南京大学高抒教授：我的地球科学思想史脉络

学术思想的形成演化是科学发展的主线，从中衍生出的种种现象，为我们判断具体科学活动的价值、成效、影响提供依据。这正是科学思想史的意义所在。

“地球科学思想史”课程为高年级本科生和低年级硕士研究生开设，目的是帮助他们提高研究能力。在南京大学和其他一些高校，高年级本科生要主持或参与大学生创新项目，同时也要加入毕业论文导师的科研项目团队；硕士研究生是科研项目的团队成员，全过程参与数据采集、实验室分析和期刊论文发表。在这个阶段，学生们要完成从书本中学习知识到通过研究获取知识的转变。抓住良好的开头，是未来职业生涯的第一步，至关重要。

45年之前，我曾与如今的年轻学子们处于同一起跑线，所不同的是那个时期的中小学教育缺失太多，数学、物理学、化学、生物学、历史学、地理学等课程教学要么打了很大的折扣，要么根本没有开设。突然间来到大学，所学专业是完全陌生的；为何会有这样的专业、为什么学习这个专业、未来走向何处，就这些问题我曾向南京大学地理学系杨怀仁老师请教，他建议在想通之前可以先集中精力学好数学、英语和计算机。此后，在遵循他的建议的同时，我也开始学习科学哲学、科学社会学和科学史，试图从中寻求解答。最初这三个领域的著作都很难理解，但生吞活剥式的阅读却是一种奇特的感受。积累多年之后，就像英文专著的阅读理解有个临界点一样，我突然之间领悟了学者争论的核心焦点，这给我带来了极大的愉悦感。

科学哲学探讨方法论，科学社会学试图确定科学发展的条件，科学史则告诉我们科学实际上是如何发展的。对于学术生涯初期而言，学术思想是理解科学问题、研究动机、操作流程的关键。学术思想的形成演化是科学发展的主线，从中衍生出的种种现象，为我们判断具体科学活动的价值、成效、影响提供依据。这正是科学思想史的意义所在。因此，在接受“地球科学思想史”课程建设任务之际，我同时获得了梳理多年来形成的想法、与年轻同行交流研究经验的机会，为此感到非常庆幸。

我们现在把地球科学所针对的物质体系、生命体系和时空尺度特征称为复杂系统。在古希腊时代，复杂系统作为一个术语还不存在，但亚里士多德已经认识到其内涵，他以《物理学》来阐述当时流行的“万物皆数”理念的可能性，同时也借助《动物四篇》来说明自然哲学需要自然史提供研究线索的重要性，否则对于地球这样的复杂系统，“万物皆数”将是不可能的。因此，地球科学始于自然史和自然哲学的并立。

由此追踪自然史和自然哲学的走向，我试图概括学术发展的主线：15～18世纪，地球科学主要是博物学时代，同时也受到自然哲学的影响；19世纪到20世纪上半叶，自然史和自然哲学的相互作用催生了经验科学和实验科学；20世纪中期进入计算机时代，经验科学和实验科学逐渐融合为现代地球系统科学的组成部分；21世纪开始，整个科学进入人工智能时代，地球系统科学也不例外，复杂系统分析方法与人工智能方法相融合，使研究主题得以覆盖地球研究的全部时空范围，每个科学问题都能在相应的时空尺度下得到研究。

在历史主线之外，还有以下几点值得关注。首先，历史文献表明，地球科学领域学术贡献的标志，最主要的是新术语、新定义、新概念，以及高层次理论的提出、系统演化关键节点主控机制的研究。其次，研究方法和术语使用具有高度动态性，研究方法的适用性取决于应用场景是否恰当，而术语要经历学术界异常严格的筛选。最后，每个发展阶段之间并非淘汰、替代的关系，科学问题是逐渐积累的，因此即便到了人工智能时代，经验科学和博物学时期遗留的科学问题仍然大量存在，需要继续提供答案。

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地球科学思想史导论购买

高 抒 著

北京: 科学出版社, 2026. 8

ISBN 978-7-03-085819-1

地球科学思想史的研究内容很广，不可能在一门课程中完整讲授。因此，《地球科学思想史导论》一书选择具有典型性的七个主题作为重点阐述的对象，即博物学时代、潮汐问题之解、板块构造理论、生态学发展、全球气候变化与模型、后板块时代的地球早期演化研究以及地球科学方法论。将其综合起来，可以得到前述学术发展主线及其特征。如果读者恰好从事与这些主题相关的研究，那么书中列出的基础文献可能有所帮助。

历史经验对于科研管理和研究活动具有指示意义，对此我试图在最后一章予以总结。科研管理方面的启示包括：科研机构要树立长远目标，并为自己的员工提供必要的工作条件，对员工考核应基于内涵而非数量。对于年轻学者，历史的借鉴意义主要在于科学问题的界定和研究方法的选择，在科研能力得到提升之后，需要明确学术贡献的发力点，知晓并重视地球科学史上记述的前辈贡献。

本书是基于课程设计框架而完成的，目前尚未经过系统化的课堂教学实践检验。我诚挚邀请读者提出批评和建议，特别期待来自课堂的反馈建议，以帮助教材持续完善。

南京大学地理与海洋科学学院为本书提供出版经费，海岸海洋科学系主任高建华教授倡导“地球科学思想史”课程的建设，并提供课程建设资助。写作过程中，我曾就多个研究主题与华东师范大学河口海岸全国重点实验室贾建军教授、自然资源部第二海洋研究所陈一宁研究员、南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室刘绍文教授、于谦博士进行讨论，部分内容曾先后在厦门大学地质海洋学系、南京师范大学海洋科学学院、中山大学海洋科学学院、中国地质大学名家论坛、自然资源部第一海洋研究所、自然资源部南海局的邀请报告或讲座中展示和阐述。科学出版社黄梅编辑对全书文稿作了耐心、细致的审读。谨此致谢。

本文摘编自《地球科学思想史导论》（高抒著. 北京: 科学出版社, 2026. 8）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-085819-1

责任编辑：黄 梅

本书以博物学时代、潮汐问题之解、板块构造理论、生态学发展、全球气候变化与模型、后板块时代的地球早期演化研究、地球科学方法论为例，总结博物学、经验-实验科学、现代科学三个发展阶段的地球科学思想演进特征，提出地球科学领域具有里程碑意义学术贡献的核心判据，包括原创性新术语、新定义和新概念、高层次系统性理论、系统演化关键节点主控机制。

（本文编辑：刘四旦）

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