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一位几乎“零发表”的博士生，竟在毕业论文答辩时，与意见相左的“大牛”外审“吵”了整整3个小时。 3年后，这位敢于挑战权威的“90后”女孩以通讯作者、第一作者身份，将毕业论文其中一项成果送上 Nature。这项研究揭示了惰性气体迁移的数值模型，有望发现隐藏的氦气富矿，并避免全球氦气危机。 在接受《中国科学报》采访时，已在牛津大学地球科学领域做博士后的程安然坦言，就文章数量而言，自己属于“低产”的科研工作者，但过硬的研究质量给了她挑战权威的底气。
氦，位于元素周期表上第二位。它是一种重要的战略性稀有气体资源，在医疗科研、航天军工、半导体等尖端产业都有着无可替代的用途。 尽管氦是宇宙中储量第二丰富的元素，但是地球上的含量极少。不少科研机构都曾因缺乏氦气储备，不得不中断研究。有专家预言，这一“气体黄金”的世界储备将在20年内耗尽。 程安然想做的，就是找到潜在的氦气富矿。氦气和《哈利波特》中的“金色飞贼”一样轻盈、行动敏捷，一不留神就从地下岩层逃逸到太空，只有在极少数情况下，高浓度氦气才会在地下岩层中自然集聚。 “想象一下，地下有层层叠叠的岩石，就像不同种类的蛋糕”，程安然打了个比方，戚风蛋糕疏松多孔，氦气在这样的岩石中穿越得很快；布朗尼蛋糕绵密扎实，氦气在这样的岩石中只能慢慢上升。质地最紧密的是翻糖蛋糕，这样的岩石相当于“密封层”，可以很大程度上阻隔氦气的逃逸。 如果有一种特定的地质结构，不仅能阻隔氦气的流动，同时还能满足氦气累积的时间尺度，也许可以解释氦气富矿的存在，也能为寻找新的氦气田指明方向。 程安然和她的团队通过研究氦气、氮气的分布规律，尝试总结惰性气体迁移的模型，并进一步预测潜在氦气田的位置。目前，这一模型已经运用于北美威利斯顿盆地，并成功预测了氦气富矿的氦氮比例。 “吭哧吭哧，像怀胎哪吒一样，我的Naturepaper终于发表了！”论文发表后，程安然在朋友圈写道。
“博士期间，我一篇一作的文章都没有发表。”程安然调侃道，某种程度上，自己算得上“零发表选手”。她介绍，在英国读博没有论文发表的硬性要求，只要毕业论文的研究质量过硬，就能顺利毕业。 但这并不意味着程安然缺乏科研训练，相反，在博士毕业前夕，她的氦气模型研究已较为成熟。在程安然看来，与其为了追求数量贸然发表，不如耐心打磨毕业论文，与更好的成果顶峰相见。 当时，程安然的导师、牛津大学地球化学系主任兼地球科学系主任Chris Ballentine也常对她说：“只要有扎实的研究，发表只是时间问题。” 有趣的是，Chris不仅毫不担心程安然的毕业，反而在博士论文答辩环节，为她主动设置了一个不小的“障碍”，特别邀请了自己的老朋友——与程安然同一研究领域，但学术观点相反的著名教授作程安然的答辩外审专家。 在Chris看来，如果能条理清晰地说服学术观点不同的外审专家，并在他的帮助下完善论文，才能说明这是一个好的研究，博士学位才算是实至名归。 果不其然，400多页的论文，程安然与这位外审专家“吵”了整整3个小时，而一旁的内审专家则忙着“劝架”。讨论到慷慨激昂处，程安然早已忘了这是她博士毕业论文的答辩现场，只沉浸在和顶尖学者交锋的享受中。 一场答辩下来，原本学术观点相反的两位科学家，居然生出了惺惺相惜之感。 正是高质量的辩论和严格的修改，让程安然的博士毕业论文愈发完善和严谨，这也为后续研究在 Nature上顺利发表起到了重要作用。 在这篇只有4个署名的论文中，程安然不仅名列第一作者，同时也担任通讯作者。 她坦言，大部分功劳应归功于团队的每一位成员，尤其是Chris。作为自己博士阶段的导师，以及实验室的“老板”，他公平地肯定了每一位作者在研究中的贡献。在这样的氛围里，博士毕业后的程安然留在了实验室，继续做惰性气体迁移的研究。 程安然（左）和导师Chris Ballentine（右）
论文见刊后，程安然回忆起审稿过程，不禁感叹“顺得有点不敢相信”。 两位审稿人以及编辑第一次反馈时，都给出基本通过的观点。其中一位审稿人还郑重写道：“这是一个全新的模型，不仅为基础科学问题提供了新的思路，也对资源开发有着重要意义，我认为这篇文章符合 Nature的发表要求。” 去年4月，程安然团队向 Nature编辑部递交了稿件。焦急等待了一个月，却迟迟没有任何反馈。 Chris“有点坐不住了”，便给 Nature编辑部写了封邮件，打探审稿进度。“编辑正在休假，稿件还没开始看。”看到对方的回复，他们悬着的心放了下来，但也有些忍俊不禁。 之后一轮又一轮的审稿阶段，休假导致的“邮件乌龙”又来了两次，不同的是，这两次“乌龙”的“制造者”是他们自己。 在审稿间隙，Chris和程安然都休了一个小假，而两人都不约而同地在休假期间进入了“免打扰”模式，直到返工第一天，才发现邮箱里躺着的审稿意见。 虽然在稀有气体研究的小众领域，鲜有论文抢发的风险。但没有3次休假的小插曲，论文是否会更快过审？ “我也三年没休过假了，好不容易休息一次，为什么要查邮件呢？”程安然笑着反问。 程安然（右二）与牛津大学埃克塞特学院地球科学教师
休假不看邮件的底气，来自宽松自由，互相尊重的实验室氛围。 程安然博士阶段是双导师制，两位导师也都是本次 Nature论文的作者。在她看来，两位导师都属于“只卷自己，不卷别人”的典型。 Chris以严于律己、宽以待人著称。只要学生在休假，即使有十万火急的返稿要求，也会尊重学生“休假不看邮件”的习惯，不仅不会电话催促，还会主动向 Nature编辑部争取时间。但哪怕是学生在周末深夜给他发邮件，依然能收获“秒回”。 2019年圣诞，程安然（右四）所在牛津稀有气体研究室聚餐 程安然的另一位导师是多伦多大学地球环境系教授Barbara Sherwood Lollar。每次和程安然邮件沟通，Barbara都考虑到伦敦与安大略省5个小时的时差，总是在回信结尾附上一句：“我们可能处在不同的时区，我的工作时间不代表你的工作时间。如果你在工作时间以外收到我的邮件，不需要立即回信。” 在这种氛围下，程安然得以真正实现生活和工作的平衡。 在国外同事眼中，程安然身上有“中国人特有的勤奋”。 研究最忙的那段时间，实验室几乎成了她的半个家。一忙起来，就顾不上吃饭；熬夜做实验时，她就在厕所改装的小隔间里睡一夜；周末空无一人的实验室，总是她在错峰使用的“乐园”；她也曾连续几周“蹲实验室”到深夜，凌晨一两点出实验室时，抬头已是满天星斗。 但走出实验室，程安然与其他90后的活泼风趣并无两样。 她在牛津最热闹的街头演奏古筝，引来很多外国人驻足聆听；她带着自己设计的“鞋盒子”质谱仪，在英国的校园、博物馆做免费科普。她还为国内的初高中学生们，搭建了和牛津、剑桥学者线上讨论的平台。认识程安然的朋友们都说，她永远在“捣鼓新玩意儿”。 程安然在牛津组织面向外国友人的中国文艺汇演
程安然向小朋友们介绍古筝
听到这个问题时，程安然迟疑了一下，才缓缓地说：“未来可能会做什么，我不确定，但我确定的是，我会不停地找寻富有创造性和挑战性的工作。” 在程安然身边，有不少科研工作者因为现实考量、科研压力等原因离开科研界。 牛津做博后的工资并不高，其中一多半都得付房租，但她却笑着说：“和有机会推动人类认知边界相比，眼前的数字又算得了什么呢？” 对于做科研，程安然的固执在于一定要做“一个好题目”。如果只是把开发的模型套用在别的系统上，换一个盆地、换一个油田，也许能源源不断地“生产”论文，但这并非她的初衷。 “我们实验室有一条不成文的规定，发文章绝不能是重复性劳动，一定要发现新的模型、新的解释，做有开创性意义的研究。”程安然说，“只要能找到好的选题，我就会一直留在科研界！” https://www.nature.com/articles/s41586-022-05659-0
