今年3月6日，我国著名的第四纪地质学家刘东生先生因病辞世，这是科学界的一大损失，国内外学界无比痛惜。刘先生从事地球科学研究七十余载，涉及黄土、青藏高原、全球变化、环境地质等多个领域，给我们留下了宝贵的科学财富和精神财富。值此清明之时，撰短文纪念。 

 

　　我们经常看天气预报，因为它与日常生活关系太密切了。但不少善于思考的人想得更远，更具前瞻性。我国历史上不乏这样的人，春秋时期越国大夫计倪子就研究了木星12年绕太阳一周所引起的降雨量周期变化。战国时期，屈原发出这样的感叹：“羲和之未扬，若华何光？何所冬暖，何所夏寒？”

 

　　二十世纪，自然科学进入了一个空前发展的时期。在气候学方面，科学家们不仅要解决中短期气候预报问题，也要回答气候变化的长期趋势问题。未来地球气候向什么方向发展，是全球变暖，还是进入下一个冰期？这可不是天方夜谭，在人类历史上的确发生过这样的事情。例如，距今一万八千年（末次冰期），欧洲斯堪地那维亚半岛被冰川覆盖，北美的冰盖一直延伸到纽约。冰期如果再次来临，人类将面临着比全球变暖更为棘手的经济和政治问题。

 

　　一万八千年似乎太遥远，那我们再看看距今几个世纪的“小冰期和中世纪暖期”。中世纪的欧洲和北美曾有两百多年比现在温暖得多的时期，挪威可在北极圈内种植大麦，现在是不可能的。当时英伦三岛适宜种植葡萄，可以酿制出味美香醇的葡萄酒。现今英国的气温较那时低得多，葡萄的糖分不够，已不可能酿出香醇美酒。美国密苏里州圣路易斯城附近有许多金字塔形建筑，称为卡俄基亚土墩群，考古发现这里在12世纪时还是一个人口众多的城镇，附近河流众多，森林密布，物产丰富，但到1200年，气候变得干旱，森林变成了草原，到1300年变成了一片废墟。虽然小冰期和中世纪暖期的温度变化不超过2℃，但毫无疑问，这样的变化已经给人类文明带来灾难。历史往往会重演，我们面临的问题不是未来这种变化是否会重现，而是什么时候出现、变化幅度多大、区域降水量如何变化。

 

　　然而回答这一科学问题的过程非常艰难。二十世纪上半叶，欧美学者提出了第四纪四次冰期的经典理论。刘东生先生对这个理论提出了挑战。中国黄土高原是由黄色土层和红色土层叠加堆积而成的。刘先生与他的同事通过各种物理-化学分析手段及孢粉分析，认为黄土（黄色层）是典型的风成堆积，代表干旱、寒冷的气候状况；而古土壤（红色层）则是在气候相对湿润、温暖的条件下经过成壤作用形成，它们反映了过去气候-环境多次变化的历史。中国黄土系列中记录的古气候信息无法用四次冰期理论解释，第四纪气候经历了比四次冰期更频繁、激烈的变化。1961年，刘东生先生在国际第四纪研究的学术大会上作了关于中国黄土的报告，引起了国际学术界的高度重视。从此以后，欧美学者开展了深海沉积物岩芯和极地冰芯的研究。这些研究证实了第四纪气候确实经历了频繁的冰期-间冰期。

 

　　了解气候变化的驱动机制是预测未来的关键，刘东生先生探讨了260万年来黄土记录与地球轨道参数变化、极地冰盖和海平面变化的动力学机制，认为气候变化存在十万年、四万年、两万年甚至更短的周期。科学家们相信未来的气候变化（长周期）将会按照这样的频率进行。刘东生先生晚年十分注重高分辨率古气候变化的研究，例如开展石笋、湖泊年纹层方面的研究，期望能够获得年分辨率的古气候数据，研究低频（十年-百年尺度）古气候信号，为预测未来中长期气候变化服务。在对全球变化的理解方面，他指出“没有区域性就没有全球性”，相信随着研究的深入，将会有更多人理解其中含义。

 

　　刘东生先生能够获得如此卓越的学术成就，在于他的勤奋、严谨、谦虚，在于他倡导的团队精神。耄耋之年，五更而起，对他来说是常事。面对复杂的地球系统，他要求我们“有九分证据，不妨只写三分结论”，这样才能经得起时间的验证。我们总感觉到先生的谦虚达到一种境界，是一种有容乃大（容上、容下、容强、容弱）的心境，是一种对未知世界的探求（古气候系统中，未知的可能比我们已知的要多）。先生虽然离我们而去，但他的精神和品德时刻鞭策我们继承他的遗志，在科学道路上不断探索，如果能够做出一点成绩，当是对先生最好的纪念。（袁宝印中国科学院地质与地球物理研究所研究员，刘东生先生的同事；储国强中国科学院地质与地球物理研究所副研究员，刘东生先生的学生）（袁宝印 储国强）

 

　　刘东生（1917年11月22日-2008年3月6日） 中科院资深院士，第三世界科学院院士，欧亚科学院院士，国际杰出的第四纪地质环境学家，中国国家最高科学技术奖获得者。

 

　　从20世纪50年代起，参与和组织了黄河中游水土保持的综合考察，论证了黄土的“风成学说”，确立了全球环境变化的多旋回理论，建立了250万年来最完整的陆相古气候记录，使中国黄土成为与深海沉积、极地冰芯并列的全球气候环境变化的三大自然档案和国际对比标准。

 

　　世界环境科学最高奖“泰勒奖”评委会评价说：“自然界把它的环境变化写入了三本天书，一本是深海沉积，一本是极地冰芯，另一本就是中国的黄土……刘东生先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。”