章申 :获国家级科技奖

更新时间:2024-09-21 00:03

章申(1933年10月24日—2002年9月3日),江苏常熟人,中国著名景观地球化学研究学者,化学地理学(景观地球化学)家。1958年12月至1962年11月,章申在莫斯科大学学习生物地球化学,获得副博士学位。回国后,他在中国科学院地理研究所从事科研工作。1991年,章申担任中国科学院环境科学委员会副主任,并被选为欧州科学和艺术学院成员。1993年章申当选为中国科学院院士。1996年,章申当选为中国科学院地学部常委。

人物经历

1933年,章申先生出生于常熟市县三兴(现属张家港市)。江南鱼米之乡的肥沃土壤,养育了他。高中毕业后,章申考入了南京农业大学土壤农化系。一张考卷,终生选择,注定了章先生的一生命运与地球科学研究相伴。大学毕业后,章先生并没有满足所取得的学业成绩,又以优秀的考分考取了高教部的留苏研究生,入南京大学化学化工学院继续深造。不久,章先生来到苏联,在莫斯科大学生物土壤系就读研究生,从事微量元素景观地球化学和生物地球化学的科学研究。光阴荏苒,四年的学习生活结束了,章申以优异的成绩获取生物学副博士学位。1962年,章先生学成归来,进入中国科学院地理研究所,按照自己选择的方向,一干就是32年。如今的章先生任中国科学院地理研究所学术委员会主任、博士生导师、中国科学技术协会第三次、第四次全国代表大会代表,身兼十几职,并于去年当选为中国科学院院士。在延安进行大骨节病研究调查工作。

十年动乱,许多的研究项目被搁置,研究人员被迫中止了手上的工作,但是,章申始终没有停止自己的研究工作。1967年,他与同室的三位打起背包来到了南泥湾延安市革命老区,开始了大骨节病和克山病等地方病的防治研究调查工作。试图从地理环境,环境元素含量分布、迁移与病因的关系来研究疾病的预防和治疗。大骨节病是一种慢性退行性骨关节病,在中国分布较广。一旦得了这种病,在很短的时间内就会丧失劳动能力。克山病是最早在中国东北克山县发现的一种心肌病。这两病病在世界上还是没有攻克的难题。

章先生和他的同事与中科院士研究所等兄弟单位的研究人员一起,深入病区,广泛调查研究,发现那些地区水体中硫元素含量偏低,经过缜密分析后,他与其他研究人员一起提出了“大骨节病硫酸根疗法”。这一疗法的提出,成为70年代中原地区防治大骨节病的主要方法之一。在试验过程中,为了能够亲身体验到“硫酸根”的治疗效果,他首先在自己身上作试验,在保证万无一失后,再给当地病人喝,对缓解大骨节病的发展起到了一定的作用。通过多年的大量调查研究,以及地理所同事们不懈的努力,80年代地理所地方病组正式确定克山病和大骨节病分布地带,这个地带有规律地分布在中国从东北地区到西南一条相当宽的区带内,在这个地带内,粮、土、水中含量很低。虽然克山病和大骨节病还没有得到根治,其病因还未弄清,但是由于地球科学学派的参加,为缓解和控制病情起到了积极的作用,同时也导致了中原地区地方病生物地球化学病因说研究的大规模开展。

在这一阶段中,章先生的学术思想也产生了一个飞跃。他与同事们一起提出了化学地理和生物地球化学系统的学术思想:生命与环境的化学组成相关律,揭示活质、植物和人的化学元素平均丰度增减变化趋势与地壳、土壤、海水的化学元素平均丰度的增减变化趋势基本是一致的;根据最适营养浓度规律和章申提出的生物地球化学质、量、比概念,提出了新的化学元素地球化学生态学分类,划分中国生物地球化学省。他在景观地球化学和生物地球化学方面的成果和论文被国内外著名学者在有关地球化学、化学地理、土壤学和环境科学领域中的专着和大学教科书中广泛地引用,有的甚至是全文引用。

近十几年中,章先生曾先后发表论文约120篇,编、着文集(书)4本;获奖17项,以主持或主持人之一,获国家级科技奖3项,中国科学院一、二、三等奖5项。到过美国苏联意大利澳大利亚等八个国家进行学术交流,多次参加国际学术会议。当赞誉章先生为中国和世界地理科学所做出的成绩时,章先生谦虚地微笑着说“我所做的,都是我应该做的,离地理与环境科学的殿堂还有很大的一段距离!”

科研生涯

1.留学研究方向的选择,踏上了通向生物地球化学研究的道路。章先生从南京农业大学土壤农化系经过俄语学院转入南京大学化学化工学院物理化学教研室,经常考虑的问题是去苏联学习什么,选择什么专业和方向,由于在思想上常常感到任务重大,必须选择新兴的学科,他认为学科之间的交叉是科学发展的生长点,常常形成了新兴的研究领域。为此,他决定选择了生物地球化学作为他的专业和研究方向。当时是多么的兴奋和激动。下定决心学成归国,报效祖国,为中原地区的科学事业和经济建设贡献自己的一切力量。

2.他在莫斯科大学研究生学习期间,发“狂”地购书。

为及时了解学科研究的进展和科学的发展,收集和购买新出版的,以及过去出版的有关书刊,就成为他学习的重要部分。他几乎每天在中午休息时间去逛莫斯科国立大学的几个书摊,每2~3个星期就要跑遍莫斯科的新书店和旧书店,寻找所需的书籍和刊物,可以说购买书刊已经成了他的癖嗜。当时的助学金,除了生活费用外,几乎全部花在购买书籍上。

3.在地方病病因项目调查的日日夜夜,他深深感到理论研究的艰巨,解决生产实践问题的艰苦,深入调查的危险。中原地区常出现地域界线明显而非传染性的地方病流行区,当地老乡常称水土病。

例如:1967年陕西省一些地区的插队知青倍受地方病的折磨。

他和同事们与当地医院医生合作,深入病区和生产队,蹲点实行“三同”(即同吃、同住、同劳动),采用点面结合的方法,开展了大骨节病克山病水土病因调查研究,或参加省卫生工作队,深入重病区防治地方病。在病区寒去春来,转眼间前后共六年。前二三年主要在山大沟深、林子较多的陕北黄龙县克山病、大骨节病高发病区和其毗邻非病区,结合病情调查,研究病区和非病区水、土、粮等化学元素成分分布和分异的不同,同时也注意了解和学习当地群众长期以来防病、治病的经验。经常一天徒步几十里采样、运样。有时机会好一点时,可租借到自行车,以车代步。就在边艰难缓慢向前,边商讨对策之际,忽听山上远处传来汽车之声,抬头向四处望去,隐约可见运木材卡车在山梁顶部徐徐通过,他俩放声呼救,挥动两手,渴望营救,远眺卡车停了下来,当时已难于站立和行走,幸得司机下山搭救。待吃了司机带来的一些干粮后,才把章申搀扶上山,在夜暮中坐上运木材卡车方回到黄龙县城。

在冬春季节病区克山病流行甚重,病人急性发作常不易抢救,大骨节病严重的患者常失去劳动力,如何解除病人的痛苦已是他们日夜思考的主题。通过前期调查研究,发现一般病区水、土(水溶性硫)中含硫量较非病区低,同时考虑到当地小煤窑区很少发生大骨节病等现象,又考虑到骨关节的硫酸软骨素与人体硫代谢等因素,经过卫生队全体集思广益,逐步形成通过食物链增加一点硫来解除病区群众疾苦的想法。他和中国科学院土壤研究所,在陕西麟游县的生产队里开始搞起硫酸根疗法的试验,首先通过他们自己在饮水和馒头中加少量硫酸服一段时间觉得安全后,就和西安医学院病理学大夫、县医院医生和生产队的赤脚医生在一个大骨节病重病区的生产小队里,每天给村民家里水缸中加一定量的硫酸,调控水的酸度为微酸,接近中性(PH6.5左右),进行防病、治病的临床观察试验和配以X—光检验,当时确有一定的效果,这就成了当地70年代防治大骨节病的一种硫酸根疗法(现在已采用服含片来防病治病)。

环境科学

投身拯救地球行列近几年来,保护地球环境的呼声越来越高。救救地球成了当今社会舆论焦点。

由于长时间对化学地理的研究实践和积累,他驾轻就熟,很快就进入角色,承担的第一项任务就是官厅水库水污染与治理研究,这是一项直接关系到人民生命健康的重大任务。

北京有两盆水,一盆是官厅水库,另一盆是密云水库。官厅水库一污染,北京城西郊的供水就成了问题。当时官厅水库最主要的现象是水库死鱼,在水库周围的一些学生上课头晕。章先生作为该项目的主持人之一,和科研院校进行大协作攻关,综合应用地球科学、化学、生物学、土壤学的原理与方法,经过两年的奋战,圆满完成了国家交办的任务。

官厅水系水源的保护研究,是新中国成立以来第一项大型、综合性水污染控制和水源保护的国家级重大任务,是一项开创性工作,也是中国环境保护科研工作的起点。这项研究成果为中国开辟水环境研究,防治水污染提供了一套完整的研究程序、原则和方法,总结出的一些带有基础应用性的环境科学理论,有力地推动了中国环保事业和环境科学的开展,该成果荣获全国科学大会奖。

随后,他在蓟运河水源保护和湘江污染综合防治的研究中,都圆满地取得了预期的成果。他对水体中重金属污染物的含量水平、赋存形态,污染物的生物地球化学迁移过程、污染物形态转化的环境动力学机理进行了研究,作出沉积物汞污染的三度空间分布图,提出了水体污染的防治措施,他的成就丰富了环境科学,开拓了中国水环境地球化学研究领域。

近年来,章申主持完成的国家科技攻关课题:“长江水系环境背景值研究”,与合作者建立了严格的质量控制系统,全面揭示了5800余个水、悬浮物、沉积物、生物(鱼)样中约30种微量元素的平均含量、空间分布和形态分配规律,以及一些湖泊沉积物中近百年来的演变过程,这是世界上迄今规模大,系统性综合性强,测定元素多的水环境背景值研究。该项成果已被“三峡大坝对生态环境影响评价”等工作和较多部门应用,经专家鉴定,该成果已达到国际领先水平,获1992年中科院科技进步一等奖,1993年国家科技进步三等奖

主要成就

科研成就

20世纪60年代,章申揭示珠穆朗玛峰地区冰、雪、水中氢氧同位素的含量、分布和分馏规律。在中国国内率先开展环境中元素分布与克山病等地方病的生物地球化学病因学研究,与同事提出生物地球化学质、量、比营养概念及中国生物地球化学省的划分方案。70年代系统揭示蓟运河湘江等河湖重金属污染规律,取得防治成效。全面揭示长江水系5800余个水、泥、生物样中约30种微量元素背景值、空间分布、形态分配,在湖泊沉积物中历史演变规律,在环境保护实践基础上提出环境问题形成的源、流、场、效应链式机制和防治对策。

章申主持完成的国家科技攻关课题:“长江水系环境背景值研究”,与合作者建立了严格的质量控制系统,全面揭示了5800余个水、悬浮物、沉积物、生物(鱼)样中约30种微量元素的平均含量、空间分布和形态分配规律,以及一些湖泊沉积物中近百年来的演变过程。该项成果已被“三峡大坝对生态环境影响评价”等工作和较多部门应用,并获得1992年中国科学院科技进步一等奖,1993年国家科技进步三等奖

截至2002年9月,章申先后参与组织、领导多项水源保护方面的国家重大攻关项目以及中国科学院重点项目。

截至2002年9月,章申以领导或主持人身份获得国家级、中国科学院或部委级科学成果奖17项。

人才培养

二十世纪八十、九十年代,章申培养硕士、博士研究生时的论文题目多安排在云南省海南省广东省等热带、亚热带地区,从事微量元素生物地球化学的研究。1990年章申被评为中国科学院优秀研究生导师

主要论文与著作

1.章申,于维新等,我国西藏自治区南部珠穆朗玛峰地区冰雪中氘和重氧的分布,中国科学,1973年4期,430-432页;

2.章申,于维新,珠穆朗玛峰地区过渡元素的表生地球化学特征,《珠穆朗玛峰地区科学考察报告》(1966-1968)-自然地理,科学出版社,124-146页,1975年;

3.章申,珠穆朗玛峰地区冰雪中的微量元素含量,地理学报,1期,12-17页,1979年;

4.章申,地表环境的化学演变和环境科学,环境科学研究与进展,科学出版社,132-157页,1980年;

5.章申,唐以剑等,蓟运河汞污染化学地理,环境科学学报,4期,1981年; 

6.章申,本一鲲等:胶园中锰的表生地球化学特征和橡胶林的营养关系,土壤通报,3期,13-16页,1982年; 

7.章申,王明远等,彷生圈学-从生物地球化学到环境地球化学,环境科学理论学术讨论文集第一集,1984年;

8.章申,王明远,地表化学元素的集散规律,现代自然地理,赵松乔等编著,科学出版社,69-91页,1988年;

9.章申,唐以剑,蓟动河水污染和水质控制,Resources environment and regional devel,Centre of Asian Studies,University of Hong Kong,P.158-177,1989; 

10.Zhang shen and Tang Yi jan;Environmental Pollution and its countermeasures in China,Annals of the New York Academy of Sciences,Vol.610,P.48-63,1990;

11.章申,唐以剑,白洋淀流域水污染控制与生物地球化学工程示范研究的初步设想,白洋淀地区水污染控制研究(第一集),科学出版社,244-248页,1995年; 

12.章申,王明远,生物地球化学,欧阳自远等编的地球化学历史、现状和发展趋势,原子能出版社,118-128页,1996年;

13.章申,环境问题的由来、过程机制、我国现状和环境科学发展趋势,中国环境科学,16(6),401-405页,1996年;

14.章申,张立成等;化学元素水环境背景值研究,测绘出版社,1990年;

15.章申,唐以剑等,白洋淀区域水污染控制研究(第一集),水陆交错带水环境特征与调控机理,科学出版社,1995年。 

获得荣誉

人物评价

章申是中国化学地理学创始人之一,在环境科学与环境保护工作中作出了重要贡献。(中国科学院地理科学与资源研究所评)

40多年来章申先生把一生都献给了中原地区的环境地球科学事业,在化学地理与环境地理领域进行了比较系统深入的研究,是中国生物地球化学与景观地球化学的主要开拓者与学科带头人 。(中国科学院地理科学与资源研究所研究员唐以剑评)

个人生活

章申在莫斯科国立大学研究生学习期间,为及时了解学科研究的进展和科学的发展,他几乎每天在中午休息时间去逛莫斯科大学的几个书摊,每2~3个星期就要跑遍莫斯科的新书店和旧书店,寻找所需的书籍和刊物。当时的助学金,除了生活费用外,几乎全部花在购买书籍上。

章申与妻子匡廷云是在莫斯科留学时相识的,匡廷云是植物生理学家。

社会任职

参考资料

院士介绍.国际欧亚科学院中国科学中心.2024-06-26

章申(1933-2002).中国科学院地理科学与资源研究所.2024-06-26

章申.中国科学院.2024-07-18

主要论著.中国科学院地理科学与资源研究所.2024-06-29

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