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专家信息 科学研究 论文专著 荣誉奖励 媒体报道

专家信息:


申文斌,1960年10月生,新疆昌吉人,l996年获奥地利格拉茨技术大学博士学位;武汉大学教授、博士生导师、珞珈学者特聘教授;武汉大学测绘学院地球物理系主任,湖北省天文学会副理事长,湖北省地震学会理事,全国高等教育地球科学教学指导委员会委员,武汉大学学报信息科学版、大地测量与地球动力学、测绘科学等杂志的编委。

教学情况:

主讲课程:

1.地球物理力学基础

2.地球内部物理

3.地球内部物理(双语教学)

4.连续介质力学

5.地球物理学进展

科学研究:


研究方向:

主要从事物理大地测量、相对论大地测量及地球物理教学和研究。

承担的科研项目情况:

主持、参与了多项国家自然科学基金、国家863以及省部级科学技术发展基金项目:

1.确定厘米级全球大地水准面的研究 国家自然科学基金 2010.01-2012.12 项目负责人。

2.三轴分层地球的章动序列 测绘遥感信息工程国家重点实验室 2008.07-2010.06 项目负责人。

3.利用GPS信号测定海拔高的研究 国家863项目 2006.12-2008.08 项目负责人。

4.利用推广的Bjerhammar方法解算卫星重力边值问题的研究 国家自然科学基金 2006.01-2008.12 项目负责人。

5.在运动状态下对引力与惯性力的分离的研究 国家自然科学基金 2004.01-2004.12 项目负责人。

6.动态测量中对引力与惯性力的分离的理论研究 教育部重点。

7.实验室基金 2003.01-2006.12 项目负责人。

科研成果:

1.提出了空间假设、光传播假设以及不同于相对论的时间观;基于空间假设,消除了爱因斯坦与玻尔之争;

2.提出了等频大地水准面的概念,提出了利用重力频移特别是利用GPS(全球定位系统)信号确定重力位差以及海拔高的思想;

3.在广义相对论框架之下,研究了在自由运动情形以及受迫运动情形下引力与惯性力的分离问题,论证了引力与惯性力的可分离性,给出了确定相对论重力场的方法;提出了分离引力与惯性力的三种模式:外部观测型,加速度计观测型,以及重力梯度仪观测型;

4.提出了虚拟压缩恢复法并提升为虚拟压缩恢复原理;基于虚拟压缩恢复原理,导出了著名的Runge-Krarup定理,推论出了引力位球谐级数展开在地球外部的一致收敛性;虚拟压缩恢复法已应用于重力场的确定,特别是应用到了正则调和场的向下延拓并给出了利用卫星重力数据确定重力场的模型,已应用于确定大地水准面上的重力位漂移、求解Bjerhammar边值问题等,在地球科学中有广泛应用前景;

5.给出了由内核超速旋转引起的重力场变化,与Greiner-Mai等各自独立地提出了利用重力数据(特别是超导重力数据)反演内核超速旋转的思想;估算出了内核超速旋转对地球主转动惯量(A和B)的影响量级,提出了利用地球主转动惯量的变化反演内核超速旋转的设想;

6.提出了广义扰动位公式以及标准参考椭球应满足的条件,提出了地球引力位的一致收敛的一般级数表达式;与Grafarend各自独立地提出了重力等位面定义的适用范围。

论文专著:


出版专著:

相对论与相对论重力测量 武汉大学出版社 2008年

地球物理大地测量学原理与方法(高等学校测绘工程系列教材) 武汉大学出版社 2006年

资料更新中.......

发表论文:

1 缅甸Yangon及其周边地区地震危险性评估 Yin Myo Min Htwe; 申文斌; 孙榕; 武汉大学学报(信息科学版) 2010- 04-05

2 利用超导重力数据探测内核超速旋转的研究 申文斌; 刘任莉; 武汉大学学报(信息科学版) 2009-01-05

3 内核晃动对地球主惯性矩的时变性影响 申文斌; 陈巍; 韩建成; 李进; 孙榕; 梁毅强; 测绘科学 2009-05-20

4 利用GRACE时变重力数据推算日长变化 陈巍; 申文斌; 李进; 韩建成; 大地测量与地球动力学 2009-06-15

5 基于GRACE数据求解时变的惯量张量和日长(英文) 陈巍; 申文斌; 李振海; Geo-Spatial Information Science 2009- 09-05

6 两种模型的球面数值积分的比较研究 田伟; 申文斌; 李进; 武汉大学学报(信息科学版) 2009-09-05

7 三轴地球Chandler晃动的振幅-频率调制机制 陈巍; 申文斌; 武汉大学学报(信息科学版) 2009-12-05

8 虚拟压缩恢复法在确定位常数漂移中的应用 申文斌; 田伟; 宁津生; 李建成; 晁定波; 大地测量与地球动力学 2006- 02-28

9 利用卫星重力数据确定地球外部重力场的一种方法及模拟实验检验 申文斌; 王正涛; 晁定波; 武汉大学学报( 信息科学版) 2006-03-05

10 一种确定大地水准面重力位漂移δW的方法 申文斌; 宁津生; 李建成; 晁定波; 测绘与空间地理信息 2006-04-25

11 内核对地球主转动惯量A与B的差异的贡献 申文斌; 梁毅强; 大地测量与地球动力学 2006-05-30

12 虚拟压缩恢复法在向下延拓问题中的应用 申文斌; 鄢建国; 晁定波; 测绘信息与工程 2006-08-05

13 重力场的局部虚拟向下延拓以及利用EGM96模型的模拟实验检验 申文斌; 鄢建国; 晁定波; 武汉大学学报(信息科学版) 2006-07-05

14 重力归算及其对大地水准面及外部重力场的影响 申文斌; 测绘科学 2006-12-20

15 虚拟压缩恢复法基本思想及应用 申文斌; 高科技与产业化 2006-12-30

16 联合两个界面的数据求解超定边值问题的途径 申文斌; 晁定波; 黑龙江工程学院学报 2006-12-25

17 内核超速旋转及其对重力场的影响 申文斌; 刘琳; 宁津生; 地球物理学报 2007-03-30

18 正常重力场的确定以及相关的一个理论问题 申文斌 ; 钟秋菊; 李进; 测绘科学 2007-03-20

19 确定1°×1°厘米级全球大地水准面的模拟实验 韩建成; 申文斌 ; 大地测量与地球动力学 2007-10-15

20 三轴刚性地球体的自由Euler运动 申文斌; 陈巍; 章迪; 王文均; 梁毅强; 大地测量与地球动力学 2007-10-15

21 一种建立地磁场模型的方法及试验检验 王康; 申文斌; 测绘信息与工程 2007-12-05

22 确定全球厘米级精度大地水准面的可能性和方法探讨 晁定波; 申文斌; 王正涛; 测绘学报 2007-11-15

23 利用GPS信号测定海拔高的多普勒消除技术 申文斌; 冯瑮; 王泽民; 晁定波; 测绘科学 2008-10-20

24 利用空间大地测量数据探测地球膨胀效应 申文斌; 张振国; 测绘科学 2008-05-20

25 实现1°×1°全球cm级大地水准面的一种理论方案 申文斌; 晁定波; 武汉大学学报(信息科学版) 2008-06-05

26 地球的时变主惯性矩和变化的自转(英文) 申文斌; 陈巍; 孙榕; Geo-Spatial Information Science 2008-06-15

27 基于时变地球主惯性矩的三轴地球的自由Euler运动 申文斌; 陈巍; 李进; 武汉大学学报(信息科学版) 2008-08-05

28 虚拟压缩恢复法在物理大地测量学中的应用(英文) 申文斌; 李建成 ; 李进 ; 宁津生 ; 晁定波; Geo-Spatial Information Science 2008-09-15

29 基于GOCE梯度的地球引力场恢复(英文) 申文斌; 李进; 李建成; 王正涛; 宁津生; 晁定波; Geo-Spatial Information Science 2008-12-15

30 内核超速旋转引起的重力场变化(英文) 陈巍; 申文斌; 韩建成; Geo-Spatial Information Science 2008-12-15

31 关于运动载体引力与惯性力的分离问题 申文斌; 宁津生; 刘经南; 晁定波 武汉大学学报(信息科学版) 2003-12-30

32 论命案犯罪嫌疑人的潜逃及对策 李奇; 申文斌; 韩瑶 公安研究 2005-06-10

33 虚拟压缩恢复基本原理及应用实例解析 申文斌; 宁津生 武汉大学学报( 信息科学版) 2005-06-30

34 论大地水准面 申文斌; 宁津生; 李建成; 晁定波 武汉大学学报(信息科学版) 2003-12-25

35 确定地球外部重力场的虚拟压缩恢复法 申文斌; 宁津生 测绘科学 2004-04-15

36 引力位虚拟压缩恢复法 申文斌 武汉大学学报(信息科学版) 2004-08-30

37 关于引力位虚拟压缩恢复级数解的一致收敛性证明 申文斌 武汉大学学报(信息科学版) 2004-09-30

38 关于动态航空重力测量中的理论模型的研究 申文斌; 宁津生; 刘经南; 晁定波 测绘与空间地理信息 2004-10-30

39 论相对论重力位及相对论大地水准面 申文斌; 宁津生; 李建成; 晁定波 武汉大学学报(信息科学版) 2004-10-30

40 确定地球外部重力场的虚拟压缩恢复法 申文斌; 宁津生 测绘文摘 2004-05-15

41 边值问题虚拟压缩恢复原理及其在Bjerhammar理论中的一个应用 申文斌; 宁津生; 晁定波 测绘学报 2005-02-25

42 相对论大地测量 金标仁; 申文斌 武汉测绘科技大学学报 1994-09-25

43 等频大地水准面的概念及应用 申文斌; 晁定波; 金标仁 武汉测绘科技大学学报 1994-09-25

44 广义扰动位公式 申文斌; 晁定波; 金标仁 武汉测绘科技大学学报 1994- 12-25

45 参考系的时间系统及变换新论 申文斌; 晁定波; 金标仁; 陕西天文台台刊 1992-07-01

46 两种地心参考系的惯性性质及比较 申文斌; 晁定波; 金标仁 武汉测绘科技大学学报 1993-10-01

47 重力网平差中权的确定 范良季; 申文斌; 武测资料 1984-04-01

48 用潮汐重力仪探测引力吸收效应的可能性 申文斌 武汉测绘科技大学学报 1988-07-01

49 A proposal on the test of general relativity by clock transportation experiments.J. Adv. Space Res., 2009

50 Free Wobble of the Triaxial Earth: Theory and Comparisons with International Earth Rotation Service (IERS) Data. Surveys in Geophysics 2009

51 利用移去恢复方法提高Poisson积分的计算效率 李进; 申文斌; 韩建成; 中国地球物理•2009 2009-10-10

52 根据月球轨道变化估算引力吸收系数 申文斌; 1990年中国地球物理学会第六届学术年会论文集 1990-10-01

53 虚拟压缩恢复原理及其在地球物理学中的应用 申文斌; 钟秋菊; 韩美涛; 宁津生; 中国地球物理学会第二十届年会论文集 2004-10-01

54 论地球自转轴倒转的可能性 申文斌; 梁毅强; 中国地球物理学会第二十届年会论文集 2004-10-01

55 关于卫星重力测量中的引力与惯性力的分离问题 申文斌; 中国地球物理学会第二十届年会论文集 2004-10-01

56 虚拟压缩恢复法以及虚拟向下延拓法的初步模拟实验检验 申文斌 ; 王正涛; 鄢建国; 李进; 朱德翰; 李建成; 晁定波; 宁津生; 中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

57 利用重力观测探测内核超速旋转的可能性 申文斌; 刘琳; 梁毅强; 宁津生; 中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

58 利用卫星观测能量法确定重力场的研究 申文斌; 王正涛; 钟秋菊; 李建成; 晁定波; 中国地球物理第二十一届年会论文集 2005-08-01

59 确定厘米级全球大地水准面的一种新方法 申文斌; 中国地球物理学会第22届年会论文集 2006-10-01

60 由时变重力场证实地球膨胀效应 申文斌; 陈巍; 李进; 中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007- 10-01

61 利用GOCE卫星引力位径向二阶梯度观测值恢复地球引力场的模拟实验 李进; 申文斌; 陈巍; 中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

62 确定1°×1°厘米级全球大地水准面方法的模拟实验检验 韩建成; 申文斌; 陈巍; 中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

63 利用时变重力场证实内核超速旋转的可能性 陈巍; 申文斌; 韩建成; 中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

64 利用空间大地测量数据探测地球膨胀效应 申文斌; 张振国; 中国地球物理学会第二十三届年会论文集 2007-10-01

65 三轴地球自转:理论及与IERS数据的比较 陈巍; 申文斌; 韩建成; 李进; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

66 刚体地球自转:地球三轴性的影响 孙榕; 申文斌; 侯凯; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

67 根据GM的长期变化推估地球膨胀效应 韩建成; 申文斌 ; 陈巍; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

68 重力场二阶系数C_(20)的变化对地球主惯性矩的影响 申文斌; 孙榕; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

69 利用GPS信号直接测定海拔高的原理 申文斌; 宁津生; 刘经南; 晁定波; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

70 利用两个台站的超导重力数据探测内核偏心运动 申文斌; 王康; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

71 利用频率观测量确定重力位差的研究 田伟; 申文斌; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

72 虚拟压缩恢复法应用于重力场向下延拓的模拟检验 李进; 申文斌; 陈巍; 中国地球物理学会第二十四届年会论文集 2008-10-01

荣誉奖励:


1.2009年《地球物理大地测量学原理与方法》获第六届全国高等学校优秀测绘教材一等奖。

2.2008年获物理大地测量学国家精品课程。

3.2008年获“我国区域精密高程基准面建立的关键技术及推广应用”国家科技进步二等奖。

4.2006年获优秀研究生导师。

5.2006年获珞珈学者特聘教授。

6.2005年获优秀班级导师。

7.2004获“1999-2004年度”优秀教师。

媒体报道:


人才培养问题初探

——武汉大学特聘教授申文斌专访

21世纪,科技发展速度惊人,社会进步日新月异。国家要强盛,民族要振兴,首要的问题是要有大量优秀人才。国家领导人提出,要想让我国变为创新型国家,要想发展自主创新能力,就要着力培养大批优秀人才,尤其是培养创新型人才。否则,我们就难于摆脱落后局面,就会陷入“肢体国家”的尴尬。可见人才的重要!但是,如何培养出合格的人才?本刊就此问题专访了武汉大学特聘教授申文斌。

申文斌,1960年10月出生于新疆昌吉市,1996年取得奥地利格拉茨技术大学博士学位。现任武汉大学特聘教授,武汉大学测绘学院地球物理系主任。主要从事物理大地测量、相对论大地测量、地球物理方面的研究。

从小,申文斌就喜欢“刨根问底”,常常令别人“厌烦”,对各种事物充满好奇。大学期间,他对数学产生了极大的兴趣,深入研究了菲赫金哥儿茨的“微积分学教程”,曾利用无穷级数解决了一个力学中的临界值问题;硕士研究生期间,他选修的课程更加广泛,除了选修数学和物理学方面的课程之外,还研读了休谟、康德、黑格尔、洛克、笛卡儿、莱布尼茨、老子、孙膑、达尔文、伽利略、牛顿、爱因斯坦等大家的经典理论或著作。

从那时起,申文斌就开始思考一些最基本的问题,诸如:什么是空间和时间?光子是如何传播的?光速为何恒定?电的最小单位为何是电子?电子有怎样的内部结构?为何很多粒子具有自旋?磁为何来源于电子的运动?物质究竟是否无限可分?质量如何定义?化学元素的个数是否有限?等等。自然界的奥秘让他如痴如醉……

也正因为这样,申文斌才能在物理学、地球科学等领域取得令人瞩目的成绩:对空间和时间进行了深入研究,提出了不同于相对论的时间观;提出了空间假设,可解决著名的爱因斯坦与玻尔之争;对热力学中的吉布斯佯谬问题、电磁学中的磁单极感应现象、相对论中的时钟佯谬问题、基本粒子物理学中的CPT定理等均有独到论述;在物理大地测量领域,提出了等频大地水准面的概念,提出了确定重力位差(或海拔高)的重力频移法,提出了利用GPS(全球定位系统)信号测定重力位及海拔高的思想,提出了广义扰动位公式,给出了重力位的适用范围,提出了实现全球厘米级大地水准面的方法;在广义相对论框架中论证了在运动状态下引力与惯性力的可分离性;给出了内核超速旋转对重力场的影响,提出了利用重力数据反演内核超速旋转的观点,给出了内核超速旋转对地球主转动惯量的差异的贡献,提出了利用地球主转动惯量的变化反演内核超速旋转的设想;提出了地球自转轴在亿年的尺度上有可能倒转;特别是提出了求解正则调和场(诸如地球外部引力场、稳恒磁场、静电场等)的虚拟压缩恢复法,在地球科学中有广泛应用,解决了调和场的向下延拓问题以及球谐展开级数在地面附近空间的收敛性问题。

由于他勤奋好学,涉猎甚广,思路开阔,善于思辨,富于创新,特别是敢于向大科学家爱因斯坦的相对论挑战,因而受到了不少人士的关注。

本刊有幸采访了百忙之中的申文斌教授,请他就人才培养问题谈了自己的看法。申教授提出了以下几个观点,希望能起到抛砖引玉的作用。

培养好奇与好思

无论干什么事,要想获得好成效,就需要强大的动力。动力有主动与被动之分。被动者,事倍功半;主动者,事半功倍。没有好奇,难有主动力。有了好奇,主动力倍增。因此.培养对事物的好奇极为重要。好奇的培养是一个缓慢过程,主要取决于小时候所受的教育、周围环境的熏陶以及影响自身发展的各种因素。培育和发展好奇心的最好办法是走向自然并亲近自然。大自然保罗万象,充满了各种现象。有的现象人类可以解释,但大多数现象尚无法解释。在亲临充满了各种现象的大自然中,你会受到各种自然现象包括各种信息场对你的冲击,无论你是否能够意识到,但已存留于你的潜意识之中。每遇到一种现象,你就追问一下该现象的起源;日积月累,你会发现你的好奇越来越强,为培养探索欲望奠定基础。

在好奇心逐渐增强的同时,培养强有力的思考力是关键。没有强有力的思考,就会使好奇停留在表面。难以深入到事物的本质。培养思考力的最有效的方法是多问几个为什么.要有“打破沙锅问到底”的精神。长期坚持,思考力就会得到不断的发展和加强。思考力的培养过程实际上也间接地强化了综合推演能力,这在探索与创新环节中至关重要。若非有效地培养思考力 (包括综合推演能力),即使知识渊博,也难以发挥作用。

培养勤奋与刻苦

古人云:“终日之思,不如须臾所学”。有了好奇,需要思考。但如果没有丰富的知识和基本的逻辑思维作基础,思考就是“空中楼阁”,更谈不上创新的能力培养。当我们从一些基本假设或公理进行推演的时候,需要丰富的知识来支撑。因此,作为认知事物的基础,需要学习已有的知识 (包括前人总结的经验)。你拥有的知识越丰富、越深入,你的思考力就越有用武之地。

获取丰富知识的唯一手段是勤奋加刻苦。勤奋的主动力来源于好奇.对未知事物的强烈探索欲望会激励你勤奋学习。刻苦的主动力来源于对目标的追求(对现象的根源探个究竟) 以及通过思考对各种奥秘的探索欲。为了解决某个难题,需要冥思苦想,需要“头悬梁、锥刺股”的精神。有了好奇,有了思考力和孜孜以求、勤奋刻苦追求丰富的知识的精神,就具备了探索与创新的前提。

培养探索与创新

对探索事物的本质的能力的培养就是对好奇心的进一步深化。利用丰富的知识和强有力的思考力逐步深入地探求所感兴趣的现象的本质。探索欲与好奇心密切相关。当一个人的好奇心越来越强的时候,探索欲也会越来越强。二者的区别在于:前者往往停留在表面;后者则需要有意识地去追求和发掘。

如何创新是一个难题,要界定一个统一的模式是不明智的,因为人的本性就在于创造和创新,只不过常常隐藏在潜意识之中,在显意识层面未能真正意识到。因此,如何培养或诱发创新思维是关键。培养或诱发创新思维,特别需要注重以下几个方面的培养:充分的想象力;发散性思维;对现有知识的批判。培养想象力并不难,例如,在听音乐时想象各种画面或故事情节;通过一种现象想象它与其他事物的关联。可通过多种“想入非非”培养想象力。

发散性思维就是在解决某个问题时,能寻找各种可能性或可能的途经。国际上通行的头脑风暴法就是典型的发散性思维模式。发散性思维的培养还有赖于对各类知识的热情拥抱,哲学的思辨与智慧,数学的公理与逻辑,物理学的实验与推理,化学的实验与归纳。生命科学的遗传与进化,地球科学的演化与繁杂,音乐的和谐与简单,儒学的中庸之道,道学的无为而治,佛学的清静觉悟,等等。要善于从不同的学科、学派吸取养分,集“百家之长”于一身,融会贯通,有效地培养一种发散性思维能力。

在对知识的学习累积过程中,有不少知识是错误的或不完善的。只要考察一下历史即可明了这一点:亚力士多德的断言被伽利略推翻;牛顿的绝对时空观被爱因斯坦的相对论时空观代替;经典力学让位于量子力学;稳恒宇宙观不得不给膨胀字宙观让路等等。因此,在大量获取知识的同时,需要对所获得的知识进行批判,需要根据自己的判断力判明,哪些知识是可以信赖的,哪些知识是值得怀疑的。困难往往在于,即使对某些知识产生了怀疑,也不敢相信自己的判断力。这取决于两方面的原因:一是修炼不够; 二是缺乏自信。这里所说的“修炼”,是指把握知识、应用知识、综合归纳、逻辑推演等多方面的能力。常言说,“艺高人胆大”。没有足够的修炼,难以形成令人信服的结论,更谈不上自信。然而。常常令人惋惜的是,修炼已达到相当境界,但就是缺乏自信,从而失去了创新机会。

培养自信挖掘潜能

首先,自信来源于广博的知识和严密的逻辑推演能力。一个孤陋寡闻的人,难以建立自信心,或者只能建立盲目的自信心。一个学识渊博的人.如果缺乏严密的逻辑推演能力,也难以建立很强的自信感,因为,有可能常常根据已有的知识推断出明显错误的结论(由推理不当所致!)。其次,自信是一种不断的自我意识信号强化的过程。要不断给自己灌输一种信号,“这件事我一定能做好”,“我一定能出色完成这项任务”,“我一定能实现这一目标”,等等。要在潜意识中剔除“失败”概念,任何时候都没有失败!每个人各有所长,要充分发展自己的长处,不断弥补自己的不足。

一个人的潜能是无限的,需要充分挖掘。如何挖掘自身的潜能,需要专门训练,这里无法论及。潜能的挖掘和自信的培养是相辅相成的。没有自信,难以释放潜能;不挖掘出潜能,自信难以充分发挥。潜能的充分释放和自信的有效加强就会使创新意识层出不穷,源源不断,就会使真正的自我得以充分实现。

奥秘无穷,有待探索;难题众多,需要创新。

来源:《科学中国人》2007年02期

文章录入:zgkjcx    责任编辑:zgkjcx 
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