高考历史各朝代知识点第097卷民国科技史.txt
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1、中国全史097/一百卷史仲文 胡晓林本卷提要 民国初期是中国科学技术走向近代的关键时期,中国的知识分子在短短的几十年间,在几乎所有的学科和技术部门建立和发展了中国近代科学技术,个别部门和个别项目已经达到当时的世界水平,这在中国科技史上无疑是十分重要的时期。 本书试图用简练的方式,从历史条件、科研机构的创建、科研社团的发展,以及从地学、气象、天文、物理、化学、数学、生物、农学、建筑、工程技术的建立与发展历史中,全面描述这一历史时期中国科技的面貌,说明只要具备发展近代科技的条件,中国人民完全有能力发展自己的科技事业,对全人类做出应有的贡献。 一、民国科技概述(一)世纪之交的近代科学技术革命从19世
2、纪起,西方的科学技术发生了一次巨大的飞跃。在物理学方面,19世纪中叶发现并证实了能量的转化与守恒定律,从而明确了物质和运动的不灭原理,用实验确立了各种运动形式相互转化的当量关系,为自然界物质的统一性和多样性提供了科学的证明。由于它的普遍性,这一规律被称做自然界的伟大的运动定律。1869年,门捷列夫(1834-1907年)元素周期律的发现,揭示了各种元素之间的内在联系,显示了元素性质由量变到质变的过程,以及化学性质改变的周期性。19世纪还创立了有机化学。布特列洛夫等人提出有机结构论,从而把分散的有机化学现象综合为系统的有机化学,成为近代化学的里程碑。在生物学方面,1838年施来登发现细胞是生物的
3、基本单元,认识到一切有机体都是从单一细胞开始逐步发育而成的。在地质学方面,赖尔(1797-1875年)在19世纪30年代提出地质进化的渐变论,认为水、火山以及地震等自然力改变着地球的面貌,引起地壳的沉降与上升,第一次把理性带进地质学。达尔文(1809-1882年)综合了当时生物学、地质学、地理学的成就创立了进化论,他用自然选择原理解释物种的起源和生物的进化,证明了在自然选择和生存竞争作用下,生物如何从单细胞发展成多细胞,从低级生物发展成为高级生物,直至人类的产生。达尔文第一次把生物学放在完全科学的基础上,确定了物种的变异性和继承性。进化论不仅对近代生物学,同时对中国的社会思想产生了巨大的影响,
4、它与细胞的发现、能量转化与守恒定律并称为19世纪自然科学的三大发现。19世纪70年代以后,古典物理学达到了高峰,却由于物理学实验的三大发现而面临危机。首先电子的发现粉碎了原子不可分的观念;X光与天然放射性的发现又从根本上动摇了机械原子观,从此打开了原子核的大门。在这一形势下,古典物理学的质量守恒定律、能量守恒定律、运动定律等等都面临着严峻的考验,从而引发了一场深刻的物理学革命,成为近代科学技术的先声。 1905年爱因斯坦(1879-1955年)创立了狭义相对论,指出时间、空间、质量具有相对意义,批判了牛顿力学的绝对时空观;导出了质量能量关系公式,使古典物理学的质量守恒和能量守恒受到动摇,代之以
5、新的质能守恒定律。当多数人还未完全接受新理论的时候,他又把相对原理推广到加速运动的坐标系中,创立了广义相对论,得出时空会由于物质的引力而弯曲的结论。这一结论在1919年的日全蚀观测中得到验证,观测到的恒星光线偏转角度与爱因斯坦事前的计算相吻合。从此广义相对论把20世纪的物理学引导到高速运动的、无限的宇观世界中。 1900年物理学家普朗克(1858-1947年)提出了能量子的概念,量子论从此得到发展。1924年,德布罗意(1892年-)提出了波粒二象性,即认为任何一个粒子既具有粒子性质,又具有波动性质。这一革命性的观念为量子力学奠定了基础。以后薛定谔(1887-1961年)和海森堡(1901-1
6、976年) 恩格斯:自然辩证法,人民出版社1984年10月版,第28页。 在20年代里给出了不同形式的量子力学方程,把不表现相对论效应的所有现象都概括在内。1928年,狄拉克(1902年-)开创了相对论量子力学的研究,并预言反粒子的存在。到本世纪30年代,量子力学形成了完整的体系,从根本上改变了只承认连续性观念和机械力学决定论的古典物理学观念。量子力学和相对论成为近、现代物理学的两大支柱。 物理学革命也深入到核化学和结构化学领域。本世纪20年代,人们证明了元素的周期性取决于核内的电荷数,核外的电子则依量子力学规律按一定壳层分布。人们还提出了电价键、共价键理论,并开创了结构化学的新分支。在研究天
7、然橡胶和纤维素分子结构时,人们发现了具有链状结构含分子量很高的大分子,后来卡罗泽斯合成了分子量高达2万左右的高分子纤维。30年代,化学家们提出了长键结构理论,建立了高分子的结构模型。高分子材料的出现为20世纪人类社会带来了巨大财富。 世纪之交,由于化学向生物学的渗透,开拓了研究生物体内分子变化的新方向,于是诞生了化学生物学。1900年由于孟德尔定律的重新发现,遗传学成为生物学的一门新学科。1926年摩尔根(1852-1936年)提出基因论,认为遗传的各种性状是由细胞核内的染色体的基因控制的。薛定谔把量子力学引入到生物学,他提出所谓遗传密码的概念。1944年,人们证明脱氧核糖核酸(DNA)是遗传
8、性状的化学和物理基础,直到50年代才进一步证实DNA就是遗传信息的载体。 19世纪末,电学的进步引发了以电力应用力核心的第二次工业革命。 1885年特斯拉提出了旋转磁场的概念,奠定了交流电机的基础。1888年,他成功地建成第一个交流电系统。两年后出现了三相变压器,不久又完成了远距离输送交流电工程试验。到20世纪初,西方开始形成交流输电网。于是电力逐步取代了蒸汽动力,实现了工业技术文明的划时代变化。 内燃机是近代工业的另一项重大发明。1863年雷诺(1822-1900年)发明煤气机;1876年奥托(1832-1891年)发明第一台4冲程煤气机,取得了内燃机研究的突破。1892年狄塞尔(1858-
9、1913年)制成了柴油机。到本世纪20年代内燃机已广泛应用于工业、交通等领域,使近代文明发生了深刻变化。 冶金工业和建筑工业也取得了突破性进展。19世纪50、60年代,先后发明了转炉炼钢和平炉炼钢,1900年发明电弧炉炼钢,冶金工业由此发生了根本变化。钢筋混凝土的使用使高层建筑和大型建筑相继出现,标志着近代建筑业的开始。 有机合成工业在19世纪末有了很大的发展,利用煤焦油、石油等原料,合成了漆料、药品、香料、炸药等产品,进而发展到高分子的合成,形成人造橡胶工业等等。 近代科学技术的发展,使得自身日益庞杂,学科间的合作日趋密切,古典科学的分离式的、作坊式的研究不再适应新的要求,于是出现了以进行发
10、明创造为目的的实验研究机构;出现了以国家财政支持的国立研究机构;公司和垄断财团也设立了私营研究单位。这样近代科技成为一种重要的社会化活动。例如美国发明家爱迪生(1847-1931年)利用证券电报公司的4万美元在1876年建立实验室,他雇用了科学家、工程师、工匠、行政人员近百人,彼此分工合作,很有成效。到1910年,该室共产生1328项专利。后来这一实验室发展成规模更大的美国通用电气公司研究所。 近代科学技术表现为一种强大的生产力。例如20世纪电气化的实现,依赖于物理学家们对电学的研究与发现。有机化学工业的迅速发展是由于19世纪末有机化学理论的建立和高分子化学实验研究的进步。同样地,平炉炼钢、转
11、炉炼钢、电炉炼钢的发明是工程师们得力于近代化学和近代物理学理论的指导,社会才可能进入钢铁的时代。科学走出了实验室成为技术发明的依据和指南,而新技术使生产飞速发展。这样,科学家和工程师们作为近代科技文明的核心力量,作为社会生产的推动者为各工业国家普遍重视。 在古代,各国的科学家之间信息难通,往往在不同的时间和地点对同一问题进行研究。1726年,伏尔泰到伦敦才知道有牛顿和洛克的哲学;19世纪20年代英国人才知道拉普拉斯和拉格朗日建立了分析力学。这些都说明,古典科学具有很强的地域性和民族性。19世纪以来,西方各国加强了科技交流,大大促进了科技的发展。例如1820年丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应,消息
12、很快传到法国,启发安培提出了计算通电导线在磁场中受力的公式和分子电流假说,他的同胞毕奥和萨伐尔归纳出电流元的磁力定律。于是一个重要的现象便很快上升为理论。接着英国的法拉第作了电磁旋转实验,并最终发现了电磁感应定律等等。科学技术由于相互交流而加速发展着,从而影响到社会的发展。当科学技术超越了国界、种族和阶级的局限,成为人类共同财富时,科技自身也就具有了国际性。在这一意义上近代科学技术没有国界。 科学的分科无疑是一大进步。19世纪以前,人们曾采用树枝形的系谱来描述科学系统的结构。19世纪中期以后,又出现了跨学科的综合性研究,如能量守恒定律、进化论等。世纪之交各学科更加强了相互联系和彼此渗透,既高度
13、分化又体现了高度综合,产生了一批综合性的学科,如物理化学、分子生物学等等。这些新学科既以特定的客体为研究对象,又采用其他学科的理论和方法,从而形成了新的特色。 民国之初,大批中国留学生远涉重洋放眼世界之时,他们所见到所接触到的正是如此生机勃勃的世界科学技术。 (二)中国传统研究形式的终结我国传统科技落后于西方应始于明代。16世纪下半叶耶稣会教士来华传教,同时带来了西方的科学技术知识。1773年,罗马教皇解散了耶稣会;清王朝实行了闭关自守的政策,西方科技的传入遂告一段落。这期间的封建统治者对西方的科学技术曾给予不同程度的重视。在天文、数学和大地测量方面收到极大成效。 清中叶推行文化专制和闭关自守
14、政策,封闭了中国科学技术与外界交流的门路。19世纪60年代至90年代的洋务运动时期,西方的科学技术开始大量传入中国,翻译了一批西方近代科技书籍,兴建了一批近代厂矿。但是中国并没有建立起近代科学技术,工矿的工程技术人员也都是外国人。到洋务运动破产时,中国的科学技术已落后西方400年。 面对这种局面,中国的知识分子是怎样一种心态呢?一些守旧的封建文人坚决反对向西方学习,例如阮元(1764-1849年)攻击哥白尼学说,认为离经叛道,不可为训。洋务运动的倡导者张之洞提出中学为体,西学为用,一些知识分子也极力拥护。只有少数先进的知识分子如李善兰(1811-1882年)、徐寿(1818-1884年)等人开
15、始接受西方的科技学术思想,把主要精力转移到翻译介绍西方科技著作工作中。例如李善兰曾继承了中国传统数学研究方法,创造了尖锥术,实际上得到了有关定积分的公式。鸦片战争后,他转而与伟烈亚力(英人)合作翻译科技书籍,直到去世。到19世纪末用传统方法研究数学的人几乎绝迹。19世纪中叶,邹伯奇(1819-1869年)和郑复光(1780-1853年)对光学进行研究,从他们的著作中可以看出西方光学理论的深刻影响。中国传统科技的急剧衰落、西方科技的涌入,加上科举制的桎梏造成国内科技人才奇缺。例如同文馆在1884年聘西人教习28人,中国教习4人,只有李善兰是科技教习。清末,中国在列强侵略下沦为半殖民地社会,一方面
16、传统科技研究几近绝迹,另一方面封建文化的桎梏使得大部分知识分子没有机会系统接受西方科技文化,而少数有成就的学者则忙于译书。可以说,这一时期不具备建立与发展中国近代科技的条件。中国传统科技落后于西方近代科技是有其深刻的社会原因与自身原因的。 恩格斯指出:如果说,在中世纪的黑夜之后,科学以预料不到的力量一下子重新兴起,并且以神奇的高速发展起来,那么,我们要再次把这个奇迹归功于生产。中国封建社会长期推行重农抑商的政策,对商业和手工业尽力压制和掠夺,造成了一种自给自足的封闭型经济,结果新生的资本主义生产方式一再遭到扼杀,社会生产被抑制,人们不会为发展生产对科学技术提出各种迫切要求,科学技术的发展必然失
17、去根本动力。 与西欧那种贵族-军事封建主义不同,中国的封建社会是高度中央集权的官僚统治。这种制度便于在全国范围推行独尊儒术,废黜百家,以至重视研究自然现象的墨家在汉朝就不能持续下去。封建官僚重视的是治人,而不是对自然的征服,他们极端歧视研究科学技术的知识分子和工匠,视巫、医、乐师、百工之流,君子不齿。对于有独立思想的知识分子加以 吴祖德:商品经济冲击下的都市节日;欧粤:上海市郊岁时信仰习俗调查,皆见中国民间文化第五集,学林出版社1992年版。 严酷的迫害与摧残。另一方面,又利用功名利禄,诱使大批知识分子钻研儒家经典,利用科举制和八股文铺就了升官的阶梯,这样的威逼和利诱使知识分子步入仕途,形成了
18、文人官僚制度。这些封建文人自幼就受着重人文轻自然、重伦理轻科学、尚空谈轻实践的思想教育,哪里会留心于自然科学的研究。封建官僚制度长期形成官本位的思想,以官阶作为衡量价值的标准,以治人为出人头地。而从事科学和技术的人是受治于人的。这种思想的流毒也延续到近代。 中国的传统科技就其基本特征来说是偏重于应用的经验的科学,它似乎在内部缺少一种向更抽象更精密的理论转化的力量。爱因斯坦论及这一点时说道:西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础,那就是:希腊哲学家发明的形式逻辑体系(在欧几里得几何学中)以及通过系统的实验发现有可能找出的因果关系(在文艺复兴时期)。在我看来,中国的贤哲没有走上这两步。中国缺少形式
19、逻辑体系是因为重视逻辑研究的墨家受到抑制,而儒家没有科学求证的要求,因为他们要了解的只是他们自己,要驾驭的也是自己,因此中国不能像欧洲那样发展出自然哲学。同样地,中国没有发展运用分析的方法,即从简单组元的研究来说明复杂现象的机制。中国的学者多以阴阳五行和模糊的理气说为基础,强调整体的复杂性,却忽略了事物的本质和内在联系。 中国的传统科技受道家思想影响。道家注重观察自然,但道家主张无为,对自然也不加作为。这种思想和近代的科学实验是相矛盾的。墨家重视自然却又夸大了感觉和经验。所有这些影响导致中国古代科技没能发展到定量的实验研究,而加重了经验科学的倾向。 由于缺少与西方科学的广泛交流,中国古代科学也
20、出现了偏颇,例如数学重视代数而忽视几何,天文学重视观测而忽视建立宇宙理论,物理学重视场(即元气)而忽视原子论等等。而当传教士带来了西方科学时,因循守旧的儒家学者又认为这一切在中国古已有之。 清王朝覆没前后,大批中国知识分子远涉重洋到西方直接汲取近代科技的营养,学会了发展近代科技的技能,才有可能重建中国近代科技,同时也必然导致了传统科技文化的终结。 万全县志,1934年铅印本。 (三)民国时期近代科技的建立晚清,人们逐渐看到,单单搬用西方先进技术还不行,还必须同时改良社会制度,兴办科学事业,开展科学研究工作。康有为在百日维新中,首次创议奖励科学技术的发明创造。严复大力宣传物竞天择,适者生存的进化
21、思想,力图唤醒国人的危机感。他驳斥把科技当作末业的旧观念,指出其曰政本而艺末也,滋所谓颠倒错弄者矣。且所谓艺者,非指科学乎?名、数、质、力四者皆科学也。他们起到了唤醒国民重视科学的启蒙作用。辛亥革命以后,大批留学生陆续回国,其中大多数人朝气蓬勃,年青有为,热心发展祖国的科学事业。他们大力宣传科学的伟大力量,传播当时西方最新的科学知识。面对当时混乱的政治局面,他们喊出科学救国、实业救国的口号,并且身体力行,在民国初年的中国青年知识分子和学生中形成一股新的思潮。 中国人民真正认识到科学的重要性是由于新文化运动的兴起。民国初在思想领域占统治地位的仍是封建思想,袁世凯在称帝之前还曾通令全国恢复尊孔读经
22、。1915年,新青年杂志首先发起了冲决封建精神网罗的斗争,并形成了新文化运动。这场运动的倡导者们高举起科学和民主的旗帜,要以此救治中国政治上、道德上、学术上、思想上一切黑暗。于是在很短的时间里,讲民主,倡科学的风气席卷全国,为中国近代科学的创建和发展奠定了思想基础。 科举制是中国封建社会培养官僚的教育制度,也是培养、承继儒学人才的教育制度。1905年,清政府明令取消科举制,并着手办新式学堂。1900年又大批派遣留学生赴西方学习科学技术。到1906年,留学生总人数不下几万人。辛亥革命后,孙中山在南京成立临时政府,下设教育部,任命著名教育家蔡元培为教育总长。随后由教育部公布了一系列法令,在全国实行
23、教育改革。新的教育宗旨取消了忠君、尊孔的封建指导思想,突出了公民道德训练和知识技能的教育。规定大学分为:文、理、法、商、医、农、工等科,并以文、理为主。留学生回国对近代教育起了重要的推动作用,他们通过在新式学校里讲授近代科学技术和从事有关的研究工作,不仅把新的科学知识传入中国,而且为该学科培养了一批批科技人才。因此近代教育体制实质上成了近代科学的摇篮。没有这样的教育体制的支持,建立和发展中国近代科技是不可想象的。 近代科学技术的复杂性和日益庞杂的研究规模,决定了科学技术不再是少数学者书斋里的附属品,也不再是工匠作坊里的发明创造。它需要许多学者、工程师、熟练工人有组织地分工协作,依一定计划开展研
24、究。这需要国家和大公司、企业的长期投资,需要有专门的研究组织和机构予以支持。自民国初年起,一些先进的知识分子就向社会大声疾呼筹建研究机构,并收到了成效。1912年,地质学家章鸿钊首先呼吁成立地质调查所;同年高鲁着手筹办中央观象台;1928年,在著名教育家蔡元培等人的努力下成立了中央研究院,随后北平研究院及各研究所也相继成立,此外还有几所民办研究机构也相继成立。研究院所的成立是中国科技史上具有划时代意义的大事,它表 周培源:六十年来的中国科学,红旗1979年第6期。 娄子匡:新年风俗志,商务印书馆1935年版,第74-79页。 明中国已经形成了一支专业科技队伍,他们是建立和发展中国近代科技事业的
25、中坚,是复兴中国科技的保障。 留学生们在本世纪初将西方的学会组织移植到中国,以便加强学术交流,推动学科的发展。当某一学科形成一定规模、具备一定专业水平的时候,同行间便组织起来,相互切磋和交流学术,这时往往由学科的带头人发起,联络各地同行组成学会,所以学会的成立被视为学科建立的标志。我国第一个近代专业学会是1909年创立的地学会。然而早期影响较大的学会组织是由一群留美学生发起组织的中国科学社。此后的学会都遵循着大致相同的组织方式和活动形式,即制定了指导性的文件社章,规定了各类成员的专业标准。在组织上设置理事会、评议会及办事机构。规定了理事长、各理事的职权范围及任期,重大决策由理事会或评议会民主议
26、决。这样就从根本上避免了封建专制遗留下的影响。活动方式以举办年会为主,也涉及其他的活动如科普活动、设图书馆等。学会还负责本专业刊物及图书的出版工作等等。近代学会的建立加强了中国近代科技工作者之间的交流,卓有成效地推动了学术的发展,沟通了中外学术的定期交流,使得以往耳目闭塞、闭门造车的局面得以扭转,也有利于中国近代科技汇入世界科技发展的大潮。 在1914至1918年的第一次世界大战期间,西方列强忙于相互掠夺、相互残杀,战争引起了西方的经济危机,使得生产下降。这样英、德、法、俄诸国无暇东顾,对华产品输出一时下降很多,为中国民族工业的发展提供了一个很好的机遇。据统计,1919年全国新建近代工矿企业多
27、达470个,发展速度远远超过以往。同时美、日两国加速在华投资,兴办企业,新型工矿企业的建立刺激了民国社会对科学技术人员的需求,也刺激了实业家对科研成果转化为商品的需求,这些都促成了民国初期发展近代科学的有利条件,并在30年代达到科技发展的高潮。 如果说西方的科学技术自明末开始传入中国,然而至清末,中国的学者并没有具备研究与发展近代科技的力量。那么,当世纪之交西方的科学技术发生革命性变化的时候,中国社会也出现了推翻封建制度、民族工商业得以发展的变化。中国近代科学技术因此获得了生存和发展的条件。自1912年至1937年间,不过25年的时间,各种学会组织达到110多个(不包括医学部分),涉及到近代科
28、学技术的广大领域。某些学科如地质学、气象学、物理学等在个别领域中曾取得了一批具有当时国际先进水平的成果。在工程技术方面,可以仿造万吨级轮船、较先进的飞机、汽车、各种机床。中国的工程师们已经掌握了运用钢筋混凝土建筑高层建筑的技术,建成了具有国际水平的钱塘江大桥。中国近代科学技术在这一时期得到建立与发展,并大大缩短了我国科技落后西方的差距。这一时期无疑在中国科技史上具有特殊的意义。 1937年爆发的抗日战争,对于幼弱的中国近代科学技术是一场大的灾难,重要的仪器设备在战争中遭到破坏,刚刚建立起来的科研体制被打乱,许多学科的发展几乎停顿。这种局面直到1949年也没有得到扭转。 二、中央研究院的建立和发
29、展(一)中央研究院的建立辛亥革命后,向西方学习仍是当时中国社会的一个不断发展的思潮。一批批先进的知识分子怀着振兴中华的理想去西方寻求真理,寻求先进的科学和技术。与上个世纪不同的是,人们认识到单靠零星的近代科学知识和少数的译本是远远不够的,只有亲身去西方接受近代教育,才能全面地、有效地汲取西方科学文化。 民国初年,就在大批青年知识分子出国留学的同时,一些早年留学并学有所成的中国学者,为了开创在国内开展近代科学研究的条件,正在积极地组织科研团体,筹建研究机构。1912年,中国近代地质学的开拓者章鸿钊就在中华地质调查私议一文中呼吁专设地质调查所以为经营之基。几经努力,终于在1913年成立了中国近代第
30、一个科研机构-地质研究所。地质研究所在当时仅是一所培训地质人才的学校。1916年,待学员结业便停办,所有学员连同教员转到地质调查所工作。这个地质调查所初期属工商部管辖,后改属工矿部,1930年隶属实业部。这样,地质调查所由于得到上述政府部门的支持才得以生存和发展。它为后来建立的各种科研机构开创了先例。 1914年,任鸿隽、赵元任、杨杏佛等一批留美学生,鉴于欧美各国的学者往往结成组织以便交流学术、发展科学的经验,决定发起并组织中国科学社。1918年,中国科学社办事机构由美国移归国内,并在年底由科学社发起了一个五万元基金募集运动。蔡元培(1868-1940年)写了为科学社征募基金启以示支持,他写道
31、:当此科学万能时代,而吾国仅仅有此科学社,吾国之耻也;仅仅此一科学社而如何维持、如何发展尚未敢必,尤吾国之耻也。蔡元培已经认识到发展中国近代科学单靠出国留学是不够的,靠个别研究所也是不够的,民间研究社团尚存在如何维持的问题。那么出路在哪里呢?他说:吾闻欧美政府若社会之有力者,恒不吝投巨万资金以供研究科学各机关之需要。他期待着吾意吾国政府若社会之有力者,必然奋然倍蓯于社员所希望之数,以湔雪吾国人漠视科学之耻也。 1924年冬,冯玉祥发动北京政变,电请孙中山北上。在北京孙中山提出召集国民会议,解决国是的主张;也曾拟议筹设中央学术院作为全国最高学术机关,以作革命建设的基础。他命汪精卫、杨杏佛、黄昌谷
32、起草计划,可惜1925年3月他病逝于北京,此议遂被搁置。 南京国民政府成立后,李石曾于1927年4月17日在国民党中央执行委员会第74次会议上提议设立中央研究院。同年5月9日,国民党中央政治会议第90次会议决定设立中央研究院筹备处,推定蔡元培、李石曾、张静江等为筹备委员。其时蔡元培在中国知识界已是享有很高声望和影响的人物,且被任命为国民政府教育行政委员,他对发展科学研究是高度重视的,他公开倡导教育文化为一国立国之根本,而科学研究尤为一切事业之基础(蔡元培:四中全会提案)的主张。他热切地呼唤在中国发展科学,欧化优点既在事事以科学为基础。生活的改良,社会的改造,甚而至于艺术的创作,无不随科学的进步
33、而进步。故吾国而不言新文化就罢了,果要发展新文化,尤不可不于科学的发展,特别注意呵!(蔡元培:三十五年来中国之新文化) 1927年10月大学院成立。大学院是全国最高学术教育机关,管理全国学术及教育行政事宜。蔡元培根据组织条例骋请了谌湛溪、曾昭抡等30余名中央研究院筹备委员。同年11月20日,蔡元培在大学院会议厅主持召开了中央研究院筹备会及各专门委员(会)成立大会。会议制定并通过了中华民国大学院中央研究院组织条例,确定中央研究院为中华民国最高科学研究机关。中央研究院长由大学院院长蔡元培兼任。决定先设立理化实业研究所、社会科学研究所、地质研究所及观象台。中央研究院的秘书长由大学院教育行政处主任杨杏
34、佛兼任。杨杏佛提议:各筹备会及委员会的常委最好由院长指定,以利筹备工作的开展。于是由蔡元培院长指定王小徐、宋梧生、周仁为理化实业研究所常务委员;徐渊摩为地质研究所常务委员;竺可桢、高鲁为观象台常务委员;蔡元培、李石曾、周鲠生为社会科学研究所常务委员。 1928年4月10日,南京国民政府公布修正中央研究院组织条例,改中华民国大学院中央研究院为国立中央研究院,使之成为独立机关。1928年4月23日,南京国民政府特任蔡元培为国立中央研究院院长。同年5月启用印信,筹备工作至此告一段落。 1928年6月9日,蔡元培在上海东亚酒楼召集中央研究院第一次院务会议。出席的有各单位负责人徐渊摩、丁西林、陶孟和、竺
35、可桢、李四光、杨端六、王季同、杨杏佛、高鲁、周览、宋梧生、周仁十三人。中央研究院从此宣告正式成立,这一天定为院庆日。 (二)中央研究院的机构及学术成就1928年11月9日,南京国民政府公布国立中央研究院组织法。该法规定国立中央研究院直隶于国民政府,为中华民国最高学术研究机关。研究院的任务是:一,实行科学研究;二,指导、联络、奖励学术之研究。研究院的组织形式是在院长领导下设立行政、研究、评议三部分,而以研究为其中坚。 中央研究院总办事处设在南京成贤街57号原法制局旧址,自11月起正式办公。同时又在上海亚培路205号设立办事处。院长蔡元培常年在上海办事处办公,统筹全院工作。他从创办中央研究院到19
36、40年3月逝世,前后共任院长职务13年。 研究院自一开始就制定了院务会议制。研究院的一切方针大计,均需经院务会议充分讨论后决定,再交由院长核准施行。按规定院务会议每月举行一次,参加者除院长、总干事外,尚有文书主任、会计主任、出版品国际交换部主任、各研究所所长、秘书及组主任。院务会议的职权是审订院的预算及决算,审议院的各项章程及规则,决定与国外学术机构的交流事项,通过院的工作计划,审查各研究所所务会议的决议案,审议其他由院长交议的事项。 从中央研究院的筹建到院务会议制的确立都渗透着蔡元培院长的心血,渗透着他的民主思想。事实上他在任职的十多年里能做到知人善任、选贤择能、发扬民主。他去世后,著名地质
37、学家翁文灏在中央日报上著文说蔡先生对于中国科学事业最大的贡献,当然是在中央研究院的创立。蔡先生主持中央研究院的主要办法,是挑选纯正有为的学者做各所的所长,用有科学知识并有领导能力的人做总干事,延骋科学人材,推进研究工作。他自身则因德望素孚,人心悦服,天然成为全院的中心。对于学术研究,蔡先生更能充分尊重各学者的意见,便其自行发扬,以寻求真理。因此种种,所以中央研究院虽经费并不甚多,却能于短时期内,得到若干引起世界注目的成绩。(翁文灏:追念蔡孑民先生,中央日报,1940年3月24日)这个评价应是中肯的。 中央研究院的行政部门是总办事处,设总干事一人,干事3-5人,下设文书处、会计处,机构极精炼。总
38、干事由院长聘任。第一任总干事聘请杨杏佛担任。杨杏佛(1893-1933年)名铨,江西玉山人。早年加入同盟会,曾任孙中山大总统府秘书处收发组组长。1912年赴美国留学,曾与任鸿隽、胡明复等留学生组织中国科学社,编辑出版科学杂志。1924年任孙中山秘书并随其北上。 杨杏佛之后至1949年为止,继任总干事一职的著名科学家是:丁西林(代理)、丁文江、朱家骅、任鸿隽、傅斯年、叶企荪、李书华、萨本栋、钱临照10人。 1935年5月27日,公布了国立中央研究院评议会条例。这样,评议会就成为中央研究院的重要组成部分。 评议会是依照中央研究院组织法第11条设立的,其职权如下:(1)决定中央研究院之学术方针。(2
39、)促进国内学术之合作与互助。(3)国立中央研究院院长辞职或出缺时,选举院长候补人3名,是请国民政府遴任。(4)受国民政府之委托,从事学术之研究。(5)受考试院之委托,审查关于考试及任用人员之著作或发明事项。 第一届评议会产生于1935年,第二届评议会产生于1940年,显然是因抗日战争延误了。按规定每届评议员不超过88人。 各研究所是中央研究院的主体部分。从1927年秋开始筹备到1930年初,计有物理、化学、工程、地质、天文、气象、历史语言、心理、社会科学共九个研究所和一个博物馆。 物理研究所、化学研究所、工程研究所成立于1928年7月。它们原是大学院的理化实业研究所下的物理组、化学组和工程组。
40、物理所长由丁西林担任,聘请丁西林、杨肇燫、胡刚复、严济慈为研究员,吴有训、王守竞为特约研究员。另聘近代量子力学创始人之一,德国著名理论物理学家海森堡(W。Heisenberg)为名誉研究员。化学研究所聘请王琎任所长,由王琎、赵燏黄、沈慈辉、曾义任研究员。工程研究所聘任周仁为所长,周仁、王季同、周行健为研究员。这三个所共同以上海霞飞路899号为所址。 地质所成立于1928年1月。所长由著名地质学家李四光担任。研究员有李四光、翁文灏、叶良辅、徐渊摩等人,所址在霞飞路1346号。 天文研究所和气象研究所成立于1928年2月,它们原是观象台筹备委员会的天文组和气象组。天文研究所所长始为高鲁,继任者为余
41、青松。研究员聘任余青松、陈遵妫、高子平担任。特约研究员聘任张云、赵进义、蒋丙然、张钰哲担任。所址初设南京鼓楼,后改在南京紫金山天文台。气象研究所所长为竺可桢,研究员有竺可桢、胡焕庸。所址设在南京北极阁。 1928年4月,中央研究院在广州中山大学筹备历史语言研究所。1929年6月该所迁至北平北海静心斋内,所长由傅斯年担任。其下设三个研究组:第一组为历史组,主任陈寅恪;第二组为语言组,主任赵元任;第三组为考古组,主任李济。研究员有傅斯年、陈寅恪、赵元任、李济、陈垣、刘半农、徐中舒、罗常培、史禄国(白俄学者)等。 心理所筹设于1927年,成立于1929年4月。所长为唐钺(兼研究员),陆志韦为特约研究
42、员。所址设在北平新开路35号。 社会科学研究所成立于1928年3月。所长初为杨瑞六,后为蔡元培担任。下设经济组,主任杨杏佛,研究员杨端六、吴定良,特约研究员刘大钧、王琎、何廉、蒋廷等;法制组主任王云五,特约研究员周鲠生、王世杰、胡长青等;社会组主任陈翰笙,研究员王济昌,特约研究员陶孟和;民族组主任蔡元培,研究员有德国学者但泽、凌纯声。社会科学研究所的所址设在上海开森路103号。 自然历史博物馆正式建立于1930年,由钱天鹤任馆长,李四光、李济、秉志等任顾问。馆址设在南京成贤街46号。 据统计到1931年3月止,中央研究院共有研究员、技师、编辑员59人,兼任研究员5人,名誉研究员2人,特约研究员
43、、外国通讯员、计划委员、顾问63人,助理员、调查员、技术员、练习员141人,合计270人。至此,中国历史上第一个国立中央研究部门已经具备一定的规模,初步形成了较为完整的科研体系。这样一支科研队伍对中国近代科学的发展,曾起过开拓性的重要作用。 中央研究院各研究所在此后的20多年里取得了显著的研究成果。1928年至1929年,历史语言所在安阳小屯村发掘殷墟,发现了大量殷代青铜器和甲骨卜辞,使中国古代信史向上推移千百年,成为中国和世界考古学史上的一件大事,它标志着中国近代考古学科学的成熟。 地质所在30年代初期曾在庐山等地找到我国第四纪冰川遗迹。 物理所进行了电学、磁学、光学的研究,后来还开创了核物
44、理、金属学、结晶学以及短波的研究。 化学所着重于分子光谱、性激素、中药成份的化学分析,化学玻璃的性质及平阳矾矿的利用等研究。 数学所的研究主要在近代数学理论方面,开展了数论、代数、微分几何、拓扑学、级数论、数理统计六个部分的研究。 天文研究所筹建了紫金山天文台,编制了国民历及南京授时的发布,着重开展了天体方位和形态的观测,如变星、彗星、黑子及日食的观测等。气象研究所观测并研究了中国气候的变化规律,竺可桢关于中国雨量和台风的研究工作引起了国际气象学界的重视。 动物所作了动物分类学研究,后来着重于鱼类生物学、昆虫学、寄生虫学、原生动物学和实验动物学的研究,对山东海洋的物理及化学性质和浮游生物也作了
45、调查研究。 植物所开展了植物分类学、藻类学、真菌学、森林学、植物生理学、植物形态学、植物病理学及细胞遗传学的研究。 (三)抗战时期的中央研究院1937年,抗日战争爆发,中华民族浴血奋战。在日本侵略军的步步进逼下,中央研究院的各研究所已不可能开展正常的研究工作,首要的任务是将人员和重要设备内迁。1938年春,中央研究院总办事处以及生物研究所和气象研究所迁至重庆。天文、化学和工业研究所迁至云南昆明,同在昆明的还有北平研究院的物理及化学部门。地质所、物理所、心理所经湖南迁至阳朔等地。迁所的过程充满风险,损失也是很大的。以天文所的迁移工作为例,1937年八一三上海事变后,中央研究院即命各所将图书及仪器
46、装箱。代理总干事傅斯年还指示一定要把古代天文仪器运往后方,至少也要运至安全地点。但是天文所无力顾及,他们决定:小件仪器全部搬走;笨重仪器拆卸装箱;天文典籍和整套杂志全部装箱运走。8月23日,南京遭轰炸,死工友3人,伤职员1人。当天离开南京,先到南岳中央研究院工作站,住了4个月,经桂林绕道越南前往昆明。在昆明因遭日寇多次空袭,职工家属多人死伤。这样的经历,对于抗战初期的中央研究院的各研究所并不少见。 1942年秋至1946年春,李约瑟博士(Dr。Joseph Needham)受英国文化委员会资助来中国考察,目的在于援助抗战中的中国科学家及工程人员。他惊奇地发现来自东部大城市的中国科学家对于中国西
47、部的原始情况及其被迫而在技术上因陋就简,其惊异程度不亚于我们。在嘉定有人在可以遥见西藏山峰的一座宗寺里讨论原子核物理;在广西山洞中有大规模发电厂,若干工程师正声嘶力竭地向外面来的工程家讲解;在大理土著部落中有人帮助一位浮游生物学家推船下水而入五华塔下的洱海。近五十年来,中国人终能开展一项相当有力的近代科学运动,并产生大量能干的科学人员。继而随封建帝国主义日本侵略的发展,他们的大学及政府的实验室全遭摧毁,科学图书馆或被焚烧,或撤退到西部,从1941年起他们全部被封锁。他们的工厂制造一切种类的仪器,如喉头录音器和呼吸计,以供其他研究机关之用。他谈到北平研究院的物理及化学部门:物理部门,已经几乎全部
48、改作战争物品的生产,建有一个最堪注视的工厂,磨透镜以供显微镜、望远镜等等的用途,并且曾做好它所需的一切仪器,如球面计等等,除掉这个,这里发展了一种全新的方法制造水晶、压电晶体,用以稳定无线电的周波。这些在经常生产中,可以随时供应其他联合国家。 中国科学家们在战时工作的成就和已达到的学术水平,可以从李约瑟博士下面的叙述中窥见一斑:在第一年我们传递了30篇论文,而在第二年及第三年我们传递了108篇,除一部分悬而未决外,有百分之七十三被接受,百分之十二寄还作者修改,那就是说有百分之八十六被接受。在一个几乎没有工业化的国家,且处于最严重的战时情况下,科学工作所遭遇的异乎寻常的困难,这些数字应当看作是中
49、国科学水准的相当高的证据。(李约瑟:战时中国之科学) 中央研究院曾于1937年和1948年先后通过了设置杨铨(杏佛)奖金、丁文江奖金和蔡元培奖金的决议。 杨铨(杏佛)奖金定额4千元,专为奖励中国籍、年龄在40岁以下有成就的学者。第一届奖金为李方桂所得;丁文江奖金定额4千元,第一届受奖者为著名物理学家吴大猷;蔡元培奖金分别授予北京大学、清华大学、中央大学、武汉大学、浙江大学、中山大学、交通大学的优等学生。名额限50名。 1940年曾设有李承俊奖金,专授予研究工程学有成就者,每年授奖一次。后来还有蚁光炎奖金。这两种奖至1947年因故停止了。 1945年抗战胜利后,中央研究院及各所逐渐东还。次年10
50、月召开了第二届评议会第三次年会。会议认为为了加强学术研究,促进国内外的学术交流,必须建立院士制度。中央研究院的院士是一种终身的名誉职,它由选举产生。按国立中央研究院组织法规定它的选举应先经各大学、各独立学院、各著有成绩的专门学会研究机关,或院士或评议员五人以上之提名,由中央研究院评议会审查为候选人,并公告之。继后的第四次年会就提出了150名候选人。1948年3月10日召开了第二届评议会第五次年会,会议选举了中国历史上首批计81位院士,名单如下:数理组(包括数学、物理学、化学、地质学、气候学、工程学等) 姜立夫许宝騄陈省身华罗庚苏步青吴大猷吴有训李书华叶企孙赵忠尧严济慈饶毓泰吴宪吴学周庄长恭曾昭
51、抡朱家骅李四光翁文灏黄汲清杨钟健谢家荣竺可桢周仁侯德榜茅以升凌鸿勋萨本栋生物组(包括动物学、植物学、人类学、生理学、医学、药物学、农学等) 王家楫伍献文贝时璋秉志陈桢童第周胡先骕殷宏章张景钺钱崇澍戴芳澜罗宗洛李宗恩袁眙瑾张孝骞陈克恢吴定良汪敬熙林可胜汤佩松冯德培蔡翘李先闻俞大绂邓叔群人文组(包括哲学、史学、考古学、语言学、经济学、法律学、政治学、社会学等) 吴敬恒金岳霖汤用彤冯友兰余嘉锡胡适张元济杨树达柳诒征陈垣陈寅恪傅斯年顾颉刚李方桂赵元任李济梁思永郭沫若董作宾梁思成王世杰王宠惠周鲠生钱端升肖公权马寅初陈达陶孟和中央研究院院士制度的建立标志着中央研究院开始走向成熟,也标志着近代科学已经扎根在
52、中国的大地上。 三、民国近代综合性科学社团及北平研究院近代科学技术学会及社团的创立是近代科学和社会生产发展到一定阶段的必然产物。在中国,直到19世纪末一些先进的知识分子才深感今之时代,非科学竞争不足以图存;非合群探讨探无以致学术之进步。进入20世纪后,大批留学生在西方直接接受着近代教育,他们不仅学到了近代科学技术知识,掌握了发展近代科学技术的方法,而且把发展近代科技社团的思想引入中国。从1910年的中西医学研究会起,至1947年的中国解剖学会为止,几乎每年都有新的科技学会成立。与此同时,一些横向的多学科性科学社团也相继问世,其中诞生最早、影响最大的当首推科学社。科学社团不仅肩负着推动近代科学发
53、展的任务,还肩负起向广大人民普及科学技术知识的重任。在科研机构方面,中央研究院成立之后,另一所综合性研究机构-北平研究院相继建立。所有这一切都推动着近代科技在中国的发展。 (一)中国科学社中国科学社是1914年发起组建的一个综合性学术社团,也是民国期间最有影响的民间科学组织。 学社的创办起缘于在美国的一些留学生集资创办科学杂志,为着向国内介绍当今科学的进展。这一工作逐渐演变到组织科学社。几个月的时间社员已扩展至70人,股金集至400美元。1915年1月,科学杂志在国内正式发行,在科学月刊缘起上签名的人就认作是中国科学社的发起人。他们是:胡达(胡明复)、赵元任、周仁(子竞)、秉志(农山)、章元善
54、、噪探先、金邦正、杨铨(杏佛)、任鸿隽(叔永)。 1915年春,科学月刊董事会指定胡明复、邹秉文、任鸿隽草拟社章。10月25日,社章草案经全体社员讨论后通过,并选举任鸿隽为社长,赵元任为书记,胡明复为会计,杨铨为编辑部部长。第一届理事会的成员确定为任鸿隽、赵元任、胡明复、秉志、周仁。10月25日这一天遂定为科学社成立纪念日。 科学社的宗旨是联络同志,研究学术,以共图中国科学之发达。(科学社社章)科学社的成员叫社员。社员分为6类,(1)普通社员。凡研究科学事业,赞同本社宗旨,得社员二人介绍,经理事会之选决者,为普通社员。(2)永久社员。本社社员一次或三年内分期纳费一百元者为永久社员。(3)特社员
55、。本社社员有科学特殊成绩,经年会过半数选决者,为特社员。(4)仲社员。凡在中学五年以上的学生,意欲将来从事科学者。(5)赞助社员。凡捐助本会经费有五百元以上或于它方面赞助本社,经年会半数以上选决者。(6)名誉社员。凡在科学学术事业著有特殊成绩,经年会过半数选决者。普通社员是科学社的基本成员,到1949年统计已达3726人。这从一个侧面反映了科学社的兴旺发达。特社员仅有蔡元培、马君武、葛利普等十数位著名学者。赞助社员33人,多系社会名流。名誉社员仅实业家张謇和美国发明家爱迪生。 科学社的组织为董事会与理事会,下设分社和社友会。1922年前科学社仅有董事会,主持社的政策方针,募集与保管社的基金。后
56、来将原董事会改为理事会,同时另设董事会主管社的基金。第一任董事为张謇、马良、蔡元培、汪兆铭、熊希龄、梁启超、胡敦复、严脩、范源濓。第一任理事11人:竺可桢、胡明复、王琎、任鸿隽、丁文江、秦汾、杨铨、赵元任、孙洪芬、秉志、胡刚复。分社与社友会为便利联络社员及开展学术活动而设的分机构。按社章规定凡社员人数在20人以上的地方可设立社友会。在国内的一些大城市如北平、上海、南京、广州、杭州、苏州、沈阳、青岛等地设有社友会。凡社员人数在40人以上的地方可设分社,到1931年仅美国设有分社。社章中还规定每一社员按学科分属于一个专门学股,计有农林、生物、化学、化工、土木工程、机械工程、电工、矿冶、医药、理算等
57、。 科学社在社章列有任务:(1)发行杂志和刊物;(2)鼓励社员著译科学书籍;(3)编订各学科的科学名词;(4)设立图书馆;(5)设立各科研究所;(6)设立博物馆;(7)举办学术讲演,普及科学知识;(8)组织科学考察团;(9)受公私机关的委托研究解决科学上的一切问题。任鸿隽在他的中国科学社社史简述(中国科技史料1983年第3期)中曾将科学社的事业归纳为以下10项:其一,出版物。科学社最早办的一种科学刊物是科学月刊。内容有(一)通论;(二)物质科学及其应用;(三)生物科学及其应用;(四)历史传记;(五)杂俎。其余美术、音乐之伦,虽不在科学范围之内,然以其关系国民性格至重,又为吾国人所最缺乏,未便割
58、爱,附于篇末。(科学创刊号例言)科学月刊曾是一种颇具影响的杂志,自创刊起至1950年止,共32卷,论文约3000篇。1933年,学社为开展科学普及又创办科学画报杂志。其内容通俗,图片新颖,印刷考究,很受欢迎。科学社年会的论文汇编叫论文专刊,共刊行9卷。为便于国际交流,刊物多半用英文。学社刊行的学术专著叫科学丛书,较有影响的著作如赵元任的中西星名考,谢家荣的地质学,李俨的中国数学史料等。学社还刊行社员翻译的著作,如汪胡桢、顾世楫合译水利工程学,杨孝述译电等。 其二,兴办图书馆。1919年,南京社所的北楼设立图书馆,由胡刚复负责。馆初建时书籍杂志多系社员捐赠,仅有书籍5000册,杂志1000册。1
59、929年,在上海陕西南路兴建明复图书馆,馆内订有国外刊物140多种,还藏有国外学术团体赠送的珍贵图书,例如卡列基学社曾赠送所出的全套书籍。到1949年,图书馆已拥有外文杂志合订本7000多册,极可宝贵。 其三,建立生物研究所。1922年科学社在社所的南楼曾建生物实验室,其动物部由秉志负责,植物部由胡先骕、钱崇澍先后负责。此后发展为生物所,研究员多半由东南大学的教授兼任。生物所的经费得到江苏省的资助,后来又得到中华教育文化基金董事会的大笔资助,才得以不断发展。 生物所自创办以来成绩显著,采集到全国各地大量动植物标本。1931年统计,该所有标本18000个,共1300种。所有标本经过详细鉴定、分类
60、并写成论文发表。自1925年起该所即刊行论文专刊,至1942年为止,动物组共出专刊16卷,植物组共有专刊14卷。这些论文专刊颇受学术界重视,也曾与国外广泛交换。 其四,举办学术年会。科学社的年会不仅是学术性的科学论文报告会,它还兼有讨论社的工作、联络社员感情、从事科普宣传的作用。自1916年起,每年举行年会,至1948年为止,共举行年会26次。 其五,讲演。为了宣传普及科学知识,社内常举办讲演会。或请专家作连续讲座,或非定期地由社员作一系列讲演。有时还邀请来华访问的国际知名学者讲演,如法国的朗之万和美国的尼登都曾来社讲演。 其六,举办展览会。如举办动、植物标本展,举办中国版本展览,中国科学史料
61、展览等。 其七,设立和代管科学奖金,组织评奖委员会及颁奖事宜。自1919年以来,奖金有:高君韦女士纪念奖金;考古学奖金;爱迪生电工奖金;何育杰物理学奖金;梁绍桐生物学奖金;裘可桴、汾龄父子科学著述奖金;范太夫人奖金。 其八,参加国内有关教育、科学咨询的活动。例如1934年以前曾多次组织科技名词的讨论与审查活动。在社内设有改良科学教育委员会,从事调查中学的教学设备及教材,提出改进意见。科学社在1930年还设有科学咨询处,对各界提出的问题,分别送专家社员答复。例如曾为温溪造纸厂咨询造纸材料,为四川铁路筹委会咨询铁路枕木资源等等。 其九,参加国际科学会议。 其十,设立科学图书仪器公司。 科学社作为一
62、个民间的社团是在一种艰难的环境中生存和发展的。为了维持它的正常活动,仅靠发起时的400美元股本是不够的。于是筹募基金从一开始便成为科学社的重要任务之一。1918年,学社办事处迁回国内即发起一个5万元基金募集运动,这个运动得到蔡元培等教育界著名人士的支持,许多社员为了募集基金在全国各地积极活动,不遗余力。但第一年仅募得基金一万元。1924年科学社拟派人赴美,希望能从美国退还的庚款中分到一部分。但到1927年为止,科学社的基金还未征到所需的半数,基金问题仍未解决。这一年由于蔡元培、杨杏佛的努力,科学社得到南京国民政府拨给国库券40万元,于是才有能力建造上海明复图书馆和生物研究所实验室。后来为了开展
63、理化科学及实业方面研究,社董事会提议,向南京国民政府申请建设费及基金共100万元,结果财政部仅拨了公债票40万元。抗日战争爆发后,通货膨胀使所有债券成为废纸,少数银行存款及科学公司的股本也因此失去价值。科学社的处境之艰难由此可见一斑。然而,35年来科学社却始终能够团结起几千名社内的科技人才,为发展中华民族的科技事业作出了大量贡献。 (二)北平研究院北平研究院是民国期间最大的地区性的综合性国立研究机构。在它成长的20年里取得了一系列科学技术研究的成果,为发展中国近代科学事业作出了卓越的贡献。 1927年5月国民党中央政治会议上,李煜瀛提出设立局部或地方研究院的议案,并建议把拟议中的北平地方研究院
64、划在当时的北平大学区之内。1928年9月,南京国民政府政治会议通过此议。 1929年7月,教育部长蒋梦麟建议使用国立北平研究院的名称,并使之成为一个独立的研究机构。这一建议得到各方面的赞同,并在行政院会议上获得通过。是年8月,教育部聘任李煜瀛为北平研究院院长。1929年9月9日,李煜瀛院长就职并宣告北平研究院正式成立,研究院总办事处设在中南海怀仁堂西四所内。 北平研究院最初的组织结构是:行政机构分为总务、出版、海外三部,出版部又设出版委员会。学术机构则由七个部组成,各部设部长一人,每部之下又设若干研究所,每研究所设主任一人。又拟设学会和研究会,学会与部同级,研究会与所同级。机构如下:天算部,下
65、设测候所;理化部,下设物理学研究所、镭学研究所、化学研究所、药物研究所及水利研究会;生物部,下设生物学研究所、植物学研究所和动物学研究所;人地部,下设地质学研究所、史学研究会;群治部,下设经济研究会、自治实验村研究所;文艺部,下设字体研究会;国学部。又设博物馆及图书馆。 1935年6月,北平研究院为了提高办事效率决定修改组织规程。按新的规程取消了部一级机构,变为院-所二级建制。行政部分仅设总办事处,受院长和副院长直接领导。总办事处下设文书、会计、庶务、出版四课。学术研究部门仅保留研究所和研究会,直接受院长领导。计有:物理研究所,所长严济慈;镭学研究所,所长严济慈(兼);化学研究所,代理所长刘为
66、涛;药物研究所,所长赵承嘏;生理研究所,所长经利彬;动物研究所,所长陆鼎恒;植物研究所,所长刘慎谔;地质学研究所,所长翁文灏(兼);史学研究会,历史组主任顾颉刚,考古组主任徐炳昶;经济研究会,金融主任周作民,财政主任崔敬伯;字体研究会,常务会员卓定谋;水利研究会,常务会员朱广才;人地研究会,常务会员邵可侣。共8个研究所,5个研究会。其中史学研究会于1936年7月改为史学研究所。此外,北平研究院还设有气象台、测绘事务所、博物馆等机构。 至1935年,北平研究院已有主要职员近200人,其中专任研究员10人,兼任研究员21人,特约研究员35人,驻欧美通讯员7人,常务会员或主任8人,会员或干事32人,
67、编辑及名誉编辑20人,助理员54人,顾问1人,名誉研究员1人,外国特约研究员9人。北平研究院已处于鼎盛时期。 还在七七事变前一二年,北平地区的形势已日渐险恶,一部分研究所即决定先迁出北平。1935年镭学所和药物所先迁往上海,随后物理研究所、化学研究所也将部分仪器和图书迁往上海,地质学研究所迁往南京,史学研究所一部分迁往陕西。1936年,植物学研究所将全部仪器、图书及研究人员迁往武功,同西北农林专科学校合组成中国西北植物调查所。动物学研究所同青岛市政府合组胶州湾动物采集团。抗日战争爆发后,北平研究院的行政单位开始内迁。1938年4月,总办事处迁入昆明,其后物理、化学、生理、动物、史学各所也相继迁
68、到昆明。由于各项经费均减成支给,原有的经济研究会、水利研究会、字体研究会、人地研究会、气象台、博物馆及测绘事务所都停办了。上海沦陷后,已迁入的镭学、药物两所也停止工作,部分人员辗转至昆明。地质所自南京撤至四川北碚,后因经费中断而脱离北平研究院。植物所在1944年自武功迁至昆明。动物所入昆明后又同云南省建设厅合作组建云南水产试验所。上述情况一直保持到抗战胜利。 抗战胜利后,在昆明的北平研究院各机构相继迁回北平。1945年夏,立法院通过了北平研究院的组织条例草案,并于10月17日由国民政府公布。这个组织条例规定北平研究院设立物理学、原子学、化学、药物、生理学、动物学、植物学、史学8个研究所。至19
69、48年,北平研究院的机构是:院长李煜瀛、副院长李书华。总办事处设秘书1人,干事兼课长4人,会计主任1人,编辑2人。研究部门设所长兼专任研究员、专任研究员、专任副研究员及通讯研究员、特约研究员。各研究所长依次是物理、原子研究所均由严济慈任所长,化学所所长是周发岐,药物所所长是赵承嘏,生理所所长朱洗,动物所所长张玺,植物所所长刘慎谔,史学所所长徐炳昶,中国西北植物调查所代所长王振华。 在组织机构上的一项重要变化是设立院务会议制和学术会议制。还在1945年春,北平研究院就筹划推举各学科的专家组成学术会议。学术会议上不仅讨论学术问题,宣讨论文,也将讨论该院的其他重大问题。1946年3月,北平研究院在昆
70、明北郊黑龙潭举行第一次学术会议。1948年1月,成立了北平研究院第二次学术会议筹备委员会,委员会通过了学术会议暂行规程,并决议委托北平研究院的院务会议推举学术会议会员,以后的会员将由学术会议自行选举。同年,又设立院务会议,其职责是审议该院各项章程规则、工作计划、概算及其他重要事项。 北平研究院的各研究所在20年的历史中作了大量艰巨的工作,取得了一系列引人注目的成就,为发展中国近代科技作出了重要贡献。 (三)其他综合性科技社团1927年9月,在南京成立的中华自然科学社是民国时期又一个影响较大的科技社团。该组织最初叫华西自然科学社,次年决议将组织扩大到全国,更名叫中华自然科学社。学社很注意在青年学
71、生中发展成员,到1950年已有社员2648人。 学社的办事机构为社务会,社长为社务会主席。抗战前社长以杜明远任期最长,抗战后社长由吴有训担任。学社还在上海、北平等地以及欧洲、美国、英国、日本设立分社。学组是将社员按学科组织起来的专业机构,其职务是组织学术活动,为刊物组织稿件等。到1930年共设9个学组,均有著名学者参加,例如数学、天文组有华罗庚、陈省身、张钰哲,物理组有王竹溪、张文裕、吴有训、吴健雄、赵忠尧、余瑞璜、葛庭燧、钱学森,化学组有王应睐、卢嘉锡、王葆仁、曾昭抡,地学组有赵九章、涂长望,生物组中有伍献文、童第周,心理组有丁瓒、龙叔修,工学组有张维、孟昭英、杜长明,医药卫生组有沈其震、金
72、宝善等。 到1949年为止,21年间共举行了15次年会,此外,各分社也曾单独举行年会,例如1942年美国西部分社曾单独举行年会等等。学社创办的刊物有科学世界(1932年创刊),以中小学教师和中学为对象;英文刊物中国科学(1942年创刊)是为了向国外介绍中国科技的研究进展。抗日战争期间还组织有关专家出版了国防科学丛书。 中华自然科学社还曾多次组织科学考察团,考察中国西部各省的资源、地理、气象、农牧业等情况。 陕甘宁边区自然科学研究会是1940年2月在延安成立的自然科学研究社团,会长为吴玉章。下设边区医药学会、边区生物学会、边区机电学会、边区数理学会、边区土木工程学会、边区植物学会、边区地质矿冶学
73、会等,共有会员330人。研究会还出版会讯,每月一期,报导研究会所属各学会的动态、研究成果。到1943年会讯停刊,共出版34期。 此外较重要的社团还有中国科学工作者协会(1945年7月);东北自然科学研究会(1948年4月)。1949年4月,上述各组织联合发起,倡议召开全国自然科学工作者代表会议。至此,中国近代科技社团的活动与发展告一段落。 四、中国近代地学(一)中国地质学会的创立与发展清末,外国传教士和地质学家在中国实施地质调查与地质勘探,他们积累了最早的一批地质资料。第一个把近代地质学概念介绍到中国来的是华蘅芳,他翻译出版了近代地质学经典著作,英国赖尔的地质学原理的第一卷,译名为地学浅释。第
74、一篇地质评论是鲁迅在1930年发表的中国地质略论。第一幅近代地质图是由直隶省矿产总局总勘探师邝荣光编绘的,发表在1910年地质杂志上。1909年张相文等人在天津创立了中国地学会,这是我国最早成立的近代学会。该学会在1910年创办了我国最早的科技期刊地质杂志。但是这些活动影响面不大,当时国人几乎不知道地质为何物。 中国近代地质学的创立是在辛亥革命推翻帝制以后。1911年,章鸿钊自日本留学归国,他在这一年发表了中国地质调查私议一文,呼吁发展中国地质事业,并拟订了具体方案。1912年1月,南京临时政府在实业部下设地质科,任命章鸿钊为科长。临时政府迁北京后地质科隶归工商部矿务司,丁文江任科长。 191
75、3年,地质科改为地质调查所,负责地质勘探,设地质研究所,由章鸿钊任所长,专门负责地质人材的培训工作。第二年,翁文灏自比利时学成归国。在章鸿钊、丁文江、翁文灏三位主要教师的培训下,到1916年6月为止,地质研究所共毕业21人。这批地质人才成为民国初期中国地质科学的骨干力量。 1918年,北京大学恢复地质系。1920年,美国地质学家葛利普(AWGrabau)受聘,任地质调查所古生物研究室主任兼北京大学古生物学教授。同年,李四光自英国学成归国,在北京大学任教。从此,中国的地质教育事业逐渐步入正轨。 从1916-1922年,中国的地质界开始呈现一种活动勃兴的景象。一方面国内外的地质人才如袁复礼、安特生
76、(JGAndersson,瑞典地质学家)等陆续集聚于地质调查所,另一方面地质调查所的工作人员在测绘地质图、调查矿产及一些专题研究方面取得了显著成绩。例如翁文灏著中国矿产志略(1919年),对矿产时代及矿产区域作了论述;叶良辅著北京西山地质志(1920年),描述了西山地区的地层,岩石构造特征;章鸿钊著石雅(1921年),书中考证了我国古代典籍矿物的名称;葛利普著中国北部奥陶纪化石(1922年)等等。这些引起国内外重视的科学研究成果表明中国近代地质学已进入一个新阶段。 还在1912年,章鸿钊就呼吁成立地质学会,他说:地质学会者,为国人学术团体,其于地学范围内,不惟纯粹学理,即凡有裨补社会,指导政府
77、等事,均宜集思广益,全部规划,督促进行,但这样的呼声当时很难得到响应。进入20年代,中国地质学已渐有发展,地质学工作者们感到需要组织起来,相互切磋学问,争取社会各界对地质工作的支持。1921年冬,地质调查所的袁复礼和谢家荣商议成立地质学会一事,并草拟了一个学会章程,这 常人春:老北京的风俗,北京燕山出版社1990年版,第168-171页。一提议得到丁文江与翁文灏的支持。起草的章程后来又由葛利普教授修改,交翁文灏定稿。于是由章鸿钊正式发起,邀请地质调查所的地质学家、北京高等学校地质系教师和来北京工作的地质学家们共商成立学会的计划。1922年1月27日,中国地质学会在北京正式宣告成立。出席成立大会
78、的共26人,大会选举章鸿钊为会长,翁文灏、李四光为副会长,选举了其他职员,通过了中国地质学会章程。 中国地质学会章程在1922年至1951年近30年间经过7次较大的修改,使学会章程日趋充实和完善。会章规定:本会以促成地质学及其关系科学之进步为宗旨,所谓关系科学是指古人类学、史前考古学、地震学、大地测量、土壤学、燃料研究学。这一宗旨一直延续了近30年。 中国地质学会的会员不受国籍限制,这使学会自成立之时起就具有国际性。1924年的第二届年会还规定国外之地质学或古生物学者,对于中国地质有所合作或有所贡献者,得为本会通信会员,地质学或古生物学者之成绩特著并对中国地质学有特别贡献者,得为本会名誉会员。
79、据1923年统计,学会会员计77人,其中包括美籍10人;瑞典籍5人;俄籍3人;法籍3人;英籍3人;日籍2人;比利时、捷克、奥地利各1人。此后会员人数逐年增加,至1947年统计,会员436人(其中永久会员341人),会友78人,机关会员46员,国外通讯会员28人。 学会的组织机构为评议会,评议员任期3年,每年改选13。1931年改称理事会、理事、理事长。第1届有评议员6人。第24届年会选出理事共15人。 学会会章规定每年举行大会一次,选举职员及评议员,接受报告,办理会务,宣读及讨论学术论文;举行特别会,宣读及讨论学术论文。所谓大会即年会,内容包括会务报告、理事长演说、宣读论文及进行学术讨论三项。
80、独具特色的是学会经常在年会后组织地质旅行。在1929年以前,于年会之外还举行不定期的常会和特别会。常会是一种学术讨论会,特别会是特邀国内外学者举行的学术报告会。1931年后废除了特别会这一名称,改称临时会。 1929年的修正简章规定:本会出刊物一种,名曰中国地质学会志。这是一种西文季刊,每年出一卷,按规定应分4期,但经常是几期合刊。在1922-1951年的30年间,共出版31卷,包括纪念刊,合计77册。会志中的论文均附有中文题目,学会简章也附有中文本。除去刊物用英文写作外,学会早期基本上用英语作为会议语言。对此李四光在20周年庆祝会(1942年)演说词中曾作说明:我们的会员们来自世界各地,在兄
81、弟般的气氛中积极参加活动。据我所知,在其他国家的许多同类组织中,这种情况是极为罕见的。由于种族或国家之间的微妙隔阂,却使得客籍人士在国外处于多数操异国语言者之间,比之于在国内不免会感到有些局促不安。我们一直采用西方的主要语言-英语-作为正式的学术交流工具,而不顾对我们自身的方便有所牺牲。 胡朴安:中华全国风俗志下编,河北人民出版社1986年标点本,第117页。同上,第2卷第1-2期第23页,1923年。 地质论评,1948年,第13卷第1-2期第111页。 周振鹤:苏州风俗,国立中山大学语言历史研究所1928年版,第45页;胡朴安:中华全国风俗1936年1月27日,谢家荣等理事提出办一种中文刊
82、物,名叫地质论评,登载地质学论文、报告、书评、新闻等。会志的目标是面向世界,而论评是将地质学的研究介绍于国人。以图中国地质学之光大。地质论评创刊于1936年2月,至1952年共出版了16卷,57册。 学会设奖章或奖金,以奖励地质学者之有贡献者。 1925年学会理事长王宠佑为纪念他的老师葛利普教授,捐款设金质葛氏奖章,奖给对中国地质学或古生物学研究有特大贡献者。规定每2年授给1次。1926年奖章首次授给葛利普本人,以表彰他对于中国地质和古生物学方面的贡献。第2次(1927年)授予李四光教授,由于他完成了中国北部之蜒科这部古生物学巨著。第3次(1929年)授予步达生,以奖励他在周口店中国猿人的研究
83、工作中做出的卓越贡献。第4次(1931年)授给丁文江。第5次授给德日进。第6次(1935年)授予翁文灏。第7次(1937年)授予杨钟健。第8次(1946年)授予章鸿钊,不仅因为章先生是我国地质界之元老,而且由于他在矿物,岩石、地质构造及地质学史等方面,均有重要贡献。1948年,最后一次葛氏奖章授予朱家骅。 丁文江于1936年逝世后,学会募集了丁文江先生纪念基金,规定以基金所得利息,每二年对中华国籍研究地质有特殊贡献者发给丁文江先生纪念奖金六千元整。1940年向田奇授予纪念奖金及证书,表彰田氏对湖南境内各种矿产和地质构造及侵入岩体的关系等方面的研究工作作出的重要贡献。第2次纪念奖(1942年)授
84、予李四光,以奖励他十数年将全部精力投入纯粹科学研究,为同人等楷模,为中国科学界青年人之模范。第3次纪念奖(1944年)授予黄汲清,他在中国二叠纪地层的研究中作出了重要贡献。第4次纪念奖(1946年)授予尹赞勋。第5次纪念奖(1948年)授予杨钟健。1932年,学会开始赠予纪念赵亚曾先生研究补助金,按规定每年一次,至1949年停止。 1944年建立许德佑先生、陈康先生、马以思女士纪念奖。许、陈、马三人均为中央地质调查所的青年地质学家,因遇匪被害。纪念奖金自1945年开始赠予,共赠5次。 中国地质学会的建立标志着近代地质学开始扎根于中国。从此,在中国工作的地质学工作者们团结在地质学会之中,有组织地
85、合作,推动着中国近代的地质研究;同时,中国地质学会也开展了与国外同行的学术交往,扩大了中国近代地质学在世界上的影响。 每年举办的学术会议是地质学会推动中国地质学发展的重要手段。1922年,中国地质学会举行了5次常会。在4月15日的第2次常会上,葛利普宣读论文论震旦纪,对震旦系首次作出全面总结。翁文灏发表了对地震研究的成果,论文题为中国某些地质构造对于地震之影响。5月26日的第3次常会上,李四光宣读了中国更新世冰川的证据,这是他早期关于第四纪冰川的研究论文。 1923年,中国地质学会在北京举行了第一届年会。章鸿钊以中国用锌之起源为题作为会长演说。这篇论文在我国矿业开发史、化学史、冶金史和考古学方
86、面,产生了较为深远的影响。年会共收到论文(包括摘要)20余篇。6月15日,在第6次常会上李四光宣读蜒蜗鉴定法,这是我国学者志下编,河北人民出版社1986年标点本,第172页。 最早关于蜒科研究的论文。论文提出了一个新的研究方法,为国际古生物学界所重视。从此,地质学会的年会(包括特别会)几乎没有间断地进行下去。第1届至11届年会(除第8届在南京召开外)均在北平召开。1935年,学会总部由北平迁南京,同年3月,在北平成立中国地质学会北平分会。1936年的第12届年会在南京举行。1937年,抗日战争爆发的前夕,年会仍移至北平举行。抗日战争爆发后,学会进入了一个艰苦时期,这一时期多赖该会的负责人历年的
87、苦心支持,会务得维系于不堕。不但年会照常举行,而且年会后有组织得法的地质旅行,让会员参加,以便多多认识当地地质,这不能不说是该会一大进步。地质学会志在万分困难的条件下,仍能照常出版。所刊论文不少对中国地质有重要的贡献。另一种中文刊物地质论评也按卷出版,这些富有科学价值的重要文献,不但为中国人所必读,而且是外国地质学者所不能忽视的。抗战时期地质学者的重要贡献是显著的,例如在1939年前后中国西北地区如新疆、甘肃等地发现石油。1941年提出陆相生油论。1939年在云南发现含胶磷2430的磷矿。1943年在广西发现铀矿。在古生物研究方面,1938年在云南禄丰发现完好的三叠纪恐龙化石等等。 地质学会成
88、立后,一些地质研究机构相继成立。1928年1月,中央研究院地质研究所在上海成立,所长李四光。地质研究所不仅注意一定区域的矿产勘查,而且注重大规模路线调查。后来则集中力量研究某一地区的地层、构造地质、火成岩和地文地理,例如对南京镇山山脉的地质调查,对江西庐山的地质调查。该所出版的数百种专刊报告多数具有重要学术意义,在经济上有重要价值,有的在国际学术界有较高声誉。例如李四光的古生代以后大陆上海水进退规程,田奇湖南中部上古生代地层之研究等等。抗日战争爆发后,地质研究所被迫迁往庐山。1938年,又迁往桂林。1945年,迁至重庆。同年迁回南京。 地质调查所于1934年以后扩建了一批分支机构。1934年1
89、0月,建立北平分所,所长谢家荣。抗战后北平分所工作停顿。1934年9月,在兰州建立西北分所,所长王曰伦。抗战胜利后,中央地质调查所接收大陆科学院地质调查所,改为长春工作站,以岳希新为主任。此外各地建立了地方性地质调查所,主要有1923年秋成立的河南省地质调查所,所长陈叔玉。但到1927年因经费无着,该所奉命裁撤,直至1927年9月,两广地质调查所成立,朱家骅任所长。1928年10月,江西矿业调查所成立,卢其骏为所长。1935年9月,贵州省地质调查所成立,所长朱庭祜。1938年2月,四川地质调查所成立,所长李春昱。1939年8月,西康地质调查所在康定成立,张伯颜任所长。1943年,宁夏省成立地质
90、调查所,所长为李士林。1944年新疆地质调查所成立,王恒升任所长。1946年1月,台湾省地质调查所在台北成立,所长毕庆昌。同年,察绥矿产调查所在张家口成立,所长李士林。1949年8月,浙江省地质调查所成立,朱庭祜任所长,盛莘夫任副所长。这样至1949年为止,中央和各地方共计13个地质调查所并三个分支机构,在全国形成了大致完整的地质调查网。地质研究机构除去中央研究院地质研究所外,尚有两个地方研究所:1930年成立的北平研究院地质研究所,所长由翁文灏兼任;1932年,西北科学院地质研究所成立,所长为常隆庆。 陈果夫:国民生活历,台湾东方文化书局1976年影印本,第367-368页。中国地质学会的建
91、立大大促进了中国地质学界与国际同行的交往。1922年,中国地质学会刚成立,就于是年8月派翕文灏为代表参加在比利时召开的国际地质学会第13届大会,会上宣读了翁文灏和丁文江等人的10篇论文。至1937年7月为止,中国地质学家连续参加第14、15、16、17届国际地质学会会议,并在会上宣读论文。1948年8月,国际地质学会第18届大会在伦敦召开,我国地质学家李四光、黄汲清等出席大会。这是自第二次世界大战以来首次召开的国际地质学盛会。同年10月,中国地质学会第24届年会在南京举行。这两个大会为中国近代地质科学画上了句号。 (二)中国近代地层学及大地构造理论中国近代地层学的发展是和葛利普的工作分不开的。
92、1922年,他在地质学会的常会上宣读论文论震旦纪,还在1860年,美国地质学家庞培烈(R。Pumrrell)曾用震旦一词表示我国东部山系的一种构造方向。后来德国地质学家李希霍芬(Ferdinand Von Richthofen)对中国地层,特别是华北地层作了认真研究,并用震旦系这一名词描写地层,但是所包含的时代很广,因而忽略了前寒武与古生代之间的区别。葛利普受地质调查所委托,对这一问题进行系统研究,提出了震旦系应包括前寒武的那些没有变质或已经轻微变质的地质,它不整合在结晶的元古代之上。这一定义为中国地质学界普遍地使用了50年。1928年,葛利普出版了中国地层(上册,1924年出版)。这是一部地
93、学史专著。书中绘制了一系列亚洲古地理图,说明各地质时代的海陆分布轮廓,同时把亚洲一些国家以及欧洲和美国各时代地层的分层、分类和对比做了系统的论述。他的这部著作奠定了中国地层学的基础,在国际上也受到重视。由于葛利普的带动,经过一批中国地质学家的努力,中国古生界各系地层的存在及其在中国东部的大致分布得到确认,并得到进一步的划分和对比,例如1924年,李四光创立南方震旦系,同年,孙云铸对中国北方寒武系后来对南方寒武系的分层。1927年前后赵亚曾、许杰对南方奥陶系的分层,谢家荣、赵亚曾对鄂西志留系的分层。1932年,黄汲清对南方二迭系的分层和对比。1933年,俞建章、丁文江对贵州广西石炭系,特别是下石
94、炭系的分层。1935年,尹赞勋对志留系地层的研究。1936年,田奇和乐森璕分别对湖南和广西泥盆系的分层,以及李四光、朱森对南京附近石炭二迭系的分层和对比研究。这些应是中国近代地层学上的重要成就。 中、新生界以陆相地层为主,分层对比多靠植物化石和脊椎动物化石。 这方面杨钟健在1928年至1939年对中生代恐龙和新生代哺乳动物群化石的研究,以及1933年前后,斯行健对中生代植物群的研究都取得了重要成果。德日进(Peie TeilharddeChardin)与杨钟健合作,对华北新生代地层的划分和对比作出了重大贡献。 大地构造是理论性很强的科学,我国地质学家先后提出了各具特点的假说,创立了较完整的理论
95、。1933年,葛利普在第16届国际地质大会上提出脉动学说,后来又出版了一些有关的著作。他认为地质历史上由于地球自转速率有周期变化,约每过2、3百万年就发生地壳的大规模升隆,就像人的脉搏跳动一样,由此引起海水的一次进退,导出各地区地层建造、古地理变迁、古生物演化具有一定的周期性。由于对海水进退的规律没有取得一致的看法,因此脉动说没有被普遍接受。例如:孙云铸不同意上述观点,认为古生代地层应按:沉积旋回、地壳运动、动物群组合三个条件分类,从而把古生代划分为8个纪。 自本世纪20年代起,中国地质学家们注意研究造山问题。1927年的第5届地质学年会上,翁文灏宣读了中国东部中生代以来地壳运动及火山运动,文
96、中首次提到燕山运动的概念。他注意到这种运动在中国东部范围较广,南北皆有,其时代在侏罗纪终,白垩纪之前;其连带现象为花岗闪长岩侵入,及接触铁矿及铜矿之生成。造山运动终后,则有斑状火山岩流之喷出。这种现象和欧洲阿尔卑斯运动不同。1929年他又指出中国东部中生代造山运动的特点。论文发表后,中外地质学家一致承认燕山运动是我国东亚构造运动的一个重要特征环节。燕山运动学说至今仍是中国和东亚构造地质学中的重要篇章。后来谢家荣发展了燕山运动学说,将这一运动分划为5个造山幕。 李四光很早就注意到造山运动问题。他和一些地质学家先后提出过一系列造山运动的名词。例如怀远运动、柳江运动、淮南运动、昆明运动、东吴运动、金
97、子运动、准阳运动、南象运动、宁镇运动等等。他指出狭义的加里东运动在广西境内颇为重要。丁文江在研究广西地质时曾提出广西运动、越南运动等名词。米士研究云南中部大地构造特征和前寒武纪地质,提出澄江运动和晋宁运动。李春昱强调四川运动的重要性,认为它和拉拉米运动相当。中国近代地质学理论中较为突出的是李四光创造的地质力学理论和方法,并用以解释中国大地构造特征。还在1926年12月地质学会的常会上,李四光宣读了地球表面形象变迁之主因,他在文中称赞魏格纳的理论是革命性理论,并对地壳运动提出了自己的新见解。出席会议的著名地质学家BaileyWillis和ABrou Wer。对此深感兴趣,进行了热烈的讨论。 19
98、29年,李四光在英国地质学杂志上发表论文东亚一些构造型式及其对大陆运动问题的意义,论文中提出构造体系的概念,创造性地运用力学方法来解释东亚大地构造。1939年,李四光著中国地质学在伦敦出版,在书中发挥了他关于大地构造的理论。1944年的第20届年会上,李四光宣读了南岭地质力学研究的论文。文中指出:地质力学为本人所创之名词,函义为应用材料力学之原理。并就岩层形变后所受应力分配之现象,以解释地质构造。更由是而求出若干地质力学原理。还组织了构造地质讨论会,由李四光本人主持,并当场作种种试验。 地质力学是以地球自转速度曾有明显改变,并且是以加速方式为主的假定作为前提的。由于自转加速,北半球的大陆和大洋
99、都向赤道方向移动,产生向南推挤的压力和剪力。这种应力在中纬度特别强烈,而在两极则为零。因而在中纬度形成东西构造带和扭形构造,特别是阿尔卑斯-喜玛拉雅巨型构造。在每一造山运动之前,海水向低纬度进浸,从高纬度退却;造山运动结束,海水运动则相反。这就造成了李四光提出的海水进退规程。对于地球自转加速的原因,李四光推测可能是地球在冷却中收缩和地幔中的较重的部分逐步向地心迁移的结果。 李四光在地质力学中提出了构造带和扭动形态的概念。扭动形态又存在若干构造型式,分为多字型,歹字型,山字型,此外尚有川字型,井字型等。构造带主要分东西构造带、包括阴山带、秦岭带和南岭带。中国东部构造线主要是北东-南西走向,定名为
100、华夏构造线。还有一种北北东-南南西走向的,定名为新华夏构造线,等等。 李四光领导的地质研究所对劈理、节理等小构造作了详细研究。例如张文佑论述了X-型节理的生成,并用模拟实验说明断裂的发生和发展,陈恺提出劈理的分类;孙殿卿提出帚状构造的概念。这些研究都促进了地质力学 路成文等:山西风俗民情,山西省地方志编纂委员会办公室1987年版,第290-293页。中国地质学会志第5卷第3-4期,1926年,第209-262页。 胡朴安:中华全国风俗志下编,河北人民出版社1986年标点本,第125-126页。的发展。 葛利普承认地球自转速度周期性变化的假说,他接受大陆漂移说和地极大幅度迁移说,并提出地极控制假
101、说。所谓地极控制说是认为寒武纪前地球北极之外存在球外拉力,它把冈瓦纳大陆拉来和劳亚大陆紧靠在一起,而当时的北极则位于埃及境内。赵金科在此基础上研究震旦纪北半球海陆分布,绘制了古地理图。 黄汲清采用欧洲人的地槽-地台说,并按照历史分析法和建造分析法对中国大地构造进行初步总结。他指出了几个前寒武纪地块,特别是中朝地块、塔里地块、扬子地块及一些中间地块的存在和特点;阐述了加里东褶皱、华力西褶皱、印支褶皱和喜马拉雅褶皱的分布和特征。他特别强调中新生代的基底褶皱,认为它们在中国东部特别发达,因而形成中国境内独特的多旋回构造。这是对国际上流行的单旋回构造说的发展。他认为亚洲存在三种构造型式,即太平洋式、古
102、亚洲式和特提斯喜马拉雅式。其中太平洋式构造是太平洋和亚洲大陆作用的结果,特提斯喜玛拉雅构造是印度大陆和亚州大陆相互作用的结果,这一观点与今天的板块学说相吻合。他编绘了一系列大地构造-古地理图,试图说明从寒武纪到中生代以来不同阶段的大地构造和古地理的不同发展点,这一尝试在世界上也属首次。 (三)成矿规律研究和矿产资源的发现翁文灏是我国近代有系统研究成矿规律的先驱。1919年他写了中国矿产志略,全面论述了当时所知的我国各种矿产分布和分类。1926年他发表了金属矿分布的几点规律、砷矿在金属矿系列中的位置,首次提出中国矿产区域论。他在中国矿产区域论这篇重要论文中,首次应用地热分带理论,探讨了中国南部金
103、属矿产的分布,指出钨锡钼带、铜铅锌带、锑带、汞带的存在。他实际上最先提出岩浆岩成矿专属性的见解。他首次在我国提出成矿系列的概念。他的上述论述为中国成矿规律研究开拓了一个新的研究方向,产生了很大影响。 谢家荣把中国东部的燕山花岗岩分为四期,每期都有自己的内生金属矿床。他和孙健初等著扬子江下游铁矿志对该地区的铁矿进行了比较详细的论述,并提出了系统的分类。稍晚,他又论述了中国的铜、铅、锌矿,划分出7种类型。 郑厚怀对若干内生金属矿床进行了矿物学和矿床成因学的研究,划分出接触交代型、高温热液型、晚期热液型、次生富集型等类型。孟宪民、陈恺等研究了云南个旧锡矿,讨论了锡矿矿物的组成和地层,构造运动与岩浆活
104、动的关系。冯景兰在抗日时期研究了四川、西康铜矿,论述了它们次生富集的特征,还研究了云南的矿产分布规律,提出了9个造矿时期和12个矿产区域。徐克勤和丁毅深入地研究了江西钨矿地质,对于该地区的地层、构造和火山岩特点以及它们和钨矿的关系进行阐述,提出了钨矿床分类。他们还详尽描写了各钨矿产区的特点。 田奇、黄懿等先后对湘西、黔东的汞矿进行研究,并提出了两种不同的分类方法。王晓青等研究了湖南的锑矿和湘西、黔东的金矿。 叶良辅等对浙江平阳矾矿石床进行了详细研究,认为矿床是中生代流纹岩和流纹凝灰岩遭受明矾石化的结果。 1944年南延宗和吴磊伯在广西富(川)、贺(县)、钟(山)地区发现了铀矿,它们产生在燕山时
105、期的伟晶花岗岩中,和锡矿共生。黄绍显等在宁夏小松山发现铬铁矿,它们和燕山期超基性岩共生。 许多地质学家对中国各省的煤矿作了不同程度的研究,撰写过数以百计的论文报告。其中特别要指出的是翁文灏、谢家荣、侯德封对煤田分布规律的研究,他们绘制了中国煤田分布图。抗战后期,谢家荣论述了西南地区铝土矿的地理分布。他还讨论了西南地区震旦纪磷块岩分布特征,并绘制了一张小比例尺古地理图,表明铝土矿和磷矿大致分布和可能发现新矿藏的地带。这是中国人用编绘古地理图方法进行矿产预测的第一次尝试。 朱庭祜、袁见齐等对盐类矿床提出了各种成因假说。李悦言对四川的盐矿地质作了长期研究,划分出泻湖相和内陆湖相两大类型。他的地质和地
106、球化学研究否定了所谓淋滤过饱和说。 1941年,潘钟祥在美国首次提出陆相生油的见解。1943年,黄汲清、杨钟健和程裕琪等研究了新疆石油地质,提出陆相生油和多期生油的两种见解。 民国时期的中国地质学工作者在完成了上述研究工作的同时,还对我国的地下资源作了大量的地质勘探工作,他们发现了一批重要的地下资源。煤矿。煤资源的调查一直被视为重要工作,王竹泉发现山西煤矿,丁文江发现山东峰县中兴煤矿,安特生、王竹泉、朱庭祜、李捷发现河北斋堂煤矿,丁文江、翁文灏等发现辽宁北票煤矿,谭锡畴等发现鹤岗煤矿,赵亚曾等发现河北开平煤矿,黄汲清、徐克勤发现江西萍乡煤矿。抗战胜利后,原资源委员会矿产测勘处在淮南进行普查,经
107、过钻探发现24层煤,可采厚度25米,使该处成为著名的淮南大煤田。 铁矿。以前认为铁矿出在东南各省,经过大量地质调查发现中国大量的铁在东北。1927年,丁道衡作为西北科学考察团的成员在内蒙古白云鄂博发现了一座铁山。他测绘了铁矿地质草图,对标本作化验并估算了储量。后来朱庭祜调查了河北井径铁矿,丁格兰等调查了江苏凤凰山铁矿、湖北鄂城铁矿。1940年常隆庆与刘之祥在四川攀枝花进行铁矿调查,他们因此获得奖章和奖金。除去他们外,杨克成和姚瑞开以及袁复礼和任泽雨也在这一地区调查过磁铁矿。1941年夏,李善邦、秦馨菱勘探了攀枝花铁矿。经化验得知矿石含二氧化钛。1943年郭文魁等测绘了地质图,估计了储量。 石油
108、。抗战期间,孙健初调查了玉门油矿,黄汲清、杨钟健等人调查了新疆乌苏独山子油田、库车铜厂油田、温宿塔克塔油田。 有色金属矿。徐克勤、丁毅调查了江西钨矿。湖南锑矿、汞矿、水口山锌矿、瑶岗仙钨矿、云南东川铜矿、个旧锡矿、广西锡矿、北方各省铝矿也都作过调查。 磷矿。程裕淇在云南昆阳采集了一些矿石标本,经化验发现含P2O5达30,这样就发现了昆阳型沉积磷矿。 (四)中国近代古生物学和中国古生物学会清末,一些外国人通过在中国实地考察和收购龙骨,研究中国的古生物学。例如1846年英国人福尔克纳就记述了在西藏发现的古脊椎动物化石。1903年,德国施洛塞尔通过收购到的龙骨,得到92种化石,包括巨驼等9个新种。
109、1914年,瑞典人安特生在地质调查所任矿业顾问,他很注重古脊椎动物化石的研究,发现了山西保德的三趾马红土以及周口店化石地点。他还筹措基金,创办了中国古生物杂志,由于得到杰出的中国古生物学家的支持,后来成为世界闻名的刊物。地质调查所的另一位顾问,法国神父德日进也在中国北方采集古脊椎动物化石。一些外国的探险队和考察团在我国内地采集化石的活动甚至延续到1930年,例如美国纽约的自然历史博物馆组织中央亚细亚考察团,从1920年至1930年,先后6次来华考察,他们在内蒙古发现了铲齿象,在外蒙古(现今的蒙古人民共和国)首次发现带胚胎的恐龙蛋,证实恐龙是卵生的。1902年至1917年,俄国的克什托佛维奇多次
110、来华,把一架完整的鸭嘴龙化石盗走,等等。 由中国学者独立进行古生物学研究工作应始于1923年。这一年周赞衡在地质汇报第5号下册上发表论文山东之白垩纪植物化石,应是我国近代第一篇古植物学论著。是年6月,中国地质学会举行常会,会上李四光宣读蜒蜗鉴定法,这是我国学者最早关于蜒科研究的论文。1924年,孙云铸著中国北部寒武纪动物化石由地质调查所印行,它是中国近代第一部古生物学专著。1927年,杨钟健完成了他的博士论文中国北部之啮齿类动物化石,受到当时国际古生物学界的关注,被认为这标志着古脊椎动物学在中国诞生。是年,孙云铸、杨钟健在哈尔茨山地质旅行的途中相会,他们起草了中国古生物学会章程。 1929年8
111、月31日,在北平召开了中国古生物学会成立大会,由葛利普任主席,通过了会章,选举孙云铸为会长,计荣森为书记,李四光、赵亚曾、王恭睦、杨钟健为评议员。中国古生物学会成立之初经营较为困难,会务一度陷于停顿。1937年,在莫斯科召开了国际古生物学会议,邀请中国古生物学者参加,国内也有复会的舆论。抗战胜利后,大部分古生物学者云集南京,人们迫切希望恢复学会的活动。1947年10月9日,由杨钟健倡议召开恢复活动的第一次会议。12月6日召开了理监事联席会议,公推杨钟健为理事长,赵金科为书记,王钰为会计,孙云铸为编辑,黄汲清为常务监事。25日召开中国古生物学会复活大会,通过了新会章,共登记会员47人,吸收新会员
112、5人,共51人,并有17个机关会员。 1948年1月在南京召开第二次理事会,推举李四光、尹赞勋(后改派孙云铸)参加第17届国际古生物学会议。决议印行中国古生物学会会刊和会讯。10月,在南京举行了第1届年会。11月,第5届理事会选举孙云铸为理事长。 1949年12月举行第2届年会,并决议出版中国标准化石杂志。 自1922年到1949年的27年里,无脊椎古生物学研究成果无论在数量或 中国地质学会志第2卷第1-2期,1923年。 吉林新志,1934年铅印本。 在质量上都是居显著地位的。 李四光对蜒科作了非常深入细致的研究。他的第一篇关于蜒科的论文发表在1923年,他不同意将Fusulina译为纺锤虫
113、,而建议称作蜒蜗,蜒字是李氏所创新字。论文中提出了一种新的研究方法,为国际古生物界所重视。1931年11月3日,李四光因该项研究获葛氏奖章。翁文灏在致词中指出李四光完成了中国北部之蜒科这部古生物巨著,它不仅具有重要的古生物学意义,而且通过这项研究成功地建立了中国北部石炭系海相地层的层序。 1928年,赵亚曾根据中国大量实际材料的研究,提出了长身贝科新的分类,得到当时国际同行的重视和采用。 古脊椎动物方面,较突出的成就有:1938年10月,卞美年在云南禄丰城郊红砂岩内,发现保存完好的三叠纪恐龙化石。杨钟健在极困难的条件下研究了禄丰龙动物群,后来对乌鲁木齐附近二迭三迭系红层中二齿兽和水龙兽作了长期
114、的细致研究,这些成果受到国际上极大重视。 在古人类学方面,最突出的成就是斐文中在1929年发现了北京猿人化石,以及与猿人密切相关的古石器和用火遗迹。还在1921年,安特生与师丹斯基首次在周口店发现了北京猿人的化石地点。1923年只作了小规模的采集。1926年,师丹斯基宣布发现了两颗人牙,经研究定名为中国猿人北京种。这一发现,立即引起了世界的注意,因此得到美国洛克菲勒基金会援助。这样,1927年,在周口店对北京猿人化石地点进行了第一次系统发掘,证明该地是一座埋藏丰富的古脊椎动物化石的宝库。1929年4月,地质调查所成立了新生代研究室,杨钟健任副主任。1929年12月2日,裴文中在一个洞穴内发现了
115、一个完整的北京猿人头盖骨。1936年,贾兰坡又发现了三个破碎但粘接很完整的头盖骨。此外还发现了大批的哺乳动物化石、石器、骨器以及用火遗迹。北京人的发现确定了人类体质形态发展的序列,即在人类历史的黎明时代,不论体质形态,还是社会组织和文化方面,的确有过直立人(猿人)阶段。杨钟健和德日进对周口店大量脊椎动物化石进行了研究,取得了古生物学、古地理学方面的重要成果。 古植物学方面的重大成就是华夏植物群的发现和确认。华夏植物群即大羽羊齿植物,其地质时代属于二迭纪,它广泛分布在中国东部。 新疆概观,仁声书局1933年版。 (五)中国近代地震地质研究我国是个多地震的国家,自夏代以来,有文字可考的大小地震不下
116、3000余次。民国以来,就有1917年的安徽霍山地震,1918年的广东南澳大地震接连发生。1920年12月16日,甘肃发生8.6级大地震,死亡人数达20万,无数家园被毁,也震动了我国地质学界,北京地质调查所决定派翁文灏、谢家荣等前往地震区调查,这是近代第一次开展地震地质调查的科学运动。这次调查较详尽地了解了甘肃地震的频度和烈度,并列出比较详细的地震分布表,写成甘肃地震考和民国九年十二月甘肃及其它各省地震情形等报告发表。 1923年秋,日本关东发生大地震,毁灭了两个现代大城市(东京和横滨)的大半部,地震灾害震惊了世界。我国四川炉霍、云南大理、甘肃古浪等地也在这一时期发生地震,毁屋伤人。翁文灏于这
117、年秋发表了对地震构造研究的成果,写成中国某些地质构造对于地震的影响。在这篇文章中,他绘制了一张即使现在看来也相当合理的中国地震分布图,突出了大地震和大断裂的密切关系,并按照构造特点划分若干地震带,他还详细开列了各地震带震中历史表。30年代,他又研究了云南洱海大地震,并作了客观的分析。翁文灏是最先研讨中国地震构造的著名地质学家,他的地震地质论文曾在国际地质学会第13届大会上宣读,引起与会者极大兴趣。 1930年,地质调查所决定购置近代地震仪,建立地震观测台,台址选在北京西山鹫峰,又在地质调查所内设立地震研究室,由李善邦主持。9月,地震台从德国购到200公斤Wiechert水平地震仪和80公斤垂直
118、地震仪并安装完毕。9月20日记录到第一个地震记录。1932年,从爱沙尼亚购到的电磁式地震仪也正式投入运转。从1930年9月至1937年7月,鹫峰地震台共记录2472个地震,这些记录按时间编成月报与世界各地震台交换。对重要的地震还测出了震源位置、震中深度,写成研究论文,编成地震专报出版。该刊物一直坚持到抗战初期。 鹫峰地震台是我国第一个地震台,其仪器设备、管理水平及记录质量均达到世界一流水平,所出版的地震专报亦受到国际同行的重视。这一时期重要的地震调查研究活动有:1933年8月25日,四川岷山上游叠溪发生大地震,山崩造成岷江壅塞成湖。常隆庆曾前往调查,写成四川叠溪地震调查记,说明当地地震地质特点
119、。1937年,山东荷泽地震,李善邦和贾连亨考察后认为震因是地层错动。 中央研究院在南京北极阁建有一个地震台,自1932年起该台开始记录,抗战后该台停止记录。 抗日战争期间,李善邦在四川北碚自制了一套水平摆式地震仪。1943年2月起正式记录,至1946年止共记录到109个地震。1947年11月,中国地质学会在台湾召开23届年会,台湾地震厅赠送德国制地震仪各一套。这些地震仪连同四川的地震仪都安装在南京水晶台地震台,使该台的地震记录达到 路成文等:山西风俗民情,山西省地方志编纂委员会办公室1987年版,第124-126页。 翼城县志,1929年铅印本。 汝南县志,1933年石印本。 浙江民俗学会:浙
120、江风俗简志,浙江人民出版社1986年版,第352-353页。一流水平。 1945年9月23日,河北滦县地震,波及河北、山东、辽宁和内蒙部分地区。震后王竹泉等前往调查,并写有河北滦县地震的报告。 地质论评第12卷第1-2期。 (六)中国近代石油地质远在西汉,中国人就已经认识到石油的可燃性。东汉时,在甘肃酒泉地区已发现石油。我国最早的油井可以追溯到元代,据大元一统志记载,至少在1303年以前,陕北延长等地已经开凿了油井。明清以来石油开发才日惭落后于西方。 1907年,陕西延长聘请日本技师钻石油井,日产原油三、四百斤。消息传开后,美孚石油公司即派人来延长勘探,结果却认为没有一口井的产量可认为具有工业
121、价值。 1921年,翁文灏和谢家荣开始研究我国石油概况,谢家荣曾写了甘肃玉门油矿报告,刊于湖南实业杂志54号。1930年,地质调查所募得金绍基先生(沁园)和中华教育文化基金会捐款,成立了沁园燃料研究室,室主任为谢家荣,下设矿物岩石、化学试验、古植物学等组。同年,该室编燃料研究专报创刊,选登关于煤、石油、油页岩等研究论文和报告,该刊在1938年停刊,共出31期。1931年春,地质调查所派谭锡畴,李春昱在四川南部调查石油地质,事后著四川石油概论。1932年,地质调查所派王竹泉、潘钟祥前往陕北绥德、清涧、延川、延安、延长等地作地质普查,并著陕北油田地质,指出美国地质学家富勒和克拉普赴陕北调查所发生的
122、判断错误。论文对陕西石油的生储层作了较详细的论述。1934年,资源委员会成立陕北油矿勘探处,处长孙越崎,下设延长、永坪两区,共有钻机4部。1年后共钻井7口,井深百米左右,半数以上有油,产量高者达日产1500公斤。 1936年,四川油矿勘探处成立。潘钟祥、黄汲清等先后勘查了巴县石油等地的地质情况。次年3月,在巴县石油沟钻探油井。二年后,井深1400米,得天然气及凝析汽油。 抗日战争爆发后,洋油来源几乎断绝,国民政府只好在内地建设自己的油田,这样玉门油田的开发才提到日程上来。1937年春,顾少川等组成中国煤油探矿公司筹备处,并派出西北地质矿产试探队到甘肃永登、玉门及青海柴达木盆地进行石油勘查。19
123、38年底设置甘肃油矿筹备处。11月派孙健初等至老君庙勘查。经过6个月的艰苦工作,他们查明了该地区的生油层、储油层及地质构造,肯定它是一个有开发价值的油区。1939年,提交了甘肃玉门油田地质报告。玉门老君庙油田的开发起初只有两部冲击钻机,钻进速度每天仅一二米。1940年后才逐步使用旋转钻机,开始钻中深井,但还不会使用泥浆,不能控制井喷。是年在嘉峪关和石油河两岸建立了简陋的炼油厂。直到1947年末,才从美国购入设备,建立了一座较好的炼油厂。截至1949年,玉门老君庙油田共采原油50万吨,相当于半个世纪以来中国大陆上原油总产量的70;占同期全国石油总产量的95。玉门油矿的石油产品直接服务于抗日战争,
124、基本上满足了当时军队运输和后方交通的需要。 1940年以后,陕北延长油田得到一定程度的发展。陕、甘、宁边区政府派汪鹏到延长勘查石油,结果他在延长西部七里村一带找到了一个新的储油班固:汉书地理志。 武阳镇志,1983年铅印本。 上海市戏曲学校中国服装史研究组:中国历代服饰,学林出版社1984年版,第319页。构造。他们先后打井5口,其中2口是自喷井,使原油产量上升几倍。1943年的年产量就相当1935年以前14年产量的总和,基本上满足了边区政府和军队的需要。 19351943年期间,新疆独山子油田在前苏联的帮助下也得到开发。 1943年前后四川发现了几处大型天然气田。 这一时期在石油地质理论上的
125、重要成就是提出陆相生油理论。所谓陆相是指陆地上沉积的物质。石油是由低级生物遗体变成的,这些生物多生活在水中,陆地上的湖泊、沼泽同海洋一样也有这些生物,因此无论陆相还是海相,只要具备有机物质和还原环境就能生成石油。1940年夏,潘钟祥去美国留学,他回想到无论是在陕北或是在四川发现的油田都是在陆相层中。1941年他在美国石油地质家协会杂志上,发表中国陕北和四川白垩系地层的陆相生油,首先向传统的海相生油说挑战。1942年,黄汲清、杨钟健等人对新疆独山子油田、库车铜厂油田及克拉克油田的地质作调查,并写有新疆油田地质调查报告也独立地提出了陆相地层可以形成有工业开采价值的生油层,同时还提出多期多层含油论。
126、陆相生油论的正确性为后来的大量地质实践所证明。 西藏游记,商务印书馆1931年版。 (七)中国地理学会和近代地理学成就直到本世纪20年代,地理学仍被许多人视为一种人文科学,例如1920年,南京高等师范学堂仍设文史地部。1921年,该校改称东南大学,创办地学系,竺可桢教授任主任。1930年,东南大学改称中央大学,地学系遂分为地质、地理两系,胡焕庸任地理系主任。此后,国内一些重要的大学均设专门的地理系,且改置于理学院下,使中国近代地理学有确立的基础。自1910年至1933年,经过20年的努力,中国近代地理学已取得了显著的进展:在自然地理方面,对于中国的山脉构造、河流发育、海水运动、土壤性质都有较深
127、入的认识和发现;在气候学方面,对于中国的季风、旱涝成因、以及各地区气候及雨量的变化都有重要发现;此外对于生物分布、资源分布乃至人文地理和历史地理也都作了一定的研究;尤为重要的工作是地图的测绘和出版。中国近代地理学已初具规模。为了进一步开展合作与交流,1932年,由竺可桢等发起筹建地理学会。1934年3月,中国地理学会在南京成立,基本会员有翁文灏、丁文江、李四光、竺可桢等40位知名学者。利用通信方法选举翁文灏为会长,竺可桢等9人为理事。由会长推定张其昀为干事,胡焕庸为会计。学会有普通会员19人,学生会员23人,机关会员5处(北平地质调查所、中央研究院气象研究所、南京中央大学、广州中山大学、国防设
128、计委员会)。 1934年8月,在庐山举行第1次年会,决议创办地理学报季刊,并视此项任务为会务之首。1935年,第2届年会在广西南宁举行。1936年,在北京举行第3届年会。1937年,在南京举行第4届年会。抗日战争期间地理学报迁至重庆继续出版,改为年刊。 1943年7月,第5届年会在重庆与中国科学社等6团体联合举行。年会提交论文49篇,宣读20篇,是抗战以来地理学界的一次盛会。会议修改了会章,选举胡焕庸为理事长,翁文灏、竺可桢、李四光为监事,李旭旦为总干事。张其昀为学报总编辑。据年会记录统计共有永久会员29人,普通会员267人,学生会员33人,团体会员8处。 抗战胜利后,1947年8月在上海召开
129、第6届年会,仍旧与中国科学社等六团体联合举行。年会宣读论文52篇,仍选举胡焕庸为理事长,监事为翁文灏、竺可桢、吕炯,总干事由任灵锷担任。学报总编辑为李旭旦。年会决议地理学报从1947年恢复为季刊。 1948年8月,与中国科学社等10团体联合举办第7届年会。 中国近代地理学的主要成就如下:关于地图的计算工作。李庆远完成中国沿岸三千三百卅八个岛屿面积初步计算论文。他根据中、英、日各种海道图加以统计和测算,计得沿海岛屿共3338个,总面积43304平方公里。 中国气候的研究。代表性的论文有竺可桢东南季风与中国雨量、中国气候之要素;吕炯中国各地温度逐候平均之年变化;张宝堃中国季候之分布;卢鋈中国气候域
130、新论等。研究大区域的有胡焕庸黄河流域之气候。研究小区域的有卢鋈拉萨之气候等等。可以说关于中国气候的研究是地理学中进步最快、成绩最大的一个部分。 关于海洋的研究。吕炯曾作渤海考察,有渤海之水文、渤海盐分之分布与海水之运行等论文。 关于内陆湖的研究。陈宗器罗布淖尔与罗尔荒原一文,曾对罗布泊的改道作实地测量。徐近之实地测量了西藏高原的湖泊,著有西藏之大天湖。 关于农业区域研究。在这方面胡焕庸著述较多,如江苏省之农业区域、中国之农业区域、江宁县之耕地与人口密度、安徽省人口密度、中国人口之分布等。被视为标准之作。 小区域地理研究。杨纫章重庆西郊小区域地理研究,他与王云章合著昆明南郊湖滨地理研究,程潞君等
131、作云南滇池区域之土地利用等,被称为示范之作。 (八)中国近代杰出的地学家章鸿钊(1887-1951年)字演群,浙江吴兴人。1908年入日本京都第三高等学校理科学习,1911年6月毕业于东京帝国大学地质系,毕业论文浙江杭属一带的地质是根据国内实地考察的资料完成的,这是中国近代地质学的起点。1912年任南京临时政府实业部矿政司地质科科长。1913年任北京政府工商部地质研究所所长。1916年任工商部地质调查所地质调查股股长,兼北京大学和高等师范学校的教授。1928年至1945年,他被迫离开地质调查所,先后被故宫博物院聘为特约审查委员,被中央研究院地质研究所聘为特约研究员。1945年之后任编译馆编纂。
132、1950年任中国地质指导工作委员会顾问。 章鸿钊一生著述颇丰。关于岩石矿物的研究主要有中国用锌之起源(1923年),该文曾引起地质学界的热烈讨论,它对我国矿业开发史、化学史、冶金史和考古学产生了深远的影响。1921年出版石雅,这是中国历史上第一部地质、岩石、矿物的总结性著作。关于地质理论的研究,重要论文有地质学与相对说(1935年),中国中生代晚期以后地壳运动之动向与动期之检讨并震旦方向之认识(1936年),太平洋区域之地壳运动及特殊构造之成因解(1947年)等。关于地质学史研究,有中国研究地质学之历史(1922年),15年来中国之地质研究(1933年)等。章鸿钊是一位博学多才的学者。李四光在
133、他的追悼会上评价说:章先生为人正直而有操守。因此中国地质事业创始人不是别人而是章先生。丁文江(1887-1936年)字在君,江苏泰兴人。1902年留学日本,1908年赴英国留学,1911年毕业于格拉斯哥大学地质系。回国后在滇、黔、湘各省作地质考察。1913年任工商部地质科科长,1916年创办地质调查所,并任所长,1921年辞职,担任该所名誉所长。1914-1915年独自考察了云南锡矿、四川与云南的铜矿、贵州与云南的煤矿。1928年赴广西调查,研究广西地质和地层系统。1929年组织了西南地质调查,成为我国从事西南地区综合考察的先驱。1936年逝世。 丁文江共发表地质论文40篇,出版有关矿产书籍、
134、调查报告10册(篇),编纂地图2册,此外还有游记及其他文章,各类论著总计100篇(册)。主要作品有扬子江下游的地质、中国造山运动、丰宁纪的分层、中国之二迭纪及其在二迭纪地层分类上的意义等。 丁文江是中国地质学会创立者,并于1923年、1928年两度当选为会长。翁文灏(1889-1971年)字泳霓,浙江鄞县人。14岁时中秀才。1908年赴欧洲留学,1912年获比利时罗文大学博士,是我国第一位获得地质博士的学者。1913年任工商部签事,在地质研究所担任矿物学、岩石学课程的教学。1916年任地质调查所矿产股股长,1921年在该所任代理所长,1926年任所长,1934-1935任河南中福煤矿总经理,1
135、936年任南京国民政府行政院秘书长,1948年任行政院院长,同年11月辞职。1951年他自法国回到北京,担任政协全国委员会委员。 翁文灏是国内外著名的地质学家,他的主要成就有:创立了东亚燕山运动学说,这一理论至今仍是中国和东亚构造地质学中的重要篇章。创建了中国矿产区域论,说明锡、钨、锑、汞分带的理由,提出了金属矿系列中的位置问题,从理论上探讨了中国南部金属矿分带问题,首次提出我国成矿系列问题。他对成矿规律的论述,为中国近代地质学开拓了新的研究方向。他是中国近代最先系统研究地震学的人,也是近代中国第一位完成大地震实地调查的学者。他是我国石油地质学、煤炭地质学等分支学科的倡导人。他很早就组织地质学
136、家到陕西、四川等地调查石油地质,并组织了玉门油田的开发。此外,他在古生物学、土壤学、地理学以及地质教育方面均作出了贡献。他的主要论著有:中国矿产志略(1919年),甘肃地震考(1920年),中国某些地质构造对于地震之影响(1923年),中国东部中生代造山运动(1929年),中国矿产区域论,中国石油地质问题(1934年),中国山脉志(1935年)等等。 翁文灏是中国地质学会创始人之一,1924年、1926-1927年、1931年、1941年4次任中国地质学会会长(理事长)。他积极参与并支持国际学术活动,他的学术成就也得到国际学术界的承认,被聘为伦敦地学会外国名誉会员,德国赫勒自然科学院通信院士,
137、并获柏林工科大学、加拿大温哥华英属哥伦比亚大学荣誉博士。1948年当选中央研究院院士。 李四光(1889-1971年),原名仲揆,湖北省黄岗县人。1907年考入日本大阪高等工业学校。1911年9月,在北京参加第6次游学毕业生考试,列最优等,赐工科进士。1912年任湖北军政府实业部部长。1914年入伯明翰大学习采矿。1918年获伯明翰大学自然科学硕士学位。1920年任北京大学地质系教授。1928年任中央研究院地质研究所所长。次年被选为中国地质学会(第6次年会)会长,同时当选英国伦敦地质学会国外会员。1950年任地质工作指导委员会主任委员。1951年被推选为世界科学工作者协会执行委员会副主席,兼任
138、中国科学院古生物研究所所长。1953年,中国科学院决定设立地震委员会,他兼任主任委员。1954年,任地质部部长。1958年,地质力学研究所成立,兼任所长。同年任中国科学院原子能委员会主任委员。1970年任国务院科教组组长,次年病逝。 自1920年起,他对石炭二迭纪地层中的蜒科化石标本进行了细致深入的研究,并在此基础上划分石炭纪、二迭纪地层。1927年中国北部之蜒科出版,伯明翰大学特授他自然科学博士学位,中国地质学会授予他葛利普奖章。 1921年在太行山、1931年他在庐山发现并论证第4纪冰川遗迹。1937年完成冰期之庐山专著。后来在黄山也发现了同样的冰川遗迹。德国的费斯曼教授在稍后提出大理冰期
139、,指出第4纪冰期和间冰期相间出现,中国东部中低山区第4纪冰川曾广泛发育。李四光的学说还得到中外其他学者的支持,但也有不少人持反对意见,争论一直持续至今。 地质力学是他创造的新学科。1947年他发表地质力学之基础和方法,1962年出版地质力学概论一书,全面介绍了地质力学的理论与方法。这一学说为研究地质构造、探索地壳运动规律开辟了一条崭新的途经。 他对中国石油勘察工作做出了卓越的贡献。1954年,他指出青、滇、康、缅大地槽、阿拉善-陕北盆地、东北平原是三个最有希望的产油区,1962年,在东北平原发现大庆油田后,他又指出塔里木盆地、柴达木盆地、渤海湾等7个重要勘探地区,并提出油田勘察程序等,长期的石
140、油普查勘探证实了他的论断。 50年代中期,他论述了中国西部构造体系与地震带的分布规律。60年代他领导地震预报的研究工作,首次提出以观察地应力为主的预报方法。 1941年他获第二届丁文江奖,1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员,1958年当选苏联科学院院士。 杨钟健(1897-1979年),字克强,陕西省华县人。1917年进北京大学地质系,1923年毕业。同年,由李四光建议赴德国慕尼黑大学地质系学习古脊椎动物学,1927年获博士学位。他的博士论文中国北部之啮齿类化石的出版,被誉为标志着中国古脊椎动物学的诞生。1928年回国后,历任中国地质调查所新生代研究室主任,北京大学
141、、北京师范大学、重庆大学、西北大学教授,西北大学校长。1949年后,任中国科学院古脊椎与古人类研究所所长、中国科学院编译局局长、编译出版委员会副主任、中国科学院地学部委员、北京自然博物馆馆长、中国古生物学会理事长等职。 自20年代起,他积极从事古生物学、古人类学、地质学及考古学的研究工作与考察工作。先后发表论文500余篇,教科书及专著20多种。在古脊椎动物研究方面,早期工作主要是华北的新生代地质与哺乳类化石方面,他的第三纪哺乳动物群著述,主要在啮齿类、小型哺乳类、偶蹄等方面,其中不少论文成为古生物学研究的经典之作。从30年代开始,他的工作重点转至爬行动物化石和中生代地层。重要的工作有新疆、内蒙
142、的二齿兽类和白垩纪恐龙的研究,抗战时期对云南禄丰红层中禄丰龙群动物的长期研究,受到国际上的极大重视。1946年至1948年,他在欧美等国访问了许多古脊椎动物研究中心,完成了一系列重要著作,使他成为当代最活跃的古爬行动物学家之一。在50和60年代,他弄清了中国的二迭纪到第三纪爬行动物的形态、分布和系统发育,以及动物地理和动物群及层位的对比,使古生物学的研究取得了重要进展。他因此被选为莫斯科自然博物工作者学会的国外会员,美洲古脊椎动物学会的名誉会员和英国林奈学会的会员。1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。 主要著作有:中国标准化石-古脊椎动物,新疆大头龙的首次发现,中国
143、北部之啮齿动物化石,中国人类化石及新生代地质概论等。 黄汲清(1904-),原名黄德淦,四川仁寿县人。1924年入北京大学地质系学习,1928年毕业,继在北京地质调查所任职。1932年去瑞士留学,1935年,他以华来地区素女峰-破金瓜峰一带之地质研究的毕业论文获理学博士学位。1936年任地质调查所地质主任,1938年任所长,1940年辞去所长职务,曾先后兼任中央大学、重庆大学、北京大学地质系教授。1950年任西南军政委员会委员兼财政经济委员会委员。1954年任地质部普查委员会常委。1958年任地质部地质科学院副院长。他先后被选为中央研究院院士、中国科学院地学部副主任委员、中国地质学会理事长、全
144、国科协常委。 黄汲清是一位成绩卓著的地质学家,共有论文、专著约150种。其主要成就是:1932年完成的中国南部之二迭纪是我国第一部关于断代地层的总结性专著,被国内地质界誉为黄二迭。该项研究的先进性、系统性和可靠性曾得到国际地学界认可。在第16届国际地质会议上,关于二迭纪的总结报告就采用了他的这项成果。 1935年,他的博士论文受到瑞士及其他国家的地质学家的高度重视,认为是对阿尔卑斯山彭宁构造带研究的重要贡献。 1945年出版中国主要地质构造单位,第一次系统地提出了中国主要大地构造单元及其特征,提出了他的多旋回构造运动特点。他在世界上首次编制出中国大地构造图,并附有一系列古地理图和古构造图。该书
145、对中国区域地质、区域构造、区域成矿的研究都起了重大作用。70年代以来,他又指出板块运动也是多旋回发展的。 在40年代,他率队对四川、甘肃、青海、新疆等地的石油和天然气地质进行调查。1943年的新疆油田地质调查报告提出了陆相生油论和多期多层生油论。1957年主编了中国含油气远景分布图,他指出在4-5年内将鄂尔多斯、四川、华北平原、松辽平原四大地区作为重点是正确的。后来的地质实践证实了他的论断。 1936年在他领导下发现了湖南资兴煤田,1938年又组织了对攀枝花铁矿的调查。1954年提出在内蒙锡林郭勒地区调查铬矿,结果发现了一座中型铬矿,1953年在他的指导下,在遵义发现了大型锰矿等。 五、中国近
146、代气象学和天文学(一)中国近代气象学的创建和发展在我国所建立的近代气象观测站,至清朝末年为止均为外国人创办。1912年南京临时政府成立后,6月由教育部派高鲁去北京筹划和接收中央观象台。11月参议院决议建立中央观象台,下设天文、历数、气象和磁力四科,编制隶属教育部。 1913年春,正式设置气象科,聘任自比利时留学归国的蒋丙然博士负责筹建工作。当时古观象台仅有一个空盒气压表、最低最高温度表及三个自记表。气象科自行设计制造设备,并向国外订购仪器,坚持日测气温、气压、湿度各三次。从此,中国才有了自己办的气象事业。 1915年,气象科正式成立。蒋丙然任科长,他写的中国近代最早的观测规程,采用了国际公用的
147、观测标准,实行了24小时观测。观测统计发表在气象月刊上(后载于气象丛报)。1915年2月,气象科根据当时所能获得的国内外气象观测资料,绘制天气图。1916年,中央观象台气象科正式发布北平地区天气预报,早晚各一次,晚间一次公布于北平的报纸上。自1916年至1927年,是中央观象台气象科扩充发展的时期。1917年气象科在库伦(今蒙古人民共和国乌兰巴托)设立气象观测所。1918年,顺(天)直(隶)水利委员会在华北各地设立并扩充测雨站。1920年,航空署设立气象科。气象科又拟定了扩充全国测候意见书,提交阁议通过。1921年,中央观象台举办测候人员训练班,30余人毕业。在张北、开封和西安设立了测候所。1
148、922年,内务部下令全国各县设量雨站。1925年,海军部在东沙群岛设气象台。到了1927年,中央观测台所设的各测候所因经费无着而全部停办。中央观象台台长高鲁也愤而辞职南下。 1928年南京国民政府改组大学院,决定成立气象研究所,统筹全国气象研究和气象事业,所址设在南京钦天山的北极阁,任命竺可桢为所长。竺可桢在全国设立气象测候所计划书中主张将全国分10个大区,按区设立气象台和观候站,形成国家气象台站网。1931年,气象研究所设立气象训练班,共培训学员30名。各省普遍设立测候所。1933年,参加第二届国际极年。气象研究所在泰山设立高山测候所,山东、江苏所属各县均设立测候所。1935年,气象研究所首
149、次召开航空气象会议。1936年,竺可桢辞去气象研究所所长一职,由吕炯代理。 早在1913年,中央观象台台长高鲁就多次与人商讨成立中国气象学会事宜,终因条件未成熟而作罢。1924年2月,蒋丙然接收并主持青岛观象台,气象界纷纷函请他主持筹备中国气象学会的建立。10月10日高鲁、竺可桢、蒋丙然等人共同发起气象学会。成立大会会址定在青岛观象台,会议选举蒋丙然为首届会长,彭济群为副会长,竺可桢、高均、常福元、宋国模、凌道扬、戚本恕为理事,又选举张謇、高恩洪、高鲁为名誉会长。 气象学会成立之初,仅有团体会员6个,个人会员50人,以后组织日益扩大。1930年,中央研究院在南京召开第一次全国气象会议。会议决定
150、将气象学会会址由青岛迁到南京,并选举竺可桢为会长,蒋丙然为副会长。1934 胡朴安:中华全国风俗志下编,河北人民出版社1986年标点本,第397页。年,气象学会已有团体会员20个,个人会员192名,会员遍及20个省、市。气象学会每年召开一次年会,会议进行学术交流,讨论各种提案,例如建议广设测候所,统一气象观测标准,修订气象学术用语,1926年8月的第二届年会上,青岛台提出由气象学会拟请政府收回海关所,设测候所。1930年第6届年会上提出取缔外国人在国内设立测候所的提案等。气象学会最初每年出版会刊、年刊。1935年7月起,气象学会改出气象杂志(月刊),以刊登研究中国天气及气候的论文。抗战后,因经
151、费困难气象杂志一度停刊,1941年,更名为气象学报,恢复出版。 这一时期中国气象学家探讨了我国的气象规律,根据对中国气候的观测研究,提出了一系列有价值的理论和观点,对发展近代气象理论做出了应有的贡献。竺可桢在1926年发表了东亚天气型的初步研究,1929年在泛太平洋学术会上宣读了中国气候区域论(英文稿),他首创划分中国气候分类的原则。1933年,他发表了中国气流之运行,探讨了中国大气环流规律。竺可桢、涂长望、张宝堃等研究了我国季风和雨量的规律,编写了中国雨量一书。李宪之提出了有关寒流和台风的新的理论。蒋丙然在1933年发表了东亚低气压与台风分区的研究。1936年,涂长望对竺可桢中国气候区域论一
152、书中的气候区域划分作了修正,发表了中国气候与世界天气的浪动及其长期预告中国夏季旱涝的应用,从全球天气规律出发,运用计算相关系数的方法,研究预告中国夏季雨量的办法,开创了我国用统计方法作长期天气预报的工作。 随着中国近代气象学理论研究的进展,中国气象学会也加强了与国际气象学界的学术交流。第四届泛太平洋学术会议于1929年在万隆召开,气象学会推荐蒋丙然和竺可桢参加,蒋丙然应邀担任气象海洋组主席团主席。1930年,香港天文台召集远东气象台长会议,讨论统一远东地区警报信号和气象电报问题,邀请竺可桢、蒋丙然等参加。1933年竺可桢参加第五届太平洋学术会议。1947年,吕炯、卢鋈参加国际气象组织会员国大会
153、等。 在气象观测方法上,也取得了重要的进展。1930年,在南京北极阁开始观测高空风,并发布南京市天气预报。1931年,中央气象研究所开展了中国西部气象研究,派人自蒙古出发实测西北气象,在这次活动中曾利用风筝探测高空气象,开创了中国高空气象观测。次年,清华大学气象台也开始利用风筝进行气象观测研究。气象研究所为配合第二届国际极年的活动,首次利用气球和飞机进行高空测候。到1936年,中国的高空气象探测技术已获得重要进展,气象研究所已经可以施放带有自动记录仪的气球升空,测量不同高度大气中的气温、气压和温度。1943年,由中美特种技术合作所领导的气象组,曾在陕西埧县施放无线电探空仪,随后建立了10处探空
154、站,开始了较有系统的无线电探空测候观测。 抗日战争后,气象事业对军事日益重要,1940年,气象研究所提出呈请政府资助气象研究所添设中枢气象行政机构,建设西南测候网,俾利全国测候网之逐步推进,以应抗战之需要的提案,为中央研究院评议会通过。1941年,国防最高委员会行政院接受了上述提案,决定成立中央气象局,隶属于行政院,总理全国气象行政。竺可桢推荐黄厦千任局长。自此气象所专 中国气象学会十周年纪念特刊,会议报告,1935年。 地理杂志第3卷第1期,1930年。 心于研究,气象局专司气象行政。原设备观测候站自1942年起全部划归局管理,全国气象网也由局方负责发展,抗战胜利后,中央气象局迁回南京,由吕
155、炯任局长,改隶属教育部。1946年,中央气象局接收了东北伪满气象设施和华北气象台。气象研究所也迁回南京(所长赵九章)。1947年,中央气象局改隶属交通部,下设台湾省、上海、北平、南京、武汉、广州、西安等地的气象台。是年9月,吕炯等赴加拿大参加国际气象组织成员国大会。 1948年气象学会在南京复会,竺可桢当选为会长。1949年,在上海的气象学会会员召开了庆祝竺可桢会长60寿辰纪念会,会上宣读了气象研究论文。论文刊登在气象学报第20卷上。这一活动,为半个世纪以来中国近代气象学的研究和观测事业象征性地画了一个句号。 (二)中国近代天文学的创建和发展自明朝以后,中国的古代天文学日渐落后,天文理论和天文
156、观测与西方的差距日益增大。至辛亥革命前后,虽集会讲学风气渐开,但是对近代天文学仍很少有人问津。 1912年11月,中央观象台正式建立,任命高鲁为台长,常福元为天文科科长。1913年,高鲁在气象月刊中倡议组织中国天文学会。1915年,高鲁用天文学会的名义将气象月刊扩充为观象丛报,借以引起国人的重视。后来高鲁在发起中国天文学会启中写道:顾于天文学会,独付阙如,谓非一大憾事耶?同人不敏,窃有志于斯学有年,虽平日殚精竭虑,终不免贻孤陋寡闻之诮;爰发起天文学会,就天文一科与当世大雅君子作共同之研究。1922年10月30日,经北洋政府教育部批准正式成立中国天文学会。选举高鲁为第一任会长,秦汾为副会长。 中
157、国天文学会的章程中规定中国天文学会的宗旨是求天文学进步及普及。天文学会的组织设正、副会长各1人,评议员7人,书记员2人,会计员、庶务员各1人。由正、副会长及评议员组成评议会,讨论和决定会务。1929年,成立基金保管委员会、变星观测委员会。1930年又成立编辑委员会、天文名词编译委员会。到1943年,第19届天文学会年会时,评议会改称理事会,下设干事、各委员会及分会三部分。第1届理事会选理事9人,张钰哲为理事长,高鲁等3人为监事,监事会则与理事会并行。 1923年10月,中国天文学会在北京召开第1届年会,宣读论文2篇,选举了第2届评议会。到1926年10月在北京举行第4届年会,选举出第5届评议会
158、。中央观象台还依照传统为地方各省确定历书模式,每年编制一本历书。新历书取消了旧历书的迷信内容而代之以近代天文常识,同时还大力推行国际通行的公历(1912年开始使用公历)。 1927年,南京国民政府成立,国民政府设立大学院,下设观象台筹备委员会。1928年,国立中央研究院成立,观象台筹备委员会的天文、气象两组分别改为天文研究所和气象研究所。中国近代天文事业进入第二个发展阶段。 自1927年12月天文学会在南京举办第5届年会起,到1937年为止,都在南京举办年会。1935年7月,中国天文学会正式参加国际天文联合会,并派代表出席巴黎召开的第5届国际天文联合会大会。 1937年9月,天文研究所在昆明凤
159、凰山建临时所址。在艰难的环境下,天文工作者仍坚持自己的研究工作。1946年5月,中国天文学会办事机构迁返南京。1948年,举行了第22届年会,选举了第6届理事会。 中国天文学会自成立以来至1948年底,据陈遵妫的分析,所办事业计有6项:1。编译天文图书。1915年7月创刊观象丛报,1923年改名观象汇刊,这两种刊物都因经济拮据先后停刊。1924年发行中国天文学会会报,每年一册,至第10届年会决定,会报改为不定期刊。1930年起,恢复月刊,更名为宇宙,一直出版到1949年第19卷。此外还出版了变星观测报 中国天文学会一览,1939年11月,第8页。 陈遵妫:中国天文学会,科学大众第4卷第6期,1
160、948年9月。告、应用天文学(秦汾著)、普通天文学(胡文耀著)、中西对照恒星录、中星仪说(常福元著)、相对性原理(高鲁著)、天文学通论、天文学发达史(陈遵妫著)。 2。编订天文名词。1931年成立天文名词编译委员会,1933年4月,通过天文名词1400多条。 3。观测变星。1929年成立变星观测委员会。各委员借用当地天文台望远镜观测,每两月刊行观测报告1次,每两年刊行年报1册,均与海外进行交流。 4。联络研究。通过学会,联络一切海内外专攻天文的同仁,联络必须协力合作的天文研究工作;促进国内外学术交流,如出席第2、3、5届国际天文协会大会,发起筹备日食观测等。 5。学术讲演。为普及天文知识举办讲
161、演会和座谈会,如会所在北京时,每月有天文讲演。南迁后才停止。 6。奖励天文著作。学会设有奖金:一为隐名奖金,用以奖励通俗天文著作;一为淡园奖金,目的在补助中国出席国际天文协会者的经费。 中国天文学会在学术上的主要成绩是日全食的观测、中国古代天文史料的整理、太阳黑子观测、太阳分光观测、中华小行星的发现和变星观测等。1934年11月15日在紫金山天文台组成了日全食观测委员会。参加的单位有中国天文学会、中国物理学会、青岛市观象台等9个学术机构和团体。1936年6月19日发生日全食,我国派了两个观测队:一队由余青松、陈遵妫等6人组成,观测点设在日本北海道的技幸小学内,共摄得日冕影像4枚,拍摄日全食电影
162、片3种,还测定了初亏、蚀既、生光、复圆的时刻。后者比推算慢3妙。这次拍摄日食的成功在中国科技史上尚属首次,也是中国首次派队出国观测日食。另一队由张钰哲和李珩组成,观测点选在驻苏联伯力的中国领事馆后院,可惜适逢天阴,故无观测结果。 由于有了这一次的成功经验,1941年9月21日的日食观测准备得更为充分。其时西北观测队由张钰哲任队长,观测点选在甘肃临洮东门外岳麓山顶。除了观测日全食外,还摄取了日冕、色球的光谱,测定了日冕亮度和当地的纬度和经度,以及日食期间的气象条件等。东南观测队由张云任队长,观测点在福建崇安赤石街。日食出现时又逢天阴,天文组无结果,地磁组测知日食时,地磁水平分强度减弱,磁偏角、磁
163、倾角也有明显变化,足为紫外光线理论有力的证明。比较这两次日食观测,表明中国天文学理论与实验水平都有进步。 整理中国古代天文学文献是天文学会在成立之初的重要成就。其中成就较突出者是高均和高鲁,他们曾就研究中国古天文学史订出四原则17条大纲。四原则为:以科学方法整理历代系统;以科学方法疏解并证明古法原理;以科学方法推算疏密程度;以科学需要,应用古测天象。17条大纲中包括有名词术语、观测方法及仪器、天支及岁月时、中星列宿、中历制度的起源变革、古代观测记录的整理及用现代公式核算、历代发明、真伪之考核等内容。这些设想对研究中国古代天文学至今仍有较大的参考价值。高鲁曾负责编写中国天文学史,手稿业已完成,可
164、惜抗战中全部散失,未能出版。 研究中国古天文学史也借鉴了史学家的方法,即分辨讹误、校勘、诂释、整理和研究五个阶段。代表性的论文如朱文鑫的天文考古录,即属诂释阶段;历代日食考属于整理阶段;历法通志则属于探讨研究性质。关于太阳黑子记录,中国早在公元前28年汉书就有记载。甘德和石申曾编制了中国最早的星表,英国罗伯特坦普尔写的中国的一百个世界第一中认为,中国的这一记录是世界第一,然而这并不是使用现代仪器观测的结果。太阳黑子的近代观测开始于1925年5月,青岛观象台用直径16厘米的赤道仪每日测绘一次,除阴雨天气外,坚持不懈。至1936年已积累观测记录2000多张。抗日战争期间,青岛沦陷,这一观测遂告终止
165、。抗日战争胜利后,又继续记录到1949年。 国立中山大学天文台从1930年3月起观测太阳黑子,使用一台直径13.5厘米的折射天文望远镜。他们把观测记录绘制成日斑观测表,从天文台双月刊第一卷第3期起按日刊登。 台北市天文台也参加了太阳黑子的观测活动。至1948年上半年为止,逐日观察共计120天。经统计,一共出现黑子191群,分布在南北纬1至35之间。 天文研究所系统地做了太阳分光观测研究。1930年海尔式太阳分光仪安装告竣,1931年1月开始正式观测。按照国际天文协会太阳色球组的工作分配计划规定,每天应测4次,每次半小时。自1931年1月起至1940年12月止,除去阴、雨、日面有云雾、停电及修理
166、外,共观测730天,凡1362次。 1928年冬,张钰哲在美国叶凯士市天文台曾用60厘米反射式望远镜对小行星和彗星作观测研究,在对大量天文照片作了分析之后,他发现了一颗编号为1125号的新的小行星,于是将此星命名为中华。中华小行星的发现对中国近代天文学有着重要的意义,它表明中国天文学家已经掌握了近代天文学的观测和研究方法,并且做出了引人注目的成绩。这一研究开创了中国现代小行星和彗星观测研究的先河。 张钰哲回国后从事变星研究。1946年他重回叶凯士天文台工作,在进行变星的照相观测中,他又发现了一颗新的变星。这一年他在美国天文学年会上发表了新的食变星的速度曲线的论文,受到好评。 (三)观象台与天文
167、台的建立和发展1。徐家汇天文台鸦片战争后,法国巴黎天主教提出在南京或上海建立天文台的计划。1872年12月,法国天主教耶稣会在上海徐家汇兴建徐家汇天文台。 1900年,在距徐家汇天文台直线距离25公里的佘山山顶,建立了佘山天文台。天文台的圆顶直径达10米,可转动部分重4吨,其内安装了一台口径达40厘米的法国造双筒折射望远镜,在当时属于亚洲第一。圆顶东侧有子午仪室,内装口径6厘米中星仪。1901年后,徐家汇天文台也进行了扩建,增加了几台地震仪。1907年购进中星仪一架,开始了测时工作。 1905年,徐家汇天文台把地磁测量搬到江苏昆山绿葭浜。1908年,绿葭浜天文台正式建立。台内除地磁仪外,有小赤
168、道仪一架,经纬仪两架,还有一些气象仪器。从而形成了以徐家汇天文台为中心的三座天文台系统,徐家汇天文台台长为总台长。 徐家汇天文台是受法国天主教教会和法国科学院支持的研究机构,它的总台长除第一任能恩斯(Marcus Dechrrens)是瑞士人外,其余均为法国人,依次是蔡尚质、田国柱、苏积勋、雁月飞、茅若虚。台内工作人员在30年代极盛期达到40-50人。在80年中总人数约90余人。其中传教士20多人,中国工作人员约70人。台内著名学者有法国科学院院士雁月飞(PetrusLejay)、梵蒂冈科学院院士龙相齐(Ernestus Gher i)、劳积勋(Aloysius froc)等。 徐家汇天文台除
169、去日常的气象观测、预报和报时外,还开展了不同地区的地磁巡回观测;记录并研究了1920年甘肃大地震;对1893年至1920年间的620次台风的路线作了研究。在天文方面有赫歇耳双星重测,1918年对天鹰座新星的分光观测,太阳光球直径的研究等等。1926年后,徐家汇台与北平研究院合作测定东北、华北、华东、华南共208个重力点。1932年后还开展了大气物理研究,在此基础上他们绘制了中国地磁图和中国重力图。在1926年至1933年两次国际经度联测中,徐家汇天文台是国际经度基点之一,是时间的标准台,也是中国重力加速度测量的基点。 传教士们对中国古代科技成就十分重视,田国柱的中国地震总表,共整理出3700年
170、间的6000多个地震记录,因而获法国科学院奖金。马德赉的中国古代太阳黑子观测,根据中国古代观测记录,发现太阳黑子活动有10.38-11.28年的周期,还迭加有975年的长周期。土桥八千太和蔡尚质根据1754年的仪象考成(共32卷)所列的3083颗恒星,绘出了它们的1875.0历元坐标(、)、周年岁差、星等和中西文星名对照表。 1937年抗日战争爆发后,天文台的工作被迫停止。1945年后,天文台经费不足,工作从此一蹶不振。 2。青岛观象台在本世纪30年代,青岛观象台与徐家汇观象台和香港观象台并称远东三大观象台。1898年3月1日由德国人在青岛设一个气象站,其目的为谋港务及航政之发展。1900年改
171、名为气象天测所,隶属于德国海军港务测量部。1911年改为皇家青岛观象台,还在济南等地辖有10余处测候所,形成了一个观测系统。 1914年,青岛观象台隶属日本海军要港部管理,改称测候所。1915年改隶属日本青岛守备军通信部,1916年又改隶属日本青岛军政长官公署。1922年12月10日,中国北洋政府正式接管青岛市和青岛测候所。中央观象台任命蒋丙然为青岛测候所接收小组组长,由于日方刁难,接收未成。1924年2月,蒋丙然率专业人员再赴青岛,正式接收青岛观测所,蒋丙然担任青岛观测所所长。1930年5月青岛定名青岛市,观象台遂称青岛市观象台,蒋丙然为台长。我方人员要求日方撤走测候所内日本人员,但日方以种
172、种理由搪塞,其目的是掌握青岛台的气象和地磁观测资料,为其舰船出入胶州湾服务,而当时的南京国民政府对此毫无办法。1937年抗日战争爆发。1938年1月10日青岛市沦陷,青岛台更名测候所。 1945年10月20日,南京国民政府派青岛海军接收专员办事处接管观象台。1946年恢复天文、气象、地磁、地震、海洋生物、海洋理化、潮汐、洋流等工作,直至1949年6月。 青岛观象台的天文工作始于1904年。1904年4月,青岛观象台使用直径4厘米的中星仪开始测时工作,授时工作以施放午炮报时。1947年以后由青岛广播电台以波长160米面向全国转播报时。 1925年7月17日,国际天文学会、国际测地学会、国际地质学
173、会决定共同组织国际经度联合测量活动。委员会主席、法国的弗利特邀青岛观象台参加,按委员会规定,青岛观象台测量小组于1926年10月1日至11月30日如期进行观测。1927年编写出版了参加万国经度测量成绩报告书,发表了观测结果。1928年5月28日,弗利来信表示所测经度成绩优良,概为各国所钦佩。青岛经纬度被列入各国航海通书中。 1933年国际天文学会检验大陆漂移说,决定进行第二届国际经度测量。 青岛观象台和中国其他4个单位参加了第二届国际经度测量。 1925年5月1日,青岛观象台开始用16厘米盖氏赤道仪测绘太阳黑子及光斑,每天坚持绘图一幅,倘遇大黑子,另行摄影。抗战胜利后,将原有镜筒改装后继续观测
174、,观测结果发表在观象月报和天文半年刊上。此外,对太阳黑子变化周期、黑子对地球气温、地磁、电磁波通讯的影响等等也作了研究。 1928年,青岛观象台筹购法国标准天图式赤道仪。该赤道仪为平行双镜筒。一个用于摄影,口径32厘米;另一个为目视镜,口径20厘米。赤道仪安装在一座石砌的三层楼内,楼直径7.8米。1932年4月,赤道仪安装调试完毕,成为青岛观象台最值得骄傲的装置。 青岛观象台对于气象观测极为重视。地面气象观测方面,德国管理时期每日观测3次,日本管理时期每日测6次。1925年中方接管后,观测增至每日24次,所用仪器多达20余种,所有观测数据统计于气象月刊。高空气象观测是自参加国际第二极年活动开始
175、的,1932年,向德国购置气球、经纬仪、方向距离盘。每周施放气球观测3次。是年5月,由于可以自制氢气,又由航空公司供给气球,高空气球观测改为每天一次。还在青岛崂山开展了高山气象观测。 青岛观象台对于气象情报的收集极为努力,获得海关测候站和国内其他测候站的气象电报,还获得了远东各地气象站电码78处。在此基础上,他们绘制天气图,设立天气预报研究会,积极开展了气象预报的研究工作。 由于我国科技工作者的上述成就,青岛观象台在本世纪30年代前后成为国际知名的观象台之一。 3。南通军山气象台它是我国历史上唯一的一座民办天文台。1913年张謇(1853-1926年)为了实现地方自治,发展当地农业、水利和航运
176、事业,决定建造军山气象台。气象台的台址选在军山山顶,1916年10月竣工,1917年元月起逐日开展观测和研究。三年建台共耗资11000余元,张謇本人捐款占全部资金的55.6。军山台1918年开始发表上一年观测成果,用中英文对照发表月报、季报、年报和年报辑要,这些报告除呈交我国各部及中央观象台、观测总所鉴核外,还同国内外气象台、观测所交换,一度颇有声誉,曾列入英国出版的国际气象台名册之中。 1926年,张謇逝世,军山台经费无着,拨归南通大学农科,改称南通农科院军山气象台。1934年江苏省建设厅和省测候所合作,领导全省测候机构,军山台业务从此归省建设厅和省测候所领导,经费由南通县政府建设和实业科拨
177、给,仅能勉强维持。1938年日军侵占南通,房屋大部分为战火所毁,所有仪器、图书、资料等均遭洗劫,工作人员也四散他乡,军山台从此陷于停顿。 军山台的工作,除去气象观测外,还包括天文工作,主要有以下几项:守时、报时工作,测量子午线、经纬度工作,太阳黑子、极光和黄道光的观测,观测潮汐,日月食推算预报以及测候人员的培训等项。 4。南京紫金山天文台民国时期我国规模最大、设备最完善的天文台,在当时也是东亚第一天文台。1928年天文研究所成立之后,研究所所长高鲁即把筹建天文台的任务放在首位。1929年余青松接任后,选紫金山第三峰为天文台台址。天文台的建筑除子午仪室采用建筑公司图纸外,其余建筑均由余春松自行设
178、计。子午仪室于1931年10月首先动工,该室地面一层装置子午仪,地下筑窑一层,陈设天文钟,全部工程于1933年5月完成。 天文台本部有大赤道仪室,建于本部中央的后面。该室筑有一个直径8米的圆顶,顶为铜质,坐落在一个圆形轨道上,可以在电动操纵下旋转。圆顶上还有窗盖可以自动启闭。全部工程1934年4月完成。 小赤道仪分上、下两层。下层三间,上层仅中央一间,有活动圆顶,内陈200毫米折光赤道仪一台。该室于1935年开工,次年8月落成。 变星仪室狭而高,耸峙如塔,上有活动圆顶。仪座自塔巅直达地下,座柱中空,以备安装太阳分光摄影仪用。该室1935年春告成。 至此,紫金山天文台建筑全部完工,历时5年,耗资
179、19万元,占地46亩84厘。紫金山天文台的位置是:经度11849505E,0082;纬度为3259876N,0057;高度为267米,海拔450米。 1934年9月1日,天文研究所全部自南京鼓楼迁至紫金山天文台办公。 天文研究所的组织依观测室划分。大赤道仪室由余青松负责,小赤道仪室由高均负责,变星仪室由陈遵妫负责,子午仪室由李铭忠负责。 紫金山天文台还继承了北京中央观象台的图书和部分中国古代天文仪器,其中有万象考成、仪象考成续编等几部清代官修历算书,以及古今图书集成中乾象典、历法典、岁功典、灵台仪象志等有价值的珍本。 抗日战争爆发后,天文研究所和紫金山天文台的部分设备迁往昆明凤凰山天文台。19
180、46年10月,天文研究所返南京,同时安排紫金山天文台的修复工作。1948年紫金山天文台基本恢复战前旧观。 (四)中国近代杰出的气象学家与天文学家竺可桢(1890-1974年)字藕舫,浙江上虞县人。1910年赴美留学,1913年毕业于伊利诺斯大学农学院,后转入哈佛大学研究院地学系,学习气象学。1918年获博士学位。同年回国,在武昌高等师范学校任教。1921年,任南京高等师范学校(后改称为东南大学、中央大学、南京大学)地学系主任,并在校内筹建气象测候所。1927年,应中央研究院之聘,在南京筹建气象研究所。在他的领导下,经过10年经营,气象所已有40名工作人员,在全国建立40多个测候所和100多个雨
181、量站的观测网,开展了高空探测、无线电气象广播、天气预报等工作,出版了中国气候资料气象月刊。1930年,在第1届全国气象会议上,当选为中国气象学会会长。1948年,气象学会在南京复会,他再次当选为会长。1936年-1949年,任浙江大学校长。 1949年7月,出席全国自然科学工作者会议筹备会,1949年10月,被任命为中国科学院副院长。以后当选为全国人民代表大会常务委员会委员,中华人民共和国科学技术协会副主席,中国地理学会理事长,中国气象学会理事长,兼中国科学院生物学、地学部主任等职。1974年2月7日因病逝世,终年84岁。 竺可桢是中国近代地理学奠基人,又是中国近代气象学奠基人。在气象学、地理
182、学和自然科学史方面有卓越的贡献。 竺可桢对中国近代气象学的贡献有以下几个方面:台风研究1918年在台风中心的新事实中首次指出台风眼中温度剧增是由于下沉气流。1924年在远东台风的新分类和远东台风的源地与转向中详细分析了远东台风中心的特征、发源地、路径、转向、台风分类,确立了他在远东台风研究中的权威地位。 季风研究1934年在东南季风与中国之雨量一文中指出夏季季风带来的水气是中国大陆上降雨的来源;夏季东南季风强盛时,长江流域主旱,华北主涝。这一理论对我国季风研究和长期天气预报研究作出了很大的贡献。 中国区域气候研究他是中国区域气候的开创者。1922年南京之气候是我国最早的地方性气候志研究。193
183、5年的中国气候概论则是有系统地对中国气候作了全面的阐述。1933年的中国气流之运行在第5届泛太平洋学术会议上得到很高的评价。这些论文为以后研究大气环境、分析天气及气候成因提供了基础。 农业气候研究1922年的气象与农业之关系,1936年的气候与人生及其他生物的关系,特别是在1962年论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产关系一文中论述了我国粮食作物在各地区发展的可能性及其限度,论述了气候与人类生活和生产的关系,受到很高的评价。 气候变迁研究1925年发表南宋时我国气候之揣测,推断当时气候比唐代、明代和现代要冷。1933年中国历史时代的气候变迁得到国内外专家的好评。1972年的中国近五千年来气候
184、变迁的初步研究,系统地论述了中国五千年来气候温度的变化,他指出每个气温的波动历史为400至800 宁夏纪要,1947年铅印本。 竺可桢:东南季风与中国之雨量,地理学报创刊号,1934年9月。年,他认为气候波动是世界性的。他的著作深受国内外学术界的推崇。日本气象学家吉野正敏说:在气象学的历史中,竺可桢起了巨大的作用。经过半个世纪到今天,他发表的论文,仍然走在学术界的前面。作为我国近代气象学和地理学的一代宗师,竺可桢先生一生都在孜孜不倦地追求着科学的真理,他在学术上的重大贡献,以及光明磊落、刚正不阿的品格都使他深受国内外学术界的普遍尊敬,成为中国近代科技界的一代楷模。 蒋丙然(1883-1966年
185、)字右沧,福建闽侯人。早年毕业于上海震旦大学,留学比利时双卜罗大学,学习农业气象学,获博士学位。1912年自比利时回国。1913年夏,受中央观象台台长高鲁之邀,到北京筹建气象科,历任中央观象台技正、气象科科长、代理台长等职。1924年2月至1937年底任青岛市观象台台长。1924年10月当选为中国气象学会首届会长,此后连任5届会长,又续任副会长多年。蒋丙然曾在国内北京大学和北京师范大学任教,1946年12月至1966年12月任台湾大学农学院教授,台湾省天文学会首届理事长和气象学会首届会长。意大利气象学会曾聘任他为名誉会长。 蒋丙然在中央气象台任气象科长时期开拓了中国近代气象观测事业,积极筹划并
186、开展了中国近代天气预报工作和航空气象工作。他在青岛观象台工作期间不断扩充和完善气象观测,开展航运天气预报和天气预报的研究工作。在天文事业上他不断加强青岛的观测工作,注重天文仪器的扩充和更新,使青岛观象台的天文工作在当时中国的天文界中占有重要的地位。此外,他还注意发展地震和地磁测量。 蒋丙然是中国气象学会发起人之一,他任学会负责人期间,气象学会组织日益扩大。他在台大任教期间,系统地研究了台湾气候与农业生产的关系,受到台湾长期发展科学计划委员会的奖励。 他的主要论文有:青岛温度之大概(科学1925年9卷10期),近10年来中国之气候(中国气象学会会刊1928年第4期),东亚低气压与台风分区之研究(
187、第5次泛太平洋科学会议论文,1933年)等。主要著作有:理论气象学(中央观象台台刊,1921年),气象器械及其观测法上、下册(大华书局1945年)及承学斋诗抄等。 涂长望(1906-1962年),湖北武汉市人,1925年考入华中大学,1926年在上海沪江大学学习,1929年赴英留学,考入伦敦大学政治经济学院研究经济地理。1930年9月转入帝国学院,获硕士学士学位。1933年入利物浦大学。1934年秋,应竺可桢的邀请,回国任气象研究所研究员。 1937年他在中国天气与世界大气的浪动及其长期预报中国夏季旱涝的应用论文中研究了中国冷暖和旱涝同世界各国天气,特别是同大气浪动的关系,提出了一些预报方程式
188、,他的理论开创了中国长期天气预报工作。1938年他的中国的气团等论文开辟了三度空间的中国气象学。1944年他和黄仕松合作的中国夏季风的进退论述了夏季风的进退有明显的跳跃现象,这一结论至今有效。先后于清华大学、浙江大学、中央大学执教多年。 1946年2月出席国际气象学会,被选为国际科学工作者的理事。 1946年任九三学社的秘书长。历任九三学社常务委员、副主席。 1949年后任气象局局长。他在任期十分重视灾害性天气预报的质量,并竺可桢文集第12卷,科学出版社1979年版。 使中国的天气形势预报达到国际水平。1962年病逝,终年56岁。 高鲁(1877-1947年)字叔钦,后改署青,福建长乐县人。1
189、905年由清政府选派留学比利时,于布鲁塞尔大学获工科博士学位。1909年,孙中山在巴黎组织同盟会,高鲁参予机要。南京政府成立时,他任秘书,兼内部疆理司司长。北洋政府时期受聘,任中央观象台台长。1927年国民政府迁南京,同年10月国民政府改组,设立大学院,蔡元培任院长,高鲁任秘书。1928年春,国民政府取消大学院,另设立中央研究院,由原观象台筹备委员会的天文组组建天文研究所,高鲁任所长,同时兼江苏省政府委员。 1929年春,高鲁任驻法公使。1934年,任中国日食观测委员会委员,兼编纂组组长。1942年任闽浙监察使。1947年6月病逝,终年80岁。 作为近代天文气象事业的开拓者之一,高鲁任中央观象
190、台台长之后,首先对清钦天监的组织机构和观测方法进行重大改革。他借鉴欧洲天文观象的经验,结合中国的实际,在台内设天文、历数、气象、地磁四科,使在中国延续了几千年的授时编历得到革新。任中央观象台长和天文研究所长期间内,他注意积极招揽人才。他的领导作用还体现在对观测网的规划,观测人员的培训等方面,也体现在积极发起中国气象学会和发起中国天文学会时所表现出的组织才能。 高鲁为发展气象与天文的学术研究,于1913年首先刊行气象月刊,1915年把气象月刊扩充为观象丛报,其中晓窗随笔是他普及天文知识的杰作。 高鲁对中国近代天文学的贡献在于筹建大型天文台。还在1915年他就拟定在北京西山建立大型天文台的计划,并
191、亲自在北京郊区勘察台址。1927年国民政府大学院成立,他在观象台筹备委员会中极力主张建立紫金山天文台。是年11月,中央研究院筹备委员会终于批准紫金山天文台建成东亚第一流天文台,这与高鲁的贡献是分不开的。 高鲁的著作以天文学通论为主,他个人的研究则偏重于中国古天文学史。主要著作有图解天文学、日晷通论、星象统笺等。 张钰哲(1902-1984年),福建省闽侯县人。1923年赴美留学,1926年毕业于芝加哥大学,1929年获博士学位。博士论文为有一定平面的双星轨道极轴指向在空间分布。留学期间,他在1928年冬发现了一颗编号为1125的新小行星,定名为中华。1929年回国,执教于中央大学物理系,并被聘
192、为天文研究所特约研究员。抗战期间辗转到昆明,1941年起任天文研究所所长。1943年在第19届年会上被选为天文学会的理事长。 1946年冬,应邀到美国天文学年会上宣读题为新的食变的速度曲线论文,宣告发现了一颗新变星。1948年归国,1950年天文研究所改称紫金山天文台后,他任台长。从此致力于小行星和彗星的观测研究,开展了小行星的轨道测定、摄动计算以及人造卫星轨道问题等开创性工作。1955年当选为中国科学院学部委员。30多年来他领导的行星研究室共得到五、六千次小行星观测,发现几百颗在历表上未有编号的小行星,其中100多颗已经精确地推算出它们的轨道,有20多颗已经达到了给它们取名字的条件,并以我国
193、著名科学家张衡、祖冲之的名字和北京、台湾等地名命名。 1978年,国际小行星通报第4420期上宣布哈佛大学发现的编号2051号小行星命名为张(2051)Chang,通报说明这一做法是为了表示对张钰哲的敬意。他长时间积极从事小行星、彗星的观测和轨道计算。他还测定了小行星的自转周期,进行过分光双星工作。张钰哲为我国天体力学轨道计算工作奠定了基础,无疑是中国近代天文学界的杰出代表。 六、中国近代物理学的发展(一)中国物理学会的建立与发展19世纪末,射线的发现、电子的发现和放射性的发现,使经典物理学陷入了危机,也孕育着物理学的革命;1900年由普朗克提出了量子假说,发展成量子力学;1905年爱因斯坦创
194、建了相对论,形成了现代物理学的两大支柱。而这一时期的中国社会经历重大变革,中国近代物理学进入草创时期。经典物理学的传入始于明末,至清中叶已有较系统深入的著作翻译成中文出版,例如:1859年出版(1866年重刻印行)重学,这是我国翻译出版的第一部较系统的力学著作。1874年翻译出版了声学,介绍了西方声学理论。1876年翻译出版了光学,首次向我国介绍了波动光学原理。1879年翻译出版了电学,介绍了19世纪60年代以前的电学成就。1899年翻译出版了通物电光,第一次把光的发现及应用介绍到中国。1900年翻译出版了日本人饭盛挺造编写的物理学,这是我国出版的第一本物理学教材的中文译本。1903年,清政府
195、的癸卯学制开始将物理等课程列入基础教育及师范教育的教学计划。经典物理学开始成为我国基础教育的重要组成部分。 中国近代物理学的创建是自留学生归国开始的。李复几(1885-?)是我国第一个获得物理学博士的物理学家。1906年,他在德国物理学家、大气中氡的发现者凯瑟尔(HKayser)指导下,从事光谱学研究。博士论文的题目是关于勒纳的碱金属光谱理论的分光镜实验研究。文中论断,诺贝尔奖获得者勒纳(PLenard)的理论是不正确的。1907年,何育杰(1882-1939年)在英国曼彻斯特大学获硕士学位,1909年归国,任京师大学堂格致科(下分物理、化学等6目)任教习。1912年京师大学堂改为北京大学,格
196、致科改为理科,他任物理门教授。他曾被誉为中国最早而最好的物理大师。1905年,夏元瑮(1884-1944年)赴美留学。他曾就学于普朗克和实验物理学家鲁本斯。回国后在北京大学任教。1928年任北平大学文理学院院长。1914年,梅贻琦在马萨诸塞州伍斯特工业学院毕业,1915年回国,任清华大学物理教授。1914年张贻惠归国,在北高师教物理。1918年胡刚复获哈佛大学博士学位,同年任南京高等师范学堂物理教授。他们成为我国近代物理学的第一批开路先锋。 1918年,北京大学建立了我国第一个物理系,系主任即何育杰。1920年,颜任光辞去芝加哥大学物理讲师的职务,回国后在北京大学任系主任。他和丁燮(西)林、李
197、书华一道,首先在北京大学创设物理实验课。从此,中国学生才开始得到理论与实验的培训。 自1919年后,出国学习物理学的人渐增,他们掌握了近代物理学的知识和研究方法,取得了不少令人瞩目的成就。中国人已经步入了近代物理学的领域。1923年叶企荪在哈佛大学研究了高压对铁族元素磁化率的影响,他使压力增至1200个大气压,观察到一些前人未见到过的现象。在此之前,1921年测定普朗克常量,得到h(6.5560.009)1027尔格秒,国际采用此值达16年之久。1924年至1926年,吴有训在美国芝加哥大学从事射线散 新北京指南第2编,撷华书局1914年版。 射研究,进一步证实和完善了康普顿效应。1927年王
198、守竞第一次把量子力学应用于分子运动的研究,取得了国际公认的结果,他被称为中国物理俊才。周培源、赵忠尧、何增禄在加利福尼亚学习期间,也取得了杰出的成就,被加利福尼亚工学院院长、诺贝尔奖金获得者密立根教授誉为加利福尼亚的中国三杰。 1926年清华大学设立物理系,叶企荪教授筹建并主持物理系工作。他先后聘请萨本栋(1926年)、吴有训(1928年)、周培源(1929年)、赵忠尧(1932年)为教授。这些杰出的物理学家亲自擘划课程、筹备实验、添置仪器,推动了中国近代物理学的教学工作,培养了一大批国内外著名的物理学家,曾获得我国物理学界之栋梁多出于清华大学的美誉。 随着我国物理学人才的与年俱增,已经有条件
199、在国内开展近代物理学的研究工作。1927年,燕京大学物理科开始招收研究生。次年,北京大学物理系修建研究室;1928年11月,中央研究院物理研究所成立;1929年,北平研究院物理研究所成立,曾任北京大学代理校长的李书华教授出任所长。1930年,北平研究院设镭学研究所,由法国国家科学博士严济慈任所长。 到1931年前后,设立物理系的高等院校已有27所大学:北京大学、清华大学、交通大学、北平师范大学、北洋大学、燕京大学、南开大学、中央大学、金陵大学、大同大学、浙江大学、中山大学、厦门大学、四川大学、云南大学、光华大学、东北大学、辅仁大学、中法大学、金陵女子文理学院、大厦大学、武汉大学、岭南大学、福建
200、协和大学、华西协和等。 中央研究院物理研究所也已初具规模,建立了7个研究室:物性研究室、光学研究室、射线及高压研究室、色谱分析研究室、大地物理研究室、大气物理研究室、无线电研究室。研究人员除所长丁西林外,还有杨肇燫、胡刚复、陈茂康、施汝为等10多位专家。 北平研究院物理所的研究工作也有开展。设有光摄谱仪实验室、显微光度计实验室、分光镜实验室、地文实验室、高真空实验室、电学实验室等。研究人员除严济慈外,还有饶毓泰、朱广才、钟盛标、钱临照、鲁若愚等。当时全国物理学工作者的总人数约在300人左右,是一支并不算弱的队伍。由于物理学界同仁的努力,近代物理学的研究也结出硕果。1930年,吴有训在清华大学作
201、散射研究,他将在国内获得的成果写成论射线被单原子气体散射的总散射强度一文,在英国自然杂志发表,打响了国内近代物理研究的第一炮。同年,余瑞璜在射线实验室中制成国内第一只盖革计数器,距盖革发表有关论文只有一年。他用这只计数器测量了铅对镭的射线的吸收系数,发展了氩的射线吸收和散射系数作为波长的函数的公式,这一成就受到康普顿的重视。 1931年,国际联盟派了4位教育专家来中国考察,其中一位是法国物理学家保罗郎之万(Paue Langevin)。就在一次欢迎的宴会上,他建议中国物理学工作者应联合起来成立中国物理学会,加入国际纯粹物理和应用物理学协会,以加强国内外的学术交流。这一建议立即得到北平物理学界的
202、响应,成立了中国物理学会的筹备组织,推选清华大学校长梅贻琦为筹备主任。中国物理学会于1932年8月22日正式成立。 中国物理学会成立大会暨第一次年会在清华大学召开。大会通过了会 童振藻:浙民衣食住问题之研究,木砚斋1931年版,第28-31页。章,产生理事会。李书华当选为第一任会长,副会长叶企荪,秘书吴有训,会计萨本栋。理事会下设三个专门组织:学报委员会、物理学名词审查委员会、物理教学委员会。学会还规定会长(理事长)、副会长(副理事长)、秘书长和会计四人为当然评议委员,另选王守竞、严济慈、胡刚复、张贻惠、丁西林共9人组成评议会,选举李书华、梅贻琦、夏元瑮、颜任光、丁西林为董事。 第一届年会到会
203、19人,宣读论文10篇,年会主席梅贻琦。会后不久,普通会员发展到88人,机关会员14个,聘请法国物理学家郎之万为名誉会员。12月,学会秘书长吴有训致函国际纯粹物理和应用物理联合会,以中国物理学会名义申请加入该会。1933年1月,申请被批准。 1933年春,日军入侵古北口,威胁到北平的安全。北平研究院物理研究所的一部分迁至上海,恰好清华大学的部分教员也在上海。第二届年会就于8月2日在上海交通大学举行。赵元任、吴有训作为物理学会代表已出席1933年6月召开的国际物理联合会会议,并参加该会议的符号、单位及名称委员会。这次年会宣读论文33篇。 1934年8月,第3次年会在南京金陵大学召开。学会推举王守
204、竞参加国际物理联合会会议。 1935年9月,第4次年会在山东大学召开。会议宣读论文42篇,选举叶企荪为会长,梅贻琦为副会长。会议还决定聘请法国物理学家法布里(CFabry)为中国物理学会会员。 1936年8月,第5次年会在清华大学和燕京大学举行,会议宣读论文48篇。选举吴有训为下一届会长,丁西林为副会长。这是抗日战争前最后一次年会。 这一时期的主要工作有如下几项:决定创立中国物理学报;主编严济慈和丁西林。后改由王竹溪、顾功叙负责。1933年10月第1期中国物理学报用英、法、德三种文字出版,文前附中文摘要。自1933年至1935年出版了第1卷1、2、3期,1936年出版第2卷第1期。1932年,
205、物理学会推举萨本栋、严济慈、王守竞、饶毓泰、张贻惠为译名委员会委员,他们和数理学会推举的叶企荪、吴有训曾在北京多次开会,研究有关物理译名问题。到1933年夏,物理名词审查委员会在上海开始第一次审订物理学名词工作,参加的有何育杰、周昌寿、吴有训、严济慈等。1934年,由国立编译馆出版了经审查委员会审定和通过的物理学名词一书。这部书共审定物理术语5千余则,流行很广,对物理学在中国的发展有相当的贡献。这一年中国物理学会就度量衡和大、小数命名法提出建议,主张采用万国公制,淘汰公尺、公升、公斤等名称。当时东方杂志出版专号,刊载对这一问题的论争和意见。最终物理学会的建议得到物理学界的赞同。抗战前的一段时间
206、里,每年都有国际知名学者来华访问。1933年11月马志尼来中国访问;1934年,美国物理化学家朗谬尔(Langmuir)来中国讲学;1935年,物理学家狄拉克来华访问并讲学;1937年5月,物理学家波尔来华访问。 七七事变后,华北、华东、华南、中南等地的大学及研究机关内迁。北京大学、清华大学、南开大学迁到昆明,合成了西南联合大学;中央大学迁至重庆沙坪坝;武汉大学迁至乐山;中央研究院物理研究所经香港迁至昆明,又迁到桂林,最后迁到重庆的北碚。北平研究院物理研究所迁至昆明的黑龙潭。浙江大学在校长竺可桢和教务长胡刚复带领下,自杭州出发,历经江西、广西至贵州遵义、湄潭,跋涉5000里,历时两年零五个月。
207、 在抗日战争的烽火中,一些物理学工作者和青年学生毅然投身于抗日前线,参加抗日战争。他们有的进入解放区,有的留在敌后制造武器、弹药,特别值得提到的是叶企荪,他辞去清华大学理学院院长的职务,也放弃了出国研究工作一年的机会,带领他的学生钱伟长、熊大缜等人,为游击队制造炸药、无线电收发报机。1938年,他任西南联大特种研究所所长。这期间仍著文介绍冀中抗日根据地的斗争情况,号召大学生和知识分子投身抗战的前线。 1939年9月,中断了两年的中国物理学会第7次年会在昆明云南大学举行,与会者50人,提交论文26篇。年会还决定了下一届学报由吴大猷、赵忠尧任编辑经理。在中断二年后,学报出版了3卷第2期,但至194
208、0年第4卷第1期出版后,便因太平洋战争的影响再次停刊。经过了颠沛流离的生活,中国物理学工作者们又顽强地开始了研究活动。艰苦的战争环境是动荡不安的,但只要稍作安顿,他们就坚持开展教学和研究活动。由于受到交通的阻隔,在后方各地的物理学工作者不能集中开会,1942、1943、1944年3次年会只能分散在昆明、重庆、成都、陕西城固、贵州湄潭、桂林6地举行。1942年恰逢牛顿诞生300周年纪念,物理学会在重庆和贵州举行了纪念会。1944年5月,停刊近四年的物理学报在成都出版了5卷第1期,12月出版了第2期。中国物理学会的45次和47次理事会通过聘请CV拉曼、RA密立根、KT康普顿、AH康普顿、PAM狄拉
209、克、PMS布拉凯特、WL布拉格为名誉会员。 抗战胜利后,中央研究院物理研究所自重庆迁回上海,北平研究院物理所自昆明迁回北平,镭学所迁往上海,1946年后各单位的工作相继展开。是年元月15日,中国物理学会于昆明发表关于原子能问题意见书,建议联合国组织中设立原子能委员会,以保证原子能的应用为和平目的而发展。中国物理学会第13次年会选举叶企荪、萨本栋为正副理事长。 1947年9月,物理学名词审查委员会在上海交通大学召开会议,重新审查并增订物理学名词1000则。10月,在南京、北平两地分别举行第14次年会,裘维裕报告了名词审订工作;通过教育部高教司交议厘订大学物理教程案等5项议案。 中国物理学会与有关
210、单位联合推举吴有训、施汝为、严济慈、吴大猷等组成国际物理联合会中国委员会。战后拟将参加国际物理联合会。 1948年,中央研究院评议会选出院士81人,其中当选的物理学家有:吴大猷、吴有训、李书华、叶企孙、赵忠尧、严济慈、饶毓泰、萨本栋。4月,中国物理学会理事会决定聘请法国约里奥居里(JoliotCurie)和卡巴纳(JCabannes)为名誉会员。 第15次年会在南京、北平、武昌和广州分别举行。 1949年7月,中国物理学会理事会决议组织中国物理学论文编目委员会,由钱伟长任主任委员。这是由于中国过去三、四十年物理论文多数都登载在国外的杂志上,很难完全查到所有中国物理学论文文献。同时又为了肯定过去
211、中国物理学工作者的一定的成绩。 1949年11月6日,第16次年会在上海中央研究院礼堂举行,到会会员 胡朴安:中华全国风俗志下编,河北人民出版社1986年标点本,第372-373页。200人。本届正副理事长为严济慈、饶毓泰。会议聘请苏联瓦维夫、约飞和斯柯伯尔琴为名誉会员。从此中国物理学会进入了一个新的时期。 (二)近代物理研究的进展近代物理学革命始于1895年伦琴发现射线。1898年中国的某些报刊已登载了介绍这一发现的文章,1899年江南制造局翻译出版了通物电光,译者解释说:爱克司光即华文代数式中所用之天字也,今因用天光二字,文义大晦,故译通物电光。这大概是清末最迅速传播到中国的一项物理学发现
212、。 1909年胡刚复(1892-1966年)留学哈佛大学,后来在该校杰斐逊(Jefferson)物理实验室从事射线的研究。1918年,他在美国物理学会纽约会议上宣读论文,题目是在射线频谱中测定金属光电子的最大发射速度的一些初步结果,他利用射线分光计,对金属物质的临界吸收频率、临界电频率和某个射线系有关的最高特征辐射频率作了较精确的测量。后来,他又进一步探讨了化学元素的射线吸收频率的特征,与杜安教授(W。Duane1872-1935年)共同发表了一系列研究论文。胡刚复应是我国近代最早研究射线的学者。他回国后曾任中央大学自然科学院院长、中央研究院物理研究所研究员等职。他为创办许多大学的物理系、理学
213、院付出了心血,培育了像吴有训、严济慈、赵忠尧、何曾禄等杰出的物理学家。 射线发现后,成为近代物理学特别是作为物质结晶分析方面的有力工具。1923年,吴有训(1897-1977年)和康普顿一起从事射线散射光谱的研究。他以一系列杰出的实验研究,证实了康普顿效应。康普顿和阿利逊(SKAllison)在所著射线的理论及实验(1926年)一书中高度评价了吴的工作,全书引用吴有训的工作达19处之多。吴有训回国后,积极开展射线的研究。1930年,他将在清华大学的研究成果写成论文:论射线被单原子气体散射的总散射强度,寄英国自然杂志发表,开创了国内近代物理研究的先河。 1937年,余瑞璜在英国曼彻斯特大学从事射
214、线晶体学研究。他观察到重原子的傅里叶综合法作图上的第一个衍射环(Br),得到转动射线谱仪传动装置的正确形状的公式,使射线得到正确爆光时间;他指出六氨硝酸镍(Ni(NO3)26NH3)的室温结构有反常的巨大热振荡。这一发现受到诺贝尔奖金获得者布拉格定律的发现者布拉格(LBragg)教授的赞扬。他长期从事晶体结构分析的射线数据新综合方法的创立和应用研究工作,从而引起国内外学者的注意,著名的光晶体学家、美国的HLipon教授曾称赞说,是余瑞璜的研究开辟了射线强度统计学的整个科学项目。1939年回国后任西南联大清华大学金属研究所教授,继续做射线结构分析的研究工作,还探讨了射线新综合法的理论。1946年
215、,他在北京师范大学筹建射线实验室,参加制造我国第一只真空射线管的工作。1948年,他赴美国讲学,在加利福尼亚工学院报告了射线新综合法的研究成果。 1929年,陆学善(1905-1981年)作为吴有训的研究生,曾在清华大学协助吴有训研究多原子气体的射线散射理论,得到了与理论预期一致的结果。1934年,陆学善在曼彻斯特大学物理系学习,在著名的射线晶体学家布拉格教授的指导下作博士论文。2年后,他出色地完成了对铬铝二元合金系的研究,他创立的利用点阵常数法测定相图中固溶线的方法,是射线晶体学中的重要进展,至今仍为国内外晶体学家所沿用。1936年他回到上海,在镭学研究所任研究员,继续从事射线方面的研究。他
216、和章元龙合作对石英进行射线研究,得到一些新的结果,他们还研究了用背射照相机测定点阵间隔时一切可能的系统误差,经他们校正后点阵间隔的精确度可以达到5万分之1。 1897年英国的汤姆逊(JJThomson)测定了阴极射线的荷质比,从而发现了电子。电子是人类认识到的第一个基本粒子,它在物理学史上具有划时代的意义。1909年,美国人密立根(RMMillikan)利用油滴测出电子的电量为e4.8911010静电单位。就在这一年李耀邦到芝加哥大学留学,并在该大学赖尔森物理实验室从事电子的研究。1914年发表题为利用固体球粒的密立根方法测定电子电荷值的论文,他得到e4.7641010静电系单位。 1896年
217、,法国的贝克勒尔(HBecquerel)发现铀盐的天然放射性,1898年,居里夫人发现了新的放射性元素钛、钋和镭。1902年,她从沥青铀中提炼出纯氯化镭,从而确证镭的存在。天然放射性的发现,否定了原子不可分的旧观念,揭示了原子核具有内部结构,特别是镭的发现使科学界爆发了一场真正的革命,它开创了原子能应用的研究,使人类迈向现代文明。 1900年在上海出版的亚泉杂志第3册上,发表了王琴希先生的译文昨年化学界,内有发光原质的报导,这是我国关于钋、镭两种放射元素发现的最早报导,离实际发现(1898年)不过二年。王琴希先生的这篇译文不仅简单介绍了镭元素的发现经过,说明镭具有放射性这一特点,并因此命名为R
218、adium(由拉丁文中射线一词衍生而来),而且介绍了镭及其化合物的一些化学性质,如单质化学性质与钡相似,镭盐中氯化镭可溶于水,碳酸镭不溶于水,但可溶于酸,硫酸镭不溶于水和酸等。 1903年,北平研究院成立了镭研究所,在国内开展了放射性的研究工作。还在1929年,德国人盖革(Geiger)在杂志上公开了他发明的盖革计数器。吴有训立即建议他的学生余瑞璜研制。1930年夏,中国第一只盖革计数器研制成功,并用来研究铝对镭的伽马射线(-Rays)的吸收系数。同时盖革计数器也成为清华大学物理系高年级学生的实验装置。1911年,美国人威尔逊发明了可以探测粒子运动轨道的云室,被人称做威尔逊云室。在20年代利用
219、云室对粒子和中子诱发的人工散射进行过系统研究。30年代,利用云室在宇宙射线中发现了正电子。1935年,霍秉权在国内首次制成威尔逊云室,利用这一装置,他发表了有关论文。在理论方面,吴大猷在1933年研究了与铀原子有关的计算问题,他的工作有助于后来铈原子的发现。 19世纪末物理学的三大发现,最终导致了量子力学和相对论的建立。 一般认为,1900年普朗克(MPlanck)的量子假说是量子理论的起点,他引入了一个普适常数h,成为量子理论的基础。1913年,玻尔(NBohr)发展了量子理论,成功地建立了氢原子模型。近代量子力学的建立与发展是在1920年到1930年之间的事,由薛定谔(ESchroding
220、er)、海森伯(WHeisenberg)等人相继发展,最终由狄拉克(PAMDirac)完成。有关量子论的概念直到1917年才传入我国。1920年,周昌寿将普朗克的论文热辐射规律与作用量元之假设译成中文,登在学艺2卷9期上,在这篇论文中普朗克首次提出量子假设。1921年,周昌寿著量子说梗概一文,介绍量子论的文章才渐渐增多,较有份量的如1924年任鸿隽译 张行周编:宁波习俗丛谈,台湾民主出版社1973年版,第242-244页。的弗瑞(EEFree)著部耳(玻尔)氏的原子模型。1930年底,严济慈在科学上发表当代物理中的确定律和因果律,介绍了海森伯的不确定原理和波尔的互补原理等。 自20年代起,我国
221、物理学工作者也先后开展了对量子论的研究。1921年3、4月间叶企荪在美国哈佛大学学习,他和杜安(WDuane)、帕耳默(HPalmer)合作,精心地测定普朗克常数h(6.5560.009)1027尔格秒。论文发表在美国科学院院报和美国光学学会学报,被认为是当时较精确的数值。 1927至1928年,在美国哥伦比亚大学读博士学位的王守竞在德拜指导下,研究量子电动力学理论。他在美国物理学会第147次会议上宣读了论普通氢分子的问题的论文,他第一次把量子力学应用到分子的研究中,并提出了独特的见解,算得的核间最小能量值和正常核的振动频率与实验数据接近。他在解不对称陀螺及氢分子结构时,对量子力学方法引入了屏
222、蔽效应,这些成就得到理论物理学界的好评。1929年王守竞又在海森伯指导下做过量子电动力学的研究。除了王守竞外,周培源在1928年来到莱比锡大学,在海森伯指导下研究量子电动力学问题。1929年3月,海森伯启程去美国讲学,行前周培源邀请他顺路访问上海。同年,海森伯归途曾取道上海访问,受到中央研究院及中国科学社的热情招待,被中央研究院聘为名誉研究员。 在30年代,最杰出的实验物理工作是由赵忠尧完成的。1930年,狄拉克(PDirac)根据量子力学的计算结果预言了反物质的存在。同年,赵忠尧利用一套经他改进了的装置发现重元素对硬伽玛()射线存在反常吸收。进一步研究又发现这种反常吸收还伴随着一种特殊辐射。
223、1930年5月,他的论文硬射线的吸收系数在美国国家科学院院报上发表。10月,他的另一篇论文硬射线的散射在美国物理评论上发表。二年后,人们才知道所谓反常吸收就是正、负电子对的产生;所谓特殊辐射是正、负电子对的湮没。1932年,受他的启发,安德森(CDAnderson)在宇宙射线经迹照相中发现了正电子。1933年赵忠尧和他的学生龚祖同一道,在清华大学的实验室中发现重元素的反常吸收还伴随着电子的放出。他们的研究报告在英国自然杂志上发表,受到卢瑟福的高度重视,认为是对正、负电子对提供了极有价值的进一步证据。事实上赵忠尧最先观察到正、负电子对的产生和湮没,又是最早对此提供了可靠的实验证据的。1980年,
224、欧查里尼(GPSOcohialini)指出,赵的研究不仅在美国而且在英国也给出了这类研究工作的出发点。诺贝尔奖获得者杨振宁、李政道也高度评价了赵忠尧的成就。 1937年4月,中央研究院、北京大学、清华大学等10余个单位联合邀请理论物理学大师,量子力学创始人之一的玻尔(N。Bohr)来我国讲学和游览。玻尔结束在日本的讲学之前便复函清华大学理学院院长吴有训,表示接受邀请。5月下旬他访问了上海、杭州、南京和北京,历时18天。访问期间,他先后在5所著名的大学讲学7次,参观了有关实验室,举行了多次座谈会,就原子核模型和量子力学理论、实验及有关物理学的思想,发表了很多精辟的见解,对中国的物理学教学及研究工
225、作提出了不少有价值的意见。玻尔一直对中国怀有十分友好的感情,他后来着意对中国留学生培养,(如1938 奉天通志,1934年铅印本。 年,指导张宗燧研究量子场论。)直到去世前还委托他的儿子A玻尔来我国访问和讲学。 在近代物理学中爱因斯坦和相对论是最使人关心的。最早向中国读者介绍相对论的是许崇清,他在1917年9月发表的一篇批判蔡孑民先生的文章中多次谈到狭义相对论时空观。1919年以后才有由物理学家发表的较为深入的介绍相对论的文章:吴有训发表的第4度量,魏嗣銮的定时释体。1920年2月,当时东方杂志第17卷第3期上对1919年11月日食观测验证相对原理一事作了介绍,题目是光线能被重力吸引之说。19
226、21年改造杂志第3卷第8期首先推出相对论专号,刊登夏元瑮、徐志摩、王崇植的4篇有关相对论和爱因斯坦的文章。1922年,少年中国第3卷第7期也出了相对论专号,发表魏嗣銮等人的文章。这年12月,在东方杂志第19卷第24号上,推出爱因斯坦号,登载高鲁、周昌寿等人的13篇文章。与此同时各种介绍相对论的文章、译著时有出版,甚至郑心南在科学戏爱之光中也宣传相对论。1922年11月13日,爱因斯坦乘船途经上海曾作短暂访问,并接受上海、北京等一些大学的访问邀请,使得相对论的宣传在20年代的中国形成了高潮。1923年1月1日爱因斯坦第二次路过中国,他曾在上海的一座礼堂内讲演相对论,第2天乘船离开上海。他自己对记
227、者说:既来上海,未赴中国内地观光,实为最大之遗憾。爱因斯坦对中国人民怀有友好的感情,他对日本侵占中国东北三省表示过极大的愤慨,他始终是中国人民的真诚的朋友。 中国物理学家夏元瑮、王光祈、魏嗣銮、束星北等自1919年起都曾先后在柏林听过爱因斯坦的讲课。而较有系统地从事相对论研究的应推周培源。1936至1937年,周培源在美国普林斯顿高等学术研究院参加了由爱因斯坦领导主持的相对论讨论班。此后发表过多篇论文,如在引力论方面,在各向同性条件下,求得静止场不同类型严格解。在宇宙论方面,证实了在各向同性的条件下,引力场方程本身就能给出宇宙的均匀性和弗里德曼(Friedmann)宇宙的度规等等。后来束星北和
228、胡宁在英国也分别就广义相对论的引力理论和运动理论作了研究。 抗战开始后,国内的一些主要研究机构转向与国防相关的应用研究,中央研究院开展物理仪器制造工作,北平研究院开展显微镜与望远镜的制作等。但是基础研究也取得了重要进展。 在基本粒子研究方面,1941年,王淦昌在浙江大学任教期间,提出了利用7Bek俘获过程中的核反冲来验证中微子存在的实验方案,他的论文送美国物理评论杂志发表。半年后,美国的阿伦(JSAllen)照这一方案实验,成功地证明了中微子的存在,解决了这一长期存在的悬案,具有重大的理论价值。1943年胡宁曾在美国普林斯顿高等研究院进行量子场论和介子理论等课题研究。1948年,张文裕在美国物
229、理评论上公布了重要发现,即慢负子可以和原子核结合成子原子。这一发现直到1953年才为高能加速器实验证实。有人曾建议把子原子命名为张原子,把相应的辐射命名为张辐射。1947年,朱洪元在英国首先指出一种宇宙射线粒子在衰变前的质量的下限为电子质量的900倍,这些粒子后来叫做奇异粒子。 在核物理方面。1937年卢鹤绂在美国明尼苏达大学利用一台自制的180 西康综览,正中书局1941年版。 聚焦型质谱仪,发现了热离子发射的同位素效应,可以利用这一效应准确地测定锂与钾的同位素丰度比。这一方法为国际公认并采用达20年之久。他还使用时间积分法测定锂7、锂6丰度比,指出前人测得的值无效,他测得的值后来选定为国际
230、同位素表上的公认值。1946年,他首先得到估算原子弹及核反应堆临界大小的简易方法。1947年发表了关于原子弹的物理学,首次公布了上述方法的理论。同年,又发表了关于重原子核裂变的研究论文。1949年提出了最早期的原子核壳模型,首次提出核半径公式应改为1.2310 A 19371313等等。年,钱三强在巴黎镭学研究所居里实验室学习,受伊莱纳居里和德里克约里奥教授指导进行核物理研究。1938年他和伊莱纳居里合作,发现铀和钍裂变后得到同样的裂变产物。1944年首次计算出弱能量电子的射程与能量的关系。1946至1947年与何泽慧合作,发现了铀的3分裂与4分裂现象。约里奥教授认为这是第二次大战后他的实验室
231、中最重要的工作。钱三强对这一现象给予了合理的理论解释,他提出在轻核谱中可能存在和的估计,直到年代才由美国和苏联的实验证实。132H 6He 60在固体物理和金属物理方面。1947年前后,黄昆在英国爱丁堡大学和利物浦大学从事固体物理理论研究,他首先提出固体中杂质缺陷导致光漫散射理论,这一理论直到60年代才被证实,这种漫散射被称为黄散射。从1947年起,他用了4年时间与诺贝尔奖获得者博恩合著的晶格动力学理论,至今仍是这一学科的基本理论著作。同年,在芝加哥大学金属研究所从事金属物理学研究的葛庭燧,是内耗这个研究领域的创始人之一,他创制了研究内耗用的一种扭摆,后来被命名为葛氏摆,他首次发现的晶粒间界内
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