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南洋院士风采录(於崇文)
发布时间:2015-08-11 13:14:59   发布人:系统管理员   信息来源:暂无   点击次数:906

在地球化学领域辛勤耕耘的科学家——於崇文(1924— ),第39届校友,地球化学家、地质学家。长期从事地球化学、地质数学和地球系统的复杂性研究,建立了新的地球科学理论体系和方法论;在我国率先研究“成矿作用的非线性动力学”,开拓了矿床学研究的新领域,取得了重要的成果。

从小学到大学的学习经历

於崇文于1924年农历正月十一日(公历2月15日)出生于上海的一个寻常人家,父亲是纱厂的一名会计,母亲年轻时曾为纱厂女工,后来操持家务。

他的小学和初中时期是在一种宽松的环境(家庭、学校)下接受德、智、体、美、劳全面发展的启蒙教育。他进入叶澄衷先生兴办的上海著名中小学——澄衷中小学里接受全面的启蒙教育,其突出的优点是:学业、体育和劳作三者并重,课程包括国文、算术、英文、物理、化学、历史、地理、音乐、美术、体育、劳作和公民等;该校师资水平高,老师们对祖国文化的热爱,对教育事业的敬业精神,使他受到深刻的影响。

高中阶段,於崇文接受科学技术与人文学科并重的扎实的中学基础教育。他在已有百余年历史的上海著名的南洋中学求学。其中的教师有数十年丰富教学经验的老教师;还有当时交通大学的教授兼职。除国文外,全部采用英语课本。国文课的内容涵盖四书、五经、唐宋八大家和现代文学。英文课的内容包括文法、修辞学、英国文学、现代英语、会话、作文和中、英文互译(包括中国古文的英译),由两位老师任教。南洋中学的教学传统是以数、理、化为重点。高二用中学课本,高三用大学教材,所采用的教材都是当时西方国家久经考验的著名教科书。此外,还设立画法几何课程,讲授立体透视和投影的几何原理与画法,以及工程字体的书写,为以后学习工程技术打下基础。

在此时期,於崇文的课外的业余时间里也受到来自多方面的影响;他阅读过鲁迅、茅盾、巴金等老一辈作家的文艺作品,欣赏过古元等的木刻和绘画作品,也阅读过西方国家和前苏联的文学名著,艾思奇和胡绳等的哲学和社会科学著作及来自前苏联的社会科学书籍。总之,三年高中教育对他产生的重要影响使他奠定了广泛学术取向的基础和培养起自学成才的能力。

1937年抗日战争爆发,“八•一三”日本侵略军轰炸上海,上海沦陷。1940—1943年的高中阶段,於崇文在沦陷区度过,在日本侵略军的卵翼下,精神上深感压抑和苦闷。1942年和同学共赴浙江金华的打算因金华沦陷而破灭。1943年因同乡去重庆的机遇,得到父、兄再三考虑后的积极支持而踏上了离开沦陷区的上海“孤岛”,转辗江、浙、闽、赣、湘、黔、川、滇诸省奔赴内地的长途跋涉之行,并开始独立生活。于1944年,他在重庆投考了国立西南联合大学和中央大学(现在的南京大学)。发榜后,被二校先后录取。当时他选择了西南联大,于是又从重庆转赴昆明。

在抗战时期的后方,西南联大号称“民主堡垒”,同时又是北京大学、清华大学和南开大学北方三大名校南下联合办学,名家荟萃,因此,是青年学子向往的高等学府。政治民主的薰陶和众多名家的指引下,在十分艰苦的环境中,西南联大为国家培养了像杨振宁、李政道等一大批优秀的国家栋梁之材,在我国的教育史上留下了辉煌的一页。於崇文有幸在西南联大丰富多彩的校园环境中度过了虽然时间短暂然而影响深远的两年学习生涯。他刚到西南联大的当天晚上就聆听到同盟会会员、国民党前辈张奚若先生批评国民党的“国是前途”报告。此后他又多次出席闻一多、费孝通、钱端升、周炳琳和王铁崖等教授的政治讲演。平时他也常在文林街泡茶馆,听同学们畅谈国家大事。震惊中外的“一二•一”运动发生时,他身临其境。嗣后又相继发生闻一多和李公朴被暗杀事件,他和多数同学一道,参加抗议示威游行和街头演出等活动。

在学业方面,去重庆投考大学时,原来打算报考造船系或纺织系,但由于内地大学阙如而转报机械系。入学第一年尚未分系,按照解放前我国大学教育采用西方国家“通材教育”的教育体制,放宽专业范围,加强基础学科教学,因此一年级基础课教师阵容很强。华罗庚、陈省身、杨武之、吴大猷、王竹溪、吴晗、陈岱孙、潘光旦、闻一多等一大批国内外著名学者亲临教学第一线授课。当时他们班上的微积分就由申又枨教授讲授。名师授课对于学生学习并掌握基本理论和基础知识起着决定性的作用。

当时於崇文只身远在边陲,举目无亲,抗战时期又和家里不通音讯,经济来源断绝,只能靠少许助学金度日。虽然环境艰苦,40人同住一间土坯茅屋,粗茶淡饭,然而生活在集体之中,不觉其苦。1945年8月15日抗战胜利,1946年上半年西南联大北上分成北京大学、清华大学和南开大学三校。全体学生自由填写志愿,复员北上。考虑到北大地质学系享誉国内外,因此他志愿入北大地质学系,选择经香港到上海转秦皇岛的海运航线进入北京大学继续学习。

进入北大以后,他曾想转医学院学医,但因学校规定只能转系一次而作罢。从此就决定了於崇文终生从事地质工作的前途。尽管这是违背当时他本人意愿的决定,然而这也使他在无人指引和开导下取得自我调整、选定学术取向的经验。

北京大学继承和发扬“五四”运动的精神传统和蔡元培先生倡导“兼容并包,思想自由”的优良校风。他在北大期间,马寅初校长就是这种传统的典范。他特立独行,自知寡不敌众,宁可倒下,决不屈服。这种坚持真理的浩然正气是真正的北大精神。这种精神传统和优良校风培养出一种兼容并包和独立思考、自由探索的思想和作风。

於崇文回顾从小学到大学教育,对他一生的影响可以归纳成16个字:“学习思考,锲而不舍;探索创新,攀登不息”。还有三条座右铭,指引着他前进。一条是古训:业精于勤而荒于嬉,要珍惜时间,时间就是生命。第二条是屈原《离骚》的名言:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。第三条是实践论的认识论:一切真知来源于实践。感性认识有待于上升到理性认识。理解了的东西才能更深刻地感觉它。然而理性认识又必须得到实践的检验。实践认识,再实践再认识,循环往复,不断深化,以至无穷。 

人生道路上的重要抉择

    於崇文大学毕业从事工作以后,虽然也经历过不少曲折,然而几十年生活经历的磨炼,使他建立起一种不可动摇的信念,选定了一条道路,不管风云变幻,坚定地走自己的路,直到今天。於崇文院士回顾往事,深感在有限的生命历程中,尽力而为,做了一些力所能及的实事。他说:算不上什么贡献,然而扪心自问,还不致愧对祖国和人民。 

    他毕业刚3年就晋升为讲师,开设“结晶学”与“矿物学”课程。实行“自导、自编、自印、自演”。所谓“自导”是自行选定教学内容,“自编”是自己编写教材讲义,“自印”是自己刻写钢板、自推油印机印讲义,“自演”是自己讲课自己辅导。当时我国向前苏联一边倒,从教学体制到教学内容、教学方法一概向前苏联学习。白天工作,晚上突击学习俄语,他一腔热情,短期内基本掌握语法和专业词汇,并尽力将前苏联的地质专业知识吸收到教学内容中去。在开课的一年教学期间,他常常是在通宵不眠、开夜车中度过的。一夜未睡,凌晨刚印完讲义,就从端王府夹道登车赶往沙滩地质馆讲课。回想当年,一个人竟有如此之大的潜力,於崇文自己也感到吃惊

20世纪50年代初,於崇文在国内高等学校第二个开设“地球化学”课程,填补我国地球化学学科的空白。当时学校请来前苏联基辅大学的专家来校讲授“地球化学”课。他边学边教,一边向前苏联学习,一边向西方学习,在教学内容上将两者结合,兼容并包。后来有人告诉他,当时在国内向前苏联一边倒的情况下,他的这种做法是冒一定政治风险的。

   50年代,於崇文因学习前苏联和“向科学进军”曾受表扬,继而又在“红专辩论”中因“走白专道路”和“知识资本论”而受批判,并在1958年被“拔白旗”。正反对比引发他的思考,建立一种为科学事业献身的信念。这是他在人生道路上所作出的抉择,从此坚定地走自己的路。

开创我国自己的研究特色

    地球科学有两大分支,即地球历史科学和地球物质科学。当於崇文在北京大学地质学系学习期间,高年级已大体分为以上两个方向,他选择了后者。50年代初,在地球化学的教学实践中,已经培养起他对于地球化学的兴趣,并且也打下了初步基础。因此从50年代至60年代初(文化大革命之前)大致10年期间,他就从地球化学学科起步,下定决心,从头学起,打好基础。进入一个新的学术领域,必须从国际主要学派的代表性人物的经典性著作入手。地球化学通过地质学和化学的结合,在两者结合的生长点上于20世纪之初诞生了现在已发展成为固体地球科学三大支柱学科之一的地球化学。

    在地球化学诞生之初,国际上有三个主要的学派,美国学者的经验统计学学派,前苏联学者地质历史演化学派和欧洲学者的晶体化学和热力学学派。嗣后又出现了同位素地球化学和宇宙化学方向。

    这些代表性人物的经典著作成为於崇文首要的地球化学知识的源泉。在此基础上,他的进一步发展就是要在地质学、晶体化学和热力学三个方向上拓展并深化。在地质学这一个方向,他选择了我国著名的成矿区、带和代表性的大型和超大型矿床。在晶体化学这一个方向,他以美、苏学者有关矿物的晶体结构和晶体化学经典性著作为重点。在热力学这一个方向,则以北欧的以及前苏联学者的经典性著作为重点,并且以交代作用作为切入点,以点带面。开创了我国自己研究特色。

“文化大革命”开始后的第四年(1969年),於崇文和学院其他教师一起下放到农村参加体力劳动,从事包括砍柴、挑粪、种菜、插秧、打土坯、砌墙盖房和催芽等工种。1971年因工作需要,於崇文被抽调至福建教改小分队,参加“教育革命”。在此期间,他在闽南地区主要矿山进行地质调查和考察,并搜集实际资料,结合理论整理编写成结合闽南矿床实际的矿床学教材,和闽南地质队的工人同吃、同住、同劳动,向他们传授有关矿产资源的地质知识。

   1972年於崇文从干校返校不久就为冶金部的化探工程师在广西桂林举办地球化学高级短训班。一方面是为生产部门的技术干部进行在职培训,提高他们的专业理论水平尽了力;同时对于他来说有着从干校归队,走上正常工作轨道的意义。经过一个阶段对国外学术动态的调查研究以后,他敏锐地觉察到气象学中对多元统计分析应用的关注和应用数学中多元分析研究在国内的兴起。同时电子计算机已在许多研究单位被广泛应用。考虑到地球物质由多种元素组成,他预见到地球科学中应用多元统计分析进行研究,并用计算机进行信息处理的地质科学定量化时代必将到来。因此决定选择地质数学(亦称数学地质)作为下一步探索研究的方向和领域。

数学地质学在我国又是另一门新兴学科,於崇文必须从头学起。70年代初,文化大革命尚未结束,他们选定陕西略(阳)—勉(县)—阳(平关)地区的煎茶岭镍矿床为研究对象,从野外地质、室内鉴定分析、数据处理直到实现地质学和数学相结合的地质数学研究。为了搜集国外的最新文献资料,他在北京从北海北京图书馆、甘家口地质图书馆、中关村中科院图书馆和数学所图书馆到和平里中科院科技情报研究所,骑着自行车巡回往返,几年时间里,累计不下六、七百公里。真可谓风雨无阻,冬天路面“冰穿甲”,即使滑倒,也决不稍有懈怠。文化大革命期间图书馆门可罗雀,读书的人寥寥无几。没有复印设备,他就连续去图书馆数十次,将重要的专著,用手书抄写成几厚册。野外的标本样品,他亲自动手,从碎样、光谱摄像、显影、读谱直到取得定量数据的第一性资料,完成全部过程。为进行数据的计算机处理,他们奔走于北京各单位和河北正定之间,从编制地质数学的计算机程序到实现运算,一气呵成。完成研究成果、总结经验之后,又立即着手在保定为冶金部开办化探电算训练班,培养出一批用数学地质方法处理化探数据的技术骨干,将研究成果转化为生产力。然后以於崇文为主,又将这些成果和经验在理论上加以拓宽和深化。用了4年时间,其间历经唐山地震,即使在余震间隙也夜以继日地终于完成了篇幅多达942页、145万字的《数学地质的方法与应用》专著,系统、全面地将地质数学引入我国,为我国地质科学的定量化起到了相当大的推动作用。

 

经过30年的教学和科研实践,於崇文根据切身体验得出一个结论,认为自然科学的研究程度一般可分为四个层次,由浅入深顺序为:①将观察所得的经验事实进行总结;②将基本现象进行归纳和演绎,并形成唯象理论;③上升到具有普适性和包容性的基础理论和方法论;④抽象为数学的形式体系和哲学思维。

    他对30年来自己的研究工作进行自我评估,认为还在第二层次上。同时审视国内外的地学研究,认为大多也在这一层次。许多研究成果在观察的经验事实方面较前人工作可能有所补充或更新,然而在基础理论和方法论上并无创新,因此只是在同一水平上的多次重复,本质上还是徘徊于必然王国之中。

    鉴于以上考虑,於崇文决定自己的下一个努力目标就是力求使下一阶段的研究工作从第二层次提高到第三层次,实现从必然王国向自由王国的飞跃。50年代至60年代初他在建立自己对地球化学学科认识的理论框架时,在热力学方面当时在国际上还是以经典的平衡、不可逆过程热力学为基础的。但那时他已注意到非平衡、不可逆过程热力学在50年代中期刚刚呈新的生长点悄然兴起,尚未引起国际地学界的注意。50年代末,他和他的早期研究生在北京怀柔地区首次对矽卡岩体的交代作用过程进行不可逆过程热力学的探索性研究,并完成学术论文于1963年在我国矿物学、岩石学、地球化学首次全国会议上宣读。可惜1966年这项研究因文化大革命而被迫中断。80年代初就以此为契机,接力棒式地从不可逆过程热力学起步,然而他并不以之作为终极目标,而是通过非平衡、不可逆过程热力学而进一步直接向动力学跨越式发展。

    于是他在比、德等国学者所创立的不可逆过程热力学和协同学理论的基础上,在地球化学中提出“广义地球化学动力学”的新定义和命题,并在其中发展出“成矿作用非线性动力学”的理论体系和方法论,使矿床成因和成矿规律研究从定性走向定量,从静态上升到动态,开辟了矿床学的崭新领域。

为基础自然科学与地球科学相结合而奋斗

於崇文从“六五”期间(1981—1985)开始在我国率先从事“成矿作用非线性动力学”研究,历经“七五”和“八五”时期,15年间,所取得的重要进展可以理论概括为“矿床和成矿区带是复杂成矿动力系统的自组织,成矿作用是一种自组织临界动力学过程,成矿作用的物理场和化学场具有时间和空间分形结构”。这一理论概括的实质是巨大成矿系统组成单元之间的非线性相互作用结果使系统整体的性状、结构与动力学行为涌现出与组成单元不同的复杂性。由此将其进一步发展和深化为“固体地球系统的复杂性与自组织临界性”的命题,提出了固体地球系统的基本问题、三大基础理论及其相应的方法论。近年来,应用这一理论与方法,总结在我国南岭地区和扬子古陆周缘六大矿集区的二十余年研究成果,取得了“大型矿床和成矿区(带)形成在混沌边缘”的研究成果。这是矿床成因理论中的一项重要发现。鉴于这一发现的重要性,他曾于1998年底至1999年底的一年内在两次国际会议和4次全国性会议上宣读了上述论文,发现迄今国内外尚无他人提出这一命题。

    2001年於崇文又将其进一步完善和发展,提出了一种新的成矿理论:“成矿动力系统在混沌边缘分形生长——一种新的成矿理论与方法论”。它是对传统矿床成因理论和成矿规律研究方法的重大突破。目前他又根据“矿质局部活化”导致“成矿的发生”的科学论断,正在从事“成矿的发生”的系统研究,旨在对该理论作进一步的延伸、深化和发展。

    於崇文在应用复杂性理论研究基础地质作用和现象时,还发现成矿系统在混沌边缘分形生长的规律具有普适性和普遍意义,可以将其推广到广义的地质系统。他将自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌四者的相互关系演绎和整合成一种广泛适用于地质系统的地球科学的复杂性理论,并名之为“地质作用的自组织临界过程动力学——地质系统在混沌边缘分形生长”。

於崇文这一阶段的主要收获和体会是:①复杂系统的研究要求多学科理论和方法的交叉和融合,只有通过多学科大量知识的集成和整合才能走上创新之路;②新思维往往来自凌晨初醒时突然产生的灵感。灵感本身就产生于神经网络中由于持续思考而触发的各种已有信息之间的交互作用,因而不是唯心而完全是唯物的。

在55年的研究生涯中,在中华民族这块拥有得天独厚地质瑰宝的大地上,於崇文矢志报国,辛勤耕耘,用中国人特有的聪明才智和锲而不舍、顽强拼搏精神,攻克了一座座科学堡垒,成就突出。他曾任中国矿物岩石地球化学学会常务理事兼元素地球化学、区域地球化学专业委员会主任委员,中国地质学会勘查地球化学专业委员会名誉主任委员等,现任中国矿物岩石地球化学学会顾问。他的多个研究成果曾获得国家科学技术进步奖、地质矿产部科技成果奖、李四光地质科学奖等奖项。    

1995年於崇文教授当选为中国科学院院士。

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