百年清华

余 玮

刘东生院士1942年毕业于西南联大，2004年2月荣获2003年度国家最高科技奖。

2002年4月12日下午，美国南加州大学报告厅。一位身材微瘦、身着黑色礼服的中国科学家在接受世界环境科学最高奖“泰勒环境奖”奖牌的一刹那，老泪纵横地说：“70年来，中国的地质学研究成果终于登上国际舞台的制高点了。”

“泰勒环境奖”是世界环境科学领域的最高奖，有“环境科学的诺贝尔奖”之称。中国环境科学家刘东生成为获此殊荣的首位中国大陆科学家。

颁奖典礼

“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，而第三本书就是中国的黄土沉积。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。”在2002年度“泰勒环境奖”的颁奖典礼上，评委科恩教授用这样颇有诗意的语言描述了我国黄土沉积这一独特的地质现象。

20世纪70年代以来，世界各国的环境科学家动用大量人力、物力，研究过去数百万年的气候变化，试图发现气候变化的规律和趋势。一般认为，古环境变化的信息在深海沉积物中保存最好；极地冰层虽然也能够系统反映气候变化，但是覆盖的年代跨度不如深海沉积物。而同人类生存空间最为密切的陆相沉积物，因其连续性差、易受风化等特性而长期没有受到重视。但是以刘东生为首的中国科学家，独具慧眼，选取中国黄土沉积物作为研究对象，并取得了突破性成果——开拓了利用华中地区黄土沉积测量250万年来的地质气候变化的新方法。

刘东生在西南联大，他原来是学机械专业的，学了近一年。一天，他无意中在《益世报》上看到一篇有关“论抗战和乡土的研究”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，文章讲到只有了解自己的家乡，才能谈得上热爱自己的家乡，才能有抗战热情，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。年轻时就这么一个挺简单的思维，这使我萌生了转专业的念头。”

云南秀丽的风景使刘东生对地质学产生了浓厚的兴趣，于是他放弃学习机械，改学地质学。

破解天书

解放初期，刘东生和当时的地质学一起开始了转型。当时，我国的地质工作者老老小小加起来不足150人，同时由于我国地质科学从诞生之日起就偏重于古生物的研究，有点儿“悬空”。为了满足当时现实的迫切需要，很多地质工作者响应国家的号召，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，就在这次考察中，时年37岁的刘东生第一次认识了几乎占据了他后半辈子整个生活的两件珍宝——一是他始终为之倾心的黄土，一是他的夫人胡长康。

这年夏天，一个由古生物学、地质学等多位研究人员组成的综合考察小组来到了河南省会兴镇。当时只有一条街的会兴镇，便是如今响当当的三门峡市。一天傍晚，一向干旱的会兴镇突然下了一场雨，空气格外清新，考察小组的很多成员都出去散步，刘东生也跟着他们走了出去。突然，刘生东发现不远处有一排排水平而整齐的灯光，对于一个黄土高坡上的小镇来说，应该不可能是楼房，但这样整齐的建筑又会是什么呢？

原来，昨晚刘东生看见的一排排灯光是从当地老乡的窑洞里发出来的。这里的窑洞跟城市里的楼房一样，在同一个位置有好几层，所不同的是，这些窑洞的房顶都是一片红色的土和下层一片被老乡称之为“料姜石”的石灰质结合层，科学名称为土壤层的淀积层，老乡们就利用淀积层的坚固性来做了窑洞的顶，相当于天花板。但是，让刘东生感到奇怪的是，这样的淀积层水平延伸得很长，而且一层层和黄土、红土相间隔，三层窑洞都同样是以料姜石做天花板，黄土做墙，红土做地。这样的结构引起了原本研究古生物的刘东生的极大兴趣。于是，一回到驻地，刘东生便跑去请教土壤学家朱显漠，朱显漠院士告诉他，以前被杨钟健先生称为“红色的土”这部分其实也属于古土壤层。回去以后，刘东生便立刻展开了对黄土的研究，第二年便初步确定了我国的黄土有250万年的历史。

250万年前，就在这片几乎是寸草不生的黄土高原的位置上，还是一片美丽的草原，不时有暖风轻轻拂过。如果当时有人类的话，如果当时的人类就懂得享受的话，这里肯定是一片很好的栖息地。然而，上帝仿佛总是喜欢破坏一切美的景致，几乎是一夜之间，一场接一场类似现在沙尘暴的风沙天气把远至中亚，近到我国新疆的沙漠和戈壁上的细尘全都吹了过来，最初的时候，草原上的草还能拦住一些尘土，可是，这样的尘土一年年越积越厚，再加上持续的干旱、半干旱，到后来，有时候一场大的风沙甚至能把整头动物埋住。设想一下，如果每次这样的天气会带0.01毫米厚的尘土，每年十次便能积0.1毫米，以这样的速度，到现在，黄土高原上最厚的地方已经深达250米。

50年代中期，中科院有个重要的研究项目是黄河中游水土保持问题。刘东生大胆地设计了大面积网格状路线调查方案。

刘东生回忆说，这是一次向黄土进军的誓师。就这样，凭对科学工作的热情，依靠两条腿，各调查小组步行走完了每条路线。在黄土高原完成了东西与南北向行程上万里的10条大剖面，收集了大量第一手资料，为我国黄土研究走上世界舞台的第一台阶。

人比山高

尽管这位老人早已功成名就，无意再去开创中国的自然科学考察之最，但近年来，他却用他的实际行动，默默地书写下令人吃惊的纪录。1991年11月，在他74岁高龄时，他前往南极的南设得兰群岛中的乔治王岛，以中国南极长城站为基地，进行了为期一个月的科学考察；1996年8月，在他年近79岁时，又赴地处北极的北纬78度13分的斯瓦巴德岛考察，并不畏险阻，亲自登上一座冰川。

刘东生的相当一部分科学考察工作是在被称为“世界第三极”的青藏高原完成的。

也许是重新提及的许多旧事勾起他对往日的追索，说到青藏高原科考，刘东生的言谈中明显地增添了浓重的感情色彩，“我们中不少人从青年到壮年到老年，为青藏高原奋斗了差不多50年，不仅奉献了自己的青春而且奉献了自己的一生。”他告诉我们，“只有在青藏高原工作过的人，才能面对喜马拉雅山而发出一览众山高的惊叹！这种环境刺激了我们征服自然、战胜自然的欲望。”

他还以历史做证，认为现在研究青藏高原的条件真是好极了。仅以交通为例，十分便当，每天都有多架次的飞机，从内地飞往西藏。国家在各方面也给予积极的支持。而1946年，他在中央地质调查所工作时碰到的一件事，总让他引以为憾。那时的中央地质调查所在重庆。听说国民党政府的一位大员要到西藏去执行一项与佛事相关的公务，中国构造地质学权威黄汲清先生等就想派研究人员曾鼎乾随行，顺便了解一下西藏的地质情况。鉴于当时的交通情况，是不能从四川直接进藏的，只能取道印度入藏。万没有想到，对印度实行殖民统治的英国殖民主义者，听说中国有地质人员准备通过印度入藏，便拒绝发签证。借道去自己国家的领土都要受阻，这给有着爱国之心的刘东生一个强烈刺激，他决心争取机会到西藏去。随后，他在施雅风队长的带领下，来到了青藏高原的希夏邦马峰考察。从此一发不可收，又六次到青藏高原考察。都说高海拔的青藏高原，让人难以适应，刘东生先生却淡淡地说，若真的置身于青藏高原的秘境之中，看咆哮的雅鲁藏布江奔向印度洋；艳丽的杜鹃花竞放于喜马拉雅南坡；冰塔林玲珑剔透，白云缭绕于巍巍珠峰；这壮丽而又奇伟的景观，会让人忘却一切疲劳与艰险。

1964年，刘东生来到希夏邦马峰考察。宿营时，用的是外层涂有橡胶的不透气的帐篷。固然，这种帐篷保暖性好。但第二天早上起来，他便一头栽倒在雪地上。此地处于海拔6000米以上的高度，队友们以为他有高山反应，赶紧把他抬到山下5000米的地方。很快，他就恢复了正常。后来才发现，这并非高山反应所致，而是因为帐篷内的氧气被吸光后，才导致他严重的缺氧。这次有惊无险情况的出现，使他看到了自己身体的潜能。后来，他几次登上海拔6000米以上的高度，最高达6500米。也因此，才使他一次次领略“一览众山小”的韵味。

见症下药

黄土是中国分布最广的第四纪沉积物，黄土高原是我国独有的黄土地貌景观。50年代，地学界对中国黄土的认识尚很肤浅，刘东生经过多年的野外调查，发现和研究了黄土中埋藏的哺乳动物化石，于1963年提出中国黄土层划分为午城黄土、离石黄土、马兰黄土，这一划分方案被广为采用。

60年代初，国家为加强西南地区科技力量，成立了中科院贵阳地球化学研究所。1966年，刘东生调任该所第四纪地质研究室主任。1969年，刘东生收到一封特殊的信函，讲有一种叫“克山病”的病与黄土可能有关系，想特邀他这位“老黄土”配合参加调查。于是，黄土以这样的方式再次走进刘东生的视野，刘东生结合新技术、新方法对黄土进行了更加深入系统的研究。在陕西调查水土时，他们每走到一个村子，先了解有几个井，村里人吃什么粮食，然后打水化验，把粮食也取样进行分析，连种粮食的土也不放过做化学检测。“化学分析主要是抓化学元素有没有缺乏的，根据地质学原理，河流是往下的，物质、元素便从上游带到下游，上游是缺乏的，下游是沉积、是富集。多的会中毒，少也会有缺乏症。”根据这样一个地质原理，他们调查地方的水、土、粮及人的头发，对一些病区与非病区进行了对比分析研究。“这种病有个特点，每隔十来年爆发一次，有周期性。我们在科考中发现从东北往西南发病区呈一条带状，黑龙江—吉林—内蒙—陕北—四川—西藏，这个病分布有区域性。”刘东生说自己最高兴的是，黄土的基础研究可以为黄土高原的可持续发展不断提供科学的依据，也可通过黄土的有关研究为治疗地方病找病因，造福于民。有数千名中国人患这种能导致心力衰竭的心肌病，已困扰中国医学界几十年。刘东生的研究小组对发现克山病的起因起到了关键作用，发现该病的病因是由于当地水土缺乏某些微量元素，现在可以通过补充硒和其他营养物治疗。

根据国外科学发展趋势，刘东生倡导在我国开展环境地质学研究，他还领导了全国食管癌病因的综合考察与调查。由于多方面努力，一门新的学科——环境地质学很快在国内兴起。

目前，刘东生在国内外科学教育界拥有的头衔让人咋舌，不难从中看出他的德高望重。他虽然年事已高，仍领导、参与多项国家自然科学基金重大项目的研究工作，继续向世界地球科学和环境科学的高峰攀登。

(摘选自《人物》2002年第10期)