我曾经和学生开过一个玩笑：“如果你特别聪明，人生理想是获得诺贝尔奖，那么不要搞地下水专业；如果你特别精明，想成为大富大贵之人，也不要搞地下水专业”。虽然是玩笑，但指出了地下水行业的特点。首先，即使顶级的地下水科学家，也不可能像顶级物理学家和化学家那样去解决基础性、普遍性的科学问题。其次，地下水工程技术的资本市场规模和社会关注度远不如岩土工程、水电工程、气象科技、海洋科技、环境治理等邻近科技领域。从事地下水行业的人需要理性的面对这种现实，当然也容易造成士气低迷。

地下水科学要想成为独立的科学，必须具有内生的科学问题，也就是以地下水为特有对象和概念演绎出来的科学问题。地下水的黏度如何随温度和盐度变化——不是内生科学问题，因为这属于一般性的物理化学问题。地下水中的硫还原菌是否对三价铁也具有还原功能——不是内生科学问题，这属于生物化学问题。真正的内生科学问题是这样表述的：贮水率与水-固两相介质的压缩性必定呈线性关系吗；在潜水面与地表水体的接触带，必然会出现渗出面吗；地下水年龄在空间上的分布是连续的、还是不连续的；如何确定地下水资源与地表水资源的重复评价量……。

在地下水科学或者水文地质学最初的发展阶段，主要试图回答的内生科学问题有：地下水在哪里、从哪里来、到哪里去、怎么流的？对这些问题的解答，建立了含水层系统（Aquifer-Aquitard system）的概念，发现了Darcy定律，用Dupuit假设建立了描述地下水流的Dupuit公式、Boussinesq方程等，并逐渐发展形成地下水循环（补给-径流-排泄过程）的概念，有了地下水动力学。而围绕“地下水的化学组成是如何形成和演变的”这个内生科学问题，产生了水文地球化学。由于内生科学问题的解决，使得研究地下水有一套自己的演绎系统，其中以地下水动力学最为突出。Tóth在创立区域地下水流系统理论时，只要突破了“隔水层”这个地下水科学初级阶段的Bug，就可以自然而然采用地下水动力学演绎出层次结构的地下水流系统。地下水科学的这种内在驱动力比水文学要强一些，比大气科学要弱一些。水文学的科学性几乎被锁死在圣维南方程里面，其它诸如降水产流、泥沙输运等科学问题的解决都严重依赖于经验主义，好在还有一个Budyko框架可以在流域尺度上把水文学拉回到科学的理性思维。

回顾历史和现状，我们不得不承认，地下水领域很多重要的内生科学问题是依赖于外部力量来解决的。水文地质学、水文地球化学的一些基础概念来源于地质学和地球化学。Darcy和Dupuit都是法国的工程师，研究地下水有点像业余爱好。Boussinesq方程的建立者是个著名的力学家。至于Theis公式的提出，要感谢那个叫Lubin（一位Theis朋友）的人给出了热传导理论的相似公式。Jacob、Hantush和Neuman玩井流模型依靠的是他们解偏微分方程的技能。我国早期研究地下水数值模拟的群体存在一个最突出的特点，就是加入了孙讷正、谢春红等数学专家。目前活跃在地下水动力学领域的美国Texas A&M大学Zhan Hongbin教授，毕业于中国科学技术大学物理系本科和美国Nevada大学物理系硕士，念博士的时候才转专业到水文地质学，他擅长用LapIace变换求解地下水流模型。中国地质大学(武汉)的袁松虎教授研究地下水氧化作用很厉害，而他是华中科技大学应用化学专业的高材生。这种现象是必然的，因为地下水科学本身算不上基础科学，解决问题的手段依赖于地质学、力学、数学、物理、化学甚至生物学等基础科学发展出来的方法和技术。从工程技术的角度来讲，地下水行业独立发展出来的特有技术也很少，也许只有抽水试验可以算一个。地下水的开采与观测依靠的是钻探、泵、管材、传感器等方面的工程技术，地下水模拟依赖于数值算法、软件工程、GIS和图像处理等技木，地下水的检测分析依赖于环境化学、同位素分析等技术。如果一个地下水行业的研究者想在工程技术方面取得成就，与其多学地下水知识，还不如去学习精通其他行业的先进技术，拿来进行应用和改造。由于多数专业人士并没有到陌生领域闯一闯的激情，地下水工程技术领域的发展其实是很慢的。我接触的水文地质部门生产单位，有些至今还在使用电表加电线的简易设备测量地下水位。

从长远来看，地下水科学基础理论的发展存在着危机。这是因为：地下水专业对外部技术的严重依赖性，导致大量的研究者把精力放到了打插边球式的课题上。这种课题解决的并不是地下水的内生科学问题，只是蹭一下某种流行技术的热度或者解决的是其它领域的科学问题。例如，采用遥感手段对区域地下水位或地面沉降的变化进行监测和评价，本质上是遥感科学问题，即如何使卫星信号更加有效的为地下水监测服务。如果反过来，研究区域地下水动力学行为对遥感卫星信号的影响（从含水层传递到地表、再传递到卫星），可能更具有科学意义。如今，地下水科学表面上的热闹并没有增加基础理论的造血功能。希望年轻一代的地下水科学家具备更强的数学物理、化学、生态学、气候学与生物学的基础理论，并且更多的用于解决地下水科学的内生科学问题。