最高科技獎得主劉東生：天書無垠行者無疆

央視國際 (2004年02月24日 10:14)

　　科技日報消息：

　　

■劉東生等發現,青藏高原的強烈隆升是晚近的事件

　　■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

　　■劉東生以他開展的奠基性研究工作,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，劉東生發現不遠處有一排排水平而整齊的燈光，靜夜裏百思不得其解，第二天他起了個大早，順著昨晚看見的方向尋覓而去。

　　原來，劉東生夜裏看見的那一排排燈光是從老鄉住的窯洞裏發出來的。這些窯洞有上下幾層，老鄉利用當地黃土裏土壤淀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漠，朱顯漠告訴他，以前被他的老師楊鐘健先生稱為“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網格狀路線調查方案，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臺的第一台階。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裏，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消息是：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”，許多實驗則借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。”劉東生對記者説。

　　“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年就開始到陜西等地調查。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，這是因為水裏缺少硒元素，硒元素的嚴重缺乏導致了當地群眾克山病的發生。”劉東生説：“據國外有關文獻的記載，也有因為土壤裏面缺少硒這種元素，牲口吃了當地的草導致肌肉壞死。聯絡到我國發生克山病的情況，我們研究分析了陜西、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纍纍，滄海桑田，形成了今天黃土高原一帶垣、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。劉東生對記者説：“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裏去查看，人們怎麼勸説也不聽，他説：‘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。劉東生説：“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。”

　　我們或許可以説，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説：這是因為我搞地質、年輕的時候常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泥石流考察。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，對於地質學家來説真是個事半功倍的天賜良機。

　　夏季裏尋常的一天傍晚，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，説這是在海拔5900米冰川旁的岩石裏撿到的植物化石。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，現在，與它同類的化石卻出現在高於這個上限一倍的高處，這説明了什麼問題？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裏呢？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鑒定，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。

　　小檔案

　　一九六四年，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泥石流考察一九九一年十一月，七十四歲的劉東生，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一九九六年八月，七十九歲高齡的劉東生，赴地處北極北緯七十八度十三分的斯瓦巴德島考察

　　劉東生小傳

　　1942年畢業于西南聯大地質係，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。（記者：鄭千里）

責編：復蘇