劉東生(1917年11月22日-2008年3月6日),字伯和,出生于遼寧沈陽,祖籍天津市,1942年畢業于國立西南聯合大學,系中國地質學家,中國科學院院士、第三世界科學院院士、歐亞科學院院士;曾任中國科學院地質與地球物理研究所研究員,中國科學技術館館長,中國第四紀研究委員會主任、名譽主任,國際第四紀研究聯合會主席,國務院環境保護委員會首席科學顧問,中國科協書記處書記等職。
劉東生師承袁復禮、侯德封、楊鐘健等早一輩地質學家,長期從事地球環境科學領域研究,他創立黃土學并提出黃土高原“新風成學說”,平息了延續100多年的黃土成因之爭;根據黃土與古土壤的多旋回特點,發展了傳統的四次冰期學說,奠基了環境變化“多旋回學說”,建構了250萬年來最完整的陸相古氣候記錄;他率先展開了固體巖石圈和地球表層圈的跨圈層相互作用研究,開辟了地球科學研究的嶄新領域,帶動了新一輪的研究熱點,同時培養了一大批地質學領軍人才,被廣泛稱譽為“黃土之父”“地學泰斗”。
劉東生一生榮譽等身,屢屢摘得地質學大獎,系世界首位榮“泰勒環境科學成就獎”的古環境專家,中國首位摘得EGU亞歷山大·馮·洪堡獎章和國家最高科學技術獎的地球科學家;2009年,國際編號第58605號小行星被永久命名為“劉東生星”。
人物生平
早年經歷
1917年11月22日,劉東生出生在遼寧沈陽的一個鐵路職工家庭,父親劉輯五早年闖關東來到沈陽,后任奉天鐵路皇姑屯站副站長。劉東生5歲時,入讀私塾學習“四書五經六藝”;翌年轉入奉天省立第二小學念書,其間目睹了日軍在東北地區的種種暴行和震驚中外的皇姑屯事件。1930年,小學畢業的劉東生,隨家人回遷祖籍天津市,就讀于重慶南開中學,直至高中畢業。
1937年“七七事變”爆發,求學受阻的劉東生被迫中止學業,前往南開大學同學童遐齡父母辦的“江西小學”教書一年;次年夏天,劉東生取道中國香港、越南西貢(今胡志明市)等地抵達昆明市,進入新組建的國立西南聯合大學機械系讀書,后又轉入地質地理氣象系攻讀地質學專業,師從譚錫疇、袁復禮、楊鐘健、孫云鑄等人。
工作經歷
初涉地質研究
1942年,大學畢業的劉東生,因罹患胃病被迫滯留昆明;一年后,經人介紹投筆從戎,編入克萊爾·李·陳納德所轄“飛虎隊”戰地服務團,擔負對日作戰盟軍的各項后勤保障任務。1945年,抗日戰爭勝利后,完成任務的劉東生順利通過考試,轉入經濟部中央地質調查所任技佐,師從侯德封、楊鐘健開展地質學研究。兩年后,在恩師楊鐘健安排下,開始參與籌備中國古生物學會復會事宜,進而成為其會員。1948年夏,應約隨裴文中一道,前往甘肅省、青海省從事史前考古調查;其間因發表一系列有關古脊椎動物化石的研究論著,成功摘得中國地質學會頒發的第四屆“馬以思獎”。
1949年,新中國成立后,原中央地質調查所建制隨即撤銷,劉東生調任“中國地質工作計劃指導委員會”工程師,開始漸次對第四紀古冰川地質問題發生興趣,遂萌生由傳統古脊椎動物學轉向地質學研究的想法;1953年春天,劉東生征得組織同意調入中國科學院地質研究所,兼顧中科院古脊椎動物研究室工作,開啟了礦區調查、水壩選址勘查和生物考古的多方面研究。
黃土高原科考
1954年,劉東生接受黃土高原科考任務,就三門峽市水庫選址和礦藏勘探展開地質考察,“黃土高原上黃土層與紅色土條帶(后稱“古土壤”)在垂向上多次疊覆”的概念也由此開始形成。隨后,中科院地質所發起成立第四紀地質研究室,受命出任研究室副主任一職的劉東生,遂開始全面轉向第四紀地質研究,明確將“黃土堆積”作為中國第四紀堆積研究的主攻方向;同年冬天,他又與李四光等人發出組建“中國第四紀研究委員會”的聯名倡議,受到重視。
1955年,新中國打響黃河治理戰役,劉東生奉調參與黃河中游水土保持綜合考察隊,由此走上了他奉獻一生的黃土之路。這一時期,繼任第四紀研究室主任的劉東生,帶領地質組長期奔走于山西省、陜西省和甘肅省等地,漸次確立了“紅色土”中的紅色條帶是古土壤層的基本認知,繼而奠定了其后續“黃土-古土壤”序列的研究基礎;與此同時,他還在黃土研究中積極引入沉積物顯微薄片技術,創造性地將采自黃土高原的上百件黃土樣品制成薄片加以觀察,詳細探究了黃土粒度的分帶規律和接觸關系,提出了 “砂黃土帶、黃土帶、黏黃土帶”的黃土高原分帶概念和“顆粒-顆粒接觸,顆粒-基質接觸,混合接觸”的黃土接觸分類理論,開創了地質學界土壤微形態研究的先河。
1957年,中國科學院第四紀研究委員會獲批成立,劉東生應邀出任秘書長一職。翌年,領銜赴黃土高原展開十條縱橫大斷面調查,在黃土地層的劃分、空間變化、物質成分和成因等方面取得重要發現,認為黃土高原的地層、地質和巖性在廣大范圍內具有相似性和一致性,繼而提出黃土高原“新風成理論”,一舉將風成沉積作用從黃土高原的頂部黃土拓展到了整個黃土序列。同一時期,劉東生還通過觀察黃土-古土壤序列,發現了黃土剖面中黃土與古土壤的多旋回特點(交錯堆疊現象),明確提出“第四紀氣候冷暖交替次數遠不止四次”的新創見。
1961年8月,劉東生赴波蘭華沙出席第六屆國際第四紀研究聯合會(INQUA)大會,他在會上宣讀的《中國的黃土》(Huangtu of China)一文,首次定義了“馬蘭黃土-離石黃土-午城黃土”的中國黃土地層層序,提出了黃土高原形成的“多風成學說”和第四紀氣候變化“多旋回理論”,一時轟動國際第四紀學術界。一年后,《中國的黃土》正式見報發表,正式提出了“馬蘭黃土-離石黃土-午城黃土-保德組三趾馬屬紅土”的中國黃土巖石地層劃分方案,這一劃分將“中國黃土的概念從不到二十米的馬蘭黃土一舉跨越至超過二百米的午城黃土,從過去的晚更新世(約10萬年)全面延伸至整個第四紀(200多萬年)”,完整反映了中國黃土的整個發育過程,最終為國際學術界所廣泛接受。對中國第四紀古氣候的討論也從此開始。
青藏高原科考
1963年起,劉東生先后以科學考察隊副隊長、隊長身份兩次赴青藏高原,參加領導希夏邦馬峰、珠穆朗瑪峰地區科學考察,發現掌握了大量研究青藏高原的第一手資料。其間,科考隊一行發現采集的高山櫟化石,開啟了有關青藏高原隆升時間、幅度等問題的大規模研究。這一時期,他從氣候條件對第四紀沉積物的影響以及“氣候標志”在第四紀地層劃分中的作用探討出發,創造性地將黃土研究成果導入青藏高原乃至整個第四紀地層研究之中,提出了青藏高原地區的第四紀地層和冰期劃分理論和“青藏高原的隆起對自然環境及人類活動的影響”重大課題,進一步豐富和發展了青藏高原研究的指導思想,奠基了全球氣候變化研究中替代性指標的應用基礎,開創了地球科學研究的全新領域。
1966年1月,劉東生調任中科院地球化學研究所第四紀地球化學研究室主任;文化大革命開始后,劉東生的研究工作陷入中斷;三年后,漸次恢復工作的劉東生,隨即就當年多發的地方病、水土病病因展開了一系列調查探究,率先在中國提出了環境地質學的概念和范疇,創立中國首個專門從事環境污染物化學分析的實驗室,進而奠定了中國環境地質學的現代學科基礎。1977年6月,剛剛當選中科院地球化學所首屆學術委員會副主任的劉東生,隨即又帶隊登上天山托木爾峰的南、北兩個坡面,就冰川演化、人與生物圈等問題進行科學考察,返程途中一度因落水險些溺亡。
1978年2月,劉東生當選第五屆全國政協委員;同年3月,受邀出席全國科學大會,他所領銜的“中國黃土”研究獲頒全國科學大會獎。此后數年,劉東生又積極投身青藏高原國際科學討論會會務籌備,在大會科考路線踏勘籌劃、與會學術論文準備、國際合作學者對接等方面做了大量工作,由此打開了青藏高原研究走向國際合作的大門。其間1979年,經涂光熾等介紹加入中國共產黨;同年8月,參與創建中國環境科學學會,出任理事會副理事長一職。1980年11月,當選為中國科學院學部委員(院士)。
走向世界舞臺
1981年,劉東生應邀赴蘇黎世瑞士高等理工大學訪問;這一時期,他主動抓住國際學界第四紀研究的新動向,選定陜西洛川黃土剖面做為典型,圍繞黃土剖面的磁性地層和巖石磁學與瑞士學者黑勒(F. Heller)展開合作,成功發現了“中國黃土在距今260萬年前已開始堆積,距今至少經歷了30幾個氣候旋回”這一歷史史實,首次獲得了中國黃土-古土壤的疊覆期為260萬年,完全覆蓋整個第四紀的科學證據,明確黃土高原剖面35層的黃土與34層的紅土實質代表了過去260萬年間全球氣候冷暖干濕的交替出現,從而為第四紀氣候的“多旋回理論”提供了重要陸相證據;同時建立的黃土剖面磁化率曲線,則能與深海氧同位素曲線形成對比,使得黃土與深海沉積、極地冰芯并列成為全球環境變化研究的三大支柱,成為國際學術界解讀中國黃土“天書”第一人。
1982年,劉東生升任中國科學技術協會書記處書記,主管國際部工作;同年3月,復任中科院地質所第四紀研究室主任,后又相繼兼任了國際巖石圈中國委員會主席、中國科學技術館首任館長、國際第四紀研究聯合會副主席等一系列職務,由此開始積極致力于擴大國際交流與合作研究。
1985年3月,年屆68歲的劉東生,調任中科院西安黃土與第四紀地質研究室主任,開始領導籌建西安黃土與第四紀地質研究室工作。同年10月,當選為中國科學院地球科學部常委;翌年時任中國科學技術協會書記處書記的劉東生,又受命出任了《中國科學技術專家傳略》總編委會委員、“理學編”編委會副主任、“地學卷”編委會主編,開始參與領導編《中國科學技術專家傳略》一書,直至他逝世前夕,全書已累計編成出版32卷58冊2300多萬字。
1987年7月,劉東生率中國代表團前往加拿大,出席第12屆國際第四紀研究聯合會(INQUA)大會,連任INQUA副主席的同時,也為中國贏得了第13屆INQUA大會主辦權。次年1月,劉東生受聘出任中科院地質所第四屆學術委員會副主任、第三屆學位委員會主任;兩個月后,他又奉命擔任了第13屆國際第四紀研究聯合會(INQUA)大會組委會主席一職,領銜主持的“青藏高原隆起及其對自然環境與人類活動影響的綜合研究”同年獲頒國家自然科學獎一等獎。
1990年,劉東生與學者安芷生等合作,在《Quaternary International》發表“The long-term paleomonsoon variation recorded by the loess-paleosol sequence in central China”一文,首次采用黃土-古土壤的磁化率作為亞洲季風變化的代用指標,將冬夏季風的強弱與黃土堆積、古土壤發育聯系起來展開研究,探究發現了“黃土-古土壤序列記錄了古季風的長期演變”這一歷史史實。翌年8月,第13屆國際第四紀研究聯合會(INQUA)大會在北京召開,憑借一系列學術造詣與出色工作,劉東生當選新一屆INQUA主席;時年74歲的他,隨即在地質學領域更進一步,開始正式介入極地科考工作,領銜主持國家“八五”攻關項目——“南極洲更新世晚期環境演變”的同時,他還主持了中國在北極建立科學考察站的論證研究,并深入南極長城站駐留兩個多月,領導完成了第四紀地質考察任務。同年9月,劉東生當選發展中國家科學院院士院士。
開拓地球科學
1992年1月,劉東生受命主持國家又一“八五”重大項目——“我國北方干旱半干旱區15萬年來環境演變的動態過程及其發展趨勢”,領導中科院地質所、廣州地球化學所和同濟大學等科研院所展開協同作戰;此后數年,他又深入貴州省、云南省、西南等等地,就推動貧困地區發展問題展開考察,從人與生態圈的角度提出了一系列咨詢建議。
1994年,劉東生與弟子丁仲禮等合作,在《Quaternary. Science Reviews》發表“Towards an orbital 時間 scale for Chinese loess deposits”(Ding Z. L. et al., 1994)一文,首次在國際上完整建構了中國黃土的地球軌道調諧時間標尺;兩年后,出席第30屆國際地質大會期間,他又率先將黃土作為地表各圈層相互作用的產物加以闡述,開辟了以地球系統科學研究黃土的新紀元。1996年9月,劉東生赴北極考察結束后,與學者汪品先等共同發表題為“古全球變化”的綜述報告,論證闡明了新生代亞洲干旱區的演化進程,提出到中新世時東亞即由季風風系取代行星風系的新創見,最終奠定了東亞現代自然環境科學的理論格架。同月當選為歐亞科學院院士。
1999年起,年過八旬的劉東生,相繼與弟子丁仲禮、郭正堂等合作,成功將中國黃土的風成堆積史由260萬年前追溯至700萬年前,后又進一步前推至更為久遠的2200百萬年前,深入揭示了中國黃土研究的重要科學價值,科學實證了“中國黃土堆積的主要地區系世界上旱作農業起源的中心地區之一”的歷史史實。2002年4月,基于對中國黃土和第四紀氣候變化的開創性研究,劉東生與美國哥倫比亞大學教授華萊士·布洛克(Wallace Broecker)共同分享了當年頒授的“泰勒環境成就獎”。
2004年2月20日,劉東生榮膺 “2003年度國家最高科學技術獎”,系中國地球科學界獲獎第一人。2007年5月17日,歐洲地球科學聯合會(EGU)宣布,授予中國科學院院士劉東生“洪堡獎章”。
逝世
2008年3月6日11時22分,劉東生因病醫治無效在北京市逝世,享年91歲。
科學成就
劉東生長期從事地球環境科學領域研究,在古脊椎動物學、第四紀地質學、青藏高原與極地考察等領域取得了一系列學術成就,為中國乃至世界的地質科學發展做出了重要貢獻。
古脊椎動物學方面
20世紀40年代起,劉東生即師從楊鐘健、裴文中從事古脊椎動物研究,開展了一系列的生物化石采集、整理與科考工作,其間他通過對青海民和、山東萊陽進行野外實地考察,先后采集發現了有較高研究價值的“馬門溪龍腿骨化石”和“青島棘鼻龍化石”,發明了沿用至今的脊椎動物化石發掘“套箱采集法”,初步形成了對中國脊椎動物化石研究的總體認知,1948年被中國地質學會授予“馬以思獎”。
第四紀地質學方面
20世紀50年代起,劉東生對黃土高原進行了大量的科學考察,總體摸清了黃土地層的分帶規律、接觸關系和中國黃土的空間分布情況;隨后一個時期,劉東生又通過組織實施黃土高原十條縱橫大斷面等的一系列調查,探明了黃土區域地層特點、沉積學特征的空間變化、化學組成和礦物學組成情況,提出了從粉塵搬運、沉積過程到后生演化的一整套黃土“新風成學說”,一舉將風成沉積作用從黃土高原頂部黃土層拓展到了整個黃土序列,平息了困擾國際學術界100多年的黃土“風成論”與“水成論”紛爭,并在黃土高原水土保持、植被重建以及東部沙地治理等方面發揮了重要理論指導作用。
20世紀60年代前后,他從黃土剖面中黃土與古土壤的交錯堆疊現象入手,根據黃土代表寒冷干旱氣候環境,古土壤則代表了暖濕氣候時期的特點,通過對中國黃土-古土壤序列的展開一系列探究,發現了第四紀環境氣候冷暖交替旋回多達30余次的事實,打破和發展了傳統的四次冰期學說,成功建構了第四紀古環境演化的“多旋回理論”,成為當代全球環境變化研究的一個重大轉折。
20世紀80年代起,劉東生與合作者通過系統研究黃土剖面,首次明確了黃土底界年齡和黃土剖面磁化率曲線,成功復現了第四紀260萬年以來的全球環境演變史,繼而推動黃土成為迄今全球唯一完整的陸地沉積記錄,建構起了第四紀大陸沉積和深海沉積巖芯測定全球變化的“國際對比標準”,為全球的氣候變化研究做出了重要貢獻;同時,劉東生對黃土重要問題的研究,還使得黃土的地層學、年代學、巖石學、地貌學、孢粉學、古氣候學、工程地質學等各方面都得到發展,從而形成了完整的黃土地質學體系,并為黃土區經濟建設中發揮了巨大作用。
環境地質研究方面
20世紀60年代起,劉東生將研究視野從黃土高原轉向青藏高原,提出了“青藏高原的隆起對自然環境及人類活動的影響”的研究方向,圍繞青藏高原的希夏邦馬峰、珠穆朗瑪峰、托木爾峰及南迦巴瓦峰等地區進行了大規模科學考察,深入探究了“青藏高原隆起與東亞環境演化、雅魯藏布江縫合線的發現和印度板塊與歐亞板塊的碰撞、中國西北氣候干旱與黃土高原的形成”等全球環境變化問題,從而在更廣泛意義上實現了青藏高原同黃土高原研究的有機結合,地球固體巖石圈演化同地球表層圈演化研究的有機結合,內營力地質作用同外營力地質作用演化研究的結合,最終開辟了地球科學這一全新研究領域。20世紀90年代后,地球系統各圈層相互作用的研究,屆已經成為環境學術界的熱點研究領域。
主要論著
代表作品
學術論文
劉東生一生發表學術論文眾多,所發文章被SCI論文引用達3000余次,現摘選部分論文載錄如下:
社會職務
人才培養
劉東生作為中國地球科學的開拓者和奠基人之一,他在積極投身地球科學研究的同時,還長期熱心關注后學培養工作。早在1955年,劉東生即已開始參與協助培養地質學研究生;直至2005年,年近90歲的他仍在指導招收的最后一批博士和博士后工作。治學期間,劉東生自覺從人才培養的實際出發,在開班講授理論課程、編著編譯教材的同時,還經常組織安排學生參與科學考察,注重以理論與實踐相結合的方式鍛煉學生,培養出了以中科院院士石元春、丁仲禮、郭正堂、劉嘉麒、朱日祥等為代表的一大批領軍型人才。
獎勵與榮譽
科技獎項
榮譽稱號
人物評價
2002年4月,世界環境科學最高獎“泰勒環境成就獎”評委會在給予劉東生的頒獎詞中指出:“自然界把它的環境變化寫入了三本天書,一本是深海沉積,一本是極地冰川,另一本就是中國的黃土。……劉東生在半個世紀的不懈努力中,與他的同事們一起開啟了這三本天書中的一本——中國的風成黃土沉積”,籍此高度評價了劉東生在“開啟黃土這本天書”上的杰出貢獻。
2004年10月,時任中共中央政治局常委、國務院總理溫家寶在看望劉東生時指出:“您是我一直尊敬的老師,是我們的老前輩。您研究的學科,我非常關注。您對黃土高原的‘風成說’結論,我十分信服”“您是世界上首屈一指的專家,去過南極、北極和青藏高原這三極,這樣的科學家不多。弄清極地冰芯、深海沉積巖芯和黃土沉積序列這三件事,是了不起的成就”。
劉東生弟子、中科院院士朱日祥評價稱“劉先生是一個有國家情懷的人,只要是國家需要的,他就會灑下熱血。他創立的黃土“新風成說”,平息了若干年來的黃土成因之爭,他的開創性研究跨越了很多領域,不僅啟迪了他的同輩研究者,而且影響了整個一代青年科研人員。”國際著名黃土專家 Smalley 教授認為“劉東生排在全球研究黃土的十二位杰出科學家的最前列”;國際地圈-生物圈計劃過去全球變化科學指導委員會前主席Oldfield教授則稱譽“劉東生是中國黃土古環境研究之父”。
后世紀念
逝世一周年紀念大會。2009年3月6日,中科院地質與地球物理研究所和中國第四紀科學研究會聯合發起舉辦“劉東生先生逝世一周年紀念大會”,追思緬懷劉東生生平事跡的同時,大會還舉行了“劉東生星”(58605號小行星4179)命名儀式、《紀念劉東生院士》文集和劉東生遺著《黃土與干旱環境》的首發式。
劉東生地球科學基金。劉東生逝世后不久,中國第四紀科學研究會發起成立“劉東生地球科學基金”,遵照劉東生遺愿設立“劉東生獎”,下設“劉東生杰出青年獎(Liu Tungsheng Prize for Outstanding Young Scientists)”和“劉東生優秀青年獎(Liu Tungsheng Prize for Excellent Young Scholars)”,旨在弘揚劉東生的學術思想和開拓精神,激勵中國青年科技工作者在地球科學基礎研究中作出原創性學術成果,每兩年(奇數年)評選一次。
劉東生終身成就獎章。劉東生逝世一周年后,國際第四紀研究聯合會(INQUA)征得中國第四紀科學研究會同意后,發起設立了“劉東生終身成就獎章(TheLiuTungsheng Distinguished Career Medal for Distinguished Service to the International Community in Quaternary Science)”,以表彰為國際第四紀事業做出杰出貢獻的科學家,每四年評選一次。
劉東生先生紀念展室。2010年3月6日,劉東生逝世兩周年之際,“劉東生先生紀念展室”正式建成開放。展室位于中國科學院地質與地球物理研究所舊辦公樓內,系由劉東生生前所用辦公室改建而成,總體布展劃分為“國難當頭少小知國恥”“科學救國艱辛求學路”“天志黃土高原探奧秘”等十個部分組成,簡要展示了劉東生的一生事跡。
其它紀念活動。2010年11月22日,由中科院古脊椎動物與古人類所制作捐贈的劉東生銅像,在中科院地質與地球物理所“劉東生先生紀念展室”落成揭幕。2022年9月7日,《中國現代科學家(九)》紀念郵票首發,劉東生與袁隆平、程開甲、吳文俊共同入選。
參考資料 >
國家最高科學技術獎獲獎人劉東生.中華人民共和國科學技術部.2023-01-14
劉東生.中國大百科全書.2023-06-03
劉東生生平簡介.中科院中國第四紀科學研究會.2023-01-14
劉東生主要著作目錄.科學網.2023-06-03
地球之子劉東生.科學網.2023-05-30
大事年表.中國第四紀科學研究會.2023-05-29
劉東生院士資料捐贈儀式在中國科學院地質與地球物理研究所舉行.中國科學家博物館.2023-01-14
中國科技界最高榮譽,南京大學已有5人獲得!其中一位還是“兩彈一星”元勛.南京大學招生辦.2023-05-29
劉東生.新華網.2023-05-29
中國黃土之父——劉東生.中科院地質地球所.2023-05-29
研究.中國第四紀科學研究會.2023-05-29
黃土研究之路:彈指一揮間.中國科普博覽.2023-05-30
劉東生發表論文目錄.科學網.2023-06-03
“劉東生星”在太空閃爍——紀念劉東生院士逝世一周年活動隆重舉行.中國第四紀科學研究會.2023-06-03
七屆全國人大專門委員會組成人員名單.中國政府網.2023-06-04
第六屆全國人民代表大會常務委員會.人民網.2023-06-04
2003年與劉東生導師在人民大會堂合影.中國科學家博物館.2023-05-28
郭正堂:我人生驕傲的選擇.中國科普博覽.2023-05-30
劉東生院士銅像落成典禮在國科大舉行.中國科學院大學校友會.2023-05-29
國家科技獎勵.國家科學技術獎勵工作辦公室.2023-05-29
國家科技獎勵.國家科學技術獎勵工作辦公室.2023-05-29
中國科學探險協會.科學探險協會.2023-06-03
貴州省科學技術獎勵辦法實施細則.貴州省科學技術廳.2023-06-04
新中國成立以來第一枚“勞動光榮”紀念章長這樣!它背后的故事…….達州日報.2023-06-03
緬懷劉東生先生.中國科學院大學.2023-05-30
劉東生院士銅像落成典禮在國科大雁棲湖校區舉行.中國科學家博物館.2023-06-03
“劉東生獎”章程.中國第四紀科學研究會.2023-06-03
《中國現代科學家(九)》紀念郵票在京首發 - .中國郵政郵票博物館.2023-01-14