地球物理那些事-距離真正的科研有多遠

01-23

何為地球物理？這是老夫幾年來一直在思考的問題，既然有物理(physics)必然有物理的建模的過程，而其中的「地球」（地理、Geo）表示這個模型是地球，以及地球所包含的岩石、圈層、近地空間有關的。那麼看看最近幾年的論文我們都在玩什麼呢？XX地區的地下速度結構，XX並行反演方法，小波變換方法研究震前電磁異常， XX模板地震，XX震源破裂過程。連最常用的震源相關的物理過程，比如流體，電磁都甚少有人研究。作為一個實驗數據驅動的學科，這些研究本身並沒有什麼錯，但是一個疑問就是有什麼用？想來想去，也許有，但是說沒有也無法反駁。

經常被一些人問，你們這個專業有什麼用。我說監測地震，那麼接踵而來的問題是用的了那麼多人嗎？我會說其實我們專業還有很多搞勘探的，就比如找煤礦，找石油，找下水道。其實這是地球物理理論研究的兩個方向，一個是數據異常尋找，一個屬於反演。說來說去其實最後都會落到編程實現上，有種繞來繞去都繞不開編程的感覺，其實這是真的，因為地物的發展就是隨著計算機行業發展而來的。但是現在似乎編程就成了地球物理的一切了。理論研究有理論物理的，解方程有學數學的，實現有碼農，想來想去那麼我們專業的地位在什麼地方呢？或者根本就是一個可有可無的專業？

可能真的是可有可無吧，幾年明顯感覺地球物理行業的日漸式微。從勘探行業的減薪減員再到理論研究的停滯。隨著高性能計算機的崛起伴隨而來的數據處理以及模擬方法的虛假繁榮，實則提速不提質，並且高性能計算終歸還是計算機行業的，與我們一點關係都沒有。我至今未曾看到一個能代表地球物理研究前沿的人出現，當一個行業沒有探路先行者的時候是很可悲的。

再如第一段所說的那些文章，真的屬於研究嗎？真的研究會連一個約束方程都提不出來嗎？我們很多的程序和公式都是代代相傳的，你不會想像在這個二十一世紀還有人用Fortran去編程，我寧願用彙編都不會用Fortran。還有一些文章，跨界即創新，比如將某某數據挖掘演算法用到地震中就是創新。從另一方面來說這就是明目張胆的說我數理基礎不好，但是我腦子靈活啊！我一直以為，投機取巧難成大事。

其實說來對我影響比較大的還是幾位牛人的博士、碩士論文。十年以前的文章，不說看不懂，但是至於自己是很難做出來的。幾位的理論功底不是一日能練成的。看前輩的文章總會自愧不如，這不應該僅僅責備自己沒有努力。大學課程里對於基礎理論的教育是極為缺乏的，想想彈性力學、線性代數、場論、數理方程這些基礎課程是不夠的，而且沒有能夠達到熟練應用的地步是無論如何都不能算學過的。因為在沒有將其作為下意識的東西之前，這些數學原理是無法在研究中用到的。思維的過程會有意的避開自己不熟練的東西。所以說我們的基礎課程太簡單了，而且要求太低了，雖然一隻對外宣稱地球物理人數學是可以的。

如今我們的觀測技術、觀測網發展很快，從空間電磁衛星，到地表形變的InSAR、GPS空間域時間域觀測，再到地表處的多物理場、物理參數觀測無一不足。甚至於直接打井到斷層觀測。但是另一方面越來越少的人（比例上來說）能夠運用自己知識對於地球相關的物理現象做出解釋，公式化描述解釋。基礎不足、人才流失是主因。

還沒寫完，待續。