






摘? 要? 從科學精神與人文精神交融的角度,考察著名科學家李四光人文素養的方方面面:從他的科學隨筆論述他滲透于科學素養的哲學素養、藝術素養、文學素養、歷史素養,并以地質力學的“構造控油論”為例,說明他的遠見卓識和高尚人品。
關鍵詞? ?李四光 科學隨筆 地質力學 構造控油論
中圖分類號? ?N092: P5
文獻標識碼? ?A
2019年是我國卓越的科學家李四光先生誕辰130周年。本文通過李四光的科學隨筆,考察他人文素養的幾個方面,以表達對他的深切懷念之情。
一? ?“金鼎隨筆”中的《穿過地平線》
——李四光的科學隨筆
1998年,筆者讀到一本由馬勝云(1930—2019)選編的李四光教授隨筆作品集《穿過地平線》(圖1)[1]。該書是百花文藝出版社編輯出版的“金鼎隨筆叢書·自然科學家輯”中的一本。金鼎隨筆的寓義在于:“金鼎”乃古代鑄造精品,屬自然科學范疇;“鼎文”為古代文字精粹,屬人文科學領域。叢書本意是借此分別收集自然科學家和人文科學家的隨筆出版。不過看了《穿過地平線》,筆者倒有“鼎”與“文”熔鑄為一體之感,文集是自然科學與人文科學交叉滲透的作品薈萃。
李四光(1889.10.26—1971.4.29)是我國卓越的科學家,他在地質科學上的杰出成就和對中國地質事業的巨大貢獻,及其政治素養、道德素養和科學素養,早為人們所熟知,受到黨和國家的高度評價。然而,關于李四光的人文素養卻鮮為人知。《穿過地平線》這本文集,恰好彌補了這個缺憾。編者馬勝云先生曾是李四光教授的學術助手,后任李四光紀念館館長,也是筆者認識的地質力學研究所老朋友之一。筆者深知他掌握有關李四光的豐富文獻資料,對李四光的學術思想頗有研究,因此非常勝任文集的選編(令人悲痛的是馬勝云先生前不久不幸逝世)。由于對李四光學術思想的研究興趣,這部文集的絕大部分文章,筆者曾多次研讀過。現在重讀這些論著,仍愛不釋手,頗有溫故而知新的心境。它使讀者從一個新的視角看到這位科學巨匠的廣博知識與治學精神,高雅文采與完整人格。對李四光的人文素養,筆者曾做過簡略的記述:
他具有廣泛的知識,富于理論感和歷史感,見多識廣,博古通今,頗有文學藝術的修養。他寫的科學論文,不拘一格卻行文嚴謹,讀來毫不乏味;寫的科普作品,文字生動,讀來興趣盎然;寫的詩,形象感人,可惜只留下寫有“石跡耿千秋”佳句的《悼子元》一首。他還是個熟練的小提琴手。[2]
現在從《穿過地平線》中的隨筆小品,人們可以對李四光的人文素養作更深刻的了解了。編者給這本文集取名《穿過地平線》,也意味深長。在某種意義上,“地平線”是巖石圈與智慧圈的分界線,亦即自然與社會或者地文與人文的交匯線。不過以往通常把地平線之下的地質及自然現象看成科學的對象,而把地平線之上的人文及社會現象視為文化的范疇。可謂科學與文化壁壘分明。從這本文集,可以看出這位地質學家總是以“穿過地平線”的眼光,在自然與人文的交匯線上,把科學與文化結合起來進行考察。
例如,在《科學工作的幾個基本問題》一文中,他從一個時代或一個國家的文化特色講起,認為“一代的文化,包括當時人類社會最高的理想和現實的表現”及“科學的發展與人類現今實際的生活狀況,確有息息不離的關系,從這種密切而且普遍的關系著眼,我們似乎無妨說科學便是現代文化的特征”[3]。他從科學文化的角度,強調科學工作需要有勇氣和毅力這樣的心理基礎和科學精神,才能無所忌諱,不畏壓迫;科學以求真實為最高目標,而認識真實與否,全靠認識“精”和“確”的程度。由此,他展開了關于長度、時間和質量三個基本單位的論說。
又如,在《風水之另一解釋》演講中,李四光對人們迷信“風水”這一人文社會現象,投以科學一瞥,從自然環境對人生的關系角度考察“風水”。他指出:“近年來科學的范圍漸漸擴充。什么黑暗的地方,我們也要用科學的光來照它一照。”[4]接著,他對“風水”重新加以正確地界說,并與從前風水先生關于風水的種種迷信活動和神秘說法加以區別。他將人類所處的環境概略地分為:人與物的關系——自然環境;人與人的關系——社會環境,并具體分析了自然環境對于人生的種種關系。這恐怕是最早論述風水與環境的一篇文獻。
總之,李四光的這部金鼎隨筆作品,穿過了自然與人文之間的地平線,跨越了科學與人文之間的分界線。它既是科學隨筆,又是文學隨筆,是科學與人文結合的隨筆精華,樹立了科學精神和人文精神融匯的典范。
二? ?大連蓮花狀構造的發現——李四光的哲學素養
1956年夏天,在周恩來總理的精心安排下,李四光到避暑勝地大連濱海療養。一天,他路過馬欄河橋,向海邊一座山峰望去,偶然看到南面一個形態奇特的山峰,一道一道的山梁呈弧形旋上山頂。這是怎么一回事呢?為了揭開這奇特山峰的奧秘,他從北京召來學術助手一塊考察。他們頂烈日,攀懸巖,對大連白云山莊周圍的山巒進行了詳盡的踏勘和觀測。從山頂鳥瞰全貌,只見道道山脊和條條溝谷相間展布,環抱著中央高地,就象蓮花花瓣圍繞著中心蓮蓬一樣。經過多次詳細考察,終于弄清這是一次地殼旋轉運動造成的一種地質構造體系,波及范圍1公里,全部都發育在中元古界長城系石英巖中。李四光把這種構造的新類型,命名為“蓮花狀構造”(圖2)[5]。
蓮花狀構造的發現,是李四光創建和發展地質力學中的一個小事例。但一滴水也能折射陽光,它反映了李四光有著敏銳洞悉客觀現象的科學觀察力和深刻揭示現象本質的科學抽象力相結合的哲學素養。
李四光重視理論思維和哲學修養,注重閱讀哲學理論著作,發揮理論思維方法在科學發現中的作用。早年他曾讀過英文版的恩格斯《自然辯證法》。從他1950年回國到1952年間,集中閱讀了《實踐論》《矛盾論》和《自然辯證法》等馬克思主義哲學原著。他學習哲學原著有兩個基本特點:
一是總結科學思想發展,借鑒歷史經驗。在《科學的中心思想在怎樣轉變》[6]一文中,他系統地總結了近代自然科學的思想發展,通過分析支配科學的中心思想演變,認識到一度支配科學的中心思想的機械主義雖然促進過科學的發展,但隨之又把科學引入死胡同,只有辯證法才是引導科學走上坦途的正確思想。
另一個基本特點,就是把哲學一般原理體現到自己工作中,“通過地質工作者特殊的實踐道路,由淺入深,一點一點地體現出來”[6]。他確信這是減少和糾正科學中的錯誤和偏向的最有效途徑。他說:“學了以后,有時值得自己問一問,我們所了解的那些,究竟有多少仍然屬于書本上的教條,有多少已經形成了我們工作的一部分?” [6]這個重要結論看來很尋常,而他卻是通過自己地質科學實踐的漫長過程中領悟出來的。
地質工作的首要特點是必須以野外地質實踐為基礎。學地質的,必須到大自然中去精讀自然書。李四光在《讀書與讀自然書》一文中談到:
什么是自然?這個大千世界中,也可以說是四面世界(four dimensional world)中所有的事物都是自然書中的材料。這些材料最真實,它的配置最適當。如若世界有美的事,這一大塊文章,我們不能不承認它再美沒有。[7]
在北大地質系從事地質教學中,他就特別強調野外地質實踐,讀自然之書[8]。他認為書是死的,自然是活的。學習書本知識,是為讀懂大自然書做的準備工作。只有能讀自然書,才算是真正做自己的學問。學地質的,不到大自然中去精讀自然書,是不可能培育成材的。李四光除了在課堂和實驗室教導學生外,還常帶領學生到野外實地考察,著重培養學生實際工作能力。
他的學生、后來成為著名區域地質學家和巖石學家的王恒升(1901—2003),曾回憶跟隨李四光老師在野外地質考察的情景,還穿插幾則軼聞趣事。有一次,李四光帶領王恒升等同學到野外實習,臨返校的前夜,發現一個很貴重的精密羅盤儀忘在山頭了,李四光為此寢不安枕。王恒升在第二天凌晨,只身踏著拂曉月光,跑了一二十里路,爬了幾百米山頭,找到了羅盤儀。李四光和同學們正準備踏上歸程之際,見到王恒升找回來的心愛寶物,對王恒升更加賞識。1924年他和同學們在李老師率領下到三峽進行地質實習,途經武漢,見一個英國水兵坐了中國人力車,卻不給錢,反而毒打車夫,李四光立即上前揍了英國水兵幾拳,還狠狠教訓了一通。這個英國水兵見李四光師生人多勢眾,只好狼狽逃走。王恒升對李四光老師為人更是佩服不已,后來幾十年間,李、王師生情誼極深。1934年王恒升留學瑞士,恰好趕上李四光到英國講學,途經瑞士,于是又跟隨李四光一起考察阿爾卑斯山的冰川(圖3)。李四光對這次現代冰川的考察,為后來考察和鑒定廬山第四紀冰川遺跡,奠定了堅實的基礎。
三? ?小提琴曲與協和山脈——李四光的藝術素養
記得1999年在大連理工大學人文社會科學學院舉辦的李四光學術思想報告會上,筆者曾首先請藝術教研室的老師演奏了一首小提琴協奏曲《行路難》(圖4),為會議揭開了序幕。《行路難》的作曲者,就是地質學家李四光。這首小提琴曲一下子把與會者帶到李四光作曲的那個時代,也使與會者領略到一位卓越科學家的音樂素養。
該曲譜首次刊于《音樂藝術》1995年第2期首頁,《穿過地平線》文集的插頁也登載了這首曲譜。曲譜手稿現藏于上海音樂學院圖書館。該院中國現代音樂史教授陳聆群于1990年3月發現了這份樂曲手稿,經考證認為這是我國第一首小提琴獨奏曲。
《行路難》這首小提琴曲,是李四光于1920年接受北京大學校長蔡元培先生(1868—1940)的聘請,從英國回國途經巴黎時譜寫的。回國后,他把樂曲手稿交給了音樂家蕭友梅教授(1884—1940),請他予以校正。后來手稿一直由蕭友梅保存著。上海音樂學院著名作曲家、小提琴協奏曲《梁祝》作者之一陳綱教授認為:“最可貴的是樂曲立意深邃,行路難,這真是中國知識分子苦難歷程的一個大概括。”樂為心聲。這首樂曲的曲調與其曲名是一致的,行路難,可謂一語雙關:其低沉的主調卻帶有亢奮強音,起伏交錯卻伴隨奔放向上的旋律,不獨形象地表現了地質學人爬山涉水、考察地質的艱苦路途,而且更鮮明地抒發了知識分子在舊中國黑暗的社會環境中掙扎求索、追求光明的苦難歷程與心境。從這首樂曲譜寫的背景看,它確實反映了辛亥革命成果被袁世凱竊取后,李四光于1913年再次出國留學,到1920年回國這7年間個人與國家的命運。因此,從這首小提琴曲的奔放旋律,可以領悟到唐代浪漫主義詩人李白(701—762)的詩作《行路難》的意境:“行路難,行路難;多歧路,今安在?長風破浪會有時,直掛云帆濟滄海!”
這里著重要講的是李四光的音樂藝術素養。他不僅小提琴拉得好,而且還創作了意境雋永的小提琴曲,顯示了這位地質學人的高度藝術修養。這點,當時北大傅斯年先生(1896—1950)就曾經談到過。1919年李四光接到蔡元培邀請電函后,曾向從北大到英國訪問的傅斯年詢問北大情形。傅先生給蔡元培校長的信中談道:“李君與丁君乃英學界之‘兩科學家’,不特學問大家佩服,即學問以外的事,也是留英的精粹。他們所學的科學,真能脫離了機械的心境而入藝術的心境。”“李君平生,不僅學者,更是義俠之人,此間的留學界很多稱道。”[9]信中提到的“丁君”,系丁燮林(1893—1974),與李四光一同留學英國伯明翰大學,1920年又一同受聘于北大,任物理系教授,后又任中央研究院物理研究所所長。他有戲劇表演天賦,且擅長戲劇寫作,以至于最后棄科從藝、轉理于文,成為專業劇作家。其劇作構思新奇,語言風趣,頗有輕松幽默的風格。中華人民共和國成立后曾任文化部副部長,對外文委副主任等,改名丁西林。李四光和丁燮林,在同一大學留學,是同學又是摯友,一個學地質,一個學物理,一個善音樂,一個會作劇,稱得上科學素養與藝術素養融為一身的一對才子。
其實,世界上許多科學精英都有一定的藝術修養,如愛因斯坦(A. Einstein, 1879—1955)、普朗克(Max Planck, 1858—1947)酷愛音樂,巴斯德(Louis Pasteur, 1822—1895)、羅蒙諾索夫(М.В. Ломонов, 1711—1765)擅長繪畫。對科技工作者來說,懂點藝術,會點音樂或繪畫,不僅可以調節緊張科研工作的心理情緒,充實自己的閑暇生活,而且有助于形成獨特的審美意識,激發思維的想象力,以至同自己的科學活動產生共鳴。我們很難說李四光的音樂藝術素養對他的研究工作產生多大直接影響,但科學和藝術都包含美的因素,自然美與藝術美存在某種共性,卻是無法否認的。李四光不僅承認自然美,也善于發現自然美。他經常講到地殼運動有如大海波浪起伏之自然美。周恩來領導下的《新華日報》曾報道他在1945年重慶所作的一次學術報告:“李先生給了我們每個人一種詩人的想象:如果我們能有一萬年或兩萬年的壽命,如果站在一個極高的地方,同時我又有銳利的眼睛可以看到很遠很遠,那么,就可以看見山丘陵地便如大海波濤似的起伏波動。”這和抑揚頓挫、優雅舒展的提琴曲,不是一樣美么!你看,橫亙中國大陸東西向的天山—陰山、昆侖—秦嶺和南嶺山脈三條緯向構造帶,時隱時現,等距分布,壯哉美哉!
C. G. 達爾文(C. G. Darwin)①曾指出地球上存在環繞緯度的協和山脈,用協和函數(球函數)可以得到數學解,經李四光考察得到證實。這些協和山脈即緯向構造帶的緯度間距為8。,竟和“8音律”有驚人的相似。這簡直是地質年代造山運動協奏曲的絕妙產物!有趣的是,英國化學家紐蘭茲(J. Newlands, 1837—1898)曾用“8音律”描述元素周期性,而8個元素組成一個周期的奧妙在于每一周期各元素原子最外層電子數皆不超過8。現代管理學研究表明,每一管理層次直接管理的人數以最多8人為效率最高。自然、社會和音律,竟是如此和諧美妙!難怪當今人們那么喜好“8”,但不要迷信圖吉利的“8”(發)。
從思維類型的角度看,科學注重抽象思維,藝術偏向形象思維,而這種差異又同人腦兩半球的分工相關。因此,科學與藝術的結合,有助于發揮大腦的整體功能,把抽象思維與形象思維結合起來。李四光地質力學關于構造體系的型式劃分,如山字型構造、多字型構造、蓮花狀構造等,正是創造性地將邏輯思維和形象思維統一于地質實踐的結果。
四? ?悼子元詩與南嶺山脈——李四光的文學修養
1943年,李四光在《地質評論》,上發表了一篇論文,題為《南嶺何在》。在文題下寫有一首《悼子元》的五言詩:
崎嶇五嶺路,嗟君從我游,
峰壑隱復見,環繞湘水頭;
風云忽變色,瘴厲濛金甌,
山兮復何在,石跡耿千秋。[10]
此文系地質學界為悼念受迫害而患重病去世的地質學家朱森(字子元,1902—1942) (圖5)而出的專輯文章之一。1941年夏,朱森當時在陪都重慶任中央大學地質系主任,兼重慶大學教授,他在野外帶學生實習時,兩校均送平價米到他家,被人誣告重復冒領,當時國民黨政府教育部不問緣由而通令記大過處分。朱森一生清廉,遭此不白之冤,讓他胃潰瘍舊病加劇,于1942年7月6日救治無效逝世,終年40歲。
李四光借此文回憶南嶺考察情景。南嶺山脈作為長江流域和珠江流域的分水嶺,在地理上的存在毫不成問題,然而從地質構造看仿佛沒有著落,這是怎么回事呢?為揭開南嶺地質構造之迷,1932年他率領其學生與同事朱森等一行7人到南嶺考察。此行一路翻山越嶺,常遇毒蛇猛獸,沿途人煙稀少,飲食困難,時值嚴冬,艱苦備嘗。但朱森不畏艱辛,認真觀測,結果因勞累落下慢性胃潰瘍病根。此次受重慶國民黨政府迫害,致使朱森氣病交加,不治而死。李四光為紀念朱森之死,將一?(ting)科化石新屬命名為“朱森?”,并在《南嶺何在》一文題頭寫下那首悲壯的詩篇。
李四光曾寫過不少詩,僅留下這一首。僅這首詩就足見其高深的文學修養。這不僅表現在他的詩作與隨筆上,而且還突出地反映在他的學術論著上。他寫的論文,文字優美,尤其在題目、導語和結語上下功夫。像“南嶺何在”這樣的論文題目,為數不少,而在學術界卻不多見。這類文題稱得上畫龍點睛之筆,獨具匠心,而且語義雙關,帶論戰性味道。如《受了歪曲的亞洲大陸》一文,題目不只是強調了亞洲大陸扭曲的地質構造格架,還批評了歐美學者對亞洲地質構造的曲解。這篇論文最后對全球地殼運動的趨向所作的結論,也意味深遠:
我們的結論是:隨著地球旋轉加快,亞洲站住了,東非、西歐破裂了,美洲落伍了。[11]
有些論文,帶有散文寫作的風格,猶如文學作品,讀來賞心悅目。最典型的論文,莫過于《冰期之廬山》這部關于中國第四紀冰川的經典著作。李四光以半文言文的語言進行寫作,在論文開篇便對冰川現象做了精彩的描述:
溯自原人入世(即第四紀之初期),地球各處氣候,顯有劇變。時而嚴寒,時而溫暖。當嚴寒時,兩極冰蓋擴大,不分海陸,或埋沒于冰雪之中。而在現今之溫帶及熱帶地域,雪線亦有下降之象。于是山高而積雪較多者,亦為冰雪所掩覆。久之凝結而為冰床,隨山谷之形勢而流注,是為冰川。[12]
在敘述了探求中國冰期冰川的過程后,他寫道:
冰川現象,成立伊始,問題繁多,簡而言之中國第四紀地質史,由此另開一幕。詳詰以研求之,庶能盡科學之意義。然行遠自邇,由簡入繁,乃治學自然之程序。……若夫闡明全國冰期之經過,及全世界冰期之所由發生,則有待于地理、地質、古生物、人類、氣象及大地物理專家合力為之,庶可睹其大成焉。[12]
看李四光的論著,很少見到一般學術論文的枯燥語言和死板定義,但遣辭造句卻甚嚴謹。閱讀它,既是科學享受,又是文學欣賞,既學到豐富的科學知識.求真的科學精神和創新的科學方法,而且學到漢語言言簡意賅的表達能力。你不能不生贊美中華民族優秀文化傳統的愛國情懷。
讀李四光的書,你常常會發現他在闡明科學命題之后,用精粹的語言揭示問題的真諦。尤其是他的科學隨筆與科普作品,講科學而發議論,與某些一味介紹科學知識而不見思想的科普著作顯著不同。他的許多話,凝練精辟,真稱得上金鼎之言,警世佳句:
不懷疑不能見真理。所以我很希望大家都取一種懷疑的態度,不要為已成的學說壓倒。
真正講學的精神,大概用一句話可以包括,那就是為真理奮斗。
真理,那怕只見到一線,我們也不能讓它的光輝變得暗淡,我們要繼續戰斗。
作科學工作最使人感興趣的,與其說是問題的解決,恐怕不如說是問題的形成。
先易后難,先肯定既知,再進一步去追求未知,就工作程序來說,是較為合理的。[13]
筆者在這里摘引這些語錄,是想說明李四光首先是一位科學巨匠,同時又是一位語言大師。他的文學修養和語言表達能力,加強了他科學觀點的思想內涵,提高了科學創見的感召力。筆者覺得這特別值得青年知識分子、大學生和研究生學習。筆者在審閱一些研究生的學位論文或批閱課程論文時,常常看見詞不達意、語句不通,甚至錯別字滿篇的現象,至于論文結構松散,邏輯不嚴者更是為數甚多。這就是為什么現在要加強大學科學文化素質教育,倡導理工文滲透的緣由所在。
五? ?治亂周期與地質滄桑——李四光的歷史素養
1932年,李四光發表過一篇文章《戰國后中國內戰的統計和治亂的周期》(圖6),為祝賀蔡元培先生65歲而作。該文用統計方法定量分析了中國進入封建社會后的治亂周期現象。此文頗有歷史趣味,開創了我國計量史學(quantitive history)或歷史計量學(cliometrics)的先河。
該文依據統計曲線所顯示的結果,把中國歷史分為三個大治大亂的大周期,每一大周期又包括若干小周期。每一大周期時間大致相等,平均周期約830年。從戰國混亂經秦統一中國,出現西漢東漢隆盛,到晉末,為一循環周期;由南北朝混戰經隋短暫統一,出現前后唐文治武功,到元末,為又一循環周期;明初以來,開始了新的大周期。每一特長周期內,都有大型土木工程與生產力的大發展而出現相對穩定的長治久安局面,其后便是異族入侵中原,而導致頻繁的戰亂。
這個定量統計結果,在一定程度上反映了漫長的中國封建時代治亂周期現象,而且同我國歷史上秦漢、唐宋、明清三個時期三次生產力的大發展的事實大致相吻合。以往人們都知道,中國歷史上往往是農民起義導致朝代更替,每一新生王朝的開國明君大都勵精圖治,使生產力得恢復和發展,出現王朝盛世,但幾代之后便腐化墮落,橫征暴斂,王朝衰敗大亂,由此形成歷史上或長或短的治亂周期。而李四光的歷史統計結果屬于超長歷程的治亂周期,尚屬首次。對此,至今鮮有史學家知道,更談不上史學家的認同。
李四光自己也認為“這一篇冒險的文字,只是根據過去的若干事實,提出一個歷史上的問題,問題本身能否成立,還得待歷史家的考證。如若周期的現象,果能確定,我們才能進一步研究周期發生的原因”。他還認為,“即令周期律過去可以適用,我們不能無條件的說可以適用于未來”。最后,他指出:
人類的歷史,是人類創造的,中國人的運命,畢竟在中國人手里。認清了歷史的趨勢,今日如何突破歷史的束縛,便有待于今日中國人的努力,和世界的環境。[14]
筆者以為這篇論文的價值,不只提出了重大的歷史問題,還在于第一次把數學方法引入中國歷史學領域,成為我國第一篇計量史學論文,這顯示了李四光豐富的歷史知識、高度的歷史素養,以及熟練的數學功底;當然,作為地質學家,當時他尚不了解歷史唯物主義的思想與方法。今天我們可以從生產力與生產關系、經濟基礎和上層建筑的矛盾運動,來解釋和揭示歷史大周期或小周期發生的主要原因。但李四光用數學語言描述歷史現象的方法,給人耳目一新,今天仍可作為歷史研究的輔助手段,甚至給某些歷史觀點或結論以數量支持。可惜,這篇文章至今并未引起歷史學家們的注意。
有趣的是, 2019年9月29日在中華人民共和國成立40周年前夕,新加坡學者王賡武發表一篇文章《這一次中國的崛起有所不同》,認為當今中國從1949年開始的崛起,是戰國以來中國三次崛起之后的第四次崛起。而前三次崛起與李四光統計曲線三大周期,有著驚人的相似
值得注意的是,自蘇聯經濟學家康德拉季耶夫(Николай Д. Кондратьев,1892—1938)發現從英國18世紀中葉工業革命開始經濟長周期規律后,湯因比(Arnold J. Toynbee,1889—1975)等西方史學家提出同經濟長周期相對應的政治長周期(戰爭與和平交替);日本科學史家湯淺光朝(1909—2005)和我國科學計量學家趙紅州(1941—1997)分別于20世紀60、70年代先后用統計方面獨立地發現了近代世界科學中心轉移的周期規律;后來趙紅州進一步以人類文明史的重大發現為依據,推斷了長達1200年超長歷史周期的文明中心轉移現象。如今計量史學、計量經濟史和計量科學史正方興未艾,成為用數學和自然科學方法研究社會經濟歷史現象的潮流之一。
應當強調的是,我們今天并不希望科技工作者和理工科大學生都去學李四光業余的這種歷史愛好,離開本專業去寫歷史文章。但他熟悉中國歷史,關心國家未來命運的愛國主義精神,卻是值得稱道和學習的。
李四光的歷史素養,更主要地體現在自己從事地質學研究過程中的一種歷史感。善于追索科學問題的來龍去脈和理論觀點的歷史淵源,堅持邏輯與歷史相統一的方法,是李四光治學的一貫風格;他博古通今,在論文中經常旁征博引,博采眾長,集古今中外地質思想精粹之大成。例如,以化石論滄桑,他指出宋代朱熹(1130—1200)要算第一人[15]。他引用朱熹語錄,有云:“今登高山而望群山皆有波浪之狀,便是水泛如此,只不知因什么事凝了。”[16]又說:山上石中時常可發現蚧類,如螺絲蚌蛤,這都是生長在水中的,居然出現在高山上,意味著現今高山而昔日卻在水中。朱熹曾在福建武夷山中開辦書院講學,周圍山上有許多生物化石,這為他用螺蚌化石的事實論證滄海桑田的地質變遷創造了條件。其后在歐洲用化石研究地質的人以意大利人達·芬奇(Leonardo da Vinci, 1452—1519)為最早,雖然較朱熹研究的還詳細,卻晚了300多年。熟悉科學史可以為研究新問題提供線索,借鑒前人的經驗教訓。他說:“請看科學發展史,該有多少重大自然現象的發現,是從渺小事物的粗略認識開始的。”[16]
在考察廬山第四紀冰川遺跡時,李四光搜集了許多古代文獻,如《述異記》《列仙傳》《潯陽記》和《廣州記》等,發現這些文獻都有關于山頂湖泊的記載。特別是《述異記》曾記載晉代江州刺史桓沖(328—384)去廬山探險,發現了一個面積達數百畝的湖泊,四周環繞著茂密的桑園。李四光受到啟發,經過考察,證實廬山頂上只有蘆林盆地的面積同晉代的湖泊相當,蘆林盆地實際上在第四紀冰期是冰窖所在地,為冰川之源,后來氣候轉暖而成為湖泊,又因千余年來,流水沖蝕切割,湖水屢潰,遂決口于西北面。現今交蘆橋即建于此口之下,新建大壩形成了一個人工湖泊——蘆林湖。
富有歷史素養,對于地質研究尤為重要。因為地質學就是研究任何人都沒有經歷過的地球滄桑變遷史。而人類史、社會史,不過是自然史的繼續和發展。也許正是李四光由此出發而寫出中國歷史治亂周期的那篇冒險的文章。自康德(I. Kant,1724—1804)和拉普拉斯(P. Laplace,1749—1827)提出天體演化學說以來,自然科學的歷史化已成為日益顯著的趨勢,從不同領域不同層次揭示自然對象的歷史過程,已成為自然科學各門學科的基本任務。因此,加強人文與歷史修養,做一個富有歷史感的科技工作者,應是21世紀理工科大學生與研究生的成才目標。
六? ?“穿過地平線”的戰略眼光——李四光的科學預見
在《穿過地平線》這部隨筆作品中,李四光有三篇談石油地質的文章,分屬于我國石油地質工作發展的三個歷史時期,顯示了李四光那“穿過地平線”的戰略眼光,對中國蘊藏石油及其前景的科學預見,對長期流傳的“中國貧油論”做出了有力的駁斥。
第一篇是寫于1928年的《燃料的問題》。它發表于“中國貧油論”甚囂塵上之時。20世紀20年代初美孚石油公司在我國陜北鉆探石油失敗后,“中國貧油論”“陸相貧油論”不脛而走。1922年曾在中國進行粗略調查的美國斯坦福大學地質系教授布萊克維爾德(E. Blackwelder) 發表了《中國和西伯利亞的石油資源》一文,認為“中國將永遠不能產出大量的石油”。其依據是:中、新生界沒有海相沉積物;古生代大部分地層不能生成石油;除西部和西北某些地區外, 幾幾乎所有地質時代的巖石, 都是遭受強烈的褶皺、斷裂。曾參加過陜北探油的美孚石油公司顧問地質師F. G. Clapp(漢名馬棟臣)和M. L. Fluler(漢名王國棟)于1926年發表了《中國東北部的含油遠景》中認為:中國東北絕大部分地區沒有含油可能性,陜西盆地不可能有大量的石油聚集,中國東北部的主要盆地中, 不能像美國東部和中部的油田那樣產生大量石油。日本侵占我國東北期間找油十幾年也一無所獲,滋生了“東北無油論”的迷霧。國內有的地質學家迷信和附和西方人的“海相生油論”“中國貧油論”“陸相貧油論”。這主要受當時石油地質的實踐與理論的局限性,后來有的學者在認識上有所轉變。
針對這種狀況,李四光在《燃料的問題》中鮮明地指出:“雖然民國三年的時候,美孚油行在陜北的延長、膚施、中部三縣鉆了七口三千尺以下的深井,然而結果并不甚好,他花了三百萬元,干脆地走開了。但是美孚的失敗,并不能證明中國沒有油田可辦。”“中國的西北方出油的希望雖最大,然而還有許多地方并非沒有希望。熱河據說也有油苗;四川的大平原也值得好好的研究;和‘四川赤盆’地質上類似地域也不少,都值得一番考察。”李四光是第一個批駁“中國貧油論”的地質學家。然而,國內有的地質學家仍附和歐美的“中國貧油論”“陸相貧油論”,人云亦云。
第二篇是《大地構造與石油沉積》,節選自1954年2月李四光所作的《從大地構造看我國石油資源勘探的遠景》報告“引言”。報告是在石油管理總局(石油部前身)作的。當時石油管理總局的蘇聯石油地質專家在中國開展石油調查前,請求先聽取李四光這位世界著名地質學家的意見。李四光與眾不同,不是直接講到哪里找石油,搞勘探,而做了一個坦誠的開場白:“今天我的發言,只能夠從一般地質構造觀點提出一些有關問題,希望這些問題的提出,對我們石油勘探遠景計劃,有些幫助。大家知道,我對大地構造是有些特殊的看法,因此我要求專家和同志們給我一些耐心。”報告做了一天時間,但整個上午和下午大部分時間,李四光都是從石油生成的兩個地質條件,即沉積條件和構造條件,以及二者的相互關系,來講述地質力學關于中國地質構造體系的思想,著重闡釋了中國東部巨型的新華夏構造體系中三個沉降帶所具備生成石油條件的區域(圖7),由此構成了地質力學關于構造體系控油的理論。之后,李四光在報告中用很少篇幅講述了新華夏構造體系三個沉降帶上存在一系列含油盆地,特別是第二沉降帶上的“松遼——華北——江漢——北部灣”構造盆地,應當是重點研究勘查的含油地區。這是一篇中國石油地質遠景的戰略分析報告的遠景構想。
早在“一五”計劃啟動的1953年,我國對于作為“工業血液”的石油十分短缺,當時受“中國貧油論”的悲觀論調影響,中國面臨是走以煤人工煉油的路子, 還是走開發天然石油的路子。黨中央迫切希望心中有個底,以便制定一個合理的中國能源政策。1953年底,毛主席邀請李四光到中南海菊香書屋, 征詢他對中國石油資源前景的看法, 提出咨詢建議。在座的有劉少奇、周恩來和朱德等黨和國家的領導人。李四光依據自己的大地構造理論和油氣形成移聚條件的看法, 明確回答中國油氣資源的蘊藏量是豐富的, 關鍵的問題是要抓緊做好全國范圍的石油地質勘查工作。周總理后來在一次會議上談到當時同李四光談話的情況時說:“地質部長很樂觀, 對我們說石油地下蘊藏量很大, 很有希望! 我們很擁護他的意見,現在需要做工作。”
李四光的上述報告,把1953年他回答毛主席、周總理關于中國石油遠景的垂詢意見,變為在新華夏系找油的具體戰略構想,為1955年黨中央國務院及有關部門作出石油地質的戰略部署與戰略東移的宏觀決策,提供了地質理論根據。正是這一戰略決策,并經過石油地質工作者的艱苦勘探,導致大慶油田等一系列油田的發現,徹底甩掉了加在中國頭上的“貧油論”帽子。
第三篇是李四光1961年9月22日寫給地質部黨組書記何長工的信。這封信,以振奮喜悅的心情講到若干油田或油沙發現的地質實踐對新華夏系沉降帶中石油遠景預測的生動檢驗與完全證實,又以科學嚴謹的態度,提出按新華夏構造體系控制油區及多級構造分級控制油田的理論,進行當前石油地質工作的宏觀部署與具體建議。地質部黨組立即寫了報告并附上此信給周總理,報告說:“地質部黨組同意李四光同志的理論,地質部幾年來的石油地質工作,就是按照李四光同志的意見部署進行的。”其后,地質部進一步按李四光的理論和意見進行部署,開創了我國石油地質工作的新局面。
從科學學角度考察科學發現的問題,以科學發現的時序性、層次性和科學發現所依據的理論的合理性、預見性和可檢驗性等尺度,來分析這三篇文章及其相關的地質力學找油理論與實踐,不難弄清大慶油田發現和地質力學理論,以及所謂“海相生油”“ 陸相生油”觀點的關系[17, 18]。地質力學的“構造控油論”從來認為,找油的關鍵不在什么“陸相”“海相”,而應當看存不存在生油儲油的構造條件和沉積條件。要說“陸相生油論”的作用與貢獻,只是在圈定油區和油田之后分析我國含油地層的陸相沉積特征,僅具戰術或戰役上的意義。
這里要指出的是,雖然地質力學在我國石油普查勘探中發揮了巨大的指導作用,但李四光本人從未為大慶油田等東部一系列油田的發現而爭功。由此我們看到李四光的高尚人品,而這正是人文素養的核心。
以上六個方面深刻表明,李四光先生堪稱科學精神與人文精神高度統一的典范,是中國科學界的一面旗幟。我們要學習和倡導李四光所代表的科學家精神,加強對當代青年的科學素養與人文素養并重的教育,塑造當代人才擔當起實現中華民族偉大復興的歷史使命。筆者認為,這是我們在紀念李四光先生誕辰130周年之際得到的一點重要啟示。
參考文獻
[1] 李四光. 穿過地平線[C]. 馬勝云編. 北京: 百花文藝出版社, 1998.
[2] 劉則淵. 漫談李四光的治學方法[J]. 人民教育, 1980, 1 (1): 61—64.
[3] 李四光. 科學工作的幾個基本問題[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998.? 255—268.
[4] 李四光. 風水之另一解釋[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998. 33—48.
[5] 劉則淵. 絢麗的蓮花[N].《東風》副刊·光明日報: 1978-07-30: 4.
[6] 李四光. 科學的中心思想在怎樣轉變[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998. 269—284.
[7] 李四光. 讀書與讀自然書[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998. 17—19.
[8] 于洗. 李四光教授在北京大學[J]. 河北地質學院學報, 1992, (5): 534—540, 2.
[9] 陳群 等. 李四光傳[M]. 北京: 人民出版杜, 1984.
[10] 李四光. 南嶺何在[A]. 李四光. 區域地質構造分析[M]. 北京: 科學出版社, 1974.
[11] 李四光. 受了歪曲的亞洲大陸[A]. 李四光.區域地質構造分析[M]. 北京: 科學出版社, 1974. 65—82.
[12] 李四光. 冰期之廬山[A]. 李四光. 中國第四紀冰川[M]. 北京: 科學出版社, 1975. 56—110.
[13] 李四光研究會籌備組編. 李四光紀念文集[C]. 北京: 地質出版社, 1981.
[14] 李四光. 戰國后中國內戰的統計和治亂的周期[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998. 241—254.
[15] 李四光.滄桑變化的解釋[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998. 528—534.
[16] 李四光.《地質力學之基礎與方法》序[A]. 馬勝云編. 穿過地平線[C]. 北京: 百花文藝出版社, 1998. 535—537.
[17] 孫殿卿. 地質力學找油的一個基本觀點——構造體系的觀點[J]. 石油與天然氣地質, 1992, 13(3): 245—254.
[18] 趙文津. 李四光與中國石油大發現[J]. 中國工程科學, 2005, 7(2): 26—34.
An Outstanding Model of the Integration of Science and
Humanity:
Commemorating the 130th birthday of Li Siguang
LIU Zeyuan
Abstract: From the perspective of the scientist's blending of science and humanities, this paper investigates all aspects of Li Siguang's humanistic accomplishment based on his scientific essays: Li Siguang's philosophical, artistic, literary and historical accomplishment within scientific accomplishment are discussed. And it illustrates his scientific foresight and noble character with the example of “tectonic oil control theory” of geomechanics.
Keywords: Li Siguang, scientific essays,? geomechanics, tectonic oil control theory