作者:孟凌霄 田瑞颖 来源:科学网微信公众号 发布时间:2023/5/8 20:25:24
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博士期间“零发表”,90后女孩一作兼通讯发Nature!

 

一位几乎“零发表”的博士生,竟在毕业论文答辩时,与意见相左的“大牛”外审“吵”了整整3个小时。

3年后,这位敢于挑战权威的“90后”女孩以通讯作者、第一作者身份,将毕业论文其中一项成果送上Nature。这项研究揭示了惰性气体迁移的数值模型,有望发现隐藏的氦气富矿,并避免全球氦气危机。

在接受《中国科学报》采访时,已在牛津大学地球科学领域做博士后的程安然坦言,就文章数量而言,自己属于“低产”的科研工作者,但过硬的研究质量给了她挑战权威的底气。

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程安然(受访者供图,下同)

发Nature就像“怀哪吒”

氦,位于元素周期表上第二位。它是一种重要的战略性稀有气体资源,在医疗科研、航天军工、半导体等尖端产业都有着无可替代的用途。

尽管氦是宇宙中储量第二丰富的元素,但是地球上的含量极少。不少科研机构都曾因缺乏氦气储备,不得不中断研究。有专家预言,这一“气体黄金”的世界储备将在20年内耗尽。

程安然想做的,就是找到潜在的氦气富矿。氦气和《哈利波特》中的“金色飞贼”一样轻盈、行动敏捷,一不留神就从地下岩层逃逸到太空,只有在极少数情况下,高浓度氦气才会在地下岩层中自然集聚。

“想象一下,地下有层层叠叠的岩石,就像不同种类的蛋糕”,程安然打了个比方,戚风蛋糕疏松多孔,氦气在这样的岩石中穿越得很快;布朗尼蛋糕绵密扎实,氦气在这样的岩石中只能慢慢上升。质地最紧密的是翻糖蛋糕,这样的岩石相当于“密封层”,可以很大程度上阻隔氦气的逃逸。

如果有一种特定的地质结构,不仅能阻隔氦气的流动,同时还能满足氦气累积的时间尺度,也许可以解释氦气富矿的存在,也能为寻找新的氦气田指明方向。

程安然和她的团队通过研究氦气、氮气的分布规律,尝试总结惰性气体迁移的模型,并进一步预测潜在氦气田的位置。目前,这一模型已经运用于北美威利斯顿盆地,并成功预测了氦气富矿的氦氮比例。

“吭哧吭哧,像怀胎哪吒一样,我的Nature paper终于发表了!”论文发表后,程安然在朋友圈写道。

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程安然(左二)与同事在牛津实验室分析数据

“零发表”到一作兼通讯

“博士期间,我一篇一作的文章都没有发表。”程安然调侃道,某种程度上,自己算得上“零发表选手”。她介绍,在英国读博没有论文发表的硬性要求,只要毕业论文的研究质量过硬,就能顺利毕业。

但这并不意味着程安然缺乏科研训练,相反,在博士毕业前夕,她的氦气模型研究已较为成熟。在程安然看来,与其为了追求数量贸然发表,不如耐心打磨毕业论文,与更好的成果顶峰相见。

当时,程安然的导师、牛津大学地球化学系主任兼地球科学系主任Chris Ballentine也常对她说:“只要有扎实的研究,发表只是时间问题。”

有趣的是,Chris不仅毫不担心程安然的毕业,反而在博士论文答辩环节,为她主动设置了一个不小的“障碍”,特别邀请了自己的老朋友——与程安然同一研究领域,但学术观点相反的著名教授作程安然的答辩外审专家。

在Chris看来,如果能条理清晰地说服学术观点不同的外审专家,并在他的帮助下完善论文,才能说明这是一个好的研究,博士学位才算是实至名归。

果不其然,400多页的论文,程安然与这位外审专家“吵”了整整3个小时,而一旁的内审专家则忙着“劝架”。讨论到慷慨激昂处,程安然早已忘了这是她博士毕业论文的答辩现场,只沉浸在和顶尖学者交锋的享受中。

一场答辩下来,原本学术观点相反的两位科学家,居然生出了惺惺相惜之感。

正是高质量的辩论和严格的修改,让程安然的博士毕业论文愈发完善和严谨,这也为后续研究在Nature上顺利发表起到了重要作用。

在这篇只有4个署名的论文中,程安然不仅名列第一作者,同时也担任通讯作者。

她坦言,大部分功劳应归功于团队的每一位成员,尤其是Chris。作为自己博士阶段的导师,以及实验室的“老板”,他公平地肯定了每一位作者在研究中的贡献。在这样的氛围里,博士毕业后的程安然留在了实验室,继续做惰性气体迁移的研究。

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程安然(左)和导师Chris Ballentine(右)

3次休假,差点耽误发表

论文见刊后,程安然回忆起审稿过程,不禁感叹“顺得有点不敢相信”。

两位审稿人以及编辑第一次反馈时,都给出基本通过的观点。其中一位审稿人还郑重写道:“这是一个全新的模型,不仅为基础科学问题提供了新的思路,也对资源开发有着重要意义,我认为这篇文章符合Nature的发表要求。”

不过,这一看似顺利的发表,却险些被3次休假耽搁。

去年4月,程安然团队向Nature编辑部递交了稿件。焦急等待了一个月,却迟迟没有任何反馈。

Chris“有点坐不住了”,便给Nature编辑部写了封邮件,打探审稿进度。“编辑正在休假,稿件还没开始看。”看到对方的回复,他们悬着的心放了下来,但也有些忍俊不禁。

之后一轮又一轮的审稿阶段,休假导致的“邮件乌龙”又来了两次,不同的是,这两次“乌龙”的“制造者”是他们自己。

在审稿间隙,Chris和程安然都休了一个小假,而两人都不约而同地在休假期间进入了“免打扰”模式,直到返工第一天,才发现邮箱里躺着的审稿意见。

虽然在稀有气体研究的小众领域,鲜有论文抢发的风险。但没有3次休假的小插曲,论文是否会更快过审?

“我也三年没休过假了,好不容易休息一次,为什么要查邮件呢?”程安然笑着反问。

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程安然(右二)与牛津大学埃克塞特学院地球科学教师

休假不看邮件的底气,来自宽松自由,互相尊重的实验室氛围。

程安然博士阶段是双导师制,两位导师也都是本次Nature论文的作者。在她看来,两位导师都属于“只卷自己,不卷别人”的典型。

Chris以严于律己、宽以待人著称。只要学生在休假,即使有十万火急的返稿要求,也会尊重学生“休假不看邮件”的习惯,不仅不会电话催促,还会主动向Nature编辑部争取时间。但哪怕是学生在周末深夜给他发邮件,依然能收获“秒回”。

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2019年圣诞,程安然(右四)所在牛津稀有气体研究室聚餐

程安然的另一位导师是多伦多大学地球环境系教授Barbara Sherwood Lollar。每次和程安然邮件沟通,Barbara都考虑到伦敦与安大略省5个小时的时差,总是在回信结尾附上一句:“我们可能处在不同的时区,我的工作时间不代表你的工作时间。如果你在工作时间以外收到我的邮件,不需要立即回信。”

在这种氛围下,程安然得以真正实现生活和工作的平衡。

“只要有好选题,我会一直留在科研界!”

在国外同事眼中,程安然身上有“中国人特有的勤奋”。

研究最忙的那段时间,实验室几乎成了她的半个家。一忙起来,就顾不上吃饭;熬夜做实验时,她就在厕所改装的小隔间里睡一夜;周末空无一人的实验室,总是她在错峰使用的“乐园”;她也曾连续几周“蹲实验室”到深夜,凌晨一两点出实验室时,抬头已是满天星斗。

但走出实验室,程安然与其他90后的活泼风趣并无两样。

她在牛津最热闹的街头演奏古筝,引来很多外国人驻足聆听;她带着自己设计的“鞋盒子”质谱仪,在英国的校园、博物馆做免费科普。她还为国内的初高中学生们,搭建了和牛津、剑桥学者线上讨论的平台。认识程安然的朋友们都说,她永远在“捣鼓新玩意儿”。

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程安然在牛津组织面向外国友人的中国文艺汇演

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程安然向小朋友们介绍古筝

“在牛津做博后三年,下一步有什么计划?”

听到这个问题时,程安然迟疑了一下,才缓缓地说:“未来可能会做什么,我不确定,但我确定的是,我会不停地找寻富有创造性和挑战性的工作。”

在程安然身边,有不少科研工作者因为现实考量、科研压力等原因离开科研界。

牛津做博后的工资并不高,其中一多半都得付房租,但她却笑着说:“和有机会推动人类认知边界相比,眼前的数字又算得了什么呢?”

对于做科研,程安然的固执在于一定要做“一个好题目”。如果只是把开发的模型套用在别的系统上,换一个盆地、换一个油田,也许能源源不断地“生产”论文,但这并非她的初衷。

“我们实验室有一条不成文的规定,发文章绝不能是重复性劳动,一定要发现新的模型、新的解释,做有开创性意义的研究。”程安然说,“只要能找到好的选题,我就会一直留在科研界!”

相关论文信息:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05659-0

 
 
 
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