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五位科学家探讨改变他们生活的英雄

来见见那些鼓舞人心的人——没有一个人叫爱因斯坦——他们帮助这些科学家找到了他们的使命。

艾伦·莱特曼《热爱物理学的人》艾伦·莱特曼《热爱物理学的人》艾伦·莱特曼《热爱物理学的人》艾伦·莱特曼《热爱物理学的人》艾伦·莱特曼《热爱物理学的人》艾伦·莱特曼《热爱物理学的人》

热爱物理的人
阿兰•莱特曼

年代几年前,我参加了一个佛教静修会,会上我被介绍了“随从”的概念,这是一个由有影响力和支持我的人组成的群体,人们在冥想时会在一片云雾中想象他们。导师。我把这个概念更进一步,决定创造一个真实的照片蒙太奇,我可以挂在桌子上方的墙上:我儿时的钢琴老师,高中英语老师,拉比,科学导师,所有鼓励我的作家,20个对我有深刻影响的人。我的一些随从还活着,有些还没有。在某些情况下,我可以自己找到这些照片。在其他情况下,我必须联系导师。

当我终于找到威廉·杰拉斯(William Gerace)时,他在将近50年前给我介绍了物理学,他对我为什么想要这样的蒙太奇感到困惑。我们已经几十年没说话了。他不情愿地给我寄了一张他自己的老照片,这张照片可以追溯到我认识他的时候。现在,Gerace是Greensboro北卡罗来那大学科学教育教授,在麻州大学阿默斯特大学物理学教授30年后,在此期间,他完成了从理论核物理学家到科学教育领袖的转变,以及Amherst麻州大学科学推理研究所的共同创办人。

当我认识他时,在20世纪60年代末,他是普林斯顿大学的一名卑微的物理教师,最近他在那里获得了博士学位。我是大学生。照片显示,一名20多岁的男子,身高约5英尺6英寸,身材瘦削,黑发开始变薄,身穿纽扣衬衫和蓝色毛衣,脸上带着蒙娜丽莎的微笑。

比尔教我们的每一种新的数学技巧,都像一个12岁的男孩向他的朋友展示一只奇怪的新蝴蝶那样热情。

我第一次见到比尔·杰雷斯是在我大二的物理实验室。我对实验科学一窍不通。一天,他在实验室的阴影里找到我,做了自我介绍,并提出了以下(理论上的)问题:如果你把一只无摩擦的虫子放在一个无摩擦时钟上,从12点的位置开始,虫子开始顺时针滑动,虫子会在几点钟脱落?我回到宿舍,写下待解的方程,第二天早上带着答案回到杰雷斯博士那里。(下降的角度是cos-1(2/3)或48度左右,对应1:36的时间。)

在那一刻,杰拉斯邀请我加入几个他正在默默指导的物理专业本科生的行列,我们每个人都在帕默实验室地下室他那杂乱无章的办公室里有自己的办公桌。我们自己的桌子!当然有一块黑板。我记得,杰拉斯曾与部门的高级官员发生过一些口角。因此,他在一所大学里创建了自己的微型非官方大学。在我们的正式课程之间,我们杰拉斯的微型物理协会的成员在大师的指导下自学了相对论、量子力学和其他现代物理学的神秘和美丽。

比尔热爱物理,他把这种热爱灌输给了我们。他教我们的每一个新话题或数学技巧,都像一个12岁的男孩向他最好的童年朋友展示一只他发现并藏在小盒子里直到这一刻才被发现的奇怪而奇妙的新蝴蝶一样热情。拉格朗日公式、泊松托架和洛伦兹托架都是珍贵而精致的东西,人们把它们从盒子里拿出来,在黑板上用漂亮的粉笔方程式呈现给我们。杰雷斯是一个极好的解释者。在我看来,我现在可以看到他站在黑板上,穿着长袖白衬衫总是卷起袖子的手腕,以上房间凌乱与物理学杂志和教科书和“预印本”论文尚未发表,哐当当隔壁的房间有些笨拙的装置被构造,这是对崇高而抽象的方程式世界的侮辱。

比尔赋予我们的不仅仅是他教给我们的细节。他让我们觉得自己很特别,很坚强。我特别记得一个时刻。他和我站在帕默地下室一个阴暗潮湿的走廊里,他对我说,“你和我在物理学方面的唯一区别是,我的职业生涯走得更远。”这可能是我第一次意识到我可以成为一名专业物理学家。

我还记得他邀请我们去他简朴的公寓吃饭的那些夜晚。我们经常吃蘑菇意大利面,他称之为“shroons”。在那些场合,我们谈论物理,但我们也谈论其他科目。杰雷斯既不专横,也不武断,他温和地把我们置于他的羽翼之下,让我们接受全面的教育,无论是在科学领域还是在科学领域之外,就像17、18世纪的绘画大师和他们的学徒所做的那样。

根据我大四那年,杰拉切的小团体的规模已经减少。它的一些成员已经毕业了,自己杰拉切在移动到马萨诸塞大学阿姆赫斯特的过程。我倒是在我的课程中一直在研究放射性衰变,和比尔建议我们在计算的新的化学元素,除了那些在已知的周期表较重寿命共同努力。他提出的项目就好像我是一个同事,一个平等,另一个专业的物理学家。当论文发表后,他第一次把我的名字。而且我知道,从这个伟大的老师的最后一课:慷慨。


艾伦·利格曼,物理学家和小说家,麻省理工学院人文实践教授。他的书爱因斯坦的梦是一本国际畅销书,并启发了世界各地的许多戏剧和音乐作品。他的书中,意外的宇宙,被BrainPickings评选为2014年度最佳科学书籍之一;放映室,南方的回忆录中,选择由华盛顿邮报2015年度最佳图书之一。他最近的书是赞美浪费时间《三个火焰:一部小说》。


在海伦·凯勒的世界
希望通过几年

你是否曾在浓雾中出海,仿佛一片有形的白色黑暗把你关在里面,那艘大船紧张而焦急地用垂下的测深绳摸索着向岸边驶去,而你却心跳加速地等待着发生什么事?

如果有比等待质谱仪吐出全新实验的第一个数据点的感觉更好的描述,我无法想象那会是什么感觉。然而,那篇文章不是由化学家、物理学家或生物学家写的,而是由一个既看不见也听不见的20多岁的女人写的。

我一直被海伦·凯勒的书所吸引,因为从本质上说,这些书是教我们如何观察生活的教科书。她最著名的作品,我的人生故事,出版于1903年。在里面,她回忆起自己的童年,把分散的婴儿时期的毛线编织成童年时代的纠缠线。在安妮·沙利文的帮助下,这些东西最终被编织进了整个成人生活,并最终在流行的三幕戏剧中不朽,奇迹工作者

1880年,海伦·凯勒出生在阿拉巴马州的图斯坎比亚,作为一个健康的婴儿,她茁壮成长了19个月,直到她病倒了,很可能是脑膜炎。她在高烧中幸存了下来,但却永远失去了视力和听力。

凯勒将她的病情描述为“让我陷入了新生儿的无意识状态”,然后讲述了这种新状态是如何变得正常的:“我习惯了周围的沉默和黑暗,忘记了曾经的不同。”接下来的两章描述了五年半以来,凯勒在没有共同语言的情况下,努力理解她所生活的世界,并与周围的人交流。

每次我读海伦·凯勒的作品,我就想起我应该用我所有的感觉,因为我研究世界。

大多数人都很熟悉安妮·沙利文(Anne Sullivan)帮助7岁的凯勒(Keller)在触觉上将流水的概念与拼出它的英文名字“W-A-T-E-R”(W-A-T-E-R)的手势联系起来的那个时刻。凯勒自己将那一刻描述为“我灵魂的突然觉醒”。但凯勒的作品清楚地表明,她的灵魂——以及智力——实际上在那个特殊的顿悟之前就完全清醒了。

凯勒的自传只有短短的两章半,讲述了从婴儿时期到苏利文到来之前的那段岁月。在这本书中,凯勒出色地描述了一位实验科学家的潜意识是如何运作的。她用“短暂的记忆,如果它们真的是记忆,那一切看起来都非常不真实”来描述自己最初的意识努力。随之而来的大量详细的无意识记忆会让她同时代的马塞尔·普鲁斯特(Marcel Proust)嫉妒(尽管他是否读过这本书值得怀疑)。然而,这些最早的印象之所以能与我产生如此强烈的共鸣,或许是因为它们大多围绕着“我童年的天堂——老式花园”中的植物。

在这些早期的章节中,凯勒滔滔不绝地讲述着紫罗兰、百合、玫瑰、金银花、南方菝没、牵牛花、“垂下的茉莉花”,以及她家农舍里种植的其他花卉。在完全没有视觉和听觉的情况下,凯勒多年来只靠嗅觉、触觉和味觉周游世界。我们几乎可以闻到和触摸当凯勒回忆起她童年家里的玫瑰时,她说:

它们常常在我们的门廊上挂成长长的花饰,空气中充满了它们的芳香,没有任何泥土的味道。清晨,在露水的沐浴下,它们显得那么柔软,那么纯洁……

凯勒依靠她对房子附近花草的熟悉来找到自己的路;例如,“方形硬黄杨树篱”的感觉,标志着该地产的边缘。她用缠绕在树上的英国常春藤的图案来区分每棵树和栅栏柱。她第一次学会签名的那座命运多舛的井屋?凯勒记得当时是朝着“金银花的香味”走去的

“我的手能感觉到每一个物体,观察到每一个动作,通过这种方式,我学会了了解很多东西,”凯勒解释道,接着描述了她是如何通过织物手感的细微差异来识别每一件衣服的,从而帮助整理衣物的。当前门打开时,凯勒感觉到空气在流动,当地板被踩到时,地板在震动,因此她学会了预测她认识的人的来来往往。

凯勒并没有失去童年的简单乐趣:她喜欢在奶牛挤奶时抚摸它们,磨香料,摘葡萄干,舔搅拌勺。每次我读凯勒的作品,我都会被提醒我应该使用全部的当我研究这个世界的时候,我应该定期地搜索我想象的角落,寻找我的潜意识可能下降的线索,因为它是由我不承认有意识获得的信息驱动的。

但是,由于人际关系和社会交往严重依赖于语言和面部表情,凯勒被排除在她周围人之间传递的大部分信息之外;她雄辩地写道,她对人际关系的需求得不到满足,这是如何折磨她早年的:

有时我站在交谈的两个人中间,触碰他们的嘴唇。我不明白,很苦恼。我动着嘴唇,疯狂地做着手势,却毫无结果。有时这让我非常生气,我又踢又叫,直到精疲力竭……我没能让别人明白我的意思,随之而来的总是激情的爆发。我觉得好像有一双看不见的手在抓着我,我拼命地想挣脱出来。我挣扎着——并不是挣扎有助于解决问题,而是我内心强烈的抵抗精神;我通常会泪流满面,精疲力竭。

以简单的诚实,凯勒描述了她的行为和挫折。她恶毒地弄坏玩具,戏弄小狗,直到它学会避开她,还故意把她的小妹妹从摇篮里撞出来。被困在凯勒家工作的人承受了海伦最严重的愤怒:她描述了她如何反复踢她的护士,把她的母亲锁在食品室,欺负厨师的女儿。直到很久以后,当安妮·沙利文教她用英语手语时,凯勒才“意识到我做了什么,第一次感到后悔和悲伤。”凯勒不满足于她所了解的世界,她觉得还有更多的东西需要了解,这让她很痛苦,她把这种痛苦扩展到她周围的人。

1887年夏天,安妮·沙利文让凯勒相信“每件事物都有一个名字,每一个名字都会引发一种新思想”,这使凯勒的童年达到了顶峰。她发现自己并不是唯一一个需要给世界上的物体进行标签和分类的人,她的快乐无拘无束,即使是在十多年后的故事中:

当我们回到家里,每次我感动似乎对象与生命的颤动。那是因为我看到了一切与已经到了我的怪,新的景象。

这种关于分类学如何唤醒我们对周围环境的美好描述一直是我最喜欢的答案,因为我仍然要求学生们记住花的解剖结构、新生代的时代、克雷布斯循环的反应。凯勒写道:“随着我对事物知识的增长,我越来越感到我所处世界的喜悦。”。作为一名教师,我很幸运地看到了这出戏,看到了同一朵花年复一年地在我的教室里开放。

凯勒没有做任何事来获得一位杰出教育家的全天关注——她也不应该受到那种永远闭上耳朵和眼睛的狂热。她生来就有非凡的才能,也经历了不可避免的困难。作为回应,她坚持了痛苦的尝试和错误,同时对自己的能力保持信心。后来,当她有机会讲述自己的人生旅程时,她对真实的承诺迫使她写下了自己最好和最坏的经历。最重要的是,她和我们分享了她从了解一个人的世界中获得回报的深深的喜悦。这样,她给了我们一本流传了一个多世纪的自传。在我的书中,这让海伦·凯勒成为了一个女英雄——事实上,在我的书中,她的话构成了题词:

我处理的事情越多,了解到它们的名称和用途越多,我对自己与世界的亲缘关系就越感到快乐和自信。


霍普·贾伦是奥斯陆大学研究稳定同位素生物地球化学的教授。她正在研究陆地植物和环境之间的相互作用,特别是在气候变化时期。她的回忆录,实验室女孩,曾于2016年获得美国国家书评圈自传奖。她最近的一本书是更多的故事:我们如何到达气候变化和从这里到哪里去。


的根本性为穷人
由Robert Sapolsky

Germany, 1865年。一个有钱有势的人与同事发生了一场争论,同事指责他是个惯于撒谎的人。愤怒的他向原告提出决斗。挑战者有军事背景,对武器和决斗并不陌生。这位受到挑战的医生是一位温顺的科学家,他可能从未遇到过比本生灯更有威胁性的东西。这不是对手;那个爱吹牛的军人几乎肯定会杀死那位科学家。

按照惯例,被挑战者可以选择武器。手枪?剑?击剑箔?不,被挑战者有一个更好的主意:香肠。在他的实验室里,这位科学家研究寄生蛔虫旋毛虫.他的响应转移的可能性从1000到1〜50-50。一个香肠将生理盐水注入,对方用的活文化的丰厚剂量旋毛虫,挑战者选择吃哪一个,而另一个吃剩下的香肠。如果你把那只装满了寄生虫,你会很沮丧。服用该剂量后,你的肌肉、肺、心脏和大脑都会出现严重炎症,可能会导致多器官系统衰竭和可怕的死亡。面对均等的机会,而不是欺负者的优势,挑战者很快退出了挑战。

光是这一点就足以让科学家鲁道夫·维肖(Rudolf Virchow)成为我心目中的英雄之一。但更重要的是,在几乎没有什么好的科学或社会正义的时候,Virchow几乎是单枪匹马地发明了好的科学可以成为服务于社会正义的武器这一概念。在这个过程中,他生成了我最喜欢的一段引语。在这本书中,他使用了19世纪广义的“内科医生”一词,意思是它包括生物医学科学家和研究人员以及临床医生。这段引文涉及到贫穷所带来的负面影响、伤疤和病态,贫穷是一个长期处于贫困的腐蚀性心理社会压力之下的从属人类。“医生,”维肖写道,“是穷人的天然律师。”作为一名研究社会不平等压力对健康影响的神经生物学家和灵长类动物学家,维肖的话可以作为我职业生涯的理论基础。

我间接地被介绍给维肖。我们都有过青春期的鲁莽时期,到了晚年,我们会回过头来想,“我当时在想什么?”对我来说,我的少年时代学习神经解剖学。在大学里,我一直痴迷于这个主题:大脑的某个微小、模糊的小部分有一个多音节的名称,它向另一个小的子区域发送一个多音节的名称投射,而这个小区域又投射到其他几个区域。哇,你可以记住所有的名字和联系,然后告诉你认识的每个人!我确信这种愚蠢的行为会吸引女孩子。

我有一个最喜欢的神经解剖学术语。大脑被三层绝缘层包裹着,称为脑膜,在内层脑膜之间是一个极小的微观空间,称为“vircho - robin空间”。没有比这更晦涩的了,抛出这个词让我在神经解剖学领域的书呆子们中赢得了声望。我不知道罗宾是谁,但维尔肖就是这个维尔肖。我了解到,当不应对决斗挑战时,Virchow是第一个彻底描述Virchow- robin空间的人。我很高兴地想到,他一定是微细还原科学的王者,摘下单片眼镜,透过显微镜观察。

我们都有自己的青少年轻率,其中在以后的时代,我们会回过头来,奇怪的时期,“我在想什么?”

作为一名医生和科学家,Virchow基本上创立了现代病理学,并创办了一本至今仍以他的名字命名的病理学杂志。他发表了一篇具有里程碑意义的细胞生物学文章,2000多篇科学文章,首次描述并命名为“栓塞”、“血栓形成”、“脊柱裂”和“白血病”。但这表明他不仅关注科学上的微小和简化,他还是公共卫生领域的先驱。他的蛔虫研究表明,肉类如何成为旋毛虫病的媒介,这有助于产生肉类检验的概念。

所以Virchow是两个非常不同的知识领域的大师,这很酷。但他也是一名政治家、报纸编辑,还是一名考古学家,曾陪同特洛伊的发现者海因里希·谢里曼(Heinrich Schliemann)进行探险。他对尼安德特人的骨头进行了最早的一些研究,并创立了德国第一个人类学协会和期刊。

所以这家伙是个博学的人,很了不起。但最重要的是,对我来说,维肖的所有兴趣爱好几乎都是以一种激情的方式相互关联的。维肖与两件令人震惊的事件纠缠在一起。一个是1847年普鲁士的斑疹伤寒流行,他无助地与之抗争。他从那场灾难中得到的主要教训是,在多大程度上,被社会压迫会导致健康状况不佳。另一个是1848年失败的革命,他参加了这场革命(这使他失去了教授职位)。他从那场灾难中得到的主要教训是,当权者如何残忍地镇压那些敢于质疑事物本质的被压迫者。

由此产生了对进步议程的强烈承诺。魏尔肖抨击伪科学的社会达尔文主义。他为削弱德国天主教会的权力而斗争。作为一名人类学家,他是反种族主义的领军人物,他的研究表明,犹太人不应该被视为一个独立的(即低等的)“种族”。他培养了新一代医生,其中一位成为智利公共卫生之父,并将维尔肖关于医学社会责任的观点传给了一位名叫萨尔瓦多·阿连德(Salvador Allende)的医科学生。作为一名政治家,他成为了德国国会左倾激进党的领袖。正是在他试图减少军事预算的时候,他把普鲁士总统奥托·冯·俾斯麦称为骗子,导致了一场香肠决斗。1

总而言之,他是一个杰出的,鼓舞人心的人。而且,他的胡子很帅。


罗伯特·萨波尔斯基是生物学,神经学教授,神经外科和斯坦福大学,和作者的灵长类动物的回忆录为什么斑马不会得溃疡?他最近的一本书是《表现:人类最好和最差的生物学》


连接两种文化
亚姆瓦达·那塔拉印的

我是一个好奇的孩子,父母鼓励我,积极培养我的好奇心。我第一次真正独立的冒险,是在我10岁的时候,秘密地独自坐公交车去德里公共图书馆。考虑到我狼吞虎咽地把书狼吞虎咽,我不想缠着父母每隔一天开车送我去那里。于是我大步走了,上了公共汽车,几乎没法收拾我那鼓鼓囊囊的背包,还书,看看新的。一个善良的陌生人后来成了我的家庭朋友。有一天,他跟着我回家,告诫我的父母让一个小孩在无人看管的情况下坐公共汽车。

推动我阅读的人,鼓励我去图书馆的人,是我中学时的英语老师,一个年轻的来访美国人,德鲁·卡特先生。卡特先生喜欢我的作品,鼓励我多读书。很快,美国作家和诗人——沃尔特·惠特曼、艾米莉·狄金森、罗伯特·弗罗斯特和欧内斯特·海明威——进入了我的世界。卡特先生身高超过6英尺,下巴锋利,五官轮廓分明,比我们所有人都高。他的衣着很考究,我现在知道那是一种学院风,但人们最注意到的是他那炯炯有神、淘气而又亲切的眼睛。

卡特先生确信我有一个特别的头脑,在这个头脑中,字母和数字同样优雅地舞动着。我痴迷于拼图和数字,并阅读了马丁·加德纳的《数学游戏》专栏科学美国人贪婪地。与此同时,我也在贪婪地阅读小说。儒勒·凡尔纳和安托万·德·Saint-Exupéry特别受欢迎。

但当时,我决心成为一名科学家。数学和科学是我最喜欢的科目,要把我的注意力转向文学,让我了解诗歌的乐趣,不是一件容易的事。但卡特先生做到了。直到很久以后,我才意识到他给我留下了这样一个信念:没有两种文化,精神的真实生活融合了艺术、人文和科学。真正的知识分子看不到学科界限。

卡特先生使我觉得自己有能力,并鼓励我写作。他阅读并评论我写的每一篇文章。他让我努力多思考,渴望写得更好。我12岁的时候,他被诊断出癌症。我崩溃了;我那整洁的世界分崩离析了。癌症很快就夺走了他,在我田园般的童年留下了一个空洞。

卡特先生已经走了,这让人难以接受。我想象着他梳着蓬松的头发,轻快地走进我们班,就好像他去度假了,只是忘了告诉我们一声。他给我留了一张卡片,上面有张画,还有一句名言小王子我给他写了几封信,以此来缓解我的悲伤和失落。但像所有的孩子一样,我坚强地离开了。

在麻省理工学院,我的专业是数学和物理,但与思想史是迷恋。我决定去追求这个新的方向,并做了博士学位在历史和科学哲学,就读于麻省理工学院的科学,技术与社会计划。我打算回去物理学几年后,然后返回到结束我的论文。这反过来困扰大家身边。我是在一个快速通道朝着成为一个物理学家。什么是这方面的需要绕行?

卡特先生给我留下了这样一个信念:世界上不存在两种文化,心灵的真实生活融合了艺术、人文和科学。

对我来说很清楚。这是一种建立一种融合所谓两种文化的知识生活的冲动。这是科学研究的一个棘手时期。当时社会建构主义盛行,这种与我的科学世界观的碰撞是一个真正的挑战。在我的论文开题计划中,关于模拟对科学领域认识论的影响,在这些领域控制实验是不可能的,我开始钻研计算和模拟的历史。我对模拟和现实之间的关系非常感兴趣。这让我联系到了数值建模的先驱之一,普林斯顿大学著名的退休天体物理学家马丁·史瓦西教授。

我去普林斯顿采访他,那是在1992年寒冷潮湿的秋天。他身体不舒服,我们原计划在星期六下午谈上几个小时。我们见面了,一直聊到星期一晚上!我们的谈话漫无伦次,触及了许多话题——我们什么都谈,真的——科学界的生活;成为物理学家意味着什么;宇宙的奇迹;幸福和满足的秘诀;以及如何定义自己的成功。

这是一次非同寻常的邂逅,它最终改变了我的人生轨迹。史瓦西建议我回到科学领域,去剑桥攻读天体物理学博士学位。我从来没有想过要在英国读研究生。他非常慷慨、善良,并对我在天体物理学方面的潜在职业感到兴奋,帮助我勾画出了我下一个梦想的轮廓。他对我未来的信心使我大吃一惊。他轻轻地推了我一下,使我开始了一场全新的冒险。

那些遥不可及的、看不见的和神秘的东西总是引起我的兴趣。一个人不能对宇宙进行受控实验的事实使我着迷,并吸引我从事暗物质和黑洞的研究。在数据的驱动下,理解宇宙是我的使命所在。我在剑桥度过了一段美好而富有成效的时光,在完成博士学位之前,我被选为三一学院的研究员。那时,我已经开始了用引力透镜绘制暗物质的工作,提出了一种推断其粒度的新方法。

暗物质是我们宇宙的主要组成部分,其本质仍然难以捉摸。暗物质特别地不发射、反射或吸收光,尽管它使光偏转。我经常以一张幻灯片结束我的演讲,这张幻灯片提醒我,我的英雄们对我产生了重要而持久的影响。我知道这张幻灯片会让卡特先生为我感到骄傲,并且很高兴看到我的成就。这是引用自小王子卡特先生在包括他的最后一个音符我。“这是我的秘密。这是非常简单的:只有与心脏一个可以看得清。什么是关键的是肉眼看不见的。”


Priyamvada Natarajan是耶鲁大学天文和物理系的教授。她获得了许多奖项和荣誉,她的研究重点是绘制暗物质地图和理解黑洞的形成、生长和演化。她的第一本书,映射诸天,于2016年出版。


魔术师之星
由迦勒Scharf

B成为一名科学家就像自愿参加罗马的角斗士比赛。工作时间很长,有一股契约奴役的难闻气味,而且任何时候你的同事都可能为了取悦大众而试图挖出你的内脏。

很多时候,我们可以超越这些挑战,因为我们天生就需要探索我们的好奇心。或者(令人震惊地)是因为我们觉得,追求知识的一生仍然是一件高尚而有用的事情。在其他时候,我怀疑我们只是因为我们在玩一个现实世界中的电子游戏,条件是渴望从瞬间发现中释放出化学物质,或者让曲线与数据点进行令人满意的拟合。是的,真的,那可以帮你。

在我的职业生涯中,我非常幸运地接触到了许多杰出的思想家和许多真正让我心胸开阔的情况。但是如果我说实话的话,科学中纯粹的无拘无束的快乐的例子已经非常零散了,我可以指出其中的大多数只是少数人的结果。其中一些最美好的时刻是因为一个人,特别是科学家迈克尔·斯托里·隆巴迪。

迈克尔是一个奇迹,一个特立独行的人,一个催化剂。他还是物理学家,医学博士,也是早期的计算机企业家,在我看来,他是最早的现代天体生物学家之一。我认识迈克尔的时候,我还是剑桥大学天文学研究所的一名研究生。当时,迈克尔正兴高采烈地追着他的小儿子在早咖啡室的地板上走来走去。我的第一个念头就是"这家伙到底是谁"

我很快就看迈克尔的工作他的魔法别人。这神奇的包括发射了利用人工神经网络分类星系整体的研究工作。这是上世纪90年代,所以大数据或深度学习之前很多年成为流行语。这是创新的,令人兴奋的东西。

成为一名科学家就像自愿参加罗马的角斗士比赛。工作时间很长,还有一股契约奴役的难闻气味。

对于我那满脑子天文学的毕业生来说,迈克尔是一盏指路明灯,指引我进入一个充满科学奇迹的无疆乐土。对话可能从人类基因组计划(Human Genome project)当时的新挑战开始,以自我测序DNA系统的想法结束,在这个系统中,经过基因工程的核糖体将根据它们滑过的核苷酸发出光子。或者我们会讨论非线性化学振荡器的信息内容,只是为了在晚上编码一个模拟来解决一些深奥的争论。精神失常?可能吧,但这么有趣是因为这是一种纯粹快乐的科学——没有罪恶感,没有担忧。

在20世纪90年代和21世纪初,迈克尔曾在美国宇航局喷气推进实验室工作过一段时间,再次扮演着科学煽动者和催化剂的角色。但JPL无法完全控制他。有一天,我打电话想看看情况如何。“好吧,”他说,“但你知道我已经建立了一个新的研究所吗?”我重复了一遍,问它的基地在哪里。“哦,在我的地下室,”他平静地回答。“在我去南极洲寻找微生物之前,我将在本周安装服务器。”

这对我来说是一个有力的教训。当你感到不满,需要更好地利用你的资源时,你会怎么做?我们许多从事科学研究的人都很不礼貌地遭到了攻击。但我从迈克尔身上学到的是,我们确实是自己领域的主人——没有什么能真正阻止我们发扬企业家精神,获得非营利组织的地位,并继续做重要的事情。

这种心态一直困扰着我。一年前,我花了六个月的时间穿梭于纽约和东京之间,目的是为了和一个非凡的新团队一起探索生命起源的科学。我认为从我的天文学背景来看,这是一个疯狂的延伸,但我也知道我无法抗拒,它导致了一个意想不到的和新的见解——一个量化行星之间的关系和它们产生生命的潜力的建议。这项研究现在骄傲地发表在同行评议的杂志上,供所有人争论。我很确定我做这些是因为那些早期的灵感。

到目前为止,迈克尔和我都还没有真正开始写作一个研究论文在一起,该文件对同行评议的挣扎,因为大的惊喜,它并没有真正适合的科学景观任何预设插槽。它是基于观察(由Michael)该元素磷的,是这样的陆地生物化学绝对关键的,也是令人吃惊的下丰度相比,在太阳能系统中的其它生物学重要元素(碳,氢,氧,氮)。这表明,磷可能是在宇宙中生命的“瓶颈”因素。

这是一个很好的文件,因为它是与迈克尔写的很好玩。随着时间的推移,我也认识到这项工作的科学性,使一个相当不错的寓言故事。普通的旧磷是生命非常重要,但它可以是供不应求。同样的,一些科学的最重要的元素是激情和喜悦在纯粹的,这一切荒谬的奇迹。这些也可以是严重的供不应求。

突破瓶颈的诀窍是什么?像Michael Storrie-Lombardi一样;对想法和观察感到兴奋,并紧紧抓住这条线索。这对我来说是非常鼓舞人心的。


Caleb Scharf是一位天体物理学家,纽约哥伦比亚大学天体生物学主任,也是yhousenyc.org这是一家研究人类和机器意识的机构。他的新书是可缩放的宇宙:宇宙尺度的史诗之旅,从几乎一切到几乎一无所有。按照他的Twitter @caleb_scharf。


本文首次发表于2016年12月的《英雄》特刊。

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