章典：大地與人類(lèi)的探秘者

王輝

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

章典，生于1954年。曾任香港大學(xué)地理系（2016年QS世界大學(xué)地理和區(qū)域?qū)I(yè)排名第13位）系主任，現(xiàn)為廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院“千人計(jì)劃”特聘教授、香港大學(xué)榮譽(yù)教授，Progress In physical geography期刊主編（亞洲區(qū)）、中國(guó)科學(xué)院海外杰出學(xué)者。

36年前，從貴州師范大學(xué)地理系以第一屆研究生身份畢業(yè)的章典，取消了回原單位工作的打算，投身進(jìn)入學(xué)術(shù)界，開(kāi)啟了他探究地理的人生歷程。

“達(dá)人所之未達(dá)，探人所之未知”，章典的足跡踏遍青藏高原、訪盡貴州山水，探索大自然的奧秘，尋找大自然的規(guī)律。他用自己的生命探訪著大地的秘密，尋找歷史長(zhǎng)河中人類(lèi)留下的痕跡。

章典的科學(xué)研究不僅涉及世界各個(gè)地區(qū)，他更是一位橫跨多學(xué)科的創(chuàng)新性研究學(xué)者，其研究領(lǐng)域涵蓋地球科學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境學(xué)、考古和人文科學(xué)。數(shù)十年來(lái)，他就像徐霞客一樣，在山脈、水道、地質(zhì)和地貌等方面的調(diào)查和研究中，不斷地推動(dòng)著國(guó)際國(guó)內(nèi)地理科學(xué)界發(fā)展——從發(fā)現(xiàn)青藏高原上2萬(wàn)年前的人類(lèi)手印腳印、用歷史數(shù)據(jù)推證氣候變化對(duì)人類(lèi)發(fā)展影響，到創(chuàng)立“堿雨理論”、提出鈣華形成的“瀑布效應(yīng)”……

在2017年回到廣州大學(xué)任特聘教授之前，他先后在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、西印度群島大學(xué)和香港大學(xué)任教及研究，從事教學(xué)工作已超過(guò)30多年，任教超過(guò)20個(gè)科目。他主持科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，在SCI和SSCI國(guó)際刊物上發(fā)表論文100余篇，其中超過(guò)30篇均發(fā)表在相關(guān)專(zhuān)業(yè)排名前十位的學(xué)術(shù)期刊，包括諸多世界頂級(jí)科學(xué)刊物，并獲得多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

大學(xué)之道

1954年出生于中國(guó)大西南貴州的章典，相貌中自帶儒雅的學(xué)者氣質(zhì)，歷經(jīng)風(fēng)霜的膚色，仿佛透露著他作為地理科學(xué)家走遍天下的特質(zhì)。

400多年前，徐霞客靠自己的雙腿，訪遍了中國(guó)的山川大河，從陡峭的山峰到急流險(xiǎn)灘，經(jīng)歷艱難險(xiǎn)阻，甚至可能隨時(shí)喪生。章典對(duì)徐霞客有著很深的研究，在他看來(lái)，興趣、好奇心，都是成為一名地理科研人才的必要特質(zhì)，但更重要的是要有吃苦耐勞的精神。

章典是1978級(jí)的第一屆研究生，本科原本主修工程地質(zhì)學(xué)。在讀研究生之前，章典就曾在貴州省建筑設(shè)計(jì)及城市規(guī)劃院擔(dān)任了兩年多的助理地質(zhì)工程師。他從小就閱讀大量書(shū)籍，對(duì)地理學(xué)非常感興趣。在他看來(lái)，地理涉及的是人與地球之間的關(guān)系，包括自然和人文，可以是很好的發(fā)展方向。在貴州師范大學(xué)攻讀水化學(xué)和地貌學(xué)方向的研究生后，章典選擇了留校任教，擔(dān)任地理系的助教、講師。

1993年，已經(jīng)在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)讀完博士并擔(dān)任了兩年博士后研究員的章典，面臨來(lái)自英國(guó)和牙買(mǎi)加的兩個(gè)工作選擇。由于牙買(mǎi)加的文化與中國(guó)、英國(guó)都有著很大的差異，保持著足夠好奇心的章典最終選擇了去牙買(mǎi)加，并在那里教了兩年書(shū)。兩年之后，章典從牙買(mǎi)加回到了香港大學(xué)任教。香港的中西方文化融合很深，而香港大學(xué)則有著頂尖的學(xué)術(shù)氛圍，這讓章典感到非常適應(yīng)，他從地理系講師一直到擔(dān)任系主任、教授，一待就是22年。在香港大學(xué)任教期間，他被香港政府授予“杰出學(xué)者”（Prestigious Fellow）的稱(chēng)號(hào)，被香港大學(xué)授予“杰出研究學(xué)者獎(jiǎng)”“最佳研究著作獎(jiǎng)”。

直到2017年，章典接受廣州大學(xué)的引進(jìn)和邀請(qǐng)，到廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院擔(dān)任特聘教授。作為一名在世界多個(gè)不同國(guó)度的大學(xué)都曾經(jīng)任教的大學(xué)教授。章典對(duì)大學(xué)教育的觀點(diǎn)也頗有“中西方結(jié)合”的味道。他說(shuō)，如今是一個(gè)不斷變化的大時(shí)代，學(xué)生們要注重在大時(shí)代下的自我實(shí)現(xiàn)。他認(rèn)為，好的大學(xué)教育不僅要讓學(xué)生們學(xué)到專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也要學(xué)到學(xué)術(shù)，即“學(xué)習(xí)的技術(shù)”，而在學(xué)術(shù)的過(guò)程中要懂得批判性思維。

章典說(shuō)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要讓學(xué)生們學(xué)會(huì)分辨什么是假的，什么是真的。因?yàn)?，進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，很多知識(shí)來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，甚至連教材都可以在互聯(lián)網(wǎng)上下載，但卻有假有真，更有很多是奔著點(diǎn)擊率去的，內(nèi)容有重復(fù)、標(biāo)題黨、不切實(shí)際等，學(xué)生必須要懂得甄別。

在他眼中，從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)，最不一樣的地方在于，到了大學(xué)之后，老師講的不一定是對(duì)的，學(xué)生可以質(zhì)疑和挑戰(zhàn)老師，必須要會(huì)用“批判性思維”。

探究氣候變化的人類(lèi)歷史因果

在歷史長(zhǎng)河中，氣候變化究竟是如何影響人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展的？其中的因果關(guān)系究竟是怎樣的？作為這一門(mén)國(guó)際研究學(xué)科的帶頭人，在數(shù)十年的研究中，章典開(kāi)拓了用統(tǒng)計(jì)學(xué)及其他科學(xué)方法，在“全球”及“大陸”尺度上驗(yàn)證歷史氣候變化如何造成經(jīng)濟(jì)、政治及人口循環(huán)。

2011年，章典發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）的文章，運(yùn)用了歷史大數(shù)據(jù)，第一次科學(xué)地建立并證明了氣候狀況惡化與人類(lèi)災(zāi)難的因果關(guān)系，該文章被選為該期的封面標(biāo)志性文章。其研究成果還發(fā)表在國(guó)內(nèi)外權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物上，在學(xué)術(shù)界產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，并對(duì)現(xiàn)有的戰(zhàn)爭(zhēng)、歷史周期及人口變化等理論造成巨大沖擊。

“很多人認(rèn)為這種氣候變化、自然的變化不能影響人類(lèi)社會(huì)，人的因素是第一的，人可以戰(zhàn)勝一切。但是從我的研究來(lái)看，并不是這樣的，特別是在人類(lèi)生產(chǎn)力還很低下的時(shí)候?！闭碌湔J(rèn)為，在農(nóng)業(yè)社會(huì)時(shí)期，氣候變化及自然影響對(duì)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展幾乎是決定性的。

通過(guò)大量的猜想研究，對(duì)歷史大數(shù)據(jù)的分析，章典得出，歷史上的朝代和一些大帝國(guó)的倒塌，都是與氣候有著因果關(guān)系的。比如瑪雅文明的滅亡。在時(shí)間序列研究中，章典把戰(zhàn)爭(zhēng)、人口、溫度做了一個(gè)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在冷期中間就有很多戰(zhàn)爭(zhēng)，戰(zhàn)爭(zhēng)高峰期就發(fā)生在冷期。他還統(tǒng)計(jì)了中國(guó)歷代的戰(zhàn)爭(zhēng)數(shù)量，統(tǒng)計(jì)了中國(guó)所有時(shí)期的人口，也發(fā)現(xiàn)大量人口減少的時(shí)期都是發(fā)生在寒冷期里面。

在廣州大學(xué)官網(wǎng)對(duì)章典的介紹中評(píng)價(jià)稱(chēng)，在最近10年來(lái)，章典應(yīng)用科學(xué)方法，第一次定量地證明了在大時(shí)間和大區(qū)域的尺度上，人類(lèi)歷史上的戰(zhàn)爭(zhēng)、饑荒、疾病的爆發(fā)和氣候變化的密切關(guān)系，并進(jìn)一步通過(guò)因果分析，證實(shí)了氣候變化通過(guò)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，最終導(dǎo)致了饑荒、社會(huì)動(dòng)亂、移民、傳染病、營(yíng)養(yǎng)水平、戰(zhàn)爭(zhēng)和人口變化的鏈?zhǔn)揭蚬P(guān)系。

2017年9月10日，在加入廣州大學(xué)之后的第一個(gè)教師節(jié)，章典向廣州大學(xué)的學(xué)生做了一個(gè)“關(guān)于數(shù)據(jù)、時(shí)間序列以及因果關(guān)系分析”的分享。在分享會(huì)上，章典用自己數(shù)十年的研究成果，分享如何用大數(shù)據(jù)和時(shí)間序列可以來(lái)分析事件的因果關(guān)系。但他同時(shí)也提出，要警惕的是，盡管大數(shù)據(jù)是時(shí)下盛行的分析工具，但分析因果時(shí)并不能涵蓋一切可能?！氨热缯f(shuō)，我們用大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法發(fā)現(xiàn)，去醫(yī)院是排在心臟病、腦血栓之后的人類(lèi)第三大死亡原因，因?yàn)楹芏嗳说昧瞬〔湃メt(yī)院，所以在醫(yī)院里面死亡率偏高，這種統(tǒng)計(jì)結(jié)論，其因果關(guān)系是不存在的?！?/p>

他再舉例稱(chēng)，比如通過(guò)大數(shù)據(jù)的計(jì)算得出，打籃球的人都長(zhǎng)得高。但這是把因果關(guān)系給倒置了，就可能會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)論。而章典在科研中也一直秉持了這種嚴(yán)謹(jǐn)。

一個(gè)震驚世界的發(fā)現(xiàn)

青藏高原素有“世界屋脊”之稱(chēng)，平均海拔約4500米，惡劣的自然條件和缺氧環(huán)境，一直是在藏區(qū)人類(lèi)生存的巨大挑戰(zhàn)。關(guān)于人類(lèi)何時(shí)開(kāi)始在青藏高原上定居的研究，一直是當(dāng)前地球科學(xué)、考古學(xué)及人類(lèi)學(xué)等多學(xué)科關(guān)注的重大問(wèn)題。

2017年8月，《科學(xué)》期刊刊發(fā)了兩位華人地理學(xué)家——章典和李盛華的評(píng)論文章。文章論證，西藏在冰河時(shí)代已經(jīng)有人類(lèi)居住，這比早前認(rèn)定的西藏最早人類(lèi)遺跡足足早了約16000年。這一發(fā)現(xiàn)，徹底否定了青藏高原最后冰期的大冰蓋理論，證實(shí)了人類(lèi)最早居住在高原的年代。而這一重大的突破，事實(shí)上來(lái)自章典30年前在西藏作學(xué)術(shù)研究時(shí)的發(fā)現(xiàn)。

在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)攻讀博士時(shí)，章典的博士論文研究的就是青藏高原的地貌，需要長(zhǎng)期到西藏進(jìn)行學(xué)術(shù)研究工作。1986年，章典在離西藏拉薩市85公里外的邱桑遺址發(fā)現(xiàn)了19個(gè)手印和腳印及一個(gè)火坑的遺跡。“我第一次看到的時(shí)候非常好奇，人類(lèi)的手印、腳印，就印在那種堅(jiān)硬的巖石，于是蹲下來(lái)進(jìn)行研究，拍了一些照片”。一個(gè)牧民跑過(guò)來(lái)對(duì)他說(shuō)“你對(duì)這個(gè)感興趣呀，那邊還有”，他一去看，一組十幾個(gè)排在一起。

從歷史上看，這些神秘的手掌印和腳掌印，曾一度出現(xiàn)在非洲、歐洲等一些遠(yuǎn)古的洞穴里面。而在那個(gè)時(shí)候，西藏仍是一個(gè)還未開(kāi)發(fā)的處女地，很多人類(lèi)不知道的東西，都有可能會(huì)在這里發(fā)現(xiàn)。章典在思考，這些手印、腳印出現(xiàn)在平均12000尺以上的青藏高原時(shí)，究竟隱藏著怎樣的一些啟示？

當(dāng)時(shí)，他并未對(duì)發(fā)現(xiàn)的手印、腳印進(jìn)行很深入的探究。直到進(jìn)入香港大學(xué)任教之后的1996年，他才重返舊地考察，并將樣本帶回去研究。他與香港大學(xué)副教授李盛華一起，使用光學(xué)分析方法測(cè)年，最終證實(shí)，這些手腳印已有兩萬(wàn)年的歷史。

2002年，章典將這一研究成果發(fā)表在《美國(guó)地球物理學(xué)研究通訊》之后，立即引起國(guó)際科學(xué)界、社會(huì)科學(xué)界和大眾傳媒的高度關(guān)注?！蹲匀弧冯s志發(fā)表評(píng)論文章稱(chēng)，該發(fā)現(xiàn)對(duì)青藏高原的冰蓋理論作出了“蓋棺論定”，將人類(lèi)占領(lǐng)高原的歷史推前了10000年，并將西藏的人類(lèi)歷史推前15000年。美國(guó)《探索者》、德國(guó)《科學(xué)》及俄國(guó)《科學(xué)院院刊》等知名學(xué)術(shù)期刊都將上述發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)披露。同時(shí)，諸多國(guó)際、國(guó)內(nèi)的媒體也都紛紛報(bào)道了這一重要發(fā)現(xiàn)。2003年，香港亞洲電視臺(tái)還將章典選為20位“影響世界的中國(guó)人”之一。

章典和李盛華之所以在《科學(xué)》期刊再次發(fā)表評(píng)論文章，并再次論證這一結(jié)論，源于2017年，一個(gè)團(tuán)隊(duì)在章典當(dāng)年科考的邱桑遺址進(jìn)行新的科考采樣分析。他們基于新的測(cè)年結(jié)果和相關(guān)研究成果刊發(fā)論文稱(chēng)，“舊石器時(shí)代人類(lèi)可能早在距今7400年到12670年前就在青藏高原中部地區(qū)開(kāi)始了定居生活，且不需要依賴農(nóng)牧業(yè)生計(jì)方式”。這一論斷，不僅比章典提出兩萬(wàn)年歷史的說(shuō)法縮短了將近一半，且論點(diǎn)存在嚴(yán)重的證據(jù)不足問(wèn)題。對(duì)此，章典和李盛華在期刊上提出了質(zhì)疑，認(rèn)為該研究團(tuán)隊(duì)的研究在地層關(guān)系重建、樣品收集與數(shù)據(jù)處理存在嚴(yán)重缺陷，致使其獲得的遺址年齡明顯偏年輕。

創(chuàng)立“堿雨”理論

30多年來(lái)，章典已上下青藏高原10多次，神秘的手腳印并非是他唯一的發(fā)現(xiàn)。在研究水化學(xué)的過(guò)程中，章典發(fā)現(xiàn)，自然界降水并不一定是弱酸性的，高原的自然界降水就是帶堿性的，而其他干旱地區(qū)亦可能出現(xiàn)類(lèi)似的情況。

2002年—2004年期間，章典發(fā)表了一系列有關(guān)“堿雨”的學(xué)術(shù)文章，在環(huán)境科學(xué)中實(shí)現(xiàn)了新的突破，并建立了“堿雨理論”。這一理論，使科學(xué)界對(duì)自然界降水有了新的認(rèn)識(shí)。如今，該理論現(xiàn)已被許多科學(xué)家應(yīng)用去解釋自然界的堿雨現(xiàn)象。

“自然界降水并不一定是弱酸性的。這個(gè)發(fā)現(xiàn)指明，我們并不能以降水酸堿度作為量度空氣污染的唯一指標(biāo)或用來(lái)估計(jì)空氣污染的程度，而慣常監(jiān)測(cè)酸雨的做法亦需要作出改變。”

基于對(duì)青藏高原降雨酸堿度的觀測(cè)分析，章典發(fā)現(xiàn)，堿性的來(lái)源是世界上干旱與半干旱地區(qū)大氣中存在大量的堿性浮沉，使未受污染的降雨呈堿性。而今，由于污染已逐漸向這些干旱與半干旱地區(qū)轉(zhuǎn)移，降雨的pH值已經(jīng)在發(fā)生從堿性向酸性的轉(zhuǎn)化。

貴州被稱(chēng)為“溶洞之鄉(xiāng)”“洞府迷宮王國(guó)”，一直是中國(guó)喀斯特地貌分布最集中的省份，省內(nèi)的喀斯特地貌面積約占全省國(guó)土面積的73%。作為土生土長(zhǎng)的西南人，早年的地質(zhì)工程師的工作經(jīng)歷，也讓章典成為最早的貴州洞穴的探究者。長(zhǎng)年對(duì)溶洞的探索，也讓他與同事在鈣華方面的研究在國(guó)際上一直處于領(lǐng)先地位，他用物理化學(xué)理論提出了鈣華形成的“瀑布效應(yīng)”。2001年，這一研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威刊物Journal of Sedimentary Research上，有關(guān)文章更被國(guó)際水化學(xué)權(quán)威H.M. Pedley教授譽(yù)為“第一流論文”及“發(fā)展了新理論和新科學(xué)”，并且是一篇巖溶研究的“里程碑”。

貴州的洞穴不僅種類(lèi)和數(shù)量多，且長(zhǎng)、寬、大，洞穴里有豐富的沉積物。“這是一個(gè)很大的特點(diǎn)，我看到過(guò)很多漂亮的洞穴，但是貴州洞穴沉積物的類(lèi)型其他地方還比不上，比如織金縣的打雞洞，我每次都帶學(xué)生去那兒。 ”

在長(zhǎng)期的地貌及自然環(huán)境研究過(guò)程中，他也曾經(jīng)多次面臨險(xiǎn)境。1975年，章典到貴州獨(dú)山縣給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民探洞找水源，由于探洞設(shè)備差，只能憑繩子把人慢慢地吊下去。然而，在章典等人沿著繩子往下吊時(shí)，壁上很滑，都是黃泥，他們差點(diǎn)就直接滑入100米深的地下河里?！爱?dāng)時(shí)我們幾個(gè)人一下子滑下去了，幸好有個(gè)坎子擋著我們，非常驚險(xiǎn)?！?/p>

章典說(shuō)，地質(zhì)探究很多時(shí)侯無(wú)法保證安全，只能憑著對(duì)地理科學(xué)的一腔熱情，去探索大自然的奧秘，尋找大自然的規(guī)律。30多年來(lái)，章典正是用自己的生命探訪著大地的秘密，尋找著歷史長(zhǎng)河中人類(lèi)留下的痕跡。