縱橫幾萬里，上下數(shù)億年

飛碟探索編輯部

人類雖然生活在地球表面，但又無時(shí)無刻不處在地球大氣的包裹中。有科學(xué)家認(rèn)為，從這個(gè)意義上說，人類是生活在地球之中的，而非僅僅活動(dòng)于地面，這就決定了地球環(huán)境對(duì)人類的復(fù)雜性。

人類自誕生以來，就一直在嘗試探索和了解地球，但真正形成對(duì)地球的科學(xué)認(rèn)識(shí)，是從16世紀(jì)哥白尼的日心說開始的。此那以后，“科學(xué)的發(fā)展便大踏步地前進(jìn)”。今天，我們知道了這顆太陽系中的藍(lán)色星球擁有長達(dá)46億年的演化歷史，最近一兩個(gè)世紀(jì)以來，更是對(duì)地球有了更加深入的了解。但科學(xué)家認(rèn)為，我們對(duì)它仍然知之甚少，地球依然充滿神秘，地球的大氣圈、水圈、生物圈、地殼、地幔以及地核，地球的過去、現(xiàn)在乃至將來，都存在諸多未解的謎題。

人類六大基礎(chǔ)自然科學(xué)之一

地球科學(xué)誕生于人類對(duì)地球科學(xué)性、系統(tǒng)化的探索，它是人類自然科學(xué)領(lǐng)域的六大基礎(chǔ)學(xué)科（即數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、生命科學(xué)）之一。顧名思義，地球科學(xué)研究的對(duì)象是整個(gè)地球，所涉范圍必然十分廣泛，既要研究環(huán)繞地球的氣體（大氣圈）、地球表面的水體（水圈）、地球表面形態(tài)和固體地球本身，同時(shí)也要關(guān)心地球上生物的起源與演化、生物體與地球環(huán)境間的關(guān)系。

今天，地球科學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門研究領(lǐng)域廣、分支學(xué)科多、理論與應(yīng)用緊密結(jié)合的學(xué)科體系，包括地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境地學(xué)等學(xué)科。其中，地質(zhì)學(xué)由于其研究領(lǐng)域廣博、分支學(xué)科較多，且以研究地球的本質(zhì)特征為目的，成為地球科學(xué)的主要組成部分。因此人們也時(shí)常將“地質(zhì)學(xué)”等同于“地球科學(xué)”，但其實(shí)兩者存在含義差別，后者對(duì)前者具包容關(guān)系。隨著科學(xué)的發(fā)展，地球科學(xué)還會(huì)不斷誕生新的學(xué)科和出現(xiàn)一些邊緣學(xué)科。

關(guān)聯(lián)遠(yuǎn)古，關(guān)乎當(dāng)下，關(guān)系未來

基礎(chǔ)研究一般以探索未知、揭示客觀規(guī)律和培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才為使命，主要依靠科學(xué)家的自由探索。地球科學(xué)則較為特殊，它是人類在實(shí)踐和應(yīng)用中逐漸發(fā)展起來的，理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)，不僅承擔(dān)著揭示自然界奧秘與規(guī)律的科學(xué)使命，同時(shí)也為生活在地球上的人類如何利用、適應(yīng)和改造自然提供科學(xué)的方法論。

其研究首先具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用意義。在尋找、開發(fā)和利用自然資源，指導(dǎo)人類如何適應(yīng)、保護(hù)、利用和改造自然環(huán)境以及同各種自然災(zāi)害做斗爭(zhēng)方面發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，地球科學(xué)也是一門理論性很強(qiáng)的自然科學(xué)，研究目的是揭示整個(gè)地球的形成和演變規(guī)律。當(dāng)代自然科學(xué)的一些重大基本理論問題，如天體的起源、生命的起源等問題的最終答案，也都離不開地球科學(xué)的參與，這對(duì)整個(gè)人類自然科學(xué)的發(fā)展都有極大意義。

隨著社會(huì)發(fā)展，當(dāng)代社會(huì)正面臨人口、資源、自然災(zāi)害和環(huán)境方面的挑戰(zhàn)，地球科學(xué)的發(fā)展也隨之進(jìn)入一個(gè)建立新知識(shí)體系的重大轉(zhuǎn)折時(shí)期，它直接關(guān)系著今后社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和人類的生存條件。

在這些社會(huì)挑戰(zhàn)面前，地球科學(xué)除了要解決能源和礦產(chǎn)問題外，還必須幫助解決當(dāng)今社會(huì)生活中面臨的許多重大問題：減輕自然和人為災(zāi)害、尋找和保證充足干凈的水源、安全處理有毒有害和放射性廢物，以及為合理利用自然資源、綜合治理環(huán)境污染、保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)發(fā)展等，提供相關(guān)知識(shí)和服務(wù)。

發(fā)軔：地質(zhì)報(bào)國

我國擁有廣闊的陸地面積和管轄海域，地球科學(xué)則是對(duì)這一空間進(jìn)行認(rèn)識(shí)、利用、開發(fā)和保護(hù)的基礎(chǔ)。

20世紀(jì)以前乃至20世紀(jì)上半葉相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)中國地球科學(xué)問題現(xiàn)代意義上的調(diào)查和研究，主要是由外國人進(jìn)行的。當(dāng)時(shí)中國的許多有識(shí)之士開始致力于“以地質(zhì)報(bào)國”，一些著名的中國地球科學(xué)家最終成為偉大的愛國者。這與地球科學(xué)的獨(dú)特性質(zhì)有直接關(guān)系：只有真正了解了中華民族世代生活的這片國土，才能有效地保護(hù)她、建設(shè)她，開發(fā)她所提供的資源，才能在這塊土地上得到應(yīng)有的民族尊嚴(yán)。

中華人民共和國成立后，如何盡快擺脫之前遺留下來的貧窮落后的狀態(tài)，建設(shè)一個(gè)現(xiàn)代化國家，是擺在每一個(gè)中國人面前的緊迫問題。在這一過程中，地球科學(xué)發(fā)揮了非常重要的作用：

以固體地球科學(xué)的研究成果為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)了許多大型礦產(chǎn)資源、油氣田;氣象災(zāi)害的研究、預(yù)測(cè)和控制，為中國這個(gè)農(nóng)業(yè)大國的立國之本提供了必要保證;對(duì)我國的表層國土、深部構(gòu)造、管轄海域和領(lǐng)空的了解和研究，成為維護(hù)國家主權(quán)的重要內(nèi)容;中國地球科學(xué)家在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)，把國外的地球科學(xué)研究系統(tǒng)地引入中國，迅速縮短了中國地球科學(xué)與國際先進(jìn)水平的差距，同時(shí)，充分利用我國數(shù)千年的歷史傳統(tǒng)和獨(dú)特的地域優(yōu)勢(shì)，使我國的地球科學(xué)在許多方面取得了令世界矚目的成果。

優(yōu)勢(shì)：時(shí)空廣博

現(xiàn)代地球科學(xué)是在20世紀(jì)初才從西方傳入中國的。中國地球科學(xué)較大的發(fā)展，僅僅是在中華人民共和國成立以后，想要全面趕上和超過世界先進(jìn)水平，還有相當(dāng)長的一段路程。清醒地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，無論是對(duì)我國地球科學(xué)的發(fā)展，還是對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，都非常必要。

但是另一方面，盡管中國地球科學(xué)發(fā)展得較晚，但在全球地球科學(xué)的參考系中，中國地球科學(xué)仍然具有重要地位，所擁有的發(fā)展優(yōu)勢(shì)也顯而易見。

1. 中國地球科學(xué)發(fā)展的地域優(yōu)勢(shì)

中國疆域遼闊，在地球的地質(zhì)演變過程中具有舉足輕重的地位。作為世界第三極的青藏高原，為固體地球科學(xué)提供了大陸動(dòng)力學(xué)研究的最典型研究對(duì)象，更為全球變化研究提供了研究影響全球變化的固體地球過程的最好樣本;中國是世界上地震最多、地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，中國的大陸地震發(fā)生次數(shù)占全球大陸地震總次數(shù)的1/3，對(duì)中國大陸地震的研究在減輕地震災(zāi)害的研究和應(yīng)用中，具有決定性意義;中國的黃土，是全球第四紀(jì)地質(zhì)研究中引人注目的課題;中國的沙漠，是全球沙漠研究中不可忽視的方面;中國是一個(gè)古生物大國，中國古生物和古氣候的研究，對(duì)理解地質(zhì)歷史上的全球變化有不可忽視的重要性。

2. 中國地球科學(xué)發(fā)展的文獻(xiàn)優(yōu)勢(shì)

中國擁有至少5000年的文明史，豐富翔實(shí)的歷史文獻(xiàn)為地球科學(xué)研究的各個(gè)分支都提供了十分寶貴的資料，這種資料在世界上幾乎是獨(dú)一無二的。這些優(yōu)勢(shì)使中國成為全球地球科學(xué)研究中不可缺少的重要方面。

盡管中國地球科學(xué)的起步相對(duì)較晚，中國地球科學(xué)的發(fā)展也并非一帆風(fēng)順，中國地球科學(xué)家還是以自己的敬業(yè)精神和研究實(shí)力，做出了有價(jià)值的工作，這些工作即使在全世界地球科學(xué)的參考系中，也是一流的。例如，北京人的發(fā)現(xiàn)，大氣適應(yīng)過程的研究，稻田甲烷排放的研究，地震波理論的研究，東亞季風(fēng)的研究，寒武紀(jì)生命演化“大爆炸”的發(fā)現(xiàn)，青藏高原地質(zhì)與環(huán)境的研究，用歷史資料研究全球環(huán)境變化，中國黃土研究，中國恐龍研究……這一成果羅列顯然遠(yuǎn)不是完備的。但是從這些遠(yuǎn)未羅列完備的成果中，仍可對(duì)中國地球科學(xué)家的貢獻(xiàn)略見一斑。

未來：為人類共同的命運(yùn)

20世紀(jì)80年代以來，中國地球科學(xué)有了迅猛發(fā)展。上天（空間探測(cè)、航空航天遙感）、入地（大陸科學(xué)深鉆、地震層析成像技術(shù)、深部找礦）、下海（大規(guī)模海洋觀測(cè)、深海鉆探與大洋鉆探）、探極（南、北極與青藏高原科學(xué)考察），都為我們探索和了解地球提供了更新的視野，也為我國地球科學(xué)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。地球科學(xué)正受到前所未有的重視。

但從更寬廣的視野來看，中國地球科學(xué)的發(fā)展，其意義絕不僅限于中國本身。

由于地球的空間廣域性，形成它的時(shí)間悠久性和組成其要素的復(fù)雜性，分門別類的研究盡管有些已經(jīng)達(dá)到較高的研究水平，但仍不能幫助人類完整地認(rèn)識(shí)地球。地球科學(xué)迎來新的挑戰(zhàn)：如何認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)（EarthSystem）。學(xué)界逐漸認(rèn)識(shí)到，地球的大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、地幔和地核是一個(gè)密切聯(lián)系而又相互作用的整體，由此提出了地球系統(tǒng)的概念。科學(xué)家對(duì)地球?qū)尤?nèi)的過程了解比較深入，但對(duì)不同層圈之間的過程了解較少，特別是將地球作為一個(gè)系統(tǒng)的整體行為則知之甚少。如今，重大科學(xué)問題的解決超出了單個(gè)和傳統(tǒng)學(xué)科的能力范圍。

因此，國際地學(xué)界在制訂發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)，都體現(xiàn)了“地球系統(tǒng)”的思想，地球科學(xué)正向建立地球系統(tǒng)的新知識(shí)體系轉(zhuǎn)變，旨在提高對(duì)地球系統(tǒng)組成、演化及其相互作用的認(rèn)識(shí)?！暗厍蛳到y(tǒng)的過程”“地球系統(tǒng)的聯(lián)系”“地球系統(tǒng)的演化”成為21世紀(jì)初地球科學(xué)發(fā)展前沿的重要特征。

探索地球形成與演化規(guī)律、利用地球資源、減輕自然災(zāi)害、優(yōu)化環(huán)境品質(zhì)、促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展是當(dāng)代地球科學(xué)的重要任務(wù)。中國地球科學(xué)家在很多問題的研究中都提出了自己獨(dú)到的見解，在很多方面都已具備攀登這些科學(xué)高峰的條件。可以預(yù)料，未來的中國地球科學(xué)，必將在世界地球科學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。中國地球科學(xué)家有條件對(duì)人類做出更大的貢獻(xiàn)。