追求卓越的行星科學家

編譯 王曉濤

林迪·埃爾金斯-坦頓（Lindy Elkins-Tanton）是一位研究類地行星和地球上生命演化的行星科學家。她從小就熱愛科學，特別是地質學具有的廣袤的時間和空間尺度，讓她得以從個人煩惱中解脫，得到一些安慰——因為科學令平時的煩惱看起來微不足道并且容易克服。一直以來，一種崇高感似乎已經滲透到埃爾金斯-坦頓的生活方式中。她總是在追尋更宏大的研究目標，更多的意義，更廣泛的問題，以及更重要的項目。

埃爾金斯-坦頓走上了一條非比尋常的道路，她目前是美國宇航局的項目負責人。當她離開麻省理工學院時，從事的是商業領域的相關工作，這是學術科學的一大禁忌。但是，早期的從商經驗教會了她如何管理復雜的人際關系，這些經驗在一些重要的科研工作中為她提供了很好的幫助。目前，她正在領導美國宇航局的一項任務，通過派遣宇宙飛船來調查普賽克。普賽克是一顆富含金屬的小行星，在火星和木星之間繞太陽運行。飛船發射定于 2022 年 9 月下旬。它使用太陽能電力推進器，預計于 2026年 1 月抵達這顆小行星。

埃爾金斯-坦頓最近完成的回憶錄《年輕女性科學家的肖像》包含了許多個人想法和廣泛的專業領域，體現了她的思想深度和洞察力。她在最近的訪談中提到了普賽克任務、地球歷史上的大規模物種滅絕，以及她更喜歡起跑線而不是終點線的原因。

在《年輕女性科學家的肖像》中，你講述了在成為一名成功科學家的過程中出現的許多艱難的個人和職業挑戰：童年的性虐待、令人衰弱的抑郁癥、失去親兄弟、離婚、癌癥等等。這些都是雄心勃勃的女科學家可能面臨的巨大障礙。是什么促使你寫下這些？

許多人正在挑戰中掙扎，他們中有很多人從高中到職業生涯都沒有直面這些困難。所以我想與那些正在努力克服挑戰的人建立聯系。如果能有年輕的女科學家受到這本書的啟發，我會很高興，但我想她們也有可能會氣餒，因為我也談到了學術界的挑戰和性別問題以及一些隱性的偏見。我對年輕女性甚至是對所有人的建議，都是堅持下去。始終嘗試完成最有意義的工作，并一直努力克服所面臨的挑戰，是最終取得成功的秘訣。

凝視著崇高目標的眼睛：埃爾金斯-坦頓更喜歡起跑線而不是終點線。她說，最好的目標是你永遠無法達到的目標

當這么多人，甚至你自己的家庭成員，對你的成就和領導能力表示不滿，或者嘲笑你的野心，告訴你女人登上頂峰并不合適，是什么讓你堅持了下來？你是如何學會了解自己的價值的？

我不知道自己是否清楚自己的價值。如果我對自己有很高的評價，這似乎不一定是件好事。但是我一直在努力，弄清楚應該如何堅持下去。我意識到，除了父母之外，沒有多少人會以一種樸實無華的方式真正為別人的成功而激動。我必須學會盡量不要與朋友甚至家人分享我職業生涯中真正發生的事情。如果說我有一個秘密武器或者小小的超能力的話，那就是我拒絕那些無法忍受的事物的能力。所以，我并不是通過對自己更有信心來克服挑戰。我克服了困難，是因為我覺得不存在另一條自己想要的道路。只是堅持和固執在讓我繼續前進。

你已經在科研成果、學術目標、領導職位等方面取得了成功，現在也是美國宇航局任命的項目負責人——但你在書中對科研領域中成功的定義做了很多的描述。為什么你會認為成功是一個如此復雜的概念？

我認為這就像是食肉動物的驅動力。你追求目標，為勝利而戰，但是一旦你贏了，戰斗就結束了，興奮、動力、遠見、目標和每天早上起床的動力就會消失。然后你必須問自己，下一步我該做什么？因為完成一件事并不一定意味著有下一步計劃。我在科學界的很多同事身上都看到過這種情況。他們為一件很重要的事而奮斗，無論是職位，還是他們所在領域的特定獎項，或是進入美國國家科學院。但是當這件事情完成時，我所目睹到的其實是失望。他們的喜悅轉瞬即逝。這種對個人成功和獎項的關注只會增加具有競爭性的學術氛圍，使得科研人員只想通過魅力和名望取得進步。我相信，關注起跑線而不是終點線會更有意義。這就是為什么我會很開心能夠獲得普賽克的任務，因為這就相當于是一條起跑線。

小行星普賽克可能是初代金屬核心的一部分。它可以告訴我們地球的成分。

你希望在普賽克上找到什么？

對于美國宇航局的普賽克任務，我們的主要想法是，普賽克應該是某個小行星金屬核心的一部分。由金屬核心和硅酸鹽巖石的外部成分組成了數千個微小世界，這些小世界相互碰撞形成了我們的巖石行星，并在小行星帶留下了一些殘余物。普賽克可能是初代金屬核心的一部分，所以通過了解它的組成成分、含有什么樣的巖石以及是否被磁化，我們就可以知道地球的成分。如果將地球和其他巖石行星比作蛋糕，那么普賽克就像是雞蛋或面粉。

普賽克有什么特別之處？

普賽克的有趣之處在于，在極少數由金屬組成的天體中，普賽克是最大的一個。這并不尋常，可以說是我們太陽系中的一個低可能性事件，它有可能是由其他低可能性事件引起的。我悄悄地希望，它并不僅僅是地球的核心部分，而是要更加非比尋常，能夠填補地球歷史中的空白部分。這會是個很棒的發現。

二疊紀末期的物種滅絕是我們在地質記錄中能夠找到的與今天發生的事情最接近的模擬。

你最重要的研究成果之一，是證明了西伯利亞的特定地質事件導致了 2.5 億年前二疊紀末期的物種滅絕，使得當時地球上 90% 的物種消失。為什么說這一研究成果來之不易？

目前，有幾百人正在研究西伯利亞洪水玄武巖與二疊紀滅絕之間的關系。除了我們以外的許多人已經解決了這個難題的一小部分，但沒有人真正研究過這些巖石。它們的存在幾乎成了謠言。它們出現在俄羅斯的地圖上，但除了一篇關于巖石中花粉的俄語論文，并沒有任何關于它們的科學論文發表。因此，我們的俄羅斯同事設法弄清楚了巖石的位置以及如何到達那片區域，從而使我們在科學測量方面取得了非常有趣的成功。然后，來自不同科學領域以及不同大學和國家的科學家運用他們的專業知識收集數據，并通過氣候模型運行這些數據，從而發現這些巖石導致的爆炸事件在全球范圍內的影響確實是二疊紀物種滅絕的原因。

您在 2015 年發表的研究結果告訴我們，我們當前的時代是另一個滅絕時代，是嗎？

令我驚訝的是，巖石釋放了多少二氧化硫和二氧化碳，以及它們引起的酸雨的成分，是我們可以通過研究得到的。我們與來自奧斯陸的同事共同證明，這些巖石會釋放出天然存在的氯氟烴，而這被認為只是出現在我們目前技術時代的化學物質。但是在二疊紀末期，出現了化學和能源的驚人巧合。這些化學物質是在沒有人類工業化的情況下出現的。今天，這些氣體和化合物破壞了臭氧層，導致了大量與溫室氣體有關的變暖效應。美國國家大氣研究中心的杰弗里·契爾（Jeffrey Kiehl）參與了我們的項目，他認為二疊紀末期的事件是地質記錄中與今天正在發生的事情最接近的一次模擬。這發人深省。

您寫道，我們最好設定一個永遠無法實現的目標，這樣就永遠不會陷入追求成功的空白期。你有無法實現的目標嗎？

對于普賽克任務，目標必須非常具體且容易實現，達到非常精細的測量水平。但在更廣泛的范圍內，我為自己設定的目標是創建一個教育研究系統，幫助更多的人在生活中擁有自主權——讓他們有能力找到問題的根源并做出改變。從某種意義上說，這個目標是無法實現的，因為如果我確實能夠產生影響的話，這一影響總是可以變得更多。所以這是一個可以讓我永遠前進的愿景。

小行星獵手：美國宇航局的宇宙飛船概念圖。它將探索金屬小行星普賽克

我對你在亞利桑那州立大學引導學生如何設計高質量的研究問題很感興趣，你稱之為自然而然的下一個問題。什么是自然而然的下一個問題？

在亞利桑那州立大學，我們創建了一個主要圍繞這些探究課程建立的本科學位。在學校里，我們被教導要接收別人認為很重要的信息，然后我們必須在考試中將其表現出來，而這些實際上并不是對以后生活有幫助的技能。事實上，它們并無益處。如果我們想成為偉大的問題解決者，創造變革并推動人類社會走向未來，我們真正需要的是認識到哪些問題沒有得到解決，然后信心滿滿地采取措施解決這些問題。這就是我們在這些課程中教授的東西。

每周，學生都會經歷一個研究周期。他們持續地開展研究，就好像在做文獻綜述一樣。他們做的第一件事是考慮那些自然而然的下一個問題，這是受到他們天生好奇心的啟發，朝著任何大目標邁出合理步驟。我們有指標和方法，他們借此可以改進問題，并確保目標明確、具體，從而持續朝著目標邁進。我們可以衡量問題的優秀程度，隨著時間的推移，改進就會不斷發生。然后，每個學生都會開始尋找一些信息來幫助他們解決問題。

但很多學生學到的另一件事確實讓人感到害怕和震驚，那就是他們經常找不到能真正準確回答自然而然的下一個問題的來源。這令人驚訝，因為通常教科書對由教科書作者或教師精心設計的預定問題給出了整潔的答案。學生們習慣于這樣的事實，即教科書中的所有內容都與他們被要求回答的問題百分之百相關。但在現實生活中，往往并非如此。你找到了一篇研究論文，也許第五段或第二部分可以解決你的問題，但解答并不一定完全正確。你必須學會弄清手上的資料多有用，哪些部分是有參考價值的。

考慮到研究問題的完美性，我想知道你是否曾經得到過一個完美的問題，一個真正打動你并隨著時間的推移一直伴隨著你的問題？

最近確實有一個問題讓我感到驚訝并且非常鼓舞人心，那就是：“在你正在做的事情之后，你接下來想做什么？”我想，很明顯我的故事還沒有結束。我2022年56歲，職業生涯還沒有結束。所以，這是一個令人興奮的問題，因為我一直在思考，怎樣做才能更有效地為世界做出積極的改變，尤其是在教育方面。教育改革實屬不易。這是一個非常棘手的問題。所以我想要在女權缺失的文化中開辦我們自己的大學或一系列女子學校。

資料來源 Nautilus