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一个剑桥大一女生的科研手记:何谓星辰,何谓大海

兔子 视角研究生 2022-09-21
作者:兔子
转载:无隅、理想国教育
【一】

“我真希望我的博士学位是在剑桥拿到的。”

老板说这句话的时候,我们正站在四楼实验室里,北纬五十度的天光打在窗外一片斜屋顶上。实验室的窗户毫无保留地对夕阳西沉的天空大开着,挂在墙上的地图色彩斑斓地流动了起来:北大西洋一片冷静的蓝色海域,汇入了南冰洋橙黄色的急流后,终于在太平洋燃烧出了火红的高潮。旁边挂着另一幅洋流图,颜色却完全相反;太平洋是深沉的蓝绿色,而北大西洋热烈的红色像跳跃的火舌,随时都能把整个欧洲西海岸和北美东海岸点燃。

剑桥这座城市可以满足你所有关于中世纪的奇瑰想象;而夜幕落下前这一段短暂的黄昏,是交响乐章第一小提琴手华彩的引子,印象派画家点亮星空的鲜黄色颜料。除了大学下属的十二座博物馆之外,剑桥本身就是一座巨大的博物馆;不同的是没有玻璃展柜和红色的警戒线,也没有四处游荡的管理员阻止你把脸贴在橱窗上。作为参观者,你反而要随时提防撞进水晶球和时间包裹的历史中去。有一次,我和从伦敦来的同学走过圣约翰学院的叹息桥,暗黄的灯光悬浮在夜色中,对面忽然飘来两位拖曳着长袍的院士。晚风拂过他们黑色的袍角,我的同学直接怔在了那里,一句话也讲不出来。

然而都铎玫瑰装饰的窗下多半是凌乱的电脑桌和一路堆到门口的文件纸,桌前坐着的早已由端着茶杯的绅士贵妇变成了深夜跑程序的码农。时代的车轮毫不留情地把岁月斫成粉末,昔日手持希腊文经卷高谈阔论的学生,也要钻进实验室去满身尘土地操纵机器,不变的却是这所大学这座城市对数学与科学一种近乎狂热的偏执,对理性主义死心塌地的宗教式的信仰。我还记得前些天我在外兼职导游,告诉队里一个一心想来读建筑系的西班牙女孩,剑桥的建筑系预修科目并不是美术、而是物理和数学时,她几乎要崩溃的表情;何止建筑系如此,除去正统的理工学科,像经济学、心理学、人文地理之类,任何一个与运算、实验、模型沾点边的科目,学生都要接受科学思维的训练和数学无情的碾压。总而言之,诗人的浪漫和科学家的理性以奇妙的形式和谐共存着。

我想老板希望获得剑桥的博士学位,不仅仅是因为那身只有博士才有资格穿的红色长袍。一般我带游客走到我认为最该重点介绍的地方——参议院(Senate House)——的门口时,我刚在旧卡文迪许实验室讲了一长串科学理论。除了专业人士之外,大部分人还是似懂非懂;再经过科学家人名轰炸和蚱蜢钟复杂的机械原理,所有人都需要一点互动来保持兴奋。


这时,我不紧不慢地伸出一只手:“我们模拟一下毕业典礼。”我说,“假装我是学院的高级讲师(praelector),你们是即将毕业的学生。现在,我伸出四个手指,你们四个学生过来,每人握住我的一个手指。”

“然后,我要念一段没人能听懂的拉丁文。”

“接下来你要走向坐在礼堂正中的校长(Vice Chancellor);假装我是校长,你们要跪在我面前……”

“伸出双手,就这样”

“校长会这样握住你们的双手,然后再念一段没人能听懂的拉丁文……”

“……你要起身表示感谢,”

“然后你就毕业了。”

“这就结束了?”游客们一脸惊讶。

即便是我也还需要至少两年才能等到毕业典礼这一天;虽然作为学生,每天像穿梭在《雅典学院》中一样,也是浸润了一身书卷的清香,我想不到那天很难设身处地理解这一跪的分量吧。这一跪,跪的不是世俗、不是权柄,不是浮名浊利,而是对知识的无限敬畏,是把生命交付给真理的庄严承诺。


老板是美国人,本科毕业于哥伦比亚大学(Columbia University),在密歇根大学(University of Michigan)获得博士学位。他不止一次地透露过对我们这样的本科生的艳羡之情:“说起做研究,剑桥无疑是是一个更合适的地方。”他说,“我不清楚因果关系,到底是剑桥本身录取的人更倾向于学术化一点,还是剑桥自带的气氛感染了所有的成员;可能双向的都有吧。”

“这算不算是人们对于美国大学和英国大学的刻板印象(stereotype)呢?”

“说的没错,就是刻板印象。不过刻板印象一般都是真的。”老板哈哈一笑,“能形成这种印象,说明这种区别已经明显到深入人心。作为一个亲身经历过两种环境的人,至少我的体验能向我证明它的正确性。”老板向窗外望了一眼,“不能说谁对谁错,是文化使然吧,有些人就是更倾向于职业化、商业化;然而我是偏向学术型的。真希望我能在本科阶段就在剑桥读书,在那个年龄就能多认识你们这样满怀科研热情的人。”


六月的小镇除了满城的浓翠和似锦的繁花,还有考试结束的疯狂。学生们都松了一口气:“总算考完试能休息了”;教授们也都松了一口气:“总算考完试能搞研究了”。老板说,剑桥短暂而高强度的学期安排是有意为之,因为几乎所有的教授都要亲自参与本科生的教学工作,没有长假期就根本没有时间做自己的课题。我一边在心里默默吐槽学期内紧张到几乎要出人命的快节奏,一边又只能无奈地接受现实,毕竟这似乎是调和高质量的教学和世界前沿的研究的唯一方法了。①

说这些的时候老板正开着车带我去英国南极调查局(British Antarctic Survey)领取样品。从开始做课题到现在,我一直有种受宠若惊的不真实感:从办公室到实验室,从底楼的离心机、电子显微镜到顶楼的超净工作台,老板带着我一路从理论知识讲到实验操作,并把整个实验过程给我从头到尾亲自演示了一遍。我听过很多博士生直到获得学位却见都没见过导师几面的故事,而我只是个除了热情和兴趣之外什么都不懂的大一本科生。

老板也并非什么都会,有些基本的操作技术员和博士生比他更在行些。为了让我更直观地学习,老板总是不耻下问,向自己的博士生讨教怎么用虹吸水泵;看着看着,老板自己也跃跃欲试,几次演示之后就上手去操作了。一个四十多岁个子不高的中年大叔趴在实验台上全神贯注地看着他的博士生演示实验,这是一个莫名喜感的场景,我心里却一阵感动。

“在学院吃饭的时候,我可能坐在high table(专门给院士留的贵宾席)上,”他这么说,“然而有两个地方是人人平等的:一个是在野外,一个是在实验室。”在野外中午一起被晒,下雨了一起挨浇,老天从来不管你学袍上几道杠;在实验室里,尤其是超净实验室,钻进隔离服人人都是一块大白兔奶糖。

感谢某位不愿透露姓名的用绳命卖萌的学姐。

假如我一天十次听到有人在实验室外叫我名字,那么一次是技术员来检修仪器,两次是同一个实验室的博士生想借用物品,剩下的七次就是老板又两眼放光地带着大开脑洞的的新奇想法来找我讨论了。老板什么时间会进实验室完全取决于他什么时候开的脑洞,而科学家的脑洞和艺术家的灵感一样,任性而随机。“我想到一个测量XX的新方法,说不定能把精度提高一倍。”“我在想我们能不能顺便把XX的物理性质也测量一下,然后和前面XX的化学成分数据放在一起,很有可能就得到什么有意思的结论了呢。”“我刚才看地图又发现一个有意思的现象,你说把你的数据和XX的数据比较一下,能不能看出来两个地方洋流的时空关联呢……”

“……你看。”老板跟我一起趴在实验台跟前,盯着面前这管从南极远道而来的洋底沉积物在超声波中做布朗运动,“我们先测量一下沉积物的粒径分布,这是物理信号。

“然后再测量同位素,这是化学信号。

“我觉得磁信号也应该测一下。看看磁信号和沉积物年龄的关系应该非常有意思……说不定就和大西洋和东太平洋的数据对上了。

“其实我是想保留生物信号的,现在我们要把微生物化石都用酸碱洗掉太可惜了。下次,我们应该弄一批滤网来,这样就能留存下微生物化石做生物信号测量了。

“我叫你保留了沥出液对不对,这是因为化学沥出液跟孔隙水有很多相似之处,我们可以用沥出液模拟孔隙水环境。

“我还想测这个……测那个……把这些性质都测一遍……

“哎呀为什么科考船队只能带这么点儿样品回来!!”

“应该吐槽为什么假期只有三个月。”我接着又很快意识到自己刚才这句话一定拉了不明真相的群众满满的仇恨,“不行,假期再长学期就没了。我也想把这些玩意儿都测量一遍,应该吐槽为什么人生这么短。”

“我们的海洋就像一个巨大的传送系统。”老板还没有我高,平日里也是戴着一副金丝边框眼镜儒雅的学者风度;站在地图前面时却像换了一个人,目光如炬、神采飞扬,周身荡漾着一阵指点江山的强大气场:“你正在研究的南冰洋就是最活跃的传送带。”他的手指划过北冰洋的万顷碧波,划过南冰洋的一圈西风急流,停在了太平洋底的峰峦叠嶂中,“我们的工作其实就是福尔摩斯。自然是一个杰出的作家,她把所有的信息都用各种语言写成了记录,埋藏在这些令人惊叹的景观中。就像我们人类,有人用英文,有人用中文;自然给我们的线索,有些像磁针一样凝结在铁锰结壳中,有些以同位素的形式像指纹一样留在沉积物里,有些藏在微生物的体内。我们要做的,就是把这些自然的语言翻译成我们的语言。”

我望着地图上被数字和等密度线画满的海洋,在晚霞的余晖中火焰一样流动着色彩,那是一首波澜壮阔的诗。傍晚的剑桥一切都在悄然苏醒。圣玛丽大教堂的钟敲三下,晚钟是传递的烽火,很快所有学院的教堂都响起了古雅的钟声。划船人把锚远远抛进一片落日熔金中,夜攀者们窃窃私语着今晚的行动,不安分的工程系学生挤在酒吧里讨论今晚应该把汽车放在哪个屋顶上②,菲茨威廉博物馆中的骑士盔甲轻轻按了一下手中的长剑,老院长的女儿和她恋人的幽灵还在痴怨地飘在走廊中寻找对方③。也许现在还认为自己在这里读书是莫大的荣幸(大概这一辈子都会这么觉得),每次面对着调色板一样的天空我都有一种神奇的感觉。

少年,今天我们只谈理想。


【二】

1912年,英国极地探险家罗伯特·福尔肯·斯科特上校(Sir Robert Falcon Scott),在挪威探险家阿蒙森(Roald Amundsen)首次到达南极点仅一个月后,也到达了南极。飘扬在那里的挪威国旗早已把荣耀卷走,留下白茫茫的一片伤心之地;归途中,他的队伍遭遇了暴风雪。半年之后他们深埋在积雪中的遗体才被发现;雪橇上仍然满载着旅途中采集到的岩石样品。

不久之前我才发现剑桥大学的极地研究所和极地博物馆以这位我少年时代的英雄命名,而我又正在做南极海域的相关研究。得知这阴差阳错的缘分之后,我专程跑去极地研究所门口,对着斯科特上校的塑像深深鞠了一躬。在他的雕塑下用拉丁文刻着:“他寻溯那极寒之地的秘密,却窥见了上帝隐藏的面容。”(“Quaesivit arcana poli videt dei.”)

剑桥大学斯科特极地研究所(Scott Polar Research Institute)外的斯科特上校塑像。

不过,作为这场举世闻名的竞赛的胜利者,阿蒙森的大部分生平与成就却也被这光环盖住了。没有多少人了解他也是穿越加拿大北部群岛、连接太平洋和大西洋的西北航道的开辟者;更没有多少人知道他与斯科特分享了同样的命运。1928年,阿蒙森在自传出版仅一年后,前往北极营救自己遇险的朋友;后来他的朋友被找到,他却没有回来——他与十六年前自己的竞争者斯科特殊途同归,地球的南北两极成为了他们永远的归宿。

“人在幼时认清了他终生事业的趋向,是快乐的。”与斯科特同时代的、我最仰慕的探险家斯文·赫定(Sven Hedin)在他的自传《我的探险生涯》的开篇这样讲。不过当年的探险梦,与其说是建立在广阔的世界观之上的理想,不如说是少年时代血气方刚的冲动,是对于未知的一种浪漫的遐思。就像中国侠客的最后一剑、欧洲骑士神圣的决斗、日本武士生命尽头的樱花雨,探险家的牺牲在那时的我眼中是为理想而理想的殉道,我所向往的不过是飘渺光芒下一个斯科特和阿蒙森式的灿烈永恒。

1901年,瑞典探险家斯文·赫定在罗布泊测量水文数据。

现在,风起云涌的地理大发现时代早已成为历史,探索宇宙的征途褪去了个人英雄主义色彩,洋溢着先驱的锐意的“探险家”变成了严谨而务实的“科学工作者”。如同欧洲核子研究组织(CERN)发表一篇论文动辄几千名作者,一支浩浩荡荡的远洋科考船队也是人数众多、分工明确,甚至有点像军事化管理。或许正因如此,20世纪末,斯科特作为探险英雄与科考先驱的成就开始受到质疑,而与他同时期的另外一位探险家沙克尔顿(Ernest Shackleton),则因为他出色的团队管理能力和领袖才华而重新进入人们的视野。1915年,沙克尔顿的“坚毅”号(Endurance)探险船被浮冰困在南极海域,10个月后沉没。他和队员们爬上浮冰;5个月后浮冰碎裂。沙克尔顿当机立断,留其余的队员在一座荒岛上,亲自带领5名船员强渡1300公里,在风暴中登上了陆地,并翻山越岭找到了救援队、返回荒岛解救同伴,最终全队无一伤亡。后来,极地探险家、作家切利-杰拉德(Apsley Cherry-Garrard)这样评价道:“如果需要一场科学探险的领导,请斯科特来;假如想进行一次冬季旅行,威尔逊再合适不过;只想一门心思冲向南极点的话,去找阿蒙森;然而,要是我被困在冰洞里叫天天不应叫地地不灵,那就只能跪地祈求沙克尔顿了!”

我总和探险家有着难以置信的奇异缘分;我与这位沙克尔顿爵士的生日竟是同一天。不过,对我影响更大的或许是另外一位沙克尔顿:剑桥大学已故的尼古拉·沙克尔顿教授(Professor Nicholas Shackleton)。沙克尔顿教授在海洋学、气候学领域是伽利略和爱因斯坦式的人物,是现代地球科学当之无愧的先驱,同时也是一位音乐家:他对单簧管演奏和收藏有着很深的造诣。遗憾的是,2006年他68岁就英年早逝;九年之后,我工作在他奉献了毕生心血的戈德温实验室(Godwin Laboratory),只能凭着对周围其他科研工作者的认识想象大师的风采。

左:沙克尔顿教授于戈德温实验室。右:2010年英国为纪念沙克尔顿教授而发行的邮票,上半部分为沙克尔顿教授致力于研究的有孔虫(foraminifera);他首创了从有孔虫同位素中提取古气候信息的方法,开启了现代地球科学的新纪元。

“当下,个人对科学发展的影响越来越受到限制,”老板讲起他今年初随科考船航行去南极的经历时总是难以抑制言语间的激动,“我在科考船上对此有深切的体会。但是相比之下,我还是非常喜欢剑桥的地球科学系;与那些令人生畏的庞大科学院系不同,在这里,每位研究者都有相当的自由空间和独立性,可以专心致志于自己的领域,没有太多的干扰。

“你有一个想法,可以立即钻到实验室里去试。尤其是气候科学这个蓬勃发展的领域,新想法层出不穷;而且,你周围有这么多优秀的科研工作者、各自领域的专家,甚至学生……都是灵感的来源。”

“这就是为什么老板总是冒出些令人拍案叫绝的想法吧。”我暗想。

系里图书馆外有一幅世界地图。大二结束后的假期,每个学生都要在世界地图上自选地点,独立完成一次测绘工作。目前,红色的旗帜已经插遍了除南极洲之外的所有大陆。“可是中国这里还有着大片空白。”我盯着地图看时,满头银发的图书管理员正从图书馆里走出来,“你有没有兴趣在这里插一面红旗?中国有着数不清的世所罕见的的地质奇观。”“我非常向往那些荒无人烟的地方。”我对她说,“祁连山深处的咸水湖、北山腹地的黑戈壁、藏北大雪封住的垭口。然而这些地方真的很难到达,我若是这辈子能够去上一次,也是万分荣幸了。”

插满小旗的世界地图。2015年9月摄于剑桥地球科学系。

图书管理员和系里其他人一样善良而友好,经常在楼道口截住匆匆赶去实验室的我,“我们又买了一批书。”她说,“你大概会很喜欢其中的XX。有空来图书馆坐坐,我这里有上好的红茶。”她管理下的图书馆是我在整个大学里目前见到的唯一一个可以随便喝茶喝咖啡的图书馆。这让我想起实验考试时,我卡在了地图测绘题上,抬眼一看,监考员在每个考生的桌上放了两块糖果。糖果在舌尖上化掉时,手底下潇洒地画出一条稳稳当当的直线,那感觉简直爽到没话可说。

沙克尔顿教授已经去世,然而从今天的地球科学系的几位教授身上,也能窥见大师风范。现在的系主任是专攻地震学的地球物理学家杰克逊教授(Professor James Jackson),几个月前尼泊尔地震,他一天要被电视台采访十几回。他给大一学生讲过课:一节讲火山喷出岩的讲座上,杰克逊教授捧着一块布满孔隙、像面包屑一样疏松的白色流纹岩,掂了掂,举起流纹岩,就往自己锃亮的脑门上一拍……

整个讲堂被吓冻住了。

讲座结束后,我冲到讲台前,抓起那块“流纹岩”端详许久,发现是一块海绵。

流(hai)纹(mian)岩:怪我咯?

同样是他,在2004年印尼海啸之后,警告国际社会提防印尼某些地区再次发生大地震,结果2005、2006年,在他划定的范围内接连发生地震。之后,他穿梭往返于印尼与英国之间,又在2007年的一次学术会议上,再次警告该地区发生地震的可能性。会议刚刚结束,坐在后排的一个参会者举着手机颤抖着站起来:“就在你作报告的时候,”他说,“在你手指的那个地方,又地震了。”

即使像他这样日理万机,也会尽职尽责地投入本科生的教学工作中。每周,我们要参加好几节一对一或一对二的辅导课(supervision),辅导老师经常就是杰克逊教授这样的人物。考试前,虽然因为尼泊尔地震的事情忙得不可开交,教授还是主动提出要给我们额外加一节辅导课。“提前准备好问题,”他说,“把你们积攒了一学年的问题都问出来。”于是我费尽心机搜刮能想到的问题,密密麻麻写满了好几张纸;写完了就开始担心,一节一小时的课怎么能把这些问题都问完?没想到,辅导课的前半小时内我的所有问题就被解答完了,还翻出来我无数的知识漏洞。

“还有问题吗?”教授一脸轻松地坐在他办公室的大理石圆桌前。“这个……”我冒着冷汗奋笔疾书,恨不得把刚才谈话中的超大信息容量完全转移到纸上,却发现自己的记忆根本完成不了这个任务。我想说“没有问题了”,可是这场辅导下来我又可怕地意识到自己似乎什么都不懂。

去上辅导课之前准备好的问题笔记……的一小部分。30分钟被打回原形

那是今年五月,我还在万分纠结自己是要继续读物理,还是转去地球科学。剑桥的课程设置独特的地方在于,本科第一年,所有的理科学生都在“自然科学” (Natural Sciences)这个专业之下,可以选修任何一门科学,到了第二年之后再确定方向。跟家里通话讲我的想法,电话那边总在迟疑。

“他们一定是在脑补我挖煤的样子吧。”

“让他们来找我啊。”我的辅导老师本科毕业于哈佛大学(Harvard University),她不相信有人会持“女生不要读地球科学”这样的观点。

以我对父母的了解,性别应该不是问题,他们大概更担心的是地学作为研究性科学的前景,毕竟这一向是不被重视的学科、冷门中的冷门。高中唯一与地球科学沾点边的科目就是地理了,而国内奇葩的文理分科方式把自然地理学和人文地理学一起划给了文科,导致文科课程中横插进来一堆需要物理化学基础的知识,同时有着坚实的理科背景的学生在对世界的兴趣最强烈时却被挡在了这门学科之外。等到大学招生时,地球科学(包括地理学)又只招收理科生,到最后被坑得最惨的,还是这门学科本身。艰苦、漂泊、四海为家,不是上山敲矿石就是下井挖煤,这是大多数人的看法;地学在国内的高校一直处在尴尬的边缘地位、不受待见,连鄙视链里都排不上名次,被黑都轮不到;连业内人士都倾向于认为,地球科学的黄金时代已经过去。

“前景?”我在野外考察时向带队的老师提出了这个问题,她以难以置信的神情反问我。她的头衔是XX博士,已经白发苍苍,在野外却比我们跑的都快。那时我们正站在苏格兰海岸一片熔岩台地上,满天星斗灿烂,远远的银河垂泻进墨黑的大海之中。“向你的脚下看。地壳以下几千公里,我们完全理解了吗?再向你的头顶看,整个宇宙的浩大时空……我们都理解了吗?行星地质学也是地球科学的一个分支,夜空里有多少恒星多少行星?可我们连我们的太阳系,理解了吗?连我们自己这个星球都没有完全弄明白是怎么回事。就以我们面前这个海洋来说,它和大气层、生物圈之间有多少复杂的互动?我们模拟一个气候模型,都要修改多少次初始数据,还是得不出可靠的结论?今天我们踏在以百万年计的地层上,……百万年啊!人……人又算得了什么?你说地球科学的黄金时代已经过去,是不是站在人类的角度上,只着眼于我们需求的那一小部分资源、那一点可怜的发展空间?就算是功利一些,你真的百分之百确定,我们现在所见到的矿产是地球所含有的全部,我们所知道的足够支撑我们继续让文明永动机般地运转下去……你问我地球科学的前景?在我看来,地球科学的前景,往大里说所有科学的前景……都远远延伸出了我们的文明可以承载的范围。”三月的北方高地依然寒气砭骨,夜风像幽灵一样游荡在我们四周,暗沉沉的天空上繁星缀成了线。

苏格兰艾兰岛的星空,不是我拍的。

从苏格兰回到剑桥,我几乎找遍了物理系和地球科学系我认为可以问的人。作为地球物理学家,杰克逊教授大概是最适合的咨询对象。“地球物理这个方向,从物理背景上来的也有,从地球科学背景上来的也有。”他推着眼镜对我说,“这两种背景的人都能做得很出色。”

“哪一种更有优势呢?”我问。

教授意味深长地看了我一眼,“选你更喜欢的。”

选你更喜欢的。这段时间,我经常把自己关在地下10米的琴房里,趴在琴键上思考人生。我们的社会经历过热情似火的年代,整整一代人勃发着昂扬向上的青春气息;然后又走过了迷茫和低谷,在理想和现实的拉锯战中摇摇晃晃地前行。也许是物极必反,经历了太多的迷乱就总会有人站出来振臂高呼勿忘本心,重新找出积满灰尘的理想、擦得光芒四射、举过头顶让越来越多的人千呼百应;同样地,在这些理想主义者跳进一片现实的汪洋大海后,情怀又成了最廉价的东西,满怀期待仰望星空的目光总是被指点“你还是太年轻了”,任何的乐观都被贬斥为鸡汤。“选你喜欢的就好了啊”,真的要为情怀而情怀,要站个队要表明个立场,你理想一点就是空想家迟早要摔个粉身碎骨,你现实一点就是与世俗同流合污,哪有那么多理由?科研总归是个坑,做科研总归是搬砖,我早晚要往这个坑里跳;至于做哪个方向,只是搬花岗岩还是搬泥岩的问题,还纠结什么。我想,教授在讲这句话的时候,没有带进去那么多复杂的考量。这是真正的理想主义,不带任何的做作姿态。我为我仍能在世界的某个地方听到这样纯粹的话语感到无比幸运。

一个和弦拍下去,我想我做好了决定。跑出地下室,跑出学院,直接去了系里,进了二楼的地学博物馆,买下来了许多次拿起来又放下的矿物图鉴。“能不能给我一个手持放大镜。”我对博物馆的店员说,我这次确实知道我要用它很久了。

“你要4镑的那个塑料的……还是20镑的?”

“20镑的那个。”平生第一次这么不假思索地壕了一把。

【三】

近三百万年前的二叠纪,今天的英伦三岛从南极附近一路“北漂”而去,到达了赤道以北,却由于板块运动被锁在了盘古大陆(Pangea)中央。湿润而充满生机的原始森林被干旱的沙漠所取代,流水和风沙在地面上肆意蚀刻着岁月的痕迹。不知哪个风雨交加的夜晚,一道闪电从云层中直降而下,稳稳地击中了岸边的沙滩。中心温度瞬间达到了数万摄氏度,浑圆的石英砂在眩目的亮光中飞溅而起,电离出了一片火花;规整的晶格像积木一样轰然倾塌,被打散的原子电子惊慌失措地四处抱团。

数百万年后,我站在苏格兰的这片海岸上,不敢相信自己竟然在触摸一道凝固的远古闪电。我把这只闪电化石拍下来,给我的同学们看,说这是航拍的古火山口,他们信了。

闪电熔岩(fulgurite),又叫闪电化石。2015年3月摄于苏格兰艾兰岛。

一花一世界。没有比例尺的情况下,我给你一张照片,你能分清闪电化石和古火山口、小河汊里斑驳的流水痕迹和大江大河密密麻麻的网状水系吗?前者是相似体、后者是分形,自然界中遍地都是这样对数学理论的完美复版,我看着这些图形就一发不可收拾地想到太极两仪四象八卦,想到道生一、一生二、二生三、三生万物,活生生把科学家的脑洞开成了哲学家。这个时候,被我用“古火山口”骗了的同学像看神经病一样看着深陷脑洞不能自拔仰天大笑的我,大概科学工作者都该有些疯子般的真性情。

没有比例尺,这是一张航拍的河流呢,还是自家水池里留下的水痕呢?

“我去过世界上很多地方,这是我见到的在野外保存得最好的闪电熔岩。”带队的教授说。半个世纪以来剑桥地质系的大一学生都在这个岛屿上进行第一次野外考察,无数好奇的眼睛曾经盯着这块小小的闪电熔岩,无数的双手碰触过这块冻结在砂岩中的历史;两个世纪之前,被誉为“现代地质学之父”的詹姆斯·赫顿(James Hutton)也是通过对这个岛上花岗岩的观察,提出了现代地球科学的基本学说。从远在天边的前寒武纪(Pre-Cambrian)到最近的第四纪(Quaternary),这座小岛跟着不列颠群岛从南半球的南部漂到北半球的北部,前后五亿年纵横万余公里,泥盆纪的河流、石炭纪的雨林,二叠纪的燥热沙漠、白垩纪的温暖浅海,第三纪横流遍野的火山岩浆、第四纪铺天盖地的冰川积雪,全都在这条不过几十公里的海岸线上留下了印记。岩粒成分记载着山河变迁,天风海浪都凝结在了沉积物的形状里,生物化石刻录下来曾经的繁荣与萧条;我一路沿着海岸线走来,不如说是在时空的边界上行走,在自己生命难以想象的尺度上翻阅一篇自然写成的浩大史诗。

艾兰岛,依旧不是我拍的。

我的双眼所看到的,震撼过赫顿、震撼过斯科特和阿蒙森、震撼过斯文·赫定;这是一种怎样的力量,吸引着他们、吸引着古往今来的科学工作者不顾生死,前仆后继地追寻孤独。“‘自然引起崇高的观念,主要由于它的莽荒,它的最粗野无规则的杂乱和荒凉,只要它标志出体积的力量。’”至今对我影响最大的期刊《中国国家地理》的总主编单之蔷先生这样写道,“当大自然呈现出一种巨大、无限、黑暗、寂静、辽阔无垠等景象时,都会让我们的心头袭来一种可畏、战栗、渺小无助的感觉,这种感觉就是崇高这种美感产生的基础。”

面对自然,我们能做什么?除了保持谦卑。


每周五下午,地球科学系的所有教授和博士生们都会聚在一起,用英国人最常用的方式——喝酒,来庆祝一周辛苦工作的结束(虽然按照剑桥奇葩的传统,一周应当开始于周四结束于周三——别问我,我也不知道为什么)。正值暑假,本科生不在,整个系里都成了博士生的天堂,周五的这最后几个小时的疯狂几乎能把这座一百多年的维多利亚式建筑的屋顶掀翻。我跟老板躲在办公室里;“我们才不需要喝酒,”我这么调侃自己和老板,“盯着地图看着看着都能看醉了,还要酒做什么?”

老板过几天要飞回美国度假。“说不定,我的飞机能掠过格陵兰岛上空,”他说,“我可以好好的看一眼冰川,这可是我一直都在研究的冰川啊!我们一直通过洋流和沉积物间接感受着它的存在,却从来没有正眼看过它。”

“我还记得我第一次在飞机上看见冰川的场景,”我说,“那是新疆,天山顶的冰川,横亘在灰茫茫的山脊上,周围摊开了一片一片的洪积扇,色彩从里向外渐渐浓烈,在扇面的顶端裙摆一样倾泻出大片的绿洲。我当时就说不出话来了。

“从中国飞往英国时,我非常庆幸……我所走的是这样一条无与伦比的航线,横穿过亚欧大陆中央最壮观的风景。我认出了贝加尔湖和鄂毕河的轮廓,几乎是贴在舷窗上看地形从草原到沙漠再到草原,再到西欧的灯火阑珊……我对亚洲腹地人迹罕至的荒野有着异乎寻常的热情,除了在飞机上开上帝视角,我希望有一天能真的深入这些地方去……”

“遗憾的是这次回美国主要是飞过大西洋上空呢。”老板说。

“海洋上空也能看到有趣的东西,”我说,“我注意到过……海水中经常会出现深浅不一的条带。”

“那是海水的等密度线露出在海面的部分!”老板忽然激动了起来,“下学期你就会学到这些……刚好那几节是我的课!”

的确,从决定走科研这条道路以来,我看世界的角度都不一样了。单之蔷先生在另外一篇文章中写到过,“……审美的快感主要是由视觉带来的,而视觉不是简单地看,看是有思想的,是对世界的重新组织。从这个意义上说,科学家……应该比常人看到更多的美。”


“目前你的工作是在南冰洋海域。”老板的手指又放在了地图上,“我的几位博士生,研究的是这里,北大西洋,太平洋,和印度洋南部。更多的科考船至现在整装待发,大洋中的取样点越来越密集……说不定有一天,”他像乐队指挥一样潇洒地一挥手,仿佛要把整个世界收入掌心,“我们,或者是我们的继任者,可以在时间和空间两个方向上,完整地还原我们的地球的海洋和大气……”

老板讲这些时眼神中的光彩,我不知多少次看到过;上次,在他手下读博的一位学姐的测量数据出来了,跟趋势线出乎意料地吻合。当时,我还在实验室里,老板兴奋得像一个刚考满分的学生,像风一样冲了进来,我平生有幸第一次亲眼目睹了一个“Eureka moment”。④

“假如我能再读一个博士学位,我就去读行星科学。”老板说。联想到老板现在的研究方向是海洋,我似乎理解了“星辰大海”这四个字的非凡含义。

在老板手下读博的这位学姐,我在跟老板开始工作前就已经认识了,开始工作之后才惊讶地发现我们在一个组里。某个傍晚,在河边一家酒馆里,老板的另一位博士生拿到了学位,所有人也趁此机会把盏言欢。我当时也在,不过没有喝酒。“老板昨天跟我们表扬你了。”学姐告诉我。

“哦?”我不敢相信。剑桥一直流传着一个经典的笑话:一个学生对另一个学生说,“上次你因为自己的工作被表扬是什么时候?”这群从小学初中高中一路春风得意的学霸们一不小心天南海北跑到了一起,面对的是前所未有的高压力、高竞争,心理落差可想而知;要求越来越严格、期待越来越苛刻,一直以来习以为常的表扬成了奢侈品,“果然这才是真正的千锤百炼吗,”我们在学期的第五周压力爆表时不由得吐槽,“以前听所有人讲到了大学没人管你,全靠自觉……他们说的一定不是剑桥。”

“老板说他从你身上看到了他年轻时候的样子。”

年轻时候的样子……?“我看老板现在还是这个样子啊。”我说。其实我十分艳羡老板能够将他的学术热情一路保持到现在,已过不惑之年还保持着对世界最纯真的好奇心。相比之下,我作为一个本科生的科研热情,有多少是真正的信念,又有多少仅仅是少年意气,我不知道;未经磨砺的锋芒不是真正的锋芒。我尽量不再像从前一样,犯给自己过早下结论的错误,我现在也不能像那个高中时的自己,斩钉截铁地说“我一定不会从事科研之外的行业”,虽然我仍是很难想象自己会去做别的事情,以后的未知数太大,一切都不好说。

“对了,”学姐又提起来,“老板一直为他不能给你工资而感到很抱歉……”

“什么?!”老板对我简直是太好了。作为一个什么都不懂的大一学生,老板居然足够信任我到把一个独立的项目交给我放手去做,还一点院士的架子都没有、这么尽心尽责地亲自培训,我反而感到惭愧不已,哪里的本科生还会有这个待遇?这样的机会我求之不得,哪里还会去想着要工资?虽然为了维持生计,我又找了另外两份工作,每天从这个小城的一边跑到另一边疲于奔命,却从来对我现在已经拥有的、这所大学给予我的一切满怀感激。


前些天,老板在布拉格参加学术会议,晚上给我发来一封邮件。“我昨天去听了一场古典音乐会。”邮件中说,“简直太棒了……我们在布拉格最古老的教堂里,四面墙壁的回音效果把广板乐章的音效衬得美轮美奂,虽然这个效果在莫扎特的几首快板中打了折扣。

“乐声的高低起伏让我想起来我们的气候变化曲线,你想想看,尤其是冰川期-间冰期的循环,跟音乐的波形多像!谁说科学不能称之为艺术?”

谁说科学不是艺术?那幅挂在实验室窗前的洋流图,如果把海洋上所有的数字都对应成音符,那么洋流从南到北从北到南,不是在演奏一首乐曲?如果把所有的数字都转换成颜色——就像那幅地图所做的,那么洋流从东向西从西向东,不是在完成一部巨幅的画作?斜阳已落,圣玛丽教堂的钟声还荡漾着余音;划船人身手矫健地跳上岸边的酒馆,夜攀者们悄无声息地接近参议院背后的昏暗小巷;菲茨威廉博物馆画框中的女王沉沉睡去,老院长女儿的幽灵还在走廊里徘徊。原来这理性与感性的和谐统一才是世界本该有的面目,科学家和诗人的气质一直共同印在这所大学的灵魂里。



2015年9月22日于剑桥


注:

① “剑桥短暂而高强度的学期安排是有意为之,因为几乎所有的教授都要亲自参与本科生的教学工作,没有长假期就根本没有时间做自己的课题。”
剑桥的一个学期只有8周,一学年分为三个学期 (Michaelmas, Lent, Easter), 其中Easter的最后四周是考试。
Michaelmas和Lent之间的圣诞假期6周,Lent和Easter之间的复活节假期6周,暑假……三个月。
一年时间有半年都在放假。学的东西倒是不多,也就是别的学校的几倍吧……
(学费还这么贵)
②“夜攀者们窃窃私语着今晚的行动,不安分的工程系学生挤在酒吧里讨论今晚应该把汽车放在哪个屋顶上”
1958年,一群工程系的学生把一辆汽车半夜运上了参议院的楼顶。
半个世纪后他们才向公众出柜(划掉)承认当年的事情是他们干的。
当年,只有他们学院的院长知道这件事。院长做的决定是,连夜给这群学生送了一箱香槟。
③“老院长的女儿和她恋人的幽灵还在痴怨地飘在走廊中寻找对方”
发生在圣体学院(Corpus Christi College,又译作科帕斯·克里斯蒂学院)的事情。
剑桥还没有招收女生的时候,老院长的女儿是学院中唯一一位女性。
一个下午她和一位年轻学生喝下午茶的时候院长回来了,于是她把她的恋人藏进了衣柜。没想到院长把她带出去了几天,而衣柜无法从里面打开。
等她回来的时候,可想而知她的恋人已经死在了衣柜里,于是她跳下屋顶殉情了。
(学院有规定,谁在学院里讲这个故事就开除谁)
④ Eureka moment
裸奔运动的古老渊源,起因是阿基米德在洗澡的时候发现了浮力原理,连衣服都来不及穿就大喊着“Eureka”(我发现了)跑到了街上。
后来成为了科学家们取得新发现时的专用感叹词语以及科学家们都是神经病的最佳证据。

图源:

1. 剑桥大学三一巷(Trinity Lane)日落;来自剑桥大学官方Instagram
2. 毕业典礼上的红袍,来自剑桥大学官方Instagram,然而呆萌的摄影师并没有说这是谁,Google出来Trinity跟St Johns都说是他们的人
3. 毕业典礼
<http://www.simonward.com/cgi-bin/page.pl?friends/cambridge/downing,3>
4. 来自剑桥大学官方Instagram
5. 来自一位用绳命卖萌的学姐
6. 拼图,来自剑桥大学官方Instagram
7. 极地研究所外斯科特上校塑像,来自剑桥大学斯科特极地研究所官方网站
<http://www.infobritain.co.uk/Scott_Polar_Research_Institute.htm>
8. 斯文·赫定测量罗布泊水位,来自中国国家地理官方网站
<http://www.dili360.com/cng/article/p5350c3d6cbbfb72.htm>
9. 拼图,沙克尔顿教授,来自剑桥大学第四纪研究组官方网站
<http://www.quaternary.group.cam.ac.uk/history/directors/shackleton.html >
10. 世界地图,自己拍的
11. 你猜这是流纹岩还是海绵?猜对了给你链接
12. 自己的笔记,由于有Professor Jackson的夹批而被我一直供奉着
13. 艾兰岛的星空,来自私人博客
<https://weedonder.wordpress.com/2012/12/02/arran-astronomy/>
14. 古(闪)火(电)山(熔)口(岩),自己开(趴)着(在)直(石)升(头)机(上)拍的
15. 分形,来自
<https://pirates-forum.org/Thread-Life-the-Universe-and-Fractals>
16. 艾兰岛海岸,来自
<http://www.transientlight.co.uk/photo/arran-tecktonics/ >
17. 仰望星空, 来自
<http://bungalo.com/blog/stargazing-in-canada/ >
18. 新疆额尔齐斯河五彩滩,来自
<http://www.btrip.cn/GiraCommunity/LocationAction!specificScenery.action?sid=1897>
19. 一学年中最惨烈的场景:Mathmo(数学系的学(guai)霸(wu)们)毕业时满天扔成绩,来自维基百科
<https://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_Tripos>
20. 拼图,来自剑桥大学官方Instagram


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作者:兔子,转载:无隅、理想国教育。本文版权归属作者和原载媒体所有。



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