來源:中國科學(xué)報(bào) 記者:郝俊 時(shí)間:2013-07-05
張宗祜 1926年2月19日出生,河北滿城人,我國著名地質(zhì)學(xué)家。1948年畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)系;1955年畢業(yè)于蘇聯(lián)莫斯科地質(zhì)勘探學(xué)院研究生部,獲地質(zhì)礦物學(xué)副博士學(xué)位。曾任中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究所研究員等職。對黃土地層劃分、工程地質(zhì)特性與微結(jié)構(gòu)的關(guān)系、土壤侵蝕、水流運(yùn)移規(guī)律、黃河治理、水資源合理開發(fā)利用、第四紀(jì)下限等方面都有深入研究。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),1994年當(dāng)選為中國工程院院士。
仁者樂山,智者樂水。對于地質(zhì)工作者而言,山水早已超越了風(fēng)景,成為他們與地球?qū)υ挼摹罢Z言”。
攤開一張中國地圖,我們看到藍(lán)色的河流湖泊,綠色的平原大地,褐色的高原山脈……
作為一名閱盡千山萬水的“老地質(zhì)”,兩院院士張宗祜對這960萬平方公里土地的起伏曲折早已了然于胸。然而,如今已是滿頭銀發(fā)的他仍是忍不住一次次獨(dú)自面對地圖,仔細(xì)端詳。
當(dāng)他凝視地圖,每一個(gè)城鎮(zhèn)、每一條河流、每一座山脈,都不再僅僅是顏色各異的地理名詞。它們仿似一把無形的鑰匙,共同打開了張宗祜記憶的閘門。
仁者樂山,智者樂水。對于地質(zhì)工作者而言,山水早已超越了風(fēng)景,成為他們與地球?qū)υ挼摹罢Z言”。張宗祜的“山水人生路”,就從讀懂大地開始。
破譯石頭語言的人
生在太行山腳下,這似乎注定了張宗祜將與山石結(jié)緣。
當(dāng)張宗祜還是個(gè)山野頑童時(shí),家鄉(xiāng)小村邊一座名叫銅鑼山的小山,成了他和小伙伴們最大的游戲樂園。他們經(jīng)常一起跌跌撞撞嬉鬧著爬上山頂。極目眺望,遠(yuǎn)處的太行山層巒疊嶂,顯得神秘莫測。
“石頭無言,卻能告訴人們遠(yuǎn)古時(shí)代的許多秘密,只有破譯石頭語言的人,才能讀出其中奧秘?!币晃桓咧欣蠋煹倪@番話,成為張宗祜人生旅途中的第一塊重要指引牌,激發(fā)起他那強(qiáng)烈的求知欲。
高中畢業(yè),張宗祜考入北京大學(xué)地質(zhì)系,立志要讀懂石頭的語言,破譯那從遠(yuǎn)古流傳而來的秘密。1948年大學(xué)畢業(yè),他投考到當(dāng)時(shí)的中國石油公司在蘭州的石油地質(zhì)勘探處,從事石油勘探工作。
剛剛走出大學(xué)校門,張宗祜自己也沒有想到,他很快就破譯出一個(gè)重大秘密。
改不了愛爬山的習(xí)慣,張宗祜經(jīng)常在工作單位附近的山上流連忘返,對著石頭敲敲打打。就在這看似無意的敲打中,初出茅廬的他在老君廟油礦區(qū)(現(xiàn)玉門油田)發(fā)現(xiàn)了含中新世微型軟體的化石。就這樣,他成為該油礦區(qū)的首位化石發(fā)現(xiàn)者,從而為確定儲(chǔ)油層的地質(zhì)年代提供了最好的依據(jù)。
對于一位勤奮而勇敢的地質(zhì)工作者,大自然始終是慷慨的,終會(huì)將自己的謎底作為禮物贈(zèng)予讀懂它的人們。然而,這個(gè)過程通常充滿了艱險(xiǎn)與曲折,并不總是伴著幸運(yùn)而來。
1951年9月,張宗祜作為解放后國家第一批派往蘇聯(lián)學(xué)習(xí)的留學(xué)生成員,前往莫斯科地質(zhì)勘探學(xué)院攻讀研究生。因?yàn)楫?dāng)時(shí)國家急需水文地質(zhì)、工程地質(zhì)方面的專業(yè)人才,他最終被分配到水文地質(zhì)工程地質(zhì)系,導(dǎo)師建議他以黃土的工程地質(zhì)問題為研究對象確定論文題目。
此前在蘭州時(shí),張宗祜第一次見到黃土。那時(shí)的他并未料到,未來會(huì)與黃土結(jié)下不解之緣。
張宗祜學(xué)成回國時(shí),正值全國第二個(gè)五年建設(shè)期,重點(diǎn)是在我國西北地區(qū),鐵路、公路、水利工程、城市建設(shè)、工礦企業(yè)、供水水源地開發(fā)建設(shè)、水土保持等工程猶如雨后春筍,遍布黃土高原。為適應(yīng)國家需求,1956年,張宗祜領(lǐng)導(dǎo)的黃土研究組成立,西北黃土的綜合研究由此拉開帷幕。
“我國西北的黃土高原和華北的黃土平原都是世界最大,這無異于世界級的地質(zhì)博物館。”進(jìn)入黃土世界,張宗祜覺得自己是幸運(yùn)的。
長久以來,關(guān)于黃土成因問題似乎早有定論。德國著名地理學(xué)家李?;舴以缭?868年就提出“風(fēng)成說”,認(rèn)為中國的巨厚黃土和世界其他地區(qū)黃土都是“風(fēng)成”的,世界各國很多專家也都認(rèn)同這一觀點(diǎn),沿襲近百年。
然而在長期的野外勘測和研究中,張宗祜開始對“風(fēng)吹起西部沙漠細(xì)土降落形成黃土”的理解提出質(zhì)疑,因?yàn)閷⑦@一理論引入工程實(shí)踐,有時(shí)并不符合實(shí)際情況。
“是不是還有許多我們沒有認(rèn)識到的地質(zhì)作用和過程,對黃土高原的形成有著更為重要的意義?”大自然又在張宗祜心底埋下了一個(gè)謎題。
揭示黃土成因之謎,此后貫穿在張宗祜一生的黃土研究中,他對親自取得的一手資料極為重視,唯恐遺漏重要現(xiàn)象和規(guī)律。
直到上世紀(jì)90年代,張宗祜不顧自己年事已高,驅(qū)車穿越塔克拉瑪干沙漠。在干涸的塔里木河旁一處沙丘底部,他看到了一層類似黏土的白硬土層。這是大自然又一次的慷慨贈(zèng)予,為他留下了證據(jù):這層特別的物質(zhì)是氧化鈣,是水作用下的產(chǎn)物,而它的年代較黃土高原卻“年輕”許多。
穿越塔克拉瑪干,為張宗祜提出的中國黃土“多成因”觀點(diǎn)找到了許多有利證據(jù)。如今,他的這一觀點(diǎn)受到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的普遍重視,成為不容忽視的“一家之言”。
“科研的價(jià)值在于突破,按已有的條條框框做事可以叫‘設(shè)計(jì)’或者‘作業(yè)’,但不能叫做科研?!边@是張宗祜秉持的科研之道。踏遍黃土高原、穿越戈壁沙漠,只為求索那些蠻荒時(shí)代就被深埋地下的答案。
世界上最快樂的事
對于地質(zhì)人來說,“家”有著不同尋常的意義,它不再是能夠天天休養(yǎng)生息、溫暖歡樂的居所,而是一份遙遠(yuǎn)的牽掛和思念。每次回到家中,他們早已精疲力盡。
“生老大時(shí)他不在,生老二時(shí)他還不在?!睆堊陟锏睦习樘迫陜€并沒有抱怨的語氣,只是平淡而從容地說,“我跟他過了一輩子,他跟黃土過了一輩子,我們?nèi)胰硕剂?xí)慣了?!?/P>
女兒張靜還記得,小時(shí)候看到父親遠(yuǎn)行之后回家,背著一個(gè)鼓鼓囊囊的地質(zhì)包,猜想一定有好吃好玩的。沖上前去打開包一看,她呆住了,包里除了大大小小的石頭外,再無他物。
“搞地質(zhì)就是要出野外?!睆堊陟镆簧荚谏眢w力行自己的事業(yè)原則——親眼看到,親手摸到。
妻子眼中“跟黃土過了一輩子”的張宗祜,有他自己心中所認(rèn)為“世上最快樂的事”,那就是讓老百姓們嘗到科學(xué)果實(shí)的甘甜。
1958年,張宗祜領(lǐng)導(dǎo)黃土研究組,負(fù)責(zé)引洮河水至甘肅的大型飲水渠道的工程地質(zhì)研究工作。他們在寧夏與甘肅交界的山野里游走,從塬、峁頂部爬到深溝底下,再從深溝爬到塬上。當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)看到后完全不能理解,對他們說:“有大道你們不走,專走那狼都不走的路?!?/P>
那個(gè)年代,這一地區(qū)的居民都在黃土坡上挖窯洞居住,非常分散。一天,考察隊(duì)在天黑后還沒能找到可以借宿的村落,望著起伏綿延的黃土梁和溝壑茫然一片,完全辨不出窯洞的方位。
考察隊(duì)想到,可以高聲呼喊老鄉(xiāng),以求得到回應(yīng),但呼喚了很多次,都沒有任何結(jié)果。就在大家準(zhǔn)備放棄時(shí),忽聞遠(yuǎn)處傳來狗叫聲,大家歡呼雀躍。
循著犬吠聲,張宗祜和同伴總算找到了棲身過夜之處,但眼前的景象卻讓他們深感震撼。
“這家人住的是一孔破舊的黃土窯洞,窯洞里僅有的就是靠洞口的一條土炕,炕上擠著三個(gè)連衣服都沒有穿的孩子,棉被早已千瘡百孔?!蹦且荒?,張宗祜永難忘記。
那天晚上,張宗祜難以入眠,他在筆記本上寫下:作為一名地質(zhì)工作者,應(yīng)該為這里的人民做些什么呢?他們需要的是有肥力的土壤和用于生活、灌溉的水源。
研究了多年黃土,張宗祜第一次感覺到,書籍和論文里的那些概念——濕陷、滲漏是如此真切而鮮活,它們都是造成黃土高原引水灌溉之難的元兇。
“那里非常缺水,農(nóng)民在雨季集一點(diǎn)點(diǎn)雨水進(jìn)水窖,終年以此維持生命,地里玉米和土豆的畝產(chǎn)僅僅只有10公斤?!泵鎸θ绱素汃さ耐恋兀瑥堊陟镄睦锔械教弁?。
就在那年冬天,在寧夏固原的黃土梁頂上,張宗祜開始了被看做世界級難題的黃土滲透性研究。1960年,他帶領(lǐng)小組選擇甘肅定西的厚層黃土作為大型野外試驗(yàn)場,在方圓幾十公里內(nèi)沒有居民的黃土梁頂搭起帳篷,開始了不間斷的連續(xù)注水入滲試驗(yàn)。
77天的奮戰(zhàn),他們?nèi)〉昧藢氋F的一手資料,并由此揭示出一個(gè)重要規(guī)律:水流在厚層黃土中的長期入滲過程中,黃土的滲透性將隨入滲時(shí)間的延長和入滲水量的大小不斷改變滲透系數(shù)。
這是人類首次發(fā)現(xiàn)黃土的滲透性規(guī)律,突破了傳統(tǒng)水文地質(zhì)學(xué)和水力學(xué)的固有認(rèn)知。然而由于種種原因,張宗祜參與的引洮河水工程中途夭折,這成為他多年來埋藏在心底的一個(gè)遺憾。
“黃土,就像一部玄妙的天書?!贝撕?,在張宗祜與黃土的廝磨堅(jiān)守中,一系列有關(guān)黃土的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)逐漸進(jìn)入人們視野。他繪制的《我國黃土類工程地質(zhì)圖》成為全國重大科技成果之一,在那片貧瘠的土地上,一系列重大水利、交通項(xiàng)目都在他的理論指導(dǎo)下成功實(shí)施。
2004年,張宗祜再次踏上黃土高原,洛川、黃陵、西峰、靖邊、固原……眼前的一切熟悉又陌生??吹阶约旱目蒲泄ぷ鳛楫?dāng)?shù)亟ㄔO(shè)發(fā)揮了作用,年近八旬的他開心得像一個(gè)孩子。
3年后,因罹患食道癌,張宗祜才不得已停下了腳步,在醫(yī)院治療養(yǎng)病。他向前來看望的人透露自己的心愿:“按照醫(yī)囑,我再堅(jiān)持兩年病情就能穩(wěn)定。我還想再出次野外,再上回山,下回河!”
在許多人的心目中,張宗祜是一座堅(jiān)毅的高山。人們都說,這位國內(nèi)黃土研究“第一人”所取得的成就,常人難以企及。而這位“高山”卻總是笑言,自己只是讀萬卷書、行萬里路而已,無他。