縱橫幾萬里，上下數億年

飛碟探索編輯部

人類雖然生活在地球表面，但又無時無刻不處在地球大氣的包裹中。有科學家認為，從這個意義上說，人類是生活在地球之中的，而非僅僅活動于地面，這就決定了地球環境對人類的復雜性。

人類自誕生以來，就一直在嘗試探索和了解地球，但真正形成對地球的科學認識，是從16世紀哥白尼的日心說開始的。此那以后，“科學的發展便大踏步地前進”。今天，我們知道了這顆太陽系中的藍色星球擁有長達46億年的演化歷史，最近一兩個世紀以來，更是對地球有了更加深入的了解。但科學家認為，我們對它仍然知之甚少，地球依然充滿神秘，地球的大氣圈、水圈、生物圈、地殼、地幔以及地核，地球的過去、現在乃至將來，都存在諸多未解的謎題。

人類六大基礎自然科學之一

地球科學誕生于人類對地球科學性、系統化的探索，它是人類自然科學領域的六大基礎學科（即數學、物理學、化學、天文學、地球科學、生命科學）之一。顧名思義，地球科學研究的對象是整個地球，所涉范圍必然十分廣泛，既要研究環繞地球的氣體（大氣圈）、地球表面的水體（水圈）、地球表面形態和固體地球本身，同時也要關心地球上生物的起源與演化、生物體與地球環境間的關系。

今天，地球科學已經發展成為一門研究領域廣、分支學科多、理論與應用緊密結合的學科體系，包括地質學、地球物理學、地理學、氣象學、水文學、海洋學、土壤學、環境地學等學科。其中，地質學由于其研究領域廣博、分支學科較多，且以研究地球的本質特征為目的，成為地球科學的主要組成部分。因此人們也時常將“地質學”等同于“地球科學”，但其實兩者存在含義差別，后者對前者具包容關系。隨著科學的發展，地球科學還會不斷誕生新的學科和出現一些邊緣學科。

關聯遠古，關乎當下，關系未來

基礎研究一般以探索未知、揭示客觀規律和培養高素質創新人才為使命，主要依靠科學家的自由探索。地球科學則較為特殊，它是人類在實踐和應用中逐漸發展起來的，理論性和應用性都很強，不僅承擔著揭示自然界奧秘與規律的科學使命，同時也為生活在地球上的人類如何利用、適應和改造自然提供科學的方法論。

其研究首先具有重要的實際意義和應用意義。在尋找、開發和利用自然資源，指導人類如何適應、保護、利用和改造自然環境以及同各種自然災害做斗爭方面發揮著重要作用。同時，地球科學也是一門理論性很強的自然科學，研究目的是揭示整個地球的形成和演變規律。當代自然科學的一些重大基本理論問題，如天體的起源、生命的起源等問題的最終答案，也都離不開地球科學的參與，這對整個人類自然科學的發展都有極大意義。

隨著社會發展，當代社會正面臨人口、資源、自然災害和環境方面的挑戰，地球科學的發展也隨之進入一個建立新知識體系的重大轉折時期，它直接關系著今后社會的發展進步和人類的生存條件。

在這些社會挑戰面前，地球科學除了要解決能源和礦產問題外，還必須幫助解決當今社會生活中面臨的許多重大問題：減輕自然和人為災害、尋找和保證充足干凈的水源、安全處理有毒有害和放射性廢物，以及為合理利用自然資源、綜合治理環境污染、保護自然生態環境和農業發展等，提供相關知識和服務。

發軔：地質報國

我國擁有廣闊的陸地面積和管轄海域，地球科學則是對這一空間進行認識、利用、開發和保護的基礎。

20世紀以前乃至20世紀上半葉相當長的一段時間內，對中國地球科學問題現代意義上的調查和研究，主要是由外國人進行的。當時中國的許多有識之士開始致力于“以地質報國”，一些著名的中國地球科學家最終成為偉大的愛國者。這與地球科學的獨特性質有直接關系：只有真正了解了中華民族世代生活的這片國土，才能有效地保護她、建設她，開發她所提供的資源，才能在這塊土地上得到應有的民族尊嚴。

中華人民共和國成立后，如何盡快擺脫之前遺留下來的貧窮落后的狀態，建設一個現代化國家，是擺在每一個中國人面前的緊迫問題。在這一過程中，地球科學發揮了非常重要的作用：

以固體地球科學的研究成果為基礎，發現了許多大型礦產資源、油氣田;氣象災害的研究、預測和控制，為中國這個農業大國的立國之本提供了必要保證;對我國的表層國土、深部構造、管轄海域和領空的了解和研究，成為維護國家主權的重要內容;中國地球科學家在相當短的時間內，把國外的地球科學研究系統地引入中國，迅速縮短了中國地球科學與國際先進水平的差距，同時，充分利用我國數千年的歷史傳統和獨特的地域優勢，使我國的地球科學在許多方面取得了令世界矚目的成果。

優勢：時空廣博

現代地球科學是在20世紀初才從西方傳入中國的。中國地球科學較大的發展，僅僅是在中華人民共和國成立以后，想要全面趕上和超過世界先進水平，還有相當長的一段路程。清醒地認識到這一點，無論是對我國地球科學的發展，還是對我國國民經濟和社會的發展，都非常必要。

但是另一方面，盡管中國地球科學發展得較晚，但在全球地球科學的參考系中，中國地球科學仍然具有重要地位，所擁有的發展優勢也顯而易見。

1. 中國地球科學發展的地域優勢

中國疆域遼闊，在地球的地質演變過程中具有舉足輕重的地位。作為世界第三極的青藏高原，為固體地球科學提供了大陸動力學研究的最典型研究對象，更為全球變化研究提供了研究影響全球變化的固體地球過程的最好樣本;中國是世界上地震最多、地震災害最嚴重的國家之一，中國的大陸地震發生次數占全球大陸地震總次數的1/3，對中國大陸地震的研究在減輕地震災害的研究和應用中，具有決定性意義;中國的黃土，是全球第四紀地質研究中引人注目的課題;中國的沙漠，是全球沙漠研究中不可忽視的方面;中國是一個古生物大國，中國古生物和古氣候的研究，對理解地質歷史上的全球變化有不可忽視的重要性。

2. 中國地球科學發展的文獻優勢

中國擁有至少5000年的文明史，豐富翔實的歷史文獻為地球科學研究的各個分支都提供了十分寶貴的資料，這種資料在世界上幾乎是獨一無二的。這些優勢使中國成為全球地球科學研究中不可缺少的重要方面。

盡管中國地球科學的起步相對較晚，中國地球科學的發展也并非一帆風順，中國地球科學家還是以自己的敬業精神和研究實力，做出了有價值的工作，這些工作即使在全世界地球科學的參考系中，也是一流的。例如，北京人的發現，大氣適應過程的研究，稻田甲烷排放的研究，地震波理論的研究，東亞季風的研究，寒武紀生命演化“大爆炸”的發現，青藏高原地質與環境的研究，用歷史資料研究全球環境變化，中國黃土研究，中國恐龍研究……這一成果羅列顯然遠不是完備的。但是從這些遠未羅列完備的成果中，仍可對中國地球科學家的貢獻略見一斑。

未來：為人類共同的命運

20世紀80年代以來，中國地球科學有了迅猛發展。上天（空間探測、航空航天遙感）、入地（大陸科學深鉆、地震層析成像技術、深部找礦）、下海（大規模海洋觀測、深海鉆探與大洋鉆探）、探極（南、北極與青藏高原科學考察），都為我們探索和了解地球提供了更新的視野，也為我國地球科學的發展帶來了機遇。地球科學正受到前所未有的重視。

但從更寬廣的視野來看，中國地球科學的發展，其意義絕不僅限于中國本身。

由于地球的空間廣域性，形成它的時間悠久性和組成其要素的復雜性，分門別類的研究盡管有些已經達到較高的研究水平，但仍不能幫助人類完整地認識地球。地球科學迎來新的挑戰：如何認識地球系統（EarthSystem）。學界逐漸認識到，地球的大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、地幔和地核是一個密切聯系而又相互作用的整體，由此提出了地球系統的概念。科學家對地球層圈內的過程了解比較深入，但對不同層圈之間的過程了解較少，特別是將地球作為一個系統的整體行為則知之甚少。如今，重大科學問題的解決超出了單個和傳統學科的能力范圍。

因此，國際地學界在制訂發展戰略時，都體現了“地球系統”的思想，地球科學正向建立地球系統的新知識體系轉變，旨在提高對地球系統組成、演化及其相互作用的認識。“地球系統的過程”“地球系統的聯系”“地球系統的演化”成為21世紀初地球科學發展前沿的重要特征。

探索地球形成與演化規律、利用地球資源、減輕自然災害、優化環境品質、促進人與自然的和諧發展是當代地球科學的重要任務。中國地球科學家在很多問題的研究中都提出了自己獨到的見解，在很多方面都已具備攀登這些科學高峰的條件。可以預料，未來的中國地球科學，必將在世界地球科學的發展中發揮更重要的作用。中國地球科學家有條件對人類做出更大的貢獻。