长城内外、大江南北,在大好景色底下蕴含许许多多地球科学的发现,却很少为行外人知晓。
大哉我中华!
大哉我中华!
东水西山,
南石北土,真足夸。
泰山五台国基固,
震旦水陆已萌芽。
……
——中国地质学会会歌(尹赞勋、杨钟健)
这是一首由尹赞勋、杨钟健[1]两位地学泰斗,在1940年作词的中国地质学会会歌,唱的就是华夏山水及其由来。华夏大地的锦绣山河,从何而来?“东水西山,南石北土”的地势,何时形成?回答这些问题,既是科学,又是文化。地球科学在探索自然规律的同时,也应该为社会提供丰富多采的文化产品。
长城内外、大江南北,在大好景色底下蕴含许许多多地球科学的发现,却很少为行外人知晓。例如,你知道原来中国的地形曾经东高西低,后来才是“一江春水向东流”吗?你知道今天的江南沃土也曾经是当初的荒漠,西北的沙漠也是后来才有的吗?你知道600多万年前并没有宝岛台湾,而2万年前从上海可以步行走到东京吗?你知道为什么会有3 000里秦岭将中国分为南北,成为华夏文明的龙脉吗?
图1 中国地质学会会徽,主题为“东水西山,南石北土”(www.xing528.com)
图2 2.5亿年前世界上的海陆分布,华南、华北都在联合大陆之外
本专辑就是一次尝试,试图由战斗在科学第一线的专家,撰文揭示隐藏在山水背后的自然之谜,试图通过普通的语言,从学术角度来讨论炎黄子孙普遍关心的问题。从长江到秦岭,从东海、台湾到沙漠,我们选了五大主题,由五位专家在2016年上海的“地球系统科学大会”作专题报告,构成“华夏山水的由来”专题会。这些报告在会上激起了出乎意料的学术热潮,有必要将这些报告作为专辑发表,以便与广大读者分享。
地理变迁既是科学、也是个社会命题。梁启超在1901年曾经感叹:“吾人所最惭愧者,莫如我国无国名之一事。”因为唐、宋、明、清都不是国名。等到辛亥革命后才叫中国,但是“曰中国,曰中华,又未免自尊自大,贻讥旁观”。其实,在古地理演变中,全球的大陆曾经几度聚合为联合大陆,而中国从来不在世界大陆的中央,却是屈居超级大陆与超级大洋的边缘。
可这并不见得是件坏事,人类至今也并不聚集在大陆的中央。今天的中国位于最大的大陆和最大的大洋之间,从喜马拉雅山到马尼拉海沟,4 000千米的水平距离垂直落差2万米,因此沉积物的物流最强。[2]几亿年来,西太平洋边缘一直是大洋板块俯冲的终点,3万千米长的俯冲板片埋在下面的地幔里,好比是个板块的“坟场”,因而构造上格外活跃,世界70%的边缘海盆地都在西太平洋,是世界上地质变迁最为剧烈的地区之一。不过从现在板块运动的方向看,亚洲正在与美洲靠拢,2.5亿年后新版的超级大陆里,中国的位置倒是比较靠近中央。[3]
当然,人生苦短。“今人不见古时月,今月曾经照古人”,与大自然相比,我们每个人都只是过眼烟云里的一颗云滴。你我今天看到的大自然,也只能算影片中的一个镜头,但只有知道今天的山水从哪里来,才能更好地呵护她、用好她,了解她今后的走向。
因此,“华夏山水的由来”将是个长久的主题。一来是大好河山蕴含太多的精彩选题,二来是随着研究深入,理解的深度并无止境。但愿本专辑将成为引玉之砖,希望很快会有更多、更好的作品问世。
科学与文化的结合,是振兴华夏软实力的必由之路,“山水”主题就是切入点之一,“山水画”就是华夏文化的一朵奇葩。中国古代学者,从郦道元到徐霞客,用脚踏实地的考察探索神州的山川。面对锦绣山河,又有多少文人墨客吟诗作赋,留下千古绝唱。我们的责任,是在前沿科学的基础上,让华夏山水的文化重现光芒。作为一项科学主题,希望“华夏山水的由来”有助于在当代科学和华夏文化之间架筑桥梁,还自然科学以文化本色,赋传统文化以科学精神。
(本文原载《中国科学·地球科学》,2017年,47卷4期)
【注释】
[1]杨钟健(1897—1979),地质学家和古生物学家,中国古脊椎动物学的开拓者和奠基人。
[2]Pinxian Wang.Cenozoic deformation and the history of sea-land interactions in Asia.In P.Clift,P.Wang,W.Kuhnt,D.Hayes(Eds.),Continent-Ocean Interactions in the East Asian Marginal Seas[C].Geophysical Monograph 2004,149,AGU,1-22.
[3]Maruyama S.,Santosh M.,Zhao,D.,2007.Superplume,supercontinent,and postperovskite:mantle dynamics and anti-plate tectonics on the core-mantle boundary[J].Gondwana Research 11(1-2),7-37.
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