高原上的背影——地质学家刘东生

一叶知青藏

　　“因为它在那里”，这是英国著名登山家马洛里的名言，它回答了科学家为何历尽千难万险去攀登高山的问题。刘东生认为这句话表达了科学家探索自然的强烈欲望。在一次青藏高原学术会议上，刘东生借用此言鼓励大家：“对于青藏高原研究而言，我们应当说‘因为它在这里！’青藏高原的主体在中国境内，我国科学家要有这种攀登世界科学高峰的雄心壮志，有信心建设好世界一流水平的青藏高原国际科学研究平台。”

　　刘东生是这样说的，也是这样做的，他本人就是一位攀登高峰的强有力的实践者，曾经不畏艰险七次前往青藏高原，亲自组织和参与了希夏邦马峰、珠穆朗玛峰、托木尔峰等地区的科学考察，成为我国青藏高原研究的开拓者。

　　有“世界屋脊”之称的青藏高原，主要包括青海、西藏和四川西部的高原，面积约２３０万平方公里，平均海拔４０００米以上，山岭海拔多在６０００米以上，峰顶终年积雪。

　　希夏邦马峰在藏语中是高山气候严酷之意，海拔为８０１２米，在全世界１４座海拔８０００米以上高峰中，是当时唯一未被人类涉足的处女峰。１９６４年初的一天，冰川学家施雅风在地质所门口遇到刘东生，问他：“中国科学院应国家体委要求，要我组织与率领一支登山科学考察队去希夏邦马峰，你有无可能参加，并负责地质组工作？ ”刘东生马上作答：“我愿意参加。”刘东生后来回忆说：“我从小对登山就很有兴趣，利用了这个机会。”１月，刘东生被委任为副队长，同以施雅风为队长的登山考察队出发了。

　　这次考察恰逢中国—尼泊尔公路刚刚开通之际，新辟出的公路两旁岩壁袒露着，为研究人员观察地质现象与岩石类型提供了难得的“人工剖面”。不过，这些沉睡了亿万年的岩石因为劈开不久，尚未稳定，随时可能崩塌，给考察队带来危险。有一回，正当刘东生专心察看岩体时，悬在高处的一块巨石忽然坠落。听到队友们“躲开！躲开！”的惊叫声，他本能地扑向山根死角，巨石随之擦身而过，砸毁公路后随之滚下深渊。队友们无不为他躲过一劫而庆幸。

　　危险接踵而来。考察队宿营在希夏邦马峰海拔约６０００米高度的第二天，一大早起来后，刘东生一头栽倒在雪地上。队友们以为他发生了严重的高山反应，赶紧把他抬到海拔５０００米的地方缓解。刘东生很快恢复了正常。后来才发现，这并非高山反应所致，而是由于刘东生所用的新式帐篷外层涂有橡胶，这种涂有橡胶的帐篷优点是保暖性好，缺点是透气性差，住在里面容易缺氧，导致人摔倒。这次有惊无险的遭遇，反倒使刘东生看到了自己适应高原的潜能。后来表明，他不仅适应海拔６０００米高度的工作，还可登高至６５００米。

　　希夏邦马峰的考察获得了重大科学发现，而在这个重大发现中起重要作用的正是刘东生。

　　一天，当晚霞染红了苍山的时候，北京地质学院教师张康富等从野外返回，他们给刘东生看一块从海拔５９００多米的博野康加勒冰川堆积中拾回的化石。刘东生发现这块化石竟是叶脉清晰的阔叶化石。他将其带回北京，交给古植物学家徐仁教授鉴定，鉴定结果确认这块化石为高山栎化石，估算时间为第四纪初期。在中国西部，高山植物分布是有序的，从上而下一般是高山草甸、针叶林、针叶阔叶混交林、阔叶林。高山栎是一种高两三米、叶子呈革质、色泽葱绿的阔叶树，多长在海拔２０００多米的山地，上限为海拔３０００米，从事青藏高原考察的人员都认识这种树木。

　　刘东生想到，既然海拔３０００米是高山栎的生长上限，而这块化石却出现在海拔近６０００米的高处，这就表明青藏高原在过去２００多万年里向上隆起了３０００多米，高山栎化石是随着地壳上升带上去的。然而在此之前，地质学界一直认为青藏高原维持目前的高度已经非常久了。这是一个惊人的科学发现。

　　当时我国科技水平还比较落后，刘东生等地质学家们对于青藏高原上升的判定，只能通过阔叶化石或海相化石进行。后来通过先进的测绘技术证明，刘东生的直观判定是正确的。测绘研究表明，雄踞地球之巅的珠穆朗玛峰充满活力，偌大的山体长得很快，仅在１９６６～１９９２年的２６年里它就长高了９６厘米。中国科学院院士陈俊勇谈及珠峰上升时，提供了一个有趣的事实：珠峰有时不是作匀速上升而是变速上升的，如１９６６～１９７５年间，它每年以约４。１厘米的速度升高。之后，上升速度逐渐变缓，减为每年平均抬升３。５厘米。相对珠峰而言，周边地方的上升速度就要慢许多，如与它相距百公里外的地壳上升速率每年只有１厘米左右。回顾沧海桑田的历史，地球上原本没有青藏高原，更无巍巍珠峰，这片土地曾淹没于汪洋大海之中，这个海洋的名字叫特提斯。自上新世末以来，青藏高原累计上升约３５００～４０００米。青藏高原的隆起是晚新生代以来发生的最伟大的地质事件之一。

　　一叶知青藏。１９６５年，施雅风和刘东生等在北京召开的一次国际科学会议上，报告了他们的重大发现，由此引发了此后多年关于“青藏高原隆起时间、幅度和阶段”问题的大规模科学讨论。

　　富于科学前瞻性是智慧的表现。“２０世纪日益严重的环境污染及其对人类生存的威胁，引起国际社会的极大关注。刘东生是我国环境地学创始人之一，他敏锐地感受到研究环境污染，必须具备比较的标准，也就是环境‘本底’问题。凭借对青藏高原的多次考察，他感受到在人迹罕至的高山区获取‘本底值’更有意义。”中科院大气物理研究所研究员高登义每当谈及这一点，就会以尊崇的语气说起刘东生。

　　１９７５年春，中国第二次组织珠穆朗玛峰的登山与科考行动。考察队出发前，刘东生找到参与考察的高登义，委托他利用登珠峰的机会，负责组织采集从珠峰顶峰到大本营不同高度的土壤、冰雪等环境样品。为使高登义懂得这项工作的重要性和基本知识，刘东生给他进行了详细的讲解，还将亲笔描绘的采样图交给他。随后，刘东生又让人把十多箱采集样品的容器和工具一并送来。“这太信任我了！”高登义感叹道。当时高登义才２０多岁，刚涉足大气物理研究，从未学过、更没做过采样工作，加之与刘东生不在一个单位工作，很是陌生。面对如此信任，高登义下决心一定要完成任务。在队友们的支持下，他采集到了刘东生所要求的冰雪、土壤与生物等样品，为研究珠峰地区的环境本底值提供了依据。２０世纪９０年代，高登义等人再次在地球之巅采集样品，将获取的新数据与当年获取的环境本底值对比，他们发现珠峰的“脸儿”明显被抹脏了。

　　例如，１９７５年，珠峰砷的污染平均值是每升水中含砷１．３３微克，到了１９９２年，则上升到１４．９微克。产生于电解铜阳极泥和硫酸厂烟道灰中的硒，１９７５年珠峰每升水中含量小于０．０５微克，到了１９９４年则小于０．２微克，上升了４倍。科学家测定酸度的大小以pＨ值表示，按规定如果降水中的pＨ值小于５．６，就被视为有害的酸雨，而采自海拔６０００米珠峰雪样的pＨ值竟然为５．８５。圣洁的珠峰，污染又来自哪里呢？高登义分析其原因，认为，一是海湾战争中科威特油田大火的滚滚浓烟在西风作用下飘向珠峰，作部分沉降；二是菲律宾皮纳图博火山喷发后，其火山灰在东南风的作用下也飘过珠峰，并随降雪污染珠峰。他深有感触地说：“如果再过若干年，继续以新获取的地球地标——珠峰环境数据进行比对，又会有新的发现，又可以对人类的文明发展与倒退进行解读。试想，若没有刘先生当年要求取得珠峰环境背景值，一切都无从谈起。科学家的卓越与否，就是要看他是否站得高，看得远。”