诗意动人的地球文明史诗

目 录

序言：人类眼中的地球

第一部分　对未知的解释

第一章 地球观

第一节　地　球

第二节　九　州

第三节　地　理

第二章　新大陆

第一节　化石与矿物

第二节　“丝绸之路”

第三节　“未知”与“已知”

第三章　视觉符号

第一节　计里画方

第二节　构建世界

第三节　国家制图

小　结

延伸阅读建议

第二部分　化繁为简

第四章　地球空间结构

第一节　二元结构

第二节　人为划分

第三节　多样性中的一致性

第五章 “现在是理解过去的钥匙”

第一节　科学与神学

第二节　“ 英雄时代”

第三节　业余传统与职业精神

第六章　理解复杂世界的框架

第一节　给地表物质分类

第二节　地质年代表

第三节　气候类型

小　结

延伸阅读建议

第三部分　悄然的革命

第七章　否定之否定

第一节　陆地与海洋

第二节　“革命三部曲”

第三节　五大学派

第八章　地理有机体

第一节　人类与环境

第二节　地理与政治

第三节　景观与生态

第九章　第四纪

第一节　冰　川

第二节　黄　土

第三节　人　类

第十章　混乱中的秩序

第一节　地球三极

第二节　大科学

第三节　全球变化

小　结

延伸阅读建

序言：人类眼中的地球

1957 年10 月4 日，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星，人类历史进入航天时代。此时人类在地球上已经生存了三百万年，进入文明时代也有了三千年。在漫长的历史长河中，探索地球一直是人类文明史的重要主题。

作为人类的基本生存空间，地球是人类最早了解也最为熟悉的天体。这个自西向东自转的蓝色星球，现在已经有46 亿年的历史。地球表面百分之七十以上为海洋，陆地面积不到三分之一；内部由地核、地幔和地壳的结构组成；外部由水圈、生物圈、大气圈等众多圈层构成…… 然而，这些当代人了如指掌的信息，是人类经历了三千年才逐步掌握的。直到步入航天时代之后，人类才真正看清了地球的全貌。

第一颗人造卫星升空二十年之后的1977 年9 月5 日，美国国家航空航天局（NASA）发射了“旅行者1 号”。它是第一个提供了木星、土星及其卫星详细照片的探测器，也是目前唯一一个走出太阳系的人造卫星。1990 年2 月，“旅行者1 号”在进入星际空间、向银河系中心前进之前，在距离地球60 亿千米外拍下了太阳系的第一张“全家福”。在这张照片上，地球只是太阳系广袤空间中的一个点。1994 年， 美国天文学家卡尔· 萨根（Carl Sagan，1934—1996）出版了著名的科普著作《暗淡蓝点：展望人类的太空家园》。当看到照片中地球只是一个微小的点时，他感叹道：

这是家园，这是我们。你所爱的每一个人，你认识的每一个人，你听说过的每一个人，曾经有过的每一个人，都在它上面度过他们的一生。我们的欢乐与痛苦聚集在一起，数以千计的自以为是的宗教、意识形态和经济学说，每一个猎人与粮秣征收员，每一个英雄与懦夫，每一个文明的缔造者与毁灭者，每一个国王与农夫，每一对年轻情侣，每一个母亲和父亲，满怀希望的孩子、发明家和探险家，每一个德高望重的教师，每一个腐败的政客，每一个“超级明星”，每一个“最高领袖”，人类历史上的每一个圣人与罪犯，都在这里—— 一粒悬浮于阳光中的尘埃小点上生活…… 我们虚构的妄自尊大，我们在宇宙中拥有某种特权地位的错觉，都受到这个苍白光点的挑战。

自然地球&人文地球

进入文明社会以后，地球有了另外一种容貌，即人类根据自身的观察与思考，用文字描述、图像绘制、科学归纳、数据统计出来的形象。与自然地球相对，我们称之为“人文地球”。自然地球有着46 亿年的历史，人文地球却只有三千年的岁月。

在历史长河中，自然地球的演化是缓慢的，而人文地球则随着科技的进步日新月异。她的容貌不仅在不同的历史时期不一样，即便是同一历史时期，在不同地域和不同文化当中，也存在着巨大的差异。人文地球更像是万花筒，在历史长河中不断变化、丰富多彩。文明的延续离不开地球，因此关于她的知识显得至关重要。在漫长的历史长河中，人类从未停止过认识、探索的脚步。自从三百万年前出现人类以后，出于生存的本能，人类就开始观察、认识周围的世界。但是在漫长的三百万年的时间里，99% 以上的阶段，人类对于地球的认识都处于原始、朴素的描述状态，关于地球的知识在缓慢地积累着。

大约一万年前，农耕活动开始了，人类对环境的观察逐步深入。无论在哪个民族、哪个文明国度的知识体系中，都存在着大量对于环境的记述。这种记述，有些流传于神话当中，有些保存于宗教活动当中，有些存在于器物与绘画当中，有些反映在生产实践当中。

大约五千年前，文字出现了。文字让地球知识得以记录，并以书籍等形式留存并广泛传播。尽管早期的书籍大多已经佚失，但是书籍加速了人文地球知识在空间和时间上的流传，促进了知识的进步。

大约三千年前，人类对于地球的认识进入理性发展阶段。从地中海到西亚，从尼罗河到两河流域，从印度到中国，关于地球的知识与哲学的思辨交织在一起，开启了由感性认识向理性认知的过渡。公元前10 世纪至公元3 世纪前后，东西方各文明古国均出现了大量描述地球的著作，人文地球的历史拉开了序幕。

观测，是认识地球的基本手段。面对宏大、复杂的地球环境，观测具有表面性和局部性的特点。哪怕只是面对一座高耸的山峰、一片辽阔的平原、一条奔流的江河，每个人看到的景象也不会完全相同。我们每个人只能察看到大千世界的某个角落，无法掌握全部特征，但是这也无法阻挡人类探求知识的脚步。人们可以在一定的空间尺度上，观察各种地理现象的分布及其空间格局，并借助不断进步的技术手段，通过分析与思考，对地球上的各种现象作出解释、尝试寻找其中的规律，并最终建立起人文地球的全貌。

人类在观测基础上尝试作出的各种解释，呈现出纷繁多样的特点。在地球上生存的所有人都会以各自的方式观察并记录周围的环境，由于其认知水平基于各自的知识体系、文化结构和理论方法，因此，历史上关于自然现象的解释也多种多样。关于地球的解说不但一直存在着争论，而且由此产生了多种假说，多种理论、定律甚至模型，最终形成了多种学科。人文地球就是在新假说否定旧假说的过程中，不断变化、进步且愈加丰富多彩的。

地球表面由多个圈层组成。人类从出现开始，就不断地改变着各个圈层。从刀耕火种，到兴修水利，到城镇建设，到环球航行，再到飞向太空，人类对环境的影响越来越大。在人类对地球的认知愈发接近于“自然地球”时，却突然发现自身对环境的影响日益显著。地球元素中开始包含了人的因素，“自然地球”不复存在，地球最终进入了“人类世”。当人们欢呼着即将到达知识的巅峰时，才发现远处还有更高的山峰。路漫漫，不断求索的人类正在开启人文地球的新航程。

……

叙述的思路与结构

人类通过“观测—思考—解释—创造”的路径，形成了关于地球的知识体系。这些知识大多通过书籍、地图、数据等形式保存下来。虽然只有三千年的历史，但这些书籍、地图等内容之丰富、数量之庞大，已非本书所能囊括。本书通过知识的演进脉络，尝试着了解其全貌。

本书的目标是梳理三千年来人类认识地球方法和手段的演变，以人的视角描述地球，让读者看到与自然地球完全不同的人文地球。通过对不同历史时期的分析，为读者提供关于地球的更为恢宏的自然与人文的结合图景，并关注知识在历史长河中的成长过程。希望以此扩大读者的视野，使他们用动态的眼光去观察这个世界、理解其变化。

全书内容始于文明古国繁盛时代、自然哲学发展之际，重点关注中国的春秋战国和西方的古希腊罗马时期，终于目前的全球化时代，即“人类世”概念的普及时代。本书分为三个部分，其结构大体上按照三个时段展开。三个时段之下按照专题进行叙述。为了保证各专题叙述的连贯性，有些内容会跨越时段界线进行回溯与展望。

第一个时段有2500 年左右的历史，始于古希腊罗马与春秋战国时期，止于16—17 世纪的科学革命。在如此巨大的时间跨度内，知识在缓慢地积累着，理论存在着很大的主观性。地球知识分别在实地观察和哲学思辨两条主线的影响下推进。在这个时段的群英谱中，没有职业地学家的身影。人们或沉思于哲学，或迷恋于数学；或为军事目的远征，或为黄金贸易远航；或为批判宗教理论寻找证据，或为国家治理出谋划策…… 地球知识是实现他们目标的工具，但他们却在无意之间推动了科学的进步。

第二个时段近300年， 重点关注18—19 世纪。这个时期进入了科学时代，人文地球迅速分化为多门独立的学科，并最终成为一个知识体系。人文地球有了理论内核、科学方法和学科边界。职业化时代来临了！在职业化时代，有了科学家共同体，有了体制的保障，有了人才培养的可能。当然硬币总是两面的，职业化在保障科学理性的同时，也限制了自由和感性的认知。科学的狂热不见了，代之以理性的分析与思考。

第三个时段只有短短的100 多年。这是距离我们最近的20 世纪至21 世纪初期，也是人文地球发展最快的时段。新的技术手段迅速扩大着人们的视野，改变了人类对于地球的认识。在新的技术手段促进了科学理论体系的进步和新学科产生的同时，重大环境问题摆在了人类的面前。面对突发的、重大的自然灾害，各门学科从不同的角度、用不同的方法交叉合作，共同研究解决方案，学科开始走向交叉与融合。

在梳理人文地球知识的基础之上，本书在三个部分均对各自时段展示出的总体面貌作了概括性的“小结”，以利于读者了解各个时段的总体面貌。全书的“结语”部分，则从“人类世”的角度对人文地球的现状和未来作了初步的探讨和展望。

任何一部书都是从作者的专业视角出发，本书也不例外。为了弥补专业的局限性，本书的三个部分分别给出了“延伸阅读建议”。

向读者推荐的阅读书单中，包含了两类书籍：A 类是拓展性著作。主要涉及与地球知识有关的、不同专业学者撰写的科普图书。这些图书不但可读性强，而且可以让读者从不同的专业视角看人文地球的知识进步。多角度的观察和广泛的阅读，是提高鉴赏力和辨别能力的有效途径。B 类是深度阅读著作。它们多是与本书涉及的专题有关的学术型著作。此类著作或许可读性偏弱，却为本书奠定了坚实的学术基础，同时也利于读者深入了解相关专题，为那些希望在某个专题领域深入研究的读者提供专业参考。

人文地球的神秘面纱被层层揭开。但是时至今日，大自然仍然有很多未解之谜。探索地球，我们不仅需要借助科技的进步，更需要新的思维方式和宽阔的历史视野，这便是本书希望带给读者的。

后 记

不知不觉中，我从事科学史研究已有三十年。白驹过隙，倏忽而已。转眼已过知命之年，耳顺之年近在咫尺。三十年中无论是学术还是生活，我一直在各种张力之间寻求着平衡点：事业与家庭、专家与通人、宏观与微观、综合与碎片、古代与现代…… 行至今日，并非每一次都能作出准确的抉择、寻找到两种张力之间的平衡点。值得欣慰的是，三十年的不断前行，最终留下了一条清晰的学术轨迹。也正是这三十年的积累，造就了这本《人文地球》。

不经意间，本书成为我从业三十年的纪念。梳理三千年人文地球的历史，也是在梳理我三十年的学术轨迹。这本书全面、系统地梳理了三十年间我的主要研究领域—— 地球科学史。从硕士期间师从宋正海老师研究、写成《古希腊与春秋战国时期地理学思想的比较研究》，到博士期间师从汪前进老师研究、写成《中国科学院组织实施的自然资源综合考察》，这些经历为我从事地学史研究奠定了坚实的基础。二十多年前，王鸿祯院士和澳大利亚的David Oldroyd 教授引领我加入国际地质科学史委员会（INHIGEO），从此打开了我的国际学术视野。仅以此书，感谢导师的引领，纪念两位仙逝的前辈！

与四十六亿年的地球演化史、三千年的人类文明史相比，三十年的时间只是一瞬间。但是对我而言，这几乎是事业的全部黄金时期。2018 年，在中国科学院的资助下，我有幸在英国剑桥大学李约瑟研究所访问三个月，有机会实地感受“地质学的英雄时代”。回首过去，所有的努力都是值得的，所有的遇见都是生命的赐予。

每次写作杀青之际，我的心里总是充满了感激。在梳理三千年人文地球重大事件的过程中，我的脑海中不断浮现出三十年中我遇到的每一个人、每一件事：导师、同事、朋友、学生…… 我遇到过很多同行，从他们身上学到了很多。读书、工作、研究、教学……随着写作的进展，也涌现在我的脑海之中。行走于图书馆、档案馆、资料中心、博物馆之间，看书、思考、写作，这些就是我三十年的工作场景和生活方式。三十年中，有太多的人需要感谢、感恩！由于篇幅的限制，恕不一一列举，但我永远铭记！

本书得以完成，非常感谢丹曾文化黄怒波先生的策划与支持。我的学生张井飞在查阅文献方面给予我很大的支持，他对于网络文献的熟悉程度远远在我这个导师之上，我要向他学习。

地学界的很多专家和朋友，经常为我答疑解惑、指点迷津。俄罗斯科学院科学史所圣彼得堡分所的Tatiana Feklowa 副研究员和中科院自然科学史研究所的文恒博士，在外文文献方面给予我很多帮助；自然科学史研究所孙承晟研究员提出了很多宝贵的意见。没有众多同事、朋友的襄助，本书的写作是无法完成的。书中一定有一些不足之处，欢迎读者批评指正。

张九辰

2021 年9 月27 日于北京清河

信息来源

感谢北京大学出版社提供相关资料！

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