自然界沧海桑田的环境变化在地球上刻下了三本历史大书：一本是完整保存古环境变化信息的深海沉积，一本是系统反映气候变化的极地冰川，而第三本书则是中国的黄土沉积。 

　　曾有一个人，经过数十年的努力，证明中国黄土是研究260万年来气候变迁历程的可靠记录，蕴含着其他记录无法替代的宝贵信息。他就是中国科学院院士、2003年度国家最高科学技术奖得主刘东生。 

把成果写在黄土地上 

　　地质学人所说的黄土，特指第四纪期间，以风力搬运的黄色粉土沉积物。与生物作用产生的土壤不同，它也可以被看作某种软而松散的岩石。中国中部广袤的黄土高原，就是由这种沉积物形成的。 

　　刘东生与黄土的不解之缘，要追溯到上世纪50年代。1954年，中国开始设计修建三门峡水库，由周恩来总理亲自挂帅。那时的黄河，泥沙流量高达每年16亿吨，要在三门峡建大坝，势必会碰到泥沙淤积的难题。 

　　在时任中科院副院长竺可桢的带领下，一个多学科综合的黄土高原水土保持考察组诞生了。刘东生作为其中一员，开始了对黄土的研究工作。 

　　“一开始，我觉得这只是一个很短暂的工作。”刘东生曾如此回忆道。然而，晋西北考察工作带给他的强烈震动，影响了他一生的研究道路。 

　　一次，考察队在山西省多地辗转开展项目。在连汽车等基本交通工具都没有的条件下，队员们完全是步行考察，平日就住在村子里。每当考察结束，乡亲们总是热情地夹道相送。“记得当时是个秋天，送我们的有年轻妇女和老太太们，提着篮子，篮子里放着煮好的鸡蛋、花生、红枣和其他干果送给每个队员。那时乡亲的生活条件也不好，这个场面令我备受感动。”将近半个世纪后，刘东生谈起这一幕，依然感动不已。从那时起，他便暗下决心，要在有限的时间里为当地的老百姓做一些有意义的事情。 

　　几十年来，刘东生将自己最重要的科研成果写在了黄土地上。到了80年代，他的一个划时代的发现，将黄土研究引入一个新阶段——黄土和古土壤所反映的气候变化基本一致。一个崭新的学科由此诞生。自此，人们逐渐认识了中国黄土这一记录地球环境变化的“第三本大书”，也记住了这位一生“面朝黄土背朝天”的中国科学家——刘东生。 

新老黄土交错的千层饼 

　　1954年，刘东生所在的考察小组来到河南会兴镇（今三门峡市）。在当地老乡居住的窑洞屋顶上，发现了特殊的岩层结构——有红土，有料将石，下面还有黄土。 

　　他向当时著名的土壤学家朱显谟请教。朱显谟说，在众所周知的马兰黄土下面，还有一层100~200米厚的红色土，是很久以前的土壤。结合朱显谟先生的提点和自己的进一步研究，刘东生写了一篇文章：《新黄土与老黄土》，文中将红色土定义为“老黄土”，并把“老黄土”纳入黄河水土流失的研究中，填补了世界范围内的一个巨大空白。 

　　在陕西洛川考察时，刘东生再次见证了新老黄土的交错奇观。这里厚厚的黄土层中，交错夹杂着一片片红土层，就像一张巨大的“千层饼”。这种黄土剖面里的古土壤序列，保存了漫长地质时期的气候、环境和生命密码。 

　　根据这张信息量极大的洛川“千层饼”，刘东生和同事们开始绘制黄土与古土壤曲线：黄土越厚的地方表示寒冷干燥持续的时间越长；古土壤厚的地方，表明温暖潮湿的时间长。 

　　最终他们研究证实，第四纪以来，260万年间地球气候至少经历了37次冰期-间冰期旋回。也就是说，第四纪的环境变化中存在着频繁的、周期性的冷暖交替。这一结论远远打破了欧洲科学家提出的四次冰期理论，也成为全球环境变化研究历史上的一次重大革命。 

　　1964年，刘东生领导并参与了对希夏邦马峰的多学科综合考察。一个傍晚，大家结束了一天的野外考察，纷纷回到驻地。这时，北京地质学院教师张康富向刘东生出示了一块石头，是在海拔5900米冰川旁的岩石里捡到的。 

　　这块轮廓清晰的化石令刘东生眼前一亮：这分明是一块阔叶树的树叶化石！ 

　　按照一般认知，藏东南的阔叶树一般至多生长在3000米处。而这块阔叶树化石却出现在高于上限将近一倍的高度。这可能暗示着什么玄机呢？ 

　　回京后，刘东生马上请中科院植物研究所的专家徐仁做了鉴定，确认这块化石属于高山栎，年龄仅有200多万年。这或许暗示着青藏高原的强烈隆升是晚近的事件，而且在200多万年中强烈地上升了3000米。 

　　高山栎化石的发现，引起了刘东生等中国科学家对“青藏高原隆起时间、幅度和阶段”课题的探讨，后来科学家们对青藏高原隆起的研究，也为全球气候的变化提供了有力的科学依据。