普通人的自然|实验室女孩:在太湖隐世小岛上做科研

王婷
2021-04-29 16:26
来源:澎湃新闻

根据联合国教科文组织统计,截至2019年,全球科研人员中女性占比不足30%。在中国,由于公众对女科学家的刻板印象,以及亲朋好友的压力,使年轻女孩们 “不敢” 轻易从事科研。同样,自然保护工作被认为强度大,天天跑野外,也不适合女性。

向慧萍和肖萌——两个90后女孩,是江苏太湖湿地生态系统国家定位观测研究站(以下简称“定位站”)的研究人员,她们想通过环境科学的实验研究为自然保护出一份力。

科研人员的自然观

初见向慧萍和肖萌时,她们身穿白大褂,托着采样瓶,将200ml液体缓慢倒入量筒,然后仔细观察水位刻度的变化,待稳定后,将液体沿着杯壁,倒进抽滤装置中。待液体经过玻璃纤维滤纸后,取出纸片烘干、称重,最终得到水里总悬浮颗粒物的数值。

慧萍和肖萌在实验室做水体总悬浮颗粒物的实验。本文图片除特殊标注外,均为作者拍摄

我问向慧萍,为什么对湿地的水质监测工作感兴趣?她说,“我的专业是做土壤分析。但在自然里,水土不分家,不是么?”。

她觉得,有了水体相关的经验和理论知识,再结合土壤研究的基础,可以做更多水-土界面的环境研究。比如,现在普遍存在的抗生素滥用问题,不仅让普通感染越来越难以治愈,还会污染环境。根据研究,中国2013年有超过5万吨抗生素被排放进水土环境中。自然中的部分细菌长期接触抗生素,易变成耐药性极强的超级细菌,对公共健康造成严重威胁。

向慧萍在为晚餐采摘院子里的野葱。她认为适当摄入野菜,保持肠道微生物菌群的多样性是保持身体健康的秘诀。

向慧萍对环境和自然保护的热爱,源于高中时看的纪录片《穹顶之下》。学习了环境科学的知识后,她学会用更理性的角度看待问题。她能够识别出,一些渲染环境问题的图片中,用冒着水汽的冷却塔暗指废气排气筒(烟囱)污染;也能分辨出,过度营销的纯净水广告塑造出水越“干净”对人体越好的误区。

全能型选手:跑野外,做实验

定位站位于苏州太湖中间的三山岛,以太湖流域多种类型的湿地作为观测对象,进行湿地气象、水质、土壤与沉积物和植物群落湿地生物等全方位科学研究。环境类科研,要求女孩们不仅要熟悉实验仪器操作,还要自己在野外采集环境样本。

在岛上住的第三天,我正好赶上她们的月度和季度实验采样,她们一共要在太湖上的8个点采集56瓶水样(包括:浮游动物、浮游植物、叶绿素)和8瓶底栖生物样本。人手紧缺的情况下,我有幸跟她们一起出航。

到达第一个样点后,她们从袋子里熟练地拿出瓶瓶罐罐和各种器材,开始分工。一个人站在船头用彼得森采泥器采集底泥里的螺贝,一个人趴在船中间,用多参数水质分析仪监测叶绿素和采集水样。就连开船师傅黄叔也在船尾放下赛氏盘,测起了水深和透明度。5米长的铁皮船上,每一处空间都被充分利用。 

向慧萍在船头采集底泥里的生物,肖萌采集湖水样本,船上放满了大大小小的仪器和采样瓶。

小小的铁皮船,在太湖上犹如一叶扁舟,在样点间来回穿梭。当向慧萍在6号点准备放下采泥器时,一个风浪打过来,站在船头的她开始摇晃。好在黄叔提前抛下了船锚,只见船顺着风,压过一阵阵浪花。

有惊无险后,黄叔说,我们今天幸运,主要刮东风,带一点小北风,所以可以出船。

黄叔的本职是定位站的“看门人”。他在三山岛生活了一辈子,世世代代都靠务农为生。三山岛村由三个独立的小岛(三山岛、泽山岛和蕨山岛)组成,早年间为了去泽山岛和蕨山岛管理橘树,他斥“巨资”买了一艘铁皮机动船,久而久之便洞悉了太湖里的风向和气候。黄叔总结道:“在春天,早晚风向如果变化快,说明第二天是好天气。如果连续两天刮一样方向的风,那么第二天多半是要下雨的。” 

黄叔坐在船尾掌舵。

铁皮船最早是为太湖的渔民捕鱼设计的,由于其界面开阔、船身低,正好成了采水样的最佳交通工具,加上熟练的开船技术,黄叔就成了摆渡人。每个月采水样的前两天,实验室女孩们会请黄叔看一下岛上的风向,比天气预报还准。黄叔还能记住太湖上十多个采样点。通过观察山与山之间的相对距离,并且在两山之间的四个角各找一棵坐标树,两条相交的对角线网络便呈现在他眼前,中间的取样点便牢牢印在黄叔的脑海里。

基于自然的方位识别方法,黄叔可以很快在一望无际的太湖中找到方向,然而这种地方知识与生活经验也正在岛上失传。四面环湖的三山岛,常住人口不足300人,几乎都在50岁以上。

太湖中心的三山岛距苏州市约五十公里,因主岛上有三山:大山、行山和小姑山而得名。1985年,岛上因发现旧石器遗址而闻名,远处可以看见进行生态修复的湿地围堰。图片来源:苏州市湿地保护管理站

拥抱不确定的未来

对于实验室女孩们来说,小岛上相对孤立的自然条件是一把双刃剑。

已有研究发现,地理位置的偏远和同圈层社交的缺失,是造成自然保护行业人员更迭、人才流失的一个客观原因

自然保护领域从来不缺“人”,人类是追寻价值的动物,会因各种原因萌发保护自然的想法,但却少有人能保持热情,将其作为终生事业。中国早期的自然保护区和环境监测站大都在山清水秀的世外桃源,为了避免人为干扰,有些地方甚至刻意不修路、不通航。定位站当初选择建在三山岛上,也是因为它在太湖的相对中心,有利于监测湖水和湿地的变化。然而,这个选址却难以满足年轻人的社交需求。

肖萌对太湖驳岸湿地水文站的水质检测仪器进行日常维护,图片由受访者提供

刚毕业时,对远方的好奇让她们从重庆和西安来到三山岛。这里有不同的文化和田园风貌,也提供了沉浸式的学习和科研环境。然而,住在岛上也充满挑战。出岛的快艇每天下午4点半就停发了,有的快递要到对面东山岛的镇上取,去苏州市里要3个小时。

当一开始的热情退却,自然保护人员如何在偏远的地方和重复的实验中,实现人生的意义?实验室女孩们一直在积极寻找着“实验”背后的意义。

她们告诉我,实验和实验是不一样的。在学校里,她们接触的主要是演绎型实验,从假设的前提出发,通过控制变量,探究不同的合成方法。而在定位站做的实验,与我们的生活环境息息相关。野外采样的经历,让她们了解了实验元素是从哪里来的,进而会主动思考做实验有什么意义和影响,这也让她们意识到自然环境的复杂性

前一天在太湖里采集到的水样,等待进行氨氮等指标检测。

肖萌对做过的一个总氮实验探究记忆犹新。总氮是反映水体富营养化的一个重要指标,总氮数值越高,水里的蓝藻等营养物质就可能越多,水质也就越差。那时,肖萌刚来定位站,同事让她挑战一下总氮的试验,因为这种试验问题很多,不容易做出来。

肖萌试了几次,发现总氮测出来都是负数。于是她把实验各个变量都测试了一遍,包括:方案步骤设计、水样、器皿、药品等。结果发现是国产的反应药品(过硫酸钾)纯度不够,里面本身含有氮等杂质,导致实验空白值过高,达不到测定总氮的要求。如果用进口的过硫酸钾药品又太贵,那怎么办呢?肖萌想到,可以对药品进行重结晶。最终,她提纯了两次后,总氮的实验数值上升到了合理区间内。

从交谈中不难发现,实验室女孩们很享受做实验的过程。或许就像地球生物学家霍普·洁伦(Hope Jahren)在其自传《实验室女孩》中写的一样:

我的实验室总是对我敞开大门。它既是救济院也是庇护所,容我从职场归来检视伤口、重整旗鼓。同时它确实像一座教堂,我生于斯长于斯,因此,我永不会弃它不顾。

实验室或许不是年轻的向慧萍和肖萌人生的最终战场,但这段经历教会了她们过上幸福生活的诀窍。她们认为,“做实验,失败是正常的,成功了才不正常,从事自然保护也是一样” 。面对不确定的未来,我们或许要像实验室女孩们学习,学会拥抱不确定性,接受不确定性带来的机遇、挑战和希望。

(作者王婷系香港大学景观学博士候选人,主要研究中国当代环境史。)

个人能为环境做什么?普通人如何在自然中自处?

“普通人的自然”(A New Normal for Nature)专栏将记录普通人与自然相遇的故事。

    责任编辑:冯婧
    校对:张艳