鲁迅、顾琅编著的《中国矿产志》 

　　中国的地质调查之所以在辛亥革命后起程，有几个具体的背景不能忽视。换句话说，中国的地质调查是应“运”而生的，有其逻辑自恰的合理性：一方面，鸦片战争之后，看到西方列强在自己的国土上疯狂地掠夺矿产资源，一部分先知先觉的爱国之士，通过深邃地思考后，认为必须通过开发矿业、强国富民，才能拯救民族于水火，维护矿权、实业救国的呼声日益高涨；另一方面，大量西方人涌进中国进行地质调查、近代地质学传入、地质教育的兴起以及科学与民主思潮的出现等，使得建立中国自己的地质机构、开展地质调查成为必然。

　　下面，我们就从这几个方面进行阐述——

　　（一）大量外国人在中国进行地质调查 

　　鸦片战争后，西方列强用炮舰打开了中国沉封已久的国门，强迫清政府签订一系列不平等条约，从此，中国沦入半殖民地半封建社会的深渊。

　　从那时起，在中国尚没有自己的地质调查队伍的情况下，大量外国传教士、商人、旅行家及地质学家蜂拥而来，强行到中国境内进行地质调查。他们搜集资料、测绘图件、采集标本，带回其国内研究，写成著作并正式发表。

　　据中国地质调查局发展研究中心副主任施俊法等专家研究，并综合其他学者的有关研究成果，这个时期来中国开展过考察与地质研究的外国地质学家及其出版的著作主要有——

　　19世纪中叶，英国人斯特拉克里曾到西藏喜马拉雅山地区进行地质考察，1848年，发表《论西藏地质》一文，1851年又发表《论喜马拉雅山山脉和西藏地质》一文。

　　1861年，英国人金斯米尔来华，在我国东部、南部从事地质考察，做过大运河北段的测量工作，调查研究过我国黄土。著有《中国东南省份的边区煤田》、《中国地质重点在扬子江下游各省》等文章。回国后还在伦敦地质学会作过《中国之地质》的专题演讲。

　　1863年，美国地质学家拉斐尔·庞培里应邀来华工作了两年多，走遍了华东、华中、华北很多地区。回国后， 1867年出版了《1862－1865年期间在中国、蒙古和日本的地质研究》，全书共10章，其中9章内容都是关于中国的。他是以近代地质科学方法对中国广大地域进行系统全面研究的第一位学者。他详列了“中国有用矿产产地目录”，共列出矿产地276处，其中铁矿112处，有色金属116处，非金属杂类矿48处，可以认为，他也是编撰《中国矿产志》的先驱。

　　1865年，法国工程师罗歇到我国云南省考察，于1879～1880年出版了《中国云南省》（两卷）。其中第二卷论及该省各类矿产分布，并记述了铁、铜、锡、银矿等之冶炼方法。

　　1868年，德国地质学家李希霍芬获得美国加州银行和上海西商会提供的资助，藉此机会他在4年间对中国作了7次旅行考察，考察时间累计约20个月，行程数万公里，走遍了大半个中国。1872年未回国后，出版了最少300万字以上的五卷大部头的巨著—《中国：亲身旅行及据此所作研究的成果》，另有地理和地质图册两集，堪称“中国近代地质科学启蒙时期之经典”。传入我国后，成为我国地质学家工作的重要参考书。

　　1892～1894年，俄罗斯地质学家奥勃鲁乔夫参加波塔宁领导的蒙古和中国考察队，穿越了整个中国“三北”（东北、华北和西北），1894年发表了《祁连山山脉概要》一书。在1905～1906年及1909年，奥勃鲁乔夫又两次进入中国西北地区，提出了黄土成因的“风成学说”。他还论证准噶尔地区有石油、沥青、煤及金矿富集，并提出通过准噶尔修建从莫斯科到北京的铁路线。

　　1895年，法国矿业工程师杜克洛参加里昂商会组织的“中国经济考查团”，由越南进入我国云南省昆明，对沿途矿产资源，尤其是东川铜矿做了考察。

　　1897年，英国地质学家毕克姆、法国地质学家勒库黎到我国广西进行地质矿产调查，并测有地质图，他们的工作开创了广西矿产地质调查的先例。

　　1905年，清政府聘任日本地质学家阿部正治郎到陕西延长县考察，经试凿发现石油，1907年设延长石油厂，聘日本人佐藤弥市郎为技师，同年凿成我国大陆第一口油井——延长一号井，开创了我国大陆石油生产史。

　　1909年，英国地质学家戴维斯考察山西太原西山煤系，于1922年发表了有关该区石炭二叠纪煤系划分对比的文章。

　　这个时期来中国且后来与中国的地质调查发生关联的，还有一位取了一个地道中文名字的瑞典年轻地质学家“新常富”。他刚从大学毕业就来到中国山西太原定居，参加了山西大学的筹建，后长期担任该校地质系教授，还帮助该校建立了博物馆。他还向北洋政府建议聘请瑞典地质学家来华工作。北洋政府农商部矿政司采纳了他的建议，在1914年以高薪聘请了两位著名的瑞典地质学家安特生和丁格兰任顾问。他们来中国后和新常富一起着重调查了北京附近及华北的矿产资源，并对宣化龙烟地区发现的铁矿进行了深入研究。安特生还参加了北京农商部地质研究所的教学工作，多次带领该所学员去北京西山和华北地区进行野外实习及考察，搜集了华北地区的资料。

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　　应该说，这些外国“客卿”早期在中国从事地质研究显然是“越俎代庖”，但他们毕竟是在中国土地上进行地质学研究，获得的成果载入了世界科学的典籍，对世界地质科学事业的发展做出了贡献，也为以后中国人自己从事地质调查和研究工作积累了资料，创造了必要的条件，因此应当实事求是的评价。

　　事实上，中国地质学的先驱们对他们给予了“极端公正、恰如其分的评价”。比如，1933年即德国人李希霍芬诞辰百周年时翁文灏曾在《中国地质学会志》（英文刊）上发文，肯定了这位德国地质学家为中国地质学所做的贡献：“中国地质学的巩固基础，实在是由德国人李希霍芬最早奠定的……李氏之前，关于中国地质学所知极少……”

　　但也要看到，因为他们掌握了情况，使中国的地质特别是矿产分布情况也暴露在世界的目光之下。比如，李希霍芬《中国》一书中所称“中国矿产资源异常丰富，尤其是煤的蕴藏量为世界之冠，山西一省之煤可供金球使用千年有余”等，一时在海外引起震动，引起了西方列强对我国矿产宝藏的垂涎觊觎。

　　（二）日本等西方列强疯狂掠夺我国的矿产资源 

　　鸦片战争后，西方列强开始对中国的矿产资源进行勘探与开发，并肆无忌惮地掠夺中国的矿产资源。

　　日本觊觎中国的矿产资源由来已久。

　　1895年，清朝北洋海军在中日甲午海战中失败，清政府被迫签订《马关条约》，条约明文规定允许日本在我国通商口岸任意从事工业制造，实际上更扩大到矿产开发，这被其他西方列强援用。

　　1904年，日本和俄国在我国东北地区开战，俄国战败后，两国在美国朴茨茅斯签订了和约：东北大部分地域由原来俄国的势力范围变成了日本的势力范围。日本获取特权最多的是辽宁省，因其处于整个满洲之南，所以称为“南满”。

　　1907年，由日本建立的“南满洲铁道株式会社”（简称“满铁”）开始营业。这实际上是日本帝国主义经营我国东北的“国策会社”。营业之初，就在矿业部下设地质课（科）和煤田地质调查事务所，1909年地质课改为地质研究所，下设庶务科、地质科、矿产地质科、物理探矿科和研究科，共5个科，专门在东北进行地质矿产调查与研究。

　　根据资料统计，从甲午战争后到“九一八事变”36年中，为了掠夺中国东北的矿产，日本人在东北开展了大规模的地质工作，并撰写了大量的地质工作报告。如果按省份分类，辽宁省的达215份，吉林省的46份，黑龙江省的5份，分别占在中国开展地质工作的15个省份中的第一、二、九位。另外还有涉及东北两个省以上的达8份。

　　日本人在华开展地质工作较多的另一个地区是台湾省。1895年，清政府被迫与日本签订《马关条约》，将台湾割让予日本。

　　根据资料，从甲午战争后到“九一八事变”36年中，日本人撰写的有关台湾省的地质工作报告达10份之多，居15个省份中的第5位（仅次于辽宁、吉林、山东、河北，而台湾的面积仅是以上4省的1/6到1/4）。

　　日本侵略者除了进行地质矿产调查外，还以武力直接占领现成的矿区，掠夺开采矿产资源，最典型的便是抢劫辽宁的抚顺煤矿和鞍山铁矿。

　　1904年，日本帝国主义以战胜国的身份取得原沙俄在东北的特权。他们凭借武力，在一个月内将抚顺煤矿全部侵占，把华兴利公司开采存储的4000多吨炭运回日本国内。

　　1905年5月1日，日本侵略者在抚顺成立隶属于日军大本营的“采炭社”，对该煤矿进行掠夺式开采。1907年，该社交“满铁”经营，他们用武力强占土地，扩大开采区域，掠夺煤炭资源。当年抚顺煤炭产量为23.3万吨。后来年年直线上升，1910年产量达到131.1万吨，3年之内几乎增大了6倍。

　　1909年8月，“满铁”在鞍山地区调查温泉时，发现了铁矿。后来又发现了鞍山西南的营口大石桥（今营口县）菱镁矿，还有粘土矿等资源，经过以后10年的建设，成立了鞍山制铁所，于1919年正式投入生产。

　　谈到列强掠夺中国矿产的卑劣行径，鲁迅和顾琅编著的《中国矿产志》在“导言”中专门用了一章的篇幅进行揭露，并且大声疾呼：“我国民当留意焉。”他提醒：“列强将来工业之盛衰，几一系于占领支那之得失。遂攘臂而起，惧为人先。”于是便“划分势力范围”“瓜分中国”，“于是今日山西某炭田夺于英，明日山东各炭田夺于德，而诸国犹群相要曰：采掘权！采掘权！”于是“行将见斧凿丁丁然，震惊吾民族，窟洞渊渊然，蜂房吾土地。”“及尔时，中国有矿业，中国无矿产矣！”

　　 

　　华蘅芳与玛高温翻译的《地学浅释》内文 

　　（三）开办现代矿业必须掌握地质学和采矿知识 

　　面对西方列强对中国矿产的肆意掠夺，一些爱国之士及清政府内部的洋务派官僚深感问题严重，提出了“师夷之长技以制夷”的主张，疾呼“开矿致富”。比如，康有为当时提出：“美人以开金银之矿，为图强要务之一；英人以煤铁之矿，雄视五洲；其余各国，开矿均富10倍。而藏富于地，中国为最……我若不开，他人入室。”洋务派也认为“东西洋无不开矿之国”，“且以此致富强”。于是，开办新式矿业成为洋务派强国求富的主要活动之一。

　　要开矿，首先要找矿，这就需要相应的地质学与采矿知识。但众所周知，由于长期的封建统治特别是清王朝后期的昏庸无能，闭关自守，中国在近代科学技术方面被西方国家远远甩在了后面。在西方国家，至19世纪中叶，便建立并完善了近代地质学的理论和方法体系，完成了学科体制化建设，比中国至少早一个世纪。这样，为了解决开办新式矿业对地质学采矿学的急需，洋务派及一些有识的爱国人士开始举办翻译机构，翻译、引进与著述相关的地质学理论。同时，开始向西方国家选派留洋学生。

　　1843年，英国人麦都思创办了“墨海书馆”，随后，江南制造总局译书馆、广言文馆、京师同文馆等陆续兴办；随之，涌现了一批著名的翻译学者与译著，地质科学逐渐引入国内。如英国传教士兼地质学家慕维廉在上海写成地质地理科学普及读物《地理全志》，其中有几卷就是地质学的内容。这是最早一部用中文写作的近代地质学文献。据李鄂荣先生等考证，我国近代科学意义上的“地质”一词，最早就出现在慕维廉的《地理全志》里。

　　19世纪80年代初，华蘅芳与玛高温合译了《金石识别》（现译为《系统矿物学》）与《地学浅释》（现译为《地质学纲要》）两本书，开创了中国翻译出版近代矿物学和地质学书籍的先河。后来，他们又合译了《金石表》（就是后来的《矿物学名辞典》），这套书对中国地质学、矿物学的发展影响极大。随后，潘松与英国人傅兰雅合译了《求矿指南》，王汝聃翻译了《相地探金石法》，舒高第与沈陶章合译了《矿学考质》。这几本译著，基本上属于今天的“矿床学”。

　　同时，中国人自己也开始著书立说。中国人编著的地质文献最早见于1903年鲁迅写的《中国地质略论》，发表在日本东京出版的中文刊物质《浙江潮》第8期上；1906年，鲁迅和顾琅又合纂了《中国矿产志》，由上海普及书店印行。

　　1910年，在直隶省矿政调查局担任知矿师的邝荣光在中国地学会主办的《地学杂志》上，发表了我国首幅彩色区域地质图和矿产图——1∶250万《直隶地质图》和《直隶矿产图》，还有我国的第一张古生物图版——《直隶石层古迹》。

　　“庚子”之役以后，“洋务运动”代表人物之一曾国藩推出一项有意义的举措，就是在1870年设立“幼童赴美留学预备班”。1872年正式派遣30名10岁左右的儿童去美国留学。以后又连续3年每年都派去30名留美学生。这里面学地质矿业的有邝荣光、吴仰曾、邝炳光等。1877年，清政府又派林庆升、池贞铨、张金生、罗臻禄、林日章5人赴法巴黎矿务学堂学习矿务。1886年，李鸿章又派留美归国的吴仰曾至英国伦敦皇家矿冶学校留学，于1890年完成学业。

　　据有关资料，从1872年至1876年，清政府共派出留学生120人，大部分学理工；1889年又派出64人；1900至1906年派出留学生人数达到高峰，有万余人。他们不仅学到了地质学知识，而且了解了当时地质科学的最新成就，摸清了关于当代地质科学前沿的知识。他们后来都成了中国地质事业的创始人和奠基人，成为中国地质学的先驱和中坚。留学生除了上述诸位外，学习地质、矿业的还包括——

　　王宠佑（1879—1958），广东东莞人， 1901年赴美国留学，1904年获哥伦比亚大学地质矿物学硕士学位。后又留学英、法、德国，1908年回国。

　　章鸿钊（1877—1951），浙江湖州人，1899年22岁时考中秀才，1905年留学日本，1911年毕业于东京帝国大学理学部地质学系，获学士学位。

　　丁文江（1887—1936），江苏泰兴人，1902年留学日本，1904年又留学英国，1911年毕业于苏格兰格拉斯哥大学，获地质学动物学双学士学位后回国。

　　1911年，章、丁二人参加了清政府留学生文官考试，获“格致科进士”，以后他们都成为中国地质科学事业最早的创始人和奠基人。

　　翁文灏（1889—1971），浙江鄞县人，1908年留学比利时鲁凡大学地质系，1912年毕业，其毕业论文《勒辛的石英玢岩》水平极高，荣获“特优”成绩而被破格授予博士学位。这样，他就成为中国地质学界第一位博士，也是最年轻的博士（23岁）。他1913年回国，参加了北洋政府的留学生文官考试，名列第一，任农商部佥事。后来，他就与章鸿钊、丁文江共同开创了中国的地质科学事业。

　　李四光（1889—1971），湖北黄冈人，1904年到日本留学。1910年毕业于大阪高等工业学校舶用机械科，同年回国。1911年9月去北京参加留学生文官考试，成绩为最优等，获“工科进士”。1913年再度出国留学，去英国伯明翰大学，初学矿业，后改学地质，1918年获硕士学位。1920年回国，任北京大学地质系教授。

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　　尽管洋务派的一系列改良运动皆不果而终，但由维护矿权、开发矿业运动引发的翻译与留学热潮，却为地质学的本土化和中国近代地质学的产生做出了贡献。

　　（四）地质学的引进为近代科学思潮在中国的兴起扫清了道路 

　　杜智涛先生在他的《西学东渐与中国近代地质学的产生与发展》一文中写到，地质学所体现的辩证唯物主义精神，冲击了中国传统封建思想，它一传入中国，就与科学、民主、爱国的品质相互融合，彼此依存，为近代科学思潮的兴起扫清了道路，反过来，又推动了地质调查工作在中国的产生，为中国地质科学的发展奠定了基础。

　　敬天法祖是中国封建伦理纲常思想的重要组成部分。“富贵在天”、“天不变，道亦不变”……这种观念成为中国近代变革和民族进步的巨大阻力。而地质学作为一种科学，它客观地揭示天、地、生的变化，向人们阐明了自然界的运动规律，“月日蚀地震，雷鸣星变，皆天地自然之功用，其中有一定之法，初无所谓妖异也。”这种自然科学中的唯物主义，使人们开始怀疑过去一成不变的旧礼教，尝试用一种新的唯物的自然观去审视世界，使人们久被压抑和禁锢的思想得到了启蒙。

　　甲午战争以后，社会的全面变革提到了议事日程，而地质学说成为人们倡言变法的有力根据。维新运动的领袖康有为在广州长兴里创办万木草堂，向学生讲授地球及其远古动植物的演化，指出自然界的变化和人类社会的发展有一定的规律。他在给学生所列的西学必读书目中，《地学浅释》成为重要的篇目之一。同时，他在一系列给皇帝的上书中，也多次引用地质学知识，以论证变法维新的合理性和必要性。梁启超用地质学知识来说明中国进行改革的重要性和紧迫性。1896年8月9日，他发表《变法通议》，其中开宗明义的第一章就引用了地质学的知识：“大地肇起，流质炎炎，热熔冰迁，累变而成地球……藉日不变，则天地人类并时而息矣。”谭嗣同、唐才常等维新派名士的思想也深受近代地质学的影响。

　　20世纪初赴日、法留洋的学生中，不少地质学子如章鸿钊、丁文江、翁文灏、李四光等不仅接受了孙中山的民主主义思想，也接受了辩证唯物主义思想，他们将地质学的精神与社会革命相结合，高举科学与民主大旗，成为以地质学精神为支撑的科学与民主运动的主力军。随着新文化运动的开展，科学与民主成为革命主题，地质学中蕴涵的科学精神成为这场思想革命的有力武器。

　　（五）新式学堂的兴起，开启了中国地质教育的先河 

　　19世纪后半期兴起的洋务运动，推进了当时新式学堂的兴起。中国的地质教育最早可以追溯到洋务运动中开办的路矿学堂矿冶系，其后的1903年，北洋大学也设立了矿冶系。1909年在京师大学堂设地质门，维持了两年多，学生有4人。

　　我们不妨详细了解一下：

　　19世纪后半叶，中国出现了首批官办新式学校，主要在传统的文、史、哲等经典课程之外，增加了外语和西方的现代科学技术，其中也包括地质矿业在内。

　　1862年，中国最早的官办新式学堂——京师同文馆诞生，学制为8年。从第5学年起，加设科学馆。从第6学年起增设了地质矿务、航海测算、机器制造、经国策、万国公法等科目。高年级才修金石学（矿物学）课，由德国教师斯图曼博士讲授，在矿物学教学内容中也渗透了化石知识。

　　1863年，在上海设立了广方言馆。1867年以后，该馆毕业生择优赴京师同文馆科学馆再求深造。

　　1867年，闽浙总督左宗棠奏准在福州马尾设立福建船政学堂，这是中国第一所海军学堂。该校也讲授地质学课程。

　　1889年，两广总督张之洞奏准在广东水师学堂内增设矿务学堂，聘请英国人为教习，最初招收了30名学生。

　　1892年，湖北铁路矿务局设立了附属矿务学堂，这是中国最早的初等矿业专门学校。

　　1895年，盛宣怀在天津开办了中西学堂，其中的头等学堂为大学本科，里面设有矿物科，培养地质、采矿人才。

　　当年10月2日，清光绪皇帝御批将中西学堂改为北洋大学堂，其中的矿务学门开始招收采矿冶金科新生。

　　1896年，两江总督张之洞奏准在南京江南陆师学堂附设矿务铁路学堂（矿路学堂），浙江绍兴青年鲁迅曾到该校求学。

　　1898年，康有为、梁启超辅佐清光绪皇帝领导“戊戍维新运动”，其中一项措施就是在原京师同文馆的基础上创办“京师大学堂”。该校分为天学、地学、道学、政务、文学、武学、农学、工学、商学和医学10个科，地学科中附设有矿学。

　　1909年，京师大学堂的“格致科”内设立“地质学门”，有王烈、裘杰、邬友能、陈祥翰、路晋继5名学生（都是由预科德文班毕业升入的）。这一年被称为“中国高等地质教育事业的开局之年”，无疑具有里程碑式的意义。

　　地质教育的兴起，促进了一批地学教科书的编纂出版。如美国公理会女教士、北京贝满女子学校校长柳拉·迈诺尔编著出版的《普通地质学》（1903年），这应是中国最早的地质学教科书。此后，杜亚泉翻译出版了中学教科书《植物学矿物学》和《最新矿物学》（1904年），钟观浩翻译出版了《新式矿物学》（1906年），杜亚泉编译出版了《最新中学教科书·矿物学》（1906年）。1909年，张相文根据日本横山又次郎的《地质学》，并参考其他书籍编译出版了《最新地质学教科书》（共4册），此书是中国人自己编写的第一部地质学教科书。

　　谈到中国地质调查工作的发端，我们不能忘记，1840年鸦片战争以后，中国是怎样一步步沦为半殖民地半封建社会的辛酸过程；我们更不能忘记，中国地质工作的先驱们、开创者们，是如何在国破山河碎的极端困难的情况下，筚路褴褛、卧薪尝胆，从无到有，建立起中国人自己的地质调查机构，并且学会独立地开展地质调查工作的。

　　（笔者在撰写此文过程中，参阅了众多专家学者撰写的文献、资料，由于出处甚多，恕难一一注明，在此一并表示谢忱。）

泰晤士河是英国伦敦的母亲河，但在19世纪中期以后，河流污染严重，生态环境不断退化。从19世纪中期至今，英国政府与社会对其开展了长期治理。在治理过程中，以英国环境研究理事会及英国地质调查局为代表的地球科学研究机构做出了卓越贡献，提供了大量基础数据和地球科学认识。泰晤士河的治理，形成了在法律、机构、资金、产业、科研、技术等多方面的经验，可为我国江河污染治理和生态修复提供借鉴。

工业革命以来的严重污染

泰晤士河全长约346千米，为英格兰最长河流，全英国第二长河，也是全世界水面交通最繁忙的都市河流和伦敦地标之一。泰晤士河流域面积13100平方千米，占英国国土面积的5.4%；形成了许多城市，除去伦敦之外，还有牛津、雷丁和温莎等，是全国经济发达地区，人口占全国的1/5。泰晤士河是伦敦的主要水源，占总供水的2/3。直到18世纪，泰晤士河水产丰富、野禽成群、风景如画，是著名的鲑鱼产地。

泰晤士河整个流域的大规模污染主要由工业化引起的人类活动增加所致，且随着社会发展，污染的类型和分布不断变化。

英国地质调查局的泰晤士河流域三维综合建模

1780年代，抽水马桶开始流行可看作是污染的开始。因为泰晤士河是伦敦居民的主要水源，污染使伦敦市霍乱相继爆发，导致1832年死亡5275人，1849年死亡18036人，1854年死亡11661人。

1878年9月3日，“爱丽丝公主号”沉船事件发生。船上800名乘员中有 650人溺毙，这一事件让英国社会高度关注排污口以下河段的污染问题。

战后即上世纪50年代，合成洗涤剂的广泛使用导致附着在水体表面的污染物难以被降解，河水溶解氧(DO)几乎为零，形成严重污染，几乎没有鱼类能生存。甚至发生了停靠在泰晤士河码头船体的镀层被污水腐蚀而变黑事件，造成了恶劣的国际影响。

泰晤士河污染所导致的严重后果，迫使英国政府经历了一百多年的治污历程。

实施全流域治理修复

泰晤士河流域的治理修复过程可分为三个阶段：转移污染、流域修复和监测巩固。

1. 转移污染——隔离排污，终端处理

1848年英国议会通过了《都市排污法》，测量、设计并改进了伦敦下水排污系统。建立起“隔离式”排污系统方案。方案从1834年就已提出，但政府部门间的博弈和讨论不断，一直无法实施。

直到1858年夏，泰晤士河“恶臭”大规模爆发，迫使在河边工作的英国议会和政府迅速行动，通过一项法案以“改进下水排污系统，尽最大限度防止污水直排泰晤士河”。从1858年到1885年，伦敦泰晤士河相继建成隔离排污系统，加上排污口污水处理，基本奠定了英国泰晤士河水污染治理的“隔离排污、终端处理”的百年规划理念，影响直至今天。

2. 流域修复——统一管理，系统治理

1955年至1975年，泰晤士河开始了第二阶段的治理，主要是将治理的范围扩展到了全流域，并采取了系统方法进行修复。这一时期，英国水资源经历了从地方分散管理到流域统一管理的历史演变。

从1960年代起，英国对河段实施统一管理，把泰晤士河划分成10个区域，合并了200多个管水单位，建成一个新的水务管理局——泰晤士河水务管理局，实现了全流域统一管理的可能。

这次治理秉承全流域治理的理念。大伦敦地区的180个污水处理厂缩减合并为十几个较大的污水处理厂，各类下水和污水处理设施合理布局，升级改造污水处理设施技术，并采取了对河流充氧的措施来提高河流的溶解氧。 目前，泰晤士河全流域建设污水处理能力几乎与给水量相等。沿岸的生活污水须经处理后才能排放，污水处理费计入居民的自来水费。

到上世纪80年代，河流水质已恢复到17世纪的原貌，达到饮用水水源地的水质标准。鱼类绝迹百年后，多种鱼重返泰晤士河。

3. 监测巩固——全域监测，科技助力

1975年后，泰晤士河的治理进入了巩固阶段，水资源全流域管理的方法不仅解决了污染治理资金不足的难题，而且促进了城市经济的发展。在此阶段，英国政府一方面不断投资对污水处理设施进行技术改造，如对污水的处理已采用超声波监测控制、污泥密度和包膜电极监测溶解氧等新技术，此外遥测技术也得到使用。另一方面严格控制工业污水的排放，对沿河两岸的工矿企业严加监督，规定除了经过净化处理的水以外，将任何东西排进泰晤士河都是非法的。此外政府利用科研机构开展了全流域多要素的水质监测，并实施了生态净化。

经济转型和产业升级也是治污的有力措施。近年来，随着英国产业的升级改造和大伦敦区的经济模式转换，重污染工业企业相继关闭，代之以各类文化和服务机构，大大缓解了泰晤士河的污染压力。今天泰晤士河已经重现昔日的碧水蓝天。

针对一直以来下水道雨污不分流导致的问题，英国政府宣布将耗资20亿英镑，于2020年前在伦敦地下80米处修建一条长达32千米的排污水道，进一步改善污染物在河道外的输送条件。

环境科研机构的重要作用

英国环境研究理事会（NERC）下属的各科研机构，如英国地质调查局（BGS）和生态水文中心（CEH）与全国环境保护机构合作，在泰晤士河流域开展了大量的调查研究工作，有力地支撑了系统治理和生态恢复。

1. 调查监测——提供治理所需的地球科学基础数据

BGS在泰晤士河口开展钻探，测量汞异常，以确定污染程度和深度，并对防洪和排污进行河道调查，内容包括人居环境调查、河道周围地形图测制、水文调查、水位和河道容量调查等。

BGS通过河流栖息地调查，形成了流域基底数据，包括地质、地形、水质、水流量等；通过水生微生物分析，揭示季节、年份变化。同时，为了保障城市建设需要，BGS还开展了多个图幅的 1∶2.5万砂石资源调查。

NERC和环保机构合作开展了水源地监测，在饮用水水源区、重要物种区、娱乐水域、营养敏感区、保护区内布置了上千个监测点，从源头和末端进行水质监测。

2. 研究评价——深入研究地上地下水相互作用和污染物的运移机理

BGS研究了地下水-地表水相互作用，通过地下水体、基本流量、硝酸盐、过渡区域、观测站数据、洪泛区、水质、气候变化等因素的分析，揭示泰晤士河流域的地下水体化学状况、灰岩含水层水质量等。

CEH在上游对影响水资源的土地利用、气候因素、人为磷输入源进行研究，并通过历史水位和全球变化引起的海平面上升模拟，积极评估防洪设施的防洪水平，为达千年一遇水平，确定需加固的区段。

3. 模拟预测——以三维地质建模和时序分析支持水管理的科学决策

BGS建立了伦敦地区和泰晤士河流域三维地质模型，包含基本构造、地层、城市地下空间、地质灾害、土地利用、含水层特性数据、水位数据、钻孔地球物理数据、海岸和海洋等数据，从而构建跨学科、多要素、面向决策的整合科学研究基础。

BGS使用过去120年的降雨、径流、蒸散等数据进行水流模拟，形成基于时间序列分析的预测成果。

CEH通过藻类和磷集成模拟的流域研究，对一系列缓解和适应战略的成本效益进行了评估，认为最有效的策略是将化肥用量减少20％，同时对废水进行高标准处理。其结果可使水质接近欧盟水框架指令的指标。

CEH通过区域气候模式获得的降雨量和潜在蒸发量，模拟了泰晤士河流域未来流量的变化。

4. 支持修复——机构主动作为，助力保护修复

NERC的各科研机构主动参与并实施伦敦各河流行动计划（2009），恢复和改善伦敦的各条河流，改善洪水管理；改善野生动物栖息地，支持可持续发展；帮助城市适应不断变化的气候，为伦敦人提供更好的生活。

我国可以从中借鉴什么

1. 建立权威的流域管理机构对流域实施统一管理

1960年成立的泰晤士河水务局，被赋予流域管理机构的权力后，治理产生了立竿见影的效果。这种大胆的体制改革被欧洲称为“水工业管理体制上的一次重大革命”。从泰晤士河流域的治理经验来看，一个强有力的具有综合决策和协调手段的流域管理机构是整治流域水污染的基本条件。

我国当前应改变流域用水、管水、治水等工作的分散局面，解决无权过问行政及经济方面受到制约的局面，可成立治理专门委员会，对流域进行统一规划与管理，提出水污染控制政策法令和标准，并建立相关治理项目。

2. 加快完善水污染治理相关法律法规

从泰晤士河的治理历程来看，逐步完善水污染防治相关法律法规发挥了举足轻重的作用。内容涉及水资源保护、污染源管理和控制、水环境管理、水质监控等方面。其中，《污染控制法》明确了对各种违规行为的处罚规定，对污染城市河流及其他水环境的行为，起到令行禁止的作用。

我国可在目前水资源保护标准上，充分考虑水环境保护、水资源管理和水污染防治三者的历史依存关系，坚持水资源开发利用和水环境管理监督职能应完全分开的原则，适时出台一些法律。

3. 重视科技创新，以地球系统科学引领规划治理

在泰晤士河治理过程中，科学技术的支持作用非常突出，特别是泰晤士河的第二次治理是在有关科学研究的前提下实施的。科学研究帮助水务局制定了科学合理、符合生态原理的治理目标，根据水环境容量分配排放指标，并及时跟踪监测水质变化。在此过程中，英国环境研究理事会和英国地质调查局发挥了专业优势，提供了十分有价值的地球科学数据和知识。

我国在水污染治理中既要持之以恒，同时也需要科学的研究与规划。尤其是要发挥中国地质调查局的地球系统科学优势，持续不断地提供调查、监测数据，深入研究地表水和地下水的关系，适时提供关于流域的研究评价成果，为治理和修复提供地球系统科学解决方案。

4. 建立资金保障机制，开辟多种融资模式

为了解决资金缺口问题，泰晤士河采取了多种融资方式，这些融资方式成功的一个主要特点是市场化运作。如泰晤士河水管理局通过向排污者收取排污费，并发展沿河旅游娱乐业，仅1987年~1988年，其总收入就达6亿英镑，这不仅满足了水环境治理的需要，还向政府上交盈利2亿英镑。我国可充分调动政府、企业与社会的积极性，为私营部门进入污染治理领域创造制度与政策环境，从而造就多元化融资模式。

5. 加快促进沿岸产业结构的转型升级

泰晤士河在治理过程中并没有强迫关闭沿岸企业与工厂，而是提高了排污相关指标。全面实行“污染者付费”原则，并制定了相关法律，加快促进沿岸产业结构的转变。因此，我国可探索构建政府部门与流域企业的和谐关系，引导、鼓励其实现转型升级、绿色发展，从源头上减少污染，并在治理中加强政府管理。

6. 掌握先进的污染处理技术和生态防治措施

泰晤士河在治理过程中结合了工程治理措施与生态防治措施，采用了先进的污水处理技术，以及如芦苇床处理系统为代表的湿地污水处理工艺，以实现人工净化加自然净化的效果。我国也应该应用这些污水处理技术，引进或探索适合于我国气候条件的生态净化措施，寻找可检测污染物水平的化学、生物指标。

（作者单位：中国地质调查局发展研究中心）

 

新华社深圳5月21日电 题：深圳突进源头创新 发起“原点冲击”

新华社记者周科、刘宏宇

2016年4月12日拍摄的深圳前海。新华社记者 毛思倩 摄

全球招才引智、设立诺奖实验室、发力中外合办高校、打造大科学装置群……系列举措让深圳再度成为瞩目的焦点。

从学习到创新，从跟跑到并跑、领跑，深圳迅速崛起，成为全球重要的科技节点城市，但基础研究和源头创新不足，也成了制约“巨人”成长的“阿喀琉斯之踵”。

站立在改革开放40年的历史节点，深圳不断发起“原点冲击”，全力打造科研新起点、技术新起点、产业新起点。

这是2017年9月6日拍摄的深圳华强北赛格电子市场。新华社记者 毛思倩 摄

全球“寻人之旅” 夯实创新根本

我国第一台自主知识产权3.0T高场超导磁共振成像仪，诞生于深圳南山区一所面积2000余平方米的实验室。

这是深圳引进的第一所诺奖实验室，以2003年诺贝尔奖医学奖获得者、磁共振成像技术之父——保罗·劳特伯命名成立。

人才是第一资源，也是核心竞争力。

作为创新之都的深圳，最缺的是“金字塔尖”的技术和产业。为此，深圳开启全球范围的“寻人之旅”。

深圳，不断向全球伸出橄榄枝，加大海外引才力度。

保罗·劳特伯之后，诺贝尔物理学奖得主中村修二、诺贝尔化学奖得主阿里耶·瓦谢尔来了，诺贝尔化学奖得主布莱恩·科比尔卡、诺贝尔生理学或医学奖得主巴里·马歇尔也来了。截至目前，已有近10家诺奖得主科研机构在深圳陆续挂牌成立。

每一个顶尖学者背后，都是一个团队。深圳举措频频，包括诺奖得主在内的尖端人才纷纷汇聚深圳。

截至2018年3月，深圳累计确认“孔雀计划”海外高层次人才3264人，外籍人才1.6万在深圳工作。

深圳，也积极在科技资源高地搭建交流平台。

在美国，在欧洲，在以色列，深圳都在布局海外创新孵化器。2017年5月，深圳市美国旧金山海外创新中心、英国伦敦海外创新中心、法国伊夫林海外创新中心等首批7家深圳市海外创新中心正式授牌。

“未来，深圳还将建设更多海外创新中心，努力在全球范围集聚配置创新资源，在更高层次上参与全球科技合作竞争。”深圳科创委政策法规处处长潘伟旗说。

格拉布斯实验室负责人张绪穆说：“深圳，不仅有强大供应链和工厂支持，还有越来越厚重的知识沉淀。”

“人才效应”与市场协同作用，近年苹果、微软、高通、英特尔、三星等跨国公司纷纷在深圳设立研发机构、技术转移机构和科技服务机构。

“国际尖端人才，可以补深圳源头创新之短板，夯实创新之根本。”深圳市政府发展研究中心主任吴思康说。

2017年7月13日，工作人员在位于深圳的中国国家基因库操作基因测序仪测序。新华社记者 毛思倩 摄

建设大科学装置工程 寻求0到1的突破

在寸土寸金的深圳大学城，位于国家超级计算深圳中心南部的一块空地虚席以待，这里未来将建设E级超级计算机。

顺应全球新一轮科技革命潮流和趋势，深圳上马了一批大科学装置工程。

“‘十三五’期间，深圳计划投资40亿元，打造E级计算机。”国家超级计算深圳中心主任刘明伟说，E级计算机将使中心的计算能力提升1000倍，每秒可进行百亿亿次数学运算。

刘明伟介绍，E级计算机将成为粤港澳大湾区重要的大型科学装置，为湾区基础科学研究、云计算、大数据和人工智能提供强有力支持，同时也为大湾区的科技创新提供有力支撑。

“新一轮科技周期需要大工程的支撑。”中国科学院计算所研究员胡伟武说。

随着国家超级计算深圳中心、大亚湾中微子实验室和国家基因库的建成使用，深圳的基础研究能力有了很大突破。

深圳夯实基础的努力不止于此。2014年前后，深圳掀起了一轮合作办学的高潮。香港中文大学在深圳设立分校，从2014年起正式招生，短短两年多时间，香港中文大学（深圳）就发展成在校人数达2000人的现代化大学。

一个学院保守估计投入要几亿、上十亿元。目前，深圳已有深圳北理莫斯科大学、清华-伯克利深圳学院、天津大学-佐治亚理工深圳学院等十余所高等院校。

“大科学装置，科研院所，可能没有即期产出、效用，但那将是我们前进的基点。”华大基因董事长汪建说，前沿科学实现0到1的突破就是因为有大平台，只有大平台才能真正诞生大科学。

在光启东莞生态园的研发基地，集广域互联网信息传输和光学监控于一体的“云端号”准备升空（2016年7月7日摄）。新华社记者 毛思倩 摄

新型研发机构 激发前所未有的活力

从艰难的起步创建，到立于全球超材料技术领域前沿，2010年成立的光启高等理工研究院仅仅用了几年时间。与此同时，其所属光启技术股份有限公司也迅速发展成为深圳科技领域的“独角兽”企业。

光启高等理工研究院院长刘若鹏说，光启的成功离不开其作为“新型科研机构”所取得的突破，它将科学发现、技术发明和产业发展结合起来，有效地缝合了经济、科技“两张皮”，构建了全新的产业链条。

新型科研机构像企非企，似事业非事业的科研单位，也就是有人形象比喻的“四不像”。

深圳提出大力夯实基础研究、技术攻关、成果产业化全过程创新产业链。在企业与人才、大科学装置、高等院校之间，“四不像”是重要的连接器。

目前，深圳已有类似科研机构数十家。

作为其中的代表，中科院深圳先进技术研究院在源头创新方面成绩斐然：世界首创超声脑调控方法及验证系统；首次合成纳米人工红细胞，开发肿瘤检测诊疗一体的可视化精准医疗；成功实施亚洲首例多功能神经假肢手术；研制国际首台柔软材料爬行机器人……

中科院深圳先进技术研究院党委书记杨建华认为，产生“聚变效应”的原因在于，作为新型科研机构，产学研资“四位一体”创新机制和集聚一流人才是关键所在。

今年一季度，全社会研发投入达216.7亿元，增长15.1%，占GDP比重4.16%；新增各级各类创新载体51家，累计达1800多家；国家高新技术企业达11230家，占全国总数的8.2%。

改革创新，活力迸发。“随着源头创新动能的不断增强，深圳站在了新一轮科技突破的起点上。”深圳市发改委主任聂新平说。

2019年11月22日，自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质调查中心（以下简称“水环中心”）聘请加拿大皇家科学院John A. Cherry院士、香港大学焦赳赳教授作为特聘专家，指导水环中心分层监测与钻探工程技术、水文地质、生态地质等方面工作。水环中心主要负责人为两位专家颁发了聘书。

John A. Cherry先生是加拿大皇家科学院院士、美国工程院外籍院士，现任加拿大圭尔夫大学兼职教授、大学野外地下水研究联盟主任和G360地下水研究所副主任以及香港大学客座教授，曾获多项奖项及荣誉。2016年，被授予李光耀水资源奖（新加坡）以表彰其对全球地下水科学技术的贡献。曾任加拿大页岩气开发（水力压裂法）环境影响专家团主席（2012-2014）。他是新加坡政府顾问，也是中国环境保护部下属的中国环境科学研究院（CRAES）国际咨询委员会（ISAC）联合主席。

焦赳赳先生是英国伯明翰大学土木工程学院博士，香港大学教授，博士生导师。英国伦敦地质学会会士（Fellow, Geological Society of London）、美国地质学会会士（Fellow，Geological Society of America）、和美国土木工程师协会会士(Fellow, American Society of Civil Engineers)。获得美国地下水协会2011年度John Hem杰出贡献奖。2013年以来一直任新加坡地下水资源评价顾问。承担15个香港研究基金会项目与2个国家自然科学基金项目，发表SCI论文150余篇。

聘任会上，John A. Cherry院士做了题为“沉积岩裂隙水：研究方法”的学术报告，阐述了沉积岩裂隙水污染运移特征及研究实例，介绍了当前国际先进的地下水分层监测设备，特别展示了圭尔夫大学地下水研究所最新G360系统成果以及用于地下水监测的便携式钻机。焦赳赳教授做了题为“高密度城区地下建筑对地下水系统的改变—以香港半山区为例”的学术报告，介绍了1888年以来香港城市化进程，分析了香港地下水系统的改变，展示数值模拟成果，同时探讨了地下水水化学变化。两位专家就地下水分层监测、监测井钻探施工工艺、城市建设地质环境效应关键问题与参会技术人员进行了研讨。

会后，两位教授参观水环中心地质环境监测技术成果产品展室，对水环中心自主研发的系列产品给予高度认可和评价，之后还实地考察了白洋淀地区生态地质调查项目巢式监测井与地热钻井现场，就监测取样、钻探技术等方面工作进行了深入研讨。