2010年8月2日 星期一

地質科學發展史


地質科學是一門特別著重實證和理論知識必須相輔相成的學門。地質科學發展的開端,常發生自人類生活所需;地質知識的累進,亦需建構在歷史的軌跡。這部地球歷史的無字天書,研究範圍的時間尺度,可以很長、可以很短。也因此,比起其他科學來說,它的發展總是平穩中亦見璀璨。
五四運動後,中國人初見「民主是個好東西」,而正當民主在二十世紀初從西方飄洋過海來到東方時,與其結伴而行的還有另外一個“好東西”,那就是「科學」。對於古老的中國來說,科學可以說就是地質學。早期的地學典籍如:《山海經》(公元前5世紀)、《禹貢》(戰國初)、《管子•地教》等書,紀錄了關於礦物的知識,可算是中國的地質學濫觴。爾後,東漢班固的《漢書•地理志》、北宋沈括《夢溪筆談》、《新唐書》等書中,也有過去中國地質學、礦物學發展的軌跡。另一方面,關於地球環境演變、地震的知識,中國古代也有相關記述。《竹書紀年》中,記載了3900多年前的地震,是世界上最早的地震記錄。
《詩經》中的「離岸為谷,深谷為陵」,即是紀錄公元前780年的一次地震後,地形顯著的變化。晉代葛洪所著《神仙傳》傳達了海陸變遷的思想。明代地理學家徐霞客用三十多年時間,考察了十九個省,詳細的描述對地貌、水文的認識,以及興建城牆、水壩、房舍時,應注意地質條件和預防地震的知識。這些記錄開礦、地震、地貌與水文變遷的史料,積累了許多具有價值的地質學知識,不僅是展示老祖先的智慧,也代表華人在世界地質科學發展過程中的先行地位。
1840年鴉片戰爭之後,西方國家不斷派人來調查中國的地質礦產。1862─1912年, 先後來到中國旅行考查的德、美、俄、奧、英、法等國的學者,達數十起之多。大戰的礦產需要,讓這一時期外國學者非常熱中研究中國的地質。同時,中國的有識之士也開始引進西方科學技術,大量翻譯書籍,第一篇由中國人自己撰寫的地質文章是周樹人(魯迅)的《中國地質略論》,1906年魯迅並進一步與顧琅合編了《中國礦產志》。官方正式的地質研究部門開始於1912年民國成立後,當時南京臨時政府在實業部礦務司下設地質科,由1911年畢業於東京帝國大學地質系的章鴻釗擔任科長。1913年地質科改稱為地質調查所,並由丁文江任所長,負責規劃和總管全國的地質調查工作。同時期,章鴻釗、丁文江、翁文灝創辦了地質研究所(1913─1916),章鴻釗任所長,開始培訓自己的地質人才。其間學生的研究成果匯編成《農商部地質調查所師弟修業記》,這是中國自編的第一部區域地質著作。地質調查所開啟了中國礦產調查和地質填圖工作,並陸續建立圖書館、實驗室、出版專刊。
1918年北京大學將京師大學堂原理科地質門改為地質學系。1920年,由英國學成歸國的李四光和美國地質學家葛利普共同到北大地質學系任教,大大提升了當時地質教育的水準,出現了中國地質界第一個繁盛期,成就斐然。李四光1920年代發表於《中國地質學會誌》上的《地球表面形象變遷之主因》(1926)和1929年發表於英國《地質學雜誌》上的《東亞一些典型構造形式及其對大陸運動問題的意義》(1929)等有關東亞和全球構造的重要文章。「中國地質學之父」葛利普匯聚了當時中國地質界的研究成果,出版了《中國地質史》(1922─1928),是紀錄亞洲地質史的重要里程碑。
二次世界大戰後,國民政府於1945年正式接收日本台北帝國大學並改名為國立台灣大學。國立台灣大學地質學系是台灣第一個地質研究學術單位,設立於1946年11月。它的前身是日本台北帝國大學(創立於1928年)時代的地質學科,當時是隸屬於理學部的一科。帝大更名後,理學部地質科也於次年經過改組而成為理學院地質學系。日本台北帝國大學創校時並沒有設立地質學科。地質方面的專業是屬於理農學部下生物學科的一支。一直到1940年才由生物學科中劃分出植物學、動物學、地質學三科。理農學部也於1943年分成理學部及農學部。地質學科為理學部下地質、植物、動物、化學四科之一。
1945年奉命來台接收台灣大學的學術大員中,包括地質學系的首任系主任馬廷英教授。馬教授於1936年獲得日本東北帝國大學理學博士。歷任北平研究院、中央大學教授、中國地理研究所海洋學組主任等職,並曾在中央地質調查所工作。地質學系剛成立時畢業的學生人數很少。日據時代從生物學部畢業的學生,只有後來的林朝棨教授和顏滄波教授兩名。隨時代演進與發展,文化大學、成功大學、中央大學、中央研究院等單位亦投入台灣地質科學的相關研究。
地質學是一門研究地球演變的科學,時間軸上,探索四十五億年前地球形成以來的歷史,空間上從地球表面研究到地心的結構與組成,研究工作的時空範疇十分廣遠。台灣的地質工作者雖立足於幅員不大的台灣,但常保持「就地工作,思索全球」的胸懷;舉凡橫跨時間軸的地層演變和生物演化、深入地球內部數百至數千公里的地函作用、以至全球板塊運動的聚合與分離,皆是研究的重點。尤其對於預測未來地球環境演變的古環境研究,提供建設台灣永續發展的工程與水文地質資料,以及影響人類未來生活甚巨的全球變遷研究,更是不遺餘力。進入二十一世紀後,人類對於環境的保護及關心,會超過對於資源的渴求,現階段地質科學的研究範疇更加全面,並且必須與世界接軌。近年來,國內的地質學者,參與「全球變遷」,及「環境保育」等世界性的研究課題,長期與歐美著名大學或研究機構合作,並經常於國內外著名學術期刊發表論文,共同為世界地質研究開創新格局與貢獻心力。


丁文江,圖片來源:《中國地質學會》網站


魯迅


日治時代,台大地質系系館。

葛利普

民國五十七年四月,中國地質學會第十一屆年會合影,地點:台灣大學地質系。
馬廷英教授:前排穿著中式馬掛者

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