中国正处于经济高速发展时期，加之人口众多，因而面临着比其他国家更大的资源和环境压力，如何发挥科学技术在解决资源与环境问题中的第一生产力作用，保证国家发展第三步战略目标的实施，是国家科技工作必须优先考虑的重大问题。而在其中，基础研究工作是科学技术发展的源泉，它创造指导解决资源与环境问题的理论依据，并提供资源高效利用和改良环境的技术途径。因此，根据国家需要和科学发展趋势，结合考虑我国已有研究基础和特色，制定好我国资源与环境领域学科发展战略，具有重要的理论与实践价值。本文仅就我国资源与环境科学近期发展战略的若干问题作一初步讨论，不当之处尚请各方面专家指正。

　　1 资源与环境科学的地位和作用

　　1. 1 资源与环境科学是人类社会可持续发展的科学基础

　　资源与环境科学是直接关系人类生存与发展的应用基础科学，是人类社会可持续发展的科学支柱之一。资源与环境科学是基于地学、生物学、化学、物理学、工程技术科学和社会科学等学科的知识、针对人类的生存与发展，揭示资源的形成、演化规律和各类环境问题的发生、发展规律，以此为资源开发与环境保护提供科学依据。 资源与环境科学反映了由“行星地球”到“人类世界”的认知过程，即理解地球资源对人类生存与发展的可持续性，探求地球环境对人类健康、安全与富裕的可居住性，以及揭示人类对地球系统的影响过程。资源与环境科学是人类利用自然和改造自然以及认识人类影响地球系统的应用基础科学，是制定区域可持续发展模式，解决当前及未来一系列资源与环境问题的科学基础。

　　1. 2 开展资源与环境科学研究对于保障我国经济和社会的可持续发展具有重要的现实意义

　　从现在起到21世纪中叶，是实现我国现代化第三步战略目标的关键时期。要完成下世纪中叶人均国民生产总值达到中等发达国家水平的第三步战略目标，就必须走人口、经济、社会、环境和资源相互协调的可持续发展道路，而这条道路能否行得通，关键在于是否能保证自然资源的可持续供给和保护好我们生存的环境。当前，我国化石能源和矿产资源后备储量严重不足，水资源供应出现危机，土地质量急剧下降，生态破坏严重，环境污染日趋严重，自然灾害频发等问题，已经在相当程度上制约着我国国民经济的持续快速发展，影响着人民生活质量的提高。如果把每年环境、灾害和水资源短缺造成的经济损失加起来，则相当于我国国民经济每年8%的增长量，并且化石能源与矿产工业占据我国17%的国民经济产值，从这两个数字可以清楚地看出，资源、环境和灾害问题对我国经济的持续增长起着十分重要的作用。不仅如此，环境、灾害问题还直接影响到人民的身体健康乃至生命安全，后者随着人民生活水平的提高和价值观念的转变将变得越来越重要。此外，象战略性能源和矿产资源问题、重大灾害问题以及海洋和空间环境问题，对于保障国家安全也十分重要。

　　因此，立足于我国21世纪国民经济和社会的可持续发展、人民生活质量的提高和国家的安全，我们必须下大力解决当前和今后我国面临的重大资源和环境问题，如大宗或战略性化石能源和矿产资源的寻找与评价；水、土地、生物资源可持续利用和生态系统保护；大气、水体污染和固体废弃物的控制及环境质量改善；重大自然灾害(如洪水、干旱、地震等)的预报与减轻；全球变化及其对我国的影响等等。通过解决这些重大资源与环境问题来实现以下国家目标：

　　·最大限度地保证能源和矿产资源的供给；

　　·有效地保护与利用水、土、生物资源和生态系统；

　　·控制环境污染和改善环境质量；

　　·预报自然灾害的发生和减轻其造成的损失；

　　·深入认识人类影响地球的机理。

　　2 20世纪资源与环境科学的重大进展

　　20世纪是资源与环境科学主要知识体系形成的世纪。在20世纪前半个世纪里，由18、19世纪工业革命导致对化石能源（如煤、石油、天然气等）和矿物原料（如铁、铝、铜、金等）的需求，在20世纪随着全球工业化浪潮的兴起和工业化的深入发展而变得空前强烈，使得有关化石能源和矿产资源寻找与开发的科学技术成为发展最快、研究人员最多的领域之一，油气科学和成矿学的长足进展与应用，使人类大规模开发利用地下资源达到史无前例的地步。然而，从20世纪中期开始，西方国家首先尝受到工业化及大规模开采利用自然资源所带来的严重环境污染和生态破坏后果，于是环境问题研究日益受到关注，一系列环境科学学科开始建立，并最终综合成为环境科学体系。到20世纪末，随着全球生产力的迅速提高，各国对全球环境问题普遍关注，并把对资源问题关注的重点从勘探开发转向保护和合理利用，有关全球变化和可再生资源的研究受到重视，统一的资源科学体系正在形成。

　　20世纪资源与环境科学的每一次重大进展几乎都是与当时相关的资源环境问题受到人们的重视相联系的。这也反映出资源与环境科学研究极强的应用性质。由于20世纪资源与环境科学的发展过程是各类自然科学学科和社会科学学科的专家把自己本门的学科知识应用于解决资源环境问题、从而又获得新的知识的过程，因此要想全面概述资源与环境研究各领域的进展是非常困难的。这里我们只对一些跟地学密切相关的资源与环境科学研究重要进展作简要叙述。

　　2. 1 成油和找油理论体系的建立

　　20世纪初，由于内燃机开始广泛用于交通工具和军事装备，石油需求急剧增加，从而促进了找油理论和方法的发展。早在1861年人们就提出了背斜控油这一指导勘探决策的传统理论，而1920年地震反射法成功地应用与地下构造的制图，更加强了应用背斜理论找油的信心。然而20世纪30年代，在美国发现了巨大的东德克萨斯地层油藏之后，地质学家认识到不能简单地只靠背斜理论找油。为寻找新油田，除了应用构造制图外，还必须广泛采用地层学方法，引入一些跟地层圈闭有关的概念来指导找油。

　　在有关石油成因说的长期争论中，20世纪由于证据和理论解释方面的进展，有机成油理论渐渐成为主导学说。1943年经计算得出，海洋有机体所提供的6000万桶烃类，就足够形成在沉积岩中发现的总烃量。1952年通过对现代海洋沉积物烃的研究，进一步完善了海相生油理论。1963年提出了干酪根成油说，即石油是沉积物的干酪根在成岩过程的晚期经过热解生产的。这一学说成为石油生成的现代理论的重点组成部分。

　　70年代以来，许多石油地质学家和地球化学家，根据盆地类型、沉积史、干酪根类型及其成熟度，建立石油生成模型，并提出了含油气系统概念，大大促进了油气预测的定量化，提高了钻井的精确性。

　　2. 2 成矿理论的大发展

　　虽然有关矿床形成的理论研究在19世纪就有相当规模。但在20世纪由于找矿工作在全球范围内展开，形成了系统、丰富的成矿理论体系。在世纪初，新的理论进展就层出不尽，象1901年确认了构造控制矿化作用，1905年提出了成矿系列概念，1907年提出著名的林格伦矿床成因分类，这一分类被作为经典并陆续加以完善。1948年结合大地构造理论提出成矿期和成矿带概念，为区域矿产预测和评价提供理论框架。之后的30年中各类矿床模型不断建立。1955年层控矿床概念开始流行，60年代斑岩型矿床模型建立起来，1964年又提出加拿大肖德伯里铜镍矿床为陨石成因，1965年建立了卤水成矿说。

　　70年代板块构造理论的提出给研究大区域的成矿规律提供了理论基础。1973年出现了联系全球板块构造阐述成矿特征的专著。之后对各种板块构造作用（特别是俯冲作用、裂谷作用等）背景下的成矿规律进行了系统论述。

　　以此同时，在洋底深处发现了正在活跃的现代成矿作用。60年代开展了洋底与海滨矿化现象调查。1977年第一次记录了东太平洋海隆出现的“黑烟囱”，这是人们可以直接观察的成矿作用的现场。这些发现使人们对热液成矿作用给予了充分重视。

　　2. 3 应用水文学的兴起和全球水文研究的出现

　　20世纪前叶，水文科学的发展是以作为水利防洪基础理论的应用水文学的出现为特征。从1914年到1924年， 概率论、数理统计理论和方法系统引入水文学，使水文变量（如洪峰和洪量）与它出现的机率联系起来，从而可以预估工程未来运行时期内可能出现的水文情势。接着，从1932到1938年 在产流和汇流计算方面取得开拓性进展，为根据降雨推算洪水开辟了道路。随后， 在单位线、多个水文变量联合分析和径流调节的理论、方法等方面发展并丰富了上述内容。在此期间，水文站在世界范围内发展成规模宏大的水文站网系统，这些成就为应用水文学的兴起在理论上、方法上和资料条件方面奠定了基础，并率先形成了它最重要的分支学科－工程水文学。接着农业水文学、森林水文学、都市水文学也相继兴起。1949年，一批应用水文学专著陆续问世，标志着应用水文学的诞生。

　　60年代以来，水文科学的全球合作兴起。联合国教科文组织于1965到1974年组织了国际水文十年的科学活动，着重开展了以世界水平衡、人类活动对水文循环的影响等十四个领域的国际协作。接着，联合国教科文组织又继续举办了长期水文国际合作计划，即“国际水文计划”，分阶段着重研究水文过程与自然环境之间的关系，水文过程与人类活动之间的相互关系，水资源的规划、管理与环境和社会的关系等重大课题。在国际水文计划实施过程中，世界气象组织也开展了“业务水文计划”，并和联合国教科文组织合作，从1984年开始执行“水资源水文计划”。这种国际合作使水文科学研究从国家规模发展到国际规模。

　　2. 4 环境科学学科体系的建立与完善

　　第二次世界大战以后，由于社会生产力突飞猛进，许多工业发达国家都出现了严重的环境污染问题。如美国洛杉矶市40年代后期由于汽车数量的增多，经常在夏季出现光化学烟雾，对人体健康造成了危害。英国伦敦于1952年12月出现了严重的烟雾事件，短短四天比常年同期死亡多4000多人。1962年 《寂静的春天》一书出版， 引起了西方国家的强烈反响，进而在工业发达国家兴起了“环境运动”，要求政府采取有效措施解决环境问题。

　　正是上述重大环境问题的出现，许多科学家，包括生物学家、化学家、地学家、医学家、工程学家、物理学家和社会科学家，对此共同进行了调查研究。他们在各自原有学科的基础上，运用原有学科的理论和方法，研究环境问题。通过这种研究，逐渐出现了一些新的分支学科，如环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学、环境经济学、环境法学、环境管理学等等。在这些分支学科的基础上孕育产生了环境科学。1964年国际科学联合会理事会议设立了国际生物方案，研究生产力和人类福利的生物基础，对于唤醒科学家注意生物圈所面临的威胁和危险产生了重大影响。国家水文十年和全球大气研究方案，也促使人们重视水的问题和气候变化问题。1968年国际科学联合会理事会设立了环境问题科学委员会。70年代出现了以环境科学为书名的综合性专门著作。1972年出版的《只有一个地球》一书，就是环境科学一部绪论性质的著作。

　　2. 5 全球环境问题和可持续发展概念的提出

　　70年代以来，人们认识到除了环境污染以外，地球上人类生存环境所必需的生态条件也正在日益恶化。人口的大幅度增长，森林的过渡砍伐，荒漠化面积的扩大，水土流失的加剧，加上许多不可再生资源的过渡消耗，都向人类的可持续发展提出了严峻的挑战。

　　由意大利、瑞士、日本、美国、德国等10个国家30位科学家、经济学家和工业家组成的罗马俱乐部在对世界资源与环境发展趋势进行研究和预测后，于1972年发表了《增长的极限》，提出了“零增长论”，预测人类面临的危机的真正规模在今后几十年将达到严重程度，并到21世纪某个时候，上述增长达到极限，从而导致全球性危机。1974年该俱乐部又编著了《生存的战略》一书。此外，1979年欧共体发表了《不久的将来》，1980年美国政府发表了《全球2000年》。这些出版物对未来的预测虽各有特点，但都指出大致相同的趋势：①几乎在所有地区人口继续增长；②大部分地区经济继续增长；③全球范围内粮食和农产品供应变得不那么充分；④能源消耗的增长率下降，对能源更加注意节省；⑤水问题愈来愈大，在供应和污染方面均如此；⑥环境压力增大。

　　1972年联合国召开了人类环境会议，通过了《联合国人类环境会议宣言》，呼吁世界各国政府和人民共同努力来维护和改善人类环境，为子孙后代造福。1974年在布加勒斯特召开了世界人口会议，同年在罗马召开世界粮食大会。1977年在马德普拉塔召开了世界气候会议，在斯德哥尔摩召开了资源、环境、人口和发展相互关系学术研讨会。1980年3月国际自然及自然资源保护联合会在许多国家的首都同时公布了《世界自然资源保护大纲》，呼吁各国保护生物资源。

　　80年代以来由于全球性环境问题（地球增温；臭氧层破坏；酸雨危害、生物多样性损失；有毒废料在全球范围内越境转移）日益严重。为协调全球环境问题的解决， 1984年世界环境与发展委员会成立并在1987年发表了《共同的未来》，报告明确提出了大同世界的“可持续发展：既满足当前人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。可持续发展概念的提出为人类从更高的战略角度解决资源环境问题提供了新的思路。