竺可楨:中國氣象學之父 Part 1 - 少年時代與赴美留學



竺可楨。照片來源:中國科學院,https://www.cas.cn/xzfc/202402/t20240201_5004381.shtml


竺可楨 (1890年3月7日—1974年2月7日;享年84歲),字藕舫,是中國著名的氣象學家、地理學家、與教育家,獲選第一屆中央研究院院士、中國科學院院士 (​​1955年),被譽為「中國氣象學之父」。


竺可楨出生於清朝末年,九歲開始在新式學堂接受教育,1909年考入唐山路礦學堂 (今西南交通大學) 學習土木工程。他於1910年考取公費赴美國伊利諾大學學習農學,畢業後考上哈佛大學研究所並轉換到氣象學領域,於1918年獲得哈佛大學氣象學博士學位,是中國第一位氣象學博士。同年回到中國,先後在武昌高等師範學校、東南大學、南開大學等學校任教,在東南大學創建了中國第一個地學系和氣象學專業,編寫教科書《氣象學》,並籌備建立南京北極閣氣象台。


1928年竺可楨被聘為中央研究院氣象研究所所長,推動中國的氣象觀測、研究、天氣預報、氣象廣播等工作。1936年他被國民黨政府任命為浙江大學校長,1937年對日抗戰爆發,他帶領浙大師生西遷,即便在如此艱困的環境下,浙大師生仍是堅持學術研究,完成許多重要的研究成果,將浙大從地方型大學變成全世界知名的大學。英國學者李約瑟博士給予浙大極高的評價,譽為「東方劍橋」。


1949年中華人民共和國成立後,竺可楨被任命為中國科學院副院長,主要負責地學和生物學領域的學術組織與領導工作。他積極參與並領導了中國大規模自然資源綜合考察工作,考察結果作為政府經濟建設和發展規劃的重要依據。文革期間,許多科學家遭批鬥迫害,竺可楨幸未受到太大衝擊,但仍是膽戰心驚。文革後竺可楨繼續推動科學研究工作,直到1974年2月7日去世,享年84歲。


竺可楨長期保有寫日記的習慣,還會將當日的天氣寫在日記上。後人將他1936-1974年的日記、文稿、工作報告、思想自傳、信件等彙整成《竺可楨全集》,合計24卷約2000萬字,由上海科技教育出版社出版。


網路上可以找到許多關於竺可楨的文章。這個系列文來筆記竺可楨的生平,以及他對學術和教育的貢獻。Part 1 簡介他的少年時期和美國留學經歷,主要參考資料是陳華清所著的《竺可楨:中國氣象學之父》,是一本給中國青少年的讀物。Part 2 預計介紹他在中國大學任教以及在中央研究院氣象研究所的工作,Part 3 預計介紹他在浙江大學校長任內的功績,Part 4介紹他在新中國成立後推動的科學工作。


*竺可楨的生平簡介


1890年3月7日,出生於中國浙江紹興東關鎮(今屬浙江省紹興市上虞區)。

1909年,在唐山路礦學堂(今西南交通大學)學習土木工程。

1910年,考取第二期庚子賠款獎學金,赴美國伊利諾大學 (University of Illinois) 農學院就讀。

1913年,畢業於伊利諾大學農學院。同年,進入哈佛大學 (Harvard Univerisity) 碩士班就讀,轉修氣象學。

1915,獲得哈佛大學碩士學位,論文題目為《關於中國的雨量研究》。同年考進哈佛大學地學系博士班。

1918年,獲哈佛大學氣象學博士學位,是中國第一位氣象學博士。他的論文題目為《遠東颱風的新分類》,指導教授為Robert DeCourcy Ward。同年,回中國的國立武昌高等師範學校任教。

1920-1925年,任教於南京高等師範學校 (1921年成為國立東南大學)。1921年在國立東南大學成立地學系並擔任主任。這是中國第一個地學系,下設地理氣象和地質礦物組。

1925年,因東南大學派系鬥爭,轉任商務出版社編輯。

1926年,南開大學教授。

1927年,重返東南大學任地學系主任。

1928-1936年,辭去東南大學職務,任中央研究院氣象研究所所長。

1936-1949年,任浙江大學校長。期間抗戰爆發,帶領浙大師生西遷至江西泰和、廣西宜山、貴州遵義、和貴州湄潭,抗戰勝利後於1946年返回杭州。

1949年,任中國科學院副院長、生物學地學部主任,主要負責地學、生物學領域的學術組織與領導工作。

1950年,當選為中華全國自然科學專門學會聯合會全國委員會委員、中華全國科學技術普及協會副主席。

1956年,擔任「綜合考察工作委員會」主任。

1962年,加入中國共產黨。

1974年2月7日逝世,享年84歲。


*竺可楨的榮譽 (部分)


1948年,中央研究院第一屆院士。

1955年,中國科學院院士 (原稱為學部委員)。

2000年,浙江大學成立竺可楨學院。


*竺可楨的著作 (部分)


1933年,氣象學,商務印書館出版 (1947年再版)。

1963年,物候學,科普出版社出版 (1973年由科學出版社出版修訂本)。

1964年,論我國氣候的幾個特徵及其與糧食作物生產的關係,地理學報 1964.30。

1972年,中國近五千年來氣候變遷的初步研究,考古學報 1972 (1)、中國科學 1973.16 (2)。


*竺可楨的社群服務


1924年,與高鲁、蔣丙然等人共同發起成立中國氣象學會。擔任第六屆至第十六屆理事長 (1929-1948年)、中華人民共和國成立後的中國氣象學會第一屆和第二屆理事長 (1951-1958年)、和第十八屆理事會名譽理事長 (1962-1978年)。

1934年,與翁文灝、胡煥鏞等人共同發起成立中國地理學會。1950年中國地理學會與中國地學會合併,擔任合併後的中國地理學會第一屆至第三屆理事長 (1953-1974年歿)。


▋家庭和少年時期


少年竺可楨。照片來源:西南交通大學立德樹人教育發展中心,https://ldsrw.swjtu.edu.cn/info/1073/1539.htm


1890年3月7日,竺可楨出生於中國浙江紹興東關鎮 (今屬浙江省紹興市上虞區)。他的父親是竺嘉祥,母親是顧金娘,夫妻倆在鎮上經營一家小型米舖,育有三男三女,竺可楨是家中最小的孩子,小名阿熊 (陳華清 2024, 2-3)。竺嘉祥和顧金娘很重視孩子的教育,長子竺可材考中秀才,在自家開設學館,時年五歲的竺可楨是學生之一,他主要學習《三字經》、《百家姓》、《聲律啟蒙》、《史鑒節要便讀》等啟蒙讀物,打下了堅實的國學基礎 (陳華清 2024, 10-12)。


1899年,九歲的竺可楨以優異成績考入東關鎮的毓菁學堂,是學堂的第一屆學生。毓菁學堂是在清朝末年的維新思想影響下,由一些有識之士在東關鎮創建,來改變當地長期只靠私塾的舊式教育方法,希望為社會培育出更多的菁英人才,故取名為「毓菁」。毓菁學堂設初小四年、高小兩年,共讀六年。學堂名師章鏡塵經常給學生講宋代詩人陸遊和明代學者王陽明等人的學識與思想,深深影響了年少的竺可楨 (陳華清 2024, 15-18)。更多關於毓菁學堂的介紹可參考上虞日報網站上的《百年毓菁》一文,文章連結


1905年,十五歲的竺可楨以全校第一名的成績從毓菁學堂畢業,考入上海澄衷學堂。澄衷學堂是浙江企業家葉澄衷於1899年創辦,旨在打破傳統私塾模式,推動新式基礎教育,是中國近代早期私立學校的代表之一。澄衷學堂有許多科目,包括國文、算數、圖畫、英文、物理、化學等,對竺可楨來說有點吃不消,尤其是他從沒學過英文,上英文課時如同鴨子聽雷。另外,這是竺可楨第一次離開家到外地求學,同學大多是上海人,像他這樣的外鄉人很少,他們講的上海話,竺可楨聽不懂竺可楨濃厚的紹興口音,上海同學也聽得很吃力。有些同學還嘲笑竺可楨是「鄉巴佬」,不跟他來往  (陳華清 2024, 19-20)。


程度落後的竺可楨發憤努力,成績逐步上升到名列前茅,老師和同學都對他刮目相看。可能是用功過度,生來瘦弱的竺可楨身體變得更加清瘦,體力也不好。有次他跟兩位同學擦肩而過時,聽到其中一位同學說:「竺可楨雖然成績好,但弱不禁風,好像得了癆病 [肺結核,在當時是絕症],我看他活不過二十歲!」 (陳華清 2024, 21-22)。 竺可楨對這些話感到受傷,但也覺得不無道理,自此,竺可楨堅持一早起床跑步鍛鍊,風雨無阻,身體逐漸好轉起來,身材也變得結實,他到老年都保持鍛鍊身體的習慣。題外話,那位說竺可楨活不過二十歲的同學是同年考入上海澄衷學堂的胡適。胡適可能不是在背後講竺可楨的壞話,而是用激將法來督促竺可楨鍛鍊身體 (可參考東南大學網站《科學家竺可楨不為人知的傳奇人生》一文,文章連結)。1908年春天,澄衷學堂的學生要求撤換不稱職教師而進行罷課,學校一度停辦,竺可於同年九月轉到復旦公學 (復旦大學的前身),並與同年考入的陳寅恪 (後成為著名史學家) 成為好友 (陳華清 2024, 23-24; 30-32)。


1909年,十九歲的竺可楨從復旦公學畢業,考入河北的唐山路礦學堂 (今西南交通大學),學習土木工程。當他得知憑藉庚子賠款 (註一) 赴美國留學的第一批中國學生於當年九月出發,隔年還會招考第二批留學生的消息,他下定決心要考上公費赴美留學。一年後,竺可楨在幾百人報考的競爭中,以第二十八名的成績爭取到留美資格,準備赴美國伊利諾大學學習農學。胡適也在第二批庚子賠款的留學生行列,要赴美國康乃爾大學學習農學 (陳華清 2024, 33-38)。


(註一:庚子賠款是清朝在1900年義和團運動 (庚子事變) 後,因八國聯軍進攻北京而戰敗,被迫與十一國(後增至十三國)簽訂的《辛丑條約》所規定的巨額賠款。美國國會於1908年同意退還部分賠款,用於人才培養和赴美留學。1909年至1911年,庚子賠款資助赴美留學的三批學生,共180人,其中包括竺可楨、胡適、趙元任、梅貽琦等知名學者。庚子賠款也資助成立清華學堂 (清華大學前身)。)


1910年8月16日,二十歲的竺可楨和其他公費留美生搭上「中國號」輪船,前往太平洋另一側的美國留學 (陳華清 2024, 37)。


“1910年,第二批「庚款生」於北京合影,站立者第一排左五為竺可楨,第三排左一為胡適。”照片來源:中國僑聯,http://www.chinaql.org/n1/2024/1105/c420278-40354539.html


▋美國留學


竺可楨的大學照片,攝於1913年。照片來源:University of Illinois Archives, https://archon.library.illinois.edu/archives/?p=digitallibrary/digitalcontent&id=9036


竺可楨選擇赴美唸農學,一是他從小就喜歡大自然,二是中國自古以農立國,他認為選擇農學有利於將來服務祖國。他很珍惜留美學習的機會,連暑假都到美國其他州進行農業考察,甚至還在農場打工。他在考察的過程中,每天都會寫下當日的見聞感悟,累積成厚厚一疊筆記。他發現美國的農業、農民跟中國的差別很大。美國是大型農業,中國是小農經濟;美國的農民大部分是流動的,而中國的農民扎根在土地上,除非迫不得已,不然一般不會離開自己的土地。因為中美農業的差異,竺可楨覺得在美國學到的農業知識,很難應用在中國,也謀生了轉換領域的想法 (陳華清 2024, 38-40)。


1913年,竺可楨從伊利諾大學畢業,被授予農學學士學位。按規定,公費留美學生的學習期限是五年,他還可以繼續在美國學習。他決定轉換領域到與農業關係密切的氣象學,並考入哈佛大學碩士班 (陳華清 2024, 41-43)。1915年,竺可楨獲得哈佛大學碩士學位,論文題目為《關於中國的雨量研究》,後於1916年發表在美國氣象局刊物 Monthly Weather Review (Chu, Co-Ching. 1916. “Rainfall in China, 1900–1911.” Monthly Weather Review 44 (5): 276–281. https://doi.org/10.1175/1520-0493(1916)44<276:RIC>2.0.CO;2)。這篇文章使用法國教會在上海徐家匯氣象台記錄的1900-1911年雨量資料,總結出中國的雨量多寡和季節分布主要受三個因素影響:季風、地形、和氣旋路徑。這是學界首次提出中國降水的影響因素,具有里程碑的意義。


碩士畢業後,竺可楨考上了哈佛大學地學系博士班,繼續攻讀氣象學博士,指導教授為Robert DeCourcy Ward (wiki - Robert DeCourcy Ward)。Ward是美國第一位氣候學教授 (1910年),也擔任美國氣象學會 (American Meteorological Society) 的第一屆會長 (1920-21年)。在博士班期間 (1916-1918年),竺可楨在 Monthly Weather Review 發表了五篇文章 (https://journals.ametsoc.org/search?f_0=author&q_0=CO-CHING+CHU),主要是關於颱風和降水相關的研究。


1918年,竺可楨獲得哈佛大學的氣象學博士學位,是中國第一位氣象學博士。他的博士論文題目為《遠東颱風的新分類》,後於1924年發表在 Monthly Weather Review (Chu, Coching. 1924. “A New Classification of Typhoons of the Far East.” Monthly Weather Review 52 (12): 570–579. https://doi.org/10.1175/1520-0493(1924)52<570:ANCOTO>2.0.CO;2)。他參考前人的颱風分類方式,提出一個新的颱風分類方式,將東亞颱風分成六個類別:1. 侵襲中國的颱風 (typhoons of China)、2. 侵襲日本的颱風 (typhoons of Japan)、3. 侵襲中南半島的颱風 (typhoons of Indo-China)、4. 侵襲菲律賓的颱風 (typhoons of Philippines Islands)、5. 在太平洋上消散的颱風 (typhoons of the Pacific)、和 6. 在東海和南海上消散的颱風 (typhoons of the China Sea)。依據颱風生成的位置以及是否通過菲律賓,每一類別可再細分為a, b, c, d四個類型。這個新的分類方式比之前的方式更簡單、更確切。


竺可楨在美留學期間,其他留美學生趙元任、胡明復、任鴻雋、楊杏佛等人為了將先進的科學研究成果傳回中國,於1915年一起創辦了中國科學社,以「聯絡同志、研究學術,以共圖中國科學之發達」為宗旨,並發行《科學》雜誌。竺可楨於1916年加入中國科學社,擔任英文版編委主席,同年在《科學》發表《中國之雨量及風暴说》一文 (陳華清 2024, 52-53),之後陸續發表多篇文章,是《科學》雜誌最重要的作者之一。1918年,隨著留學生畢業回國,中國科學社遷回中國。



竺可楨與《科學》雜誌。照片來源:西南交通大學立德樹人教育發展中心,

https://ldsrw.swjtu.edu.cn/info/1072/1428.htm


1918年秋季,竺可楨返回闊別了8年的祖國,推動中國氣象學和地理學的進展。竺可楨的工作和貢獻留待後文介紹。


更多關於竺可楨的美國留學故事可參考中國僑聯的《「終於找到了自己的歸宿」——氣象學家竺可楨海歸之路》一文 (文章連結),和陳華清 (2024, 37-47)。


▋參考資料


陳華清. 2024. 竺可楨:中國氣象學之父. 接力出版社. 博客來連結


百度百科 - 竺可楨,https://baike.baidu.com/item/%E7%AB%BA%E5%8F%AF%E6%A5%A8/406159