劉東生[地理學家]

劉東生[地理學家]

劉東生(1917年11月22日——2008年3月6日)男,中國著名地理學家,中國科學院院士、第三世界科學院院士、歐亞科學院院士。1942年畢業於西南聯合大學地質系。建國後,歷任全國地質工作計畫指導委員會工程師,地質部工程師,中國科學院地質研究所研究員、室主任,地球化學研究所研究員、室主任,中國科協書記處書記,中科院地學部委員,國際第四紀研究聯合會副主席。是第六、七屆全國人大常委,第五屆全國政協委員。合著有《中國的黃土堆積》、《黃河中游的黃土》、《黃土的物質成份與結構》。

基本信息

簡介

劉東生劉東生

劉東生,男,1917年11月22日出生於遼寧省瀋陽市。我國著名地理學家中國科學院院士、第三世界科學院院士、歐亞科學院院士、第六、七屆全國人大常委會委員、第三屆中國科學技術協會書記處書記、原國務院環境委員會專家組組長、 國際第四紀研究聯合會原主席、中國第四紀研究委員會名譽主任,中國科學院地球環境研究所名譽所長、中國科學院地質與地球物理研究所一級研究員、國際傑出第四紀地質環境學家。

1942年畢業於西南聯大地質系,致力於我國黃土及第四紀地質學研究,對黃土的研究取得了舉世矚目的成就。
曾任中國第四紀研究委員會主任、名譽主任,國際第四紀研究聯合會(INQUA)主席,中國科學院環境委員會主任,國務院環境顧問組組長等職。是中國科學院院士、第三世界科學院院士。
曾榮獲澳大利亞國立大學名譽科學博士和香港嶺南大學名譽法學博士,獲得過2003年度國家最高科學技術獎和國家自然科學獎、國家科技進步獎、中國科學院自然科學獎以及中華綠色科技獎特別獎、泰勒環境科學成就獎等多項獎勵。

2002年4月,劉東生作為第一位中國大陸的學者,在美國領取了有“環境科學諾貝爾獎”之稱的泰勒環境獎。評審會對他的評語是:“自然界把它的環境變化寫入了三本天書,一本是深海沉積物,一本是極地冰芯,另一本就是中國的黃土沉積。

2008年3月6日11時52分在北京逝世,享年91歲。

簡歷

劉東生[地理學家]劉東生[地理學家]
1942年畢業於西南聯合大學(南開大學學籍)地質地理氣象系,後來又旁聽生物系的課程。

1944年先後任中國地質工作計畫指導委員會和地質部工程師,從事礦產勘探和工程地質工作。

1949年南京大學生物系肄業(原中央大學)。

1958年,他從黃土地層研究中根據黃土與古土壤的多旋迴特點,發現第四紀氣候冷暖交替遠不止四次,發展了傳統的四次冰期學說,成為全球環境變化研究的一個重大轉折,奠基了環境變化的“多旋迴學說”。

1964年,劉東生參加了我國組織的科學考察隊,攀登希夏邦馬峰,同時還進行了川藏公路波密段土石流考察。曾於同年任中國科學院黃河中游水土保持綜合考察隊副隊長,1964年任中國珠穆朗瑪峰登山科學考察隊副隊長、隊長。

1964年至今,他一直致力於青藏高原隆起與東亞環境演化的研究,把青藏高原研究同黃土高原研究結合起來,把固體岩石圈的演化同地球表層圈的演化結合起來,開闢了地球科學一個新的研究領域。20世紀90年代以來,地球系統各圈層相互作用已成為國際學術界的研究熱點。他在地球環境科學研究領域的理論貢獻,被國際學術界公認。

1976年任全國食管癌病因綜合考察隊隊長等。1977年任中國托木爾峰登山科學考察隊副隊長、隊長,同年出席第五屆環境理事會。

1979年由貴陽中國科學院地球化學研究所調回中國科學院地質研究所,同年5月加入中國共產黨

1980年參加青藏高原科學討論會並任秘書長。 劉東生曾先後到羅馬尼亞、波蘭、蘇聯、英國、法國、肯亞、美國、西德瑞士等國家進行考察或出席國際學術會議。20世紀80年代,劉東生基於中國黃土重建了250萬年以來的氣候變化歷史,使黃土與深海沉積、極地冰芯並列成為全球環境變化研究的三大支柱,為全球氣候變化研究做出了重要貢獻,為國際科學界所信服。

1980年劉東生當選為中國科學院院士,1987年獲澳大利亞國立大學名譽科學博士學位。

1991年十1月,劉東生前往南極的南設得蘭群島中的喬治王島,進行了為期一個月的科學考察。

1996年9月,劉東生赴地處北極北緯78度13分的斯瓦巴德島考察。

1991年當選第三世界科學院院士。

1995年獲香港嶺南大學榮譽法學博士學位。

1996年當選歐亞科學院院士。

2003年獲得國家最高科學技術獎,以及中華綠色科技獎特別獎。

2008年3月6日11時52分在北京逝世,享年91歲。

參加科考

1964年,劉東生參加了我國組織的科學考察隊,攀登希夏邦馬峰,同時還進行了川藏公路波密段土石流考察。曾於同年任中國科學院黃河中游水土保持綜合考察隊副隊長,1964年任中國珠穆朗瑪峰登山科學考察隊副隊長、隊長。1964年至今,他一直致力於青藏高原隆起與東亞環境演化的研究,開闢了地球科學一個新的研究領域。他在地球環境科學研究領域的理論貢獻,被國際學術界公認。1976年任全國食管癌病因綜合考察隊隊長等。1977年任中國托木爾峰登山科學考察隊副隊長、隊長,同年出席第五屆環境理事會。1979年由貴陽中國科學院地球化學研究所調回中國科學院地質研究所,同年5月加入中國共產黨。1980年參加青藏高原科學討論會並任秘書長。劉東生曾先後到羅馬尼亞、波蘭、蘇聯、英國、法國、肯亞、美國、西德和瑞士等國家進行考察或出席國際學術會議。
20世紀80年代,劉東生基於中國黃土重建了250萬年以來的氣候變化歷史,使黃土與深海沉積、極地冰芯並列成為全球環境變化研究的三大支柱,為全球氣候變化研究做出了重要貢獻,為國際科學界所信服。1991年十1月,劉東生前往南極的南設得蘭群島中的喬治王島,進行了為期一個月的科學考察。1996年9月,劉東生赴地處北極北緯78度13分的斯瓦巴德島考察。1980年劉東生當選為中國科學院院士,1987年獲澳大利亞國立大學名譽科學博士學位。1991年當選第三世界科學院院士。1995年獲香港嶺南大學榮譽法學博士學位。1996年當選歐亞科學院院士。2003年獲得國家最高科學技術獎,以及中華綠色科技獎特別獎。

學術貢獻

劉東生劉東生

劉東生早期所進行的魚化石的研究和後來進行的第四紀地質學、環境地質學以及青藏科學考察等項科研工作既具有繼承性,也具有獨創性。他所取得的科研成果受到國內外的高度重視。其主要科學成就有如下幾方面: 劉東生早年便開始從事古脊椎動物的研究工作,在魚類化石研究方面有獨到的見解。1946年,他對南京五通系中魚化石,甘肅玉門下惠回鋪系中的一個新種古魚——鱈魚,湖南臨灃的鱸形魚類,四川歌樂山哺乳動物群等進行了廣泛的研究。解放前我國魚化石的研究除瑞典人史天秀有所涉獵外,幾乎是空白。劉東生在楊鍾鍵指導下所進行的工作,填補了我國在這方面研究工作的空白。

有著“黃土之父”美譽的劉東生1954年開始從事黃河中游的水土保持工作,先後於1964年、1965年、1966年著述了"黃河中游黃土","中國的黃土堆積","黃土的物質成份與結構"等獲國家科委科技成果二等獎,70年代又繼續開始黃土的科研工作,即結合生產實踐又帶動了第四紀發展,結合新技術,新方法對黃土進行更加深入系統研究,從古氣候角度出發,建立了國際上公認的洛川坡頭黃土標準刻面,為試圖解決黃土與深海沉積對比做出了關於海陸地層及古氣候對比的工作。繼而完成"黃土與環境"1985年(中英文獻)專著。獲中國科學院一等獎,國家科委二等獎。
劉東生髮表的文章被SCI論文引用3000餘次,2002年獲國際“泰勒環境成就獎”。泰勒獎是世界環境科學的最高獎,有“環境科學諾貝爾獎”之稱。但令人奇怪的是,劉先生獲獎以後,國內媒體普遍反應冷淡。他的研究成果對黃土高原水土保持、植被重建以及東部沙地治理等實踐,具有重要的理論指導作用。他熱愛祖國,奉獻於地球科學事業,在學術生涯中,孜孜不倦,努力進取,團結奮進,做出了重大的科學貢獻。他為國家培養了許多人才,他們已經成為中國地球環境科學研究的骨幹。他領導建立了多學科交叉的現代化科學實驗室,已成為中國及國際第四紀環境科學的研究中心之一。他的工作推動了地球環境科學的發展,使中國第四紀地質學與環境地質學立於國際地球科學的前沿。

劉東生是中國地球環境科學研究領域的專家。在近60年從事地學研究中,對中國的古脊椎動物學、第四紀地質學、環境科學和環境地質學、青藏高原與極地考察等科學研究領域,特別是黃土研究方面做出了大量的原創性研究成果,使中國在古全球變化研究領域中躋身世界前列。他在理論研究中的傑出貢獻主要是:從20世紀50年代起,對黃土高原進行了大量的野外考察和實驗分析,完成了黃河中游黃土分布圖、中國黃土分布圖和3部專著,提出了有重要突破的“新風成說”,把風成沉積作用從黃土高原頂部黃土層拓展到整個黃土序列,並把過去只強調搬運過程的風成作用擴展到物源-搬運-沉積-沉積後變化這一完整過程。

學術成果

學術期刊:《地質科學》和中國科學院地質研究所《集刊》副主編,《地質學報》和《地質論評》編委等。 劉東生曾多次參加科學考察活動。並曾於1957年兼任《中國第四紀研究》主編,1972年兼任《環境地質與健康》主編。

劉東生劉東生

泥盆紀研究論著有:《殷墟哺乳類補遺》(1948年)、《四川歌樂山哺乳動物群》(與楊鍾鍵合作,1948年)、《山西榆社系哺乳類記述》(與楊鍾鍵合作,1948年)、《南京五通系中魚化石》(專著,與潘江合作,1957年)、《關於狼鰭魚》(《科學通報》,1951年)、《中國第四紀沉積物類型分布圖的擬制》(與張宗祜合作,1958年)、《氣候標誌及中國第四紀地層劃分》(《中國地質》,1962年)、《湖南臨灃鱸形類—新種》(《古脊椎動物與古人類》,1962年)等。

金屬礦產研究主要有:《四川重慶白廟子煤礦地質報告》(與王朝軍等合作,1946年)、《揚子江水利發電計畫和三峽壩址地質工程報告》(與侯德封等合作,1947年)、《遼寧清源縣水湖溝、灣壟、雲家崗礦區銅鎳礦》(1950年)、《三門峽水庫壩址附近第四紀地質報告》(與杜恆儉等合作,1951年)、《內蒙古老哈河石門子水庫壩址報告》(與周德貴等合作,1952年)等。

黃河中游水土研究 這方面的論著有:《黃河中游水土保持考察報告》(專著,科學出版社出版,1956年)、《黃河中游山西、陝西黃土分布圖》(《科學記錄》,1958年)、《新黃土和老黃土》(《地質月刊》,1959)、《中國的黃土》(與張宗祜合作,《地質學報》,1962年)、《黃河中游黃土》(專著,科學出版社出版,1964年)、《中國黃土分布圖1:200萬》(地圖出版社出版,1965年)、《黃土的物質成分和結構》(專著,科學出版社出版,1966年)、《中國黃土的堆積與演化》(1979年出席26屆國際地質會議論文)、《三十年來中國黃土的研究》(1979年,第三屆全國第四紀會議論文,上集)等。

黃土地貌研究 代表性著作有《黃河中游黃土》(1964)、《黃土與環境》(1985)。

極地高山研究 參加編寫的論著有:《希夏邦、馬峰地區科學考察初步報告》、《希夏邦馬峰科學考察論文集》(4卷)、《珠穆朗瑪峰科學考察報告》(14卷)、《希夏邦馬峰科學考察圖片集》、《珠穆朗瑪峰科學考察圖片集》等。

地質學與醫學研究《環境地質的出現》(《環境與健康》,1972年)、《環境地質展望》〈環境地質與健康》,1975年),《當前環境科學中的若干問題》、《國際環境科學的發展》、《從腫瘤看環境地質學的研究》(《環境地質與健康》,1979年)、《環境地質學》等。

羅布泊地區研究 劉東生特別提出:“用管道輸水的方法還是可以考慮的,雖然造價高些,但可以很大程度地減少蒸發和滲漏。例如,如果向下游輸送1.3億立方米的水,但在途中卻損失了3000萬立方米,哪個更划算呢?”並明確指出:"羅布泊不是游移湖"。他們也對羅布泊在衛星影像上的"大耳朵"形象作了詳盡的分析和揭謎。他們還發現羅布泊西北的龍城雅丹地貌並非是以往認為的單純的風蝕平行糟谷,而是在洪水作用基礎上再經風的侵蝕作用最後形成的,也就是屬於"複合類型"的。他們還發現紅柳枯枝落葉層與沙層交替沉積形成的"紅柳沙包年層",以及在古樓蘭遺址湖相沉積物中發現的"炭屑層"。劉東生認為,高解析度測年手段和豐富環境信息載體對第四紀科學研究有其重要的意義。

雅丹地貌研究 劉東生指出:過去,許多人認為羅布泊雅丹地貌的成因主要是風的吹蝕作用,但是根據實地考察和對航空照片等資料的分析,羅布泊地區的雅丹地貌的成因不只這一種,可以歸納為3種類型。一是由風的吹蝕作用形成的平原地區的雅丹地貌,溝谷長軸走向與當地主風向一致;二是洪水作用形成的鄰近山區或湖濱的雅丹地貌,溝谷長軸走向與附近山地洪水的走向一致,並在雅丹的土丘上留有洪水的痕跡;三是在陣發性暴雨和洪水作用的基礎上,再經過風的修蝕作用而成的雅丹地貌,溝谷長軸走向既與洪水走向一致,也和當地主風向一致,是二者合一的第三種成因。

水洞溝遺址研究 位於寧夏靈武市境內的水洞溝,是與北京周口店等舊石器時代遺址齊名的重要遺址之一。該遺址自1923年由兩位法國學者首次發現並發掘以來,考古專家於1959年、1963年和1980年又進行過3次發掘。其中,第二次發掘是由中蘇專家聯合進行的,第三次是由我國著名考古學家裴文中親自主持的。幾乎每次發掘都有許多重要發現。2003年至2005年9月,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所和寧夏文物考古研究所合作,在距前幾次的發掘地點———第一地點100米以外的第二地點又進行了第五次大規模發掘。劉東生先生認為,水洞溝新的一輪考古工作標誌著“中國舊石器時代考古學的文藝復興。”

學術考察

劉東生劉東生
從老鄉的窯洞穿越黃土高原250萬年曆史

1954年,37歲的劉東生第一次參加了對黃土高原的研究考察。
這年夏天,劉東生和由古生物學家、地質學家等研究人員組成的綜合考察小組來到河南省會興鎮。傍晚,考察小組的很多成員都出去散步,劉東生髮現不遠處有一排排水平而整齊的燈光,靜夜裡百思不得其解,第二天他起了個大早,順著昨晚看見的方向尋覓而去。
原來,劉東生夜裡看見的那一排排燈光是從老鄉住的窯洞裡發出來的。這些窯洞有上下幾層,老鄉利用當地黃土裡土壤澱積層的堅固性做窯洞的頂端,相當於天然的天花板。這種窯洞的建築結構引起了原本研究古生物的劉東生的極大興趣。劉東生去請教土壤學家朱顯謨,朱顯謨告訴他,以前被他的老師楊鍾健先生稱為“紅色土”的地層就是這部分窯洞的所在地,其實也屬於黃土地層。
上世紀50年代中期,中國科學院有個重要研究項目,解決黃河中游的水土保持問題,出自對會興鎮老鄉窯洞的啟悟,劉東生一頭扎進了對黃土高原的研究。
劉東生對我國的黃土高原研究設計了大面積格線狀路線調查方案,最終得到了決策者應有的支持,各調查小組堅持步行走完了每條路線,在黃土高原完成了東西與南北向行程上萬里的10條大剖面的考察,收集了大量第一手資料,為我國黃土研究走上世界舞台的第一台階。劉東生和同事們的研究初步確定:我國的黃土已有250萬年的歷史。
“自然界滄海桑田的環境變化在地球上刻下了三本完整的歷史大書:一本是完整保存古環境變化信息的深海沉積,一本是系統反映氣候變化的極地冰川,而第三本書則是中國的黃土沉積。這三本書是我們認識地球上自然歷史、氣候、生物變遷的最佳文獻檔案。”2003年4月12日,在美國洛杉磯舉行的2002年度“泰勒環境獎”的頒獎典禮上,評審委員會成員科恩教授用準確而又不乏詩意的語言,描述了我國黃土沉積這一獨特的地質現象,同時也高度評價了以劉東生為代表的中國科學家在黃土研究方面所取得的卓越成績。
在過去長達半個世紀的時間裡,人們普遍認為,古環境變化的信息在深海沉積物中保存最好,極地冰層也能夠系統反映氣候變化,只是其覆蓋的年代跨度不如深海沉積物。而同人類生存空間最為密切的陸相沉積物,因其連續性差、易受風化等特性而長期沒有受到應有的重視。中國科學家獨具慧眼地選取中國特有的黃土沉積物作為研究對象,劉東生以他開展的奠基性的研究工作,被世界同行公認為是有關中國黃土序列的古環境研究之父。
從克山病調查昭示環境地質學的出現
1970年冬天的一個晚上,在距離哈爾濱到齊齊哈爾鐵路支線小站不遠的克山縣委招待所,一起搞克山病研究的同事李士榮出差從北京回來了!李士榮向劉東生報告的好訊息是:不久前,周恩來總理請一位日本記者在人民大會堂做世界環境保護的報告,環境污染帶來的如克山病這樣的地方疾病問題,已引起周恩來總理及中央有關領導的高度重視!
由於“文化大革命”的到來,劉東生和當時他所在中科院貴陽地球化學研究所的許多科研人員遭到衝擊,後來,中央成立了一個地方病防治辦公室攻克克山病,必須調查克山病中的水土問題,劉東生和幾位學地球化學、土壤的研究人員奉命來到了黑龍江的克山縣,居住的縣委招待所是個簡陋的“大統艙”,許多實驗則藉助縣防疫站的小實驗室。
克山病最早發現是在黑龍江省的克山縣,故此就稱作克山病。“當時醫學工作者發現了這種病有地區性,與地質有關係,我們學地球化學的同志也認為這種病很大程度上與當地老百姓生存的土壤有關係,因此我們就有必要調查病區的水土。”劉東生對記者說。
“研究小分隊需要有一個研究黃土的專家參與病區水土調查,這樣,我從1969年就開始到陝西等地調查。我在調查中發現,在黃土高原一些地勢較為平坦的地區基本沒有克山病,在溝壑縱橫的地區,克山病的病例就很多,就不難得出克山病的成因與水土中的微量元素有關的結論,後來有些同志進一步研究發現,這是因為水裡缺少硒元素,硒元素的嚴重缺乏導致了當地民眾克山病的發生。”劉東生說:“據國外有關文獻的記載,也有因為土壤裡面缺少硒這種元素,牲口吃了當地的草導致肌肉壞死。聯繫到我國發生克山病的情況,我們研究分析了陝西、黑龍江等省當地的水、土、糧食,人的頭髮、指甲,發現病區普遍缺硒,而非病區基本不缺硒。”
之後,劉東生就著鹹菜饅頭,翻閱著自己幾年來看文獻資料隨手做成的活頁卡片筆記,根據長期的科研積累,花了一個星期的時間,寫了一篇5000多字的論文:《環境地質學的出現》,隨即刻成蠟版油印了上百份,郵寄給了有關科研部門和領導。不久,他將這篇論文略加修改,發表在中科院貴陽地球化學研究所的內部刊物《環境與健康》上,引起當時國內學術界的重視。
這篇油印的《環境地質學的出現》論文在中國環境科學界最早樹起了一面獵獵飄揚的旗幟,既宣告了中國環境地質學研究的誕生,也驗證了劉東生科學研究就要學會著眼“未來”的觀點的正確。
站在洛川黃土坡上洞察世界科學前沿
科學常識告訴我們:幾千萬年以前地球陸地板塊猛烈撞擊,青藏高原突然隆升,氣候環境劇烈演變,強勁的西北風裹挾起大量的黃土和沙粒,在原本是海洋的二十七萬平方公里的地方堆成了黃土高原;暴雨過後暴漲的河流又像把無情的大刀,把黃土高原砍得傷痕累累,滄海桑田,形成了今天黃土高原一帶塬、梁、峁的獨特地形。劉東生等研究地質的中外科學家,無一例外地都把這些黃土的剖面看成是“世紀年輪”。因為,洛川縣黑木溝的黃土剖面———古土壤序列連續完整,化石豐富,保存了大量的氣候、環境、生命等信息,一個土層斷面就是十萬年或者二十、三十萬年的一個氣候時期,是揭示地球第四紀奧秘的極好載體。
早在1955年,劉東生陪同蘇聯一位著名的地質學家帕甫林諾夫考察來到洛川,就對洛川獨特的黃土地貌留下極其深刻的印象。劉東生對記者說:“上個世紀80年代,有個日本地質考察團來到中國,其中一位考察團成員比我的年紀還大,並患有嚴重的心臟病,這位日本老科學家來到洛川的黑木溝後,無論如何也要下到溝里去查看,人們怎么勸說也不聽,他說:‘我在老耄之年能夠到這裡親自看過,以後就死無遺憾了。’為何?就是因為洛川的黃土剖面是部世界各國地質學家必看的活生生的教科書,這裡的‘歷史記錄’在世界其它地方是看不到的,是一個天然的大試驗室。”
外國科學家像僧侶到麥加朝聖一般嚮往洛川,實際上也是對以劉東生為代表的中國科學家地質與環境研究工作成就的一種高度認可。劉東生說:“每次我到洛川實地考察都會有不同程度的收穫,也是對它的實地考察,引發了我對地球環境及其氣候變化的許多科學思考。”
我們或許可以說,中國的黃土研究能夠從此走向世界,很大程度上得益於劉東生先生的高瞻遠矚,站在洛川黑木溝那其貌不揚的黃土高坡上,能夠清晰地看到世界科學的前沿。
從世界“第三極”感受環球同此冷熱
劉東生本身也是一部傳奇。今年已經高壽87的劉東生耳朵不聾,視力也很不錯,更令人驚訝的是:他有一股青春的活力,思維與行動一樣敏捷。他頗為自豪地對記者說:這是因為我搞地質、年輕的時候長年累月在野外跑打下的底子嘛!
人們可能有所不知,劉東生還曾擔任過中國科學探險學會主席。
1964年,劉東生參加了我國組織的以冰川學家施雅風為首的一支陣容空前的科學考察隊,攀登希夏邦馬峰,同時還進行了川藏公路波密段土石流考察。希夏邦馬在藏語中是此地高山氣候嚴酷之意,其峰是當時全世界14座海拔8000米以上高峰中惟一從未被人類涉足過的處女峰,它的海拔高程在此前的文獻和地圖上也很不一致。劉東生和同志們一起走進了世界高地希夏邦馬的群山之中,開展地質學家對科學空白區所做的一些常規性基礎工作。他知道這些工作與黃土高原及環境科學研究並不相悖:這一年恰逢中尼公路正在開通之中,築路民工劈山開道,存在了億萬年的山岩巨石第一次在世人面前暴露出嵯峨面目,對於地質學家來說真是個事半功倍的天賜良機。
夏季里尋常的一天傍晚,考察隊的隊員們陸續從野外返回駐地,北京地質學院教師張康富向劉東生出示了一塊石頭,說這是在海拔5900米冰川旁的岩石里撿到的植物化石。劉東生仔細端詳著這塊輪廓和葉脈清晰的化石,眼睛為之一亮:這分明是一塊闊葉樹的樹葉化石!
闊葉樹在藏東南通常生長在海拔3000米處已是上限,與它同類的化石卻出現在高於這個上限一倍的高處,這說明了什麼問題?當時國際地學界認為青藏高原的高度久已存在,但它隆升的時間並沒有作為問題提出。這塊化石是否會出現在較為晚近的年代裡呢?回到北京,劉東生馬上就找中科院北京植物研究所的專家徐仁做了鑑定,結果讓人欣喜萬分,這塊化石屬於高山櫟,年齡僅有200多萬年!這個非同尋常的發現意味著:青藏高原的強烈隆升是晚近的事件,而且在200多萬年中強烈地上升了3000米!
高山櫟化石的意外發現,引起了劉東生等我國科學家對“青藏高原隆起時間、幅度和階段”課題的探討,後來科學家們對青藏高原隆起的研究,也為全球氣候的變化提供了有力的科學依據。

黃土之戀

劉東生劉東生
“枯燥?不!因為經常有新發現,其中的樂趣難以形容”
曾經有人形容說,人類要了解地球數百萬年的變化歷史,必須讀三本“書”:一本是深海沉積的歷史,一本是極地冰芯的歷史,第三本便是黃土的歷史。劉東生就是在黃土形成和演變歷史研究方面做出卓越貢獻的人。
“黃土地是我們世世代代休養生息的地方,它是一個巨大的地質文獻庫,隱含著地球環境變化的各種信息,它像一把鑰匙,能夠解開無數的謎。”黃土,在普通人眼中或許只能看到沙塵暴或貧困,但經過近60年的“親密接觸”,劉東生已將其視作生命一樣的寶物。
這從劉東生為何選擇黃土研究的講述中可見一斑:“我工作後主要從事古脊椎動物研究,尤其是魚化石研究,也受到國內外關注。到上世紀50年代初時,周恩來總理請一位日本記者講環境問題,我印象非常深,後來總理提出要重視環境問題,我就從單純的地質研究轉向地球環境研究,開始了與黃土的不解之緣。”
與劉東生一起生活了半個世紀的老伴胡長康的評價可能更“權威”:“他為人老實,就是想著幹活,多做些工作。我們曾經在南京住了七八年,可周圍的景點從來沒去過。”
“他把黃土看成自己的生命。”與劉東生接觸過的人常常發出這樣的感慨。他的同事們不會忘記:在上個世紀50年代,劉東生等人穿越黃土高原從南到北,從東到西,完成10條大的1000多公里的剖面,吃住都在野外,且全是步行;劉東生帶隊從北京開車去西部進行野外考察,每天早上6點起床,夜裡還要召集開會,研究問題;在長白山考察,天氣惡劣,學生們草草畫完圖就跑到車裡,可等了半天也不見老師回來,原來他仍在仔細畫圖、記錄……
“他是一個超級老頭。”同事們這樣評價劉東生。
這個“超級”自然包括籠罩在劉東生身上的“耀眼光環”:1942年畢業於西南聯合大學,中國科學院院士,第三世界科學院院士,歐亞科學院院士,中國第四紀(地質學上的一個時期)研究委員會主任,國際第四紀聯合會主席……
當然“超級”還遠不僅是以上這些,他60年如一日,潛心於黃土研究,至今沒有停止野外考察,在七八十歲時仍然親臨南極、北極和青藏高原等地進行實地考察。
“任何科研都會有挫折,黃土研究不會例外,但劉先生執著的科學追求、紮實的學風給我們留下深刻的印象,他的成就與這種持之以恆的精神密不可分。”劉東生的學生、也是他的同行郭正堂研究員說。
正是這份執著,劉東生取得了令全球矚目的成就,打開了地球氣候的天書——黃土。
“他的研究在國際學術界所受到的尊重,無論怎么評價都不為過”
“國際著名、深受尊重”,“他的研究在國際學術界所受到的尊重,無論怎么評價都不為過”,國際同行對劉東生這樣的評價是否恰當?當人們了解他的成就之後,心中自有定論。
從1804年以來,國際上對於黃土的成因存在兩種學說——“風成說”和“水成說”。從20世紀50年代起,劉東生對黃土高原進行了大量的野外考察和實驗分析,完成了《黃河中游黃土》、《中國的黃土堆積》等多部專著,提出了有重要突破的“新風成說”,把風成沉積作用從黃土高原頂部黃土層拓展到整個黃土序列,並把過去只強調搬運過程的風成作用擴展到物源-搬運-沉積-沉積後變化這一完整過程。這平息了“風成”、“水成”之說,為全球變化研究奠定基礎。
1909年國外學者提出的四次冰期理論,主導了20世紀前半葉的古氣候學研究。1958年,劉東生根據黃土與古土壤的多旋迴特點,發現第四紀氣候冷暖交替遠不止四次,對經典的四次冰期理論提出挑戰,最終建立了環境變化的多旋迴理論,成為全球環境變化研究的一個重大轉折。
上世紀80年代,劉東生基於中國黃土重建了250萬年以來的氣候變化歷史,使中國黃土成為古氣候變化記錄的最重要檔案庫,與深海沉積、極地冰芯並列成為全球環境變化研究的三大支柱,為全球氣候變化研究做出重要貢獻,為國際科學界所信服。
1964年至今,劉東生還致力於青藏高原隆起與東亞環境演化研究,把青藏高原研究同黃土高原研究結合起來,把固體岩石圈的演化同地球表層圈的演化結合起來,開闢了地球科學一個新領域。20世紀90年代以來,地球系統各圈層相互作用已成為國際學術界的研究熱點。
“這些成就的列舉或許有些單調,但足以讓人們肅然起敬。”劉東生的同行們說。劉東生在地球環境科學研究領域的理論貢獻,被國際學術界公認,他發表的文章被國際著名檢索系統SCI(科學引文索引)引用3000多次。2002年獲國際最高環境科學成就獎——泰勒獎,這個獎授予對發現和解決世界範圍的環境問題做出重大貢獻的科學家。
“黃土與人類生活息息相關。再有幾代人也不能完全搞清楚”
一輩子與黃土打交道,研究數百萬年前的古環境,是不是離今天太過遙遠?
“其實,劉東生的研究成果一直同自然環境、人類生活息息相關。古環境的溫度、濕度、水文、植被等演變過程和周期規律,對認識今天以及未來環境和氣候具有重要意義。”中國科學院地質與地球物理研究所所長丁仲禮研究員說,“比如,近年來我國沙塵暴頻繁發生,除了人為破壞地面植被等原因,是否與自然界周期性乾旱氣候演變有關?這需要大跨度的自然歷史演變及其規律作為研究背景。”
“研究過去只是為了將來,否則研究就失去了方向。”劉東生認為,閱讀中國黃土這本書,越往過去追溯就越困難,黃土再有幾代人也不能完全搞清楚。
正是為了把與人類生活息息相關的黃土研究清楚,劉東生十分重視人才的培養和發揮團隊精神,正如他在獲得泰勒獎時受到的評價:“劉東生博士不僅在諸多基礎科學領域做出了卓著貢獻,也在激勵和培養中國年輕一代科學家方面做出了具有重大影響的貢獻。”
50多年來,劉東生言傳身教,培養了大批研究人才,現已成為科研戰線的中堅。自1982年至今,他一直堅持在中國科學院研究生院授課,目前仍在指導研究生的野外考察和室內研究。
中國黃土的幾代研究者與他們所研究的黃土年代,呈現一個有趣的序列:劉東生基於黃土建立了250萬年來最完整的陸相古氣候記錄;此後,劉東生的學生丁仲禮等人把它推到600萬年至800萬年前;再年輕一輩的郭正堂等人更是追溯到2200萬年前。
“對於地質學科,新人才的補充非常重要。探索地球的未知奧秘富有吸引力,需要有更多年輕人參與研究。”劉東生向青年人發出召喚。

研究領域

學術期刊
《地質科學》和中國科學院地質研究所《集刊》副主編,《地質學報》和《地質論評》編委等。劉東生曾多次參加科學考察活動。並曾於1957年兼任《中國第四紀研究》主編,1972年兼任《環境地質與健康》主編。
泥盆紀研究
與此同時,他還對泥盆紀的劃分與對比,以及恢復泥盆紀時期的古地理做出了貢獻。他在這方面的論著有:《殷墟哺乳類補遺》(1948年)、《四川歌樂山哺乳動物群》(與楊鍾鍵合作,1948年)、《山西榆社系哺乳類記述》(與楊鍾鍵合作,1948年)、《南京五通系中魚化石》(專著,與潘江合作,1957年)、《關於狼鰭魚》(《科學通報》,1951年)、《中國第四紀沉積物類型分布圖的擬制》(與張宗祜合作,1958年)、《氣候標誌及中國第四紀地層劃分》(《中國地質》,1962年)、《湖南臨灃鱸形類—新種》(《古脊椎動物與古人類》,1962年)等。
金屬礦產研究
從1949年開始,劉東生進行了銅礦、鐵礦、銅鎳礦和稀有金屬的找礦工作,以及水庫壩址的勘探工作。他寫了不少有關礦產和工程地質方面的科學報告和論文。主要有:《四川重慶白廟子煤礦地質報告》(與王朝軍等合作,1946年)、《揚子江水利發電計畫和三峽壩址地質工程報告》(與侯德封等合作,1947年)、《遼寧清源縣水湖溝、灣壟、雲家崗礦區銅鎳礦》(1950年)、《三門峽水庫壩址附近第四紀地質報告》(與杜恆儉等合作,1951年)、《內蒙古老哈河石門子水庫壩址報告》(與周德貴等合作,1952年)等。
黃河中游水土研究
1954年,劉東生參加了關於黃河中游水土保持的科學考察工作。他領導並參與了對黃土成因及其特性的系統研究工作,寫出了有關黃土的專著4冊,考察報告1冊,受到國內外同行的重視。他還編制了200萬分之一中國黃土分布圖,50萬分之一黃河中游黃土分布圖。他用數學方法對黃土的搬運與沉積進行模型研究,論證了黃土是一個具有獨特古氣候意義的地質建造,這為黃土的洲際對比和全球性黃土成因的研究工作奠定了基礎。對黃土成因的探討,還為研究黃土的力學性質、黃土的濕陷性、黃土的地下洞室、橋涵、高壩等抗壓性能提供了科學依據,具有重要的實際意義。
這方面的論著有:《黃河中游水土保持考察報告》(專著,科學出版社出版,1956年)、《黃河中游山西、陝西黃土分布圖》(《科學記錄》,1958年)、《新黃土和老黃土》(《地質月刊》,1959)、《中國的黃土》(與張宗祜合作,《地質學報》,1962年)、《黃河中游黃土》(專著,科學出版社出版,1964年)、《中國黃土分布圖1:200萬》(地圖出版社出版,1965年)、《黃土的物質成分和結構》(專著,科學出版社出版,1966年)、《中國黃土的堆積與演化》(1979年出席26屆國際地質會議論文)、《三十年來中國黃土的研究》(1979年,第三屆全國第四紀會議論文,上集)等。
黃土地貌研究
20世紀50年代以後,黃土地貌研究進入蓬勃發展階段。1953年黃秉維首次編製成1:400萬黃河中游土壤侵蝕分區圖,並發表相應的論文,奠定了黃土地貌研究的基礎;1953~1958年,羅來興等進行了黃土地貌分類和溝道流域侵蝕地貌製圖工作,把黃土地貌研究與黃土區土壤侵蝕與水土保持工作緊密相聯。50年代中期到80年代中期,劉東生等不僅在黃土地層學研究中作出了貢獻,為確定黃土地貌發育年齡打下了堅實基礎,而且在黃土地貌發育的歷史過程、黃土性質與現代侵蝕的關係、黃土地貌類型區域分布與黃土下伏原始地面起伏的關係等方面,都做了卓有成效的工作,代表性著作有《黃河中游黃土》(1964)、《黃土與環境》(1985)。
極地高山研究
1964年,劉東生暫時放下黃土研究工作,與冰川學家施雅風共同主持青藏高原希夏邦馬峰科學考察。這座山峰是當時全球8000米以上高峰中唯一的處女峰。劉東生經常注意科研中前沿性研究工作的開展,在研究黃土的同時,對全球科學家感興趣的青藏高原廣大地域、希夏邦馬峰、珠穆郎瑪峰、托木爾峰、南迦巴瓦峰等地區領導並參與了第四紀冰川及第四紀地質的考察研究,推動了我國高山科考探險工作,前後組
織編著了14卷科考報告。與孫鴻烈院士合作關於青藏高原隆起對自然環境條件影響的報告。獲中國科學院特等獎1988年,國家科委自然科學一等獎,1989年又獲陳嘉庚獎。
1964年以後,劉東生在繼續研究第四紀地質和我國黃土的同時,開始以登山考察為主的第四紀古冰川、古氣候的研究。他與施雅風等合作共同倡導並組織了兩次高山考察,他自任隊長和副隊長,對我國第四紀冰川、冰期、間冰期的劃分進行了研究,對喜馬拉雅山的新構造運動、珠峰地區的第四紀地層劃分、古氣候等方面都進行了深入的研究。他將高山考察的成果編成論文集和圖片集,這為征服險峰,探索我國的高山資源積累了豐富的資料,也填補了我國在世界、高山考察史方面的空白。他參加編寫的論著有:《希夏邦、馬峰地區科學考察初步報告》、《希夏邦馬峰科學考察論文集》(4卷)、《珠穆朗瑪峰科學考察報告》(14卷)、《希夏邦馬峰科學考察圖片集》、《珠穆朗瑪峰科學考察圖片集》等。
地質學與醫學研究
1969年起,劉東生與他人合作開展環境地質學的研究,推動了地質學與醫學研究的結合,對我國環境保護科學的發展和機構的建立起了積極作用。他寫了《環境地質的出現》(《環境與健康》,1972年)、《環境地質展望》〈環境地質與健康》,1975年),《當前環境科學中的若干問題》、《國際環境科學的發展》、《從腫瘤看環境地質學的研究》(《環境地質與健康》,1979年)、《環境地質學》等。
羅布泊地區研究
“我是到了羅布泊新疆的,那是最難到達的,現在很多人都不敢去。有一部分是鹽湖,那個鹽翹起來,跟刀似的,那個厲害,那個鹽一蹭皮,都崩裂了,都起來了,跟冰似的那樣,都是鹽的那個困難。”
劉東生對在羅布泊科學考察史上第一次使用了攜帶型光譜儀、大地導電儀(不同深度含鹽量測量儀)、衛星全球定位系統等先進設備,很感興趣,並且說:"相對於過去地質科學考察的'老三樣'(鐵錘、羅盤、放大鏡),現在的地質科學考察工作已經進入了一個新的時代"。
通過考察,他們得出結論,塔里木河下游及羅布泊地區近年生態惡化的主要原因很明顯是過度的農墾,以至生態用水和農業用水之間形成尖銳的矛盾。近幾年,有關部門已五次通過塔里木河和孔雀河等,向羅布泊地區進行生態應急輸水,但此工程亦面臨一定困難。為了徹底恢復和改善塔里木河下游生態,就必須對周圍水源河(特別是塔里木河和孔雀河)進行全流域的綜合治理。劉東生特別提出:"用管道輸水的方法還是可以考慮的,雖然造價高些,但可以很大程度地減少蒸發和滲漏。例如,如果向下游輸送1.3億立方米的水,但在途中卻損失了3000萬立方米,哪個更划算呢?"
並明確指出:"羅布泊不是游移湖"。他們也對羅布泊在衛星影像上的"大耳朵"形象作了詳盡的分析和揭謎。他們還發現羅布泊西北的龍城雅丹地貌並非是以往認為的單純的風蝕平行糟谷,而是在洪水作用基礎上再經風的侵蝕作用最後形成的,也就是屬於"複合類型"的。他們還發現紅柳枯枝落葉層與沙層交替沉積形成的"紅柳沙包年層",以及在古樓蘭遺址湖相沉積物中發現的"炭屑層"。劉東生認為,高解析度測年手段和豐富環境信息載體對第四紀科學研究有其重要的意義。
雅丹地貌研究
“雅丹”一詞,原是維吾爾語“雅爾”的變音,意思是陡崖。19世紀末至20世紀初,一些中外科學家在羅布泊地區見到了大面積分布的相間的土丘和溝谷,並在撰文中採用“雅丹”來形容這一特殊的地貌形態,以後就逐漸為地學界接受和採用了。
中國科學院院士劉東生指出:過去,許多人認為羅布泊雅丹地貌的成因主要是風的吹蝕作用,但是根據實地考察和對航空照片等資料的分析,羅布泊地區的雅丹地貌的成因不只這一種,可以歸納為3種類型。一是由風的吹蝕作用形成的平原地區的雅丹地貌,溝谷長軸走向與當地主風向一致;二是洪水作用形成的鄰近山區或湖濱的雅丹地貌,溝谷長軸走向與附近山地洪水的走向一致,並在雅丹的土丘上留有洪水的痕跡;三是在陣發性暴雨和洪水作用的基礎上,再經過風的修蝕作用而成的雅丹地貌,溝谷長軸走向既與洪水走向一致,也和當地主風向一致,是二者合一的第三種成因。
水洞溝遺址研究
位於寧夏靈武市境內的水洞溝,是與北京周口店等舊石器時代遺址齊名的重要遺址之一。該遺址自1923年由兩位法國學者首次發現並發掘以來,考古專家於1959年、1963年和1980年又進行過3次發掘。其中,第二次發掘是由中蘇專家聯合進行的,第三次是由我國著名考古學家裴文中親自主持的。幾乎每次發掘都有許多重要發現。2003年至2005年9月,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所和寧夏文物考古研究所合作,在距前幾次的發掘地點———第一地點100米以外的第二地點又進行了第五次大規模發掘。劉東生先生認為,水洞溝新的一輪考古工作標誌著“中國舊石器時代考古學的文藝復興。”
水洞溝遺址是我國最早經過系統發掘的舊石器時代文化遺址,也是我區境內最早進行的考古活動,雖然是由歐洲人進行的,但它無疑是目前所知寧夏現代考古的第一次;水洞溝遺址的文化內涵又是深厚複雜的,它既具有本土特色,又具有歐洲特色,是寧夏境內最早的廣義的東西方文化交流的產物;水洞溝文化所具有的文化內涵產生於荒蠻,影響於後世,引起了世界各地研究舊石器時代文化的專家、學者的廣泛注意,也成為寧夏一道亮麗的文化品牌。正如著名地質學家、國家自然科學獎獲得者劉東生院士在《水洞溝-1980年發掘報告》序中所說:“水洞溝不同於一般的考古遺址。它是一個東西文化交流中不斷迸發出明亮火花的閃光點。從2萬多年前獵人們之間的往來,到現代東西方科學家的共同工作,都體現了這種東西文化的交流與碰撞。今天,那些在20世紀初為了尋求科學真理和人類價值而到東方來,並為中國科學事業做出過貢獻的西方科學家們,以及為了舊石器考古學在中國土地上生根開花傾注了畢生精力的裴文中和賈蘭坡先生已經離開我們。但是,他們的精神,他們的事業,以及他們所開拓的東西文化交流與世長存,並必將發揚光大。”

往事略集

馳騁南北:“堅、毅、剛、卓”、“超級老頭”
1937年7月,劉東生從天津南開中學乘火車趕回北京的家時,車到盧溝橋,過不去了。“七七事變”的烽火阻斷了他的回家之路。輾轉多日,他才得與母親團聚,一同到天津避難。
後來,在西南聯大強烈的愛國主義精神和民主自由氛圍的感召下,劉東生報了西南聯大機械系。
那時,昆明有個易門鐵礦,但誰也不知道它能不能開採、值不值得開採。見西南聯大有能人,當地人請地質系老師去看看。老師看後斷定:這礦很好,可以開採。
聽說此事,劉東生趕忙去找清華大學的老師,要求轉到地質系:“老師,現在昆明連墨水都不能造,牙膏、肥皂也沒有,學機械沒有用!”老師告訴他:“現在學機械沒用,以後有用。以後有了工廠,還要造飛機呢!”
劉東生不死心,再去找北大管理一年級學生的葉公超老師,葉老師爽快地簽了字,劉東生順利轉到地質系1938級。
回想當時情景,劉東生不禁笑著說:“我報的是清華大學機械系,卻又轉到了北大地質繫上課,是名副其實的聯大學生了!”
西南聯大的校訓是“堅、毅、剛、卓”,這短短的幾個字,讓劉東生一生受益。他說,“當年艱苦的學習條件和生活激勵我們,要嚴格要求自己,認真讀書,認真做人,堅持進步,堅持革命。堅持就是勝利!”
“66年來,我感覺自己從來沒有離開過西南聯大。”劉東生慨嘆。
正是在西南聯大“堅、毅、剛、卓”精神的指引下,66年來,劉東生不僅首創了黃土“新風成說”和環境演化的“多迴旋學說”,而且開闢了青藏高原隆升與環境演變新領域,建立了全球變化國際對比標準。
伴隨一個又一個研究成果,他榮獲的獎項已經不勝枚舉。不過,他始終認為自己的成就離不開集體的力量。當他榮獲國家最高科學技術獎後,曾經通過《科學新聞》雜誌轉達了對科技界同行們的感謝:“你們在過去幾十年里對我的教誨,對我的工作給予支持、幫助和合作,是今天我們取得一點成績的重要基礎。榮譽屬於大家。”
與劉東生相處多年的地質科學家們親切地稱劉東生為“超級老頭”。他那執著的科學追求,紮實的學風,持之以恆的毅力,給人們留下了深刻印象。
這位“超級老頭”穿越黃土高原、從南到北、從東到西完成十條1000多公里的剖面,吃住都在野外,而且全是步行考察;從北京開車去西部進行野外科考,每天早上6點起床,夜裡還要召集開會,研究問題。
劉東生的夫人胡長康也是一位地質科學工作者。夫妻倆顧不得一家老小,長年在野外考察,他們深感欠家人的“感情債”太多太多。
作為青藏高原考察研究的旗手,不服老的劉東生還將繼續攀登科學高峰。
黃土戀人:打開“黃土”這個科學寶庫
1954年,為了滿足當時的迫切需要,劉東生和當時的地質學一起開始了轉型,他參加了三門峽水庫及金、銅、鎳礦的勘探工作。第一次參加對黃土高原的研究考察,是在河南省會興鎮——今天的三門峽市。就在這次考察中,時年37歲的劉東生認識了他後半輩子的兩件珍寶——一是黃土,一是他的夫人胡長康。
晚上散步時,劉東生髮現了一排排水平而整齊的燈光,對於一個黃土高坡上的小鎮來說,應該不可能是樓房,但這樣整齊的建築又會是什麼呢?劉東生一夜輾轉難眠,第二天找過去才知道,一排排燈光是從當地老鄉住的窯洞裡發出來的。這裡的窯洞跟城市裡的樓房一樣,在同一個位置有好幾層,所不同的是,這些窯洞的房頂都是一片紅色的土和下層一片被老鄉稱之為“料姜石”的石灰質結核層,科學名稱為“土壤層的澱積層”,老鄉們就利用澱積層的堅固性來做了窯洞的天花板。澱積層水平延伸得很長,而且一層層和黃土、紅色的土相間隔,三層窯洞都同樣是以料姜石做天花板,黃土做牆,紅色的土做地。
劉東生回到駐地後跑去請教土壤學家朱顯謨,朱顯謨告訴他,以前被楊鍾健稱為“紅色土”的沉積物可能有地質時期的土壤殘留。隨後,他們倆一起對“紅色土”中的“紅色條帶”進行研究,證實了它們確實就是古土壤層,而整個“紅色土”層就是含有古土壤的黃土沉積。這一重大發現,一方面將黃土沉積的時代,從過去的晚更新世(約10萬年)延伸到整個第四紀(200多萬年)。另一方面,在黃土剖面中區分出兩類顏色和結構都差別很大的地層單元——一類為黃土層,通常呈灰黃色,質地較均一,無明顯結構;另一類為古土壤層,呈紅色,有明顯的土壤結構和土壤發生層次。進一步的深入研究後,劉東生認識到黃土堆積時期代表了寒冷乾旱的氣候環境,而古土壤發育時期則代表了暖濕的氣候特點,黃土與古土壤的交替代表了第四紀時期氣候的大規模波動,黃土剖面由許多黃土與古土壤交替而成,說明氣候冷暖乾濕的交替遠不止4次。1958年劉東生髮表在ScienceRecord(《科學記錄》)上的論文,引起國際科學家的關注。
劉東生說:“構想一下,如果類似現在沙塵暴的風沙天氣會帶來0.01毫米厚的塵土,每年10次便能積0.1毫米,10年1毫米,100年1厘米,1000年10厘米,1萬年1米,到現在,黃土高原上最厚的地方已經深達250米,換一種說法也就是說,我們現在所見的黃土高原已經存在了250萬年,從地質上講,我國的乾旱史也有250萬年了。”
劉東生通過系統的研究,重建了250萬年以來全球環境變化的歷史,成為迄今全球唯一完整的陸地沉積記錄。這個成果1985年發表在《黃土與環境》中英文專著上,後應德國科學家的要求又進行了修訂,以《中國黃土》為題在歐洲重新出版。
對這項工作,國際上的有關科學家表示欽佩與驚訝。華盛頓大學教授Busacca在一篇書評中寫道:“曾多少次,地質學家以及那些努力探索第四紀歷史的學者們渴望著一個在完整性、時間跨度和詳細程度上可以與深海岩心相媲美的陸相岩石記錄。我們可以多年地苦苦奮鬥去識別、去對比、去定年,可那總共才占第四紀時期一小部分的四五個冰磧壟。我們怎能想到劉東生等對中國200米厚、含30多層古土壤以及無脊椎、脊椎動物和早期人類化石的風成沉積的研究竟然建立了整個第四紀時期的豐富記錄!”
黃土對劉東生這樣的地學研究者意味著什麼呢?“就好像一架鋼琴對一位音樂家。還是這架鋼琴,還是‘1234567’七個音符,可以奏出《英雄交響樂》,也可以奏出《黃河大合唱》、《黃河頌》來;就好像紅黃藍三原色對於一位畫家,在不同的畫家手裡,可以畫出來《蒙娜麗莎》這樣不朽的傑作,也可以畫出很多其他東西。”劉東生還強調說,藝術家追求的是情感,而科學家追求的是智慧。他想從黃土研究中找到黃土高原水土流失的答案,找到沙塵暴頻頻發生的答案,找到今天環境問題的解答。
從上世紀60年代起,劉東生把研究全球環境變化的視野,從黃土高原拓展到青藏高原,致力於青藏高原隆起與東亞環境演化的研究。他高瞻遠矚,把僅從地球固體岩石中尋找環境答案的做法,擴展到整個地球圈,開闢了地球科學的新的研究領域。20世紀90年代後,地球系統各圈層相互作用的研究,已經成為環境學術界的研究熱點。
縱觀20世紀全球環境變化科學,從該世紀上半葉的4次冰期學說,到60年代的多旋迴理論,到80年代的全球變化研究,再到90年代的地球系統理論,劉東生在這3次大的理論突破中都作出了重要貢獻:對多旋迴理論,他是主要的奠基人;對全球變化理論,他是國際對比標準的建立者;對於地球系統理論,他開闢了一個新的領域,為地球系統科學研究提供了成功範例。
“科學和登山運動一樣,為你所看不見的觀眾而勞動,因而需要責任感。正是這種責任感,使我們感覺到用自己的知識為人民去工作才是最大的幸福。”劉東生這樣認定自己工作的價值。
承前啟後:科學路上,跑好我這一棒
“我1954年開始研究黃土,這50多年的歲月使我感覺離不開黃土,但是更讓我離不開的是和我一起工作的這些同志們,他們使得我們國家的黃土研究真正地能夠形成科研上的一股力量,還能夠真正地做一些事情。”劉東生在領獎和接受採訪等多個場合真誠地表示,一起共事的同事和同行是他“人生裡頭不可缺少的一部分”。
“錦繡文章傲群倫,精博學問育桃李”是學生丁仲禮和朱日祥對劉東生的評價。學生韓家懋則說:“老先生的經歷、思想、學術和品德都是一個整體,否則,成就不了今天的他!”
韓家懋回憶起自己第一次見到先生的情景。“我1965年考上先生的研究生,第一年集中在中關村的研究生院上公共課,先生捎信來約我到所里一趟見個面,我就去了。那時候先生已經是名滿天下的大學者,我一路上還擔心怎樣與大學者打交道,但見面以後,顧慮全打消了,先生沒有一點架子,非常平易近人。問了我大學期間的學習情況之後,他考慮到我是地理專業的學生,鼓勵我要加強地質與生物方面的知識儲備,好好學習。先生還帶我到各實驗室轉了一圈,認識了大家,就這樣與先生的距離一下子就拉近了。”
“我認識老先生20多年了,不管是1980年組織青藏高原國際科學考察討論會,還是1991年組織召開國際第四紀科學研討會,或是1995年西南紅壤及其貧困問題的考察,我更多地看到了這位謙和的老先生做人的美德。他尊重人、善待人、包容人、團結人,做人確確實實做到家了!”中國科學院院士工作局原幹部、科技部科研誠信建設辦公室顧問孟輝回憶起劉東生的兩樣細微之處:一是尊崇和感激前輩先賢的業績,感念鋪路人的創業之功;二是尊重二線工作人員的勞動。
“我當時讀了劉先生寫的《科學家的社會責任》,覺得文筆優美、感情真摯。而更重要的是,劉先生這一代科學家對科學精神的傳承,往往就體現在這樣的細節當中。”孟輝說。
“解放前,中國的地質學在世界上頗有地位。20世紀30年代可以說是中國地質學的黃金時代,出了一大批人才,像丁文江、李四光、翁文灝、章鴻釗,他們是我國真正的地質學奠基人,還有趙亞曾、黃汲清、程裕淇等等,他們有的走在外國人前邊,或者差不多。這些人才在當時是世界一流的。”劉東生說:“如果沒有李四光、楊鍾健、侯德封等老一輩地質學家對自己的耳提面命,沒有他們的傳道授業解惑,自己也許不會在地質學的大道上走這么遠。而在西南聯大學習時,聞一多、朱自清等一代大師們的道德文章,也使自己終生受益。除了業師之外,還有其他老師,他們的工作給我很好的準備。”
在共同的研究中,劉東生又與施雅風院士、孫鴻烈院士、孫樞院士、鄭度院士結下深厚情誼。他在《青春將永放光芒——紀念青藏高原綜合科學考察隊30周年》的文章中飽蘸激情地寫道:“早在20世紀50年代以前,要‘話說青藏高原’需要閱讀德文、法文、俄文、英文的書籍,而我們自己的先行者們所留下的腳印是那樣稀少而難以尋找。50年代之後我們對青藏高原的科學考察連續不斷。一批一批的科學考察隊員們,在默默前進的旅途中、在艱苦的攀登中、在尋探生命進程的沉思中、在風餐露宿的驚險行程中,已經一步一步地把青藏高原變成為世界上科學研究的一個亮點。”
從前輩汲取的營養,又毫無保留地傳遞給他的弟子們——大弟子中國科學院西安分院原院長、中國科學院院士安芷生,中國科學院副院長丁仲禮院士,中國科學院院士劉嘉麒,韓家懋研究員,郭正堂研究員,現在的新生代地質與環境研究室主任肖舉樂……
這樣的承前啟後,使得中國黃土研究者一再往前推進黃土的歷史:20世紀30年代,劉東生的老師楊鍾健等研究者開始研究中國黃土,認為黃土的形成是十幾萬年前的事。上世紀50年代以後,在劉東生這一輩研究者的努力下,黃土的歷史被倒推至第四紀早期,距今260萬年,建立了250萬年來最完整的陸相古氣候記錄。此後,劉東生的學生安芷生、丁仲禮等人把它推到600萬~800萬年前;再年輕一輩的郭正堂等人將黃土的歷史追溯到2200萬年前。
2002年,劉東生獲泰勒環境獎後特意去家裡給102歲的王恆升院士報喜,王恆升既是劉東生在西南聯大時的老師,又是當年地質調查所的同事。王恆升女兒王瑩棣回憶說:“那年父親101歲了,腦子也不大清楚。劉先生還是執弟子禮,畢恭畢敬地把證書展開,捧給父親看,鞠躬感謝業師的培育之恩。劉先生在西南聯大的老師大概僅有父親健在了。難得劉先生耄耋之年大喜之時,還惦念著60多年前的老師!如此人品風範,怎么不讓人敬佩。”
功名顯赫的人畢竟稀少,大多數的前輩則默默無聞,湮沒在時光的塵霧裡。
“1946年我初到地質調查所,一切都覺得新鮮,尤其對地質調查所中非地質專業的人和他們的工作最為印象深刻。許多做二線工作的老師傅的高尚人格、精湛技藝、敬業精神、創新意識和培養人才的熱情,都令人敬佩而神往,希望研究地質學史的同行們能為他們寫些文章。”1950年以前的地質調查所,幾十年來走出了49位院士,他們的成就建立在更多無名之輩的奉獻之上。劉東生身體力行,多次撰文或在相關會議上讚揚地質調查所那些做二線工作的老師們:測量的顏惠敏,儀器裝配的胡寶琳,繪圖的魯巨川、白耆彬,磨片、照相的李時俊,製作模型、後來成為古生物學家的胡承志,採集化石的王存義等,讚頌他們出色的工作,希望人們在紀念地質棟樑的同時,不要忽視了幕後工作者的貢獻。
劉東生男,1939年生於新寧縣金石鎮,地質礦產部岩溶地質研究所副所長,高級工程師,廣西測試協會常務理事,岩溶所環境影響評價中心主任、實驗室主任。先後在中南地質局武漢中心實驗室、湖北省地礦局宜昌實驗室任技術負責人、工程師。1981年調地礦部岩溶地質所,先後任實驗室主任、副所長、高級工程師。長期從事分析測試工作,在全國最早研究鈾、針、鋯、鈦等離子交換分離技術,最早套用離子交換技術建立了鉑、鈀濕法分析方法和化學光譜分析測定痕量金的分析方法,得到了廣泛的套用。80年代從事同位素分析測試工作和環境影響評價工作,均取得顯著成果,並發表了一系列論文。1986年起任研究所副所長兼分析室和同位素室主任,進行了非金屬礦的套用研究工作,用於飼料和肥料行業,取得了很好的經濟和社會效益。在研究所的管理的改革方面亦取得了顯著的成效,並發表了一系列管理工作論文。

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