從“經驗科學”到“精確科學”,於崇文的地質人生
2025-08-20 10:50 來源:中國科學報 編輯:必威88官方网站

 於(yu) 崇文(1924—2022),浙江寧波人。地質學家,中國科學院院士。1950年從(cong) 北京大學地質係畢業(ye) ,留校任教,1952年到北京地質學院任教。長期從(cong) 事理論地球化學、區域地球化學、地球化學動力學和地質係統複雜性研究,將基礎地質和礦床學研究提升至非線性科學和複雜性理論層次。著有《南嶺地區區域地球化學》《成礦作用動力學》《地質係統的複雜性》等。


 2013年,耄耋之年的中國科學院院士、著名地球化學動力學家於(yu) 崇文走上講台,為(wei) 中國地質大學(北京)的師生講授成礦係統複雜性研究的最新進展,精神矍鑠,數小時不倦。這不僅(jin) 是一次學術交流,更是一位老科學家與(yu) 後學晚輩的薪火傳(chuan) 遞。


 在那次報告上,他勉勵眾(zhong) 人“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”,這也是他一生治學精神的寫(xie) 照。於(yu) 崇文畢生追求的,就是將地球科學中看似“簡單”的問題重新提煉,將其凝結成具有科學深度的秩序與(yu) 複雜性,推動地球科學從(cong) “經驗科學”走向“精確科學”。


考入西南聯大 戰火中的地質啟蒙


 於(yu) 崇文祖籍浙江寧波,1924年2月15日出生於(yu) 上海一個(ge) 普通工人家庭,他的名字凝結著父親(qin) 於(yu) 淮山的殷殷期待——“崇文”。那個(ge) 風雨飄搖的年代,中國正陷入內(nei) 憂外患的泥淖之中,家境雖不寬裕,但於(yu) 父於(yu) 母深知教育的重要,盡其所能將七個(ge) 子女悉數送入學堂。


 於(yu) 家父母對子女的教育非常嚴(yan) 格,但也很開明:“隻要不越軌,就不加幹涉。”課餘(yu) 時間,於(yu) 崇文喜歡種花養(yang) 魚、飼養(yang) 蟲鳥,還動手製作蠟模玩具。在自由探索的寬鬆氛圍中,他釋放了天性,培養(yang) 出對生活的熱忱。


 1932年淞滬抗戰爆發,日軍(jun) 飛機轟炸上海,於(yu) 崇文一度隨家人回鎮海老家避難。才8歲的他,跟父親(qin) 到水塘邊捕蝦,去田裏收割芝麻。由於(yu) 父母長年在外奔波工作,於(yu) 崇文自小便承擔起照顧妹妹的責任,學會(hui) 了獨立與(yu) 擔當。他的性格也在家風熏陶與(yu) 時代風浪中逐漸成形:嚴(yan) 謹細致,擔當篤實,開放包容。這是他後來在地質學研究和教育事業(ye) 中,既能埋頭耕耘又能廣育桃李的重要緣由。


 在那個(ge) 戰火紛飛的年代,於(yu) 崇文無法安穩求學,不得不跟隨學校頻繁輾轉各地。無論境遇多麽(me) 困頓,他從(cong) 未動搖過對知識的渴望。1937年抗日戰爭(zheng) 全麵爆發,上海淪陷。1940年至1943年,在日占區讀高中的於(yu) 崇文,深感屈辱。但他並未被壓垮,反而更加奮發學習(xi) ,努力尋求出路。


 1943年6月,於(yu) 崇文中學畢業(ye) ,計劃赴重慶投考大學。此行路途遙遠,交通困難,加之身患痢疾,抵達浙江龍泉時,他已體(ti) 力不支,隻能在浙江大學的龍泉分校暫作休整。龍泉突發鼠疫,於(yu) 崇文錯過了考期,隻能投靠在湖南“中國零陵耐火磚廠”工作的二哥於(yu) 崇業(ye) ,等待第二年的大學入學考試。


 正是在這段看似偏離人生軌跡的時光中,於(yu) 崇文遇到了一位重要的引路人——北大地質係早期畢業(ye) 生、湖南地質調查所專(zhuan) 家靳鳳桐。其時,靳鳳桐正應零陵耐火磚廠之邀,勘查耐火黏土資源。於(yu) 崇文每天跟著靳鳳桐於(yu) 山林間穿梭,爬礦洞、做檢測。這次經曆如同一把鑰匙,打開了他通向地質科學的大門,心中關(guan) 於(yu) 地質學的種子悄然萌發。


 1944年6月,日軍(jun) 逼近零陵,並且大學考期將近,工作未滿一年的於(yu) 崇文前往重慶。經過兩(liang) 天三夜的顛簸,他終於(yu) 到達重慶參加考試,考取西南聯合大學機械係。這年秋天,於(yu) 崇文抵達昆明,開啟了在西南聯大的學習(xi) 生涯。入校伊始,於(yu) 崇文聽了政治學係教授張奚若“國事前途”的主題報告,熱血沸騰。他積極參加各種學術活動,不斷拓寬自己的視野。然而,當時西南聯大條件十分艱苦,入學不到一個(ge) 學期,於(yu) 崇文便因感染傷(shang) 寒,不得不休學一年。


 複學後,早年在湖南隨靳鳳桐體(ti) 驗地質考察的奇妙之旅催生出對專(zhuan) 業(ye) 的追求,於(yu) 崇文毅然改學地質地理氣象專(zhuan) 業(ye) 。西南聯大的地質地理氣象學係由原北京大學地質係和清華大學地質係重組而成,師資力量雄厚,有德國岩石和構造地質學家彼得·米士及袁複禮、王烈等名師任教。在與(yu) 這些名師的頻繁接觸中,於(yu) 崇文錨定了一生的學術航向。


在北大 堅定學術誌向


 1946年秋,北京大學複員回遷,於(yu) 崇文進入地質係繼續深造。父親(qin) 過世,他消沉了一段時間,但他始終牢記8歲那年父親(qin) 的教誨:“無論做什麽(me) 事情,隻要決(jue) 定了,就一定要做好。”於(yu) 崇文重新燃起了鬥誌,逐漸走出父親(qin) 過世的陰影。帶著西南聯大的精神與(yu) 父親(qin) 的遺願,他像在西南聯大時那樣,不管生活條件多麽(me) 艱苦,都全身心投入專(zhuan) 業(ye) 學習(xi) ,在地質學裏不斷探索。


 當時的北京大學地質係匯聚了一批國內(nei) 頂尖的地質學家,在老師們(men) 的指導下,他係統學習(xi) 了地質學的基礎理論。黃汲清先生的構造地質學課,以生動的語言與(yu) 富有感染力的手勢將複雜原理拆解為(wei) 可感的時空敘事,深深吸引著於(yu) 崇文,他總是提前坐在教室前排,全神貫注記錄筆記。孫雲(yun) 鑄、王鴻禎兩(liang) 位先生的古生物學課程,用化石演化解讀遠古生命,讓遠古生命栩栩如生,極大增強了於(yu) 崇文對生命演化的興(xing) 趣,他常常獨自來到地質陳列室,端詳每一塊化石。斯行健先生構建了鮮活的遠古植物世界,其對古植物的熟稔與(yu) 授課激情,深深感染著於(yu) 崇文,讓他明白“任何一個(ge) 細微的發現都可能蘊含著重大的意義(yi) ”。在地質係外,申又棖、王湘浩、莊圻泰等先生的數學課程,極大提升了他的定量分析能力,磨礪了迎難而上的學術韌性。鄭華熾、霍秉權、馬大猷等先生的物理類課程,則培養(yang) 了他實證研究的思維習(xi) 慣和對物質世界客觀規律的理解……這些學養(yang) 深厚、風格各異的頂尖學者,通過嚴(yan) 謹的治學態度、生動的教學方法以及對基礎理論的重視,係統塑造了於(yu) 崇文的地質學素養(yang) 。更為(wei) 關(guan) 鍵的是,他深刻領悟到學科交叉的潛力和價(jia) 值,培養(yang) 了宏觀洞察力與(yu) 微觀嚴(yan) 謹性,為(wei) 日後在地球化學與(yu) 動力學領域開疆拓土奠定了堅實根基。


 於(yu) 崇文並未將自己局限於(yu) 書(shu) 齋。課堂之外,他追隨恩師與(yu) 同窗,走進祖國的大江南北,一次次攀山越嶺參與(yu) 地質考察,將腳印深深鐫刻在廣袤的大地之上。在野外實踐中,他真正理解了岩層的肌理、地貌的語言,也明白了地質學不僅(jin) 是紙上的圖表,更是腳下的泥土與(yu) 心中的山河。在那些嚴(yan) 苛的訓練中,他學會(hui) 了如何用羅盤判斷山體(ti) 的方向,用錘子敲開岩石的秘密,用筆和圖紙記錄大地的年輪,把課堂上學到的知識帶入現實,又在現實中不斷打磨知識的鋒芒。這種理論與(yu) 實踐的交織,使他的學術之路逐漸清晰,也讓他的理想之火在野外的晨曦與(yu) 暮色中愈燃愈烈。


 北大的經曆,不隻是求知的時光,更是精神成長的滋養(yang) 。在北大嚴(yan) 謹而自由的學術氛圍中,於(yu) 崇文始終踐行著他“在北大多學一點”的誓言,山野間探索的足跡與(yu) 實驗室裏鑽研的長夜,是他對誓言的堅守。在北大,他不僅(jin) 習(xi) 得了解析複雜地質現象的能力,也鑄就了一生受用不盡的治學態度與(yu) 創新精神。他開始關(guan) 注地質學的前沿問題,嚐試用自己的理解去叩問自然的深層邏輯。


 1950年,於(yu) 崇文從(cong) 北京大學地質係畢業(ye) ,麵臨(lin) 著人生的重要抉擇——是去一線單位從(cong) 事野外地質勘查工作,還是留在北京大學從(cong) 事理論研究和教學工作?思及自己在北京大學地質係所積累的專(zhuan) 業(ye) 知識,憶起師長們(men) 春風化雨般的教誨,他決(jue) 定服從(cong) 學校安排,留在北京大學地質係。這是他學術人生的新起點。


 留校任教後,於(yu) 崇文迅速投入教學與(yu) 科研工作。他深知,教學不能僅(jin) 停留於(yu) 傳(chuan) 授,科研也不能遊離於(yu) 教育,唯有二者相輔相成,方能真正培育出有思想、有能力的地質人才。他注重理論與(yu) 實踐結合,常親(qin) 自帶領學生奔赴野外考察,讓他們(men) 在山川之間、岩層剖麵之中直觀感受地質學的魅力,並鼓勵學生勇於(yu) 表達自己的見解,在學生心中點燃探索自然奧秘的火焰。


孤寂的路 潛心基礎理論研究


 伴隨新中國地質教育體(ti) 係的重建,1952年,於(yu) 崇文調任至新成立的北京地質學院,肩負起結晶學、礦物學兩(liang) 門課程的教學重任,他“自導、自編、自印、自演”了一套教學方法:自己確定授課內(nei) 容,自己編寫(xie) 教材講義(yi) ,自己刻鋼板油印講義(yi) ,最終再以生動講解呈現於(yu) 課堂。他所奉獻的不僅(jin) 是知識,更是一種身體(ti) 力行的教育理念。


 1955年,北京地質學院決(jue) 定開設全新的地球化學課程。彼時中國的地球化學領域尚屬一片空白,無課程、無教材、無經驗,一切都要從(cong) 零開始。於(yu) 崇文憑借紮實的礦物學和物理化學基礎,義(yi) 無反顧接過“開荒”的旗幟。他邊學邊教,一邊向蘇聯專(zhuan) 家學,一邊吸收其他國家學者經驗,在教學內(nei) 容上將兩(liang) 者結合起來,兼容並包。最終,於(yu) 崇文高質量完成了教學任務,編寫(xie) 出國內(nei) 首套地球化學教材,為(wei) 後續教學提供了寶貴藍本,也為(wei) 中國地球化學人才培養(yang) 奠定了堅實基石。


 麵對國際地球化學理論與(yu) 方法的快速發展,他找到了自己長期的學術方向:在基礎理論中探求真理,在學科交匯中拓展邊界。那時,眾(zhong) 多同行投身“找礦”熱潮,於(yu) 崇文選擇了另一條孤寂的道路——基礎研究,他深知基礎理論是學科發展的根基,隻有築牢根基,才能使地質學這座大廈屹立不倒。因此,從(cong) 20世紀50年代至60年代初,已經成為(wei) 一名老師的於(yu) 崇文,拿出上學時的那股鑽研勁頭,下定決(jue) 心,從(cong) 頭學起,沒日沒夜地汲取各類跟地球科學相關(guan) 的知識。


 20世紀60年代末,和北京地質學院大部分教職員工一樣,於(yu) 崇文奔赴江西峽江縣仁和鎮幹校勞動。從(cong) 講台到稻田,從(cong) 地質圖紙到鋤頭農(nong) 具,於(yu) 崇文一如既往認真投入,從(cong) 不敷衍。1971年,於(yu) 崇文被抽調至福建教改小分隊。他深入閩南地區主要礦山,收集第一手地質資料。這段貼近實際的經曆讓他再次反思理論與(yu) 實踐的互動,以及如何解決(jue) 複雜地質問題的客觀需求。他將收集到的第一手資料結合理論整理、編寫(xie) 成貼近實際的礦床學教材,與(yu) 地質隊工人同吃同住同勞動,既向他們(men) 傳(chuan) 授礦產(chan) 資源知識,也從(cong) 他們(men) 身上汲取了豐(feng) 富的實踐經驗。這段時光,於(yu) 他而言不僅(jin) 是一場學術上的“再出發”,也是一段難忘的人生經曆。


 20世紀70年代初,一個(ge) 偶然獲得的訊息激起了於(yu) 崇文內(nei) 心深處的學術漣漪:中國科學院的氣象學者正在嚐試用多元統計分析方法研究氣候變化,這與(yu) 他長期思考地質學向定量化、精確化發展的努力方向不謀而合。他敏銳地意識到,如果將多元統計分析運用到地質學中,或許能夠助推地質科學向定量化方向邁進,為(wei) 這門古老學科開辟新的發展路徑。於(yu) 崇文迅速組建團隊並選定陝西略(陽)—勉(縣)—陽(平關(guan) )地區的煎茶嶺鎳礦床作為(wei) 研究對象,從(cong) 野外地質、室內(nei) 鑒定分析、數據處理到實現地質學和數學相結合的地質數學研究,每個(ge) 環節他都親(qin) 力親(qin) 為(wei) 。為(wei) 了搜集國內(nei) 外的最新文獻資料,他騎著自行車奔走於(yu) 各大圖書(shu) 館,風雨無阻。當時,圖書(shu) 館尚無複印設備,他便將厚厚幾本專(zhuan) 著逐字謄錄,字裏行間是對知識最深沉的敬畏。對野外采集的標本樣品也是一樣,從(cong) 標本碎樣、光譜拍攝、顯影、讀譜,直到定量數據提取——每一個(ge) 步驟,他都親(qin) 自操作,確保原始數據準確無誤。為(wei) 進行數據的計算機處理,他奔走於(yu) 北京各單位和河北正定之間,從(cong) 編製地質數學的計算機程序到實現運算,一氣嗬成。他還在保定為(wei) 冶部開辦化探電算訓練班,培養(yang) 出一批能夠運用數學地質方法處理化探數據的技術骨幹。然而,於(yu) 崇文的目光並未停留在應用層麵,他又進一步整合研究成果,將其拓展至基礎理論研究領域,編寫(xie) 係統專(zhuan) 著。於(yu) 崇文用了整整四年時間,終於(yu) 完成了總計145萬(wan) 字的鴻篇巨製《數學地質的方法與(yu) 應用——地質與(yu) 化探工作中的多元分析》。這本專(zhuan) 著的出版,標誌著地質數學正式在中國落地生根,為(wei) 我國地質科學邁入定量化時代起到了關(guan) 鍵性推動作用。


攀登高峰 擺脫模糊與(yu) 經驗的桎梏


 科學的顯著特征之一就是具備高度的可重複性與(yu) 精確預測性。然而,很長一段時間,中國地質學這門古老的學科被視作描述性的科學——主要依靠野外觀察、標本采集與(yu) 岩性描述。於(yu) 崇文在西南聯大求學期間,曾聽一位學者感慨:“地質學是一門不科學的科學。”這句話讓於(yu) 崇文明晰了畢生的學術使命:要讓地質學擺脫模糊與(yu) 經驗的桎梏,成為(wei) 一門可以精確衡量、可重複嚴(yan) 密驗證的真正意義(yi) 上的現代科學。為(wei) 此,他開啟了一場曆時數十載、將基礎理論與(yu) 前沿方法不斷引入地質學的征程。


 如前所述,於(yu) 崇文注意到應用數學中多元分析研究的蓬勃興(xing) 起,以及計算機在各個(ge) 領域的廣泛應用和未來發展趨勢,率先在我國係統引進數學地質研究的理論與(yu) 方法,使得國內(nei) 的地球化學研究沿著更加科學化、精準化的道路前進。多元統計分析在地球化學界迅速得到廣泛應用,為(wei) 地球化學研究提供了全球視角和便捷工具。


 在新科學理論風起雲(yun) 湧的背景下,於(yu) 崇文注意到比利時物理學家普裏高津創立的耗散結構理論和德國物理學家哈肯創立的協同學理論,敏銳地察覺到這些前沿理論對地質科學研究的重要性。於(yu) 是他在非平衡、不可逆過程熱力學基礎上,吸收耗散結構理論和協同學理論,提出了新的區域地球化學理論與(yu) 方法。從(cong) 1982年到1985年,於(yu) 崇文參與(yu) 國家重點攻關(guan) 項目“南嶺地區有色、稀有金屬礦床的成礦條件、成礦機理、分布規律及成礦預測研究”。作為(wei) 該項目二級課題“南嶺地區區域地球化學”的負責人,他於(yu) 1987年出版專(zhuan) 著《南嶺地區區域地球化學》。


 20世紀70年代以來,國際上自然科學的研究漸漸出現了新的轉變趨勢——從(cong) 平衡熱力學轉向非平衡熱力學,由熱力學轉向動力學。80年代初,於(yu) 崇文將動力學與(yu) 成礦作用相結合,提出“廣義(yi) 地球化學動力學”的新定義(yi) ,並在我國率先將其引入礦床成因和成礦規律研究,將礦床成因機製從(cong) 靜止和定性的情態分析提升到動力學研究水平,開辟了“成礦作用非線性動力學”的礦床成因研究新方向。20世紀八九十年代,他先後出版《雲(yun) 南個(ge) 舊錫-多金屬成礦區內(nei) 生成礦作用的動力學體(ti) 係》《熱液成礦作用動力學》《成礦作用動力學》三本具有奠基意義(yi) 的著作。他還在國內(nei) 首次設計並完成相關(guan) 模擬軟件係統,開拓了礦床成因理論和成礦規律研究的新方向,奠定了“成礦作用動力學”領域的學術基礎。


 在當時的學術界,複雜性研究非常薄弱,從(cong) 事複雜性研究的研究人員更是屈指可數。麵對長期以來“地質學不夠科學”的偏見,於(yu) 崇文提出了自己的見解。他認為(wei) ,要使地質科學由“經驗科學”向“精確科學”跨越,唯有將基礎自然科學、非線性科學、複雜性理論與(yu) 地質科學相結合,才能實現從(cong) 現象到本質的飛躍。他長期探索地質現象的本質和地質科學的基本問題,不斷進行各種實驗,提出“地質作用及其時空結構是一切地質現象的本質與(yu) 核心”,進而將複雜性科學中的四大前沿理論——自組織臨(lin) 界性、瞬態混沌、混沌邊緣、弱混沌引入地質研究,構建起具有原創意義(yi) 的“地質係統複雜性理論”,最終出版了《地質係統的複雜性》一書(shu) ,在方法論層麵推動了地質學從(cong) 經驗歸納走向定量建模的科學躍遷。


 於(yu) 崇文運用複雜性科學研究礦產(chan) 資源的形成與(yu) 發展,提出了成礦係統複雜性理論——“礦床在混沌邊緣分形生長”。這個(ge) 理論揭示了礦產(chan) 資源形成與(yu) 演化的複雜規律,為(wei) 可持續資源開發提供了前沿理論支撐。自2006年至2015年間,他先後出版《礦床在混沌邊緣分形生長》《南嶺地區區域成礦分帶性》《南嶺地區目標斑圖式區域成礦分帶》等專(zhuan) 著。


 於(yu) 崇文把自然科學的發展大致歸納為(wei) 四個(ge) 階段:經驗事實的總結,現象的歸納和演繹,普適性理論與(yu) 方法的建立,抽象為(wei) 數學形式體(ti) 係和哲學思維的飛躍。回顧自己的地質學研究曆程,於(yu) 崇文認為(wei) ,20世紀80年代,當時自己的研究隻停留在第二個(ge) 層次,那是一個(ge) 注重經驗的層次;30年後,自己處在第三個(ge) 層次並要矢誌不渝地朝著第四層次努力。他說:“隻有當地質科學能夠建立起數學化的理論體(ti) 係,‘地質科學是不科學的科學’這種說法才會(hui) 真正煙消雲(yun) 散。”於(yu) 崇文用半個(ge) 世紀的探索,給出了那個(ge) 縈繞地質學界百年命題的終極答案——“地質科學是科學的,是一門充滿挑戰和機遇的科學”。這是一位科學家的學術宣言。


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