朱炳泉、黄方、罗照华、李春辉，四谈地球化学

朱炳泉、黄方、罗照华、李春辉，四谈地球化学
郑重提示
朱炳泉老师关于科大地球化学的博文（/home.php?mod=space&uid=47865 2&do=blog&id=1138839）发布以来，引起了广泛的关注和讨论，科大的黄方老师（https:///s/pLXViOw3ZfjJiBbckbHCsg）和地大的罗照华老师（https:///s/XWifbQfmzt-D44Rp-n0KYA）都做了重要的回应，李春辉老师认为这可能说明朱老师提到的科大地球化学教学与科研存在的问题具有普遍性。

三位老师都提到了一个非常深刻和敏锐的观察：地球化学教学与研究的机械性。

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&do=blog&id=1139521。

下面索引四位老师博客原文，按序分享给地质论坛的网友们。

《中国科大一甲子——地球化学历程的喜与忧》
朱炳泉老师
中国科大为两弹一星，攀登科学高峰而立。

六十年为国家培养了大批科研，工程与管理人才，许多科研成果走在了国际前列。

作为科大第二届毕业生能来参加六十年校庆感到很幸运，因为大部人因身体原因或其他事情而不能参加，5909级毕业生能来者只有1/10左右。

我是个不愿奢谈过去辉煌，而常为未来担忧的人。

十二年科学规划，使中国建立了新兴边缘学科地球化学的科研机构与教学基地。

科大58一60届的毕业生许多已成为研究机构、院校从事地球化学研究和教学的主力，部分人成为地震，油气与矿产资源勘探的中坚骨干。

然而后来科大地化为科研机输送的人才逐年减少。

文革后，院系经过了合併调整，虽然地化系的实验室与教研队伍得到了发展壮大，科研经费很充足，也出了不少杰青、院士，说明基础研究做得不错。

但培养的学生恰愈来愈少，而且大部分转行。

陈江峰老师曾对我说，中国科大USTC成了美国培训中心。

五十年校庆时我就感到地化系在形成倒金字塔。

六十年校庆，这个倒金字塔则变得不可想像的严重；77人的教研队每年只培养了7名本科生，其中有可能4人还会转行，加上究研生也只有二十多人。

这是什么原因？
地质，地球物理，地球化学被誉为地球科学的三个强大支柱。

但这只是对基础研究而言。

当离开基础研究领域，走向应用领域和公众视野时，地捄化学就远不及地球物理。

随着国内外基本建设的扩大，一个乡镇级的工程队伍都需要有地球物理勘探资质的技术人员，那怕挂个名也好。

否则连工程招标的门槛都进不了。

在辽河油田任总工的同学陈义贤说，油气勘探他更相信地球物理资料。

在金属资源勘探部门的老总，同学刘益康、叶水泉感到找矿还得靠打钻，地球化学是陪
衬。

地质界不少人仍将地球化学视为化学分析工具，其它学科的人则视地球化学是地球物理的一个分支。

因此在大学教学领域，地球化学学科被严重边缘化。

那末，是不是社会不需要地球化学？我觉得不是。

其实在大众视野中，许多方面；如生态环境，健康养生，水质评价，原产地域，特色农业，酒业文化，城市转型，科技考古，突发事端，深部找矿等等都需要地球化学。

问题是我们的教学培养目标，科研方向上出了问题。

没有去关注地球化学学科的社会认知度，社会影响力和社会责任感。

如果一个学科缺少这三方面的魅力，学生是没有兴趣报考的，家长也会为子女毕业后找不到好的就业机会而担心。

一个研究所，如果缺少上述三方的科研素养，评估也会明显降分的。

中国地球化学长期停留于基础研究的‘象牙之塔’，看不起化探评价，人文地化等应用领域。

我退休后，深感退出了忙于课题申请，评估结题，SCI文章的体制内‘象牙之塔’，更多地接触社会大众所需求的地球化学，在社会特发事端面前，能尽一份社会责任感去表达地球化学的见解，让社会大众更多地认知地球化学。

但一个退休个人的影响力总是太小。

有许多事端使我十分感概。

(1)2011年3月日本大地震引发福岛第一核电站核泄漏，造成许多民众和地方政府官员都陷于惶恐不安，媒体报导发出许多错误信息，混淆职业与环境核安全的两种标准。

作为一个同位素地球化学家应传达准确对待放射性与核安全的科学信息，因此及时在科学网发了’从日本各观察点放射性监测数据判析核泄漏不会影响中国邻域’等多篇博文，很快得到美国政府中文网等许多网站的转载，取到了高级科晋的作用。

但中国地球化学机构的在岗科学家没有去尽这份社会责任感，去扩大学科的社会影响力。

忆当年中国首次核爆，是日本地球化学家山宅太雄首先通过高空取样检测，向世界公告中国是先进的浓缩铀弹爆炸。

当切尔诺贝尔核电站发生核泄漏后，前苏联同位素地球化学家萨巴多维奇首先去现场组织核污染评估与防治。

长期从事基础研究的法国同位素地球化学家阿连格列，由于在全球变化上的客观公正力场而在政坛和社会活动中叱诧风云。

这些都让世界公众对地球化家刮目
相看，产生了很大的社会影响力。

(2)近六年来华北地区的雾霾和高PM2.5浓度引起了国人对大气污染的关注，不安与热议，也被国外反华势力炒作。

如何客观认识雾霾与治理大气环境，应是大气物理与地球化学共同关注的科学和社会问题。

然而关于雾霾和PM2.5问题，科学话语权主要来自大气物理。

但是大气物理难于阐明污染物的来源，只有地球化学示踪解决这一问题。

中国的地球化学家似乎表现出隔山观火，很少听到从地球化学角度发表见解。

这是学科没有社会责任感的又一表现。

2013年我曾写了‘’从另一个角度看中国的PM2.5问题‘’，也就是从地球化学角度谈这一问题。

博文引起了各方人士的关注，阅读与评论。

可见社会希望能听到从地球化学发出的不同声音。

(3)这些年来全民(特别是中老年人)关心健康养生。

其实健康养生可概括成三方面问题：1.增強人体免疫力；2.多摄入抗氧化性食品；3.补充有益元素，排出有害元素或降低摄入。

而后两个问题与地球化学密切相关。

这个有巨大社会影响力的课题，地球化学为什么不去介入？让我们看饮用水与后两项的密切联系。

水的地球化学行为看似简单，但很复杂。

中国办奥运前夕，国际上对中国瓶装饮用水是否合格有许多质疑。

这使我介入了水资源的调查，深感水质评价的复杂性。

媒体网页充斥着各种科学，不科学和伪科学的议论。

当用各种合格饮用水泡同一种新鲜绿茶时，有些水半小时后茶水就变黄了，而少数水一天后茶水仍然能保持绿色。

这表明各种合格饮用水的抗氧化性存在明显的差别。

自然界山泉水有部分达到了一类水资源标准。

而有极少部分水，含有益元素丰富，而有害重金属含量降至超净化实验室超纯水的水平。

只有通过非常特定的地球化学过程才能达到此效果。

几年前在浙江富春山居与联合国健康与环境委员会主席王颜峰先生讨论浙江的生态环境问题。

他提出你们从事环境化学研究的人为什么只注重已污杂破坏环境的调查与治理，而不重视优势生态环境的发现与保护？这对我很有启发。

这是一个新的地球化学课题。

(4)对于中国科大科技考古系的发展和科研活动我一直很关注。

因为科技考古所用的测试手段与研究方法与地球化学学科总体上是相同
的。

特别是商代含高放射成因铅青铜器的矿料来源和文明归属问题在国内外争议了20多年。

然而科技考古系的实验室条件，师资力量和科研经费都远不及地球化学系。

但科技考古系的社会认知度和影响力明显高于地球化学系，因此能吸引各类人才前来求学，并应接不暇。

这是值得深恩的。

(5)退休后，我在建立与发展金属资源三维定量预测的同位素地球化学理论与方法上化了许多精力，也取得了一些满意的结果。

随着人类对地球资源需求的不断增加，在地表找到矿床的概率变得愈来愈低，危机矿山则愈来愈多。

因此发展隐伏矿体三维定量预测方法是当务之急。

地球物理方法已发展到较成熟阶段，但对于金矿等某些矿床地球物理方法并非有效。

化探也只是停留在二维定性模型上。

地球化学学科发展应在这方而下功夫。

地球化学学科的教学与研究应更多的关注民生，面向社会，理实交融，勇于创新，不能再停留在成岩年龄，成矿过程，壳慢混合，大气降水加岩浆水等重复研究教学上。

我也十分厌倦于为刋物评审此类重复性的“肉骨头”文
《什么是地球化学？》
黄方老师
地球化学是地球科学和化学的交叉学科。

其起源一方面至少可以追溯到卢瑟福和居里夫人对放射性同位素的研究，由此诞生了放射成因同位素地球化学，人们可以对地球进行精确定年。

另一方面起源来自尤里对氧同位素的研究，由此诞生了稳定同位素地球化学，人们可以对古老地球样品进行温度测量。

结合同位素地球化学和元素地球化学，人们可以严谨的剖析地球复杂的演化历史，预测地球和生命的未来。

由此可见，地球化学的诞生直接来自于其它学科的进步，其基础是物理和化学，之后可以拓展到生物、统计、工程、生态、计算机等等学科。

可能和很多人的理解不一样，我理解地球化学包括两个方面，即
地球的化学是什么和地球化学能够做什么。

前者是基本原理，后者是重要应用。

按照这个原则，在地球以及行星物理和化学条件下，自然界的一切化学性质和组成均是地球化学的范畴；了解其基本原理之后，才可以对重要的地球科学问题进行研究，其中包括地球起源和演化，成矿过程，环境治理与保护，人与自然等等。

地球化学的研究对象极其宽广，可以是太阳行星陨石，岩石矿物，动物植物，土壤大气，水和食物，城市规划，等等。

地质学在诞生的很长时间内，还停留在描述现象的阶段，及对地质现象分门别类，最多是进行定性的总结，因此被聪明的Sheldon Cooper博士(美剧“生活大爆炸”里的一个主角)鄙视，“geology is not real science”。

地球化学的出现使得地质学的研究进步到了定量的阶段，因此它和地质学、地球物理一起，构成了地球科学的三大基石。

当Sheldon了解地球化学同事Bert的工作后，他对Bert的成就非常嫉妒。

那种把地球物理当成一级学科，而把地球化学当成地质学下面的二级学科的划分方式是极其错误的，严重干扰了地球科学的发展，本末倒置，不符合科学发展的基本规律。

机械划分学科带来的危害，这就是最“血淋淋”的例子。

我国岩石地球化学发展得非常好，产出了很多世界瞩目的成果，例如好几个单位的定年技术已经是国际领先，以至于有些国内年轻的学生认为地球化学就是来自于地质学和岩石学，就是定年和示踪的。

这种误解实际上和我们的教学有直接的关系，不能怪学生们。

就像朱炳泉先生指出的，很多高校的地球化学教学也无非是老一套的岩石地球化学，壳幔混合，成岩年龄，成矿过程，大气降水加岩浆水等等陈旧老化的内容。

学科的不恰当划分和教学内容的老化导致学科发展走偏，越走越窄，对交叉学科的理解不够，做交叉的成果得不到应有的承认，甚至变成了一件风险很大的事情。

学生培养受限，眼界和知识面狭窄，研究的方向同质化非常严重，学术人才近期繁殖，学科评估看重数量和数字。

但是这些问题都不是地球化学本身的问题，恰恰是偏离了地球化学初心才出现的问题。

地球化学的未来在哪里？
一方面还是要不忘初心，积极主动的把其它学科的先进理念和方法为我所用，去解决地球科学以及其它学科的前沿问题。

利用先进的计算机技术和量子化学计算取得的进展，我们可以对同位素的分馏和元素的分配开展理论计算，突破实验室的物理条件限制，我们把研究领域可以拓宽到无限的时间、温度和压力范围，从地核深部到太阳系行星的超冷体系，从平衡态到极端不平衡态，从超新星爆炸到大碰撞过程。

结合现代物理和化学测量技术的进步，我们可以开拓原位、微区、无损的测量方法，可以得到更多、更准确、更精细的观测结果，揭示前所未有的重要发现。

结合大数据、人工智能和机器学习，我们可以更好归纳总结近百年的地球化学和地球物理观测数据，站得更高就能看得更深远。

另一方面是地球化学要主动的、勇敢的走出去，去应用到各种重要而且有趣的领域中。

在传统的地球科学研究领域之外，地球化学可以和生物学结合，去探寻营养元素运移的规律；和食品工业结合，去研究高价值食品的溯源问题；和土壤环境结合，为污染治理提供关键参考方案；和城市和乡村规划结合，让我们的城市和乡村更加干净；和考古学结合，用同位素和元素示踪去揭示人类文明发展的脉络；和环境工程结合，为人类提供更适宜的生活环境。

我们也可以利用同位素和元素去研究基本的物理和化学问题，交叉的领域往往藏有知识的宝藏。

我们需要做更多的科普，吸引政府部门和社会大众的兴趣，将我们的知识传播到社会的每个角落。

地球化学的人才培养遇到较大的困难，很多知名高校的学生大量流失到其它学科，中国科大不是例外。

这是地球化学的危机，我们也应该看到希望。

眼下的困难实际上是地球化学学科审视自我重新出发的机会。

地球化学工作者应该回归本源，科研工作应该跳出岩石矿物和学科划分的窠臼，以全新的思路开展地球化学研究。

教师们也应该从物理、化学和数学出发，从基础来讲述地球化学的基本原理，用生动的案例激发学生的兴趣，以全球性的大问题来提高学生的科研品味，中国科大在这方面的资源非常丰富。

地球化学是理科，具有深刻的逻辑和数理基础，不是一门念念教材、背背概念的水课。

中国拥有地球
化学专业的高校不少，老师们有责任做得更好。

找到出发时的初心，面向快速变化的未来，我们应该行动起来，凸显地球化学的战略地位。

地球化学不仅是工具，更是独特的重要的学科体系。

我对地球化学始终充满信心。

《也谈地球化学的思考》
罗照华老师
最近，朱炳泉先生发表了题为《中国科大一甲子：地球化学历程的喜与忧：未来的思考》的博文，在朋友圈得到了广泛传播。

我对朱先生的专业精神甚为钦佩，特别是“77人的教研队伍每年只培养了7名本科生（其中有可能4人还会转行），加上研究生也只有二十多人，这是什么原因？”之问，令人深思。

但是，对于博文中的某些观点，似乎有待进一步商榷。

例如，朱先生认为：“地质学、地球物理学和地球化学被誉为地球科学的三大支柱，但这只是对基础研究而言；当离开基础研究领域，走向应用领域和公众视野时，地捄化学就远不及地球物理。

”我认为，地球化学实际上依然是地球科学的三大支柱之一，无论是在基础研究领域还是在应用领域；地球化学学科也没有被边缘化，许多缺乏地球化学测试数据的科学论文都得不到认同。

真正应当引起我们忧虑的是，许多人自认为地球化学家，却不思考本学科的科学问题，也不原意思考相邻学科的科学问题，而是忙于套用已有的研究结果。

朱先生对未来的展望，实际上也是希望地球化学家更多地关注本学科的科学问题。

7/77的另类解释
朱先生提到：77人的教研队伍每年只培养7名本科生。

这不是地球化学本身的问题，而是与当前学术界的浮躁有关。

地球化学是一门非常严谨的科学，想要学习和掌握地球化学，必须付出极大的努力。

然而，当前我国实行的是凭论文数量评价作者水平的体制，必然诱导许多作者根基不牢，只会机械地套用一些固有的模式。

长期以来，地球化学家对地球物质的化学性质进行了系统的研究，并提出了许多模式和图解。

这些模式和图解为非地球化学领域的作者
应用地球化学数据提供了方便。

但是，也衍生出一些不良后果。

这不是地球化学的错，而是应用地球化学数据的作者的错。

他们不懂地球化学的基本原理，却喜欢从地球化学的角度做文章。

这就出现了一种怪现象，地球化学家不敢写的文章，却由相邻学科的作者大量发表。

他们打着地球化学家的旗号，发表了大量非地球化学的文章。

一时间，似乎中国涌现了大量地球化学家，而实际上我们培养的地球化学人才却非常少。

这里有一个严重的哲学问题：用平均性质作为判别准则。

实际上，平均性质只是我们进一步思考的起点！举个简单例子，我们说山东大汉，意味着山东人普遍个儿大，这是平均性质。

但是，山东人也有小个儿，其他地方也有大个儿。

换句话说，当我们看见一个大个儿的时候，并不能肯定他是山东人还是其他地方的人，但可以首先怀疑他是山东人。

至于他是否确实为山东人，则需要进一步的证据。

遗憾的是，当前国内外文献中充斥着大量这类违背基本哲学原理和科学原理的文章。

这种现象不能从地球化学本身找到依据，应当是来自学科之外的因素。

据此，我将其归咎于评价体制的问题，是后者导致了学术界的浮躁。

正是这种浮躁导致了很少有人愿意刻苦学习地球化学及其相关基础知识，因为不付出努力也可以实现“弯道超车”，成为显赫的“人才”。

4/7人转行的解释
对于7个学生可能有4人转行的现象，朱先生将其作为悲哀，是地球化学边缘化的证据。

然而，我却认为这恰恰说明了地球化学的重要性。

我曾经说过，当前国内陆学界出现了“地球化学横行天下”的状况，就是说所有相关学科的作者都认识到了地球化学的重要性。

换句话说，地球化学学科培养的人才成为了各相关学科的“抢手货”，这不是地球化学学科边缘化的标志，而是扩展的结果。

但是，与地球化学学科本身不一样，相邻学科领域仅仅将地球化学作为解决其科学问题的一种工具。

以火成岩领域为例，其科学问题的研究需要用到地质学、岩石学、矿物学、地球化学等方法，其中地
球化学方法主要用于定量化解释。

换句话说，火成岩的科学问题不仅需要地球化学约束，也需要地质学、岩石学、矿物学等学科方法的约束。

不过，随着学科的发展，地球化学数据的解释越来越依赖于专门人才，这可能是地球化学人才成为“抢手货”的根源。

然而，地球化学家也应当了解，定量解释的基础是定性解释。

正如於崇文院士（2003）所述，定性解释比定量解释更重要。

因此，为了对火成岩地球化学数据作出合理解释，地球化学家必须了解岩浆系统的行为，或者与岩石学家合作。

当前，问题在于许多地球化学家既不愿意了解相邻学科的发展现状，也不愿意与相邻学科的作者合作，甚至相排斥。

结果，地球化学数据的解释依然套用1950年代就已经众所周知的岩石学模型，新的岩石学模型往往受到地球化学家的强烈抵抗。

例如，Marsh（1996，2013）基于岩石学研究提出“没有斑晶就没有堆晶作用”的认识，收到了Latypov et al（2013）的强烈反对，认为这样的认识与Bowen 相左。

这是一个很大的笑话！类似的例子也发生在其他学科领域。

“夺魂”与“魂变”
总之，当前的问题不是地球化学边缘化，而是许多地球化学家提不出自己的科学问题。

许多情况下都是这样，当一个学科成为相邻学科的工具时，该学科就得到了壮大，同时也面临被侵蚀的危险。

以沉积学为例，本来应当是岩石学研究的重要领域，却首先被能源地质学领域优先接受、发展和壮大。

也就是说，作为一个基础学科，既然对大家都有用，既然你不去发展，自然有别人去发展。

然而，地球化学领域目前发生了两个极不正常的现象：（1）地球化学家纷纷侵入相邻学科领域，却又对这些领域不了解；（2）相邻学科领域的作者大量使用地球化学数据，并自封为地球化学家。

这两种现象类似于修真小说中的“夺魂”与“魂变”，非常不利于地球化学的发展。

“夺魂”成功以后，一些地球化学家摇身一变成为了矿床学家、岩石学家、构造学家，等等。

然而，他们对这些学科领域的了解依然停留在1950年代大学教科书的水平，甚至低于该水平。

例如，对攀枝花式铁矿的研究尽管花费了大量经费，对成矿过程的理解毫无提
高，不是分离结晶作用就是液体不混溶。

有的作者甚至有多种观点，依不同的证据而改变。

另一些作者则因为使用了大量的地球化学数据而自封为地球化学家，实际上对地球化学的基本原理缺乏深刻理解。

例如，去年有一篇EPSL杂志的文章被作为某个研究所的代表作。

然而，作者的认识不仅违背了岩石学和矿物学的基本原理，也违背了地球化学的基本原理。

这样的文章竟然能发表，竟然成为顶级研究所的代表作，是地球化学危机的真实体现。

因此，我能够理解朱先生的忧虑。

不过，这种忧虑可能会随着创新国家的建设而逐渐得到缓解。

但愿地球化学家都能像朱先生那样更多地考虑学科自身的科学问题，而不是忙于“夺魂”；也希望相关学科的作者坚定自己的初心，而不是忙于“魂变”。

《再谈地球化学》
罗照华老师
地球化学作为一个交叉学科，有“体”与“用”的两面。

从“体”来说是从化学的角度研究地球及其它宇宙物质和过程，这是地球化学区别于其它学科的独特性，这个独特性使得地球化学能够独立于其它学科而存在，不必成为附庸；从“用”的角度来说是用化学的手段解释地球物理和地质描述不能达到之处，这是地球化学的广谱有用性，这个有用性使得地球化学能够不断翻新和拓展，不至于三鼓气而竭。

这两个性质并不存在前后或者轻重，前者或许是后者的凝练总结，后者或许是前者的拓展开辟。

然而，目前地球化学的研究，在很大程度上不管是在体还是在用，都有滞胀。

这些滞胀就是上面提到的机械性，因为机械了所以停滞，也因为机械了所以肿胀。

这其实并不是中国地球化学特有的问题，国外地球化学能吸引的新鲜血液，尤其是极其聪明的脑袋也越来越少，和中国的情况是一样的。

这同样也是地球化学教学和研究的机械性导致的。

由于我只是一个博士后，接触科研没有几年，更没有接触过完整的教学，所以下面说的可能很不全面，说出来是希望能有益于讨论吧，毕竟这样的关于学科发展的讨论是很难得的。

下面的讨论集中在。