張立生 1928年8月至1930年5月，謝家榮以研究員身份赴歐做訪問學者。此次赴歐之行，謝家榮取得了極為豐碩的成果，不僅開創了中國的礦相學，還奠基了中國的煤岩學。尤其在煤岩學方面，謝家榮不僅是中國煤岩學的開拓者和奠基人，更為世界煤岩學作出了重大貢獻，是國際煤岩學的先驅人物之一。 本文試圖依據在採集工程項目中採集到的資料，對謝家榮此次赴歐之行做一個盡可能全面而準確的敘述。 上世紀20年代末30年代初，謝家榮作為訪問學者赴歐洲，並開創了中國的煤岩學和礦相學學科。這些在有關謝家榮傳記性的文章中都有記載。但有些文章存在著一些錯誤，例如有說謝家榮1929年赴德國的，有說他1931年回國的。而且，對於謝家榮此次赴歐之行中有三個月多的巴黎之行，卻從來沒有人提及。 由於南京的中國第二歷史檔案館所藏地質調查所檔案全宗被長期封存不能查閱，還有一些謝家榮赴歐之行的情況無從知曉，但在採集過程中發現的謝家榮自己留下的一些寶貴文獻，還是讓我們對此有了比以前更多的瞭解。我們還特地委託在柏林的謝家榮的長孫謝淵泓博士和長孫媳姚建到柏林原普魯士地質調查所採訪了相關人員，找到了謝家榮當年工作和生活過的地方，以及他當年研究過的煤樣品。如此，謝家榮的赴歐之行呈現出更為清晰的輪廓。 身負使命，訪學德國 謝家榮1927年7月奉派前往廣州，協助朱家驊籌建兩廣地質調查所並調查廣九鐵路沿線地質。在謝家榮1928年1月份起記的日記中，幾乎每天都有“晚讀德文”和與葛利普、章鴻釗、翁文灝書信來往的記錄，顯示他已經在為出訪德國作準備了，雖然現在還不清楚他與葛、章、翁書信往來所談具體事項。 謝家榮1930年春在德國完成了長篇論文A Preliminary Report on the Microstructure of Chinese Coal（《華煤顯微結構的初步研究報告》）（此文較長，由陳廷愚同志翻譯成的中譯文有近5萬字，另有107幅插圖。英文文稿存全國地質資料館和北京大學檔案館。其主要內容一部分於1931年2月以《國產煤之顯微鏡研究》為題摘要發表在《礦冶》第4卷第15期，另一部分則於1932年12月以《華煤中之植物組織及其在地質上之意義》為題發表在《中國地質學會志》第11卷第3期）。該文章引言部分給我們留下了他此去歐洲的經費支援、擬定的研究內容等—— 早在1928年，作者由中日賠償基金會派遣，以研究員的身份赴歐在地質方面進行繼續研究。作者愉快地接受了這一友好的資助。但基金會事先沒有擬定研究題目，完全由作者自己確定。經與基金會主任兼委員章鴻釗和與北京國立地質調查所翁文灝諮詢，決定作者應當進行中國煤的顯微鏡研究工作。該項工作無論在科學上還是經濟上都是一項基礎性的工作，迄今無論在中國還是國外都沒有任何研究者接觸過。除煤的研究外，作者從自己的研究思路興趣出發，志願提出還應進行中國某些銅礦的顯微鏡研究。由此就由北京國立地質調查所給作者安排了一套包括煤和銅礦兩者都在內的有代表性的標本。 同年八月，作者在經過各種必要的準備和安排後準備好了取道西伯利亞的旅行。于月底到達德國柏林，當月繼續進行了煤的顯微鏡研究工作。 此外，謝家榮留下的日記表明：他於1928年2月2日乘船離開廣州，取道香港，於2月28日自上海抵達南京，任教中央大學地質系。在6月16日下午為農業地質補課1小時後，于次日離開南京，由上海乘船赴北京、天津，領取護照，辦理簽證以及經蘇聯（西伯利亞）赴德國的相關手續。8月4日晚，地質調查所同仁為謝家榮餞行，8月5日中午章鴻釗為他餞行。8月8日謝家榮離開天津，經大連、長春、哈爾濱，於8月12日經滿洲里海關出境進入蘇聯，取道西伯利亞，一周後於8月19日抵達莫斯科。在莫斯科拜謁列寧墓和參觀教堂及博物館後即登車西去，於8月21日抵達柏林。 潛心研究，奠基中國煤岩學 到達柏林後的謝家榮，在大陸飯店住了一夜後搬至摩姆森大街71號，並前往普魯士地質調查所拜會所長，參觀學校。8月31日，他到德文學校參加考試，被編入中等班。此後，謝家榮或在Strewe家讀德文，或到德文學校上德文課，或去柏林技術高校上課，或去普魯士地質調查所工作。 謝家榮在柏林進行的煤的顯微鏡研究工作完全是在普魯士地質調查所的可燃岩石研究室，在德國地質學家及古植物學家、煤岩學家、柏林礦業學院院長、柏林大學榮譽教授W.Gothan和國際煤岩學先驅R.Potonie和H.Bode的指導下進行的。 由於海運遲至，由中國地質調查所為謝家榮準備的煤樣直到1929年2月才運到柏林。在此之前，謝家榮利用G.Cremer於1905—1906年間在中國所採集的、之後保存在普魯士地質調查所的一套共30件煤樣進行煤岩學研究工作。他將這些煤樣磨製成薄光片，研究煤的侵蝕結構。這30件煤樣分別采自四川鄰水、渠江、奉節、南川、廣安、廣元、天全、榮縣、敘永等縣，其時代為石炭紀、二疊紀和侏羅紀。謝家榮仔細研究了其中19件樣品——用透射光研究標本的薄片，用反射光研究標本的磨光片，用氯酸鉀和硝酸的混合液處理後再用氨水處理，再在顯微鏡下研究處理後留下的殘渣。研究成果於1929年4月以A Microscopical Study of Some Coals from Szechuan, S. W. China（《四川石炭顯微鏡研究》）為題發表在《中國地質學會志》第8卷第1期，後被英國《燃料》雜誌轉載。文章附有5個圖版共25張精美的煤顯微結構圖片。這是中國地質學家進行煤岩學研究的開篇之作，中國煤岩學的奠基作之一。 1929年2月，地質調查所為謝家榮準備的煤樣到達柏林，加上兩廣地質調查所寄到的15件煤樣，總共90件。這批煤樣幾乎是中國最有代表性的煤，煤質各種各樣，從褐煤到無煙煤均有；其時代自石炭紀到第三紀；標本采自各地，囊括中國19個省，此外還有兩件蒙古的煤樣。這些煤樣至今還保存在聯邦德國地質與資源材料研究所的樣品館內。謝家榮由此正式開始研究這些煤樣。研究內容包括它們的顯微構造、煤中殘留的植物和植物組織。 謝家榮對大約20件中國從石炭紀到第三紀、從褐煤到無煙煤的標本，使用H.G.Turner及C.A.Seyler的侵蝕法進行研究的成果，以Atzstrukturen in der Kohle（《煤的侵蝕結構》）為題發表在德國Arbeiten aus dem Institut fur Palaeobotanik und Petrographie der Brennstein（《古植物和可燃岩岩石學研究所學報》）第2卷第1期上。文章概述了1910年前後H.Winter和C.A.Seyler用氯酸鉀溶於濃硝酸的溶液進行侵蝕的方法、1923年美國賓夕法尼亞州立大學無煙煤研究所的H.G.Turner等使用噴焊管火焰將煤的磨光片表面灰燼的侵蝕法即火焰侵蝕法、T.B.Williams的氯氧化硒侵蝕法以及Iwasaki的氫化萘侵蝕法，並詳細給出了各種標本侵蝕前、後在顯微鏡下所顯示的結構。研究結果表明，C.A.Seyler侵蝕方法（用鉻酸與硫酸的混合物作侵蝕液）效果最好，可得到煤中清晰可辨之結構不同的木質組織、樹皮組織、薄壁組織細胞和樹葉表皮等植物組織結構。儘管煤的磨光片侵蝕法是必不可少的，侵蝕法產生的結構通常特別清楚，但可惜它保留的時間不長，當薄片暴露在空氣中一段時間後便被破壞了。文章詳細描述了作者首創使用的一種能夠長時間保存煤的侵蝕結構的纖維素印模法。 謝家榮在德國的煤岩學主要研究成果於1930年10月發表在《中國地質學會志》第9卷第3期，即A Preliminary Petrographical Study of the Peipiao Coals（《北票煤之煤岩學初步研究》）和A Some New Methods in Coal Petrography（《煤岩學研究之新方法》）兩篇文章，以及1931年2月以《國產煤之顯微鏡研究》為題發表在《礦冶》第4卷第15期，1932年12月以On the vegetable tissues and flora in the Chinese coal and their geological significance（《華煤中之植物組織及其在地質上之意義》）為題發表在《中國地質學會志》第11卷第3期。 其中，《北票煤之煤岩學初步研究》一文對北票煤的宏觀及微觀煤岩學特徵進行了系統描述與研究，指出北票煤主要由木質成分和角質層組成，含有一定數量的木栓層碎片；孢子、樹脂等成分只在No.5煤層中較為豐富，在其他煤層中相對稀少；木質成分可進一步分為絲炭、木煤和木質鏡煤三種類型；礦物質與絲炭具有一定的共生組合關係，前者充填於細胞腔之中，因此有可能將絲炭顆粒從煤中分離出來，從而降低煤的灰分含量，改進煤質。這一成果開了將煤岩學研究與煤質可選性評價結合起來的先河。 而《煤岩學研究之新方法》一文則是謝家榮對世界煤岩學的重要貢獻，正是這篇文章以及他的其他煤岩學研究成果，奠定了他作為國際煤岩學先驅之一的地位。 在此之前，國際煤岩學界使用了薄片、光片和侵蝕法與酸解法研究煤，但所有這些方法都是在常光下進行的，而謝家榮則首創將偏光顯微鏡運用於煤岩學的研究，取得了令國際煤岩學的先驅們讚不絕口的成果：在正交偏光下觀察煤的非均質性的強弱可以判定煤的變質程度；在正交偏光下研究無煙煤，其效果格外顯著；用偏光顯微鏡研究煤，“煤中組織，纖悉畢露”，而在常光下沒有顯示的硬煤的原始條帶狀構造及原始細胞形狀的構造或顆粒邊界，鏡煤、暗煤和絲煤的條帶構造，顯示得非常清楚，使H.G.Turner等的火焰侵蝕法變得沒有必要；將油浸法用於煤岩學研究獲得了非常好的結果，不僅能夠區分煤質和礦物物質，而且能夠在煤的磨光面上區別常見礦物；在正交偏光下使用油浸法，便會使煤玉顯示出清楚的、在常光下根本看不出的棕色薄壁組織的木質構造；將斜照法用於煤光片的研究取得令人非常滿意的效果…… 《煤岩學研究之新方法》的發表震動了國際煤岩學界。煤岩學的幾位先驅人物紛紛致信謝家榮盛讚此文：英國學者C.A.Seyler在1931年5月12日致信謝家榮，稱煤岩學新方法的文章特別有意義，非常有價值；同年7月16日他又致信謝家榮說：“我正在學習你的《煤岩學研究的新方法》，已經證實了威爾士無煙煤的非均質性”；1932年1月8日，煤岩學先驅之一、芝加哥大學地質系教授J. Fisher致信謝家榮，稱讀到了煤的侵蝕結構的文章，非常精彩，希望得到煤岩學研究新方法和北票煤的煤岩學研究的文章；1932年2月25日，美國學者H.G.Turner致信謝家榮，感謝寄去的煤岩學文章，特別對使用油浸法和偏光顯微鏡研究煤的方法感興趣，表示如果偏光能夠區分絲炭和鏡質組，一定會對煤組分的解釋有莫大的幫助；R.Potonie也對謝家榮的上述兩篇文章給予高度評價……