——永远怀念导师刘东生先生
刘 秀 铭
（兰州大学西部环境教育部重点实验室，兰州 730000
Department of Geography, Macquarie University, Sydney, Australia）
刘东生先生是一位第四纪科学大家。他多次获得国家部委级奖项，仅2003年获得国家最高科学技术奖一项，就足以说明他是我们国家级的大科学家。在国外，他就任过国际第四纪研究联合会（INQUA）主席，获得过泰勒环境成就奖（2004）和洪堡奖章（2007），无疑他还是一位国际级大科学家。刘东生先生离开我们走了，我为失去了带我走向黄土与第四纪研究科学道路的导师而深深悲伤，更为我们国家失去一位带领中国第四纪研究走向国际科学前沿的三军统帅科学家而感到无限的惋惜和遗憾。
刘先生的成就是巨大和辉煌的，我从1983年入读他的研究生以来，就一直在先生的指导下从事黄土磁学研究。现在我试从他的一个学生角度来思考，他究竟具备了什么与众不同品质铸就了如此辉煌的人生？
刘先生1942年毕业于西南联大，到经济部中央地质调查所工作时，并不是从事黄土第四纪研究，而是做了许多基础地质调查有关工作。他勤奋努力虚心学习和刻苦钻研的个人本质，导致他在工作过的各个方面都学有所成，积累了他将来成为大科学家的宽广的知识面。一个比较典型的例子是，他跟着杨钟健教授学习古脊椎动物化石鉴定，也是从整理化石标本开始。为了钻研，他断断续续花了两年时间在中央大学生物系旁听了“比较生物学”，“组织学”，“胚胎学”，“神经解剖学”和“脊椎动物分类学”等课程。功夫不负有心人，他最终成为一位在我国古生物界挺有名气的专家能手。
刘先生接触第四纪黄土工作始于1954年对河南三门峡第四纪综合考察，并在那儿的黄土窑洞顶部看到了一层褐红色底部含钙结核条带，却不知是什么。后来请教了古土壤学家朱显谟教授，终于从厚厚的黄土层中认识出了古土壤层。这项认识意义重大，无疑为我们贫瘠的黄土地赋予了研究古气候变化宝贵的科学价值。刘先生几十年不懈努力，时至今日，中国黄土终于为国际同行所公认，成为研究过去全球变化的三大支柱（深海沉积物，冰芯和黄土）之一。刘先生第四纪黄土早期工作基本上都是围绕生产实践和国民经济展开的，比如黄土区的水土保持，地方病研究，而这期间还受到时时到来的不同政治运动的影响和冲击，但先生却还能领导他的研究队伍写下三本书：黄河中游黄土，中国的黄土堆积，黄土的物质成分和结构。这充分说明了先生和他领导的研究队伍对科学献身和持之以恒的追求精神。
到了文化大革命后，刘先生才有了可能全身心地投入第四纪科学研究。他德高望众，尤其是这一时期培养出众多研究生，桃李满天下。学生们的研究方向，绝大多数都不是先生专长的古生物学。比如韩家懋和我的黄土磁学，丁仲礼的古土壤和天文轨道分析，郭正堂的土壤微形态学，顾兆炎的地球化学，肖举乐的粉尘研究，谭明的石笋古气候，储国强的湖泊古气候，等等。先生努力将自己学生安排到各个研究方向，并尽可能委托该方向的专家，而且是当时国内该方向的最好专家来帮助指导。比如我当时学古地磁时，先生就聘请刘椿和许同春作为副导师来指导。刘椿老师当时是地球物理学会古地磁专业委员会负责人之一，而许同春老师刚从英国Newcastle大学获古地磁博士学位回国。在有了一定专业知识基础之后，先生将我作为联合培养博士生，送到瑞士苏黎世高等工业大学，到国际知名古地磁专家Friedrich Heller接受进一步熏陶。在我博士毕业后，先生先设法将我留所继续黄土磁学研究。由于受当年天安门事件影响，北京高教局临时政策拒绝任何外地学生留京工作（不给派遣），留所工作最终没有成功。次年我在地质所等来了英国皇家学会的资助和邀请，先生就支持我到利物浦大学继续深造。回顾自己走过的路，细想先生对学生们的用心和精心，的确感受到，先生培养学生是博采百家之长，组织它山之玉从不同的角度来为他构想的第四纪科研究走向国际前沿扎扎实实铺路搭桥。先生有坚实丰富的地学基础和超前的科学敏感性，借着改革开发的机遇和伴随着扩大国际同行接触往来，他不断带领着中国第四纪研究走到了国际科学前沿。因而我在思考，这也许就是先生的过人之处。他对中国第四纪科学研究的最大贡献是他对整个学科的总体把握和研究队伍的成功组织。而他超人的个人魅力则具体表现在他有能力培养和组织起一支强有力的战斗队伍，围绕着他所关心的第四纪古气候全球变化的各个方向问题，展开广泛而又深入的研究。就象一支战斗力旺盛的队伍，他领导下的各个研究方向带头人犹如这支军队的将领，而他就是指挥着这支军队的三军统帅。这支队伍有多大？编制上现在至少有五个单位：中科院地质所新生代室；贵阳地化所环境地球化学国家重点实验室；广州地化所同位素年代重点实验室；中科院地环所和地震局地质所新构造年代学实验室。还有象我这样，不属以上编制却围绕着刘先生第四纪研究大方向冲锋陷阵的人，还不计其数。
如果具体到各个研究方向，几乎可以说，刘先生都没有足够深入的研究，都不是这些方向的专家。或许正是对各个研究方向细节的远离，才造就了他对第四纪科学各个方向有宏观把握的的帅才。然而，如果我们回首往事，回顾中国黄土第四纪研究的各个重要发展阶段，都与他的贡献紧密相连。在黄土古气候研究中，磁化率和粒度是两个最重要的参数。以下就以磁学和粒度研究为例，回顾先生的不朽贡献。
I. 黄土古地磁年代和磁化率代用指标
过去三十年来，中国黄土磁化率古气候研究对国际第四纪科学产生了巨大而深远的影响。从1974年李华梅安芷生和王俊达研究午城剖面黄土古地磁开始，几乎所有著名中国第四纪科学家多少都利用过或参与过这个问题研究。中国黄土磁化率古气候研究达到今天国际学术水平和地位，是凝聚了以上诸多科学家们不懈努力的结果。尤其要归功于刘先生的贡献。他1981年在瑞士苏黎世高工古地磁实验室做了6个月实验，并指导着国内的人员如何去洛川剖面打钻和野外补样。他是参与黄土磁学研究最早的人员之一。他和Heller发表了早期的3篇文章是黄土研究的经典。尤其是1982和1984年两文章，前者首次建立了中国黄土的正确年代，后者则首次将黄土磁化率作为古气候代用指标与深海沉积物对比。这两项工作都是黄土第四纪研究划时代里程碑式的进步。以后他亲自参与黄土磁学研究不多，但他对黄土磁学研究的认识和产生的影响是巨大而深远的。因为他的思想在他的学生的研究方向可以体现出来。而且还会影响到第二代第三代学生。因此，我认为，刘先生是中国黄土磁学研究的最重要的开拓者和贡献者之一。
II. 应用磁化率各向异性到黄土研究和第三纪红粘土风积成因的提出
入读刘先生硕士生，他让我做西峰黄土古地磁研究。在1985年一次见刘先生汇报研究进展时，第一次听他说到磁化率各向异性。他说，在瑞士古地磁实验室，除了测量古地磁，还有磁化率各向异性，你可以了解一下，看看是否可以用来研究黄土。就刘先生这句话，如果条件不具备，也不会发生结果。恰巧副导师许同春（国家地震局地球所）刚获英国古地磁博士，而且还有测量仪器。刘先生这句话就有了很大的作用。磁化率各向异性又称磁组构，原理与沉积组构相似，从微观角度研究磁颗粒定向排列程度。在许老师的具体指导下，我看文献学习原理，设计研究方法和测量样品，很快就将原生风成黄土（黄土高原主体）和次生水成黄土（沟谷中流水再搬运的次生黄土）的磁化率各向异性的差别分辩出来，并且建立了判别标准。而且把这一方法应用到黄土下伏的第三纪红粘土，推测它也应该为风积成因。86年我将西峰古地磁和磁化率各向异性研究结果写成了论文，交给了先生。可以感觉出来刘先生对磁化率各向异性出乎意料的研究结果感到十分高兴。先生在地质所学术委员会通过学位资格审查时，建议将我的硕士论文作为博士资格来答辩，而且获得一致通过。这也是刘先生见多识广而导致了第四纪研究又一次重要的认识的例子：风成和水成也可以通过磁组构来判别，而且风成堆积从第三纪就开始了。本项研究和随后几个完好对比黄土红粘土剖面的不断发现（在宝鸡，灵台，西安刘家坡等剖面的红粘土地层比西峰具有更完好的钙结核层），从此终结了过去长期风成和水成的争论，同时揭开了第三纪红粘土（更老的黄土古土壤）古气候研究的序幕。
III. 黄土磁化率指标局限性的认识和粒度研究思路的产生
发现磁化率作为夏季风代用指标有其局限性可以最早追溯到1989年。当时通过国际合作，我4月份从瑞士带回一台英国Bartington磁化率仪，刘先生5月就带领一组学生：韩家懋，汉景泰，丁仲礼，顾兆炎，我和聂高众对丁仲礼发现的宝鸡黄土剖面进行野外测量。结果发现，宝鸡黄土磁化率的最高值与黄土高原中部的洛川和西峰不能很好对应。在西峰和洛川剖面，磁化率最高值在S5，次高值在S1，分别对应着土壤发育最强和次强土壤层；但在地理位置更南，年降雨量更充沛的宝鸡，S5层的磁化率却是5层古土壤中最小一个。通过讨论，当时已经初步意识到，是成土过程中的氧化还原环境对黄土地层中的含铁矿物产生影响，从而波及磁化率。正是这一认识同时启发了用粒度反映古气候变化的思路。也是这一思想引导我对阿拉斯加和西伯利亚黄土磁化率成因问题产生总体思考。
先生走了，我将永远怀念他。拟一对联附上，以思先生的人品和功绩。
黄土序列探全球变化，对比深海沉积，思接万载建基业；
环境旋回究大地沧桑，分析天文脉络，名动千秋励后学。
