中国科学院综合考察委员会创建于1956年，中国科学院副院长竺可桢先生一直兼任主任职务。他多次指出: 要合理开发自然资源，发展国民经济，必须进行大规模的综合考察工作；综合考察应为国家和地方编制国民经济计划提供科学依据。其任务首先是调查自然条件和自然资源的基本特征与数量、质量，并在此基础上提出自然资源开发利用与治理保护的科学方案。在1956~1957年，中国科学院综合考察委员会先后开展了我国黄河中游水土保持、治沙、黑龙江流域、新疆、西部南水北调、华南热带生物、云南热带资源等综合考察。当年，刘东生先生作为年轻的地质学家任黄河中游水土保持综合考察队地质小组的负责人，积极参与被称之为国民计划的计划的科学考察队伍中，并在完成考察任务后，在1966年“文革”开始前完成了《黄河中游的黄土》、《中国的黄土堆积》、《黄土的物质成分与结构》三部学术专著。其中，1964年出版的《黄河中游的黄土》，该书是中国科学院地质研究所第四纪地质研究室从1955年开始、特别是自1958年以来对黄河中游地区黄土进行野外和室内研究工作的总结；其二是1965年出版的《中国的黄土堆积》，该书是1955年以来研究中国黄土的一部分总结性专著，是四百万分之一《中国黄土分布图》的说明书；其三是1966年出版的《黄土的物质成分和结构》，该书是在以往工作的基础上对西北一些地区的黄土、次生黄土和黄土中埋藏土壤的地层结构、微结构、颗粒、化学成分等的变化特征进行了研究。另外，还有1:150万黄河中游黄土分布图。刘东生所领导的研究团队的细致工作得到了竺可桢副院长的高度认可，并在后来的青藏高原的科学考察中委以重任。“文革”期间，官方科研工作基本停止，但是科学家们之间的联系和研究工作并没有中断。“文革”后期，在竺可桢先生去世前，1972年他又发表了著名的最后一篇学术论文“中国近五千年来气候变迁的初步研究”^[1]。他指出: 从仰韶文化到安阳殷墟的2000年间，黄河流域的年平均温度大致比现在高2℃，1月温度约3~5℃；此后的一系列冷暖变动，幅度大致在1~2℃，每次波动的周期，历时约400年至800年；历史上的几次低温出现于公元前1000年、公元400年、1200年和1700年；在每一400年至800年的周期中，又有周期为50~100年的小循环，温度变动的幅度0.5~1.0℃；气候的历史波动是世界性的，但每一最冷时期，似乎都是先从东亚太平洋沿岸出现，而后波及欧洲与非洲的大西洋沿岸。大变动的原因主要受太阳辐射的控制，小变动则与大气环流活动有关^[1]。“中国近五千年来气候变迁的初步研究”一文，大量引用了古物候资料和采用了物候学分析方法，缺少用现代科学方法所获得实验数据的验证。图 1 所示全球五千年来的气候变迁过程和比较，特别是我国近五千年来年平均温度周期性变化的趋势特征^[1]。

图 1(Fig. 1)

图 1 挪威雪线高度(实线)与5000年来中国温度(虚线)变迁图[1] Fig. 1 The altitude of the snow line in Norway(the solid line) and the temperature of China(dash line) over last 5000 years[1]

竺可桢先生在“文革”期间的古气候研究过程中，为了获得可靠的科学数据，想到了刘东生先生的另外一项研究工作，于是来信询问进展和结果。这项工作就是新疆阿勒泰青河县银牛沟铁陨石与其降落的时间和环境的研究。这似“天外来客”的陨石究竟是什么时候降临人间的？陨石撞击地面时戈壁滩的自然环境如何？是沙漠？还是森林？是绿洲？竺可桢先生生前亲自给刘东生先生写信询问这项研究的进展。中外科学家都曾非常关注这有关气候环境变迁的问题，为什么现在还没有答案？这里面还有一段故事，看看1965年刘东生先生野外地质考察记录本就可知道，这是科学研究中一件非常可惜几乎无法弥补的遗憾。

我国新疆阿勒泰地区青河县境内银牛沟的铁陨石重约28吨，发现时是世界第三大铁陨石^[2]。传说这颗坠落的大陨石早在1898年就被发现，它孤独地躺在戈壁上多年未被移动。陨铁通体褐色，并留有1958年大炼钢铁时的劈砍痕迹。1965年刘东生先生采集了样品后，有关部门将新疆铁陨石从陨落现场转运到乌鲁木齐市之后，暂时在乌鲁木齐市展览馆临时放置，欧阳自远先生也对其进行了考察研究(图 2a)。目前，这块新疆铁陨石在新疆地质矿产博物馆陈列展出(图 2b)。

图 2(Fig. 2)

图 2 1965年刘东生先生在野外采集了样品后，有关部门将新疆铁陨石从陨落现场转运到乌鲁木齐市之后，欧阳自远先生(a)也对暂放在乌鲁木齐展览馆的铁陨石进行了考察研究和半个世纪后这块新疆铁陨石仍在新疆地质矿产博物馆陈列展出(b) Fig. 2 The photographs show Professor Ouyang Ziyuan (a) conducted a field study when the Xinjiang meteorite was temperately transported and displayed in Urumchi Museum after Professor Liu Tungsheng collected the meteorite samples from the field site in 1965 and the recent condition of the meteorite displayed in Xinjiang Geology and Mineral Resources Museum after half a century (b)

这颗陨石体积约3.5立方米，比重为7.75，化学组成: 铁88.7％，镍9.3％，还有少量的钴、铬及微量的磷、硅、硫和铜等元素，并发现有地球上不能形成的锥文石、镍纹石、变镍纹石、合纹石、陨硫铁、陨磷铁镍矿、镍碳铁矿7种矿物，被称为世界第三大陨石!^[3](图 3)(后被阿根廷Campo del Cielo陨石超过，成为世界第四大陨石。)

图 3(Fig. 3)

图 3 陈列在新疆地质矿产博物馆内“新疆铁陨石”的简要说明，摄于2004年 Fig. 3 A brief introduction of the iron meteorite of Xinjiang in the Xinjiang Geology and Mineral Resources Museum,photographs taken in 2004

陨石(meteorite)是落到地面的流星体残骸，是太阳系内小天体的珍贵标本。因此，研究陨石对研究太阳系的起源和演化、生命起源提供了宝贵的线索。陨石分为三大类: 石陨石、铁陨石和石铁陨石。石陨石又划分为各类球粒陨石和非球粒陨石。碳质球粒陨石对生命起源有较重要的意义。它们只可能来自宇宙，不仅含有各种氨基酸，还有烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞膜的脂肪族化合物^[4]。生物化学家David W. Deamer^[5]用默奇森碳质球粒陨石(Murchison carbonaceous chondrite)中得到的化合物制成了球形膜即小泡，这些小泡提供了氨基酸、核苷酸和其他有机化合物，及其进行生命开始所必需的转变环境，也就是说，当陨石撞击地球时，产生形成生命所需的有机物及必须的环境——小泡。与生命起源于彗星的理论相似，这是一种新的地外起源说。

1965年刘东生先生一行来到新疆考察，听说陨石要被搬运，他们赶去采样。在此之前，为了做好准备工作，刘东生先生特地去请教了刚从新疆地下核试验场回来的地球化学家欧阳自远先生，请教他做地球化学分析所用的样品，欧阳自远先生将需要采集的样品计划写在了一张草稿单页上(图 4)。

图 4(Fig. 4)

图 4 刘东生先生笔记本中的夹页，欧阳自远先生样品采集计划的亲笔记录，1965年 1) Fig. 4 A slip of notice for the sample collecting plan written by Professor Ouyang Ziyuan in 1965，which was put in a Notebook of Professor Liu Tungsheng

另外，欧阳自远先生还向刘东生先生建议: 一定要在铁陨石起运前到达现场，在起运时及时取样。首先对铁陨石本体做全面系统的观测与描述； 再对陨落现场的地理与地质环境做调查，特别是陨石底下的岩石有没有动力变质的特征； 对陨石底部的岩石和沙土取样，最关键是寻找植物在高温下燃烧形成的灰烬，这是利用 ¹⁴C 测年技术最理想的样品，可以精确测定新疆铁陨石在史前陨落的年代。通过对植物灰烬的研究，经古气候学家分析，便可以确定陨石陨落时地面是否繁衍着茂密的灌木丛林，从而为由当时气候环境演变到当今的干燥荒漠的过程提供重要科学依据。而这种科学依据的作用是历史数据所达不到的，因为历史数据并不是经过科学实验验证过的数据，通过对这些陨石样品进行科学测试便可客观提取气候变化信息、科学获取可信度高的气候变化数据，也就可以解决在研究古气候时历史文献中的多数气象记录本身不连续的问题^[6]，这也是为什么竺可桢先生关注 ¹⁴C 年代测定问题的原因。

1965年陨石的运输花一个月时间，乘坐40吨的平板汽车来到乌鲁木齐，出土时由于铁陨石上有两个突起部分，似骆驼双峰，在太阳光照射下呈现银白色的反光，当地人称之为“银骆驼”。来自刘东生先生野外地质考察记录本(图 5)和记录本目录(图 6)中，详细地记载了新疆阿勒泰地区青河县境内银牛沟的铁陨石起运前铁陨石以及其下部岩石的描述和采样情况(图 7~10)。

图 5(Fig. 5)

图 5 刘东生先生的笔记本在他2008年去世以后被同事送回 Fig. 5 The Notebook brought back by Professor Liu Tungsheng's colleague after his passing-away in 2008

图 6(Fig. 6)

图 6 1965年6~7月在新疆的考察期间野外记录本目录 Fig. 6 The contents of the field investigation record from June and July,1965

图 7(Fig. 7)

图 7 笔记本中记录着1965年7月17日：看银牛沟陨石地点，取样 Fig. 7 The record of the location and the sampling of the meteorite in Yinniugou,Xinjiang,recorded on July 17th,1965

图 8(Fig. 8)

图 8 陨石剖面 Fig. 8 The section sketch of the meteorite

图 9(Fig. 9)

图 9 陨石的几何尺寸(实物照片见 图 2) Fig. 9 The sketch of the geometry dimensioning(The real one is showed in Fig. 2)

图 10(Fig. 10)

图 10 陨石被运走时，是绝好的机会获得陨石下部样品，当时刘东生先生等采集了三组 14C 的样品: 包括陨石下面的岩石、植物和土壤等。笔记本中的采样记录示意图 Fig. 10 It was the perfect timing for extracting the samples when the meteorite was moved away，so Professor Liu Tungsheng collected three groups of samples for 14C measurements as well as samples of the rocks,plants and soil under the meteorite. This is the record of a sketch showing the sampling plan

刘东生先生回到北京后，准备与中国社会科学院考古研究所所长夏鼐先生一起在组织创建的中国第一个¹⁴C实验室进行地质年代测定。遗憾的是1966年“文革”开始，当时研究所的科研工作是要所谓的革命委员会进行安排，陨石坠落地点样品的测年研究没有被安排到计划中，而负责具体实验工作的人也将样品遗失，这项工作一直没有完成。20世纪70年代初，身在贵阳的刘东生先生接到竺可桢副院长的亲笔信询问结果，刘东生先生无法交账感到非常遗憾。改革开放后，刘东生先生恢复了正常的科研工作，他找到了笔记本，将他转给相关人员去寻找样品，也一直无结果。这项工作在改革开放后，刘东生先生自己也更加关注环境与全球气候变化工作，仍然想方设法寻找当年采集的样品，但始终未果——一项重要的科学研究因此而没有完成。刘东生先生于2008年去世后，他的笔记本被送了回来。

刘东生先生的这个笔记本，经过近50年的风雨，中间已经有蛀虫了。刘东生先生去世后，他的同事将笔记本还了回来，但是竺可桢先生关注的研究工作和刘东生先生、欧阳自远先生委托有关人员开展的实验的工作——\{¹⁴C\} 确定陨石落地的绝对地质年龄，从而知道陨石落地时间和当时的地球环境，探讨沙漠化的出现与人类活动的关系等基础研究，却可能永远无法完成了。

“文革”期间刘东生先生在中国科学院贵阳地球化学研究所工作，他利用有限的回京机会，每次必到中国科学院一号宿舍看望他的恩师杨钟健先生，同院居住的还有竺可桢副院长、吴有训副院长、钱三强副院长、张文佑先生等八户老科学家。每次拜访，刘东生先生也必去这些老先生家问候与请教。在长达十年的“文革”期间，两代科学家就是以这种方式追求着他们梦中的理想和真理，等待着科学春天的到来。1975年刘东生先生参加由周培源先生为团长的“文革”后首次访问美国代表团，作为环境科学领域的代表，在美国进行了为期近一个月的访问交流，代表团受到时任美国总统福特的接见。从此，奠定了他后半生从事黄土与环境研究的基础。“文革”结束不久刘东生等著《黄土与环境》一书由科学出版社出版，是继20世纪60年代出版的《黄河中游黄土》、《中国的黄土堆积》和《黄土的物质成分和结构》三部著作问世之后又一部新著。显然，这些科研成绩与竺可桢先生对我们第四纪研究的一贯支持是分不开的。当刘东生先生于2002年获得国际环境科学“泰勒环境成就奖”的时候，他在获奖感言中首先感谢的是他的恩师杨钟健、李四光、侯德封和竺可桢等先生。

今日当我们重新回顾往事，重读竺可桢先生日记的时候，可以知道为何这项具有重大科学意义的工作，没有能够顺利完成。《竺可桢日记Ⅴ》^[7] 摘要如下。

一九七零年

二月十四日 星期六 晴

……下午2点，院贵阳地球化学所第三室(第四纪地质室)3位同志刘东生、卢演俦、陈明扬到我家来谈第四纪地质室将来体制问题。因为照院中1月26号呈周总理意见，贵阳所(地化所)是应归口到冶金部的。但第四纪地质室和冶金部关系少，希望留院中。这本来已有该所转来函件(看2月11日日记)说定了。刘东生等3人这次方从黑龙江调查克山病到京，不久去陕西，此来是报告我调查经过情况。……今天来的陈明扬是做C¹⁴工作，他说地球化学所C¹⁴已过关，并作出珠峰考察队所得的石灰岩中的植物为12000年，但搞古植物的人依照国外算法说，只7000~8000年，因此而有争论。目前该所没有使命，所以空着没事做。我问他们新疆银色的骆驼陨石提取时，刘东生同志曾在陨石底下取得炭的标本。至今有没有做出来？陈明扬说，因没有这个任务，所以没有做。我问，做要多少时间？他说，一个礼拜。既然已经过关，那为什么不做呢？我想由革委会指令也可不必罢？这我将设法使他们能做这工作，把这块陨石的年纪能定出。陨石地点已经是在一块沙漠地方，而落陨石的时候，如能有许多的灌木或森林，那时代，当然是绝不相同的气候了。……

二月十七日 星期二 晴

……午后睡一小时，作函与新疆自治区革命委员会赛福鼎同志，为了奇台陨石落地问题，要他作函与贵阳地球化学所用C¹⁴检定陨石落地的年代做鉴定。……

赛福鼎[赛福鼎·艾则孜(1915年3月12日~2003年11月24日，维吾尔语:Seypidin Eziz)——笔者注]

四月一日 星期三 晨昙，午阴。院中山桃花见白。

……把覆函贵阳地球化学所信写好，并提议要该所三室把1965年在新疆维吾尔自治区东北地方一块陨石，用碳14测定落下的年龄。因三室碳14的实验室已经过了关，可以测定了。……

八月八日 星期六 雨，立秋，葫芦开花。

……今日接了院转来不少的信。有地球化学所从贵阳寄来“C¹⁴绝对年龄简介”证明C¹⁴已经过了关。但我半年前寄去一信要他们把新疆的陨石“灰色的骆驼”落下的年代定出来，未得覆。……

八月十六日 星期日 晨阴，下午雨

……晚膳后，我和允敏到了杨家，我把贵阳地球化学所来函谈 ¹⁴C 测定年龄报告给他看过，对于人类考古是有用处的。……

杨家(杨钟健先生家——笔者注)。

根据陈明扬先生2015年8月7日接受笔者访谈时回忆，当1970年2月14日刘东生先生等一行到竺可桢先生家中拜访时，竺老非常热情地接待了他们，详细聆听了他们汇报的科研工作，特别关注当时在国内比较先进的 ¹⁴C 的实验室工作。陈先生还特别回忆，竺老当时就向他们阐述到，“一个国家对宇宙行星科学的研究水平才能反映真正的科技实力，而英国的科学就是在这个方面逐渐落后于美国的”。

茅以升先生于1983年3月19日在为《竺可桢日记》出版作序时写到:“我最后一次见到竺老，是在1972年的秋天。…他义愤填膺地对我们讲述那些年轻视和诋毁科学技术的怪现象，…并深刻地指出，只有发展科学技术才能给中国带来希望和光明。…”^[8]

竺可桢先生可惜没有能看到“文革”的结束。当1978年科学的春天到来的时候，特别是20世纪80年代我国科技与国际上开展广泛的交流的时候，1965年采集的新疆铁陨石样品已经很久没有下落了。虽然刘东生先生后来多方寻找，可是在他的生前也没有如愿。这不仅是两代科学家个人事业上的遗憾，更是科学界的一个损失。

从1965年6~7月刘东生先生新疆野外地质考察日记中可以看出，他于7月17日在新疆铁陨石搬运前到达现场，取得了详细的量测数据与实验样品。而从竺可桢先生1970年2~8月日记中也可以了解到他们对古环境与气候科学问题和 ¹⁴C 测年数据的关注。40年后的今天，在全球气候变暖及节能减排的背景下，我们看当时先辈科学家们的科学探讨，可以说是非常具有前瞻性的。研究科学家日记及野外记录仍然具有现实意义，是总结他们科学思想的重要第一手基础资料。对比性与关联性研究是一种有效的途经。

本文通过竺可桢与刘东生先生在中国“文革”期间的地学和古环境研究工作的一个片段，说明研究科学家野外考察记录本、日记、书信与科学技术发展史的重要关系。不但可以澄清一些模糊的未知问题，对未来的科学研究工作和研究科学家思想也有重要的启迪作用。

值得欣慰的是，改革开放的30年来，我国科学家在第四纪及古气候研究领域取得了一系列的重要科学成果，在国际上获得了重要的学术地位。而我国实施的嫦娥探月计划与行星探测器研究也正在蓬勃开展。谨以此文，告慰科学前辈，并纪念竺可桢先生诞辰125周年。

致谢 宋云华老师、孙继敏研究员对文章初稿提出了修改意见，特此表示衷心感谢。

1 Hoba，纳米比亚，66 吨(1920)

2 Campo del Cielo，阿根廷，37 吨(1969)

3 Cape York，格陵兰岛，30.875 吨(1894)

4 Armanty(银骆驼)，中国新疆，28.0 吨(1898)

5 Bacubirito，墨西哥，22.0 吨(1863)

6 Cape York(Agpalilik)，格陵兰岛，20.1 吨(1963)

7 Mbosi，坦桑尼亚，16.0 吨(1930)

8 Campo del Cielo，阿根廷，14.850 吨(2005)

9 Willamette，美国，14.140 吨(1902)

10 Chupaderos I，墨西哥，14.114 吨(1852)