秦禮萍

王一葦

秦禮萍中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師

在地學(xué)領(lǐng)域，秦禮萍是少數(shù)做到頂尖的女性科學(xué)家。她曾獲得2014年歐洲地球化學(xué)學(xué)會豪特曼斯獎（Houtermans Award），成為獲得該獎的第一位中國科學(xué)家。去年又獲得國內(nèi)支持青年科學(xué)家的科學(xué)探索獎。

無論是讀博時研究太陽系演化的秘密，還是獨立后探索“生命從哪里來的”，秦禮萍的科研歷程可以概括為兩點：專注于感興趣的問題;研究要有方向和目標，任何一個實驗、一個指標都有其目的。

2005年的一個夜晚，27歲的秦禮萍獨自待在芝加哥大學(xué)地球物理系的實驗室。四周靜悄悄，只有質(zhì)譜儀偶爾發(fā)出的蜂鳴聲。她已經(jīng)熬了幾個大夜。這幾天的夜晚，每隔兩個小時，她都要起身監(jiān)測一次質(zhì)譜儀，測量樣品。機器一開動，進入穩(wěn)定狀態(tài)就不能停，要趁著狀態(tài)好，把所有樣品都做完。

秦禮萍快速掃過一行行機器得出的數(shù)據(jù)，臉上再次浮起疑惑。幾個月了，樣品的同位素比值仍然達不到穩(wěn)定值，她搞不明白哪里出了問題。

實驗要順利完成，她首先得確保取得的樣品中同位素比值精度控制在0.01‰之內(nèi)。然而，這個年代的質(zhì)譜儀測量并不那么精確，數(shù)據(jù)經(jīng)常“飄”。影響同位素比值測試結(jié)果的因素多種多樣，秦禮萍排除了一個又一個因素，卻還是找不到答案。

她去問博士生導(dǎo)師。但導(dǎo)師什么都沒說，扔下一句 “I don’t know more than you（我知道的不比你多）”，讓她回去繼續(xù)做實驗。

秦禮萍感到前所未有的焦慮。這是她來美讀博的第四年，可距離研究出成果好像還隔著十萬八千里。

她面前，曾經(jīng)有過一條更好走的路。她有5年時間跟著另外一位導(dǎo)師研究地球上的巖石，探索如何通過夏威夷火山熔巖的鐵錳元素比值解析地球地幔的構(gòu)造，論文完成的很順利。第三年，導(dǎo)師要去另一所學(xué)校，走的時候建議她，憑著現(xiàn)有成果，已經(jīng)可以畢業(yè)。4年就畢業(yè)，這對于博士而言幾乎是夢寐以求的。但是，思慮再三，她決定拒絕這個誘人的提議，加入系里另一位教授 Nicholas Douphas 的團隊，從頭開始。

在新導(dǎo)師給的5個博士論文課題里，秦禮萍一眼挑中了鐵隕石中的鎢同位素研究。

“做科研，你肯定要去做最前沿的?！?005年，地球上只有不多的幾個實驗室有條件做隕石中鎢同位素的研究，芝加哥大學(xué)是其中一個。作為宇宙化學(xué)研究的熱地，學(xué)校配備的超潔凈實驗室是實驗的必備條件，而常常舉辦的seminar更是給了秦禮萍了解前沿進展的好機會。

當(dāng)然，這絕不是個十拿九穩(wěn)的項目，一不小心，也許連畢業(yè)都會成問題。她取隕石樣品研成粉末，配制溶液，經(jīng)裝滿樹脂的離子交換柱過濾，提純所需的元素，測量、比較其同位素組成的差異，以計算隕石的年齡。一天天，反反復(fù)復(fù)。

“我的經(jīng)驗就是沒有什么問題是解決不了的?！庇洸坏梅治鲞^多少份樣品后，魔法消失了?！拔野l(fā)現(xiàn)規(guī)律了，跟別的因素都沒關(guān)系，就跟標樣和樣品的濃度匹配有關(guān)系?！鼻囟Y萍的研究提出了一種準確測量鐵隕石中鎢同位素含量的方法，并由此推斷，組成這些鐵隕石的原材料，即太陽系中的初代小行星，其誕生時間約為太陽系誕生后幾百萬年之內(nèi)，比此前科學(xué)家們推測的要早很多。

此前，人們認為曾經(jīng)熔融而核幔分離的小行星，誕生時間比未熔融過的小行星晚。而秦禮萍的研究證明，這些小行星實際上形成得更早，而正是由于其處于太陽系形成早期，滅絕核素豐度高，衰變的時候產(chǎn)生了大量熱量，才有了熔融的過程。

論文分別于2007年和2008年發(fā)表在分析化學(xué)的頂刊 “Analytical Chemistry ”和固體地球科學(xué)的頂刊“Earth and Planetary Science Letters”上，引起業(yè)內(nèi)轟動。2014年《自然》雜志對秦禮萍的專訪，將這項研究稱為她科研生涯的 “轉(zhuǎn)折點”。

2008年，秦禮萍從眾多申請者中脫穎而出，進入天體化學(xué)領(lǐng)域頂尖的卡耐基研究院做博士后。

其間，她確立了學(xué)界關(guān)于錳鉻同位素定年體系的研究標準?！般t的性質(zhì)，我現(xiàn)在基本上摸透了。”

在她看來，做研究，需要以目標為導(dǎo)向，而非為了發(fā)展技術(shù)而研究技術(shù)?！斑€是要先有科學(xué)問題，才去找適合的工具?！?她說。

也因此，在勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）讀第二個博士后、選擇研究方向時，她不顧博士生導(dǎo)師 “你這相當(dāng)于是自殺”的反對，選擇了研究表生過程，即發(fā)生在地球表面的地質(zhì)過程。

在不同演化階段， 地球表生地質(zhì)作用表現(xiàn)出不同的特征和狀況， 能顯示地球大氣圈、水圈化學(xué)變化對其的控制作用。因此，研究這個過程有助于了解地球大氣圈、水圈的形成，并以此探索地球乃至太陽系早期的演化歷史。

盡管這與秦禮萍曾經(jīng)研究的地球深部地質(zhì)過程迥異，相當(dāng)于從頭開始，但她認為再難也值得做。

在地學(xué)領(lǐng)域這個男女性別比例極不均衡的學(xué)科，秦禮萍是少數(shù)做到頂尖的女性。

去年，秦禮萍申請到了“嫦娥五號”的月壤樣品，通過金屬同位素研究其演化過程;而最近，她和合作者一起把一個微型的行星形成模型送上了中國的空間站，計劃在空間站的微引力環(huán)境下探索初代行星形成的過程。這將是空間站中第一次進行這樣的實驗。

“一些可以發(fā)很多文章但她覺得意義不夠大的課題，她不會給我們做，除非是某個學(xué)生著急畢業(yè)?！?秦禮萍的博士生、研究環(huán)境地球化學(xué)的方子遙說。

他說，導(dǎo)師要求他們，一是要專注于感興趣的研究內(nèi)容;二是要有目的性，要明白做任何一個實驗、測任何一個指標的目的是什么，是否能真正“照看到自己的研究方向”。

這些不同的研究匯聚在一起，指向她眼下最感興趣的一個宏大的科學(xué)目標：生命從哪里來？

研究太陽系和地球的起源，最終是為了探索生命的來源。秦禮萍希望，通過對隕石和地層的同位素研究，找到一些更早的生命存在的跡象。

◎ 來源|科技學(xué)術(shù)派