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18世纪中叶以后的英国，隆隆的朵器声震醒了沉睡的大地，在产业革命这个被人们称为“第二次浪潮”的推动下，英国的工业生产正发生着日新月异的变化。蒸汽机和纺纱机的问世，使生产力成倍成倍地增长，英伦三岛到处是烟囱林立，一个个新兴的工业城市拔地而起。为了适应新兴工业的崛起，开山、找矿、筑路和兴修水利的大军在漫山遍野摆开了战场，一向平静的山村，顿时也沸腾起来了。生产的发展推动了科学的进步。作为“第二次浪潮”的直接产物，是一大批近代科学的脱颖而出，而带有泥土气息的、与生产密切相关的地质学，也“在肮脏的和灰尘满地的采矿业中成长起来”逐步走上独立发展的道路。英国著名地质学家赖尔（C．Lyell，1797－1857）曾经指出：从18世纪初开始，地质研究的三个主要部门（矿物学、地层学、古生物学）的进步，是由欧洲三个国家德国、英国、法国促成的。关于矿物的研究，无疑是起源于德国，水成学派的首领魏尔纳（A．G．Werner，1749－1817）为此作出了贡献。而在地层和古生物方面的研究，则主要应归功于英国和法国的科学家史密斯（W．Smith，1769－1839）、居维叶（G．Cuvier，1769－1832）和布朗雅尔（A．Brongniart，1770－1847）。特别是英国的史密斯（W．Smith，1769－1839）可以称得上是当时地质学的一个重要分支……生物地层学的创始人和先驱。 史密斯是一位自学成才，砥砺成器的科学家。1769年，他出生在牛津彻其尔的一个农民家庭，自幼丧父，家境十分贫寒。人穷志不穷。幼年的不幸和家庭的贫困，不但没有成为史密斯前进道路上的包袱，反而成了激励他前进的动力。尽管他少年时代仅在自己的家乡受过简单的初等教育，但是，他坚持自学，酷爱大自然，对记录地质历史的化石有着浓厚的兴趣。并且在15岁时就走上了社会，当上了一名土地测量员的助手——标尺工，从而开始了这位“产业革命取得辉煌成果时期的新型科学家”的特殊的一生。 标尺工，这是一个苦差使，不分酷日寒暑终年奔波在山林旷野之间，沐浴在风雪雨露之中。艰苦的测量生活，不仅没有使史密斯后退，反而越干越有劲。他以苦为乐，把大自然看作是不可多得的大课堂，贪婪地汲取着从书本上得不到的知识。由于史密斯严于职守，刻苦学习，勤于思考，善于发现，很快就被提拔为地地测量员，并直接参加了开凿运河、修筑道路的测量工作。开山、挖河，常常能看到平时看不到的新鲜剖面。在新开的沉积岩层中，往往能发现各类化石。对于刻苦好学的史密斯来说，这一层层的沉积岩层宛如是自然之书中的页页篇章，而镶嵌在地层中的姿态万千的化石酷似书中散发着油墨清香的文字，强烈地吸引着他。史密斯的业余时间几乎全泡在运河或是矿山工地新开挖的岩石剖面上了。他认真地观察地层的岩性、结构，仔细测量它的厚度，小心翼翼地采挖、搜集埋藏在地层深处的化石，并一一地记在本子上，有时甚至到了废寝忘食，乐而忘归的程度。到了夜间，史密斯又孜孜不倦地学习有关著作，带着白天所看到的现象和发现的问题到科学著作中导求答案。见多识广。久而久之，史密斯关于地层和化石方面的知识丰富起来了，这个标尺工出身的工程师渐渐成了工人心中的“权威”，他们常常围拢在史密斯的周围，问这问那。不少工人在史密斯的熏陶下，也懂得不少有关地层和化石方面的知识。当他们在开挖地层中碰到什么新鲜奇物之处，也往往首先告诉史密斯，这样就为史密斯能够观察到更多更好的地层剖面创造了条件。 一次，史密斯的测量队在英国南部某一矿山采煤，在当时地质勘探还处于相当落后的情况下，对地下煤层分布的状况尚缺乏规律性的认识，因此，采煤全凭经验，有时还要碰运气。矿工们很自然地和史密斯谈起如何掌握煤层分布规律的问题。那知史密斯早已是这个问题的有心人。每当发现新的煤层时，就要进行测量。史密斯就抓住时机，在测量之后，仔细观察煤层的围岩和上下地层的特征。经过数以百计的观测和反复比较分析，史密斯终于找到了煤层分布的一些规律。他发现煤层往往和含有植物化石较多的某些地层有联系，因此，可以把含有某些特定植物化石的地层作为找煤的依据。他把自己的这一认识告诉了矿工，矿工们在采煤实践中加以应用，竟然百试百灵。辛勤的劳动开出了丰硕的科学之花。矿工们高兴，史密斯则更高兴。这一良好的开端激励着史密斯在地层和古生物这个必然王国里继续深入地探索着。春华秋实，寒暑更迭。经过12年的野外丰富实践，史密斯对化石和地层的认识更加深化了。他总结多年搜集的资料发现：相邻地层所含有的化石一般都比较近似；相反，隔开很远的地层含有的化石就极不相同了。由此得到启示，他想，是否可以把含有相同化石的地层看作是同一时期形成的呢？看来这一尚未被当时地质学界的著名学者、权威知晓的问题，由一个年仅27岁的青年土地测量员发现了，这就是后来震动英国地质学界的、“化石层序律”的雏型。 为了顺利地进行地层对比，史密斯又花了整整3年的时间把不同地区、不同时代的地层中发掘的化石，精心地加以整理，找出不同地层中特有的化石群落，作为地层对比的标志。有了这个识别标志，不管是在高山或是海滨，也不管地层的岩性有多大的变化，只要它们含有相同的化石群落，就可以断定他们是同一时代的产物。1799年，年方三十的史密斯根据他多年积累的资料，编绘了“英国沉积地层表”。这是世界上第一张最有系统的地层表。有了它，酷似人们掌握了打开地层之谜的金钥匙，英伦三岛的沉积地层如何分层，相互重叠翻转褶曲的地层孰后的问题迎刃而解了；地质师、工人找矿开矿的盲目性减少了，效益大大提高了。然而，尽管这张珍贵的手抄地层表在实践中得到广泛的应用，但是，它并没有得到应有的重视。这张至今看来仍有很高科学价值的英国地层表，被禁锢在这个弹丸之地，延误了20年才得以正式出版。 史密斯编绘的“英国地层表”被埋没20年之久，当然和当时的英国社会有关。在等级森严的资产阶级统治下，一个出身卑贱、默默无闻的测量人员的发现在很多人的心目中是不值一提的。然而，它所以不被重视的另一个直接原因，是这一成果被一个不学无术的牧师约瑟夫．泰乌谢德窃取了。 史密斯不仅是一个学术上很有见地的青年，而且在学术问题上也是一个毫无私心的人。他所知道的，只要有人有所求，他都毫无保留地告诉别人。一天史密斯和他的朋友在一间咖啡店里闲聊，无意中谈论起地层如何划分的问题。史密斯就滔滔不绝地把自己多年观察的心得和盘托出告诉自己的朋友。真是言者无心，听者有意。史密斯的一席长谈，被邻座的牧师约瑟夫．泰乌谢德听到了。这个沽名钓誉、刁钻狡猾的牧师走了过来，笑容可掬地请求史密斯把刚才讲的内容重述一遍。史密斯是个纯洁的青年，他哪里知道面前向他求教的牧师心怀叵测，就一五一十地重叙了一遍。牧师听后，满意地走了。不久，泰乌谢德就以自己的名字把史密斯的发现向英国地质学界公布了，结果轰动了学术界，泰乌谢德以欺骗的手段赢得了1807年创立的英国地质学会名誉会员的桂冠。当时英国地质学界只知道泰乌谢德在地层和化石的研究方面做出了贡献，而真正的发明者史密斯却鲜为为知，被排斥在科学殿堂之外。英国历史学家伍德华德在评述这段历史时深为不平，他说：“遗憾！英国地质学会的名誉会员中，找不到英国地质之父的史密斯，而名单中却有牧师约瑟夫．泰乌谢德”。这不能不说是对历史的嘲弄。 然而，史密斯却视发展地质事业重于个人的荣誉，他仍然以惊人的毅力和坚韧不拔的精神继续深入地进行调查，甚至在经济极度困难的情况下，徒步走南闯北。1813－1815年，史密斯根据自己多年实地调查积累的资料，完成了英格兰、威尔士和一部分苏格兰的地质图，这又是世界上第一幅地质图。1816年史密斯在李卡逊和唐斯德（两人是精通化石和研究自然历史的学者）的鼓励和帮助下，写出了《根据有机体化石所鉴定的地层》这部唯一专著。这在当时地质学界理论和实践明显分家的情况下，尤其难能可贵。正是在这部著作中，史密斯系统地阐述了自己关于化石和地层间相互关系的基本观点。他在这本书的序言中写道：“有机体化石及其产地，可以被所有的人，甚至不识字的人，所认识，而这些化石则为认识土壤和土壤以下的地层从各方面提供了很好的线索”。在这本书中他还写道：“一切地层都是在海底沉积的，每一层都含有它形成期间的海生动物遗体。因此，每一地层都含有它特有的化石，大多数情况下，根据这些化石就能确定不同地点的地层是在同时形成的问题”。这些简明扼要的论述奠定了“生物地层学”的基本思想。后来，史密斯的这些思想传到了法国，并得到了继承和发展。法国学者根据对巴黎盆地的调查，进一步完善了史密斯的思想。生物学家布朗雅尔提出了“标准化石”的概念以代替史密斯的化石组合，从而简化了对比地层的方法，古脊推动物学家居维叶“器官相关定律”的发现，更把化石的研究推进到一个新的水平。人们只要在地层中找到一小块化石碎片，就可以根据“器官相关定律”进行复原，确定其为何种种属，从而为正确地划分地层提供了科学根据。由史密斯首创的利用生物化石确定地层层序的方法，至今仍为广大地质工作者使用着，它已成为填绘地质图、找矿和地质勘探的有力武器，从这里更可以看出史密斯的伟大贡献和在科学史上的地位了。 1819－1824年间，史密斯虽然已经脱离了实际的地质调查工作，但是，他仍潜心于科学，积极从事地质研究工作，依靠他丰富的实践经验和占有的详尽资料，又公布了6张地质剖面图和英国21个县的地质图。在这些图中，不仅记录了成分不同的岩石，而且还注明不同年代的各种岩石的分布状况，真可以称得上是第一批具有很高科学价值的地质图和地质剖面图。 由于史密期孜孜不倦的努力和在地质学、特别是在地层学方面的卓越贡献，终于取得了地质学界的承认。1831年2月11日伦敦地质学会隆重举行集会，授于史密斯以沃拉斯顿奖章。就是在这次授奖仪式上，伦敦地质学会会长塞治维克（AdamSedg-wick，1785－1873）对史密斯的伟大功绩倍加赞扬，称他是“英国地质学之父”。历史的裁决终于为史密斯恢复了荣誉，也是对窃取他人成果，骗取英国地质学会名誉会员桂冠的学术骗子约瑟夫．泰乌谢德的无情鞭笞和辛辣嘲讽。可惜的是，长期奔波辛劳和极为艰苦的生活，损害了史密斯的健康。1839年，一生献给地质事业清贫出身的地质学家史密斯在欧赞浦通死于贫困之中。史密斯离开人世已经一百多年了，他的光辉业绩却永远值得人们怀念。他那谦逊好学毫无私心的治学态度和作风也永远值得后人学习。就是在那次授奖大会上，他把凝聚着自己多年心血绘制的地质图和英国地层表无偿地赠给了伦敦地质学会。这些图表都还被伦敦地质学会保存着，成为地质学史上的珍贵资料和史密斯丰功伟绩的有力见证。但是，历史的教训也永远值得人们记取：埋没、甚至压制小人物的科学成就，贻误科学的成绩，是众人所不能容许的罪过；至于把别人的科学成果窃为已有，不劳而获，更是一种可耻行为。 ------------------ 亦凡公益图书馆扫校 |
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