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地学大师 光炽人生

地学大师  光炽人生

——记涂光炽院士为国家和科研做出的伟大贡献

 

涂光炽(1920年——2007年),地质学家、矿床学家、地球化学家,是我国地球化学研究的奠基人。1980年当选为中国科学院学部委员(院士),1993年当选为第三世界科学院院士。

2011年年底,笔者跟随“院士文库”征集组人员来到位于北京市海淀黄庄小区中科院宿舍楼涂光炽院士家中,对其遗孀蔡凤英女士进行了采访,菜女士热情地接待了我们,并谈起了涂光炽院士的人生和轶事,通过介绍虽然笔者是第一次了解这位地学大师,但就被其一生的经历所感动,经过进一步的查找学习,并翻看有关档案文献资料,逐渐走近这位智慧博学、正直无私、专研创新、勤奋奉献的科学家的人生,感慨他正确的抉择、坚定的前行,敬佩他事业上取得的丰硕成果和把一生贡献给国家的执着精神。

一、红色科学家的成长历程

1.成长与选择

19204月涂光炽出生在北京一个书香门第的家庭,爷爷曾考中进士,在清朝为官,父亲在北京大学毕业并考取公费留美生,在美学习获政治学博士,后在大学任教,在国民政府任职,并担任外交大使。生长在这样的家庭里,涂光炽从小受到熏陶,加上天生聪慧,学习名列前茅,19376月以优异成绩毕业于天津南开中学。在南开读书期间,涂光炽受到南开精神的鼓舞,立志做一个对国家有贡献的人,通过阅读《徐霞客游记》和郑和下西洋等有关文献,他形成了毕业后“学地质科学是不错的选择“的想法,在师兄李璞的影响下,对地质学产生了更加浓厚的兴趣。

2.接受革命熏陶

中学毕业时正值抗战爆发,涂光炽上大学的梦想破灭。在李璞的介绍和支持下,涂光炽和一些同学来到西安,在大吉村附近搞起抗日宣传和发动群众活动,并到中国共产党地下党开办的“青年抗战训练班”学习。在党的领导下,他在极其艰苦的条件中紧张工作,为组织抗日力量作出了贡献。19388月,他又受党指派到延安抗大五期学习,得到了培养和锻炼,受到革命理想教育,陶冶了高尚情操和求实、奋斗的作风,为他其后取得辉煌成就奠定了思想和品格基础。19395月后,继续在西安地区从事党的地下工作。1940年,他在回西南联大学习期间,遵照党的方针,结交进步同学,帮助中间同学,仍积极参加学生爱国民主运动。

3.专业学习与革命工作

在西南联大的学习,他师从袁复礼、朱自清、冯景兰、曾昭抡等教授的教导,并参加多项实践和考察活动,得到很好的锻炼,顺利完成学士学位论文,论文在1945年全国各大学地质系毕业论文评比中获第一名。后来涂老在回忆联大学习收获时提到:在联大,我最大的收获就是学到了科学的学术思维方法,学会了怎样思考问题……更重要的是,学到了一种精神,一种中华民族生生不息的精神。

抗战胜利后他赴美留学,在明尼苏达大学地质系学习,1949年涂光炽以“镁云母和镁绿泥石的热水综合实验”为题的论文通过答辩,获得博士学位。他边学习边工作,组织并负责留美进步学生组织,团结广大留美学生,使他们更多地认识和了解祖国革命即将胜利的形势,为动员、组织中国留学生返回祖国做了大量卓有成效的工作。同时,涂光炽还有一个巨大进步,他本人也于19498月在纽约加入了中国共产党。他说:“我能参加共产党,这使我政治上有了归宿。”19371949年,涂光炽经过12年的努力和磨练,终于如愿以偿成为一名中共党员,实现了自己的崇高理想。这是194519505年中,在美发展的唯一一位党员,由此他也被喻为“红色科学家”。

根据党的指示,他继续留在美国做留学生动员回国参加祖国建设的工作,终于在19508月,组织了120多名留学生,乘“威尔逊总统号”轮船回国,他们冲破重重阻力于9月回到祖国,投入到国家建设事业中。他在1937年弃笔从戎参加抗日活动,从事了抗日救国的革命工作,2005年国家颁发中国人民抗日战争胜利60周年纪念章,他是获此殊荣的两名院士之一。

4.苏联继续深造

回国后,涂光炽到清华大学教授地球化学和矿物学两门课程,他自编讲义,成为在中国高等院校讲授地球化学的第一人。根据国家需要,19519月他又成为新中国赴苏联学习的第一批留学生,学习石油地质专业,半年后改为金属矿床地质专业,1952年参加乌拉尔山野外考察,并以“乌拉尔南兹涅奇辛黄铁矿床之成矿期研究”论文顺利通过答辩,获得副博士学位,这样涂光炽就成为拥有双博士学位的“双料留学生”。

二、科学足迹与科研成就

1.祁连山考察

19555月,涂光炽从苏联回国后不久被调到中国科学院地质所任副研究员。1956年我国制定了19561967年十二年科技发展远景规划,涂光炽兴奋不已,他找到时任地质所所长侯德封,提出考察西北祁连山的想法,得到侯所长肯定。不久上级同意由地质所组织联合其他单位进行祁连山考察,并下达了祁连山区域地质及区域成矿规律研究项目(1956-1959年),涂光炽为项目分队负责人,考察队副队长、小队负责人。19564-10月,该项目完成了11条线路考察并作了地质图,初步了解了祁连山地区地层系统、构造轮廓、南山系火山岩的成因与金属矿产的关系、超基性岩体的分布和类型等问题。涂光炽在9月青海互助——甘肃武威路线考察后,执笔撰写地质考察报告(Z377-859,P195)。1957年该项目被纳入国家十二年规划中,作为第9项研究题目的一部分(Z377-91P1)。1957年该项目继续对一些重点深入研究,通过地层、岩石、构造矿床方面的调查研究,初步认识了祁连山地质发育的历史,大地构造特点及成矿规律。涂光炽参加8月进行的第9条路线(甘肃民乐扁都口-—青海共和罗汗堂的一部分)地质考察,沿途作1/10万地形草图,对一些地质情况进行详细记录,参加撰写了考察报告(Z377-859,P131)。1957年涂光炽已晋升为研究员、矿岩室主任,1958年作为项目负责人承担对祁连山岩石矿床考察队检查的工作,他去考察和验收时,多次要求队员们要仔细观察、认真收集、分析第一手资料。

经过三年多的考察研究,在涂光炽与李璞等人领导的祁连山考察中做出许多开创性贡献:第一,对地质界沿用多年而含义不确切的“南山系”进行了详细的划分,指出“南山系”应包括寒武系、奥陶系和志留系,从而结束了地层系统上的某些混乱现象;第二,发现并肯定北祁连山加里东褶皱带和南祁连山加里东褶皱带的存在,最早阐明南、北祁连山既有对称性又有差异性。第三,在南祁连山发现了鲜为人知的上古生界和三叠系,最早指出南祁连山海西——印支拗陷带的存在。作为项目负责人,涂光炽和考察研究人员整理了研究成果,写出《祁连山地质报告》(Z377-859868),1959年完成《西北矿石志》(1-7章)(J263-156,在《地质科学》杂志1959年第7期发表《祁连山的构造——岩相带》论文(《涂光炽学术文集》J263-Z-18,P56),他还主编于1960年出版了4卷《祁连山地质志》,提出了祁连山构造岩相带划分意见和找矿方向,该研究成果获得1978年中国科学院重大科技成果奖和贵州省科学大会奖。

2.铀矿床研究

上世纪60年代,为发展我国核武器和核工业准备足够的铀矿资源,以中科院为主的一些单位受命进行铀矿资源的调查工作,在侯德封所长的率领下,涂光炽、叶连俊、李璞等人组成地质所铀矿研究队,在原二机部所属单位的配合下,开始进行铀矿地质考察。19649月涂光炽等人到南秦岭和大巴山外围地区进行踏勘,在对南秦岭510地区铀矿化点进行考察后进行了分析,认为该地区极有可能是一个大型铀富矿。后经多次勘探证实510地区铀矿化点是一个大型工业铀矿床,找矿工作取得重大突破。

1965年撰写研究报告《低温热液铀钼矿化》(《<成矿与找矿》A001-15-94,P213),阐述了“铀钼低温热液共生是我国铀矿床成矿的特点之一”。1970年,涂光炽被下放到铀矿地球化学研究室做一般研究工作,他深入进行相关研究,查阅有关铀矿地质资料,编写研究工作简报,指出秦岭510地区的矿物和元素组合有低温、浅成的特点,提出的学术思想对该矿区的深入研究和找铀矿有重要指导作用。由涂光炽主持完成的我国铀矿床的地质地球化学研究,获1978年全国科学大会奖。在长达十几年的铀矿地质资源调查和铀矿地球化学研究工作中,他几乎跑遍了全国大多数铀矿床,1977年考察了桂林全州铀矿,1988年先后到浙江、江苏、安徽、江西等地铀矿区考察、指导,为我国铀矿地质事业做出了重要贡献,1999年他参加了人民大会堂的庆功大会,受到为研制“两弹一星”做出杰出贡献的科学专家称号表彰。

3.花岗岩研究

197212月,涂光炽主持召开了“全国稀有元素稀土元素地质科研工作交流会”,会后他提出深入开展华南花岗岩综合研究的设想。在他的主持和领导下,制订了华南花岗岩方面的主题研究和计划,对过去已有研究资料进行搜集、归纳、分析,他组织同位素地球化学、岩石学、矿床学、构造地质学、稀土稀有元素矿物学等专业研究人员20余人对华南地区花岗岩进行考察,并亲自带队参加,先后穿越贵州、湖南、江西、附件、广东等八省进行野外考察,收集了丰富的地质资料,采集了数千件岩石标本,开展多种研究,历时3年。由涂光炽主持完成的《华南花岗岩类地球化学》(J263-165)一书于1979年由科学出版社出版,涂光炽提出了华南花岗岩类以重熔岩浆交代形成为主的多成因观点,认为花岗岩的侵位绝大部分受断裂构造的控制,断裂起了减压作用,有利于地壳重熔形成花岗岩浆。该项目(课题档案见J263-165169)获得1978年全国科学大会奖,1982年国家自然科学二等奖。

4.富铁矿研究

上世纪70年代,涂光炽多次在富铁矿会议上阐述自己的观点:我国早前寒武纪经多期次变质,很难在其中出现未变质或浅变质的铁的硅酸盐、碳酸盐和硫化物建造,而这些正是后期形成风化壳型富铁矿的基础。他还指出,富铁矿形成机制多种多样,因而应广开门路,不应局限于找古风化壳型富铁矿。1976年国家计委下达了寻找富铁矿会战任务,涂光炽在考察了国内不少菱铁矿矿床后指出,菱铁矿过去重视不够,认为规模小,成因常被认为是中低温热液型,不会有大矿,其实不然,我国菱铁矿矿床不少,大、中型者也不乏其例。1977年,他在《自然科学争鸣》杂志上发表了“广开门路 多找富铁矿”(《成矿与找矿》A001-15-94P29)一文中指出,找富铁矿必须解放思想、广开门路,既要考虑到现已认识到的规律、理论和早已沿用的矿床类型划分,但又不要受它的束缚和局限,……;必须综合考虑内生和外生这两个方面的作用等观点。1981年,他主编了《铁的地球化学》一书,是为配合富铁矿成矿规律的研究和寻找更多的富铁矿资源,而进行的一项研究和总结。在涂光炽组织和领导下,地球化学所富铁矿科研工作取得了丰硕成果,提交许多研究报告,发表了200多篇学术论文,出版了《海南岛地质与石碌铁矿地球化学》和《宁芜型铁矿床形成机理》等专著,大量成果深入全面地总结了我国铁矿的形成条件、成矿规律和找矿方向,对我国铁矿成矿理论研究和找矿实践都有重要的指导意义。

5.层矿矿床研究

涂光炽多年来一直从事矿床学和地球化学研究,承担过花岗岩类地球化学、铁矿、铀矿地质化学等研究,曾是这些项目的学术带头人,对我国矿床地质开展过几十年的考察,还对一些铅锌、锑、汞等矿床进行了系统的研究,通过大量的研究实践,总结提出了层控矿床地球化学理论,并不断发展和完善。上世纪6070年代,在各地考察的同时,涂光炽深入开展了铀矿床地球化学研究,首次提出成矿机制——“改造成矿作用”的见解,认为我国相当多的铀矿床系改造成矿作用的产物,并且铀成矿与层位有关,应属于沉积改造矿床。

1974年,他在长沙召开的全国性地学学术会议上作了题为“叠加与改造——被忽视了的成矿作用”(《成矿与找矿》A001-15-94P7)的学术讲演,是他第一次较系统地向同行阐述他对中国矿床地质的层控矿床理论。1979年他提出了“中国层控矿床地球化学研究”课题,组织课题组成员开始了大量的分析、归纳和总结工作,198011月完成了《中国层控矿床地球化学》(第一卷)的工作,该书的三卷分别于1984年、1987年、1988年由科学出版社出版。这套150万字的著作对层控矿床的概念、成矿方式和成矿机理做了明晰的讨论和论证,总结我国层控矿床的特点,解释了我国层控矿床特别发育的原因,提出了5种主要成矿方式和矿床学四分法成因分类。三卷专著出版后被同行专家誉为“是我国有关层控矿床及地球化学的最全面、最系统的总结”,“在我国矿床学及地球化学史上是一部里程碑式的巨著”,1987年被《科技日报》和中央电视台共同评选为1986年中国十大重大科技成就之一,该项研究还荣获1987年国家自然科学一等奖,1990年获全国优秀科技图书一等奖。

6.主持完成的其他研究

新疆地质矿产综合研究。该项目是1985年国家下达的“七五”科技攻关项目,简称“国家三O五项目”,涂光炽多次参加项目会议,指导各科研队伍的研究工作,并带队进行野外考察。5年间,在他的指导下,通过对新疆北部地质构造、沉积建造、岩浆岩以及各种主要金属、非金属矿床的系统野外地质考察,利用各种先进测试手段取得大量数据,进行了综合研究和总结,于1990年完成了“新疆北部主要矿产成矿规律及找矿方向的研究”报告,该成果获1993年中科院科技进步二等奖。1991年他又担任主编,出版了《新疆北部固体地球科学进展》、《新疆北部地质演化及成岩成矿规律》、《新疆金属矿产资源的基础研究》等5本系列专著,后续在涂光炽、孙枢主任主持的编委会领导下,锲而不舍,继续完成包括《中国新疆地壳结构与地质演化》等系列丛书专著16本、论文集3本的编撰出版工作。

我国金矿找矿研究。1987年,作为院地学部主任的涂光炽与孙鸿烈副院长、学部委员陈国达联名给中央写信,请求找金任务。1988年,中科院成立了黄金科技工作领导小组,涂光炽成为小组成员、专家组负责人和院黄金技术应用研究中心首席科学家,参与重大决策,解决方针、政策执行问题,检查工作进度。1993年,他主持完成的“中国金矿主要类型成矿模式及找矿方向”成果获国家黄金管理局科技进步一等奖。先后指导出版了《中国金矿地质地球化学研究》第一集、《中国金矿研究新进展》著作,后一项成果获1997年院科技进步特等奖及1998年获国家科技进步二等奖。他还亲自参加“中国金矿类型研究”、“我国超大型金矿的探索和理论研究”,不顾年事已高,坚持野外勘察、指导。

低温地球化学研究。该领域研究在20世纪80年代是前沿课题之一,涂光炽是我国关注这一领域的第一人。他发现低温条件下的一定介质中,金与其他金属都可能成为活泼、易溶、可迁移的元素,并可富集成矿。1991年主持国家基金委重点项目“低温地球化学研究”课题,他作为首席科学家,设计和主持开展了中国低温金、银成矿作用,低温下金与硅关系试验,低温水—岩作用、退变质作用、低温吸附试验等方面的矿床地质考察和实验室研究工作,取得了研究进展和成果。建立了低温成矿作用理论体系,对矿床学和地球化学学科的发展做出重要贡献,1998年出版《低温地球化学》等著作, “成岩成矿低温地球化学研究”获1999年中科院自然科学一等奖。

超大矿床研究。新的超大型矿床的发现和利用是我国坚持走可持续发展道路的需要。1988年,涂光炽提出在我国开展超大型矿床的寻找和相关理论研究,在他的倡导下,中科院多次组织全国性学术讨论会,1992年,国家科委将“与寻找超大型矿床有关的基础研究”列为国家基础研究重大关键课题之一,他为首席科学家。1997年该项研究工作继续列为“九五”攀登计划预选项目,涂光炽被聘为顾问。通过超大型矿床有关基础研究,完成了《中国超大型矿床》(Ⅰ)(Ⅱ)和《庞然大物》专著出版,为我国后续开展的矿产资源领域研究提供了坚实的基础。

分散元素成矿机制研究。该项目于1997年被国家基金委列为重点项目,涂光炽为首席科学家,组织地球化学所和成都理工大学等单位科技人员,全面开展了分散元素地球化学、矿物学及其成矿机制研究,他深入到我国以西部为主的蕴藏分散元素矿山,观察和采样研究了镉、锗、硒、铟、碲、铊6种元素的成矿地质背景、构造环境和成矿规律,研究后他认为,分散元素可以形成独立矿床,但条件较苛刻,而且是经过多期次成矿过程,故较难发现;首次发现了9种分散元素新矿物;提出分散元素找矿方向等思想。 “分散元素矿床和低温矿床成矿作用”研究成果获2005年国家自然科学二等奖。

涂光炽从事地球化学研究近70年,先后发表200多篇论文,撰写和主编20余部专著,获得20多项国家级学术奖励,为国家经济建设、国防和地球科学的发展做出了重大贡献。

三、科学人生在奉献中精彩

1.地球化学所的领路人

20世纪60年代,在地质所时,涂光炽和侯德封所长一起为组建地球化学所进行设想,希望在地球化学研究方面建立研究机构。1966年,地质所成矿实验室分迁至贵阳,与贵阳化学所、地质所昆明工作站等单位合并组成了地球化学所。1979年,涂光炽被正式任命为地球化学所所长(J263-64),他深知当所长不仅要在学术上具有很高的造诣,还要在管理上有所作为,他坚持“学科建所”理念,明确以地球化学和矿物学研究为所学科发展方向,紧密结合国家需要和重大课题,瞄准科学前沿开展一系列的重大研究,结出累累硕果。在建所35年纪念大会上提出:把地化所办成第一流的研究所。这个第一流包括下述含义:出第一流的成果,出第一流的人才、办第一流的刊物,建立第一流的实验室,办好第一流的学会,创第一流的组织管理。这是他创建地化所近20年的工作总结,也是未来发展的宏伟蓝图和奋斗目标。1985年,他担任名誉所长,对建立广州分部提出很好建议,对后来两个独立建制的贵阳地化所和广州地化所各自的方向任务产生了积极影响。

2.建设学部,发挥作用

1981年,涂光炽当选为中国科学院主席团成员,并担任了地学部主任职务。他先后领导组织制定了“地学科研发展规划(纲要)”,组织、审议和落实重点科研项目,增选学部委员等工作。组织开展对部分地学研究所的学术评议工作,加强学术领导,推动这些研究所的健康发展。他很好地发挥了地学部 “主动咨询”作用,组织院士对地球科学重大问题和国民经济建设急需问题进行咨询工作,上报国务院10余个重大咨询项目,包括水资源、能源资源、土地资源、矿产资源、海洋资源等关键性资源问题和学科发展、环境与灾害问题,同时接受“攀登计划”等项目中涉及地学的若干项目作出立项评审、项目评估、检查、评议工作。他十分关注地学研究发展动向,指定人员组织开展地学发展战略研究,提出“地学发展若干问题及对策”,成为我国自然科学基金地学方面的主要指南。地学部开展的咨询活动,在我国科技、经济发展的决策中起到积极作用。在长达15年任职期间,涂光炽先生非常投入,他是为数不多的在院士工作局坐班的主任之一。

3. 矢志育英的教育生涯

1950年在清华讲授地球化学课程开始,又于1955年从苏联回国在北京地质学院执教开设“找矿勘探”和“矿床成因”课程以后,涂光炽先后兼任北京大学、南京大学、浙江大学、西北大学、中山大学等十所大学教授,先后任中国科技大学教授和地球化学系副主任,为高等教育做出了重大成绩。

1955年中科院招录了第一届研究生,涂光炽就招收了第一个副博士学位的研究生,文革前后,在53年时间里,他招收和培养了硕士、博士和博士后等优秀人才共77人。他很关心研究生的成长,从入学教育,到研究生思想品德、学习研究和工作各方面予以帮助,培养研究生的独立思考、研究能力和工作作风,他经常举行学术讲座,让学生了解最新科学进展,他带学生野外考察、与学生讨论问题,指导研究工作,是令人敬佩的良师和益友,他多次被评为院级优秀导师。

4.高风亮洁,光照人间

在涂老去世后,中科院成立的治丧委员会发布的讣告中写道:涂光炽先生早年参加革命,有坚强的党性,对国家、对民族、对事业无限忠诚。他光明磊落、公道正派、严于律己、平易近人、艰苦朴素、无私奉献地做人;他兢兢业业、任劳任怨、扎实细致、勤奋拼搏地做事;他治学严谨、学风民主、勇于创新、实事求是地做学问。接触过涂光炽先生的人无不对他的品德和为人交口称赞,他把自己的一切献给了地学事业,他留给后人的不仅是知识财富,还有他的正直和高尚的情操。

据蔡凤英女士介绍,涂先生虽担任地学部主任职务十几年,但从没有因为谋利而接受过什么人的礼物,她拿出家里书柜中摆放的叶大年院士自己设计的晶体结构模型给我们看,说就这个是叶院士送的。蔡女士还拿出涂先生穿过的补丁衣服和袜子,向我们讲述了涂院士的朴素生活。

5. 炽热情怀,扶贫社会

因涂先生在地学方面的贡献,2001年涂光炽获得贵州省首届最高科学技术奖,获得50万元奖金,其中30万元用于后续科研,20万元可个人支配。涂先生经过考虑,将可支配的20万元捐赠给贵州水城县发箐乡海螺村修建小学。2004,光炽希望小学建成,涂先生出席光炽小学落成仪式,他在讲话中勉励孩子们要努力学习,并亲笔为该校题词“希望与成功的关系,就像星星之火可以燎原,但从希望抵达成功一定要付出长期的奋斗和艰苦的努力。2005年,涂先生另捐资购买了微机室桌椅和书架送给光炽小学。他在得知学校建设逐年发展时非常高兴,他希望社会各界人士都应该关注贫困地区的教育,使希望小学越来越多,能让更多的孩子受到良好的教育。2007年,涂光炽浩然长逝,而今他关注和支持的贫困地区教育的公益事业,由地化所和涂老的亲朋好友、同事和学生们继续着。这就是涂光炽先生的大爱,他把自己的爱心和光与热留在了人间。

2008年,蔡凤英女士带着她捐赠的2万多元,及社会捐资9万多元,累计12万元再次来到学校为其捐款,设立了光炽希望小学教育奖励基金。同时蔡女士表示,光炽希望小学的学生考上大学的,光炽家属将继续给予奖学金资助。据蔡女士介绍,光炽小学已有3名学生考上了大学,蔡女士及其涂老的孩子们对这些学生继续进行捐助。

 

 

 

 

 

 

 

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