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18世紀中葉以後的英國，隆隆的朵器聲震醒了沉睡的大地，在產業革命這個被人們稱為「第二次浪潮」的推動下，英國的工業生產正發生著日新月異的變化。蒸汽機和紡紗機的問世，使生產力成倍成倍地增長，英倫三島到處是煙囪林立，一個個新興的工業城市拔地而起。為了適應新興工業的崛起，開山、找礦、築路和興修水利的大軍在漫山遍野擺開了戰場，一向平靜的山村，頓時也沸騰起來了。生產的發展推動了科學的進步。作為「第二次浪潮」的直接產物，是一大批近代科學的脫穎而出，而帶有泥土氣息的、與生產密切相關的地質學，也「在骯髒的和灰塵滿地的採礦業中成長起來」逐步走上獨立發展的道路。英國著名地質學家賴爾（C．Lyell，1797－1857）曾經指出：從18世紀初開始，地質研究的三個主要部門（礦物學、地層學、古生物學）的進步，是由歐洲三個國家潹潹德國、英國、法國促成的。關於礦物的研究，無疑是起源於德國，水成學派的首領魏爾納（A．G．Werner，1749－1817）為此作出了貢獻。而在地層和古生物方面的研究，則主要應歸功於英國和法國的科學家史密斯（W．Smith，1769－1839）、居維葉（G．Cuvier，1769－1832）和布朗雅爾（A．Brongniart，1770－1847）。特別是英國的史密斯（W．Smith，1769－1839）可以稱得上是當時地質學的一個重要分支……生物地層學的創始人和先驅。 史密斯是一位自學成才，砥礪成器的科學家。1769年，他出生在牛津徹其爾的一個農民家庭，自幼喪父，家境十分貧寒。人窮志不窮。幼年的不幸和家庭的貧困，不但沒有成為史密斯前進道路上的包袱，反而成了激勵他前進的動力。儘管他少年時代僅在自己的家鄉受過簡單的初等教育，但是，他堅持自學，酷愛大自然，對記錄地質歷史的化石有著濃厚的興趣。並且在15歲時就走上了社會，當上了一名土地測量員的助手——標尺工，從而開始了這位「產業革命取得輝煌成果時期的新型科學家」的特殊的一生。 標尺工，這是一個苦差使，不分酷日寒暑終年奔波在山林曠野之間，沐浴在風雪雨露之中。艱苦的測量生活，不僅沒有使史密斯後退，反而越干越有勁。他以苦為樂，把大自然看作是不可多得的大課堂，貪婪地汲取著從書本上得不到的知識。由於史密斯嚴於職守，刻苦學習，勤於思考，善於發現，很快就被提拔為地地測量員，並直接參加了開鑿運河、修築道路的測量工作。開山、挖河，常常能看到平時看不到的新鮮剖面。在新開的沉積岩層中，往往能發現各類化石。對於刻苦好學的史密斯來說，這一層層的沉積岩層宛如是自然之書中的頁頁篇章，而鑲嵌在地層中的姿態萬千的化石酷似書中散發著油墨清香的文字，強烈地吸引著他。史密斯的業餘時間幾乎全泡在運河或是礦山工地新開挖的岩石剖面上了。他認真地觀察地層的巖性、結構，仔細測量它的厚度，小心翼翼地採挖、搜集埋藏在地層深處的化石，並一一地記在本子上，有時甚至到了廢寢忘食，樂而忘歸的程度。到了夜間，史密斯又孜孜不倦地學習有關著作，帶著白天所看到的現象和發現的問題到科學著作中導求答案。見多識廣。久而久之，史密斯關於地層和化石方面的知識豐富起來了，這個標尺工出身的工程師漸漸成了工人心中的「權威」，他們常常圍攏在史密斯的周圍，問這問那。不少工人在史密斯的熏陶下，也懂得不少有關地層和化石方面的知識。當他們在開挖地層中碰到什麼新鮮奇物之處，也往往首先告訴史密斯，這樣就為史密斯能夠觀察到更多更好的地層剖面創造了條件。 一次，史密斯的測量隊在英國南部某一礦山采煤，在當時地質勘探還處於相當落後的情況下，對地下煤層分佈的狀況尚缺乏規律性的認識，因此，采煤全憑經驗，有時還要碰運氣。礦工們很自然地和史密斯談起如何掌握煤層分佈規律的問題。那知史密斯早已是這個問題的有心人。每當發現新的煤層時，就要進行測量。史密斯就抓住時機，在測量之後，仔細觀察煤層的圍巖和上下地層的特徵。經過數以百計的觀測和反覆比較分析，史密斯終於找到了煤層分佈的一些規律。他發現煤層往往和含有植物化石較多的某些地層有聯繫，因此，可以把含有某些特定植物化石的地層作為找煤的依據。他把自己的這一認識告訴了礦工，礦工們在采煤實踐中加以應用，竟然百試百靈。辛勤的勞動開出了豐碩的科學之花。礦工們高興，史密斯則更高興。這一良好的開端激勵著史密斯在地層和古生物這個必然王國裡繼續深入地探索著。春華秋實，寒暑更迭。經過12年的野外豐富實踐，史密斯對化石和地層的認識更加深化了。他總結多年搜集的資料發現：相鄰地層所含有的化石一般都比較近似；相反，隔開很遠的地層含有的化石就極不相同了。由此得到啟示，他想，是否可以把含有相同化石的地層看作是同一時期形成的呢？看來這一尚未被當時地質學界的著名學者、權威知曉的問題，由一個年僅27歲的青年土地測量員發現了，這就是後來震動英國地質學界的、「化石層序律」的雛型。 為了順利地進行地層對比，史密斯又花了整整3年的時間把不同地區、不同時代的地層中發掘的化石，精心地加以整理，找出不同地層中特有的化石群落，作為地層對比的標誌。有了這個識別標誌，不管是在高山或是海濱，也不管地層的巖性有多大的變化，只要它們含有相同的化石群落，就可以斷定他們是同一時代的產物。1799年，年方三十的史密斯根據他多年積累的資料，編繪了「英國沉積地層表」。這是世界上第一張最有系統的地層表。有了它，酷似人們掌握了打開地層之謎的金鑰匙，英倫三島的沉積地層如何分層，相互重疊翻轉褶曲的地層孰後的問題迎刃而解了；地質師、工人找礦開礦的盲目性減少了，效益大大提高了。然而，儘管這張珍貴的手抄地層表在實踐中得到廣泛的應用，但是，它並沒有得到應有的重視。這張至今看來仍有很高科學價值的英國地層表，被禁錮在這個彈丸之地，延誤了20年才得以正式出版。 史密斯編繪的「英國地層表」被埋沒20年之久，當然和當時的英國社會有關。在等級森嚴的資產階級統治下，一個出身卑賤、默默無聞的測量人員的發現在很多人的心目中是不值一提的。然而，它所以不被重視的另一個直接原因，是這一成果被一個不學無術的牧師約瑟夫．泰烏謝德竊取了。 史密斯不僅是一個學術上很有見地的青年，而且在學術問題上也是一個毫無私心的人。他所知道的，只要有人有所求，他都毫無保留地告訴別人。一天史密斯和他的朋友在一間咖啡店裡閒聊，無意中談論起地層如何劃分的問題。史密斯就滔滔不絕地把自己多年觀察的心得和盤托出告訴自己的朋友。真是言者無心，聽者有意。史密斯的一席長談，被鄰座的牧師約瑟夫．泰烏謝德聽到了。這個沽名釣譽、刁鑽狡猾的牧師走了過來，笑容可掬地請求史密斯把剛才講的內容重述一遍。史密斯是個純潔的青年，他哪裡知道面前向他求教的牧師心懷叵測，就一五一十地重敘了一遍。牧師聽後，滿意地走了。不久，泰烏謝德就以自己的名字把史密斯的發現向英國地質學界公佈了，結果轟動了學術界，泰烏謝德以欺騙的手段贏得了1807年創立的英國地質學會名譽會員的桂冠。當時英國地質學界只知道泰烏謝德在地層和化石的研究方面做出了貢獻，而真正的發明者史密斯卻鮮為為知，被排斥在科學殿堂之外。英國歷史學家伍德華德在評述這段歷史時深為不平，他說：「遺憾！英國地質學會的名譽會員中，找不到英國地質之父的史密斯，而名單中卻有牧師約瑟夫．泰烏謝德」。這不能不說是對歷史的嘲弄。 然而，史密斯卻視發展地質事業重於個人的榮譽，他仍然以驚人的毅力和堅韌不拔的精神繼續深入地進行調查，甚至在經濟極度困難的情況下，徒步走南闖北。1813－1815年，史密斯根據自己多年實地調查積累的資料，完成了英格蘭、威爾士和一部分蘇格蘭的地質圖，這又是世界上第一幅地質圖。1816年史密斯在李卡遜和唐斯德（兩人是精通化石和研究自然歷史的學者）的鼓勵和幫助下，寫出了《根據有機體化石所鑒定的地層》這部唯一專著。這在當時地質學界理論和實踐明顯分家的情況下，尤其難能可貴。正是在這部著作中，史密斯系統地闡述了自己關於化石和地層間相互關係的基本觀點。他在這本書的序言中寫道：「有機體化石及其產地，可以被所有的人，甚至不識字的人，所認識，而這些化石則為認識土壤和土壤以下的地層從各方面提供了很好的線索」。在這本書中他還寫道：「一切地層都是在海底沉積的，每一層都含有它形成期間的海生動物遺體。因此，每一地層都含有它特有的化石，大多數情況下，根據這些化石就能確定不同地點的地層是在同時形成的問題」。這些簡明扼要的論述奠定了「生物地層學」的基本思想。後來，史密斯的這些思想傳到了法國，並得到了繼承和發展。法國學者根據對巴黎盆地的調查，進一步完善了史密斯的思想。生物學家布朗雅爾提出了「標準化石」的概念以代替史密斯的化石組合，從而簡化了對比地層的方法，古脊推動物學家居維葉「器官相關定律」的發現，更把化石的研究推進到一個新的水平。人們只要在地層中找到一小塊化石碎片，就可以根據「器官相關定律」進行復原，確定其為何種種屬，從而為正確地劃分地層提供了科學根據。由史密斯首創的利用生物化石確定地層層序的方法，至今仍為廣大地質工作者使用著，它已成為填繪地質圖、找礦和地質勘探的有力武器，從這裡更可以看出史密斯的偉大貢獻和在科學史上的地位了。 1819－1824年間，史密斯雖然已經脫離了實際的地質調查工作，但是，他仍潛心於科學，積極從事地質研究工作，依靠他豐富的實踐經驗和佔有的詳盡資料，又公佈了6張地質剖面圖和英國21個縣的地質圖。在這些圖中，不僅記錄了成分不同的岩石，而且還註明不同年代的各種岩石的分佈狀況，真可以稱得上是第一批具有很高科學價值的地質圖和地質剖面圖。 由於史密期孜孜不倦的努力和在地質學、特別是在地層學方面的卓越貢獻，終於取得了地質學界的承認。1831年2月11日倫敦地質學會隆重舉行集會，授於史密斯以沃拉斯頓獎章。就是在這次授獎儀式上，倫敦地質學會會長塞治維克（AdamSedg-wick，1785－1873）對史密斯的偉大功績倍加讚揚，稱他是「英國地質學之父」。歷史的裁決終於為史密斯恢復了榮譽，也是對竊取他人成果，騙取英國地質學會名譽會員桂冠的學術騙子約瑟夫．泰烏謝德的無情鞭笞和辛辣嘲諷。可惜的是，長期奔波辛勞和極為艱苦的生活，損害了史密斯的健康。1839年，一生獻給地質事業清貧出身的地質學家史密斯在歐贊浦通死於貧困之中。史密斯離開人世已經一百多年了，他的光輝業績卻永遠值得人們懷念。他那謙遜好學毫無私心的治學態度和作風也永遠值得後人學習。就是在那次授獎大會上，他把凝聚著自己多年心血繪製的地質圖和英國地層表無償地贈給了倫敦地質學會。這些圖表都還被倫敦地質學會保存著，成為地質學史上的珍貴資料和史密斯豐功偉績的有力見證。但是，歷史的教訓也永遠值得人們記取：埋沒、甚至壓制小人物的科學成就，貽誤科學的成績，是眾人所不能容許的罪過；至於把別人的科學成果竊為已有，不勞而獲，更是一種可恥行為。 ------------------ 亦凡公益圖書館掃校 |
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