论文部分内容阅读
几乎每个孩子都说过“我未来要当一个科学家”,然而,随着时光飞逝,长大的我们,在人生一个又一个十字路口向左向右,走向各自不同的工作岗位,与曾经的“梦想”渐行渐远。当然,也有一小部分人,譬如我,却依然坚定地向着这个目标挺进。
科考:寻找过去的证据
说到科学家,首先闪入你脑海的是怎样的形象?穿着白大褂晃动试管或手拿讲稿喋喋不休?如果你的想象是这样,那我的工作内容可能让你跌破眼镜——作为一名研究古气候的海洋科学专业人员,我们常常去极地,去高原,去海洋……但直到我第一次赴青海参加野外科考项目,才发现,在这些地方的“探险”超乎我的想象。
2010年夏,青海省第二大湖——哈拉湖的湖面上,湖水平静得像一百匹平铺的丝绸,湖中心正有一艘小小的黑色橡皮艇漂浮着,背后拖着沉重的地球物理探测设备。
“怕是下午又要受罪了,”我一边控制着引擎一边嘀咕着。避免晕船最好的方法就是不能盯着一个物体,特别是电脑屏幕,为此我宁愿开船,眺望远方。我的导师张教授目不转睛地盯着屏幕,并没有搭理我。
空中飘过一大片灰云,天空瞬间昏暗了,张老师盯着屏幕的眼睛瞟了下湖面,“你看,湖面的浪涌起后破裂,至少是三级浪、四级风。”
浪越起越大,天地间黑乎乎一片,船尾拖着的设备严重影响了船的速度和稳定,好几次船都没能冲上浪头,向后滑去,碰上引擎的阻力,左摇右晃。“完蛋了,马达坏了,船要翻了,张老师,我们一人抱个浮筒,风浪肯定能把我们推到对岸。”我红着眼急切地说。
张教授看都没看我,紧了紧绳子,给备用油桶里倒了些机油,一使劲,拉动了马达。“好好开船!”
我努力驾驶着橡皮艇,不知又过了多久,眼看就要到岸边,归心似箭的我想着沿平行岸线抄个近路。“当心向岸流!”张教授刚吼完,几个大浪就把船托上了湖岸,螺旋桨的叶片打在沙石上,发出刺耳的声音。
我迈着灌满水的雨靴,大口呼吸着高原吝啬的氧气,拖着已经一个多月没洗澡的身体,脑袋里嗡嗡闪过见到的狐狸、狼,拼着命地往前奔,眼睛一黑倒在了营地前。
这次青海“探险”之旅超乎我之前对科考的想象,也打破了我对科学家的固有印象——原来科学家除了穿着大褂在实验室研究外,还有可能身披装备,一身狼狈地倒在帐篷前。
晚上,我向裹着毯子烤火的张老师道了歉。“没事,现在你知道向岸流的威力了吧。”他笑了笑,嘬了一口热茶。我掀开门帘走出帐篷,抬眼望见了满天的繁星、璀璨的银河,好亮好亮。
从那次高原之旅开始,我的科考足迹逐渐遍布世界各处:最高到达过青藏高原无人区,最远则是乘着雪龙号多次涉足北极,也曾在东海、黄海随着风浪颠簸……这些野外考察都有一个共同目的:寻找记录,回到过去。
回忆是记录,文字是记录,我们去青藏高原、北极和海洋采集的沉积物也是记录。沉积物连续却又不重复地降落在海底、湖底,记录了地球某个时间段环境和气候的特征。利用这些记录,我们可以大致准确地还原几万年来的环境。
多少生命物种,多少人类文明,在剧烈的无规律气候波动中,抵抗,迁徙,濒死,最后支撑不住走向灭亡。只有还原和研究历史,才能对当下的人类活动起预警作用,才能更好地在未来的不确定气候中找到最好的应对方案。
所以,“过去是打开未来的钥匙”这话一点也没错,而我们就是寻找钥匙的探秘者。
实验:一个科研人员的自我修养
随着时代发展,大部分的科研所、高校对科研人员的专业要求越来越高,招聘也基本以博士起步。坚定了科研初心的我,在2012年踏上了去德国波茨坦大学攻读古气候学博士学位的旅程。
早上7点起床,啃上几口三明治后,我就飞奔着赶往实验室,准备投入一天的实验工作。德国是个特别注重秩序的国家,重要仪器必须提前预约,按时使用。一旦下班时间到,你必须停止实验操作,并将仪器恢复至使用前的状态。无奈的我只得尽量压缩吃饭的时间,抓紧使用仪器的每分每秒,才能赶上导师要求的进度。
白天的实验工作结束后,我还得回家将白天所做实验的数据进行录入、整理和分析,不断进行模型计算,提取科学问题……科研永无止境,对科学问题的探究也永无止境,科研人就像一台永动机,几乎24小时无休止地思考和工作。
这是我在德国读博期间一天的生活日常,而我博士毕业后进入海洋二所的科研工作也依旧如此——成就一项出色的科研成果除了需前面所述的野外科考任务外,更多的工作时间还是要回归于实验。
到手的样品常常有上百份,為了严格控制误差,保证每一次实验的专业性和相似性,做实验的必须是同一个人,连实验溶剂等变量也得确保一致。有时候手一抖,就可能造成实验数据的误差,只得回到原点,重新开始。为了得到一组数据,同一个实验步骤我可能要重复做数百次。
除了控制变量,样品的提取也是很重要的一个环节。样品不能多不能少,而且还得均匀地代表整个环境,一旦样品选取不准确,就容易出现异常值,导致实验整体失败。
实验可能会失败,即使成功,结果也可能和预期的完全不一样。我曾想通过对北太平洋的沉积物研究,寻找东海被西风带到北太平洋的沉积物证据。千辛万苦完成实验后,才发现数据的曲线和预想的完全不一样,该重合的地方没重合,该波动的地方却是缓和的平线。整个数据的变化曲线杂乱无章,且毫无科研价值。我欲哭无泪——这一年来的科研心血也完全白费了。
面对失败,我也只能耸耸肩,硬着头皮继续下一个科学问题。科研本就是一项随时面对失败的事业,对此我早已习惯。很幸运的是,在之后的实验中我成功地在白令海追踪到了一个小冰川融化入海的证据,这足以说明气候事件发生后,在传递的过程中,会对局地区域环境造成影响,导致气候不同步性,和我之前的设想不谋而合。 紧接着是数据分析、建立模型、研究总结、英文论文写作和不断地投稿……到文章发表这一步,才算是完整地走完了整个的科学研究历程。看一眼日历,距离野外考察已经过去两年。
身边常有人问我:为什么一直坚持这份看似乏味又重复的科研工作呢?
我的回答是:寻找人类认知的突破点。如果人类的认知是一个圈,那么科研就是不断地尝试戳破这个圈,让大家从这个突破口看到更遥远的世界。没有人知道下一个突破口在哪里,我们的工作就是以兴趣为导向,去研究人类面临的问题,寻找突破口。
我在工作间隙抬头时,刚好能瞥见陈列柜里新进的样品,疲惫中仿佛又被注入了力量——毕竟还有那么多未解的科学问题等着我解答呢!打个哈欠,伸伸懒腰,抖擞精神,作为地球探秘人的我已准备好投入下一个科研循环!
专业面对面
海洋科学
深海生物、厄尔尼诺、近海赤潮……无边无际的海洋藏着无数神奇的秘密。你是否对它们充满好奇,向往着成为这些秘密的解答者?想要对海洋的奥秘一探究竟的你,也许海洋科学就是你要PICK的那一个专业。
老师说
Q1:海洋科学专业有哪些具体的专业方向?
张永战:包括海洋气象学、物理海洋学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学等方向。各高校都有自己的特色和较为擅长的专业方向,比如南京大学的海洋地质学,中国海洋大学的物理海洋学,厦门大学的海洋生物学等。
Q2:学生毕业后,可以去哪些单位从事哪些类型的工作呢?
张永战:海洋科学是典型的基础科学,如果要从事相关的科研工作,肯定是需要继续攻读硕士、博士学位的。如果大学毕业后想从事涉海工作,可以去海洋调查部门以及高校研究所的实验员岗位,也可以去涉海政府机关事业单位工作。
學长学姐说
Q1:海洋科学专业的学生一般要学习哪些课程?
王 黎:海洋科学是交叉学科,不仅要学习海洋科学的专业课程,还要学习数理化基础课程。基础课程有大学数学及概率论、大学物理及物理实验、大学化学和化学实验、大学生物等。海洋科学的专业课程有海洋科学导论、海洋化学、海洋生物、海洋工程、物理海洋学、海洋地质等。还要学习各种交叉学科的基础课,例如大气科学、环境科学、自然地理、人文地理,等等。
Q2:你觉得专业课程中最难的是哪一门?
王 黎:比较难的专业课可能是物理海洋学和海洋生物学。物理海洋学有很多公式和方程,但是在学习了大学物理和流体力学之后,就变得小菜一碟了。而海洋生物中生物的分类和特性尤其难记,只能发挥自己的吃货本性了。
Q3:想了解海洋科学相关知识信息,可以关注哪些书籍、网站或者公众号?
王 黎:推荐许靖华的海洋科普读物《古海荒漠》。另外,有个公众号叫“海洋知圈”,大家如果对海洋知识感兴趣,也可以关注它。
科考:寻找过去的证据
说到科学家,首先闪入你脑海的是怎样的形象?穿着白大褂晃动试管或手拿讲稿喋喋不休?如果你的想象是这样,那我的工作内容可能让你跌破眼镜——作为一名研究古气候的海洋科学专业人员,我们常常去极地,去高原,去海洋……但直到我第一次赴青海参加野外科考项目,才发现,在这些地方的“探险”超乎我的想象。
2010年夏,青海省第二大湖——哈拉湖的湖面上,湖水平静得像一百匹平铺的丝绸,湖中心正有一艘小小的黑色橡皮艇漂浮着,背后拖着沉重的地球物理探测设备。
“怕是下午又要受罪了,”我一边控制着引擎一边嘀咕着。避免晕船最好的方法就是不能盯着一个物体,特别是电脑屏幕,为此我宁愿开船,眺望远方。我的导师张教授目不转睛地盯着屏幕,并没有搭理我。
空中飘过一大片灰云,天空瞬间昏暗了,张老师盯着屏幕的眼睛瞟了下湖面,“你看,湖面的浪涌起后破裂,至少是三级浪、四级风。”
浪越起越大,天地间黑乎乎一片,船尾拖着的设备严重影响了船的速度和稳定,好几次船都没能冲上浪头,向后滑去,碰上引擎的阻力,左摇右晃。“完蛋了,马达坏了,船要翻了,张老师,我们一人抱个浮筒,风浪肯定能把我们推到对岸。”我红着眼急切地说。
张教授看都没看我,紧了紧绳子,给备用油桶里倒了些机油,一使劲,拉动了马达。“好好开船!”
我努力驾驶着橡皮艇,不知又过了多久,眼看就要到岸边,归心似箭的我想着沿平行岸线抄个近路。“当心向岸流!”张教授刚吼完,几个大浪就把船托上了湖岸,螺旋桨的叶片打在沙石上,发出刺耳的声音。
我迈着灌满水的雨靴,大口呼吸着高原吝啬的氧气,拖着已经一个多月没洗澡的身体,脑袋里嗡嗡闪过见到的狐狸、狼,拼着命地往前奔,眼睛一黑倒在了营地前。
这次青海“探险”之旅超乎我之前对科考的想象,也打破了我对科学家的固有印象——原来科学家除了穿着大褂在实验室研究外,还有可能身披装备,一身狼狈地倒在帐篷前。
晚上,我向裹着毯子烤火的张老师道了歉。“没事,现在你知道向岸流的威力了吧。”他笑了笑,嘬了一口热茶。我掀开门帘走出帐篷,抬眼望见了满天的繁星、璀璨的银河,好亮好亮。
从那次高原之旅开始,我的科考足迹逐渐遍布世界各处:最高到达过青藏高原无人区,最远则是乘着雪龙号多次涉足北极,也曾在东海、黄海随着风浪颠簸……这些野外考察都有一个共同目的:寻找记录,回到过去。
回忆是记录,文字是记录,我们去青藏高原、北极和海洋采集的沉积物也是记录。沉积物连续却又不重复地降落在海底、湖底,记录了地球某个时间段环境和气候的特征。利用这些记录,我们可以大致准确地还原几万年来的环境。
多少生命物种,多少人类文明,在剧烈的无规律气候波动中,抵抗,迁徙,濒死,最后支撑不住走向灭亡。只有还原和研究历史,才能对当下的人类活动起预警作用,才能更好地在未来的不确定气候中找到最好的应对方案。
所以,“过去是打开未来的钥匙”这话一点也没错,而我们就是寻找钥匙的探秘者。
实验:一个科研人员的自我修养
随着时代发展,大部分的科研所、高校对科研人员的专业要求越来越高,招聘也基本以博士起步。坚定了科研初心的我,在2012年踏上了去德国波茨坦大学攻读古气候学博士学位的旅程。
早上7点起床,啃上几口三明治后,我就飞奔着赶往实验室,准备投入一天的实验工作。德国是个特别注重秩序的国家,重要仪器必须提前预约,按时使用。一旦下班时间到,你必须停止实验操作,并将仪器恢复至使用前的状态。无奈的我只得尽量压缩吃饭的时间,抓紧使用仪器的每分每秒,才能赶上导师要求的进度。
白天的实验工作结束后,我还得回家将白天所做实验的数据进行录入、整理和分析,不断进行模型计算,提取科学问题……科研永无止境,对科学问题的探究也永无止境,科研人就像一台永动机,几乎24小时无休止地思考和工作。
这是我在德国读博期间一天的生活日常,而我博士毕业后进入海洋二所的科研工作也依旧如此——成就一项出色的科研成果除了需前面所述的野外科考任务外,更多的工作时间还是要回归于实验。
到手的样品常常有上百份,為了严格控制误差,保证每一次实验的专业性和相似性,做实验的必须是同一个人,连实验溶剂等变量也得确保一致。有时候手一抖,就可能造成实验数据的误差,只得回到原点,重新开始。为了得到一组数据,同一个实验步骤我可能要重复做数百次。
除了控制变量,样品的提取也是很重要的一个环节。样品不能多不能少,而且还得均匀地代表整个环境,一旦样品选取不准确,就容易出现异常值,导致实验整体失败。
实验可能会失败,即使成功,结果也可能和预期的完全不一样。我曾想通过对北太平洋的沉积物研究,寻找东海被西风带到北太平洋的沉积物证据。千辛万苦完成实验后,才发现数据的曲线和预想的完全不一样,该重合的地方没重合,该波动的地方却是缓和的平线。整个数据的变化曲线杂乱无章,且毫无科研价值。我欲哭无泪——这一年来的科研心血也完全白费了。
面对失败,我也只能耸耸肩,硬着头皮继续下一个科学问题。科研本就是一项随时面对失败的事业,对此我早已习惯。很幸运的是,在之后的实验中我成功地在白令海追踪到了一个小冰川融化入海的证据,这足以说明气候事件发生后,在传递的过程中,会对局地区域环境造成影响,导致气候不同步性,和我之前的设想不谋而合。 紧接着是数据分析、建立模型、研究总结、英文论文写作和不断地投稿……到文章发表这一步,才算是完整地走完了整个的科学研究历程。看一眼日历,距离野外考察已经过去两年。
身边常有人问我:为什么一直坚持这份看似乏味又重复的科研工作呢?
我的回答是:寻找人类认知的突破点。如果人类的认知是一个圈,那么科研就是不断地尝试戳破这个圈,让大家从这个突破口看到更遥远的世界。没有人知道下一个突破口在哪里,我们的工作就是以兴趣为导向,去研究人类面临的问题,寻找突破口。
我在工作间隙抬头时,刚好能瞥见陈列柜里新进的样品,疲惫中仿佛又被注入了力量——毕竟还有那么多未解的科学问题等着我解答呢!打个哈欠,伸伸懒腰,抖擞精神,作为地球探秘人的我已准备好投入下一个科研循环!
专业面对面
海洋科学
深海生物、厄尔尼诺、近海赤潮……无边无际的海洋藏着无数神奇的秘密。你是否对它们充满好奇,向往着成为这些秘密的解答者?想要对海洋的奥秘一探究竟的你,也许海洋科学就是你要PICK的那一个专业。
老师说
Q1:海洋科学专业有哪些具体的专业方向?
张永战:包括海洋气象学、物理海洋学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学等方向。各高校都有自己的特色和较为擅长的专业方向,比如南京大学的海洋地质学,中国海洋大学的物理海洋学,厦门大学的海洋生物学等。
Q2:学生毕业后,可以去哪些单位从事哪些类型的工作呢?
张永战:海洋科学是典型的基础科学,如果要从事相关的科研工作,肯定是需要继续攻读硕士、博士学位的。如果大学毕业后想从事涉海工作,可以去海洋调查部门以及高校研究所的实验员岗位,也可以去涉海政府机关事业单位工作。
學长学姐说
Q1:海洋科学专业的学生一般要学习哪些课程?
王 黎:海洋科学是交叉学科,不仅要学习海洋科学的专业课程,还要学习数理化基础课程。基础课程有大学数学及概率论、大学物理及物理实验、大学化学和化学实验、大学生物等。海洋科学的专业课程有海洋科学导论、海洋化学、海洋生物、海洋工程、物理海洋学、海洋地质等。还要学习各种交叉学科的基础课,例如大气科学、环境科学、自然地理、人文地理,等等。
Q2:你觉得专业课程中最难的是哪一门?
王 黎:比较难的专业课可能是物理海洋学和海洋生物学。物理海洋学有很多公式和方程,但是在学习了大学物理和流体力学之后,就变得小菜一碟了。而海洋生物中生物的分类和特性尤其难记,只能发挥自己的吃货本性了。
Q3:想了解海洋科学相关知识信息,可以关注哪些书籍、网站或者公众号?
王 黎:推荐许靖华的海洋科普读物《古海荒漠》。另外,有个公众号叫“海洋知圈”,大家如果对海洋知识感兴趣,也可以关注它。