中国科学家发明家的故事_2-第14部分
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原前进!科学理论之花,结出了丰硕之果。在李四光地质力学这把金钥匙开
启下,埋藏在祖国地下的石油源源流出,宣告了“中国贫油”谬论的彻底破
产。中国依靠洋油的时代,一去不复返了!
李四光同志独树一帜的地质力学理论的创建,不仅指导我国开发出一个
又一个的储油丰富的油田,为取得煤、铜、铁、金刚石等经济建设资源创造
了条件,还为向更广阔的内陆、大陆架和海洋索取资源指明了光辉的前景。
正如毛泽东同志讲的:“人类的历史就是一个不断地从必然王国向自由王国
发展的历史。”
毛泽东主席称赞李四光的地质力学“太极拳”打得不错。这一拳确有万
钧之力,打掉了我国“贫油”帽子,大长了中国人民的志气。
李四光同志还运用他创建的地质力学理论和方法,对地震的生成和发展
做了大量的研究工作。正当他决心实现“只要再允许活半年,将会在地震科
学的新领域里看到一朵新花,这就是地震预报”的愿望时,这位82岁的中国
共产党员、卓越的科学家,不幸于1971年4月29日病逝了。他生前曾指出
新华夏构造体系与阳山纬向构造体系交汇地区,断裂规模既大又深,能量的
积蓄很大,一旦发生地震,后果就不堪设想,并建议在唐山市管辖的滦县和
迁安地区做些观测工作。这是何等的远见卓识啊!
李四光为适应国民经济建设和人民生活的迫切需要,确立科学研究的方
向。他所表现出的奉献精神受到党和人民的敬仰。
周总理给他以高度的评价说:“李四光是一面旗帜。”
(董振坤 刘源鉴)
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竺可桢
——中国现代气象学奠基
(公元1890~1974)
气象学是一门与人民生活生产关系极为密切的实用科学。从生活来说,
今天出门带不带伞,加不加件衣服,要听听天气预报;从生产来说,预先知
道了台风,渔民就不出港,可以避免生命财产的损失;从军事上说,气象更
是克敌制胜的重要因素。1949年百万解放军渡江作战,为何选在4月20日
夜晚?除政治、军事诸因素外,与气象也不无关系,因为再晚几日,长江可
能涨水;早几天呢?则要碰上大月亮天,有利于敌人封锁。
有时,一个准确的天气预报,可避免难以计数的损失。有一年黄河发大
水,为保重点目标,必须考虑启用分洪区 (将过多洪水排放到预定的低洼地
区,以确保重点地段的安全)的方案。这关系到分洪区的大片农田和人民群
众的家园能否保留,而分洪与否却决定于上游的雨情、判断天气的重担落在
了气象专家头上。根据种种迹象,他们果断做出“天将转晴,不必分洪”的
结论。不久,果然天晴了。这样就避免了巨大损失。
对天气做出准确预报,不是一件容易的事。虽然我国古代劳动人民为战
胜自然灾害在气象方面积累了大量宝贵经验,但真正使气象知识上升为科学
并能依此做出较准确的预报,还是近、现代的事。竺可桢,则是中国现代气
象科学的奠基人。
勤奋好学打基础
竺可桢,字藕舫,1890年3月7日生于浙江绍兴东关镇(今上虞县)。
父竺嘉祥,以做小生意养活全家。母顾氏。包括他在内,父母有6个儿女,
而他最小。
可桢自幼勤奋好学,善于思考。两岁时,一次随父上街,看见一布店的
牌匾,父问:“认识这些字吗?”可桢摇摇头。“那知道这是什么店吗?”
“知道,恒生布店。”“对,牌匾上的字就这么念。”这下,小可桢来了兴
趣。每次随父上街,他连问带猜,没过多长时间,就把街上的牌匾认遍了。
4岁时,一次下雨,他站在屋檐下,极有兴趣地数着屋檐上滴下的雨滴,
“一,二,三,……”,他突然发现,在每一个水滴的落地处,石板上都有
一个小坑坑。他马上去问妈妈为什么会有坑?妈妈说:“看起来一个小水滴
没有什么力量,但长年滴下去,连石头也能砸出坑!这就是 ‘水滴石穿’。
无论做什么事,只要持之以恒,就一定能做成!”不想,妈妈的这句话竟真
的管了竺可桢的一辈子。
1905年,竺可桢在东关镇小学毕业。他的学习从来都名列前茅。同年,
他考入上海澄衷学堂,学习照样数一数二。只是他个子矮小,身体瘦弱,引
得不少同学笑话他,甚至说他“学习虽好,却身单力薄,恐怕活不过20岁。”
可桢也深为自己的身体发愁,决心从锻炼入手来改变这种状况,并在自己床
头贴上“言必行,行必果”的条幅以示决心。从此,人们天天见到他锻炼的
身影:跑步,舞剑,做操……经过一段时间他的身体果然越来越好,几乎什
么病都没有了。从那时起,他的体育锻炼一直坚持了一辈子,他能活过 80
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高龄,与此不无关系。
1909年竺可桢考入唐山路矿学堂,1910年以优异成绩赴美留学。在美8
年,他先后在伊利诺农学院、哈佛大学研究院地学系学习和研究。在国外学
习,他有着明确的目的,那就是:为了振兴贫弱的中国。因此,他的第一篇
气象学论文,就是《中国之雨量及风暴说》,而他的博士论文,则是《台风
中心的若干新事实》,真是身在异国,心系祖国。1918年,他获得博士学位
后,即抱着“科学救国”的美好憧憬返回了祖国。
气象事业的拓荒者
中国是个农业大国,农业是与气象关系最为密切的产业。但是那时中国
的现代气象事业,却几乎等于零。
竺可桢成为中国在这一领域的真正拓荒者。他知道,为了推进这一事业,
有两件事最为重要:第一,建立全国范围的气象观测站。只有运用现代科学
技术,对大面积的区域进行长期定点的连续观测记录,从而获得大量第一手
资料,才能把气象学建立在科学实证的基础上,才有可能掌握天气变化的规
律。第二,必须着手培养气象人才,中国只要有了一支数量众多的气象人才
队伍,这个事业就一定能干下去,并会越干越好。
1921年,竺可桢在东南大学(后来的中央大学,今南京大学)建起了第
一个中国人自己的气象站,并正式开始了观测记录。从那时起,他以自己特
有的韧劲,开始了建立全国气象观测站的艰苦工作。要知道,在那内忧外患
的年代,要办成一件正经事是多么难啊!但是,经过八九年的不懈努力,他
东奔西跑,苦心经营,终于在全国范围建起了40多个气象站和100多个雨量
观测站,先后开展了高空探测、无线电气象广播和天气预报。这个数量很有
限的气象观测网,就是我国整个现代气象事业的最初基础。
气象观测是件极其琐碎艰苦的工作。每天要对各种数据一个不漏地忠实
记录,不论刮风下雨,春夏秋冬。气象观测除在地上的定点观测外,还要通
过放气球进行高空观测。20年代,竺可桢在南京,通过释放160多次高空气
球以及其他各种方法的观测实验,终于掌握了南京地区天气的某些规律。他
在《南京三千米高空之风向与天气预测》的文章中写道:南京3000米上空若
刮西北风,并且是从地面向上逆转,天气则晴,若3000米高空刮西南风,则
24小时内将有雨。掌握了这一规律,就能相当准确地预报南京地区天气。
竺可桢还在大量第一手资料基础上研究了中国气流运行,特别是东南季
风与中国雨量的关系。他指出,夏季季风的水汽,是中国大陆雨水的主要来
源,每年气候变暖,我国降雨带便随季风由南向北推进;该季风强,则往往
长江流域主旱,华北主涝,季风弱,则相反。
竺可桢自回国之日起,就开始了长达几十年的气象学教育工作。他先后
担任中央大学地学系的教授和主任,浙江大学校长,气象所所长,中国气象
学会会长。解放后历任中科院副院长,地学学部主任。他知识渊博,热爱学
生。他循循善诱,热心科普事业。有一次,他在东南大学广场做演讲,从天
上的28星宿,讲到无数的中国古代天气谚语,从中华民族的文化发源地黄河
流域,讲到地球、航海、灯塔,从测量讲到野外实习……学生们听得如醉如
痴,从傍晚直到深夜都不肯散去。
在竺可桢的培育下,一大批气象人才成长起来。这些人,后来多数成为
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新中国早期气象工作的中坚力量。
有趣的物候学
从解放初开始,人们总能看见一个老人每天早晚步行纵穿北京的北海公
园,这看看,那摸摸,并不时在本子上记点什么。他在搞什么呢?几个好奇
年轻人的一次询问,揭开了秘密。“老同志您这是在搞什么研究啊?”见是
几个年轻人问,老人高兴地笑了:“你们知道九九歌吗?——一九二九不出
手,三九四九冰上走。五九六九,沿河看柳,七九河开,八九雁来。九九加
一九,耕牛遍地走。这就是说,在冬春之季,随着时间推移,结冰、化冰,
柳树发芽,大雁飞来,都是随天气变化而必然依次发生的现象,这就是物候
学。古时老百姓家中没有日历,许多人就是从某些标志明显的动植物变化来
确定种庄稼的农时……”
年轻人听出了兴趣,而四周听讲的人也越来越多。“进行物候观察,对
象要有选择。比如,桃、杏、丁香、洋槐,就是几种预示四季变化最明显的
植物,而春季它们的花变化又最明显;再比如动物,燕子和布谷鸟是预示天
气变化的最明显标志,因为它们是候鸟,每年飞来和飞走的时间都相当准时
而固定……”老人的侃侃而谈,使四周听讲的人受到了一次生动的科普教育。
后来人们才知道,老人就是著名科学家竺可桢。
早在20年代,竺可桢就从古籍和民谚得到启发,开始了对物候的观察研
究。他发现古人写文写诗在描写初春初夏时,总是提及燕子和布谷鸟,于是
便开始了对它们长达几十年的观察记录。在南京,在杭州,在北京,从未间
断。他记燕子每年第一次出现的时间,记布谷鸟第一次鸣叫声,记燕子、布
谷鸟最后消失时间……有一年在北京,直到5月下旬,燕子出现一个月了,
还没听见布谷鸟叫声。他有点沉不住气了,“不对呀,它该来了。”他问家
人,也都说没有听见。于是他嘱咐道:“注意点,它该来了,谁先听到赶快
告诉我!”终于在两天后的 5月25日,一个阳光和煦的日子,他和家人同
时听到了“布谷、布谷,快快布谷”的悦耳叫声。
在长期的观察中,他发现了几个有趣的规律,如:相同动植物表现的物
候现象,会从低纬度向高纬度推迟,但不同月份速率不一样。在南京,桃李
开花约在3月31日前后,而北京到4月19日才露花瓣;前后相差近20天,
但5月下旬以后,许多物候现象就仅相差几天了。为什么会这样?因为中国
受季风影响非常明显,冬末春初,南北温差大,而进入初夏后,北方迅速升
温,南北温度便相差无几了。像南京、北京,3月相差4℃,5月就几乎相等
了。
再如,相同植物随地势升高,物候现象推迟。白居易《游庐山大林寺》
诗中说:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,说明庐山上桃花比山下开
得晚多了。这又是为什么?原来,地球上随地势升高,气温会以平均每 100
米0。6℃的速率下降。这现象在竺可桢的多次考察中被一再证实。
1961年初夏,他的一次考察记录清楚说明了这一点:6月3日晨,自阿
坝出发,海拔3200米,树枝上见霜;行至某地,观察路边小河有冰,海拔
3600米;至米亚罗,小麦半腰深,海拔2700米;傍晚至茂汶,小麦金黄,
正在收割,海拔760米。他们一行在一天之内从冬走到夏。
还有,在同一地区各种物候现象发生的顺序是一定的,绝不会前后颠倒,
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如北京北海公园,一定是湖先解冰,然后草木先后出叶开花,开花顺序必是
桃、杏、丁香,最后洋槐;燕群出现均在阳历4月21日前后,布谷鸟则在5
月下旬……。
竺可桢这位敏锐的观测者,从万千人习以为常的自然现象中,得出了极
不寻常的科学结论。
气候变迁
人们在常识的范围或感性认识的基础上,最易犯的一个错误,就是认为
世界是不变的。
然而,竺可桢在他的气候变迁的研究中却给我们揭示出令人惊奇而有趣
的事实,它充分证明,世界并不是人们想象的那样一成不变。
竺可桢30多岁时,曾看到一篇外国杂志说过:欧洲12~14世纪200年
间,气候异常寒冷。这引起他很大兴趣,他想,亚洲是否也一样呢?有什么
事实可以证明呢?凭着他博古通今,能敏锐抓住事物内部联系的特质,很快
想到了雪是寒冷天气最明显标志,每年第一场雪早,最后一场雪晚,即标志
这