【大地之子】中国地球化学事业的奠基人——涂光炽

发布日期:2024-05-29 浏览次数:1040

 

 

编者按:

一百多年前,西方列强在中国土地上肆意妄为,人民蒙难,国家蒙尘,为了拯救中华民族,无数仁人志士奋起反抗,探寻救国救民的方法,并选择了不同的道路。在爱国救亡运动中,中国地质事业的初创与奠基也于此开始。建国初期,一代代地质人艰苦奋斗,为破解“地质工作搞不好,一马挡路,万马不能前行”的工业发展制约,作出了突出贡献,用实际行动践行着地质报国的理念。

【大地之子】系列,以中国近现代早期地学家为脉络,通过介绍其主要贡献,将近现代中国地质事业的发展历程展现给大家,深切缅怀曾为中国地质事业快速发展,呕心沥血、筚路蓝缕,乃至“殉难”捐躯的老一辈地质学家。他们把对祖国和人民的忠诚与发展地质事业联系在一起,正是这些地学先驱的不懈努力才开创了我国地质事业发展的纪元。


中国地球化学事业的奠基人——涂光炽

 

地球化学是化学各领域与地质学各领域交叉、渗透和结合而诞生的学科,是在欧美和前苏联形成并发展起来的。1949年之前,我国的地球化学领域研究几乎空白。1949年之后,在党和国家对科学事业的关心和支持下,地球化学得到了迅猛发展。其中,涂光炽先生对中国地球化学事业的发展功不可没。

 

 

涂光炽1920年—2007年)

 

涂光炽祖籍湖北黄陂,1920年出生于北京,1931年至1936年在天津南开中学读书,1937年进入长沙临时大学(西南联合大学前身)。此时的国家动荡不安,1938年涂光炽前往西安参加革命队伍,在临潼一带开展抗日救亡和统一战线的宣传工作。同年8月,党组织安排涂光炽去延安抗大第五期学习,1940年党组织决定让他回西南联大继续学习,四年后,他以优异成绩毕业于地理气象学系。1946年,经西南联大党组织批准,涂光炽赴美明尼苏达州大学地质系留学深造。1949年涂光炽获理学博士学位,受聘为宾夕法尼亚大学地球化学副研究员。1950年,他动员、组织、带领百余名留美学者,冲破美国重重阻力,回到了祖国怀抱。

 

 

1938年,涂光炽身着八路军军装留影于延安

 

回到祖国后,涂光炽受聘于清华大学,开设、讲授地球化学课程,这是地球化学课程在中国的首次开设。1951年,涂光炽由国家选派去苏联莫斯科大学深造,1954年取得副博士学位再次归国的涂光炽被分配到中国科学院地质研究所工作。1956年,随着第一个五年计划的实施,地球化学、沉积学、海洋学、地球物理学等与地质学有关的新学科纳入中科院重点发展的学科。1958年在中国科学院地质研究所内,地球化学研究室建立。与此同时,若干大专院校设置了地球化学专业和教研室,各种地球化学教科书随之出版。地球化学找矿方法也在一些产业部门迅速地建立和普及,区域地质测量中也开始进行大量的地球化学工作。1966年,涂光炽受命组建了中国科学院地球化学研究所,并担任首任所长。自此,他全身心致力于我国地球化学事业的开拓与发展。

 

 

1952年涂光炽院士(前左2)在苏联学习

 

在他的带领下,中国科学院地球化学研究所相继产生和发展了同位素地球化学、天体化学与核地球化学、有机地球化学、环境地球化学、第四纪地球化学、实验地球化学等30多种学科。我国地球化学事业也迅猛发展,跻身世界地球化学发展前沿行列。这与涂光炽强调多学科交叉融合的观点密不可分,他倡导兼容并蓄,主张各种观点通过讨论、争鸣,互相补充。在地球化学研究所的建设上,涂光炽采取以任务带学科,以学科建研究室的指导方针,从课题设计、人员组合、设备配置、技术更新、后勤保障及行政管理等方面,建立了一套行之有效的技术支撑系统和地球化学研究体系,完成许多国家重大任务,取得了卓越成就。

 

 

涂光炽院士在镜下观察铀矿石标本

 

涂光炽的研究工作始终与国家需求紧密结合,在20世纪50年代至70年代,围绕国民经济和国防建设仅缺矿产资源的需求,他先后对国内外400多个矿场进行实地考察和对比研究。1956—1960年,涂光炽作为队长,组织祁连山综合地质考察和研究,取得一系列成果。1964—1978年,为了发展核工业,他承担铀矿地质综合研究工作,期间首次提出符合我国实际的“沉积再造”成矿观点,为沉积岩中找铀矿提供了理论指导,这一理论后来发展为“沉积改造”成矿理论。

 

 

涂光炽(前左三)在贵州省西部考察铅锌矿床

 

1975—1979年间,涂光炽开展中国富铁矿地质地球化学综合研究,组织中国科学院地球化学研究所200多人参加全国富铁矿大会战,研究团队分赴全国几个重要矿区,进行大量的野外考察和室内研究。涂光炽带领团队在对我国不同类型铁矿床的调查基础上,结合我国地壳发育特点,总结出我国铁矿床的十大特点,指出原先找矿的思路问题,同时提出相应对策和建议。他总结的寻找富铁矿的方向和方法,后来被实践所证实,对生产部门具有实际的指导意义。

 

 

1981年初,涂光炽院士在办公室撰写《中国层控矿床地球化学》专著

 

1979—1986年,涂光炽组织并参加我国层控矿床地球化学的研究和总结,进一步完善了层控矿床新理论。由他主编并执笔的《中国层控矿床地球化学》(三卷本),分别于1984年、1987年、1988年出版发行。1982-1984年,涂光炽的先天性心脏病屡次发作,已做过胃切除手术的涂光炽,毅然决定再次进行更换心脏瓣膜的手术。广州一家医院明确表示不敢接收。同志们为他担心劝他慎重,他反而安慰大家“做了手术可以延长我的生命,哪怕再能为党和国家工作两年也好”。手术前一个月靠打强心针和输氧来维持生命的紧要关头,他还在抓紧时间修改层控矿床书稿。《中国层控矿床地球化学》深入探讨了17个矿种、250个矿床的地质地球化学特征及成矿机制,形成了一套完整的层控矿床理论,对国家矿床的寻找和勘探提出了新的方向,促进了我国矿床地球化学的发展。这部著作被誉为“我国有关层控矿床及其地球化学的最全面、最系统的总结”,是我国矿床学及地球化学史上一部里程碑式的巨著。

 

 

1982年,涂光炽院士(左二)和傅家谟院士(左一)勘探途中

 

涂光炽对地球化学的研究具有超前的预见性和创新性,20世纪90年代,他提出低温地球化学研究课题,这是地球科学的重要前沿领域,主要研究自然界200℃以下元素被活化、迁移和富集的地球化学行为。涂光炽采用矿床地球化学—实验模拟—计算机模拟结合的方法,对成矿规律和预测的影响因素,进行了开拓性的综合研究,提出我国超大型矿床时空分布特点和分散元素地球化学若干规律、西南大面积低温热液成矿域等见解,建立了低温成矿作用的地球化学理论体系。

 

 

1994年春节前夕,涂光炽(左)在地球深部物质实验室指导研究工作

 

进入21 世纪,地球化学的研究对象已从地壳延伸到包括地幔和地核在内的整个地球。对元素的研究也从地壳中的元素行为拓展到原子的状态和元素同位素组成变化,从研究元素的组成到探索它们的形成与演变,以至地球和行星演变过程中所有化学元素的组成和演变过程,从现在看到的元素分布和演变过程,追溯地质历史时期以至太阳系形成之初的元素行为。地球化学的快速发展与学科间互相融合,与分析测试、实验新技术新方法的引进密不可分。

 

涂光炽手稿

 

现如今,我国地球化学研究的整体理论和应用水平大大提升,在矿产资源、化石能源、新兴能源、防灾减灾、生态环境、新型材料科学、海洋科学、空间科学、月球和行星科学等诸多领域的研究、开发和利用方面取得了骄人的成果,在社会与国民经济的科学发展中,在“上天、入地、登峰、下海”科学领域和地球系统科学的创新发展中,在现代分析测试技术的开发和应用过程中均起到了不可替代的作用。

 

文:牛静笛

科学审核:何学智

 

 

参考资料:

[1]20世纪中国知名科学家学术成就概览.地质学分册[M]. 钱伟长,孙鸿烈[].科学出版社.2013

[2]中国地球化学学科发展史[M]. 欧阳自远[].科学出版社.2018

[3]熊和生.辩证唯物主义的实践者——记贵州省首届最高科技奖获得者涂光炽院士[J].科学新闻,2003(10):21-23.

[4]涂光炽,王玉荣.我国地球化学的发展[J].化学通报,1979(05):27-29.DOI:10.14159

[5]林棕.层控矿床概念的建立及其哲学意义[J].河北地质学院学报,1993(04):389-391.DOI:10.13937

[6]於崇文.地球化学的历史、发展和应用地球化学的内涵、展望(序一)[J].地质通报,2005(Z1):6-8.

[7]20世纪中国知名科学家学术成就概览.地质学分册[M]. 钱伟长,孙鸿烈[].科学出版社.2013