中国山水的儿子——记著名地质科学家、中国科技馆首任馆长刘东生院士

王 恒

刘东生(1917.11.22-2008.3.6)是我国著名的地质学家，也是在世界上有影响的科学家。他的学生，中国科学院院士、著名地质学家丁仲礼曾在国家最高科学技术奖终评报告中这样评价刘东生的科学贡献：“风成黄土的大宗师，古气候多旋回学说的奠基人，地球系统科学的开拓者”。刘东生于1980年当选为中国科学院院士，1982、1991、2000年三次荣获国家自然科学奖二等奖，2002年荣获国际泰勒环境成就奖，2003年荣获国家最高科学技术奖和中华绿色科技奖特别奖，2006年荣获欧洲地球科学联合会洪堡奖。

刘东生的学术成果受到国际上普遍承认。他于1987年获澳大利亚国立大学名誉科学博士学位，1991年当选第三世界科学院院士，1996年当选欧亚科学院院士。1991年当选国际第四纪*“第四纪”，是地质年代标志的称谓，一般认为从约260万年前开始一直延续至今，包括“更新世”和“全新世”。第四纪期间，生物界已进化到现代面貌，灵长目中完成了从猿到人的进化。研究联合会(INQAU)主席，是当时重要国际科学学术组织中担任主席的唯一中国科学家。

为弘扬刘东生院士对人类科学事业的卓越贡献，2008年11月3日，国际天文学联合会把1997年10月8日由中国科学院国家天文台施密特CDD项目组发现的第58605号小行星被永久命名为“刘东生星”。

一、报效国家是他一生的愿望

刘东生于1917年11月22日出生于辽宁省沈阳郊区的一个村落，父亲是皇姑屯车站的副站长。他幼年目睹了1928年6月4日的“皇姑屯爆炸案”，亲历了日本帝国主义的侵略。1931年秋，刘东生在天津南开中学上初中，九一八事变爆发，日军占领了沈阳。由于蒋介石实行不抵抗政策，日军很快占领了东三省。

那时，日本在天津“驻屯军”的兵营就在海光寺，位于南开大学、南开中学及南开女中之间。日本兵常在学校附近演习野战、夜战，火光和枪声都能看得见、听得见。日军的便衣队经常打、砸、抢，中国当局也束手无策。刘东生及同学们就是在日本侵略者的直接威胁下学习与生活的。中学毕业回家那天又恰逢1937年卢沟桥“七七事变”，7月28日夜间和29日，南开中学校舍遭日军轰炸，大部分校舍被毁，此后学校停课。国难深仇铭刻于心，心中涌动的仇恨、爱国激情及为多灾多难的祖国刻苦学习的热情，一直贯穿了刘东生的整个学生时代。

父亲曾想让刘东生去美国学习，但他拒绝了。他说：“那么多同学，有的在前方打仗，有的在大后方读书，想以此积蓄力量为抗战出力，我为什么要做祖国的逃兵呢？即便是苦海，我也要和同学们与我们的国家一同承受！”他毅然放弃留学美国的机会，而投奔西南联合大学。他最初报的是清华大学机械系，后受师兄影响和杨钟健文章《论抗战和乡土的研究》的启蒙：“欲爱祖国，必爱家乡，就要懂得家乡的山山水水。”于是他决定转到了北大地质系。这一转变彻底改变了刘东生先生一生的轨迹,从此开始了他以地质科学研究作为报效祖国的航程。

1942年从西南联合大学毕业后，刘东生就与地质科学研究结下了不解之缘。无论是从事矿产勘探和工程地质工作,还是在科研院所从事科学研究工作,或是在大学教书育人，他都是兢兢业业。他青少年时代亲眼目睹到中华民族的屈辱,这始终激发着他为中华民族崛起而奋斗的决心。他在科学上取得的成就,同他具有强烈的爱国之心是密不可分的。

二、地质科学领域的多面手

刘东生是中国地球环境科学研究领域的专家，在这个领域中他是一个多面手。在近60年的研究中，对中国的古脊椎动物学、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，都做出了重大贡献。特别是黄土研究方面做出了大量的原创性研究成果。

刘东生伏案研究

从1949年开始，刘东生进行了铜矿、铁矿、铜镍矿和稀有金属的找矿工作以及水库坝址的勘探工作，并写了不少有关矿产和工程地质方面的科学报告和论文，对我国金属矿业的发展做出了贡献。

1954年，刘东生参加了黄河中游水土保持的科学考察工作，对黄土成因及其特性做了系统的研究，他还编制了200万分之一中国黄土分布图，50万分之一黄河中游黄土分布图。他用数学方法对黄土的搬运与沉积进行模型研究，论证了黄土是一个具有独特古气候意义的地质建造，这为黄土的洲际对比和全球性黄土成因的研究工作奠定了基础。对黄土成因的探讨，还为研究黄土的力学性质、黄土的湿陷性以及黄土的地下洞室、桥涵、高坝等抗压性能提供了科学依据，具有重要的实际意义。

1964年，刘东生攀登了希夏邦马峰，在海拔5900米冰川旁捡到一块阔叶树的树叶化石。通常阔叶树在藏东南生长在海拔3000米处已是上限，但这块化石却出现在高于这个上限一倍的高处。当时国际地学界认为青藏高原的高度久已存在，但它隆升的时间并没有作为问题提出。经鉴定这块化石属于高山栎，年龄仅有200多万年！这意味着：青藏高原的强烈隆升是晚近的事件，而且在200多万年中，上升了3000米！他此后对青藏高原隆起时间、幅度和阶段的探讨，对青藏高原隆起的研究，为全球气候的变化提供了有力的科学依据。

克山病很大程度上与当地的土壤有关系，刘东生首先调查病区的水土。1969年在陕西等地调查中发现，在黄土高原一些地势较为平坦的地区基本没有克山病；在沟壑纵横的地区，克山病的病例就很多。这表明克山病与水土中的微量元素有关。后来他和同事们进一步研究发现，水里缺少硒元素是克山病发生的原因。刘东生将研究成果发表在《环境与健康》，它宣告了中国环境地质学研究的诞生，这对我国环境保护科学的发展和机构的建立起了积极作用。

他还发现罗布泊地区的雅丹地貌并非是以往认为的单纯的风蚀平行糟谷，而是在洪水作用基础上再经风的侵蚀作用最后形成的，属于“复合类型”。

三、把黄土看成自己的生命

“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。20世纪50年代初，周恩来总理请一位日本记者讲环境问题，给刘东生的印象非常深。总理提出要重视环境问题，他就从单纯的地质研究转向地球环境研究，开始了与黄土的不解之缘。

刘东生曾经这样形容自己：“我就像侦探一样研究黄土，只有不放过任何细枝末节，才能找到隐藏的线索而真正深入其实质。”

他选定了黄土高原作为研究全球环境变化的窗口。他相信，黄土高原在搬运的过程中，就把当时的环境信息埋在黄土深处。他要依靠科学，把这些信息从地下“挖”出来，为此首先要搞清楚黄土高原是怎么形成的。科学界历来有“风成”与“水成”两种说法，“风成”说认为黄土是由风把沙漠中的沙粒搬来形成的，而“水成”说认为黄土是由洪水搬运而来。他率队穿越黄土高原，从南到北，从东到西，完成了对10条大约1000多公里的剖面的研究。经过大量的野外考察和实验分析，他提出了有重要突破的“新风成说”。把风形成的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。望着黄土高原剖面那如同“三明治”般层层叠叠交替的红、黄土层，刘东生认为，红色应该代表温暖湿润的环境，黄色代表干冷的时期。因此，黄土高原的多土层告诉我们，地球气候冷暖交替过很多次。20世纪初，欧洲科学家在研究冰川沉积物中发现有四次冰期和非冰期的冷暖交替，提出了四次冰期理论，也叫“旋回理论”。刘东生的发现把这一理论发展成“多旋回学说”。这个发现其后被国际深海沉积物研究所确证。这些黄土的剖面成了“世纪年轮”。他以科学家的严谨，告诉人们大自然本来的面目；用科学的语言，描述了黄土高原的沧桑巨变。

2002年，刘东生因黄土与环境研究的成果获得了环境科学领域相当于诺贝尔奖的“泰勒国际环境成就奖”。评委会成员科恩教授在颁奖词中说：“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。”

刘东生的理论打开了地球气候的天书——黄土，被认为是全球环境变化理论的重大革命。

黄土这本天书每年能积累0.1毫米，10年1毫米，100年1厘米，1000年10厘米，1万年1米……到现在，黄土高原上最厚的地方已经深达250米，也就是说，黄土高原已经存在了250万年。从地质上讲，我国北方的干旱史也有250万年了。

古环境的温度、湿度、水文、植被等演变过程和周期规律，对认识今天以及未来环境和气候具有重要意义。近数十年来我国沙尘暴频繁发生，除了人为破坏地面植被等原因，是否与自然界周期性干旱气候演变有关？这需要以大跨度的自然历史演变及其规律作为研究背景。刘东生认为：“研究过去是为了找到更加美好的未来，不能对未来有所作为，就失掉了科学研究的意义。”

四、老老实实的科学人

与刘东生同事多年的地质科学家们亲切地称他为“超级老头”。这位 “超级老头”一生基本上都是在科学考察中度过的，他攀登过希夏邦马峰，考察过川藏公路波密段的泥石流，综合考察过黄河中游水土保持的情况，担任过中国珠穆朗玛峰登山科学考察队队长、中国托木尔峰登山科学考察队队长、全国食管癌病因综合考察队队长，他还曾担任过中国科学探险学会主席。

他高山考察的成果为征服险峰、探索我国的高山资源积累了丰富的资料，也填补了我国在世界高山考察史方面的空白。

1970年代，刘东生先生在托木尔峰考察

人们这样描述刘东生的一生：29岁，去了三峡；37岁，去了三门峡；46岁，去了川藏；49岁，去了喜玛拉雅山；53岁，去了黑龙江克山；60岁，去了新疆托木尔峰；73岁，去了南极；79岁，去了北极；86岁，去了南海……2004年5月，在荣获国家最高科技奖之后不久，他以87岁的高龄，又去了罗布泊。

1991年刘东生在南极长城站

刘东生的科学成就是在苦干实干中得到的，也是在巧干中得到的，更是他在考察中实事求是、不放过每一个细节得到的。他认为掌握第一手资料是最重要的。

刘东生的很多论文都是在考察现场，吃着咸菜馒头，翻阅着自己几年来看文献资料随手做成的活页卡片笔记写成的。5000多字的论文《环境地质学的出现》就是他在克山病考察现场，花了一个星期的时间写出来的。他从黄土高原平坦的地区与沟壑纵横地区的差别发现了克山病的根源；他从在海拔5900米冰川旁捡到的一块阔叶树的树叶化石，发现了青藏高原的强烈隆升是晚近的事件，而且在200多万年中强烈地上升了3000米！为后来科学家们对青藏高原隆起的研究，也为全球气候的变化提供了有力的科学依据。

2001年刘东生在青藏高原考察

与刘东生一起生活了半个世纪的老伴胡长康道出了刘东生成功的秘诀：“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。”

这就是一个“超级老头”成功的秘诀。

刘东生总是把自己的成就归功于集体的力量。他说：“我1954年开始研究黄土，这50多年的岁月使我感觉离不开黄土，但是更让我离不开的是和我一起工作的这些同志们，他们使得我们国家的黄土研究真正地能够形成科研上的一股力量，还能够真正地做一些事情。”

伴随一个又一个研究成果，他荣获的奖项已经不胜枚举。不过，他始终认为自己的成就离不开集体的力量。当他荣获国家最高科学技术奖后，首先对科技界同行们表示感谢：“你们在过去几十年里对我的教诲，对我的工作给予支持、帮助和合作，是今天我们取得一点成绩的重要基础。荣誉属于大家。”他真诚地表示，一起共事的同事和同行是他“人生里头不可缺少的一部分”。

刘东生十分重视人才的培养和发挥团队精神，正如他在获得泰勒奖时受到的评价：“刘东生博士不仅在诸多基础科学领域做出了卓著贡献，也在激励和培养中国年轻一代科学家方面做出了具有重大影响的贡献。”多少年来，刘东生言传身教，培养了大批研究人才，现已成为科研战线的中坚。中国黄土的几代研究者与他们所研究的黄土年代，呈现一个有趣的序列：刘东生基于黄土建立了250万年来最完整的陆相古气候记录；此后，刘东生的学生丁仲礼等人把它推到600万年至800万年前；再年轻一辈的郭正堂(地质学家，中国科学院院士)等人更是追溯到2200万年前。

刘东生有着高尚的品德和极为谦虚的作风，无论是讨论工作问题还是学术问题，他从来都是用商量的口气。遇到有分歧时，他总是认真地考虑别人的意见；能够协商解决的，他绝不会坚持自己的意见。不过原则问题他也不会让步，但是态度总是非常和善的，从来没有发过脾气。在工作中一旦有了不足和过失，他总是首先做自我批评。

任中国科协书记处书记时，刘东生负责分管中国科技馆，组织生活就在科技馆的一个支部，笔者是这个支部的书记。每次支部开会，刘东生都会提前半小时到达。如果因为有重要的事情不能来参加，他一定会事前打电话请假。在支部大会上他总是很认真地听取大家的意见，经常检讨自己的工作和思想。他那诚恳、谦虚的态度，如果你不认识他是绝对不会想到他就是世界著名的科学家，而把他当成一个和蔼可亲的长者。

刘东生的作风给大家留下了深刻的印象，他的学生韩家懋则说：“老先生的经历、思想、学术和品德都是一个整体，否则，成就不了今天的他！”

他的同事说：“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。”

五、中国科技馆的奠基人

刘东生于1982-1995年担任中国科技馆馆长，是中国科技馆的首任馆长。当时他已经担任了许多职务，但是科技馆的工作始终在他的心中占有很重要的地位。他认为，科学需要与公众对话，科学在未来能够融入我们国家的文化中成为一个新的文化；一个新的文明，广泛地展开交流是非常重要的。而科技馆正是展开这种交流、对话的地方。

刘东生担任馆长时，中国科技馆正在初创阶段，面临着很大困难，特别是社会上有一部分人要求停建中国科技馆。刘东生和中国科技馆筹建委员会主任茅以升院士一同抵住了这个压力，使中国科技馆得以生存和发展起来。

刘东生深知要办好科技馆，首先要提高科技馆工作人员的素质。他充分认识到培训工作人员、提高他们业务水平的重要。每次出国访问，他都会在参观科技馆和各类博物馆时，与相关人员交流，拍摄有关展品照片，回国后向大家介绍、讲解。从办展览的基本思路、展品设计、展示方式等方面给予切实指导。他一再提醒大家既要借鉴、汲取国外经验，又要结合中国实际情况，才能建设一座具有中国特色的高水平的科技馆。

刘东生非常注意科技馆的理论建设，在中国科技馆筹建初期，他就十分重视科技馆的形成和发展的研究。他在《刘东升谈科技馆》*发表于《科技馆》杂志1987年第2期。一文中首先提出了世界科技博物馆发展三个阶段的论断，他提出，18世纪欧洲文艺复兴之后为第一阶段，19 世纪可称为科技博物馆发展的第二阶段，20世纪可以称为科技博物馆的第三阶段。这一论断对研究科技馆的发展和定位起了指导的作用。人们知道了现在要举办的科技馆具有什么性质，它在历史上的作用是什么。笔者在他的鼓励和支持下做过一些这方面的研究，取得了一些成果，都是受到了他的启发才有所认识的。应该说刘东生是科技馆理论研究的奠基人。他对科技馆的展示手段也有很深入的研究。他在《自然博物馆的表现艺术》*发表于《科技馆》杂志1988年第4期。一文中，详尽地分析了科技博物馆展示方法的演进过程，为科技馆的展示手段的研究和不断进步提供了方向。

笔者曾经问过刘东生，你的工作那么忙，怎么会有时间专门研究科技馆的历史和发展，而且细致到具体的展示方法。他很谦虚地说：“我的工作谈不上研究，只是我的心里总是装着科技馆，我在研究其它学科时，也会想到科技馆。在国外开会、讲学时也会抽空去那里的科技馆、博物馆看一看，看的时候我也会想到中国科技馆，他们有哪些地方值得我们学习，我一定要记下来。”凡是和刘东生交谈过的同志都会深切地感到，他对科技馆的关怀不是停留在嘴头上的，而是发自内心深处的。

刘东生院士离开我们已经10年了，他的音容笑貌一直留存我们心里，他的人格魅力和敬业精神永远鼓舞我们前进。可以告慰他的是,他开创的各项事业,在他的培养下都有了接班人，他开创的事业将会蒸蒸日上，在新的时代展现宏图。