宋建潮
廿载他乡成故国-地层古生物学家葛利普的故事 精选
2025-9-25 09:06
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本文于2025年9月24日网络首发于《矿物岩石地球化学通报》杂志,内容文字与原文略有出入。

纵观中国历史,文明之花总是在乱世中傲然开放。蔡元培把魏晋南北朝佛学输入定为中华文化有史以来吸收外族文化之第一期,其结果为数百年后的宋明诸儒之道;近代以来的西学东渐为吸收外族文化之第二期,以学习欧洲科学为主,兼顾伦理道德,科学文艺等诸多方面,定会再造一种新生的中华文明。鸦片战争特别是甲午战争以降,由传统士人转化而来的知识分子在经历一番困境后逐渐形成一种共识:实业救国、科技强国。在丁文江等人的努力下,地质学一马当先,中央地质调查所的成立更是成为中国科学制度化的嚆矢,所取得的科学成果为世人瞩目,北京猿人头盖骨的发现更是一时轰动了全世界。但我们也应该清醒地意识到:地质调查所之所以取得如此辉煌的成就,离不开葛利普、安特生等海外学人的贡献,他们既给中国学人带来了压力,更赋予了动力。如果说丁文江等人为中国地质学的发展搭建了框架,建立了制度的话,那么后半生来此“筑巢”,将自己余生完全献给中国的一代大师葛利普则真正奠定了中国地质学的基础且将之提振到一个崭新的高度。“如果人类历史的浩渺有如幽邃的秋夜,那么他们不啻是嵌坠秋夜的繁星”,葛利普正是这样一颗繁星,辐射星空,光芒四溢,照亮科学之路,引领学子前行……

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图1 葛利普(1870-1946,来自网络)

葛利普(Amadeus William Grabau)1870年1月9日出生于美国威斯康辛州锡达堡(Cedarburg)小镇,家庭具有德国血统,信奉路德教派。因反对宗教改革担心受到迫害,1839年他的祖父带领数千人乘船离开德国移民到了美国,当时他的父亲只有3岁,长大后亦成为路德教一名牧师,与同样来自这次移民潮的一位军官的女儿结了婚,葛利普是第三个孩子,不幸地是,他的母亲在他十岁左右就去世了。葛利普天生与众不同,当别的孩子追逐嬉戏玩着弹球时,他徘徊于田野、森林、小溪,捡取岩石、昆虫、花朵,大自然就这样在他心中如煮沸的茶升腾开来…… 葛利普15岁时,全家搬迁到了纽约州水牛城(Buffalo),他白天当订书学徒,晚上入夜校读书,每逢闲暇便到野外采集植物标本,因常出没于山林,与岩石土壤打交道,日子久了,欲窥自然奥秘之心愈切,兴趣渐渐从植物学转向了地质学与古生物学。为此他选修了麻省理工学院克罗斯比(William O.Crosby)教授的矿物学函授课程,克氏很快为他的才华吸引,劝他去波士顿读书,并为他在波士顿博物学会谋得了一份好差事。1890年葛利普作为特招生进入了麻省理工学院,1891年则成为一名正式学生,1896年顺利毕业。转年进入哈佛大学,1898年获硕士学位,1900年得博士文凭。在多年求学的日子里,他如饥似渴吮吸各种地学知识,也有幸结识了不少地学名人,潜移默化影响了他的人生抉择与职业规划。纽约州西部化石众多,剖面完整,特别是古生代无脊椎动物异常丰富,这成为葛利普事业的起点,并由此铺陈开来,最终造就一个纷繁精彩的学林世界。

在哈佛求学期间,葛利普曾短暂在伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)与塔夫茨学院(Tufts College)执教,后于1901年前往哥伦比亚大学成为讲师,1903年旋即升为副教授,1905年更是飞速般成为教授。在波士顿博物学会任职时,他常带领学生到野外研学,由此与玛丽•安亭(Mary Antin)相识。安亭是一位犹太女孩,从俄罗斯移民而来,后以自传《应许之地》(The Promised Land,1912)广受瞩目,一时之间成为美国最受关注的移民,就连罗斯福都成为她的朋友。1901年,他们结婚了,此时葛利普31岁,安亭20岁。家庭稳定也带来了事业丰收,无论是教学还是研究,他都废寝忘食,孜孜不倦,他交际能力出众,情感真挚奔放,有时幽默有趣,有时又严肃自负。年轻而勤奋的学者常犯的一个错误是—就不同的主题发表没有内在联系的观点,葛利普没有这方面的困惑,他很早就把研究重心放到了地层学与无脊椎动物学上,例如他的有关纺锤螺演化的博士论文引发了一系列软体动物进化的成果。学校之外,葛利普的声望也迅速攀升,部分原因是他与著名古生物学家乌尔里希(E.O.Ulrich)的论战,多年来,他们在会议上、文章里相互抨击,像子弹一样到处飞,但私下里,他们一次又一次修复关系。一位年轻的古生物学家可以通过与一位大师级别的科学家较量来增加自己的声誉,葛利普做到了,但多年后,事情却出现了反转,葛利普自我承认他是乌尔里希观点的支持者。著名古生物学家兼纽约自然历史博物馆馆长奥斯朋(H.F.Osborn)也是葛利普的同事,两人都参加每周一次的研讨会,啤酒、饼干、香烟营造了一种友好氛围,激烈的争论有时持续到深夜。1907年,葛利普与安亭唯一的女儿Josephine出生了,1910年他们全家去了欧洲,利用这次难得的机会,葛利普拜访了他的老朋友瓦尔特(Johannes Walther)并实地考察了一些重要地质剖面,完全体现在了他的经典著作《地层学原理》(Principles of Stratigraphy)与《地质学教程》(Textbook of Geology)上。瓦尔特提出了“瓦尔特相律”(Walther’s Law of Facies,1894),其内涵为:在露头上看到的相互重叠的沉积相是在彼此相邻的不同沉积环境下同时形成的。葛利普是这一相律的坚决支持者,并最初将之引入美国,但像其他崭新理论最初提出一样,遭到了同行的漠视与反对,直到百年后,人们才完全认识到它的重要性,成为层序地层学的核心。在这一时期,葛利普完成的其他重要著作还有《北美标准化石》(North American Index Fossils)、《非金属矿床》(Geology of Non-metallic Mineral Deposits other than silicates)等。这些看似分散的研究在葛利普心中都有一个共同目标,即通过他百科全书式的知识体系把地球演化、生命历史等重大地质事件整合到一个统一的、全面的观点中去,他后期在中国的研究使这一目标得以延续实现。

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图2 1899年的葛利普与玛丽安亭(来自网络)

在哥伦比亚大学及结婚后的十余年葛利普的日子过得还算平稳有序,安亭的成名及随后的全美演讲给家庭带来富裕的同时也带来了压力,即将爆发的第一次世界大战则使婚姻走向破裂的边缘。安亭信奉美国主义,因此站在了英国为首的一方,而葛利普欣赏德国文化自然同情德国一方,他们各自在自己的书房外悬挂上支持一方的旗帜,也许是受到情绪困扰的刺激,女儿被诊断出患有躁郁症,他们不得不分开。在美国国内也出现了一种反德情绪,人们停止学习德语,不再听德国音乐,甚至原本以德语命名的街道也修改了名字。尽管葛利普事业蒸蒸日上,获得了极大声誉,但得到的报酬却很少,为此他曾经与系主任吵了一架,再加上学校在美国参战后强烈的排德行为,各种因素掺和在一起,1919年他被学校解雇了!他陷入了困境!此时他迫切需要一位救世主将他拽出泥潭,他的油箱里还有很多油从事他心爱的地质工作,他不知道他的救世主此时正乘风踏浪,从西方越洋而来,他就是丁文江,此来目的就是为中国地质学的发展物色优秀人才。西方侵略中国给中国人民带来灾难的同时也带来了科学的福祉,许多有识之士开始觉醒不断尝试探索中国富强之路,科学无疑是一剂良药。辛亥革命的爆发推翻了清政府建立了民主政府使得科学开始兴盛。传统的以考取功名利禄为目的蔑视体力劳动与实用主义的读书人对地质野外工作不感兴趣,视之为“一项需要步行与挖掘的肮脏活动”。李希霍芬也评价说,中国文人认为“地质学家的职业在世人眼中是对一切尊严的直接放弃”。尽管有各种不利因素,在以丁文江为首的中国学人的带领下,地质学还是冲破樊笼走在了中国科学前列,建立了中国科学第一个研究机构-中央地质调查所,此外为培养人才,还专门成立了地质研究所,培养了中国第一批地质学子。在招收了唯一一批学员后,中国地质教育的重任转到了北京大学身上,在北京大学校长蔡元培的授意下,决定由丁文江负责聘请两位优秀教师以提高教学质量。此前丁文江已经聘请到即将英国伯明翰大学毕业的李四光,在美国地质调查局总工程师David White的推荐下,葛利普最终被中国政府聘任为北京大学地质系教授兼中央地质调查所古生物研究室主任。葛利普来中国主持古生物学的教学与研究工作是中国地质学史上的一件大事,中国地质学特别是地层古生物得以在世界地学之林有一席之地,几乎全拜葛利普及其培养的学生所赐。

雄伟壮观的紫禁城,斑驳陆离的旧城墙,满大街跑的黄包车,琳琅满目的杂货店,还有恼人的沙尘暴及三两的外国人是那时北京的主要特色,葛利普被安排住进了中央地质调查所附近豆芽菜胡同5号一处四合院。尽管此前饱受生活事业的打击,尽管人已到天命难违之年,然而葛利普并没有因此消沉,反而意气风发,又似重回少年。在北京大学,他以培养技术精湛,精神独立的中国学生为己任,以使他们将来能够深入探索这个幅员辽阔国家的地质结构及演化历史。针对中国学生崇尚权威,偏爱书本的传统,他使用了以往行之有效的“阿加西法”:课前将书本与笔记全部收藏起来,上课时给每位学生一个托盘,里面放置着各种各样的标本,让他们根据某些特征进行分类,通过观察与推理,培养了他们的独立判断能力。他上课旁征博引,生动有趣,1931年毕业的胡伯素曾有过一段生动的描述:如葛利普先生胸藏万卷,每发为议论,必滔滔不绝,如长江大河,一泻千里,如山洪暴发,溃堤决岸,莫可收拾,至得意之处且眉飞色舞,声重如擂鼓,此时学生子而不为此老引入胜景者,未之有也。虽然身体欠佳患有严重腿疾,但葛利普从不缺课,他每次都是坐着人力车到学校,拄着拐杖入课堂,无论风吹雨打,十几年如一日。不能到校时,他会把学生召集到他的寓所,照常讲解,学校发不出薪水的日子,他也没有抱怨过,反而对那些不上课的老师颇有微词。他那种孜孜不倦埋头苦干的精神和慈爱优容的作风,得到了广大青年学生的尊崇和爱戴,在他这种鼓励和培养之下,北京大学地质系出了一批不辞辛苦,愿意献身中国地质研究的学生,他们背起了帆布包,携带着铁锤和铁锹爬上人迹罕至的高山,发掘那荒僻的古地……

葛利普未到中国之前,中央地质调查所已经通过几年的野外工作积累了一批古生物化石,鉴于古生物人才匮乏,许多标本不得不运往国外鉴定,葛利普到来后,这一问题迎刃而解。刚到中国时葛利普关节炎还不是很严重,他还能够去到野外,1921年在唐山开平煤矿采集到40箱化石,可谓满载而归,但这也是他在中国的唯一一次实地工作机会。余生中,他不得不靠学生在野外帮助收集化石,这反而使他能够专注于室内及写作且成为别人的依赖,丁文江说:“如果没有葛利普和他的学生帮我鉴定化石,我的研究工作就无法完成。”正是利用对开平煤矿化石的研究,来到中国一年有余,他就为新创刊的中国古生物志(乙种无脊椎动物化石)撰写了开刊文章《华北奥陶纪化石》(Ordovician Fossils of North China),同年又在新成立的中国地质学会会刊中国地质学会志上发表了《震旦系》(The Sinian System)一文,深为学界青睐。《中国地质史》(Stratigraphy of China,1924,1928)两卷本的问世,堪为中国地层学奠基之作,他在书中系统探讨了中国的地层分布。著名探险家安德鲁斯(Roy Chapman Andrews)领导的中亚探险队(The Central Asian Expeditons)在蒙古发现了大量化石,特别是首次发现了恐龙蛋,葛利普被邀请加入负责研究无脊椎动物化石,由此写就《蒙古二叠纪》(Permian of Mongolia)。葛利普的研究领域并不仅仅局限于地层古生物,生命演化、古人类起源、矿物岩石等均有涉及,在华二十余载,终日研究,毫无倦怠,著述宏富,共292种,不下二万余页,世所罕见。他有时深夜不眠,烟酒不绝,彻夜直书,天明脱稿。翁文灏言道:几时到他家里去,都看见他坐在书桌前面,手不停挥,或是疲累了,躺在靠椅上,亦不断地抚弄他所研究的化石,四壁图书便是他随身的伴侣。

1933年,利用参加第16届国际地质大会的机会,葛利普重回美国,曾经的痛苦、耻辱、孤独一扫而光,他像个英雄一样受到学界人士的欢迎与簇拥。他见到了老对手乌尔里希,块垒尽释,谈笑风生,他回到了家乡看到了他的亲人,回到了母校见到了他的老朋友,当然他也见到了他的妻子与女儿,双方达成了某种和解,回到北京后每月都邮寄来零用钱。也正是在这次地质大会上,葛利普第一次向世人公布了他的“脉动论”(pulsation theory)。葛利普花了十年时间熟悉中国地层,又花了十年时间对比中国、北美洲与欧洲地层,最终出版了他人生最重要的作品《时代的韵律》(Rhythm of Ages,1940)。他在化石记录与地层中看到了海进海退,又在海进海退中听到了地球脉动的声音,这种海进海退是全球性的、同步的、不断重复的,两次海进海退之间的界限是沉积间断(hiatus),代表着一种不整合面,正是通过这种不整合面,来判断地层边界,理解不同地体特征。对于海进海退的具体原因,葛利普并没有投入多少精力,只是简略归结为可能与洋底周期性加热膨胀与冷却收缩有关(热由放射性元素产生)。葛利普的另一项科学壮举是针对大陆漂移提出了另一种解释机制“极控理论”(polar control),他是魏格纳(Alfred Wegener)大陆漂移理论的坚决支持者,并受此启发绘制了不同地质时期古地理图,但他与魏格纳的观点有所不同,魏格纳认为地球的南北极在空间中是不断移动的,而葛利普却认为地球的两极始终近乎固定,由此也造就气候带大抵不变,冰川总是出现于两极,炎热总是出现于赤道,当移动的大陆如来往的船只经过这些气候带时,就留下了特征性痕迹。对于南北半球大陆分布的不均衡,他推测在南极附近上空曾经存在一颗星体,在万有引力作用下,分布于北半球的硅铝质地壳移向南半球,形成了泛大陆,而北半球只剩下硅镁层,则形成泛大洋。虽然他提出的理论没有被广泛认可,但他为此付出的努力依然为人叹羡,况且他于此不遗余力收集整理的资料一直为后人提供丰富的给养。

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图3 1933年去美国开会的船上(来自文献11)

(前右一为葛利普,右二为丁文江;后为德日进与吴德兰女士)

距离葛利普1920年来到中国已经过去了100余年,他的巨大科学成就有目共睹,他对中国地质的影响至今音尘不绝,那么葛利普到底在哪些方面影响了中国地质甚至中国科学进程呢?第一机构建设方面。葛利普来中国之前,中国已经存在中央地质调查所与北京大学两颗“地质明珠”,他到来后,中国地质学会、北京博物学会、中国古生物学会等专业学会纷纷成立,通过召开的会议与发行的期刊加强了东西方科学的交流,促进了中外相关机构的合作,葛利普无疑是这些学会机构的主角,定海神针一样的存在。最著名的合作就是洛克菲勒基金组织为研究北京猿人提供了大量资金,成立了新生代研究室。第二科学成就方面。葛利普是野外工作与室内研究双料天才人物,只是来到北京后受困于身体不能再到野外,只能专心室内,是古生代无脊椎动物方面绝对的世界级权威。李希霍芬等客卿在中国前期不同地域收集了大量资料,只是这些资料较为零散,需要专人整理,葛利普适逢其时充当了这样的角色,从而使得中国有了清晰而全面的地质和古生物演化史。各种新颖见解不断出炉,各种专业名词纷至沓来,如华夏古陆、长兴灰岩、热河生物群等。第三文化交流方面。葛利普是把中西方科学家联系在一起的粘合剂,或者更恰当地说,是使科学机构的齿轮顺利啮合的润滑剂。每逢周末,他总是喜欢把朋友聚在家里,每次聚会与其说是品尝美味佳肴,毋宁说是聆听主人充满智慧的夸夸其谈。往往从微小的化石,谈到巨大的地球;从欧美文学,谈到自然科学,有时天色已黑,余兴未尽,继续留客晚膳。丁文江、翁文灏、李四光、安特生、德日进等当时北京地学圈核心人物都是他的座上客,来中国逗留的斯文赫定、奥斯朋、安德鲁斯等也受到他的热情款待。闲谈过后,他们会商讨各种地质问题,诸如研究内容与出版物。葛利普的家成了学术界关注的焦点,每一个人都在参加过后,得到思想的满足,精神的愉悦。第四人才培养方面。葛利普在中国的十余年教学过程中,培养了一批地层古生物学家,他们都在各自研究的领域做出了突出贡献。如北京猿人头盖骨的发现者裴文中,“许氏陆丰龙”的挖掘者杨钟健等等,赵亚曾是古生物旷世奇才,最为葛利普器重,受其熏陶也最多,成就正当扶摇直上时,却不幸于1929年在云南昭通为土匪杀害,令葛利普几度扼腕叹息,泪洒课堂。即使到今日,中国的地质成就最大亦属在地层古生物方面,如溯溪而上,基本都可追索到源头葛利普身上。

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图4 在葛利普家的聚会场景(来自网络)

与许多外国人对中国存有偏见不同,葛利普一直深深热爱着中国。当北京大学南迁,他因身体原因无法同行向学生辞行时,深情地说:“告诉南边的朋友,我为中国的前进祝福。”言罢老泪纵横,泣不成声。去美国开会途径日本时,他绝不肯下船踏上日本的土地,且大骂日本警察。寄信到香港时,他总是要写上“中国香港”的字样。他也深深热爱着北京大学,当因政治动荡导致北大停课,薪水停发时,葛利普让学生去家中上课,对停发薪水没有半分怨言。清华大学邀请他去担任教授时,他只愿做兼职教授,绝不肯因薪水完全抛弃北大。北平沦陷后,未曾再睹北京大学校门,就是临终遗言也是“愿葬北大地质馆”。他一生忠诚于地质事业。葛利普秉性刚毅,执拗痴狂,勇于挑战权威,不为教条束缚,在中国二十余年间,更是心无旁骛,终专其业,无间寒暑,笔耕不辍,其丰富之著作,精深之研究,服务之精神,高纯之人格,足资吾辈顶礼膜拜。

两次世界大战彻底改变了葛利普的人生轨迹。第一次世界大战使他失去了工作,家庭陷入危机,被迫背井离乡,远涉重洋,但塞翁失马,焉知非福,他乡桃李再发新枝。第二次世界大战使他没有机会再登讲坛,身陷囹圄,日渐憔悴,但即便如此,他也一直没有停止思考与写作,《时代的韵律》及《我们生活的世界》(The World We Live in)是他最后的挽歌。日本投降后,虽极力抢救,但为时已晚,终于1946年3月20日因胃出血溘然长逝,原葬于北大沙滩地质楼前,后于1982年8月13日迁入北京大学未名湖畔。

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图5 葛利普教授之墓(李扬提供)

他最早的中国学生著名实业家王宠佑援引某地质学家的话曾经说过:“世界上大师有两类:一类以作品数量与工作重要性著称,但当与之接触时,发现其智力并无过人之处,与常人无异;另一类恰恰相反,越接近越发现形象愈加高大,相见胜过闻名,他们是真正的大师,其精神与热情极具感染力,彰显迷人个人魅力。”葛利普无疑是第二类,真正的大师。我们有自己的大师吗?我们为什么培养不出自己的大师呢?……我曾经到过北大校园葛利普墓前,但彼时只知他的名字不知他的故事,真想有机会再到他的碑前,献上鲜花,鞠躬三次,“廿载他乡成故国,魂也依依”,想来天地悠悠,怆然涕下……

 

后记:翻阅早期中国地质学史,有几个国外地质学家的名字始终绕不开,其中之一就是葛利普先生,今日地质界无论老师还是学生,有些根本不知道他的存在,有些也是只闻其名,对于他的科学贡献与人生阅历所知甚少。近几年开始关注中国早期地质史,且不时被一些人物故事所感动,但颇为遗憾地是,详细研究这些地质学家的多是科学史学者,而地质学者却鲜有以此为业者,特别是年轻一代更是凤毛麟角。清华大学科学史系孙承晟教授去年出版了《葛利普与中国古生物学》一书,内容全面,材料丰实。我与周新华老师谈到这本书,开玩笑地说,价格昂贵,不忍购买,没有想到周新华老师马上给我预定了一本,这令我既感动又愧疚,唯有尽快把葛利普的故事按照自己的思路整理成章,同时也给了我深入了解葛利普的机会。还要特别感谢北京大学李扬教授的倾情协助,就在他去美国开会头一天为我拍摄了葛利普墓碑照片。同时感谢在加拿大多伦多大学就读的张亚威博士提供的便利指导。

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