纵横几万里，上下数亿年

飞碟探索编辑部

人类虽然生活在地球表面，但又无时无刻不处在地球大气的包裹中。有科学家认为，从这个意义上说，人类是生活在地球之中的，而非仅仅活动于地面，这就决定了地球环境对人类的复杂性。

人类自诞生以来，就一直在尝试探索和了解地球，但真正形成对地球的科学认识，是从16世纪哥白尼的日心说开始的。此那以后，“科学的发展便大踏步地前进”。今天，我们知道了这颗太阳系中的蓝色星球拥有长达46亿年的演化历史，最近一两个世纪以来，更是对地球有了更加深入的了解。但科学家认为，我们对它仍然知之甚少，地球依然充满神秘，地球的大气圈、水圈、生物圈、地壳、地幔以及地核，地球的过去、现在乃至将来，都存在诸多未解的谜题。

人类六大基础自然科学之一

地球科学诞生于人类对地球科学性、系统化的探索，它是人类自然科学领域的六大基础学科（即数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生命科学）之一。顾名思义，地球科学研究的对象是整个地球，所涉范围必然十分广泛，既要研究环绕地球的气体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身，同时也要关心地球上生物的起源与演化、生物体与地球环境间的关系。

今天，地球科学已经发展成为一门研究领域广、分支学科多、理论与应用紧密结合的学科体系，包括地质学、地球物理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。其中，地质学由于其研究领域广博、分支学科较多，且以研究地球的本质特征为目的，成为地球科学的主要组成部分。因此人们也时常将“地质学”等同于“地球科学”，但其实两者存在含义差别，后者对前者具包容关系。随着科学的发展，地球科学还会不断诞生新的学科和出现一些边缘学科。

关联远古，关乎当下，关系未来

基础研究一般以探索未知、揭示客观规律和培养高素质创新人才为使命，主要依靠科学家的自由探索。地球科学则较为特殊，它是人类在实践和应用中逐渐发展起来的，理论性和应用性都很强，不仅承担着揭示自然界奥秘与规律的科学使命，同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和改造自然提供科学的方法论。

其研究首先具有重要的实际意义和应用意义。在寻找、开发和利用自然资源，指导人类如何适应、保护、利用和改造自然环境以及同各种自然灾害做斗争方面发挥着重要作用。同时，地球科学也是一门理论性很强的自然科学，研究目的是揭示整个地球的形成和演变规律。当代自然科学的一些重大基本理论问题，如天体的起源、生命的起源等问题的最终答案，也都离不开地球科学的参与，这对整个人类自然科学的发展都有极大意义。

随着社会发展，当代社会正面临人口、资源、自然灾害和环境方面的挑战，地球科学的发展也随之进入一个建立新知识体系的重大转折时期，它直接关系着今后社会的发展进步和人类的生存条件。

在这些社会挑战面前，地球科学除了要解决能源和矿产问题外，还必须帮助解决当今社会生活中面临的许多重大问题：减轻自然和人为灾害、寻找和保证充足干净的水源、安全处理有毒有害和放射性废物，以及为合理利用自然资源、综合治理环境污染、保护自然生态环境和农业发展等，提供相关知识和服务。

發轫：地质报国

我国拥有广阔的陆地面积和管辖海域，地球科学则是对这一空间进行认识、利用、开发和保护的基础。

20世纪以前乃至20世纪上半叶相当长的一段时间内，对中国地球科学问题现代意义上的调查和研究，主要是由外国人进行的。当时中国的许多有识之士开始致力于“以地质报国”，一些著名的中国地球科学家最终成为伟大的爱国者。这与地球科学的独特性质有直接关系：只有真正了解了中华民族世代生活的这片国土，才能有效地保护她、建设她，开发她所提供的资源，才能在这块土地上得到应有的民族尊严。

中华人民共和国成立后，如何尽快摆脱之前遗留下来的贫穷落后的状态，建设一个现代化国家，是摆在每一个中国人面前的紧迫问题。在这一过程中，地球科学发挥了非常重要的作用：

以固体地球科学的研究成果为基础，发现了许多大型矿产资源、油气田;气象灾害的研究、预测和控制，为中国这个农业大国的立国之本提供了必要保证;对我国的表层国土、深部构造、管辖海域和领空的了解和研究，成为维护国家主权的重要内容;中国地球科学家在相当短的时间内，把国外的地球科学研究系统地引入中国，迅速缩短了中国地球科学与国际先进水平的差距，同时，充分利用我国数千年的历史传统和独特的地域优势，使我国的地球科学在许多方面取得了令世界瞩目的成果。

优势：时空广博

现代地球科学是在20世纪初才从西方传入中国的。中国地球科学较大的发展，仅仅是在中华人民共和国成立以后，想要全面赶上和超过世界先进水平，还有相当长的一段路程。清醒地认识到这一点，无论是对我国地球科学的发展，还是对我国国民经济和社会的发展，都非常必要。

但是另一方面，尽管中国地球科学发展得较晚，但在全球地球科学的参考系中，中国地球科学仍然具有重要地位，所拥有的发展优势也显而易见。

1. 中国地球科学发展的地域优势

中国疆域辽阔，在地球的地质演变过程中具有举足轻重的地位。作为世界第三极的青藏高原，为固体地球科学提供了大陆动力学研究的最典型研究对象，更为全球变化研究提供了研究影响全球变化的固体地球过程的最好样本;中国是世界上地震最多、地震灾害最严重的国家之一，中国的大陆地震发生次数占全球大陆地震总次数的1/3，对中国大陆地震的研究在减轻地震灾害的研究和应用中，具有决定性意义;中国的黄土，是全球第四纪地质研究中引人注目的课题;中国的沙漠，是全球沙漠研究中不可忽视的方面;中国是一个古生物大国，中国古生物和古气候的研究，对理解地质历史上的全球变化有不可忽视的重要性。

2. 中国地球科学发展的文献优势

中国拥有至少5000年的文明史，丰富翔实的历史文献为地球科学研究的各个分支都提供了十分宝贵的资料，这种资料在世界上几乎是独一无二的。这些优势使中国成为全球地球科学研究中不可缺少的重要方面。

尽管中国地球科学的起步相对较晚，中国地球科学的发展也并非一帆风顺，中国地球科学家还是以自己的敬业精神和研究实力，做出了有价值的工作，这些工作即使在全世界地球科学的参考系中，也是一流的。例如，北京人的发现，大气适应过程的研究，稻田甲烷排放的研究，地震波理论的研究，东亚季风的研究，寒武纪生命演化“大爆炸”的发现，青藏高原地质与环境的研究，用历史资料研究全球环境变化，中国黄土研究，中国恐龙研究……这一成果罗列显然远不是完备的。但是从这些远未罗列完备的成果中，仍可对中国地球科学家的贡献略见一斑。

未来：为人类共同的命运

20世纪80年代以来，中国地球科学有了迅猛发展。上天（空间探测、航空航天遥感）、入地（大陆科学深钻、地震层析成像技术、深部找矿）、下海（大规模海洋观测、深海钻探与大洋钻探）、探极（南、北极与青藏高原科学考察），都为我们探索和了解地球提供了更新的视野，也为我国地球科学的发展带来了机遇。地球科学正受到前所未有的重视。

但从更宽广的视野来看，中国地球科学的发展，其意义绝不仅限于中国本身。

由于地球的空间广域性，形成它的时间悠久性和组成其要素的复杂性，分门别类的研究尽管有些已经达到较高的研究水平，但仍不能帮助人类完整地认识地球。地球科学迎来新的挑战：如何认识地球系统（EarthSystem）。学界逐渐认识到，地球的大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、地幔和地核是一个密切联系而又相互作用的整体，由此提出了地球系统的概念。科学家对地球层圈内的过程了解比较深入，但对不同层圈之间的过程了解较少，特别是将地球作为一个系统的整体行为则知之甚少。如今，重大科学问题的解决超出了单个和传统学科的能力范围。

因此，国际地学界在制订发展战略时，都体现了“地球系统”的思想，地球科学正向建立地球系统的新知识体系转变，旨在提高对地球系统组成、演化及其相互作用的认识。“地球系统的过程”“地球系统的联系”“地球系统的演化”成为21世纪初地球科学发展前沿的重要特征。

探索地球形成与演化规律、利用地球资源、减轻自然灾害、优化环境品质、促进人与自然的和諧发展是当代地球科学的重要任务。中国地球科学家在很多问题的研究中都提出了自己独到的见解，在很多方面都已具备攀登这些科学高峰的条件。可以预料，未来的中国地球科学，必将在世界地球科学的发展中发挥更重要的作用。中国地球科学家有条件对人类做出更大的贡献。