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，著名科學家、地質(zhì)學家、教育家和社會活動家，中國現(xiàn)代地球科學和地質(zhì)工作的奠基人之一。1904年，李四光因?qū)W習成績優(yōu)異被選派到日本留學，成為孫中山領導的同盟會中年齡最小的會員，孫中山贊賞李四光的志向：“你年紀這樣小就要革命，很好，有志氣?！边€送給他八個字：“努力向?qū)W，蔚為國用?！?910年，李四光從日本學成回國。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，到英國伯明翰大學學習。1918年，獲得碩士學位的李四光決意回國效力。1920年，李四光擔任北京大學地質(zhì)系教授、系主任。1927年任中央研究院地質(zhì)研究所所長。1928年又到南京擔任中央研究院地質(zhì)研究所所長，后當選為中國地質(zhì)學會會長。

任教北大，關心校務

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，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校長，進行了全面的整頓與改革，并恢復了地質(zhì)學門（后改稱地質(zhì)學系）的招生。當時，中國地質(zhì)科學的發(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的李四光，希望他回國任教。1920年，李四光應邀回國，任北大地質(zhì)學系教授，協(xié)助蔡元培校長教書育人，他一面講授地質(zhì)學，一面從事科學研究，在此期間培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的地質(zhì)科學專門人才。他在古生物學、冰川學和地質(zhì)力學領域所做的工作，為相關學科的建立和發(fā)展奠定了堅實的基礎。1931年至1936年，李四光擔任地質(zhì)學系主任，對北大地質(zhì)學系的建設與發(fā)展作出了巨大貢獻。

在北大任教期間，李四光給學生們開設了很多門課程，主講巖石學、礦物學、地質(zhì)測量及構造地質(zhì)學等課程，教學任務非常繁重，每周的教學時間都在19小時以上。但他對教學工作非常負責，他講課內(nèi)容豐富，啟發(fā)性強，要求學生獨立思考問題，對學生既熱情愛護，又嚴格要求。他在給學生講授礦物學時，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)；在上巖石課實習時，他先發(fā)給學生幾塊巖石薄片，下課前逐一檢查每個學生看的是什么巖石，并在顯微鏡下親自檢查。

李四光在北京大學任教期間，除了對地質(zhì)學系的建設和發(fā)展作出重要貢獻外，還積極參加學校的校務活動，先后擔任過全校的庶務、財務等委員會會員和儀器委員會委員長的職務。由于他熱心為師生服務，因此得到了師生們的擁護和信任。1917年，北大地質(zhì)學系剛剛恢復招生，由于學校經(jīng)費拮據(jù)，實驗室、儀器標本都不敷應用，學生野外實習也受到諸多限制。李四光到校后，幾次找到蔡元培校長，請求解決。作為地質(zhì)學系儀器主任，他親自提筆，給蔡元培寫了一份關于實驗室建設的意見書，提出地質(zhì)學系必不可少的設備及所需房屋。蔡元培隨即召集有關方面負責人參加會議，討論地質(zhì)學系實驗室事務，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評議會，任評議員。在校務活動中，李四光結識了學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。

北大理學院，地質(zhì)事業(yè)新起點

位于沙灘后街的北大理學院，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20年代初，坐落在“馬神廟”的北大理學院因久未整理，雜草叢生，一片荒蕪。1922年10月，學校決定請李四光擔任理學院庶務主任。李先生任職后，親自帶領學生丈量面積，繪圖設計，師生一起動手建設起來，對大講堂前的院子進行了科學而藝術的改造。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”，左側是“近取諸身”，右側是“遠取諸物”。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，主講巖石學和高等巖石學兩門課程，加上實習課，每周授課23個小時。他講課非常認真，講課前總要參考大量的書籍資料，編寫提綱，準備掛圖和實物標本等，每項工作都是一絲不茍。他對學生的要求也非常嚴格，特別注意對學生進行基礎知識和基本功的訓練。從對巖石的肉眼識別到顯微鏡下的鑒定，以及化學分析過程，他都要求學生能夠熟練掌握。他的考試方式機動靈活，特別注重考察學生的實際知識和能力。除了書上的基礎知識考試外，主要是發(fā)給學生幾塊巖石標本，要求學生回答出每塊標本的名稱、礦物成分、生成條件等。這種考試方法鍛煉了學生的實際操作能力，為以后獨立完成工作打下了堅實的基礎。

野地考察，在大自然中探索奧秘

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

野外考察是地質(zhì)工作的基礎。李四光常常帶著學生到北京西山等地進行現(xiàn)場教學，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，要求學生從地層層序、走向傾角到斷裂方位一一進行實地勘測，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本。經(jīng)過幾次野外采集，系里的標本多起來了。李四光又帶著學生將標本分門別類地貼上標簽，陳列在實驗室里。

就在研究石炭二迭紀地層問題的同時，李四光又發(fā)現(xiàn)了另外兩個重大問題。1921年春，他帶領學生到河北邢臺以南的沙河縣作地質(zhì)實習。一天，他們朝著東北方向橫穿沙河盆地時，看見遠處有一座中等高度的孤獨小山，當他們走近時，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，李四光立即帶領學生進行認真細致的尋找工作，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。他顧不得烈日當頭，立即走進了神奇的山谷。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)權威一貫認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，北京大學建校25周年，為了擴大學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展示一下北大辦校的成績。李四光負責地質(zhì)部分的展覽工作，他領著學生把各種礦物、巖石、化石標本以及學生的報告、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)科學展覽。從12月開始，北京大學的各個研究所、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，李四光以北京大學教授的身份帶領學生到江西的廬山實習。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，先帶著學生從西南向東北依次考察各個時期地層的分布和構造情況，接著又下到山麓察看了東西兩側斷層造成的峭壁。結合實地觀察，李四光給學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，李四光還領著學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)。暑假結束后，李四光回到研究所，把這次野外調(diào)查的資料進行分析整理，最后得出一條結論：廬山在第四紀地質(zhì)時期，至少經(jīng)過了兩次冰期，最后一次冰期歷時最長。李四光又結合廬山地區(qū)和江南其他地區(qū)的觀察結果，得出了一條非常重要的意見：中國第四紀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。