序(张国伟)
张伯声先生,我国著名地质学家、大地构造学家、教育家,中国科学院院士,先后担任西北大学副校长、西安地质学院(现长安大学)院长。
张先生生于1903 年,1994 年因病逝世,享年92 岁。先生长期从事地质科学研究与教学,提出并创立“地壳波浪状镶嵌构造学说”,成为 20 世纪60—70 年代中国五大地质构造学派之一,有着广泛的学术影响,享誉中外。张先生是中华人民共和国成立初期老一代著名爱国主义科学家。早年,他勤奋求学,立志报国,留学美国,学成即回国,辗转投身于地学高等教育。中华人民共和国成立后,其志愿和才华得以充分施展,他全身心投入国家建设,满腔热血执着地进行教学和学术研究,取得一系列重要发现与突出的学术成果。诸如中华人民共和国成立初期,百废待兴,矿产资源亟须开发利用,他先后积极参加河南省地质调查,并先后发现河南省巩县(今巩义市)铝土矿、平顶山煤矿,有力地支援了祖国当年急需的建设需要,做出了重要贡献。在学术研究上,他先后发现并提出嵩山地区的晚太古代嵩阳运动、黄河河道发育与黄土线、中条山前寒武系和中国地震问题等新发现、新观点、新认知,中老年时期一直从事中国大地构造研究,他在八九十岁高龄并在年老多病的情况下,仍坚持带领团队争分夺秒,奋战在第一线,以其长期科学研究实践,并以多学科综合和哲学思维,提出了“地壳波浪状镶嵌构造学说”,成为一派独具特色的学术观点,在党的“百花齐放,百家争鸣”方针的社会文化科学技术发展中,独放异彩,影响全国地学界。张先生终生教书育人,言传身教,急国家之需,培养地质人才。首先他勇敢地承担了中华人民共和国成立之初对石油能源人才需求的重任,在西北大学极其困难的情况下办起了石油天然气专业培训班,培养了新中国第一批石油地质与勘探人才成为我国20 世纪石油工业发展中的顶梁柱,发挥了重要的作用,当年15 个石油勘探局中有13 位总地质师、8 位局长和多数业务骨干都是这批西北大学培养的学生,西北大学也因此被誉为“中国石油战线的黄埔军校”“中华石油英才之母”,其中张先生功不可没。更为感人的是,直到晚年,张先生在医院的病床上仍坚持亲自培养教育年轻学子,尽职尽责,至今难以忘怀。张先生虽离开我们已有20 多年,但今天我们缅怀先生,追忆他的一生时仍历历在目,感慨不已。我们深深感到张伯声先生确实是一位终身勤奋治学、探索创新立说、教书育人、服务国家、做出突出贡献的忠诚爱国、献身祖国的科学家。
传记作者邀我为先生传记作序,作为学生,义不容辞,怀念、学习,温故知新。
一、旧中国勤奋求学,立志报国
先生原名张遹骏,后改为伯声。1903 年出生于河南省荥阳县(今荥阳市)乔楼村一家较富裕的大户人家。少儿时期深受家庭影响,其祖父行商,但无文化,又是做生意的商人,虽自学成事,却在社会上无地位,常受气吃亏,所以他立下家风,后代一定要读书有文化,因此其后代都是读书人。张先生的父亲就是在其祖父的直接培养下成为一名知识分子的,是当地的文化名人。其父亲读私塾终成晚清举人,又读到民国时期河北省立第二师范学校,还当过南阳、开封等师范学校监督,陕西洋县县长和河南省议员等,他勤奋读书,为人谦和,扶贫济困,乐善好施,重视文化教育,受人尊重,张伯声幼儿和青少年时代深受其影响。他在父亲的直接培养下,读完小学,又被送到当时的开封留学欧美预备学校,后又考入清华学校,进入“庚子赔款”留美学生预备班。他在清华学校8 年读完初中、高中直到大专,后留学美国,青少年学生时代是比较顺利的。在这期间,除知识的增长外,其最大的收益与成长是在清华学校留美预备班时期,身处当年五四运动及其前后学潮之中,参加五四运动,使之思想逐步觉醒、成长,开始关注国家大事,即什么是国家命运、什么是爱国、个人的前途、五四运动的意义与价值,这为他爱国求学、立志报国奠定了思想基础。
张先生23 岁(1926 年)作为“庚子赔款”清华留美预备班第八届学生由国家派出去美国留学。他先选了威斯康星大学化学系学化学,后受已在该校学习地质学的谭锡畴(我国老一代地质学家)的影响,认为要改变国家的贫穷落后必须要工业化,发展矿业,因此学地质找矿产资源是急需。他经认真思考后,在威斯康星大学学习半年后,即转校到芝加哥大学改学地质学。他先获得芝加哥大学化学学士学位,后转入地质学学习本科和研究生课程。在芝加哥大学近四年,他全身心地投入地质学各主要学科的学习,在几位著名教授的指导下,经过刻苦努力,提前完成学士与硕士学位的学习,便又集中关注中国地质的学习与资料收集钻研,为此又追随一位曾到过中国,尤其到秦岭考察过的斯坦福大学的著名教授,转学到斯坦福大学攻读博士学位。后因父亲病重回国,才结束美国留学生涯。张伯声在美国留学四年,收获极大,概括起来有以下三方面:第一,知识专业增长成型,决定其一生的职业方向;第二,目睹当时世界先进国家的状态,使之更加深刻地感受到祖国的贫弱落后,增强了建设国家的决心;第三,在美国留学期间,受到不平等对待,深深认识到因国家贫穷而受欺负,因而促使其更加刻苦学习,立志学好本领,改变国家贫穷落后的面貌。这也是他们那一代出国留学多数人的爱国赤子之心,张伯声先生说过,“出国的目的就是要学成回国为国家服务,这个目的,我自始至终都在坚守,一直没有动摇”,所以他学成后立即回国了。
张先生于1930 年回国,以兴学发展矿业强国梦的报国之志投身于地质高等教育之中。20 世纪30—40 年代还是中国内忧外患、军阀混战、日寇侵略、兵荒马乱时期,先生在这样的动乱时代,一直坚持奔波于地质高等教育,历尽艰辛,在从私立焦作工学院、北洋工学院,一直到中华人民共和国成立前的西北大学等10 余所学校坚持教书育人和研究。日寇侵占天津,他随同西迁西安到新联合成立的西安临时大学,该学校后改为西北联合大学、西北大学,之后又因日寇逼近和轰炸西安,再流离到陕南汉中农村古路坝,仍坚守下来,还常带学生进行野外地质考察,直到抗日战争胜利,又迁回西安。最后到中华人民共和国成立前夕,他又为护校不迁散、不随国民党逃散作了很大努力,留守西北大学,迎接新中国的成立,至此才结束了他近20 年的艰辛流落的困苦时代。
二、新中国展示才智,学术探索创新贡献
张伯声近乎半生在旧中国度过。那时中国正处于千年封建社会覆灭、列强瓜分沦为半殖民地、军阀混战、贫穷落后、灾难沉重的时代,也正是人民觉醒,发生辛亥革命、五四运动,中国共产党成立引领革命,中国向现代社会过渡的大变革、大革命时代,同时也是遭受日寇侵略,中国处于生死存亡、为民族生存发展而顽强拼搏奋起的时代。张伯声经历了这一切,亲身感受到了旧中国的黑暗,处于水深火热的危难之中,也深刻地体会到了争取中华民族伟大复兴的强烈渴望和艰苦卓绝的奋斗精神。因此他从中华人民共和国成立前反对国民党搞内战,倾向共产党,坚决拒绝学校南迁,直到迎接西安解放,参加西安市军事管制委员会任命的国立西北大学校务委员会,参与接管学校,积极投身新中国的建设。当朝鲜战争爆发时,他首先捐款捐物,并积极促子参军,以极大诚挚之心献身国家。那时他又以更加积极的热情、奋发的态度双肩挑:一方面,认真参加社会活动与学校院系管理工作;另一方面,更加努力地投入教书育人工作与科学研究,并不断取得突出的科学成果。他早在1956 年就已加入了中国共产党,成为中华人民共和国成立后早期的一批党员科学家,他也以此而忠心奋斗终生,做出了突出、重要的科学贡献。
中华人民共和国成立以来,他精神焕发,全身心投入,施展才能,除社会活动及行政管理贡献外,最重要、突出的是他教书育人与学术研究的重大贡献。本传记中有较详细的记述,这里仅简要回顾几例。
(1)重要矿产发现与作用。除早期在陕南的地质调查和四川地质调查等外,主要是他于20 世纪50 年代初,即中华人民共和国刚成立,便踊跃参加河南豫西地质矿产考察团,与冯景兰、韩影山、阎廉泉等到河南西部进行大范围的野外地质考察普查,先后在其家乡巩县发现铝土矿。当地原认为这是一小型铁矿,以他为首经实际观察研究,认为是铝土矿,后来依此建设了河南郑州铝业公司,为中国炼铝、冶金工业的发展奠定了基础。与此同时,又在河南中部鲁山—郏县广阔覆盖区发现了平顶山超大型煤田,后建成我国华北南部最大的煤炭矿业基地,保障了我国缺煤的南方工业的发展急需。
(2)学术研究主要成果与贡献。首先发现与提出嵩阳运动,厘定华北晚太古代主要造山运动与作用。张伯声先生始终坚持野外第一线地质考察研究,他在嵩山野外地质研究中,发现登封嵩山地区晚太古宙登封变质杂岩之上构造角度不整合覆盖早元古宙嵩山群石英岩,提出了我国华北地块南部晚太古代末期发生了一次重要的造山运动,命名为嵩阳运动,具有重要的大地构造意义,至今为地学界所沿用。
提出黄河形成演化与相关黄土成因新观点。张伯声先生一生曾三次系统地考察过黄河,前两次是20 世纪30 年代为兴修水利(1932 年)和40年代随黄河治本研究团(1946 年)进行从上游至中下游沿黄的考察。第三次是20 世纪50 年代为国家“治黄工程”需要,再次进行系统沿黄地质调查。他多次系统地进行实际地质调查,为国家治理黄河提供了科学依据,同时进行地质科学研究,得出重要发现与新认知,提出和发表了关于黄河河道发育与演化和黄土线等新观点,论述了黄河的形成过程与时代,认为黄土除风成外,还有因风化剥蚀和风成黄土再搬运,以黄土线为标志的发育沿黄河流域层层大小不一的盆地的水成搬运与沉积作用的成因,提出新的研究思路、认识与方法。曾发表多篇论文,其中最主要的是于 1956 年在《科学通报》上发表了《从黄土线说明黄河河道的发育》,系统地阐述了其学术观点与认识。
中条山前寒武纪地质厘定与新观点。张伯声一直极为重视野外地质考察,坚持实际第一手资料的获得。由于在本科到研究生期间具有化学、岩石矿物和古生物地层及构造与大地构造多学位、多学科扎实的理论基础与野外地质实践的雄厚基础,他在多次矿产勘察野外考察中,还同时进行了大量相关的地质考察研究。其中关于中条山前寒武纪地质与构造的考察与研究是一实例。中条山是华北地块南缘濒临秦岭造山带的一个重要的前寒武纪古老断块,发育前寒武系,复杂而争论多,并且是一个有矿产潜力的地区,张伯声于20 世纪60 年代多次进行野外考察研究,系统调查总结完成了“中条山的前寒武系及其大地构造发展”研究成果,综合华北与嵩山地区地质和对比,提出了系统的关于中条山前寒武系地层系统和大地构造演化及其抬升剥露地表的新观点、新认识,提高了对中条山乃至华北地块南部早期地壳形成演化的研究认识。
提出与创立“地壳波浪状镶嵌构造学说”。这是张伯声先生一生最主要的科学成果和贡献。20 世纪 50—60 年代,中国大地构造出现“百家争鸣”的局面,主要有李四光的“地质力学理论”、黄汲清的“多旋回构造运动说”、张文佑的“断块构造学说”、张伯声的“地壳波浪状镶嵌构造学说”、陈国达的“地洼学说”等。张伯声先生的“地壳波浪状镶嵌构造学说”,也就是在这个全国学术舞台上,向全国和世界报告了他对地球构造的科学认知与观点,受到地学界的欢迎,被称为中国20 世纪60 年代上述五大学派之一。张先生的这一学术观点的形成与提出是他经过长期探索所取得的,是其毕生立志报国、勤奋治学的结晶,是他对祖国和科学的忠诚贡献。
三、终生治学育人,理论天地立说
张伯声先生一生勤奋治学育人,不断带领团队探索创造立说。他自幼在家教下求学,后又出国留学,立志为强国而求学,回国为兴国治学育人,经历了前半生艰辛历程,但始终未能真正施展其志愿,直到中华人民共和国成立和国家快速发展强盛,他才真正如愿以偿,充分发挥聪明才智,不断取得新发现、新成果,贡献于国家建设和科学发展。其中最重要的是在他的后半生,集中于大地构造学研究,创立了“地壳波浪状镶嵌构造学说”。他以长期的科学研究实践,踏遍山川,广泛占有实际野外地质科学大量的客观资料、素材,立于扎实可靠的实际基础之上,进行广泛的综合国内外的地质对比,大至宇宙地球、全国,具体至陕西、秦岭、鄂尔多斯、华北、华南,乃至更具体的局部区域地质,开展深入系统的综合思考分析,从地质科学理论的发展到哲学思维,一直在探索追求其研究对象—地球地壳的组成结构及其形成演化,学习分析前人成果,但又不局限于此,更重视占有客观实际,探索创新,揭示客观规律,并服务于国家所需求的资源能源矿藏油气和地震等地质灾害的发生与机制,求得不仅贡献于国家,而且促进了地质科学的前进发展。张先生生前曾多次对学界和他的团队及学生们讲说他的思想、目的、追求和愿望,而且他一直身体力行,终生艰辛地在科学道路上探索前进。我们可以在本书中实实在在地看到他是如何终生勤奋治学,以及其“地壳波浪状镶嵌构造学说”是如何一步步发展的,从中可以深有感触地感受到一个爱国勤奋的科学家是如何在科学的道路上探索奋斗前进的。
张伯声先生一生主要致力于地学高等教育的教书育人,但他时刻没有停止科学的探索研究,并将自己的研究成果与真实科学实践及感知融入教书育人之中。他的科学研究一直扎根于客观实际第一手材料的占有,并以此作为科学研究新知的源泉。他长期工作在中国中西部,落脚于西北大学与西安地质学院,野外实践也主要在祖国中西部陕豫晋川鄂甘宁青等地进行,尤其是豫陕晋秦岭、中条、嵩山等地区,所以他从长期野外地质实践出发,首先总结发表了《从陕西大地构造单位的划分提出一种有关大地构造发展的看法》,提出中国华北、华南两地块以其中界秦岭造山带为支点的“天平式”运动观点,进而扩展对比全国,乃至世界,进一步深化研究发展。于1962 年发表了《镶嵌的地壳》,从陕西区域、全国到全球认为地球的外壳—地壳是一种块块条条的块体与断裂组合镶嵌的构造图案,提出这作为一种普遍的客观存在,我们该如何从理论上认识与解释。1964年,更进一步研究提出地壳的波浪状运动问题,认为地壳波浪是地壳运动的普遍表现形式,波浪是物质存在的一种形式。地壳镶嵌构造结构就是地壳波浪运动的结果,进而从全球尺度将地球地壳划分为四大波浪系统,简称四大波系和四大圆构造带,并逐一从全球到中国及更具体的区域,解释时空叠加复合的级别类型及其形成演化,统一解释认识复杂地球地壳的大地构造和中国大地构造。在这一发展过程中,张先生也一直在集中系统地研究思考地壳波浪状镶嵌构造的形成机理。他从地质科学和大地构造学的由来发展,以及国内外前辈大量的不同观点认识与争论文献中,学习分析理辨,包括对同期李四光先生地质力学等不同大地构造学说假说学派的学习,吸收其精华。又从现今全球与中国的大地构造实际的对比分析,包括对当时刚刚引入中国的板块构造说的分析评述,特别是从地学理论与哲学思想中去总结他自己数十年来广泛大量的实践观察研究,乃至从宇宙天文学、地球科学的发展和人类哲学思维的发展,包括从我国古典《周易》《老子》等哲学思想到马克思主义唯物辩证法的学习思考和解释地球的大地构造问题和“地壳波浪状镶嵌构造学说”之动力机理。他的这种探索追求,虽中间因“文化大革命”和他被关进“牛棚”受到冲击,但他始终未中断,而是一直在思考。1974 年他与其助手王战等发表了《中国的镶嵌构造与地壳波浪运动》,阐述其新研究进展与思考,提出地壳波浪运动的根本原因是地球胀缩脉动及由此而引起的地球自转速度的变化。直到 1978 年全国科学大会召开,他在大会学术报告中进一步阐述了这一观点。张伯声先生研究大地构造及创立“地壳波浪状镶嵌构造学说”的主要目的之一就是为国家服务,寻找矿产,防治灾害,所以他在1976—1977年中国连续发生唐山、四川松潘-平武等强烈地震期间,又以波浪镶嵌构造观针对性地进行研究,提出新认知,具体指导抗震救灾。西安当年抗灾时,他从自己的认识出发,提出西安当时不会发生强烈地震,不用恐慌,最终事实证明他的判断是正确的,当时在社会上也发挥了重要的实际作用。为此他先后发表多篇文章,如《地震同地壳波浪状镶嵌构造关系初探—着重探讨陕西地震活动的规律》《地壳的波浪状镶嵌构造与地震》《地壳的波浪状镶嵌构造同中国的矿产和地震的关系》《中国地壳的波浪运动及其起因与效应》。尤其值得提起的是张先生为了1978 年的全国科学大会,带领团队积极投入,系统概括、总结研究成果,他在年高体弱带病的情况下,历经炎热夏季和寒冷冬季,用一年多的精力完成了《中国地壳的波浪状镶嵌构造》和中国波浪状镶嵌构造图,并参加大会和宣讲,这是他的“地壳波浪状镶嵌构造学说”的系统完整总结和代表性专著,于 1980 年由科学出版社出版,他主编的《中国波浪状镶嵌构造图》于1995 年由地质出版社出版。
这里我最后还想记述一下张伯声先生作为一位毕生治学育人、追求真理的科学家,对自己提出的关于地壳大地构造学术理论观点的发展和态度,这将能让我们更好地认识与怀念我们的老师与先生。先生生前曾平静且语重心长地说,“地壳波浪状镶嵌构造学说”作为一个大地构造学派认知,是否抓住了事物本质,以后能否为人们所广泛接受,要经过实践的验证。其他学派也是如此。“地壳波浪状镶嵌构造学说”即使像有些学说一样,最终被人们所遗忘,但是只要历史和实践证明它还有一些,哪怕一点正确的东西,能够造福于人类,我也是很高兴的。先生的学术观点是呕心沥血、严肃严谨求实求真、孜孜以求探索创造提出的,坚信而又要再探索发展,对其存在与发展是高瞻远瞩、豁达大气的,对地球、地质科学与大地构造和人类知识的过去、现在与未来发展深有思考,对人类、国家和科学,对个人是有感情和真诚的。这是一位科学家的价值追求的非凡意境和取向。
总之,由上述简要回顾可以看出张伯声先生提出的“地壳波浪状镶嵌构造学说”是在中华人民共和国成立后爱国求学治学、坚持探索创新的结晶,是他的爱国、谦和、勤奋、坚韧、求实、求知、思辨、探索创造精神和终生力行所做出的科学贡献,永远值得我们学习、尊敬和怀念。21 世纪,随着科学技术的快速发展,尤其在现代,地球科学,包括大地构造学正处于新的重要发展时代,需要重新认知整个行星地球,建立地球系统科学及其知识体系,发展地球科学,以研究认知天体地球系统圈层如何在巨量时空中协同关联互动统一的构造运作及其过程与效应和驱动力机理,并如何成为生命与人类宜居的宇宙太阳系行星的新思维理念发展大地构造学,包括深化发展,乃至突破现代占主导的大地构造观—板块构造这需要以新的视野、新的层次、新的理念、新的思维发展大地构造观念与理论。
鉴于此,应吸取先生学说的精华,推动当今大地构造学的新发展,特别是现今集中研究回答板块构造不能完全解释认知的大陆构造及其动力学,发扬其长,助推地球大地构造学的新发展,以做出新贡献,这也许是对先生更好的纪念。