——记著名地质学家刘东生
　　
文  丁姗姗

　　
　　
专家简介：
　　刘东生，1917年11月出生于辽宁省沈阳市。中国科学院院士，第三世界科学院院士，欧亚科学院院士。曾任国务院环境保护委员会专家组组长，中国科学技术协会书记处书记，中国第四纪研究委员会主席，中国环境学会、中国青藏研究会理事长，中国科学探险协会主席，国际第四纪研究联合会主席，国际全球环境大断面项目首席科学家，国内多所著名大学和研究机构兼职教授、研究员，第六、第七届全国人大常委会委员。2008年3月6日在北京病逝。
　　
贡献
　　刘东生是我国著名地质学家，也是我国第四纪和环境地学研究的奠基人之一。60余年的地球科学研究生涯中，他在中国古脊椎动物学、第四纪地质学、环境科学和环境地质学、青藏高原与极地考察等科学研究领域，特别是黄土研究方面取得了大量的研究成果，使中国在古全球变化研究领域中跻身世界前列。刘东生因此被誉为“黄土之父”“地学泰斗”。
　　从20世纪50年代起，他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分布图、中国黄土分布图和多部专著，提出了有重要突破的“新风成学说”。
　　1958年，他从黄土地层研究中，根据黄土与古土壤的多旋回特点，发展了传统的四次冰期学说，成为全球环境变化研究的一个重大转折，奠基了环境变化的“多旋回学说”。
　　他还致力于青藏高原隆起与东亚环境演化的研究，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的研究领域。他在地球环境科学研究领域的理论贡献，被国际学术界公认。
　　
荣誉
　　1978年　全国科学大会奖
　　1982年　国家自然科学奖二等奖
　　1986年　中国科学院科学技术进步奖特等奖
　　1988年　国家自然科学奖一等奖
　　1991年　国家自然科学奖二等奖
　　1995年　李四光地质科学奖特别奖(个人奖)、何梁何利科学技术进步奖(个人奖)
　　1997年　中国南极探险研究特别奖
　　2000年　国家自然科学奖二等奖
　　2002年　泰勒环境成就奖
　　2003年　国家最高科学技术奖
　　2007年　洪堡奖章
　　2009年　国际永久编号第58605号小行星被命名为“刘东生星”。
　　
　　
　　74岁奔赴南极、79岁出征北极、85岁踏上青藏高原、88岁深入罗布泊这一连串令人惊叹的经历属于我国著名地质学家刘东生。在将近70年的科考生涯中，他在黄土形成和演变历史研究方面，获得了国内外的最高荣誉，也平息了困扰科学界多年的学术纷争难题对于黄土这部记载着数百万年前地球古老信息的“无字天书”，刘东生几乎倾其一生细细地品读。
　　野外考察时，刘东生手里都会随身携带一个野外记录本，随时将眼前的景物勾勒下来，这是他多年养成的习惯。“我这是受到当年瑞典探险家斯文·赫定的影响，一路做些速写记录,有助于记忆。”
　　在荣获2003年度国家最高科学技术奖之后，刘东生表示，这项大奖应属于进行中国黄土研究的所有科学工作者。
　　他说：“野外工作虽然很艰苦，但是也很有趣，我乐在其中。”
　　
转投地质学
　　1917年11月22日，刘东生诞生在一个铁路工人家庭。尽管家境普通，可作为一家之主的父亲却一直都很重视孩子的教育。刘东生很小的时候，就已经开始习字背诗，在动荡年代成长起来的他，眼睁睁地看着祖国被日本帝国主义侵略欺侮却无能为力，这段经历让他从年幼时就把“爱国自强”“精忠报国”的念头深深地埋在心底。
　　中学毕业之后到大学深造，为苦难中的祖国做更多、更大、更有益的事，成了刘东生难以割舍的梦想。
　　1938年7月，刘东生终于走进了自己向往已久的西南联合大学。最初，他选择的是父亲希望的机械专业。可入学后，听着同学对地质学的介绍，刘东生逐渐动了心，但又不想辜负父亲的心愿，所以迟迟没有决定，直到一篇文章的出现，使他彻底转投地质学。
　　那篇改变刘东生研究轨迹的文章叫《论抗战和乡土的研究》，作者是刘东生后来的老师、中国古脊椎动物学家杨钟健。文章中写道：“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。”这些话，深深地触动了刘东生的心弦——通过地质学才能认识家乡的美好，大自然不但美丽，而且还有许多探寻不尽的奥秘。
　　彼时，“昆明附近有矿”的消息更是让刘东生对地质勘探产生了浓厚的兴趣。他也以此为理由，说服了父亲，并先后找到学校的两位教授。面对老师“学习机械更加实用”的劝解，刘东生表示：“不管多苦，我都会坚持下去。”不久之后，他终于拿到了那张关系到自己一生事业的转系表格。
　　在西南联合大学学习的4年中，刘东生不仅努力学习课本上的理论知识，更是一有时间就参加野外地质考察。那时的他已经明白，地质工作就是风景与危险并存的事业。地质系袁复礼教授的一句话也被他铭记在心——利用掌握的科学知识为百姓造福。
　　1942年，带着这样的信念，25岁的刘东生从西南联合大学毕业，开始了关于地质学的探寻之路。
　　
从鱼化石到古脊椎研究
　　1946年抗战胜利后，刘东生投考当时的中央地质调查所并顺利通过。同年10月，他与侯德封主任及其他同事一起前往湖北宜昌，勘查长江三峡大坝坝址的地质情况，在将近3个月风雨无阻的工作之后，他们最终绘制出了南津关穿过长江左、右岸的大地质剖面，左岸拟议中的施工地点、大比例尺地质图及若干附图。此外，刘东生还承担起向美国著名水利专家萨维奇博士介绍三峡地质勘测情况的重任，并一一作答业内专家提出的诸多尖锐问题。这个地质所的“小字辈”，在得到专家认可的同时，也在迅速地成长。
　　看到刘东生取得的成绩，时任中央地质调查所所长的李春昱建议他从事工程地质研究，这在地质领域也是个重要的课题。但是，刘东生却悄悄地把研究目标定在了当时还鲜有年轻人涉足的古脊椎动物领域。经过交流，他的想法最终获得了李春昱的同意。
　　在古生物研究方面，刘东生师从中国古脊椎动物学家杨钟健，学习古脊椎动物化石鉴定。杨钟健告诉他：“研究古生物有点像侦探破案，古生物学家要善于找寻线索来解决问题。”这些话对刘东生后来的科学研究影响至深。
　　刚开始，刘东生对解剖一无所知。杨钟健只要看一眼就能知道是什么部位的化石，刘东生却要仔细地看上半天。为了苦练“内功”，刘东生有时会到路边的肉摊上看屠夫杀猪，认真揣摩猪身体上的每个部位。此外，他还申请去中央大学生物系做旁听生，扩充专业知识。
　　对待学术问题，刘东生十分认真谨慎，生怕错过每个微小的细节。有一次，杨钟健拿出一件很小的化石标本，只有几厘米长，弯弯的像海虾一样。大家都认不出究竟是什么。刘东生的同事席承藩长期从事土壤地理研究和土壤资源合理利用研究。在交流中，他建议刘东生使用稀酸浸泡从而溶掉钙质的方式进行处理，也正是利用此方法，刘东生发现那居然是一个完整的小动物化石。此后，这种酸碱浸泡的方法也被他用到了黄土研究中。由此刘东生也意识到，认真的态度和正确的方法是奔向成功的有效路径。
　　新中国成立之前，我国的鱼化石研究领域除了瑞典学者史天秀有所涉猎之外，几乎还是空白。而正是在杨钟健的指导下，刘东生对南京五通系中鱼化石、湖南临沣的鲈形鱼类等都进行了深入的研究，填补了我国这方面研究的空白。
　　1947年底，“中国古生物学会复活大会”在南京鸡鸣寺中央研究院地质研究所举行。大会上，刘东生成熟干练地做了关于中国古脊椎动物学方面的报告。此时，他研究古脊椎动物化石才1年多。
　　不久之后，刘东生前往青海民和地区考察，发现了后来被命名为马门溪龙的恐龙化石。
　　
与黄土的美丽邂逅
　　新中国成立之初，我国地质工作者人数不足150人，而且大部分都偏向古生物领域。为了平衡学科研究，满足当时经济发展的需要，很多地质工作者都响应国家号召支持经济建设，刘东生也是其中之一。正在化石领域研究得如火如荼的他，面临了专业上的重大抉择——转型。
　　1950年春天，原中央地质调查所成立了东北地质研究调查总队，刘东生跟随工作队奔赴辽宁清原金铜矿区调查地质矿产。在这里，刘东生之前所学的古生物学知识无处施展，他就向队内的其他专业人员学习，包括那些长年工作在矿上的普通工人。他深知，每个人身上都有值得自己学习的东西。
　　经过一段时间的细致勘查，工作队发现了一处新矿。随后，他们详细地为施工单位绘制地形地质图、设计矿山工程。刘东生意识到，作为一个地质工作者，只要国家需要，再硬的骨头也要啃。只要精神在，自身的潜能和知识储备就会派上用场。
　　1953年，刘东生调至中国科学院地质研究所。1954年8月，刘东生参加了由侯德封、杨钟健、袁复礼和苏联专家帕夫里诺夫共同发起的三门峡第四纪地质综合考察队。也正是在这次考察中，他与黄土结缘，并从此相伴半个多世纪。
　　在三门峡兴会镇，刘东生发现当地老乡所住窑洞的房顶都呈现出一片红色的土和石灰质的结核层，这种学名为“土壤层的淀积层”的结核层成了当地民居天然的天花板。
　　让刘东生感到好奇的是，这种淀积层都是黄土和红色的土相间隔。经过土壤学家朱显谟指点，刘东生得知，这种土壤属于古土壤层，形成于寒冷干旱气候环境的黄土和形成于暖湿气候的红土呈现出夹层交替的状态，这也意味着古代气候冷暖干湿交替。
　　在短短3个月的三门峡野外考察中，三门峡第四纪地质综合考察队采集了大量黄土、孢粉样品、化石标本；测绘了若干地质、地貌图件。而“三门系”（三门峡附近的新生代沉积）地层之上的黄土也让刘东生萌发了借此来解读远古信息的念头。
　　此次科学考察结束之后，鉴于三门峡地区丰富的地质现象，尤其是黄土及明显的新构造运动痕迹，这里成为研究第四纪地质最理想的阵地。
　　时值《中国自然地理图集》开始编制，刘东生提出将中国第四纪地质图（第四纪沉积物分布图)纳入这一地图集的建议，得到地图集编制负责人的支持。
　　这是一项艰巨的任务，要知道，汇集了众多地质界精英的“国际第四纪研究联合会”在1928年成立之初，就准备编制欧洲1/1000000分幅的第四纪地质图，但直到1954年年底中国成立第四纪地质研究室时，也没有绘制成功。而且那时候，世界上也没有形成一套可行的、公认的制图标准、原则及方法。 
　　接下来，刘东生把大部分精力都投入到了中国第四纪地质图（第四纪沉积物分布图）的编制中。经过艰苦的工作，刘东生和他的团队终于做出了第一幅中国第四纪沉积物分布图（比例尺为1∶10000000），并与张文佑、袁复礼、马溶之等人反复商讨，解决了大地构造、新构造运动及土壤地理各图幅之间存在的矛盾。
　　此后，刘东生通过对黄土剖面的系统研究，重建了第四纪260万年以来环境演变的历史，成为迄今全球唯一完整的陆地沉积记录，并可以很好地与深海沉积岩芯、极地冰芯的记录进行对比，从而建立了全球变化理论的国际对比标准。
　　“我们要有个历史的心态看待科研成果。你的某个成果，仅是人类历史长河中特定阶段的一个特定表现而已。我们仅仅在这个阶段、这个地方，有这么一点停留、做出了一点成绩。”对于自己取得的成绩，刘东生谦虚地说道。
　　
平息“风成”“水成”争论
　　在20世纪50年代的地质研究界，关于黄土起源还有争论。
　　中国现代地质学的奠基人之一，德国地理学家、地质学家F·V·李希霍芬是最早对中国黄土进行研究的科学家之一。1872年，他提出中国黄土是风吹来的沙尘形成的，并在著作中专门论述了中国黄土。俄国地质学家B·A·奥勃鲁契夫等人发展了李希霍芬的“风成”学说。
　　中国地质学家从1920年起开始黄土研究。1930年，中国地质古生物学家杨钟健和法国地质学家德日进开展了黄土地层与古生物的研究。他们第一次把中国黄土高原厚达300余米的黄土划分为马兰黄土、红色土A、红色土B、红色土C等4层，并按照其中所含古脊椎动物化石定为现在仍延续使用的第四纪的早、中、晚期。
　　然而，20世纪50年代，苏联专家葛拉西莫夫院士、帕夫利诺夫教授等人在考察后，又提出了中国黄土是由山洪暴发形成的“水成”学说。
　　从此“风成”和“水成”的争论就一直没有停止。
　　“风成”与“水成”，是刘东生对中国黄土认识的开始，也引发了他对这项事业的兴趣。为了解开“黄土成因”的谜团，从20世纪50年代起，刘东生开始带领研究队伍对黄土高原10多条大断面进行徒步野外考察，系统采集和分析了大量的样品，先后完成了黄河中游黄土分布图、中国黄土分布图，以及《黄河中游黄土》《黄土的物质成分和结构》《中国黄土堆积》3本专著。
　　经过调查和研究，刘东生有了最终的判断——我国的黄土已有250万年的历史。刘东生发现，黄土高原的地层、地质和岩性在很大范围内具有相似性和一致性，由此他大胆地提出了黄土高原“新风成”学说，将风成沉积作用从黄土高原的顶部黄土拓展到整个黄土序列。
　　刘东生的这一观点，肯定并发展了李希霍芬等人的“风成”学说：一方面是从时间上，把风成作用从黄土高原顶部黄土（约7万年）拓展到了整个黄土序列（约250万年）；另一方面是概念的扩展，过去的“风成”学说只强调黄土的搬运这一个过程作用，而“新风成”学说则对物源、搬运、搬运时的风力情况、沉积时的环境面貌及沉积以后的变化这些全过程进行了阐述。
　　刘东生提出的“新风成”学说不仅平息了黄土高原“风成”与“水成”的争论，更是为从黄土沉积中提取环境变化信息奠定了基础。
　　
奠定“多旋回理论”
　　1961年在波兰举行的第六届国际第四纪研究联合会（INQUA）大会，是新中国成立以后第一次派员参加的全球性国际会议，也是我国地学界在新中国成立以后进行的第一次国际交流活动，李四光、杨钟健分别担任主任和副主任负责准备此项工作。
　　经过讨论，中国的古人类学成就、北京周口店发现的“北京人”化石、中国的第四纪冰川及中国的黄土被定为参加会议交流的内容。而刘东生正是“中国黄土”部分的负责人。
　　怎样才能把中国地学界的研究成果完美展现？这让刘东生陷入了沉思。在把“中国黄土分布图”“古气候”等选题一一否定后，刘东生决定将黄土研究的成果作为切入点进行论述。
　　当他把《中国黄土》的初稿交给李四光时，李四光提出，将文章中黄土的英文“loess”全部更改为“huangtu”，这种表述方式，也赋予了中国第四纪地质学家、黄土学家更多的独立精神和意义。
　　1961年8月，刘东生和张宗祜提交了凝聚着心血的《中国黄土》报告，这也是中国人第一次在重大的国际会议上介绍中国特色的黄土。报告向国际地质界宣布了黄土—古土壤所揭示的冰期—间冰期多旋回的特点，引发了强烈的反响。可以说，文中展示的“多旋回理论”，是全球环境变化研究历史上的一次重大革命。
　　这是因为，此前以阿尔卑斯山地区的第四纪冰川作用研究为基础，建立起来的“四次冰期理论”，主导了第四纪科学界一百多年的时间。20世纪50年代末，刘东生等人开始对这个理论提出了挑战——在与同事一起撰写的《山西、陕西黄土分布图》中，提出了气候变化的多旋回性，并很快被译成德文，介绍给欧洲科学家。
　　而在《中国黄土》的报告中，丰富的黄土剖面图也向世人展示，地球气候的冷暖交替远远不止4次。这个发现后来也被国际上很多研究证实。
　　可以说，“多旋回理论”诠释了在过去的15万年，黄土高原主要以草原为主，间有树林存在，而贺兰山以东的沙漠，在寒冷时期呈现扩张趋势，在温暖时期则呈现收缩趋势。这一结论，也为今天黄土高原生态建设和东部沙地治理，提供了重要的理论参考。
　　国际黄土研究联合会主席、英国的斯莫利教授曾写道：“1961年的波兰会议是一个重要的转折点。在这个会议上，中国科学家报告了黄土的成果中国科学家显然走在了前面。”
　　1982年，我国正式加入国际第四纪研究联合会（INQUA），中国科学院院士刘东生当选为联合会副主席。1991年，INQUA在中国召开，他又被推选为大会主席，成为世界第四纪科学方面研究的领袖人物。直到1999年，刘东生才以“前主席”的身份结束在INQUA长达17年(1982～1999年)的执委会成员生涯。
　　
破解冰川与黄土的秘密
　　纵观数十年的学术生涯，与“蓝田人”的发现失之交臂，最令刘东生扼腕不已，可以说是他的终身遗憾。
　　1962年，刘东生一行人正在陕西省蓝田县公王岭进行考察，准备收队返回驻地时，刘东生发现了头顶上方一块“古动物”化石。由于天色已晚，他担心借助微弱灯光开掘会对化石造成损坏，无奈之下只能暂时放弃，本想第二天再来一探究竟，但科考队却因其他事情未能成行。
　　结果，就在第二年夏天，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的工作人员在那里的红土层底部，发现了一个老年女性的下颌骨化石，引发了学术界的轰动。后来，著名学者贾兰坡再次在蓝田地区发现了一颗猿人牙齿化石，这也是继北京猿人之后，我国发现的最重要的古人类化石——蓝田人。
　　此后的数10年，这个“疏忽”一直是回响在刘东生耳边的警钟。他写道：“就是因为我少走了那么几步，我没有多花一点力气把它（蓝田人化石）取下来这个教训实在是太深刻了。”
　　为了不让“蓝田人”的遗憾再度重演，在1964年有机会跟随科考队前往西藏境内海拔8012米的希夏邦马峰考察的时候，刘东生毫不犹豫地报了名，并被任命为副队长，这时他已经47岁。带着黄土和冰川到底有何关系的疑问，刘东生出发了。
　　在这次考察中，北京地质学院教师张康富无意中捡到一块植物化石。经鉴定，这是一块仅有200万年的高山栎，这一发现也引发了刘东生及科学界对“青藏高原隆起时间、幅度和阶段”课题的探讨，并为全球气候的变化提供了有力的科学依据。
　　在完成希夏邦马峰科考之后，1966年，刘东生组织并参加了珠穆朗玛峰科学考察，这也为他的黄土研究拓展了更高更远的空间。
　　此前，关于青藏高原隆升的研究，主要集中于地质构造和地球物理方面，而刘东生却独辟蹊径地利用黄土来追溯青藏高原的历史，将固体岩石圈的演化和地球表层圈的演化结合起来。
　　刘东生的黄土研究解释了黄土高原的形成与季风的关系，表明青藏高原—戈壁沙漠—黄土高原是一个成因上彼此相关的系统，其影响还可以延伸到黄河起源、华北平原的起源、黄海和渤海的充填乃至北太平洋海底的粉尘堆积，而青藏高原的隆起是这些现象的原动力。后来，他与中国科学院院士施雅风、孙鸿烈、郑度等学者经过长期努力，将这一地球系统科学的概念发展为地球第三极科学观——青藏高原地球系统科学观。
　　随后他又参加了托木尔峰、南迦巴瓦峰的科学考察，这些研究都使人类对青藏高原的地质研究走向了前所未有的境界。
　　1991年11月，为了更好地完成“八五”攻关项目“南极更新世晚期环境演变”，已经74岁的刘东生不顾反对，在南极进行了为期两个多月的科学考察。“这算不了什么，如果可能，我还真希望到月球上去看看。”面对别人的赞美，刘东生笑着说。
　　2004年，88岁高龄的刘东生出征罗布泊，担任科学考察队顾问。在历时10天3000多千米的长途跋涉中，科考队解开了关于这片神秘土地的一个个谜团。
　　
从克山病到中国环境地质学
　　1967年，克山病开始在黑龙江、内蒙古、陕西等地区不同程度地爆发，当时的医学工作者发现这种病症与地质有关。此时，“文化大革命”中身处牛棚的刘东生也收到了一封来自中央的信函，希望他能够配合地方病防治办公室参与调查。
　　每到一处，刘东生都与研究小组一起挨家挨户地走访调查。西北大学地理系的张保升教授曾经调查过陕西克山病和大骨节病，他认为两种病与地貌有关，也可能与化学元素的流失相关联。而经过分析和研究，刘东生的调查结果也印证了这一论断，并得出克山病是因为土壤中缺硒导致的，大骨节病则恰恰相反，是由人体内含硒量过高引发。
　　通过对这次地方病的综合研究，刘东生对黄土的探索也变得更加“实用”，尤其是其中所含微量元素的分布规律，更是与疾病成因相关联。“一位致力于科学事业的工作者，在自己的奉献中能让百姓大获裨益，没有比这让人深感欣慰和幸福的事了。”刘东生说。
　　随后，刘东生通过多年的调研笔记和积累，仅仅用时7天，就完成了一篇《环境地质学的出现》的论文，并刻成蜡版，油印了上百份寄给有关科研部门和领导。该文明确指出，环境地质学就是研究人与环境相互关系的学科。人类要做到长远的生存与可持续发展，就一定要与地球其他组成部分和谐相处，就要科学地、有计划地保护环境，开发和利用有限的资源。
　　可以说，这篇论文不仅宣告了中国环境地质学研究的诞生，也验证了刘东生“科学研究要学会着眼未来”观点的正确。
　　
谦逊的大师
　　作为运用中国黄土沉积研究古气候的先驱，刘东生在2002年获得了“泰勒国际环境成就奖”，这是世界环境科学领域的最高荣誉，有“环境科学诺贝尔奖”之称。刘东生的获奖，是该奖项设立20多年以来，首次颁给从事古环境研究的专家，更是中国大陆科学家首次获得这个荣誉。
　　“自然界沧海桑田的环境变化在地球上刻下了3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，而第三本书则是中国的黄土沉积。这3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。”在泰勒奖的颁奖典礼上，评审委员会成员科恩教授描述了中国黄土沉积这一独特的地质现象，同时也高度评价了以刘东生为代表的中国科学家在黄土研究方面所取得的卓越成绩。
　　获奖后的刘东生并不习惯被媒体簇拥，他认为，自己只是做了一个普通科学工作者应该做的事情，“没有什么值得惊人的”。
　　2004年2月20日，国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘东生与中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师王永志一起获得了2003年度国家最高科学技术奖。
　　面对地学界同仁的高度赞誉，刘东生表示：“爱因斯坦曾经说，‘对于大自然最微末的部分我也只能谦逊地跟随而已。’虽说我取得了一些成绩，但我知道这是大家齐心用力的结果，我个人却得到国家如此大的褒奖，我感觉到只能尽有生之力继续前行，为我国的地质事业做更多事，才不辜负国家和人民给予的厚望。”
　　2008年3月6日中午11时52分，刘东生因淋巴癌医治无效在北京去世。在热爱他的人眼中，这位几乎一生都在用脚步丈量土地的老人并没有离开，只是开启了一次没有归程的科学考察。
　　
参考文献
　　[1] 白晶. 刘东生传 [M].南京：江苏人民出版社，2009.
　　[2] 朱夕子. 地学泰斗“黄土”之父 [J].中国科技奖励，2004（2）：20-47.
　　[3] 苏梅. 黄土情未了 [J].国土资源，2004（7）：4-17.