漫谈李四光的治学方法

时间:2022-03-04 09:57:44 公文范文 浏览次数:

我国当代著名的科学家——李四光已经逝世八年多了,但他创立的地质力学和对社会主义建设作出的巨大贡献,却在我国科学技术史上树立了一块丰碑,仍烨烨地放射着光芒。

这里想从几个侧面,谈谈这位科学巨匠治学方法的某些特征。

科学的好奇心和事业心

强烈探索自然之谜的好奇心和为人民献身科学的事业心的紧密结合,是李四光治学的一个基本特征。

还在儿童时期,李四光就有一种揭示大自然奥秘的强烈欲望。他出生在湖北黄岗县迴龙山村。那里有一些来历不明的大石块,其中一块几丈见方,传说是一块殒石。当他十来岁在私塾读书时,常独自一人靠在这块大石头上遐想:这是一块什么石头呢,是从哪里来的呢r后来他在回忆这段生活时说:“这个地区有些问题使我迷惑不解的时间长达四分之一世纪。”没料到,一九二一年他在太行山东麓沙源岭调查地质时,又发现了一些大石头,孤立地远离着大山。出于好奇心,他决心去揭开这个秘密。经过仔细观察,他断定这些石头就是冰川的漂砾,从而第一次发现了中国第四纪冰川的遗迹。事实上黄岗的那块大石头也不是“殒石”,而是一块片麻岩巨砾,由于长期风化剥蚀,矿物成分已不复辨认。可是这个地区的地层中并无片麻岩,说明它不是本地的产物。李四光推断它是第四纪时冰川从较远的山,上漂运而来的大漂砾。后来他在长江中下游地区发现第四纪冰川现象广泛存在,表明这种推断是正确的。

或许有人认为把李四光的重大贡献归之于他的好奇心,似乎不太恰当吧?其实,好奇之心,人皆有之,只是科学家的好奇心不同于儿童的好奇心。儿童的好奇心是自发的、幼稚的,是不能持久的。正如爱因斯坦所说:“纯真的好奇心的火花会渐渐熄灭。”幼稚的好奇心只有在培养、发展、升华到自觉的成熟的高度时,才不致于衰歇。把成熟的好奇心,理解为不断揭示客观世界规律性的探索精神,理解为对什么现象都追根索源,问一个为什么的治学方法,那就不是贬低科学家的发现了。李四光提倡科学研究中要多问几个为什么是很有道理的。学问学问,一要学二要问。善于治学,就是善学善问。屈原著名的《天问》,一下子提了一百七十多個问题,引出后来不少《天说》《天论》。看了李四光的著作,就会发现,那是篇篇有“地问”的,而且有“地论”来回答。他曾说:“不怀疑不能见真理。所以我很希望大家都有一种怀疑的态度,不要为已成的学说压倒。”对孤零零的巨砾生疑,而发现第四纪冰川现象;对经典的生物地层法生疑,而认清其局限性,创立了力学分析法;对传统地槽概念生疑,而导致地质构造体系的新概念的建立;……。在一定意义上,科学的发展就是好奇心的产生、摆脱,再产生、再摆脱的过程。善于好奇而又善于转化为不足为奇,善于提问而又善于解决问题,是有成就的科学家应具备的品格和才能。李四光正是具备这种科学素质的科学家。他在探索庐山第四纪冰川过程中有这样一个有趣的故事。

庐山是我国名山之一。它平地崛起,山势奇伟,终年云雾缭绕,难识其真面目,历来为动人听闻的神话传说之源。我国晋代有个将军桓冲任江州(即今九江)刺史,对庐山的神话很有兴趣,曾派人去庐山探险。传说这位探险者在山顶发现一个面积达数百亩的湖泊,周围环绕着茂密的桑园。这个故事确实令人好奇,因为庐山并没有什么湖泊。李四光在庐山考察冰川遗迹时,查阅了大量历史资料,了解到不少古代作品中都有关于山顶湖泊的记载,认为这些记载并非子虚乌有。于是他脚着草履,不辞辛劳,踏遍庐山,调查了所有山间盆地,发现只有芦林盆地的大小与晋代探险者所说的湖泊相当,终于揭开了古湖的奥秘。原来史前第四纪时,庐山为冰雪覆盖,芦林盆地是积雪屯冰的最大冰窖。后来气候转暖,冰雪消融,流水注入其中,变成为山巅湖泊,直至晋代尚存。其后千余年来,流水侵蚀,造成决口,湖泊便消失了。(解放后在这个决口处,构筑了大坝,芦林盆地又变成面积达二百亩的风景秀丽的人工湖。)在某种程度上,正是这种探奇索隐、寻根觅底的好奇心,促使李四光解开了古湖之谜,进而弄清了庐山的真面目。

然而单纯的好奇心从来不是科学发展的动力,它毕竟不足以支撑科学的大厦,不足以突破科学征途上的艰难环境和传统观念的阻拦。李四光之所以一生孜孜不倦地探索尚未被科学认识的新现象,任何地质考察中的险山恶水,传统学派的非难指责,都不能使他踌躇却步,直至年逾八十,探索欲望仍十分旺盛,是因为他的科学好奇心来自于为祖国人民而献身科学的事业心,来自于为人类科学大厦添砖加瓦的责任感。好奇心激励求知欲,而事业心长育好奇心。祖国需要石油,他潜心研究地下石油宝藏;祖国需要铀、铬,他全力扑在矿产地质上;邢台地震后,想着国家和人民,他专攻地震预报;为了对子孙后代负责,他珍惜石油、煤炭资源,大力倡导开发地热,去打开地球这个庞大的热库。在李四光那里,好奇心的火花,变为以革命事业心为能源的熊熊烈火,永不衰竭。

科学的观察力和抽象力

敏锐洞悉客观现象的科学观察力和深刻揭示现象的本质的科学抽象力的结合,是李四光善于治学的另一个重要特征。

他曾说过:“观察是得到一切知识的一个首要的步骤。”科学发端于观察。能否对自然现象做出客观、准确的观察,取决于观察者的学识水平和观察方法。李四光之所以在科研中不断有所发现,一个重要原因就是因为他具有敏捷的观察力。

五十年代中的一个夏天,他到大连疗养时,一天路过马栏河桥,偶然看到一个形态奇特的山峰,一道一道的山梁呈弧形旋上山顶。他立即走到山顶鸟瞰全貌,发现道道山脊和条条沟谷相间展布,环抱着中央高地,就象莲花花瓣围绕着中心莲蓬一样。这是怎么形成的呢?为了揭开这奇特山峰的奧秘,他顶烈日,攀悬崖,经过多次详细考察,终于弄清这是一次地壳旋转运动造成的一种地质构造体系的新类型,命名为“莲花状构造”。

科学观察并不是单凭眼睛就能进行的。观察者除需具备应有的专业才能和观察技巧,并能使用多种现代观察工具和仪器外,重要的是要有正确的方法论做指导,工作认真、细致,这样就能洞察和捕捉大自然意外的现象和微弱的信息。要善于治学,首先要善于观察;要做科学家,首先要当观察家。李四光就是一个具有睿智慧眼的观察家。他走到那里,就观察到那里,处处留心,时时在意,从不放过一个观察机会和意外情况。无论是出国讲学,参加国际学术会议,旅行散步,他都要找机会进行地质调查。一九三六年他出国讲学取道美国回国时,在横跨美洲大陆的征途中,停了六、七次,专门爬山考察地质。一九四九年新中国诞生后,他从英国回国途中经过瑞士、意大利也进行野外调查,长期的野外考察和地质实践,练就了他对祖国山川大地敏锐的观察力。在四川北碚北泉公园附近,他发现了一个小型旋卷构造。在北京中山公园散步,他从走过的大理石台阶上发现一个棋盘格式构造的典型标本。在庐山住所旁边,他发现一块在天然条件下因自重而发生变形的砾石,这对探索岩石的力学性质有重要意义。这类事例,在李四光一生的科学实践中数不胜数。

但是,光有锐利的观察力是不够的,观察力只是获取感性认识的能力。科学不能到此止步,还要用理性方法去整理感性材料,上升到理性认识的高度。这就要有科学的抽象力。从生动的直观进入到抽象思维的世界,经过概念、判断、推理的加工制作功夫,从而揭示事物现象的本质和它们相互联系的规律。观察只能采来花粉,抽象才能酿出蜜汁。观察和抽象二者不可偏废。李四光曾形象地说过,没有观察和实验,就无法进行抽象,任何理论或拟论都是空的假的,是“在空中翻斛斗”;而没有一定的理论或拟论作根据,观察和实验就没有方向,是“盲人骑瞎马”。李四光就是敏锐的观察力和深刻的抽象力二者兼具的优秀科学家。

二十年代,他在进行煤矿地质调查时,发现我国东部石炭二迭纪时代北方以陆相地层为主,南方则是海相地层占优势。他没有放过这个现象,而是进一步考察了其它地质时代和其它区域的地层情况,经过归纳和分析,得出了全球的海水有从两极向赤道,又由赤道向两极反复进退的规律,进而推断海水进退的不一致起源于地球自转速度的变化,这种地球自转速度的变化还会引起地壳本身的运动。正是这一系列的科学抽象,成为他创立具有完整理论体系的地质力学的开端。

科学的理论感和历史感

充分重视科学研究中理论思维作用的理论感和重视科学发展中历史经验作用的历史,感的结合,是李四光善于治学的又一个显著特征。

研究学问,没有理论感是不成的。有了理论感,就有了探求现象背后的本质和动因,把经验上升为理论的迫切欲望。李四光的理论感首先表现在他对科学理论的浓厚兴趣。他在学生时代就博览群书,勤奋钻研,涉猎广阔的知识领域。他开始学习造船,继而改学采矿,最后转攻地质,因此知识渊博,基础厚实。他在古生物学、地层学:岩石学、矿物学、构造地质学等各个基础地质学科上造诣很深,在数学、力学、物理学等自然科学上基础理论也很雄厚,这给他一个扎实的治学基础。他精通英语、日语,懂得法语、德語,六十岁还学会了俄语,这给他一个有力的治学工具。他在文学上也颇有修养,不论是科学论文,还是早期的科普作品,文字都很生动。他还是个熟练的小提琴手。多方面的爱好和知识,使他具有开阔的视野和胸襟,丰富的想象力和科学的理论感。力学和地质学本是两门性质迥然不同的学科,但李四光把力学分析的方法引进地质学中,将二者联系起来,创立了一门理论体系全新的地质力学这门边缘学科,这不能不说得益于他那广博的知识面和强烈的理论感。

李四光的理论感还表现在他对马克思主义哲学思想的极大兴趣,非常重视理论思维方法在科学发现中的作用。早年他曾读过英文版的恩格斯的《自然辩证法》。解放后,从他一九五O年回国到一九五二年间,他集中系统地阅读了《唯物主义和经验批判主义》、《实践论》、《矛盾论》等马列和毛泽东同志的著作,并写了大量总结科学思想,指导科研工作的文章。他说:“学了以后,有时值得自己问一问,我们所了解的那些,究竟有多少仍然属于书本上的教条,有多少已经形成了我们工作的一部分?”他学习马克思主义哲学著作的一个基本特点,就是把马克思主义的一般原理溶化到自己的思想中,“通过地质工作者特殊的实验道路,由浅入深,一点一点地体现出来”。他确信这是减少和纠正科学中的错误和偏向的最有效途径。这个重要结论看来很寻常,而他却是通过自己的地质科学实践,发现地质现象本身所具有的辩证性质,从自发唯物论者到辩证唯物论者转变的漫长过程中领悟出来的。地质力学在解放后所以更加系统化、理论化,形成科学的理论体系,就在于李四光自觉地把辩证法弓|进地质学中,深刻地揭示了地壳构造和地壳运动的客观规律。

李四光的这种理论感,使他在科学上的预见性才华和理论上的坚定性品格,能够经受住实践的考验和传统观念的侵袭。就拿人们都熟悉的地质力学对我国东部石油突破的指导作用来说吧,五十年代初,李四光根据我国东部特有的新华夏构造体系的沉降带对生油和储油具有双重控制作用的理论,对我国石油远景作出了科学的预见,并在石油勘探实践中得到证实,从而拨开了长期笼罩在地质学界的“中国贫油论”的迷雾,这已成为我国现代科技史上的一段佳话。其中还有这样一个小插曲。有一个地区处于新华夏系的沉降带上,理应找到油田。但开始按照传统方法找来找去不见油,便根据传统的找油理论,认定这个地区“基底太硬,盖层太平,岩性太密”,远景不佳,结果把找油队伍拉到外省。但是这个石油普查队的部分同志相信地质力学的找油理论,提出“打回老家去”。李四光也根据大量实际资料,具体分析了那个地区的地质构造,指出了钻井布置的方位。这个石油普查队重返老家,重新部署,终于在短短一年时间内找到了一个大油田。

科学是概念的体系,既要从逻辑上研究概念的关系,又要从历史上把握概念的运动。只有运用逻辑和历史相统一的方法,才能建立起科学的理论体系。这好比织锦一样,用经线纬线交织起来,才能构成万紫千红的科学画面。李四光既善于从横的方面拓展理论的知识领域,又善于从纵的方面追溯理论的历史渊源。在《科学底中心思想在怎样转变》一文中,他系统地总结了近代自然科学的思想发展。他认为通晓历史,从科学的进展过程中追溯科学思想的渊源,不仅可以认识和掌握科学发展的规律,汲取前人的成败经验,避免重蹈历史的覆辙、而且还可以了解支配科学思想的中心思想在怎样转变,从而认识到一度支配科学的中心思想的机械唯物主义虽然促进过科学的发展,但随之又把科学引入死胡同,只有辩证唯物主义才是指引科学走上坦途的唯一正确的思想。在《天文·地质·古生物》这部通俗编著中,他在简要地概括天体史、地球史、生物史和古人类史的同时,还对地质科学史上火成论和水成论,渐变论和突变论,活动论和固定论的历次论战,对发展地质学有贡献的重要人物,从火成论创立者赫顿、渐变论创立者赖尔到大陆漂移说创立者魏格纳,都一一做了科学的历史的总结。李四光纵观历史,博古通今,在他创新学说时,充分注意了历史经验的作用。

他所奠基的地质力学是地质科学历史发展的合乎逻辑的继续。它批判地继承了传统地质学中有价值的东西,综合了赖尔和魏格纳的学说中各自的长处,加入自己所特有的内容和方法,因而显示出历史的继承性和逻辑的严密性,在理论上别开生面,在方法上独具一格。这是继赖尔的渐变论、魏格纳的大陆漂移说以来地质学上最重大的变革。而它的创立者李四光,由于站在前人的肩上,囊括了地质学史上的精华,成为地质学史上继赖尔、魏格纳之后最杰出的人物。他的严谨的治学方法,是我们学习的楷模。

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