中國山水的兒子
——記著名地質(zhì)科學(xué)家、中國科技館首任館長劉東生院士

王 恒

劉東生(1917.11.22-2008.3.6)是我國著名的地質(zhì)學(xué)家，也是在世界上有影響的科學(xué)家。他的學(xué)生，中國科學(xué)院院士、著名地質(zhì)學(xué)家丁仲禮曾在國家最高科學(xué)技術(shù)獎終評報告中這樣評價劉東生的科學(xué)貢獻：“風(fēng)成黃土的大宗師，古氣候多旋回學(xué)說的奠基人，地球系統(tǒng)科學(xué)的開拓者”。劉東生于1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士，1982、1991、2000年三次榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎，2002年榮獲國際泰勒環(huán)境成就獎，2003年榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎和中華綠色科技獎特別獎，2006年榮獲歐洲地球科學(xué)聯(lián)合會洪堡獎。

劉東生的學(xué)術(shù)成果受到國際上普遍承認。他于1987年獲澳大利亞國立大學(xué)名譽科學(xué)博士學(xué)位，1991年當(dāng)選第三世界科學(xué)院院士，1996年當(dāng)選歐亞科學(xué)院院士。1991年當(dāng)選國際第四紀(jì)*“第四紀(jì)”，是地質(zhì)年代標(biāo)志的稱謂，一般認為從約260萬年前開始一直延續(xù)至今，包括“更新世”和“全新世”。第四紀(jì)期間，生物界已進化到現(xiàn)代面貌，靈長目中完成了從猿到人的進化。研究聯(lián)合會(INQAU)主席，是當(dāng)時重要國際科學(xué)學(xué)術(shù)組織中擔(dān)任主席的唯一中國科學(xué)家。

為弘揚劉東生院士對人類科學(xué)事業(yè)的卓越貢獻，2008年11月3日，國際天文學(xué)聯(lián)合會把1997年10月8日由中國科學(xué)院國家天文臺施密特CDD項目組發(fā)現(xiàn)的第58605號小行星被永久命名為“劉東生星”。

一、報效國家是他一生的愿望

劉東生于1917年11月22日出生于遼寧省沈陽郊區(qū)的一個村落，父親是皇姑屯車站的副站長。他幼年目睹了1928年6月4日的“皇姑屯爆炸案”，親歷了日本帝國主義的侵略。1931年秋，劉東生在天津南開中學(xué)上初中，九一八事變爆發(fā)，日軍占領(lǐng)了沈陽。由于蔣介石實行不抵抗政策，日軍很快占領(lǐng)了東三省。

那時，日本在天津“駐屯軍”的兵營就在海光寺，位于南開大學(xué)、南開中學(xué)及南開女中之間。日本兵常在學(xué)校附近演習(xí)野戰(zhàn)、夜戰(zhàn)，火光和槍聲都能看得見、聽得見。日軍的便衣隊經(jīng)常打、砸、搶，中國當(dāng)局也束手無策。劉東生及同學(xué)們就是在日本侵略者的直接威脅下學(xué)習(xí)與生活的。中學(xué)畢業(yè)回家那天又恰逢1937年盧溝橋“七七事變”，7月28日夜間和29日，南開中學(xué)校舍遭日軍轟炸，大部分校舍被毀，此后學(xué)校停課。國難深仇銘刻于心，心中涌動的仇恨、愛國激情及為多災(zāi)多難的祖國刻苦學(xué)習(xí)的熱情，一直貫穿了劉東生的整個學(xué)生時代。

父親曾想讓劉東生去美國學(xué)習(xí)，但他拒絕了。他說：“那么多同學(xué)，有的在前方打仗，有的在大后方讀書，想以此積蓄力量為抗戰(zhàn)出力，我為什么要做祖國的逃兵呢？即便是苦海，我也要和同學(xué)們與我們的國家一同承受！”他毅然放棄留學(xué)美國的機會，而投奔西南聯(lián)合大學(xué)。他最初報的是清華大學(xué)機械系，后受師兄影響和楊鐘健文章《論抗戰(zhàn)和鄉(xiāng)土的研究》的啟蒙：“欲愛祖國，必愛家鄉(xiāng)，就要懂得家鄉(xiāng)的山山水水?！庇谑撬麤Q定轉(zhuǎn)到了北大地質(zhì)系。這一轉(zhuǎn)變徹底改變了劉東生先生一生的軌跡,從此開始了他以地質(zhì)科學(xué)研究作為報效祖國的航程。

1942年從西南聯(lián)合大學(xué)畢業(yè)后，劉東生就與地質(zhì)科學(xué)研究結(jié)下了不解之緣。無論是從事礦產(chǎn)勘探和工程地質(zhì)工作,還是在科研院所從事科學(xué)研究工作,或是在大學(xué)教書育人，他都是兢兢業(yè)業(yè)。他青少年時代親眼目睹到中華民族的屈辱,這始終激發(fā)著他為中華民族崛起而奮斗的決心。他在科學(xué)上取得的成就,同他具有強烈的愛國之心是密不可分的。

二、地質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的多面手

劉東生是中國地球環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域的專家，在這個領(lǐng)域中他是一個多面手。在近60年的研究中，對中國的古脊椎動物學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和環(huán)境地質(zhì)學(xué)、青藏高原與極地考察等科學(xué)研究領(lǐng)域，都做出了重大貢獻。特別是黃土研究方面做出了大量的原創(chuàng)性研究成果。

劉東生伏案研究

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，并寫了不少有關(guān)礦產(chǎn)和工程地質(zhì)方面的科學(xué)報告和論文，對我國金屬礦業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。

1954年，劉東生參加了黃河中游水土保持的科學(xué)考察工作，對黃土成因及其特性做了系統(tǒng)的研究，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(shù)學(xué)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(zhì)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(chǔ)。對黃土成因的探討，還為研究黃土的力學(xué)性質(zhì)、黃土的濕陷性以及黃土的地下洞室、橋涵、高壩等抗壓性能提供了科學(xué)依據(jù)，具有重要的實際意義。

1964年，劉東生攀登了希夏邦馬峰，在海拔5900米冰川旁撿到一塊闊葉樹的樹葉化石。通常闊葉樹在藏東南生長在海拔3000米處已是上限，但這塊化石卻出現(xiàn)在高于這個上限一倍的高處。當(dāng)時國際地學(xué)界認為青藏高原的高度久已存在，但它隆升的時間并沒有作為問題提出。經(jīng)鑒定這塊化石屬于高山櫟，年齡僅有200多萬年！這意味著：青藏高原的強烈隆升是晚近的事件，而且在200多萬年中，上升了3000米！他此后對青藏高原隆起時間、幅度和階段的探討，對青藏高原隆起的研究，為全球氣候的變化提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

克山病很大程度上與當(dāng)?shù)氐耐寥烙嘘P(guān)系，劉東生首先調(diào)查病區(qū)的水土。1969年在陜西等地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在黃土高原一些地勢較為平坦的地區(qū)基本沒有克山病；在溝壑縱橫的地區(qū)，克山病的病例就很多。這表明克山病與水土中的微量元素有關(guān)。后來他和同事們進一步研究發(fā)現(xiàn)，水里缺少硒元素是克山病發(fā)生的原因。劉東生將研究成果發(fā)表在《環(huán)境與健康》，它宣告了中國環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究的誕生，這對我國環(huán)境保護科學(xué)的發(fā)展和機構(gòu)的建立起了積極作用。

他還發(fā)現(xiàn)羅布泊地區(qū)的雅丹地貌并非是以往認為的單純的風(fēng)蝕平行糟谷，而是在洪水作用基礎(chǔ)上再經(jīng)風(fēng)的侵蝕作用最后形成的，屬于“復(fù)合類型”。

三、把黃土看成自己的生命

“他把黃土看成自己的生命?！迸c劉東生接觸過的人常常發(fā)出這樣的感慨。20世紀(jì)50年代初，周恩來總理請一位日本記者講環(huán)境問題，給劉東生的印象非常深?？偫硖岢鲆匾暛h(huán)境問題，他就從單純的地質(zhì)研究轉(zhuǎn)向地球環(huán)境研究，開始了與黃土的不解之緣。

劉東生曾經(jīng)這樣形容自己：“我就像偵探一樣研究黃土，只有不放過任何細枝末節(jié)，才能找到隱藏的線索而真正深入其實質(zhì)?！?/p>

他選定了黃土高原作為研究全球環(huán)境變化的窗口。他相信，黃土高原在搬運的過程中，就把當(dāng)時的環(huán)境信息埋在黃土深處。他要依靠科學(xué)，把這些信息從地下“挖”出來，為此首先要搞清楚黃土高原是怎么形成的?？茖W(xué)界歷來有“風(fēng)成”與“水成”兩種說法，“風(fēng)成”說認為黃土是由風(fēng)把沙漠中的沙粒搬來形成的，而“水成”說認為黃土是由洪水搬運而來。他率隊穿越黃土高原，從南到北，從東到西，完成了對10條大約1000多公里的剖面的研究。經(jīng)過大量的野外考察和實驗分析，他提出了有重要突破的“新風(fēng)成說”。把風(fēng)形成的沉積作用從黃土高原頂部黃土層拓展到整個黃土序列，并把過去只強調(diào)搬運過程的風(fēng)成作用擴展到“物源—搬運—沉積—沉積后變化”這一完整過程。望著黃土高原剖面那如同“三明治”般層層疊疊交替的紅、黃土層，劉東生認為，紅色應(yīng)該代表溫暖濕潤的環(huán)境，黃色代表干冷的時期。因此，黃土高原的多土層告訴我們，地球氣候冷暖交替過很多次。20世紀(jì)初，歐洲科學(xué)家在研究冰川沉積物中發(fā)現(xiàn)有四次冰期和非冰期的冷暖交替，提出了四次冰期理論，也叫“旋回理論”。劉東生的發(fā)現(xiàn)把這一理論發(fā)展成“多旋回學(xué)說”。這個發(fā)現(xiàn)其后被國際深海沉積物研究所確證。這些黃土的剖面成了“世紀(jì)年輪”。他以科學(xué)家的嚴謹，告訴人們大自然本來的面目；用科學(xué)的語言，描述了黃土高原的滄桑巨變。

2002年，劉東生因黃土與環(huán)境研究的成果獲得了環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域相當(dāng)于諾貝爾獎的“泰勒國際環(huán)境成就獎”。評委會成員科恩教授在頒獎詞中說：“正如人類文明的興衰更替為我們留下了浩如煙海的歷史遺痕，自然界滄海桑田的環(huán)境變化也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(huán)境變化信息的深海沉積，一本是系統(tǒng)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?！?/p>

劉東生的理論打開了地球氣候的天書——黃土，被認為是全球環(huán)境變化理論的重大革命。

黃土這本天書每年能積累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(xiàn)在，黃土高原上最厚的地方已經(jīng)深達250米，也就是說，黃土高原已經(jīng)存在了250萬年。從地質(zhì)上講，我國北方的干旱史也有250萬年了。

古環(huán)境的溫度、濕度、水文、植被等演變過程和周期規(guī)律，對認識今天以及未來環(huán)境和氣候具有重要意義。近數(shù)十年來我國沙塵暴頻繁發(fā)生，除了人為破壞地面植被等原因，是否與自然界周期性干旱氣候演變有關(guān)？這需要以大跨度的自然歷史演變及其規(guī)律作為研究背景。劉東生認為：“研究過去是為了找到更加美好的未來，不能對未來有所作為，就失掉了科學(xué)研究的意義?！?/p>

四、老老實實的科學(xué)人

與劉東生同事多年的地質(zhì)科學(xué)家們親切地稱他為“超級老頭”。這位 “超級老頭”一生基本上都是在科學(xué)考察中度過的，他攀登過希夏邦馬峰，考察過川藏公路波密段的泥石流，綜合考察過黃河中游水土保持的情況，擔(dān)任過中國珠穆朗瑪峰登山科學(xué)考察隊隊長、中國托木爾峰登山科學(xué)考察隊隊長、全國食管癌病因綜合考察隊隊長，他還曾擔(dān)任過中國科學(xué)探險學(xué)會主席。

他高山考察的成果為征服險峰、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。

1970年代，劉東生先生在托木爾峰考察

人們這樣描述劉東生的一生：29歲，去了三峽；37歲，去了三門峽；46歲，去了川藏；49歲，去了喜瑪拉雅山；53歲，去了黑龍江克山；60歲，去了新疆托木爾峰；73歲，去了南極；79歲，去了北極；86歲，去了南?！?004年5月，在榮獲國家最高科技獎之后不久，他以87歲的高齡，又去了羅布泊。

1991年劉東生在南極長城站

劉東生的科學(xué)成就是在苦干實干中得到的，也是在巧干中得到的，更是他在考察中實事求是、不放過每一個細節(jié)得到的。他認為掌握第一手資料是最重要的。

劉東生的很多論文都是在考察現(xiàn)場，吃著咸菜饅頭，翻閱著自己幾年來看文獻資料隨手做成的活頁卡片筆記寫成的。5000多字的論文《環(huán)境地質(zhì)學(xué)的出現(xiàn)》就是他在克山病考察現(xiàn)場，花了一個星期的時間寫出來的。他從黃土高原平坦的地區(qū)與溝壑縱橫地區(qū)的差別發(fā)現(xiàn)了克山病的根源；他從在海拔5900米冰川旁撿到的一塊闊葉樹的樹葉化石，發(fā)現(xiàn)了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！為后來科學(xué)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(xué)依據(jù)。

2001年劉東生在青藏高原考察

與劉東生一起生活了半個世紀(jì)的老伴胡長康道出了劉東生成功的秘訣：“他為人老實，就是想著干活，多做些工作。我們曾經(jīng)在南京住了七八年，可周圍的景點從來沒去過。”

這就是一個“超級老頭”成功的秘訣。

劉東生總是把自己的成就歸功于集體的力量。他說：“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。”

伴隨一個又一個研究成果，他榮獲的獎項已經(jīng)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(dāng)他榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎后，首先對科技界同行們表示感謝：“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?nèi)〉靡稽c成績的重要基礎(chǔ)。榮譽屬于大家?！彼嬲\地表示，一起共事的同事和同行是他“人生里頭不可缺少的一部分”。

劉東生十分重視人才的培養(yǎng)和發(fā)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(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域做出了卓著貢獻，也在激勵和培養(yǎng)中國年輕一代科學(xué)家方面做出了具有重大影響的貢獻?！倍嗌倌陙恚瑒|生言傳身教，培養(yǎng)了大批研究人才，現(xiàn)已成為科研戰(zhàn)線的中堅。中國黃土的幾代研究者與他們所研究的黃土年代，呈現(xiàn)一個有趣的序列：劉東生基于黃土建立了250萬年來最完整的陸相古氣候記錄；此后，劉東生的學(xué)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(地質(zhì)學(xué)家，中國科學(xué)院院士)等人更是追溯到2200萬年前。

劉東生有著高尚的品德和極為謙虛的作風(fēng)，無論是討論工作問題還是學(xué)術(shù)問題，他從來都是用商量的口氣。遇到有分歧時，他總是認真地考慮別人的意見；能夠協(xié)商解決的，他絕不會堅持自己的意見。不過原則問題他也不會讓步，但是態(tài)度總是非常和善的，從來沒有發(fā)過脾氣。在工作中一旦有了不足和過失，他總是首先做自我批評。

任中國科協(xié)書記處書記時，劉東生負責(zé)分管中國科技館，組織生活就在科技館的一個支部，筆者是這個支部的書記。每次支部開會，劉東生都會提前半小時到達。如果因為有重要的事情不能來參加，他一定會事前打電話請假。在支部大會上他總是很認真地聽取大家的意見，經(jīng)常檢討自己的工作和思想。他那誠懇、謙虛的態(tài)度，如果你不認識他是絕對不會想到他就是世界著名的科學(xué)家，而把他當(dāng)成一個和藹可親的長者。

劉東生的作風(fēng)給大家留下了深刻的印象，他的學(xué)生韓家懋則說：“老先生的經(jīng)歷、思想、學(xué)術(shù)和品德都是一個整體，否則，成就不了今天的他！”

他的同事說：“任何科研都會有挫折，黃土研究不會例外，但劉先生執(zhí)著的科學(xué)追求、扎實的學(xué)風(fēng)給我們留下深刻的印象，他的成就與這種持之以恒的精神密不可分。”

五、中國科技館的奠基人

劉東生于1982-1995年擔(dān)任中國科技館館長，是中國科技館的首任館長。當(dāng)時他已經(jīng)擔(dān)任了許多職務(wù)，但是科技館的工作始終在他的心中占有很重要的地位。他認為，科學(xué)需要與公眾對話，科學(xué)在未來能夠融入我們國家的文化中成為一個新的文化；一個新的文明，廣泛地展開交流是非常重要的。而科技館正是展開這種交流、對話的地方。

劉東生擔(dān)任館長時，中國科技館正在初創(chuàng)階段，面臨著很大困難，特別是社會上有一部分人要求停建中國科技館。劉東生和中國科技館籌建委員會主任茅以升院士一同抵住了這個壓力，使中國科技館得以生存和發(fā)展起來。

劉東生深知要辦好科技館，首先要提高科技館工作人員的素質(zhì)。他充分認識到培訓(xùn)工作人員、提高他們業(yè)務(wù)水平的重要。每次出國訪問，他都會在參觀科技館和各類博物館時，與相關(guān)人員交流，拍攝有關(guān)展品照片，回國后向大家介紹、講解。從辦展覽的基本思路、展品設(shè)計、展示方式等方面給予切實指導(dǎo)。他一再提醒大家既要借鑒、汲取國外經(jīng)驗，又要結(jié)合中國實際情況，才能建設(shè)一座具有中國特色的高水平的科技館。

劉東生非常注意科技館的理論建設(shè)，在中國科技館籌建初期，他就十分重視科技館的形成和發(fā)展的研究。他在《劉東升談科技館》*發(fā)表于《科技館》雜志1987年第2期。一文中首先提出了世界科技博物館發(fā)展三個階段的論斷，他提出，18世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興之后為第一階段，19 世紀(jì)可稱為科技博物館發(fā)展的第二階段，20世紀(jì)可以稱為科技博物館的第三階段。這一論斷對研究科技館的發(fā)展和定位起了指導(dǎo)的作用。人們知道了現(xiàn)在要舉辦的科技館具有什么性質(zhì)，它在歷史上的作用是什么。筆者在他的鼓勵和支持下做過一些這方面的研究，取得了一些成果，都是受到了他的啟發(fā)才有所認識的。應(yīng)該說劉東生是科技館理論研究的奠基人。他對科技館的展示手段也有很深入的研究。他在《自然博物館的表現(xiàn)藝術(shù)》*發(fā)表于《科技館》雜志1988年第4期。一文中，詳盡地分析了科技博物館展示方法的演進過程，為科技館的展示手段的研究和不斷進步提供了方向。

筆者曾經(jīng)問過劉東生，你的工作那么忙，怎么會有時間專門研究科技館的歷史和發(fā)展，而且細致到具體的展示方法。他很謙虛地說：“我的工作談不上研究，只是我的心里總是裝著科技館，我在研究其它學(xué)科時，也會想到科技館。在國外開會、講學(xué)時也會抽空去那里的科技館、博物館看一看，看的時候我也會想到中國科技館，他們有哪些地方值得我們學(xué)習(xí)，我一定要記下來?！狈彩呛蛣|生交談過的同志都會深切地感到，他對科技館的關(guān)懷不是停留在嘴頭上的，而是發(fā)自內(nèi)心深處的。

劉東生院士離開我們已經(jīng)10年了，他的音容笑貌一直留存我們心里，他的人格魅力和敬業(yè)精神永遠鼓舞我們前進?？梢愿嫖克氖?他開創(chuàng)的各項事業(yè),在他的培養(yǎng)下都有了接班人，他開創(chuàng)的事業(yè)將會蒸蒸日上，在新的時代展現(xiàn)宏圖。