球物理勘探》上發(fā)表了《質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀》一文,介紹質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀的原理,促進(jìn)了這種儀器在我國的誕生。同年,在《地球物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表《振動(dòng)臺(tái)原理和地震檢波器的試驗(yàn)》,對(duì)當(dāng)時(shí)正在開展的地震勘探儀的試制工作有較大的影響。此外他還領(lǐng)導(dǎo)研制成超聲測(cè)井儀、大地電流儀等多種儀器,為我國地球物理勘探事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。

秦馨菱在開拓我國空間探測(cè)新領(lǐng)域方面做出了重要貢獻(xiàn)。他一貫重視并積極倡導(dǎo)高新技術(shù)的發(fā)展,自20世紀(jì)50年代起他就帶領(lǐng)一些年輕的科技人員開發(fā)無線電電子技術(shù)在地球物理實(shí)驗(yàn)、儀器方面的應(yīng)用。1959年以后,他在地球物理研究所開展一些物探儀器的研制和物探方法的試驗(yàn)。如超聲測(cè)井儀、石英絲重力儀、地震勘探儀、大地電流儀的試制等。1958年中國科學(xué)院計(jì)劃發(fā)射人造衛(wèi)星,這就要求研制火箭,為此地球物理研究所先試制氣象火箭,并于1960年進(jìn)行了機(jī)構(gòu)調(diào)整。秦馨菱帶領(lǐng)原物探室的大部分人員轉(zhuǎn)入地球物理研究所二部,組建成遙控遙測(cè)研究室,并擔(dān)任室主任。

秦馨菱在地球物理研究所二部工作期間,解決了兩個(gè)重大技術(shù)問題。其一,他領(lǐng)導(dǎo)大家把原來的單路遙測(cè)改制成雙調(diào)頻五路無線電遙測(cè)系統(tǒng),解決了高空氣象數(shù)據(jù)的無線電遙測(cè)問題,該系統(tǒng)的作用距離達(dá)到150千米,性能穩(wěn)定,達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平,與當(dāng)時(shí)日本同一技術(shù)水平相當(dāng)。其二,解決了氣象火箭的跟蹤定位問題。為解決這一問題,秦馨菱首先把火箭上的應(yīng)答器和地面上的雷達(dá)看成一個(gè)系統(tǒng),統(tǒng)一計(jì)算在上行方向地面雷達(dá)的發(fā)射功率與火箭上應(yīng)答器接收機(jī)的靈敏度應(yīng)如何配合,在下行方向火箭上應(yīng)答器的發(fā)射功率應(yīng)該是多大。其次是在地面雷達(dá)功率已經(jīng)確定情況下,應(yīng)答器的接收與發(fā)射部分應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計(jì)制造。他領(lǐng)導(dǎo)大家研制雷達(dá)應(yīng)答器。應(yīng)答器的發(fā)射部分原設(shè)計(jì)為柵極調(diào)制,功率小,信號(hào)弱。他采用板極調(diào)制,使發(fā)射功率提高了約1000倍,功率達(dá)到200—300瓦,信號(hào)大大加強(qiáng)。這種設(shè)計(jì)在國內(nèi)屬首創(chuàng)。為了提高接收靈敏度,他又帶領(lǐng)大家進(jìn)行超再生試驗(yàn),效果良好。應(yīng)答器的接收機(jī)使用了超再生電路后,其靈敏度較用直接檢波法提高了數(shù)倍。當(dāng)時(shí)在3000兆赫使用超再生電路也屬首創(chuàng)。此后又把雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的脈沖寬度加寬,以增大其有效發(fā)射功率和作用距離。經(jīng)過對(duì)火箭部分及雷達(dá)部分采取了以上措施之后,跟蹤訊號(hào)非常穩(wěn)定,每次發(fā)射都能跟上全程,徹底解決了氣象火箭的跟蹤定位問題。1964年七機(jī)部五院為表彰秦馨菱領(lǐng)導(dǎo)的研究室在航天無線電遙測(cè)系統(tǒng)方面所做的貢獻(xiàn),授予他們集體二等獎(jiǎng)。

秦馨菱非常重視教學(xué)工作。20世紀(jì)50年代初國家急需物理探礦人才,1952年秦馨菱在南京雞鳴寺與顧功敘等人一起開辦了一期物理探礦訓(xùn)練班,學(xué)員大多為大學(xué)物理系畢業(yè)生。他們冬季在室內(nèi)上課,春季以后到野外實(shí)習(xí),先后在內(nèi)蒙古的白云鄂博和湖北的大冶等地進(jìn)行野外操作,在這兩地外圍都發(fā)現(xiàn)了一些新礦體,這項(xiàng)成果于1957年獲中國科學(xué)院二等獎(jiǎng)。1953年冬到1954年春,他們?cè)诒本┑刭|(zhì)學(xué)院繼續(xù)開辦物探訓(xùn)練班,秦馨菱主講磁法勘探。這兩期訓(xùn)練班雖然設(shè)備簡(jiǎn)陋,條件艱苦,卻培養(yǎng)出我國首批物探專業(yè)人才,許多人后來成為地質(zhì)部門的骨干。1952年北京地質(zhì)學(xué)院成立后,秦馨菱出任石油物探教研室主任,1987年恢復(fù)招收研究生,他擔(dān)任博士、碩士研究生導(dǎo)師,為國家培養(yǎng)了一批高級(jí)地震科學(xué)研究人才。

秦馨菱于1938年參加中國地質(zhì)學(xué)會(huì),為終身會(huì)員。1947年8月中國地球物理學(xué)會(huì)成立,他是最初參加的26位會(huì)員之一,曾任理事、常務(wù)理事、《地球物理學(xué)報(bào)》編委。1980年兼任儀器與觀測(cè)系統(tǒng)專業(yè)委員會(huì)主任,1988年為名譽(yù)理事兼地球物理技術(shù)委員會(huì)顧問。1979年中國地震學(xué)會(huì)成立,他當(dāng)選為理事,1988年為名譽(yù)理事,1979—1988年任國際地震中心理事,國際地震學(xué)和地球內(nèi)部物理學(xué)協(xié)會(huì)實(shí)踐委員會(huì)委員。曾為《地震地磁觀測(cè)與研究》名譽(yù)主編,《中國地震學(xué)報(bào)》(英文版)名譽(yù)副主編,《中國地震》(英文版)副主編,《國際地震動(dòng)態(tài)》名譽(yù)主編,為國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流做出重要貢獻(xiàn)。

秦馨菱在近70年的漫長學(xué)術(shù)生活中,為國家富強(qiáng)、民族振興,不辭辛勞、不為名利,在范圍廣泛的地球與空間科學(xué)觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中不斷開拓和辛勤耕耘,為我國地震與地球物理事業(yè)的發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。

主要論著

1李善邦、秦馨菱,西康攀枝花鈦鐵礦勘探報(bào)告,中央地質(zhì)調(diào)查所內(nèi)部報(bào)告,1941。

2李善邦、秦馨菱,湖南水口山鉛鋅礦區(qū)試用扭稱方法探測(cè)結(jié)果,地球物理???,1941(1):1~16。

3秦馨菱,質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀,地球物理勘探,1957,1(1):1~5。

4秦馨菱、曾融生、宮維樞,振動(dòng)臺(tái)原理和地震檢波器的試驗(yàn),地球物理學(xué)報(bào),1957,6(1):15~34。

5秦馨菱等譯,通訊衛(wèi)星Ⅳ專輯,國防工業(yè)出版社,1978。