刘东生

刘东生（1917年11月22日-2008年3月6日），字伯和，出生于辽宁沈阳，祖籍天津，^[8]1942年毕业于西南联合大学，系中国地质学家，^[4]中国科学院院士、第三世界科学院院士、欧亚科学院院士；^[2]曾任中国科学院地质与地球物理研究所研究员，中国科技馆馆长，中国第四纪研究委员会主任、名誉主任，国际第四纪研究联合会主席，国务院环境保护委员会首席科学顾问，^[7]中国科协书记处书记等职。^[3][8][1]

刘东生师承袁复礼、侯德封、杨钟健等早一辈地质学家，^[9][10]长期从事地球环境科学领域研究，^[2]他创立黄土学并提出黄土高原“新风成学说”，平息了延续100多年的黄土成因之争；根据黄土与古土壤的多旋回特点，发展了传统的四次冰期学说，奠基了环境变化“多旋回学说”，建构了250万年来最完整的陆相古气候记录；^[6]他率先展开了固体岩石圈和地球表层圈的跨圈层相互作用研究，开辟了地球科学研究的崭新领域，带动了新一轮的研究热点，同时培养了一大批地质学领军人才，被广泛称誉为“黄土之父”“地学泰斗”。^[2][4][11]

刘东生一生荣誉等身，屡屡摘得地质学大奖，系世界首位荣膺yīng“泰勒环境科学成就奖”的古环境专家，^[11]中国首位摘得EGU洪堡奖章和国家最高科学技术奖的地球科学家；^[12]2009年，国际编号第58605号小行星被永久命名为“刘东生星”。^[13][14]

1917年11月22日，刘东生出生在辽宁沈阳的一个铁路职工家庭，父亲刘辑五早年闯关东来到沈阳，后任奉天铁路皇姑屯站副站长。^[15]刘东生5岁时，入读私塾学习“四书五经”；翌年转入奉天省立第二小学念书，其间目睹了日军在东北的种种暴行和震惊中外的皇姑屯事件。^[1]1930年，小学毕业的刘东生，随家人回迁祖籍天津，就读于南开中学，直至高中毕业。^[1]

1937年“七七事变”爆发，求学受阻的刘东生被迫中止学业，前往南开同学童遐龄父母办的“江西小学”教书一年；^[1][15]次年夏天，刘东生取道中国香港、越南西贡（今胡志明市）等地抵达昆明，进入新组建的西南联合大学机械系读书，后又转入地质地理气象系攻读地质学专业，师从谭锡畴、袁复礼、杨钟健、孙云铸等人。^[1][7][15]

1942年，大学毕业的刘东生，因罹患胃病被迫滞留昆明；一年后，经人介绍投笔从戎，编入陈纳德所辖“飞虎队”战地服务团，担负对日作战盟军的各项后勤保障任务。^[15][7]1945年，抗日战争胜利后，完成任务的刘东生顺利通过考试，转入经济部中央地质调查所任技佐，师从侯德封、杨钟健开展地质学研究。^[9][7]两年后，在恩师杨钟健安排下，开始参与筹备中国古生物学会复会事宜，进而成为其会员。^[7]1948年夏，应约随裴文中一道，前往甘肃、青海从事史前考古调查；其间因发表一系列有关古脊椎动物化石的研究论著，成功摘得中国地质学会颁发的第四届“马以思奖”。^[7][16]

1949年，新中国成立后，原中央地质调查所建制随即撤销，刘东生调任“中国地质工作计划指导委员会”工程师，开始渐次对第四纪地质问题发生兴趣，遂萌生由传统古脊椎动物学转向地质学研究的想法；1953年春天，刘东生征得组织同意调入中国科学院地质研究所，兼顾中科院古脊椎动物研究室工作，开启了矿区调查、水坝选址勘查和生物考古的多方面研究。^[7][16]

1954年，刘东生接受黄土高原科考任务，就三门峡水库选址和矿藏勘探展开地质考察，“黄土高原上黄土层与红色土条带（后称“古土壤”）在垂向上多次叠覆”的概念也由此开始形成。^[6][17]随后，中科院地质所发起成立第四纪地质研究室，受命出任研究室副主任一职的刘东生，遂开始全面转向第四纪地质研究，明确将“黄土堆积”作为中国第四纪堆积研究的主攻方向；^[7][16]同年冬天，他又与李四光等人发出组建“中国第四纪研究委员会”的联名倡议，受到重视。^[17][7]

1955年，新中国打响黄河治理战役，刘东生奉调参与黄河中游水土保持综合考察队，由此走上了他奉献一生的黄土之路。这一时期，继任第四纪研究室主任的刘东生，带领地质组长期奔走于山西、陕西和甘肃等地，渐次确立了“红色土”中的红色条带是古土壤层的基本认知，继而奠定了其后续“黄土-古土壤”序列的研究基础；与此同时，他还在黄土研究中积极引入沉积物显微薄片技术，创造性地将采自黄土高原的上百件黄土样品制成薄片加以观察，详细探究了黄土粒度的分带规律和接触关系，提出了 “砂黄土带、黄土带、黏黄土带”的黄土高原分带概念和“颗粒-颗粒接触，颗粒-基质接触，混合接触”的黄土接触分类理论，开创了地质学界土壤微形态研究的先河。^[7][17]

1957年，中国科学院第四纪研究委员会获批成立，刘东生应邀出任秘书长一职。^[7][18]翌年，领衔赴黄土高原展开十条纵横大断面调查，^[7]在黄土地层的划分、空间变化、物质成分和成因等方面取得重要发现，认为黄土高原的地层、地质和岩性在广大范围内具有相似性和一致性，继而提出黄土高原“新风成理论”，一举将风成沉积作用从黄土高原的顶部黄土拓展到了整个黄土序列。^[19][20][16]同一时期，刘东生还通过观察黄土-古土壤序列，发现了黄土剖面中黄土与古土壤的多旋回特点（交错堆叠现象），明确提出“第四纪气候冷暖交替次数远不止四次”的新创见。^[2][21][7]

1961年8月，刘东生赴波兰华沙出席第六届国际第四纪研究联合会（INQAU）大会，他在会上宣读的《中国的黄土》（Huangtu of China）一文，首次定义了“马兰黄土-离石黄土-午城黄土”的中国黄土地层层序，提出了黄土高原形成的“多风成学说”和第四纪气候变化“多旋回理论”，一时轰动国际第四纪学术界。^{[7][18][20][22]}一年后，《中国的黄土》正式见报发表，正式提出了“马兰黄土-离石黄土-午城黄土-保德组三趾马红土”的中国黄土岩石地层划分方案，这一划分将“中国黄土的概念从不到二十米的马兰黄土一举跨越至超过二百米的午城黄土，从过去的晚更新世（约10万年）全面延伸至整个第四纪（200多万年）”，完整反映了中国黄土的整个发育过程，最终为国际学术界所广泛接受。^[6][7][22]对中国第四纪古气候的讨论也从此开始。^[20]

1963年起，刘东生先后以科学考察队副队长、队长身份两次赴青藏高原，参加领导希夏邦马峰、珠穆朗玛峰地区科学考察，发现掌握了大量研究青藏高原的第一手资料。其间，科考队一行发现采集的高山栎化石，开启了有关青藏高原隆升时间、幅度等问题的大规模研究。^[7]这一时期，他从气候条件对第四纪沉积物的影响以及“气候标志”在第四纪地层划分中的作用探讨出发，创造性地将黄土研究成果导入青藏高原乃至整个第四纪地层研究之中，提出了青藏高原地区的第四纪地层和冰期划分理论和“青藏高原的隆起对自然环境及人类活动的影响”重大课题，进一步丰富和发展了青藏高原研究的指导思想，奠基了全球气候变化研究中替代性指标的应用基础，开创了地球科学研究的全新领域。^[7][16][23]

1966年1月，刘东生调任中科院地球化学研究所第四纪地球化学研究室主任；文化大革命开始后，刘东生的研究工作陷入中断；三年后，渐次恢复工作的刘东生，随即就当年多发的地方病、水土病病因展开了一系列调查探究，率先在中国提出了环境地质学的概念和范畴，创立中国首个专门从事环境污染物化学分析的实验室，进而奠定了中国环境地质学的现代学科基础。^[7][23]1977年6月，刚刚当选中科院地球化学所首届学术委员会副主任的刘东生，随即又带队登上天山托木尔峰的南、北两个坡面，就冰川演化、人与生物圈等问题进行科学考察，返程途中一度因落水险些溺亡。^[7][24]

1978年2月，刘东生当选第五届全国政协委员；同年3月，受邀出席全国科学大会，他所领衔的“中国黄土”研究获颁全国科学大会奖。^[7]此后数年，刘东生又积极投身青藏高原国际科学讨论会会务筹备，在大会科考路线踏勘筹划、与会学术论文准备、国际合作学者对接等方面做了大量工作，由此打开了青藏高原研究走向国际合作的大门。^[7][20][24]其间1979年，经涂光炽等介绍加入中国共产党；同年8月，参与创建中国环境科学学会，出任理事会副理事长一职。1980年11月，当选为中国科学院学部委员(院士)。^[7][16]

1981年，刘东生应邀赴苏黎世瑞士联邦高等理工大学访问；这一时期，他主动抓住国际学界第四纪研究的新动向，选定陕西洛川黄土剖面做为典型，围绕黄土剖面的磁性地层和岩石磁学与瑞士学者黑勒（F. Heller）展开合作，成功发现了“中国黄土在距今260万年前已开始堆积，距今至少经历了30几个气候旋回”这一历史史实，^[16]首次获得了中国黄土-古土壤的叠覆期为260万年，完全覆盖整个第四纪的科学证据，明确黄土高原剖面35层的黄土与34层的红土实质代表了过去260万年间全球气候冷暖干湿的交替出现，从而为第四纪气候的“多旋回理论”提供了重要陆相证据；^[25]同时建立的黄土剖面磁化率曲线，则能与深海氧同位素曲线形成对比，使得黄土与深海沉积、极地冰芯并列成为全球环境变化研究的三大支柱，^[2]成为国际学术界解读中国黄土“天书”第一人。^[7][20][26]

1982年，刘东生升任中国科学技术协会书记处书记，主管国际部工作；同年3月，复任中科院地质所第四纪研究室主任，^[注1]后又相继兼任了国际岩石圈中国委员会主席、中国科学技术馆首任馆长、国际第四纪研究联合会副主席等一系列职务，由此开始积极致力于扩大国际交流与合作研究。^[7][16]

1985年3月,年届68岁的刘东生，调任中科院西安黄土与第四纪地质研究室主任，开始领导筹建西安黄土与第四纪地质研究室工作。同年10月，当选为中国科学院地球科学部常委；翌年时任中国科协书记处书记的刘东生，又受命出任了《中国科学技术专家传略》总编委会委员、“理学编”编委会副主任、“地学卷”编委会主编，开始参与领导编纂zuǎn《中国科学技术专家传略》一书，直至他逝世前夕，全书已累计编成出版32卷58册2300多万字。^[13][7]

1987年7月，刘东生率中国代表团前往加拿大，出席第12届国际第四纪研究联合会（INQUA）大会，连任INQUA副主席的同时，也为中国赢得了第13届INQUA大会主办权。次年1月，刘东生受聘出任中科院地质所第四届学术委员会副主任、第三届学位委员会主任；两个月后，他又奉命担任了第13届国际第四纪研究联合会（INQUA）大会组委会主席一职，领衔主持的“青藏高原隆起及其对自然环境与人类活动影响的综合研究”同年获颁国家自然科学奖一等奖。^[7][16]

1990年，刘东生与学者安芷生等合作，在《Quaternary International》发表“The long-term paleomonsoon variation recorded by the loess-paleosol sequence in central China”一文，首次采用黄土-古土壤的磁化率作为亚洲季风变化的代用指标，将冬夏季风的强弱与黄土堆积、古土壤发育联系起来展开研究，探究发现了“黄土-古土壤序列记录了古季风的长期演变”这一历史史实。翌年8月，第13届国际第四纪研究联合会（INQUA）大会在北京召开，凭借一系列学术造诣与出色工作，刘东生当选新一届INQUA主席；^[27]时年74岁的他，随即在地质学领域更进一步，开始正式介入极地科考工作，领衔主持国家“八五”攻关项目——“南极更新世晚期环境演变”的同时，他还主持了中国在北极建立科学考察站的论证研究，并深入南极长城站驻留两个多月，领导完成了第四纪地质考察任务。同年9月，刘东生当选第三世界科学院院士。^[7][27]

1992年1月，刘东生受命主持国家又一“八五”重大项目——“我国北方干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程及其发展趋势”，领导中科院地质所、广州地球化学所和同济大学等科研院所展开协同作战；此后数年，他又深入贵州、云南、西南等等地，就推动贫困地区发展问题展开考察，从人与生态圈的角度提出了一系列咨询建议。^[7]

1994年，刘东生与弟子丁仲礼等合作，在《Quaternary. Science Reviews》发表“Towards an orbital time scale for Chinese loess deposits”(Ding Z. L. et al., 1994)一文，首次在国际上完整建构了中国黄土的地球轨道调谐时间标尺；两年后，出席第30届国际地质大会期间，他又率先将黄土作为地表各圈层相互作用的产物加以阐述，开辟了以地球系统科学研究黄土的新纪元。1996年9月，刘东生赴北极考察结束后，与学者汪品先等共同发表题为“古全球变化”的综述报告，论证阐明了新生代亚洲干旱区的演化进程，提出到中新世时东亚即由季风风系取代行星风系的新创见，最终奠定了东亚现代自然环境科学的理论格架。同月当选为欧亚科学院院士。^[7][27]

1999年起，年过八旬的刘东生，相继与弟子丁仲礼、郭正堂等合作，成功将中国黄土的风成堆积史由260万年前追溯至700万年前，后又进一步前推至更为久远的2200百万年前，深入揭示了中国黄土研究的重要科学价值，科学实证了“中国黄土堆积的主要地区系世界上旱作农业起源的中心地区之一”的历史史实。2002年4月，基于对中国黄土和第四纪气候变化的开创性研究，刘东生与美国哥伦比亚大学教授华莱士·布洛克(Wallace Broecker)共同分享了当年颁授的“泰勒环境成就奖”。^[7][11]

2004年2月20日，刘东生荣膺 “2003年度国家最高科学技术奖”，系中国地球科学界获奖第一人。^[11]2007年5月17日，欧洲地球科学联合会(EGU)宣布，授予中国科学院院士刘东生“洪堡奖章”。^[7][13]

2008年3月6日11时22分，刘东生因病医治无效在北京逝世，享年91岁。^[4][7]

刘东生长期从事地球环境科学领域研究，在古脊椎动物学、第四纪地质学、青藏高原与极地考察等领域取得了一系列学术成就，为中国乃至世界的地质科学发展做出了重要贡献。^[2][6][4]

20世纪40年代起，刘东生即师从杨钟健、裴文中从事古脊椎动物研究，开展了一系列的生物化石采集、整理与科考工作，其间他通过对青海民和、山东莱阳进行野外实地考察，先后采集发现了有较高研究价值的“马门溪龙腿骨化石”和“青岛棘鼻龙化石”，发明了沿用至今的脊椎动物化石发掘“套箱采集法”，初步形成了对中国脊椎动物化石研究的总体认知，1948年被中国地质学会授予“马以思奖”。^[7][5][28]

20世纪50年代起，刘东生对黄土高原进行了大量的科学考察，总体摸清了黄土地层的分带规律、接触关系和中国黄土的空间分布情况；^[7][17]随后一个时期，刘东生又通过组织实施黄土高原十条纵横大断面等的一系列调查，探明了黄土区域地层特点、沉积学特征的空间变化、化学组成和矿物学组成情况，提出了从粉尘搬运、沉积过程到后生演化的一整套黄土“新风成学说”，一举将风成沉积作用从黄土高原顶部黄土层拓展到了整个黄土序列，平息了困扰国际学术界100多年的黄土“风成论”与“水成论”纷争，并在黄土高原水土保持、植被重建以及东部沙地治理等方面发挥了重要理论指导作用。^[2][11][19]

20世纪60年代前后，他从黄土剖面中黄土与古土壤的交错堆叠现象入手，根据黄土代表寒冷干旱气候环境，古土壤则代表了暖湿气候时期的特点，通过对中国黄土-古土壤序列的展开一系列探究，发现了第四纪环境气候冷暖交替旋回多达30余次的事实，打破和发展了传统的四次冰期学说，成功建构了第四纪古环境演化的“多旋回理论”，成为当代全球环境变化研究的一个重大转折。^[6][11][7]

20世纪80年代起，刘东生与合作者通过系统研究黄土剖面，首次明确了黄土底界年龄和黄土剖面磁化率曲线，成功复现了第四纪260万年以来的全球环境演变史，继而推动黄土成为迄今全球唯一完整的陆地沉积记录，建构起了第四纪大陆沉积和深海沉积岩芯测定全球变化的“国际对比标准”，为全球的气候变化研究做出了重要贡献；^[11][26]同时，刘东生对黄土重要问题的研究，还使得黄土的地层学、年代学、岩石学、地貌学、孢粉学、古气候学、工程地质学等各方面都得到发展，从而形成了完整的黄土地质学体系，并为黄土区经济建设中发挥了巨大作用。^[7][16]

20世纪60年代起，刘东生将研究视野从黄土高原转向青藏高原，提出了“青藏高原的隆起对自然环境及人类活动的影响”的研究方向，围绕青藏高原的希夏邦马峰、珠穆朗玛峰、托木尔峰及南迦巴瓦峰等地区进行了大规模科学考察，深入探究了“青藏高原隆起与东亚环境演化、雅鲁藏布江缝合线的发现和印度板块与欧亚板块的碰撞、中国西北地区气候干旱与黄土高原的形成”等全球环境变化问题，从而在更广泛意义上实现了青藏高原同黄土高原研究的有机结合，地球固体岩石圈演化同地球表层圈演化研究的有机结合，内营力地质作用同外营力地质作用演化研究的结合，最终开辟了地球科学这一全新研究领域。20世纪90年代后，地球系统各圈层相互作用的研究，届已经成为环境学术界的热点研究领域。^[2][6][11]

刘东生一生发表学术论文众多，所发文章被SCI论文引用达3000余次，现摘选部分论文载录如下：^[5][29][30]

刘东生作为中国地球科学的开拓者和奠基人之一，他在积极投身地球科学研究的同时，还长期热心关注后学培养工作。^[16]早在1955年，刘东生即已开始参与协助培养地质学研究生；直至2005年，年近90岁的他仍在指导招收的最后一批博士和博士后工作。^[7]治学期间，刘东生自觉从人才培养的实际出发，在开班讲授理论课程、编著编译教材的同时，还经常组织安排学生参与科学考察，注重以理论与实践相结合的方式锻炼学生，培养出了以中科院院士石元春^[34]、丁仲礼、郭正堂^[35]、刘嘉麒、朱日祥等为代表的一大批领军型人才。^[36][37]

2002年4月，世界环境科学最高奖“泰勒奖”评委会在给予刘东生的颁奖词中指出：“自然界把它的环境变化写入了三本天书，一本是深海沉积，一本是极地冰川，另一本就是中国的黄土。……刘东生在半个世纪的不懈努力中，与他的同事们一起开启了这三本天书中的一本——中国的风成黄土沉积”，籍此高度评价了刘东生在“开启黄土这本天书”上的杰出贡献。^[6][7][45]

2004年10月，时任中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在看望刘东生时指出：“您是我一直尊敬的老师，是我们的老前辈。您研究的学科，我非常关注。您对黄土高原的‘风成说’结论，我十分信服”“您是世界上首屈一指的专家，去过南极、北极和青藏高原这三极，这样的科学家不多。弄清极地冰芯、深海沉积岩芯和黄土沉积序列这三件事，是了不起的成就”。^[7]

刘东生弟子、中科院院士朱日祥评价称“刘先生是一个有国家情怀的人，只要是国家需要的，他就会洒下热血。他创立的黄土“新风成说”，平息了若干年来的黄土成因之争，他的开创性研究跨越了很多领域，不仅启迪了他的同辈研究者，而且影响了整个一代青年科研人员。”^[46]国际著名黄土专家 Smalley 教授认为“刘东生排在全球研究黄土的十二位杰出科学家的最前列”；国际地圈-生物圈计划过去全球变化科学指导委员会前主席Oldfield教授则称誉“刘东生是中国黄土古环境研究之父”。^[45][30]

逝世一周年纪念大会。2009年3月6日，中科院地质与地球物理研究所和中国第四纪科学研究会联合发起举办“刘东生先生逝世一周年纪念大会”，追思缅怀刘东生生平事迹的同时，大会还举行了“刘东生星”（58605号小行星）命名仪式、《纪念刘东生院士》文集和刘东生遗著《黄土与干旱环境》的首发式。^[30]

刘东生地球科学基金。刘东生逝世后不久，中国第四纪科学研究会发起成立“刘东生地球科学基金”，遵照刘东生遗愿设立“刘东生奖”，下设“刘东生杰出青年奖(Liu Tungsheng Prize for Outstanding Young Scientists)”和“刘东生优秀青年奖(Liu Tungsheng Prize for Excellent Young Scholars)”，旨在弘扬刘东生的学术思想和开拓精神，激励中国青年科技工作者在地球科学基础研究中作出原创性学术成果，每两年（奇数年）评选一次。^[47][48]

刘东生终身成就奖章。刘东生逝世一周年后，国际第四纪研究联合会（INQUA）征得中国第四纪科学研究会同意后，发起设立了“刘东生终身成就奖章（TheLiuTungsheng Distinguished Career Medal for Distinguished Service to the International Community in Quaternary Science）”，以表彰为国际第四纪事业做出杰出贡献的科学家，每四年评选一次。^[49]

刘东生先生纪念展室。2010年3月6日，刘东生逝世两周年之际，“刘东生先生纪念展室”正式建成开放。展室位于中国科学院地质与地球物理研究所旧办公楼内，系由刘东生生前所用办公室改建而成，总体布展划分为“国难当头少小知国耻”“科学救国艰辛求学路”“天志黄土高原探奥秘”等十个部分组成，简要展示了刘东生的一生事迹。^[49]

其它纪念活动。2010年11月22日，由中科院古脊椎动物与古人类所制作捐赠的刘东生铜像，在中科院地质与地球物理所“刘东生先生纪念展室”落成揭幕。^[49]2022年9月7日，《中国现代科学家（九）》纪念邮票首发，刘东生与袁隆平、程开甲、吴文俊共同入选。^[50]