自主创新的楷模——纪念李四光诞辰120周年
【类型】期刊
【作者】李东旭（中国地质大学(北京)）
【作者单位】中国地质大学(北京)
【刊名】中国地质教育
【关键词】 李四光；自主创新；原始创新；楷模
【ISSN号】1006-9372
【页码】P92-95
【年份】2019
【期号】第4期
【期刊卷】0
【摘要】自主创新、重点跨越、支持发展、引领未来是我国近期提出的科技发展的指导方针。这四句话恰恰概括了李四光(1889～1971)一生的治学特点。重温他创建的地质力学和大陆车阀说将使我们懂得什么是真正的自主创新、原始创新,什么是中国特色。回顾他在上世纪50～70年代领导新中国地质事业各个方面所作的贡献将使我们懂得什么叫做支持发展、什么叫做引领未来。李四光为青年地质工作者树立了光辉榜样。
【全文】 文献传递
地学人物
自主创新的楷模
——纪念李四光诞辰120周年
摘 要：“自主创新、重点跨越、支持发展、引领未来”是我国近期提出的科技发展的指导方针。这四句话恰恰概括了李四光（1889～1971）一生的治学特点。重温他创建的地质力学和大陆车阀说将使我们懂得什么是真正的自主创新、原始创新，什么是中国特色。回顾他在上世纪50～70年代领导新中国地质事业各个方面所作的贡献将使我们懂得什么叫做支持发展、什么叫做引领未来。李四光为青年地质工作者树立了光辉榜样。
关键词：李四光；自主创新；原始创新；楷模
“自主创新 重点跨越 支持发展 引领未来”是我国近15年科技工作的纲领，也是为现代科技工作者提出的努力目标。李四光先生离我们而去已38年，回顾他的一生对我国地学领域的贡献，用这16个字对他评价，极为恰当。李四光先生（1889~1971）不仅是我国现代地质学的奠基人之一，而且是新中国地质事业的主要领导者。更为可贵的是他在学术上自始至终都贯穿着自主创新的精神，为我们留下了丰富的宝贵科学遗产，堪称广大科技工作者学习的楷模，尤其是学地质的青年学子。李四光先生博大精深的创新精神是多方面的，不论在基础理论方面，还是在应用领域和方法技术方面，至今仍闪烁着超时代的先进性的光辉。
一、独创全球构造系统论
现代地质学从上世纪初引进我国，至今已有百年。经过广大地质工作者的艰苦奋斗，取得了诸多成绩，基本满足了国家经济建设对地质工作的需求，在科研方面也有诸多新的发现和研究成果。但是在地质基础理论方面的重大原始创新，非李四光莫属，他早在上世纪20年代，就根据我国地质构造的细心观测和大地构造的宏观格局分析，发现我国五条纬向造山带呈8度等间距展布，并可扩展到全球陆壳和洋壳，以及其他扭动构造依据，从而将全球构造作为一个大系统进行了整体的统一的诠释；进而提出大陆车阀说——地球动力学理论[1-2]；这个时期正是国际地质论坛上均衡论和大陆漂移论的激烈论战时期，中国现代地质学刚刚兴起。能在这个时候，对如此重大问题提出自主创新的理论，是极为难得的。为了进一步科学地论证地球动力学问题，李四光以系统论的思维方式，严格按照力学原理，提出一系列地质构造新概念和工作方法，诸如不同层次的构造系统、构造应力场、流变学、构造序次、构造复合、旋卷构造等理论；并拟定出构造研究的七项工作步骤，即系统分析方法，从而建立一套全新的知识体系——地质力学新学科[3-4]。虽然这些理论和方法是60多年前提出的，但从今天构造地质学发展现状看，并未失去其先进性，而且仍是今后构造地质学和地球动力学的发展方向。因为到目前为止，系统论的观念还没有被多数构造地质学家所认知。当前构造地质学仍停留在个别类型的实体构造的几何学、运动学、动力学的研究，而没有从整体论的观点研究构造形迹之间的关系；也没有一套明确的工作要求和系统的工作程序。大家知道，从上世纪70年代以后，学术界普遍认识到系统论是横断一切科学的战略科学，是现代科学的哲学，系统论的兴起是改变世界科学图景和科学家思维方式的真正科学革命。 用现代盛行的系统科学理论与方法对照李四光的经典著作《地质力学概论》（1962）[4]一书的内容，将不难看出，这部著作就是一部全球构造系统论专著[5]。国外系统科学家推崇的系统论的奠基人是奥地利的贝塔朗菲[6]，他是在上世纪20年代从生物学中提出的系统概念，而我国的李四光几乎同时从地质学领域提出构造系统概念，见《地球表面形象变迁之主因》、《东亚一些构造型式及其对大陆运动问题的意义》。因此，李四光建立的‘地质力学’不单是地学领域一般意义的原始创新，同时还是科学方法论——系统论的先驱[5]。我认为，作为一名中国的地质工作者不但应该知道这一地质科学史中的重大事件；而且应该引为自豪，以科学的态度继承和发扬这种高层次的原始创新精神。
二、支撑国家建设急需
新中国建立以来，李四光运用地质力学理论与方法解决了许多国家基本建设的重大问题。实践是检验科学真理的标准，到目前为止，在实用性和可操作性方面，尚未发现任一大地构造学说和地球动力学理论可与其相比。
20世纪50年代，建国初期急需各类矿产资源，包括石油天然气、金属铀等能源矿产。李四光通过自己的缜密研究[7]，从战略到战术提出具体的指导方案。及时的支撑了社会主义建设。诸如大家熟知的石油问题[8-9],此前国内外地质学家大都认为我国的石油的远景区主要在大西北，因此，上世纪50年代前期我国为数不多的石油地质勘探力量主要集中在西北地区，李四光按照地质力学理论分析，我国东部的新华夏构造体系的三个坳陷带也具有生油条件，于是提出石油地质队伍战略东移意见，一旦大庆油田突破，就意味着三条新华夏系坳陷带中的一系列盆地都有含油气远景。值得注意的是新华夏第一坳陷带是指广大边缘海域。后来的实践证明这一理论是正确的。地质力学理论不仅可以从战略上指导找油；而且在战术上在油气勘探开发过程中同样发挥作用。诸如在圈定成藏构造、油气次生运移、乃至油田地质灾害等都可不同程度地运用地质力学构造应力场理论进行分析。这是其他大地构造学说无能为力的。
同时，我国要开展核工业，原子能的利用急需金属铀矿资源，在南岭地区按照地质力学工作方法进行预测[7]，也取得突破。及时地保证了核原料的供应。再有，我国的钨矿享誉世界，上世纪60年代初期老矿山开采殆尽，出现危机。采用多种理论指导勘探，皆未能奏效；最后采用地质力学方法进行预测，扩大了储量，取得成功。
李四光对于大型工程建设也极关注，上世纪60年代初，中苏交恶，中央提出备战备荒建设大三线。也就是要将重要的军工厂和军事设施向我国西部山区转移，然而西部山区大都处于地震活动构造带上，针对这个难题，李四光提出“安全岛”理论[7-8]， 即在活动构造带里，可以找到相对稳定的地块，作为场址。这一理论不仅解决了当时国家的急需，也为工程地质学中的区域稳定性研究提出了新思路。
从以上几例不难看出，李四光的科学研究紧密结合当时国家建设的急需。同时渗透着强烈的自主创新精神。
三、高瞻远瞩，引领未来
令人痛心的汶川大地震后，国内曾引起地震能否预报的争论。其实，这个问题早在40年前就已出现[7-8,10]，1966年3月8日河北省邢台地震后，周恩来总理亲临视察，后来总理召集当时研究地震的几位专家座谈地震是否可以预报问题，李四光也应邀出席，由于当时的地震专家主要研究方向是如何准确的测定震中位置、震源深度。根本没有考虑预报问题，于是只能回答国外多震的发达国家尚未解决，言下之意，不言自明。只有李四光持不同意见，最后总理说：“李四光独排众议，认为地震是可以预报的”。就我所知，李四光的话不是随便说的。他早在几年前就在思考这个问题，在理论和方法上默默的研究。简单地说，地震的发生，源于岩石断裂；岩石断裂源于构造作用力；当构造应力大于岩石强度自然发生断裂地震。因此，当我们掌握了地壳的构造应力变化，就有可能达到预报的可能。当然还要配合地质条件的研究，因为地震毕竟是地质现象。于是在上世纪60年代初期，他已从两方面开展了研究，一方面配合三线建设在地质部系统组织地震地质调查队进行活动断裂带研究；另一方面他亲自参加研制测量地应力元件。我亲眼所见他和一位钳工和一位学物理的年轻人一起制作。制作成功后，又在北京西山房山花岗岩体中打一钻孔进行试验。有幸我本人当时也在现场参观。由此可见，李四光说地震可以预报不是空口说白话。这件事还反映了一位伟大科学家脚踏实地治学态度、自主创新的精神和引领未来的境界。
地下热能的开发和综合利用也是李四光非常重视的一个方面[7-8]。特别是在他去世前一年即1970年，他多次讲话中强调地下热能开发的重要意义。我曾两次听他说：“地球是一个庞大的热库，有源源不绝的热流。开发这个新能源是件大事情，在人类历史上像发现煤炭、石油可以燃烧一样”。“把地下热水引上来可以直接用于城市供暖、洗浴医疗”；他还说：“从高空看，城市是个大烟罩，充分利用热水，不仅可以节省大量煤炭，还可减少城市污染，保护城市环境。”这也就是现在提倡的节能减排的精神。而李四光早在30几年前就想到了。他还说：“如果中小城市普遍利用地热发电可构成小土群电网，就不怕战争对大型水电站的威胁。”此外，他对于热水用于工农业也非常关注，特别是北方冬季暖棚种菜。深层高温高压热水中还含有益元素如碘、溴、钾等。总之，他列举了开发地下热能的种种好处，极力向周恩来总理进谏，总理也非常重视和支持，当时在他的指导下在天津、北京、湖北分别开展了一些试点工作，取得了一定效益。自此我国地热能源的开发和利用进入了一个具有里程碑意义新阶段。
《天文、地质、古生物》一书是李四光晚年80高龄在激烈的政治运动干扰的条件下编写的。这部书把地质学提升到一个新的境界，引领人们思考地球的起源与宇宙的关系、地球的演化与人类发展的关系。为今后研究这个方向奠定了基础。
以上三例表明李四光先生以超前的眼光，在我国地质科学发展历史中发挥的引领未来的作用。
四、纪念与反思
每逢纪念李四光诞辰活动，都可听到一片对李四光功绩的肯定和赞扬声。有关专家说李四光先生的学术思想是超前的，中央领导也多次号召大家继承和发扬李四光先生留给我们的宝贵科学遗产。但未见地质学界有任何实际行动。究其原因，笔者认为有两方面：一方面是李四光先生提出的地质力学在理论上的超前，未能使多数同时代的地质学家所理解或一知半解，特别是被力学理论所阻碍，令人望而却步；实际上，对于一般地质工作者而言，只要掌握一些基本力学概念即可理解，无需进行深入的力学理论研究，即可在实践中应用。另一方面，长期以来，在多数人的心目中，似乎所有科学技术都是发达国家最先进，自身缺乏独立自主创新的意识，也无视国内学者的创新成果。更不重视实践的检验。回顾李四光的地质力学在国内普及的艰难历程，充分反映了这种思潮在地学界的严重程度。虽然，地质力学作为一门新学科在上世纪40年代已正式提出，但在60年代以前，只有极少数人研究，地学界主流仍以美国的地槽，前苏联的地台理论占主导，极少有人接受地质力学，地质专业的大学生根本不知地质力学为何物。乃至出现身居地质部长高位的李四光竟然发出“井底蛙声”呐喊的怪事。60年以后，由于李四光运用其理论及时支撑了当时的国家建设重大问题，引起中央领导和少数专家的重视，才开始在大学里构造专业开设选修课。直到1971年李四光逝世前后，由于周恩来总理的积极倡导，在70年代广大地质战线曾兴起一阵学习地质力学热潮，一线野外地质工作者采用地质力学方法有效地解决了许多实际问题，学校也建立了地质力学系。但是从上世纪70年代末，国外板块学说引进国内后，学术界忙于与国际接轨，逐步占领了主导地位；“国产”的地质力学又逐渐被边缘化。至今地质力学课程又在地质院校中消失殆尽，年青一代地质工作者又不知地质力学为何物，更不知李四光的原始创新的学术思想。既不学习，也不研究。还奢谈什么继承与发展。今天在我们纪念和追思我国杰出地质大师的时候，不能不使我们联想到当今我国的地质教育现状，要兴办世界一流的地质大学，要办出中国特色的地质教育，要培养出具有创新能力的大师级人才。深层次的指导思想是什么？是否需要反思一下，从我国自己的地质史中汲取一些有益的经验呢。
参考文献：
[1] 李四光.地球表面形象变迁之主因[J].中国地质学会志， 1926，6(3-4)：209-262.
[2] Lee J S.Some characteristic structural types in eastern Asia and their bearing upon the problem of continental movements [J].Geological Magazines，1929.
[3] 李四光.地质力学之基础与方法[M].上海：中华书局，1947.
[4] 李四光.地质力学概论[M].北京：科学出版社，1962.
[5] 李东旭.地质力学与系统论[J].地球科学，1989，11(s)：17-24.
[6] L V Bertalanffy.General System Theory-Foundations，Development，Applications[M].New York：George Braziller，1973.
[7] 马胜云，马兰.李四光年谱[M].北京：地质出版社，1999．
[8] 李东旭， 周济元.地质力学导论[M].北京：地质出版社，1986.
[9] 赵文津.李四光与中国石油大发现[M].北京：地质出版社.
[10]李四光.地震地质[M].北京：科学出版社，1973.
Paragon of Autonomous Innovation——Celebrating the 120th Birth Anniversary of Li Siguang
Abstract：Autonomous innovating, Surmounting the key, Supporting development, Leading the future is the guideline of scientif c development in China, which generalizes the lifelong scholarship of Li Siguang. Reviewing the Geomechanics and Continental Brake Hypothesis, we really know what is autonomous innovation, original innovation and what is Chinese characteristics; Reviewing the contributions he made in leading the geological cause of new China in the 50~70 years last century, we understand what is support of development, what is leading future. Li Siguang set a glorious example for young geologists.
Key words：Li Siguang; autonomous innovation; original innovation; paragon
中图分类号：G641
文献标识码：A
文章编号：1006-9372 （2009）04-0092-04
收稿日期：2009-10-10。