連載8 李四光：探索自然奧秘的地質(zhì)系教授

【人物索引】

李四光（1889—1971），蒙古族，原名李仲揆，字仲拱，祖籍湖北省黃岡市，著名科學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、教育家和社會活動家，中國現(xiàn)代地球科學(xué)和地質(zhì)工作的奠基人之一。1904年，李四光因?qū)W習(xí)成績優(yōu)異被選派到日本留學(xué)，成為孫中山領(lǐng)導(dǎo)的同盟會中年齡最小的會員，孫中山贊賞李四光的志向：“你年紀(jì)這樣小就要革命，很好，有志氣。”還送給他八個字：“努力向?qū)W，蔚為國用?！?910年，李四光從日本學(xué)成回國。武昌起義后，他被委任為湖北軍政府理財部參議，后又當(dāng)選為實業(yè)部部長。袁世凱上臺后，革命黨人受到排擠，李四光再次離開祖國，到英國伯明翰大學(xué)學(xué)習(xí)。1918年，獲得碩士學(xué)位的李四光決意回國效力。1920年，李四光擔(dān)任北京大學(xué)地質(zhì)系教授、系主任。1927年任中央研究院地質(zhì)研究所所長。1928年又到南京擔(dān)任中央研究院地質(zhì)研究所所長，后當(dāng)選為中國地質(zhì)學(xué)會會長。

任教北大，關(guān)心校務(wù)

李四光的一生，為發(fā)展我國地質(zhì)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，其中三分之一的時間是在北大度過的。1917年，蔡元培出任北京大學(xué)校長，進(jìn)行了全面的整頓與改革，并恢復(fù)了地質(zhì)學(xué)門（后改稱地質(zhì)學(xué)系）的招生。當(dāng)時，中國地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展正處于襁褓時期，迫切需要培養(yǎng)大量的專門人才。1919年，地質(zhì)調(diào)查所所長丁文江赴歐考察時，專程找到正在歐洲留學(xué)的李四光，希望他回國任教。1920年，李四光應(yīng)邀回國，任北大地質(zhì)學(xué)系教授，協(xié)助蔡元培校長教書育人，他一面講授地質(zhì)學(xué)，一面從事科學(xué)研究，在此期間培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的地質(zhì)科學(xué)專門人才。他在古生物學(xué)、冰川學(xué)和地質(zhì)力學(xué)領(lǐng)域所做的工作，為相關(guān)學(xué)科的建立和發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。1931年至1936年，李四光擔(dān)任地質(zhì)學(xué)系主任，對北大地質(zhì)學(xué)系的建設(shè)與發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

在北大任教期間，李四光給學(xué)生們開設(shè)了很多門課程，主講巖石學(xué)、礦物學(xué)、地質(zhì)測量及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等課程，教學(xué)任務(wù)非常繁重，每周的教學(xué)時間都在19小時以上。但他對教學(xué)工作非常負(fù)責(zé)，他講課內(nèi)容豐富，啟發(fā)性強(qiáng)，要求學(xué)生獨立思考問題，對學(xué)生既熱情愛護(hù)，又嚴(yán)格要求。他在給學(xué)生講授礦物學(xué)時，由于條件有限，沒有木質(zhì)或玻璃質(zhì)晶體模型，他便自己在黑板上畫出各晶系礦物的晶體形態(tài)；在上巖石課實習(xí)時，他先發(fā)給學(xué)生幾塊巖石薄片，下課前逐一檢查每個學(xué)生看的是什么巖石，并在顯微鏡下親自檢查。

李四光在北京大學(xué)任教期間，除了對地質(zhì)學(xué)系的建設(shè)和發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)外，還積極參加學(xué)校的校務(wù)活動，先后擔(dān)任過全校的庶務(wù)、財務(wù)等委員會會員和儀器委員會委員長的職務(wù)。由于他熱心為師生服務(wù)，因此得到了師生們的擁護(hù)和信任。1917年，北大地質(zhì)學(xué)系剛剛恢復(fù)招生，由于學(xué)校經(jīng)費拮據(jù)，實驗室、儀器標(biāo)本都不敷應(yīng)用，學(xué)生野外實習(xí)也受到諸多限制。李四光到校后，幾次找到蔡元培校長，請求解決。作為地質(zhì)學(xué)系儀器主任，他親自提筆，給蔡元培寫了一份關(guān)于實驗室建設(shè)的意見書，提出地質(zhì)學(xué)系必不可少的設(shè)備及所需房屋。蔡元培隨即召集有關(guān)方面負(fù)責(zé)人參加會議，討論地質(zhì)學(xué)系實驗室事務(wù)，使實驗室用房得到一定程度的解決。1922年11月2日，李四光第一次被選進(jìn)評議會，任評議員。在校務(wù)活動中，李四光結(jié)識了學(xué)校里的一些知名教授，如胡適、李大釗、馬寅初等，并同他們成了好朋友。

北大理學(xué)院，地質(zhì)事業(yè)新起點

位于沙灘后街的北大理學(xué)院，是李四光地質(zhì)事業(yè)的新起點。這條古老的街巷，在清朝時名叫“馬神廟街”，因街內(nèi)有一座馬神廟而得名。據(jù)方志記載，馬神廟的原址坐北朝南，是明代御馬監(jiān)馬神舊祠。乾隆皇帝的第四個女兒—和嘉公主的府邸就在這條街上。李四光到北大任教時，這條街稱作“景山東街”，1965年整頓地名時才改稱沙灘后街。

20世紀(jì)20年代初，坐落在“馬神廟”的北大理學(xué)院因久未整理，雜草叢生，一片荒蕪。1922年10月，學(xué)校決定請李四光擔(dān)任理學(xué)院庶務(wù)主任。李先生任職后，親自帶領(lǐng)學(xué)生丈量面積，繪圖設(shè)計，師生一起動手建設(shè)起來，對大講堂前的院子進(jìn)行了科學(xué)而藝術(shù)的改造。他們在院子中心的洼地挖出了一個水池，在池中心建起一座高約1.5米的圓形石臺，上面放一架日晷，臺的四面各刻上一句話，正面是“仰以觀于天文”，背面是“俯以察于地理”，左側(cè)是“近取諸身”，右側(cè)是“遠(yuǎn)取諸物”。從石臺中心向四周筑了幾條放射狀的小道，分別通向大門、教室、大講堂等處，全用碎石鋪砌，兩旁栽了冬青和刺柏。座椅之間還布置有“滄海桑田”“格物致知”等成語。院內(nèi)布置得井井有條，顯得頗為雅靜，不僅同花園一樣美麗，而且頗有教育意義。

李四光任教地質(zhì)系后，主講巖石學(xué)和高等巖石學(xué)兩門課程，加上實習(xí)課，每周授課23個小時。他講課非常認(rèn)真，講課前總要參考大量的書籍資料，編寫提綱，準(zhǔn)備掛圖和實物標(biāo)本等，每項工作都是一絲不茍。他對學(xué)生的要求也非常嚴(yán)格，特別注意對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識和基本功的訓(xùn)練。從對巖石的肉眼識別到顯微鏡下的鑒定，以及化學(xué)分析過程，他都要求學(xué)生能夠熟練掌握。他的考試方式機(jī)動靈活，特別注重考察學(xué)生的實際知識和能力。除了書上的基礎(chǔ)知識考試外，主要是發(fā)給學(xué)生幾塊巖石標(biāo)本，要求學(xué)生回答出每塊標(biāo)本的名稱、礦物成分、生成條件等。這種考試方法鍛煉了學(xué)生的實際操作能力，為以后獨立完成工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

野地考察，在大自然中探索奧秘

李四光在教書育人的同時，從未間斷科學(xué)研究。他把學(xué)校的教學(xué)活動當(dāng)作科研實踐的最好機(jī)會。他不斷地積累資料，不斷地分析研究，他在地質(zhì)學(xué)方面的許多重大科研成果都是在這一時期進(jìn)行的。

野外考察是地質(zhì)工作的基礎(chǔ)。李四光常常帶著學(xué)生到北京西山等地進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，邊看邊講，邊看邊教。一個山頭、一處斷層、一堆石頭、一條峽谷，他都不放過，要求學(xué)生從地層層序、走向傾角到斷裂方位一一進(jìn)行實地勘測，并寫出觀察日記。每次從野外回來，他們的背包都裝滿了各種標(biāo)本。經(jīng)過幾次野外采集，系里的標(biāo)本多起來了。李四光又帶著學(xué)生將標(biāo)本分門別類地貼上標(biāo)簽，陳列在實驗室里。

就在研究石炭二迭紀(jì)地層問題的同時，李四光又發(fā)現(xiàn)了另外兩個重大問題。1921年春，他帶領(lǐng)學(xué)生到河北邢臺以南的沙河縣作地質(zhì)實習(xí)。一天，他們朝著東北方向橫穿沙河盆地時，看見遠(yuǎn)處有一座中等高度的孤獨小山，當(dāng)他們走近時，發(fā)現(xiàn)地面上有一些奇怪的大石頭。李四光陷入了沉思：這些大石頭是從太行山上滾下來的嗎？是洪水沖下來的嗎？這兩種情況都不可能。到底是從哪兒來的呢？李四光望著這些石頭苦思冥想。突然他靈機(jī)一動：莫非是古冰川的遺跡？如果真是冰川作用的堆積物，那就可能在這些大石頭上找到冰川的痕跡。為了證實自己的想法，李四光立即帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的尋找工作，果然在不少礫石的磨光面上找到了一處又一處隱隱約約的擦痕。這一重大發(fā)現(xiàn)讓師生們異常興奮。

這年夏天，李四光又在大同西南約20公里的口泉附近發(fā)現(xiàn)了一條東西走向的山谷，長約數(shù)公里，谷身橫切面呈U形。李四光被這一特殊地貌吸引住了。他顧不得烈日當(dāng)頭，立即走進(jìn)了神奇的山谷。山谷中散布著片麻巖、片巖、玄武巖和巨大石塊，谷底為砂巖。經(jīng)過仔細(xì)觀察后李四光斷定，山谷中散布的這些帶擦痕的巨大石塊和卵石是由冰川造成的，這個山谷是典型的冰川U谷。

李四光把這兩次觀察到的現(xiàn)象作為重要的課題進(jìn)行研究，撰寫了一篇題為《華北晚近冰川作用的遺跡》的報道，文章完全否定了外國地質(zhì)權(quán)威一貫認(rèn)為的中國大陸不存在冰川的觀點，引起了國內(nèi)外地質(zhì)地理界的廣泛重視和爭論。

1922年，北京大學(xué)建校25周年，為了擴(kuò)大學(xué)校的影響和取得社會上的支持，校長蔡元培主張借校慶之機(jī)展示一下北大辦校的成績。李四光負(fù)責(zé)地質(zhì)部分的展覽工作，他領(lǐng)著學(xué)生把各種礦物、巖石、化石標(biāo)本以及學(xué)生的報告、論文等分門別類地展示在地質(zhì)系的各個教室里。這也是中國首次舉辦的內(nèi)容豐富多彩的地質(zhì)科學(xué)展覽。從12月開始，北京大學(xué)的各個研究所、實驗室、圖書館全部開放，前來參觀的人數(shù)不斷增加，校慶活動搞得簡樸、熱烈又隆重。

1931年夏，李四光以北京大學(xué)教授的身份帶領(lǐng)學(xué)生到江西的廬山實習(xí)。廬山位于長江南岸鄱陽湖邊，山姿挺拔峻秀。李四光根據(jù)廬山的地形，先帶著學(xué)生從西南向東北依次考察各個時期地層的分布和構(gòu)造情況，接著又下到山麓察看了東西兩側(cè)斷層造成的峭壁。結(jié)合實地觀察，李四光給學(xué)生們講解了廬山巍峨屹立的地質(zhì)原因。他生動形象的講解，在同學(xué)們的心中繪出了一幅廬山地質(zhì)概貌的圖畫。

這一次，李四光還領(lǐng)著學(xué)生登上廬山的含鄱嶺。師生們都被眼前美麗的景色吸引住了。李四光環(huán)顧著白云掩映中的一座座青山，突然，他的目光停在了一條山谷里。他尋路下到谷底，發(fā)現(xiàn)這里的山谷非常平緩，而兩側(cè)的巖坡卻很陡峭。谷底淡紅色的黏土中夾雜著許多大大小小的石塊和礫石。礫石的表面上隱約還能看到一些模糊的刻痕。這一切都給李四光留下了深深的疑問。這里是不是發(fā)生過冰川呢？李四光又開始思考這個問題。要證實自己的這一理論，就必須找到更確切的證據(jù)。

第二年的暑假，李四光再次來到廬山。他在廬山一住就是3個星期，每天早出晚歸，實地勘察了廬山的每一個山峰和谷地，得到了大量的證據(jù)。暑假結(jié)束后，李四光回到研究所，把這次野外調(diào)查的資料進(jìn)行分析整理，最后得出一條結(jié)論：廬山在第四紀(jì)地質(zhì)時期，至少經(jīng)過了兩次冰期，最后一次冰期歷時最長。李四光又結(jié)合廬山地區(qū)和江南其他地區(qū)的觀察結(jié)果，得出了一條非常重要的意見：中國第四紀(jì)冰川主要是山谷冰川，只有山谷冰川特別發(fā)育的山區(qū)，才有山麓冰川發(fā)生。這一意見，為以后第四期冰川的研究工作找到了打開第一道奧秘之門的鑰匙。