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周忠和:中国地学科普的一些思考——在地学科普教育国际论坛大会报告上的主旨发言
访问数量:901发布时间:2019-06-03

各位同行:

大家上午好!很高兴王校长邀请我来作报告。今天我就结合自己的领域,谈一下对中国地学科普的思考,一些不成熟的意见,供大家讨论。我今天主要谈三个方面的内容:1、地学科普的丰富内涵;2、中国独特的地学科普资源;3、为什么要加强中国的地学科普。

 

一、地学科普的丰富内涵

 

所谓“地学”,它是“地球科学”的简称。在中国,地球科学通常分为五大学科,即:地质学、地理学、地球化学与环境科学、地球物理与空间物理、大气与海洋科学。

我们常常在一些展览中看到的矿物、化石,它们是地质学的研究对象,也是地学科普中公众最熟悉的内容。实际上,传统的地质学包含丰富的内容,如古生物与地层学、岩石矿物、沉积学、矿产资源、地质构造、水文、勘探与工程地质等;地理学兼具了自然科学与人文科学的一些领域,包括自然地理、人文地理、景观地理、土壤学、自然资源与可持续发展、遥感与地理信息系统等;对于地球化学与环境科学,大家所熟悉的环境研究运用了大量的地球化学手段;地球物理与空间物理包括地震、大地测量等;大气与海洋科学包括海洋生物、极地科学等。

随着经济社会发展,环境和海洋越来越受到重视,因此国家自然科学基金委最近将环境科学和海洋科学划分出来,与其他五大学科并列组成地球科学的七大学科:地理学、地质学、地球化学、环境地球科学、地球物理学和空间物理学、海洋科学、大气科学。其中,地球化学和其他学科不一样,它不是以研究对象为划分依据,而是其“工具”特性,因而被其他学科广泛应用。

可以看出,地球科学具有丰富的学科门类,因此地球科学科普的内涵也是十分丰富的。大众所直观感受的“化石、矿物、宝石、奇石”只是其一,它们的价值不限于收藏与欣赏,其背后也蕴含着丰富的地学知识。地学科普可以是“上天入地”,从太阳到地球深部,从地球生命演化到行星生命探侧;也可以是与我们的生活密切相关,从能源、资源、气候、环境与健康、自然灾害,到人类的由来、生态文明建设等等。中国古人所谓的“金、木、水、火、土”也多属于地球科学的范围。总的来说,地学科普内涵丰富,具有很大的发展潜力。

 

二、中国独特的地学科普资源

 

我们常常会问人类从哪里来,那么中国的由来呢?历史上,中国大陆并不是几十亿年一直都有的完整的一块,而是形成于一个不断变迁的过程。中国大陆由三大板块(中朝、杨子、塔里木)构成;之后又加上了喜马拉雅、羌塘、拉萨地块等。从构造学角度,也存在特提斯、古亚洲、环太平洋三大构造域。

从地理位置上来看,中国地处欧亚大陆东南缘,是太平洋板块(菲律宾板块)与印度板块交汇之处,也是地球上地质构造最复杂的地区之一;中国构造、变形复杂,是研究板块、火山、地震的典型地区之一。中国地处环太平洋地震带、欧亚地震带,地质灾害频发。

从地形地貌上来看,中国地表起伏巨大,有被称为“地球第三极”的青藏高原;有发源于青藏高原、全长6300余公里的世界第三大河——长江;也有许多其他名川大山,山系、水系十分发育,纵横交错。

从气候环境上来看,冬夏相反的盛行风向的变化,带来了明显的气候季节变化,形成了中国的季风气候。从南到北由亚热带到寒温带,气温逐渐降低,具有明显的气候南北分带。复杂的气候环境与农业生产和老百姓的日常生活与出行都是密切相关的。

作为一个海洋大国,中国拥有漫长的海岸线,全长1.8万公里,拥有众多的岛屿和丰富的海岸带资源。我们向海洋进军,不仅要做好海洋科学研究,也要利用好重要的海洋科普资源。

作为一个地层学大国,从太古代至第四纪,不同时代的地层在中国都十分发育。正是因为有这么完整的地层保存下来,地质学家才能更好地去发现化石并开展研究,进一步才使得我国成为世界上拥有最多“金钉子”(11个)的国家。

中国的黄土也十分发育,这为我们研究第四纪的环境变化奠定了基础。黄土、深海沉积物以及极地冰心被认为是研究地球第四纪环境历史的三本书,而第四纪跟人类的生活密切相关。

此外,中国还拥有丰富的古生物和化石资源。Science杂志在2001年曾发文介绍了中国重要的化石遗迹,并指出:“精美的中国化石为生命史书增添了新的篇章”。 “澄江生物群”化石产地被列为“世界自然遗产”;位于湖北宜昌的“清江生物群”是今年新发现的寒武纪时期又一个重要的生物群,成果发表在Science上;我们今年还在Nature上发表了一篇关于恐龙用翼膜飞行的封面文章。这些新的发现与研究成果不断,反映了我国拥有非常丰富的化石资源,这不仅在科学研究中意义重大,也是中国地学科普的独特资源。

中国对古人类学研究也做出了重要的贡献。人类的起源与演化一直是古生物学家研究的热点,公众也十分关心“人类究竟从哪儿来、我们最终将往何处发展”。从达尔文开始,对人类起源就有了一定的了解;而过去的几十年,古人类学更是取得了长足的进步,中国也有很多重要的化石发现。例如,最近中国学者运用分子古生物学的研究,在Nature上报道了甘肃发现的16万年的丹尼索瓦人,而过去这种古老的智人只在欧洲发现。

总之,可以看出,中国不仅仅只拥有宝石、矿石、化石资源,而且拥有涵盖地球科学各个方面的科普资源供我们去发掘。

 

三、为什么要加强中国的地学科普?

 

目前,与物理、天文与生命科学等相比,中国的地学科普工作做的还远远不够,社会影响明显不足。这不仅会影响学科的发展与人才的培养,还会影响地球科学这一学科的社会地位。

客观地说,近年来古生物科普做的有声有色,与地学相关博物馆的建设成效显著,一批世界地质公园、国家地质公园相继建成,但总体反映出的社会影响依然有限,与其丰富的科普资源与潜力严重不符。

为此,针对我国地学科普的现状,结合多年来的工作与思考,我有几点建议:化石保护条例急需修改,应该在保障科学研究的同时,推动化石的合理利用;发挥国家地质公园等地学资源在研学旅游中的作用;运用多种形式和新媒体技术,推动地学相关的科学普及与教育活动;充分应用地学知识关注“人地关系”及可持续发展;充分发挥市场对科普教育的带动作用;重视培养更多的科普人才等等

另外一点思考,当前中国的地学与旅游很好地结合了起来,但是目前与自然相关的旅游解说中掺杂了封建迷信,这便对地学科普工作者提出了要求:要用科学故事消除“妖魔鬼怪”,将科学与人文相结合以更好地发挥科普的效果。例如,在承德国家地质公园常常能够发现恐龙脚印,能不能将这些科学故事与人文景观相结合?另外,进化生物学思维对人文学科的发展产生了重要的影响,与此相似的是,地质学思维有一个更宏观的时间和空间尺度,也能帮助人类更好的思考社会和人生。

前段时间,国家自然科学基金委地学部率先开展了2021-2035前沿战略研究,讨论面向未来的地球科学研究的主题,提出了“宜居地球——过去、现在与未来”的主题,这给地学科普的未来发展方向提供了一定的参考。另外,我认为地学科普可以上升到更高的层次。我们不仅仅是传播知识,还可以让公众在地学科普中学到环境与生物多样性保护;关注人类的未来、生态文明建设、宜居地球与地外生命探测;培养地学思维与进化思维、科学素质与科学文化。

如何以科学普及与科学教育来助力科学文化建设?科学普及与科学教育和经济社会发展是影响国民科学素质的两个重要因素,缺一不可。科学素质的提升某种程度上标志着一个国家(地区)科学文化发育的程度。从这个意义来说,科学普及与科学教育可以助力科学文化建设,地学科普可以也必将在这些方面发挥重要作用。

谢谢大家!

 

本文系中国科学院院士、中国科普作家协会理事长周忠和研究员于2019年5月25日在地学科普教育国际论坛大会报告上的主旨发言,由沈冉维、刘河清整理。

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