60年潜心研究,他在黄土研究方面取得了大量的研究成果,平息170多年来的黄土成因之争,建立了250万年来最完整的陆相古气候记录……80岁上下,他探索的足迹仍不停歇,遍布南极、北极和青藏高原等“地球三极” 。
他就是刘东生,2003年度国家最高科学技术奖得主。
通过地质认识家乡的美好
1917年11月,刘东生出生于辽宁沈阳一个普通的工人家庭。父亲非常重视刘东生的教育,送他去当地最好的小学读书,并鼓励他努力读书。受抗战影响,刘东生凭借南开中学毕业生的身份进入了位于昆明的西南联合大学读书。
刘东生在西南联大机械专业学了近一年。一天,他在《益世报》上看到一篇有关“论抗战和乡土的研究”方面的文章,这篇文章改变了他对自己专业的定位。
“这文章是我后来的老师、中国古脊椎动物学专家杨钟健写的,文章讲:只有了解自己的家乡,才能谈得上热爱自己的家乡。热爱家乡才有抗战热情,爱国就是爱自己的家乡。”这篇文章给刘东生启发很大,他想,自己从沦陷区跑到大后方,便是出于爱国,爱自己的家乡。
“家乡的山山水水必须认识它,你通过什么认识呢?那就是地质学。通过地质去认识家乡的美好,山是怎么形成的,水是怎么变化的。”为此,他萌生了转专业的念头。
云南秀丽的风景使刘东生更是对地质学产生了浓厚的兴趣,于是他放弃了机械专业,改学地质学。
1942年,刘东生从西南联合大学地质学专业毕业。回忆母校,他曾自豪地说:西南联合大学的师资阵容是全国首屈一指的,许多中国现代史上著名的政治家、文学家、科学家,都曾给学生们上过课,可谓大师云集。刘东生在这个摇篮里锻造自身,通过细嚼慢咽式的、蚂蚁啃骨头式的精读苦读,获得了扎实的理论基础。
解放初期,我国的地质工作者加起来不足150人,再加上当时我国地质科学又偏重于古生物的研究,使地质工作难以适应国家建设的迫切需要。为实现地质研究的转型,很多地质工作者响应国家号召,参加了三门峡水库、龙羊峡水库的坝址及金、铜、镍矿的勘探工作。1954年,刘东生第一次参加了对黄土高原的研究考察,时年37岁的他第一次投身到自己始终为之倾心的黄土研究。
“枯燥?不!因为经常有新发现,其中的乐趣难以形容。黄土地是我们世世代代休养生息的地方,它是一个巨大的地质文献库,隐含着地球环境变化的各种信息,它像一把钥匙,能够解开无数的谜。”刘东生曾在一次采访中说,对于科学工作者而言,每次新发现都是非常有意思的事。
话虽这么说,其实与刘东生相处已久的同事们都明白,除了兴趣之外,那份责任、执着,在他多年的黄土研究中更是不可或缺。刘东生老伴胡长康的评价可能更“权威”:“他为人老实,就是想着干活,多做些工作。我们曾经在南京住了七八年,可周围的景点从来没去过。”
“他把黄土看成自己的生命。”与刘东生接触过的人常常发出这样的感慨。他的同事们记得:在上个世纪50年代,刘东生等人穿越黄土高原从南到北,从东到西,完成1000多公里的剖面研究,吃住都在野外,且全是步行;他带队从北京开车去西部进行野外考察,每天早上6点起床,夜里还要召集开会,研究问题;在长白山考察,天气恶劣,学生们草草画完图就跑到车里,可等了半天也不见老师回来,原来他仍在仔细画图、记录;他为了观察一个现象,弄清某种性状,攀爬一二十米高的黄土峭壁。在一次野外考察中骑马过河时,刘东生连人带马摔倒在水中,考察所用的相机被冲下了瀑布,他抓住岸边的巨石才捡回一条命。
刘东生的学生郭正堂研究员说:“任何科研都会有挫折,黄土研究不会例外,但刘先生执着的科学追求、扎实的学风给我们留下深刻的印象,他的成就与这种持之以恒的精神密不可分。”正是饱含这种脚踏实地、一丝不苟的学术精神,让刘东生的学术生涯结出了累累硕果。
写好中国黄土沉积的“书”
2002年4月12日下午,美国南加州大学报告厅。刘东生登上领奖台,捧取有环境科学诺贝尔奖之称的世界环境科学最高奖——“泰勒环境奖”奖牌。一刹那,整个会场爆出热烈的掌声。
刘东生的儿子刘强也参加了颁奖典礼。刘强回忆:“当美国政要和诸多著名科学家都站起来长时间鼓掌、祝贺他时,我感到从未有过的自豪。颁奖结束时,100多人排着长队与他握手。我这些年在国外,没有见过这种场景。他虽然没有留学经历,也没有在国外工作,他把事业扎根于中国,做出了世界级的科研成果,开展了广泛的国际交流,获得了国际最高荣誉,也为中国的科技工作者赢得了崇高声誉。”
1804年以来,国际上对于黄土的成因存在两种学说——“风成说”和“水成说”。从20世纪50年代起,刘东生对黄土高原进行了大量的野外考察和实验分析,完成了《黄河中游黄土》《中国的黄土堆积》等多部专著,提出了有重要突破的“新风成说”,把风成沉积作用从黄土高原顶部黄土层拓展到整个黄土序列,并把过去只强调搬运过程的风成作用扩展到物源-搬运-沉积-沉积后变化这一完整过程。这平息了“风成”“水成”之说,为全球变化研究奠定基础。
1909年,国外学者提出的四次冰期理论,主导了20世纪前半叶的古气候学研究。1958年,刘东生根据黄土与古土壤的多旋回特点,发现第四纪气候冷暖交替远不止四次,对经典的四次冰期理论提出挑战,最终建立了环境变化的多旋回理论,成为全球环境变化研究的一个重大转折。
20世纪80年代,刘东生基于中国黄土重建了250万年以来的气候变化历史,使中国黄土成为古气候变化记录的最重要档案库,与深海沉积、极地冰芯并列成为全球环境变化研究的三大支柱,由此拉开了将中国黄土纳入研究全球环境演化框架的序幕,为全球气候变化研究作出重要贡献,为国际科学界所信服。
在2002年度“泰勒环境奖”的颁奖典礼上,评审委员会成员科恩教授这样描述我国黄土沉积这一独特地质现象的历史价值:正如人类文明的兴衰更替为我们留下了浩如烟海的历史遗痕,自然界沧海桑田的环境变化也在地球上刻下了三本完整的历史大“书”,一本是完整保存古环境变化信息的深海沉积,一本是系统反映气候变化的极地冰川,而第三本则是中国的黄土沉积。这三本“书”是我们认识地球上自然历史、气候、生物变迁的最佳文献档案。以刘东生为代表的中国科学家卓越贡献就在于,在黄土研究方面提供了古环境地质气候变化的信息。
穿梭在地球“三极”
1964年以后,刘东生还致力于青藏高原隆起与东亚环境演化研究,把青藏高原研究同黄土高原研究结合起来,把固体岩石圈的演化同地球表层圈的演化结合起来,开辟了地球科学一个新领域。20世纪90年代以来,地球系统各圈层相互作用已成为国际学术界的研究热点。
刘东生曾多次踏上青藏高原,他的相当一部分科考工作就是在被称为“世界第三极”的青藏高原完成的。他曾说:“青藏高原是至今许多科学家思想的发源地。”在从事地质科学研究60余年中,刘东生足迹踏遍全国。
73岁时,他还前往南极实地考察;79岁时,他去了北极实地考察。令世人瞩目的地球三极,刘东生都到了,而且是在年迈之际实现了他的极地之梦。有人问他不恋北京恬适的生活,做出一个个惊人的壮举,其内在的驱动力是什么?刘东生回答:“自己喜欢实地踏访,这也是由所从事的学科特点决定的。此外,也为了掌握更多情况,便于同外国同行进行学术交流。”
在计算机普及的今天,新技术不断出现在教学中,一些年轻人有了注重计算机技术,轻视野外工作的倾向。刘东生却比过去更加注重野外实习课,并经常提议带学生去周口店、马兰台地等地实习,对年轻人的触动很大。刘东生认为:“不论技术如何进步,野外调查都不可忽视。”
他常告诫研究生:“不要轻易放过一个地质现象,因为它是过去地质时期留下来的痕迹和证据,是科学研究的重要素材。”
为了弘扬刘东生对人类科学的贡献,2008年11月13日,国际天文联合会小天体提名委员会批准,正式将一颗小行星命名为“刘东生星”。每当后继者仰望苍穹,追思老一辈科学家人格魅力和学术造诣,仰贤自省,将更加以坚毅求真的品格,做出无愧于时代的贡献。
初审:吉 映
复审:傅仁斌
终审:袁万茂