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稀土矿床之父何作霖

发布日期:2013年03月21日 10:26 点击次数:

  何作霖(1900~1967),河北蠡县人,著名地质学家。1920年,入北京大学地质系,师从李四光、丁西林。1938年,到奥地利茵斯布鲁克大学留学,1939年获博士学位。1946年,任国立山东大学教授,创建地质矿物学系并任系主任。1951年,兼任教务长。1952年,调任中科院地质所研究员,1955年当选为中科院院士。自1933年,他开始研究白云鄂博矿石,发现两种稀土矿物,并预测该矿稀土元素储量丰富。1958年,率中苏科考队查明白云鄂博矿是世界最大的稀土矿床,储量占世界总量的80%,其矿物组成超过150种,使中国成为世界上绝对的“稀土大国”。
  何作霖是著名的矿物学和岩石学家、地质教育家、中国稀土矿的发现者、中国岩组学奠基人。何先生无论是在科研还是在教书育人方面均取得了卓越成就。他勤奋努力、精益求精的工作态度,治学严谨、大胆创新的科学精神,诲人不倦、要求以严的育人方法,尊师重教、为人师表的人格魅力,使何先生在地质学领域取得了一系列辉煌的科研成果,成为中国的稀土之父,同时为国家培养了一大批高级科研人才。

一 发现稀土

  早在1927年,丁道衡先生随中国西北科学考察团自北京到新疆考察,在内蒙古草原发现了白云鄂博铁矿,1930年返回北京,带回很多标本进行室内研究。对采集回的铁矿石标本在室内观测研究时发现了很多问题,于是请矿物岩石专家何作霖先生作岩石矿物鉴定。丁道衡与何作霖是就读北京大学地质系的同窗,而且深知何作霖是岩石组构研究、矿物光性研究和岩石矿物鉴定的行家里手,由他进行矿物元素的检测是再合适不过的了。何先生通过检测矿石标本,断定除铁矿物、萤石、重晶石外,还发现了两种未知矿物。1934年,这两种位置矿物引起了何先生的极大关注。他在实验室将标本破碎后分离出微量矿物样品,用钠光灯照射,发现它们颜色不同,因此怀疑其中含有稀土。
  随后,何先生用岩石偏光显微镜和费氏旋转台测定了这两种矿物的物理性质、光学性质、等等科学数据,并将它们定名为白云矿和鄂博矿。何先生根据多年的经验和已经掌握的科研数据,判断这两种未知矿物的化学成分中应该含有稀土元素,只是需要更先进的仪器设备进行检测加以证明。何先生就向当时北平研究院物理研究所所长严济慈请求援助,严先生把矿物标本送给在上海自然科学研究所的助手钟盛标进行光谱分析,经测定,光谱仪证实了何先生的推断,未知矿物是独居石和氟碳钙锦矿,从此中国也有了稀土资源。后来探明,中国的稀土资源占全世界总储量的80%,也只有稀土使中国在资源领域排名第一,为我国的高科技发展作出了不可磨灭的贡献。

二 科研巨擘

  何作霖先生在地质学研究方面最大的特点就是他的创新精神。他能敏锐地捕捉住学术发展的最前沿信息,开拓出新的研究领域,成为某一学科的开创者。岩石组构,即岩石中矿物的排列形式,它反应了岩石形成的时间、形成后的状况等,能给地质学研究提供重要的信息。在20世纪30年代初期,何先生就率先抓住这一研究方向,发现了两种新的石英组构类型,最先研究了硅化木的生长组构,成为我国岩组学的开拓者。
  此外,何先生在岩石组构研究过程中,发明了世界上第一台X射线岩组相机。1938年,何先生到奥地利茵斯布鲁克大学留学,期间,他接触到岩组研究最先进的X射线结晶学仪器。因为之前何先生改进的旋转台只能测量较大岩石的组构,对于细微岩石的组构无法测量,根据X射线的原理设计一种相机就可以轻易解决这个问题。经过三年多的努力,何先生终于发明了世界上第一台X射线岩组相机,并用它研究了玛瑙的生长组构和千枚岩的组构。后来又发明了极射赤平投影岩组研究方法,根据航空摄影照片就可以用赤平投影方法计算出岩层状态。这些发明创造极大地推动了我国乃至世界岩石组构的研究。
  何作霖先生还是我国矿物光性研究的奠基者,何先生1932年执教北大时就开设了光性矿物学课,并于1935年第一个用中文编著了《光性矿物学》。他还发明了“用四轴旋转台直接将光学轴与显微镜坐标相合,不用投影网,与五轴相同”的矿物光性研究方法,被认为是当时国际领先的技术方法。

三 创建山大地质矿物系

  何作霖先生不仅科学研究硕果累累,而且在教书育人方面,也是桃李满天下。何先生辗转多所高校,执教数十年,而山东大学则是其教育理念得到充分展现的一站。何先生于1946年经著名地质学家李四光推荐到国立山东大学筹建地质矿物系,并兼系主任;1951年经华岗校长推荐,任山东大学教务长,参与创办了《山东大学学报》。1952调任中科院研究员。六年间,他崇尚学术,注重人才培养,不辞劳苦,言传身教,使地矿系形成良好的系风、学风、学术思想和教育思想,为我国地矿教育事业作出了重大贡献。
  何先生筹建地矿系像做一项研究一样,思路高远,周密细致,敢于创新,自强自立。着手建系之前,就确立了“建立以矿为中心,矿业为归宿的理论联系实际,科学指导生产的思想”。当时国内大学的地质系,都突出地质学而不重视矿物学,为改变这一缺陷,何先生把系名定为地质矿物学系。这也是国内第一个重视矿物学的地质系。
  如何把地矿系建好,培养出合格的人才是何先生思考的头等大事。师资队伍建设理所当然就成为建系工作的重中之重,何先生千方百计广罗地质学和矿物学界人才来山东大学任教,很短时间内,地矿系就形成了强大的师资阵容,除何先生外,还有留学德国波恩大学的小型地质构造专家张寿常教授,留学英国剑桥大学的古生物学家王庆昌教授,留美的矿床学家胡伦积教授,留美的古脊椎动物专家周明镇教授,还有毕业于北京大学地质系的青年教师关广岳、王麟祥等。这其中有不少就是因仰慕何先生的人品学品而加盟山大地矿系的。张寿常教授原是中央研究院的研究员,因敬佩何先生是我国岩组学的创始人,经常利用假期来山大学习交流,经何先生挽留就离开原来单位来地矿系任教;又如王庆昌教授,曾留学剑桥大学,与何先生又是大学同班同学,自然也就答应了同学的邀请,来山大执教;等等。
  重视学科建设是何先生建设地矿系的又一个重要内容。建系之初,师资不能满足教学要求,许多课程不能开课,何先生一面多方聘请师资,一面充当多面手,凭借丰富的科研实践经验,渊博的专业知识,开设了普通地质学、普通矿物学、光性矿物学、火成岩石学、变质岩石学、构造地质学、费氏台及岩组学、X射线晶体学等课程,这些课程填补了多个学科设置的空白。其次,何先生大力倡导其他开课老师自己编写教材,而他也身体力行,如何先生的《光性矿物学》、张寿常教授的《构造地质学纲要》等就是山大地矿系成长过程中留下的宝贵科研财富,这种优良的办学特色逐渐成为地矿系教学和学科建设的传统,使地矿系创建伊始就充满生机和活力,为其发展、壮大乃至后来海洋大学地学院的成立奠定了基础。何先生从事科研、教学并非关起门来做学问,他尤其重视理论联系实际,注重科研成果为国家建设服务。1951年,何先生担任山东大学教务长,正值新中国刚刚成立,国家百废待兴,各项建设,工业生产都需要矿业的支持。他急国家所急,把地质和矿业结合起来,同时也实现自己办地矿系的初衷,组建了采矿系。这是个应用性很强的系科,能够为国家直接培养输出大批基本功扎实、业务能力强的矿业应用性人才,服务国家建设。
  创办地矿系涉及各面的工作,麻雀虽小,五脏俱全,除师资、学科建设外,图书、标本、仪器、模型、辅助设备设施等都要齐全,实验室、矿物标本、仪器更是地矿系教学、科研必不可少的。何先生充分发挥动手能力强的优势,不断探索,自己动手设计出许多经济实用的新仪器、新技术。1947年,系里开设光性矿物学课,需要在显微镜下观测矿物,但必须把矿石磨成透明的薄片。没有设备,没有专业人员,何先生亲自动手建起磨片室,从人员培训、岩石切割,到磨成标准厚度的薄片、加载玻璃的全过程都是手把手地教。
  何作霖先生在建设地矿系的同时,更关注对学生的全面培养。何先生培养学生还有自己的一套方法。首先,是严。无论室内教学,还是野外实习他都严格要求,重视学生基本功的培养。有一次实验课,他发现有的同学对显微镜操作不规范,就非常着急,让大家停下来,仔细讲解显微镜对地质学者的重要性,不能正确使用和爱护显微镜,就不会成为一个优秀的地质学家。然后会细致地讲解显微镜的操作,直到每个同学都能按规范正确、熟练使用显微镜为止。何先生总结多年的教学经验写出培养学生基本功的训练提纲,详细制定了各种培训内容。1952年何先生调到中科院,就把这套培训内容推广到对中科院年轻人的训练中。所谓严师出高徒,凡上过何先生课的学生,虽开始不适应,但事后都感到终生受益。他的学生很多都成为地质学界的精英,发现铌钽元素的张培善、俄罗斯自然科学院院士王东坡等就是其中的典型代表。其次,强调学以致用,把学习与生产建设相结合。为提高学生的野外工作能力,何先生会亲自带领学生跑西山八大处、爬虎头山、跑三家店等。1949年7月,华东军政委员会函请山东大学地矿系进行地质勘探,何先生欣然接受任务,亲自率师生对淄博—莱芜—泰安一线实地勘察。经过三个月的辛苦奔波,何先生一行在莱芜发现了九条铁矿脉,一个大型煤矿。1950年,何先生又带领师生对莱阳盆地进行地质调查,发现了恐龙及恐龙蛋化石,引起古生物学界的轰动。理论与实践相结合的教学法调动了学生的学习积极性,加深了对理论知识的学习,清楚认识到地质与国家建设的关系。第三,何先生的人品、言行也起到表率作用,潜移默化地影响着自己的学生如何做人、做事。何先生是严师,但在学术上提倡民主,鼓励年轻人敢于提出新观点、不同的观点。研究水平较好的见习员,也同样会得到提拔重用。何先生生活简朴,没有不良嗜好。很少为自己添置衣物,直至去世,仍穿着每天上班所穿的中山装。


【供稿单位:《山大第一》    编辑:新闻中心总编室    责任编辑:琼儿  】

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