王楠
科研不僅能滿足我的好奇心,更是在探索未知邊界,與人類命運息息相關(guān)。
姚煒琪:
出生日期:1991年5月24日
出生地:廣東省廣州市
畢業(yè)院校:本科就讀于中山大學(xué),碩士、博士就讀于多倫多大學(xué)
工作單位及職務(wù):南方科技大學(xué)海洋科學(xué)與工程系助理教授、博士生導(dǎo)師
我好像是一個在海邊玩耍的孩子,不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞,而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。
——物理學(xué)家艾薩克·牛頓
興趣愛好
旅游、制作美食
值得一讀的書
《快思慢想》
崇拜的科學(xué)家
尼古拉·特斯拉。他不在乎自己能得到多少利益,而是為人類未來做出貢獻,帶領(lǐng)人類進步。
十年之后想成為什么樣的人
希望成為我的導(dǎo)師Adina Paytan那樣的女性科學(xué)家,她將生活和工作安排得井井有條,充滿正能量、高效率、樂于幫助青年學(xué)者。
一張燦爛的笑臉,齊肩的頭發(fā)軟軟地落下來,南方姑娘的溫婉美麗和科研人的果敢、嚴(yán)謹巧妙地在她身上交融,這是姚煒琪給人的印象。姚煒琪是南方科技大學(xué)海洋科學(xué)與工程系助理教授、博士生導(dǎo)師,采訪中她談起自己的科研初衷:“我研究海洋,地球70%都是海洋,但人類對它知之甚少。科研不僅能滿足我的好奇心,更是在探索未知邊界,與人類命運息息相關(guān)?!?/p>
追蹤來自古海洋的微小信號
姚煒琪關(guān)注新生代至今多時空尺度下的古海洋和古氣候,尤其是極熱時期。約5500萬年前,古新世—始新世地球突然發(fā)生了氣候快速變暖,在這持續(xù)20萬年的極熱時期,巨量注入海洋系統(tǒng)的碳排放,導(dǎo)致海洋酸化、大洋脫氧、大量底棲有孔蟲的滅絕。以古為鏡,將今論古。極熱時期碳排放總量接近現(xiàn)代社會的碳排放預(yù)測值,是研究未來氣候和地球系統(tǒng)變化的重要地質(zhì)案例。全球變暖背景下,姚煒琪希望自己的研究為當(dāng)下和未來氣候暖化環(huán)境下的地球系統(tǒng)變化給出一些參考和啟示。
2018年,27歲的多倫多大學(xué)地球科學(xué)系在讀博士生姚煒琪一直在研究長時間尺度古海洋環(huán)境反應(yīng)。數(shù)據(jù)測試時一個小小的信號突然闖進她的視線:極熱時期,海水硫同位素信號在10萬年內(nèi)發(fā)生了千分之一的正偏移并快速恢復(fù)。理論上,這一時期的硫同位素信號應(yīng)該非常穩(wěn)定不會發(fā)生改變。古海洋化學(xué)的示蹤指標(biāo),能夠反映生物地球化學(xué)過程對氣候和構(gòu)造變化的響應(yīng)與反饋機制,及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響。根據(jù)這個微小的信號異常,姚煒琪接連提出了三個假說,并用建模驗證了其中一種的可能性,最終這一成果投稿到《科學(xué)》雜志,半年后被順利刊登。她發(fā)現(xiàn),古新世—始新世極熱時期,海水含氧最小層出現(xiàn)大規(guī)模脫氧的現(xiàn)象,氧氣的減少促進了以硫酸鹽為食的細菌繁衍,這些細菌會生成有毒物質(zhì)硫化氫,繼而影響魚類的食物鏈。
小時候,姚煒琪常常在海邊撿貝殼、游泳,對大海親近又熟悉。姚煒琪本科在中山大學(xué)就讀的海洋專業(yè),彼時是報考“冷門”,班上多數(shù)同學(xué)是被調(diào)劑過來的。海岸、洋流、大氣、生態(tài)漁業(yè)……接觸專業(yè)知識后,姚煒琪發(fā)現(xiàn)海洋專業(yè)遠比她想的復(fù)雜。大三細分專業(yè)前,老師們講解了各自的科研方向,其中一位老師提到了可燃冰,這種蘊含天然氣的燃料仍在海底沉睡,亟需科研探索。她為此著了迷,決定研究海洋生物地球化學(xué)循環(huán)和氣候變化。因為喜歡,姚煒琪的專業(yè)課學(xué)得極好。學(xué)習(xí)上的得心應(yīng)手,讓姚煒琪越來越感到自己和海洋專業(yè)契合,對這片神秘的藍色領(lǐng)域進行科研探索的想法在腦海里逐漸清晰。
確定專業(yè)方向后,姚煒琪參與了一項“南海天然氣水合物自生礦物礦物學(xué)和地球化學(xué)示蹤特征”的課題。水合物是當(dāng)時海洋領(lǐng)域的研究熱點之一,但多數(shù)研究關(guān)注甲烷和碳循環(huán)。這個課題讓姚煒琪第一次接觸了硫循環(huán)、各種含硫礦物以及與碳循環(huán)之間的緊密耦合關(guān)系。循著硫循環(huán)的研究方向,她申請了多倫多大學(xué)的碩士,導(dǎo)師Ulrich G.Wortmann教授是這方面的專家?!扒髮W(xué)階段是影響一個人世界觀、人生觀和價值觀的重要時期,我很想出去見見世面,拓寬視野?!背鰢?,父母叮囑她:“出去學(xué)一些真本事,回國做貢獻?!?/p>
一條做了三年的曲線
出國求學(xué)第一年,她“太崩潰了”。課上的內(nèi)容用錄音筆錄下來,課下再花兩三倍的時間弄懂。多倫多冬季氣溫低至零下30攝氏度,雪厚厚地鋪滿整個校園,生長于南方的小姑娘姚煒琪起初覺得下雪非常浪漫,后來才發(fā)覺還要挨過漫長的寒冬和凜冽的風(fēng)。實驗需要嚴(yán)格控制時間,姚煒琪時常在凌晨1點關(guān)掉整棟樓實驗室最后一盞燈,把自己嚴(yán)嚴(yán)實實地裹進羽絨服再往回走。黑暗中風(fēng)聲呼嘯著穿過校園古堡,間或夾雜著汽車經(jīng)過的聲音。高高的路燈散發(fā)微弱的光芒,積雪融化后濕漉漉的小路上,她一個人走得飛快,擔(dān)心有意外,緊緊地抓住口袋里的手機。
姚煒琪回憶起幼時學(xué)電子琴的經(jīng)歷。對越往上考級難度越高的電子琴,她曾動過放棄的念頭,父親告訴她:“這是你自己的選擇,不能遇到難題就退縮,得堅持下去”,后來她咬咬牙考到了最高等級。多年后姚煒琪感覺出國讀書“很辛苦不想再堅持了”,父母依然回答她:“這是你自己的選擇?!?/p>
在多倫多大學(xué)剛讀了四個月的碩士,導(dǎo)師就看到姚煒琪的科研潛力,表達了希望她留下來讀博的想法。博士申請截止日期臨近,但猶豫的她遲遲沒有提交申請,導(dǎo)師看著她的眼睛:“現(xiàn)在提我會馬上通過?!痹谧鲞x擇的關(guān)鍵時刻,被導(dǎo)師“推了一把”,姚煒琪有了堅持下去的信心。
這位連姚煒琪的父母都視為女兒伯樂的導(dǎo)師,從不會為她的研究結(jié)果給出所謂的“正確答案”。姚煒琪曾經(jīng)花了三年重建3000萬年—6000萬年前海水硫酸鹽的硫同位素記錄,僅數(shù)據(jù)測試就已經(jīng)積累了兩年。但奇怪的是,她的結(jié)果與加州大學(xué)圣克魯茲分校Adina Paytan教授1998年公開發(fā)表的記錄存在明顯偏差,這位學(xué)術(shù)前輩兼好友是該記錄的首位發(fā)現(xiàn)者。姚煒琪不明白為何二者存有差異,導(dǎo)師很堅持:“數(shù)據(jù)點測出來就要想辦法給出解釋,而不是解釋不通就直接扔掉?!彼悸芬稽c點被導(dǎo)師“懟出來”,為了找出數(shù)據(jù)背后的意義,后續(xù)她做了許多次補充實驗,證明了新記錄的可靠性。原來,之前的論文中一個站點的沉積物受到了成巖作用的影響,從而影響了原始海水信號的解讀,使得原曲線預(yù)測波動劇烈,而她的曲線則更為平緩。姚煒琪的發(fā)現(xiàn),也校正了一項經(jīng)典研究。
批判性思維的學(xué)術(shù)訓(xùn)練,練就了姚煒琪“自己懟自己”的能力。每每產(chǎn)生新的想法, 她會不斷反思,用排除法消滅其他的可能性,再想盡辦法佐證自己的設(shè)想。人類為科學(xué)發(fā)展的努力探索,無限趨近于真理。姚煒琪認為,許多文章闡述的觀點,是研究者在一段時間內(nèi)得出最合理的結(jié)果,不一定絕對正確。
年輕的“90后”學(xué)術(shù)導(dǎo)師
博士后進站前,抱著了解國內(nèi)的學(xué)術(shù)進展和學(xué)術(shù)交流的想法,姚煒琪參加了南方科技大學(xué)主辦的一個學(xué)術(shù)論壇。她的報告甫一結(jié)束,南方科技大學(xué)就發(fā)來邀約,請她出站后過來做PI。面朝南海、連接太平洋,深圳憑借得天獨厚的地理位置,向海圖強建設(shè)海洋中心城市。在南方科技大學(xué)這片開放的學(xué)術(shù)平臺上,圍繞深圳這座城市對海洋的科研需求,又能做自己關(guān)心的研究,姚煒琪沒再考慮其他機會。
得益于南科大和國際接軌的科研體系,像姚煒琪這樣的青年科研學(xué)者一入校就有博士生、博士后招收指標(biāo),很快便能組建自己的科研團隊。做了PI的姚煒琪接觸了許多以前沒想過的工作,比如建設(shè)實驗室、管理科研經(jīng)費等等。她笑著說自己為此“惡補”了一些管理學(xué)、金融學(xué)的知識。資歷頗深的研究員的團隊、科研思路等方方面面相對成熟,缺少經(jīng)驗可能是青年人最大的劣勢,“大家都是這樣過來的”,姚煒琪相信,堅持努力,時間的力量可以彌補一切。
從前埋首實驗室的日子里,姚煒琪看到周圍的科研工作者并不急著出成果,只一心做好自己的事情。準(zhǔn)聘轉(zhuǎn)常聘的壓力不是沒有,她更為在意的,是理解數(shù)據(jù)背后的意義。“慢工出細活”,穩(wěn)扎穩(wěn)打比急急忙忙做出來的成果更完整。她篤信,每一點微小的進步都是推動她向科學(xué)深處拓展的動力。“科研就是要研究和發(fā)展,做有意義的事?!?/p>
南科大實行本科生導(dǎo)師制,本科生可以在大二大三時根據(jù)自己的興趣,自由選擇設(shè)計畢業(yè)課題的導(dǎo)師。2021年秋季的海洋系本科生大會上,姚煒琪成了兩名本科生的學(xué)術(shù)導(dǎo)師。姚煒琪讓他們旁聽組會,特意把時間安排在倆人沒課的時候。“90后”學(xué)術(shù)導(dǎo)師剛剛褪去學(xué)生的青澀,對學(xué)生的需求更容易產(chǎn)生共鳴。為自己科研團隊的成員設(shè)計課題,姚煒琪花了一番心思。她會依據(jù)學(xué)生的知識背景因材施教:對本科生,要激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,或者學(xué)會一項小技能,為他們接下來開展科研奠定基礎(chǔ)。姚煒琪注重培養(yǎng)碩博研究生的系統(tǒng)性研究能力,所以分給他們具有挑戰(zhàn)的工作。博士后有扎實的科研訓(xùn)練和研究基礎(chǔ),姚煒琪就結(jié)合他們已掌握的技能去設(shè)計課題,使他們可以充分運用所學(xué),同時也為團隊的課題研究注入新活力。本科生一開始可能對實驗沒概念,形成認知的最佳方式是具體操作。姚煒琪將本科生和博士后的課題設(shè)計鏈接在一起。如此,本科生在幫助博士后完成相應(yīng)的簡單實驗過程中,自己也獲得了體悟。好幾名海洋系的本科生對海洋化學(xué)很感興趣,但類似的課程只開給研究生。從學(xué)生的眼中,姚煒琪看到了對知識的熱切渴望,她想在今年秋季來臨時,為本科生開設(shè)一門生物地球化學(xué)循環(huán)的選修課。
夕陽下的海邊,姚煒琪撿貝殼的身影倒映在翻卷的海浪和粗糙的礁石上。小學(xué)時在三亞潛水,她看到珊瑚、水母和她叫不出名字的漂亮魚兒,那時她感到海的有趣和神奇?,F(xiàn)在可以在一座海濱城市做海洋研究是幸福的,姚煒琪想。深圳這些年發(fā)展得那樣好,還有很多風(fēng)景她要去看。