高原上的背影——地質學家劉東生

一葉知青藏

　　“因為它在那裏”，這是英國著名登山家馬洛裏的名言，它回答了科學家為何曆盡千難萬險去攀登高山的問題。劉東生認為這句話表達了科學家探索自然的強烈欲望。在一次青藏高原學術會議上，劉東生借用此言鼓勵大家：“對於青藏高原研究而言，我們應當說‘因為它在這裏！’青藏高原的主體在中國境內，我國科學家要有這種攀登世界科學高峰的雄心壯誌，有信心建設好世界一流水平的青藏高原國際科學研究平台。”

　　劉東生是這樣說的，也是這樣做的，他本人就是一位攀登高峰的強有力的實踐者，曾經不畏艱險七次前往青藏高原，親自組織和參與了希夏邦馬峰、珠穆朗瑪峰、托木爾峰等地區的科學考察，成為我國青藏高原研究的開拓者。

　　有“世界屋脊”之稱的青藏高原，主要包括青海、西藏和四川西部的高原，麵積約２３０萬平方公裏，平均海拔４０００米以上，山嶺海拔多在６０００米以上，峰頂終年積雪。

　　希夏邦馬峰在藏語中是高山氣候嚴酷之意，海拔為８０１２米，在全世界１４座海拔８０００米以上高峰中，是當時唯一未被人類涉足的處女峰。１９６４年初的一天，冰川學家施雅風在地質所門口遇到劉東生，問他：“中國科學院應國家體委要求，要我組織與率領一支登山科學考察隊去希夏邦馬峰，你有無可能參加，並負責地質組工作？ ”劉東生馬上作答：“我願意參加。”劉東生後來回憶說：“我從小對登山就很有興趣，利用了這個機會。”１月，劉東生被委任為副隊長，同以施雅風為隊長的登山考察隊出發了。

　　這次考察恰逢中國—尼泊爾公路剛剛開通之際，新辟出的公路兩旁岩壁袒露著，為研究人員觀察地質現象與岩石類型提供了難得的“人工剖麵”。不過，這些沉睡了億萬年的岩石因為劈開不久，尚未穩定，隨時可能崩塌，給考察隊帶來危險。有一回，正當劉東生專心察看岩體時，懸在高處的一塊巨石忽然墜落。聽到隊友們“躲開！躲開！”的驚叫聲，他本能地撲向山根死角，巨石隨之擦身而過，砸毀公路後隨之滾下深淵。隊友們無不為他躲過一劫而慶幸。

　　危險接踵而來。考察隊宿營在希夏邦馬峰海拔約６０００米高度的第二天，一大早起來後，劉東生一頭栽倒在雪地上。隊友們以為他發生了嚴重的高山反應，趕緊把他抬到海拔５０００米的地方緩解。劉東生很快恢複了正常。後來才發現，這並非高山反應所致，而是由於劉東生所用的新式帳篷外層塗有橡膠，這種塗有橡膠的帳篷優點是保暖性好，缺點是透氣性差，住在裏麵容易缺氧，導致人摔倒。這次有驚無險的遭遇，反倒使劉東生看到了自己適應高原的潛能。後來表明，他不僅適應海拔６０００米高度的工作，還可登高至６５００米。

　　希夏邦馬峰的考察獲得了重大科學發現，而在這個重大發現中起重要作用的正是劉東生。

　　一天，當晚霞染紅了蒼山的時候，北京地質學院教師張康富等從野外返回，他們給劉東生看一塊從海拔５９００多米的博野康加勒冰川堆積中拾回的化石。劉東生發現這塊化石竟是葉脈清晰的闊葉化石。他將其帶回北京，交給古植物學家徐仁教授鑒定，鑒定結果確認這塊化石為高山櫟化石，估算時間為第四紀初期。在中國西部，高山植物分布是有序的，從上而下一般是高山草甸、針葉林、針葉闊葉混交林、闊葉林。高山櫟是一種高兩三米、葉子呈革質、色澤蔥綠的闊葉樹，多長在海拔２０００多米的山地，上限為海拔３０００米，從事青藏高原考察的人員都認識這種樹木。

　　劉東生想到，既然海拔３０００米是高山櫟的生長上限，而這塊化石卻出現在海拔近６０００米的高處，這就表明青藏高原在過去２００多萬年裏向上隆起了３０００多米，高山櫟化石是隨著地殼上升帶上去的。然而在此之前，地質學界一直認為青藏高原維持目前的高度已經非常久了。這是一個驚人的科學發現。

　　當時我國科技水平還比較落後，劉東生等地質學家們對於青藏高原上升的判定，隻能通過闊葉化石或海相化石進行。後來通過先進的測繪技術證明，劉東生的直觀判定是正確的。測繪研究表明，雄踞地球之巔的珠穆朗瑪峰充滿活力，偌大的山體長得很快，僅在１９６６～１９９２年的２６年裏它就長高了９６厘米。中國科學院院士陳俊勇談及珠峰上升時，提供了一個有趣的事實：珠峰有時不是作勻速上升而是變速上升的，如１９６６～１９７５年間，它每年以約４。１厘米的速度升高。之後，上升速度逐漸變緩，減為每年平均抬升３。５厘米。相對珠峰而言，周邊地方的上升速度就要慢許多，如與它相距百公裏外的地殼上升速率每年隻有１厘米左右。回顧滄海桑田的曆史，地球上原本沒有青藏高原，更無巍巍珠峰，這片土地曾淹沒於汪洋大海之中，這個海洋的名字叫特提斯。自上新世末以來，青藏高原累計上升約３５００～４０００米。青藏高原的隆起是晚新生代以來發生的最偉大的地質事件之一。

　　一葉知青藏。１９６５年，施雅風和劉東生等在北京召開的一次國際科學會議上，報告了他們的重大發現，由此引發了此後多年關於“青藏高原隆起時間、幅度和階段”問題的大規模科學討論。

　　富於科學前瞻性是智慧的表現。“２０世紀日益嚴重的環境汙染及其對人類生存的威脅，引起國際社會的極大關注。劉東生是我國環境地學創始人之一，他敏銳地感受到研究環境汙染，必須具備比較的標準，也就是環境‘本底’問題。憑借對青藏高原的多次考察，他感受到在人跡罕至的高山區獲取‘本底值’更有意義。”中科院大氣物理研究所研究員高登義每當談及這一點，就會以尊崇的語氣說起劉東生。

　　１９７５年春，中國第二次組織珠穆朗瑪峰的登山與科考行動。考察隊出發前，劉東生找到參與考察的高登義，委托他利用登珠峰的機會，負責組織采集從珠峰頂峰到大本營不同高度的土壤、冰雪等環境樣品。為使高登義懂得這項工作的重要性和基本知識，劉東生給他進行了詳細的講解，還將親筆描繪的采樣圖交給他。隨後，劉東生又讓人把十多箱采集樣品的容器和工具一並送來。“這太信任我了！”高登義感歎道。當時高登義才２０多歲，剛涉足大氣物理研究，從未學過、更沒做過采樣工作，加之與劉東生不在一個單位工作，很是陌生。麵對如此信任，高登義下決心一定要完成任務。在隊友們的支持下，他采集到了劉東生所要求的冰雪、土壤與生物等樣品，為研究珠峰地區的環境本底值提供了依據。２０世紀９０年代，高登義等人再次在地球之巔采集樣品，將獲取的新數據與當年獲取的環境本底值對比，他們發現珠峰的“臉兒”明顯被抹髒了。

　　例如，１９７５年，珠峰砷的汙染平均值是每升水中含砷１．３３微克，到了１９９２年，則上升到１４．９微克。產生於電解銅陽極泥和硫酸廠煙道灰中的硒，１９７５年珠峰每升水中含量小於０．０５微克，到了１９９４年則小於０．２微克，上升了４倍。科學家測定酸度的大小以pＨ值表示，按規定如果降水中的pＨ值小於５．６，就被視為有害的酸雨，而采自海拔６０００米珠峰雪樣的pＨ值竟然為５．８５。聖潔的珠峰，汙染又來自哪裏呢？高登義分析其原因，認為，一是海灣戰爭中科威特油田大火的滾滾濃煙在西風作用下飄向珠峰，作部分沉降；二是菲律賓皮納圖博火山噴發後，其火山灰在東南風的作用下也飄過珠峰，並隨降雪汙染珠峰。他深有感觸地說：“如果再過若幹年，繼續以新獲取的地球地標——珠峰環境數據進行比對，又會有新的發現，又可以對人類的文明發展與倒退進行解讀。試想，若沒有劉先生當年要求取得珠峰環境背景值，一切都無從談起。科學家的卓越與否，就是要看他是否站得高，看得遠。”