秦礼萍

王一苇

秦礼萍中国科学技术大学教授、博士生导师

在地学领域，秦礼萍是少数做到顶尖的女性科学家。她曾获得2014年欧洲地球化学学会豪特曼斯奖（Houtermans Award），成为获得该奖的第一位中国科学家。去年又获得国内支持青年科学家的科学探索奖。

无论是读博时研究太阳系演化的秘密，还是独立后探索“生命从哪里来的”，秦礼萍的科研历程可以概括为两点：专注于感兴趣的问题;研究要有方向和目标，任何一个实验、一个指标都有其目的。

2005年的一个夜晚，27岁的秦礼萍独自待在芝加哥大学地球物理系的实验室。四周静悄悄，只有质谱仪偶尔发出的蜂鸣声。她已经熬了几个大夜。这几天的夜晚，每隔两个小时，她都要起身监测一次质谱仪，测量样品。机器一开动，进入稳定状态就不能停，要趁着状态好，把所有样品都做完。

秦礼萍快速扫过一行行机器得出的数据，脸上再次浮起疑惑。几个月了，样品的同位素比值仍然达不到稳定值，她搞不明白哪里出了问题。

实验要顺利完成，她首先得确保取得的样品中同位素比值精度控制在0.01‰之内。然而，这个年代的质谱仪测量并不那么精确，数据经常“飘”。影响同位素比值测试结果的因素多种多样，秦礼萍排除了一个又一个因素，却还是找不到答案。

她去问博士生导师。但导师什么都没说，扔下一句 “I don’t know more than you（我知道的不比你多）”，让她回去继续做实验。

秦礼萍感到前所未有的焦虑。这是她来美读博的第四年，可距离研究出成果好像还隔着十万八千里。

她面前，曾经有过一条更好走的路。她有5年时间跟着另外一位导师研究地球上的岩石，探索如何通过夏威夷火山熔岩的铁锰元素比值解析地球地幔的构造，论文完成的很顺利。第三年，导师要去另一所学校，走的时候建议她，凭着现有成果，已经可以毕业。4年就毕业，这对于博士而言几乎是梦寐以求的。但是，思虑再三，她决定拒绝这个诱人的提议，加入系里另一位教授 Nicholas Douphas 的团队，从头开始。

在新导师给的5个博士论文课题里，秦礼萍一眼挑中了铁陨石中的钨同位素研究。

“做科研，你肯定要去做最前沿的。”2005年，地球上只有不多的幾个实验室有条件做陨石中钨同位素的研究，芝加哥大学是其中一个。作为宇宙化学研究的热地，学校配备的超洁净实验室是实验的必备条件，而常常举办的seminar更是给了秦礼萍了解前沿进展的好机会。

当然，这绝不是个十拿九稳的项目，一不小心，也许连毕业都会成问题。她取陨石样品研成粉末，配制溶液，经装满树脂的离子交换柱过滤，提纯所需的元素，测量、比较其同位素组成的差异，以计算陨石的年龄。一天天，反反复复。

“我的经验就是没有什么问题是解决不了的。”记不得分析过多少份样品后，魔法消失了。“我发现规律了，跟别的因素都没关系，就跟标样和样品的浓度匹配有关系。”秦礼萍的研究提出了一种准确测量铁陨石中钨同位素含量的方法，并由此推断，组成这些铁陨石的原材料，即太阳系中的初代小行星，其诞生时间约为太阳系诞生后几百万年之内，比此前科学家们推测的要早很多。

此前，人们认为曾经熔融而核幔分离的小行星，诞生时间比未熔融过的小行星晚。而秦礼萍的研究证明，这些小行星实际上形成得更早，而正是由于其处于太阳系形成早期，灭绝核素丰度高，衰变的时候产生了大量热量，才有了熔融的过程。

论文分别于2007年和2008年发表在分析化学的顶刊 “Analytical Chemistry ”和固体地球科学的顶刊“Earth and Planetary Science Letters”上，引起业内轰动。2014年《自然》杂志对秦礼萍的专访，将这项研究称为她科研生涯的 “转折点”。

2008年，秦礼萍从众多申请者中脱颖而出，进入天体化学领域顶尖的卡耐基研究院做博士后。

其间，她确立了学界关于锰铬同位素定年体系的研究标准。“铬的性质，我现在基本上摸透了。”

在她看来，做研究，需要以目标为导向，而非为了发展技术而研究技术。“还是要先有科学问题，才去找适合的工具。” 她说。

也因此，在劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）读第二个博士后、选择研究方向时，她不顾博士生导师 “你这相当于是自杀”的反对，选择了研究表生过程，即发生在地球表面的地质过程。

在不同演化阶段， 地球表生地质作用表现出不同的特征和状况， 能显示地球大气圈、水圈化学变化对其的控制作用。因此，研究这个过程有助于了解地球大气圈、水圈的形成，并以此探索地球乃至太阳系早期的演化历史。

尽管这与秦礼萍曾经研究的地球深部地质过程迥异，相当于从头开始，但她认为再难也值得做。

在地学领域这个男女性别比例极不均衡的学科，秦礼萍是少数做到顶尖的女性。

去年，秦礼萍申请到了“嫦娥五号”的月壤样品，通过金属同位素研究其演化过程;而最近，她和合作者一起把一个微型的行星形成模型送上了中国的空间站，计划在空间站的微引力环境下探索初代行星形成的过程。这将是空间站中第一次进行这样的实验。

“一些可以发很多文章但她觉得意义不够大的课题，她不会给我们做，除非是某个学生着急毕业。” 秦礼萍的博士生、研究环境地球化学的方子遥说。

他说，导师要求他们，一是要专注于感兴趣的研究内容;二是要有目的性，要明白做任何一个实验、测任何一个指标的目的是什么，是否能真正“照看到自己的研究方向”。

这些不同的研究汇聚在一起，指向她眼下最感兴趣的一个宏大的科学目标：生命从哪里来？

研究太阳系和地球的起源，最终是为了探索生命的来源。秦礼萍希望，通过对陨石和地层的同位素研究，找到一些更早的生命存在的迹象。

◎ 来源|科技学术派