冯晓娟：“土壤很有意思，我以后要研究这个”，念头起了，她眼里便没有其他选项

编者按

“中国青年女科学家奖”是欧莱雅和联合国教科文组织“为投身于科学的女性”计划在中国的发展和延伸，由中华全国妇女联合会、中国科学技术协会、中国联合国教科文组织全国委员会以及欧莱雅中国于2004年联合设立，已成为专门面向广大女科技工作者的全国性奖项。截止第19届，共有204位女科学家脱颖而出，她们弘扬科学家精神，矢志科技报国。女科学家，一代耀一代。

果壳采访了第十九届“中国青年女科学家奖”的部分获奖女科学家，让我们一起听听她们与科学的故事。

被采访者：

冯晓娟 中国科学院植物所/土壤碳循环与全球变化

在本科课堂上了解到土壤的奥妙，冯晓娟和室友说：“土壤很有意思，我以后要研究这个。”土壤看起来黑乎乎的，又“土”又乏味。可土壤能提供——制造青霉素所需的微生物提取自土壤；能储存——疯牛病病毒会在土壤中存活数年；土壤帮助我们对抗疾病，也带来疾病；土壤孕育生命，也吞噬尸体。地下世界牢牢守着它的秘密，我们对土壤的了可能并不比光年外的星星来得多。这怎么能不让她心生好奇？

2023年刚好是冯晓娟本科毕业二十年，已经成为中国科学院植物所副所长的她还在研究这个。

“我要当科学家，

去英国就当不了科学家了”

冯晓娟从小就喜欢观察大自然。落叶、树根、蚂蚁、蚂蚱，她都看爱。一朵牵牛花从紧闭的圆锥状花苞舒展绽放成喇叭状的花朵，她能蹲在地上看一个小时。高三时获得上海市英语竞赛一等奖，有机会接受某家英国企业赞助去曼彻斯特读纺织相关的硕士，从本科到硕士学费生活费全程无忧。那时是1999年，出国留学的机会只有金字塔尖的人才配享有。班主任欣喜地告诉冯晓娟这个好消息，她犹豫都没犹豫便拒绝了：“我要学生物，我要当科学家，去英国就当不了科学家了。”

记不得从初中起，还是在高中时代，冯晓娟就知道自己要当科学家。念头起了，便没有其他的选项。

高中的英语老师曾劝她“一个女孩子做什么科学家，又苦又累”，爸爸也曾说过“女生学外语、财会、金融多好，搞什么科学”。只有妈妈坚定地支持她：“女的为什么就不能搞（科学）？”“你想做什么就做什么”。

冯晓娟的双亲都是支援三线建设的知青。当年号召青年下乡，外婆觉悟高，积极响应，把本要加入文工团的大女儿送到了乡下。从上海到吃不饱饭的江西，再到贵州，妈妈的命运就这么被改变了。到了冯晓娟这一代，女性终于能把选择权握在自己手里了。

土壤里的碳，存放在哪里

因为要当科学家，冯晓娟2003年从北大本科毕业后根本没考虑过工作这个选项。她在加拿大多伦多大学念到博士毕业，硕士期间研究土壤污染物，博士期间研究土壤碳对全球变化的响应。

遏制气候变暖，近年来各界努力的方向主要放在减少碳排放上。土壤碳提供了另一种全新的思路——把空气里的碳封存进土壤里。土壤是陆地生态系统里最大的活性碳库。植物通过光合作用将空气中的二氧化碳吸收转化成有机化合物，碳进入植物体内，又通过植物的根系或者凋落物进入土壤。在土壤微生物的作用下，碳转化成腐殖质，也就是土壤里黑乎乎的有机成分。空气中的碳就这样变成固体形态存在于土壤里。每年土壤和植被跟大气交换的二氧化碳通量是人为排放量的10倍以上。

冯晓娟的研究聚焦于乍看之下有些矛盾的“分子生物地球化学”。我们脚下的地球似乎能无限延伸向远方，而分子小得肉眼根本看不见。她的导师玛娜·辛普森（Myrna J. Simpson）利用核磁共振技术将两者联系到一起，冯晓娟利用的是生物标志物。她利用化学提取方法来提取土壤中的目标化合物，分析其来源、浓度、对环境变化的响应等。

冯晓娟的实验室一隅

博士期间她就推翻传统观点，证明一直被当成土壤碳长期积累主要贡献者的木质素并不如想象中那么稳定。在土壤增温的实验中，木质素可以发生加速降解。《自然·地球科学》（Nature Geoscience）特别为论文配发评论，指出“分子方法的应用为研究有机碳降解过程提供了全新角度”。

掌握一套工具箱

从分子层面分析环境样本是少有人走的路，一个重要的原因就是环境样本太复杂了。土壤里有气体、水、矿物、死亡腐烂的植物、动物的尸体、各种微生物和代谢产物……从公寓或写字楼旁的花坛里挖一茶匙土，你的眼前就会有大约10亿到70亿个生物。据推测，一茶匙土壤可能含有高达75000种细菌、25000种真菌、1000种原生动物，还有100种细小蠕虫。

要从如此复杂的样本中提纯出研究目标，是一道难题。当年木质素单体还没有一套成熟的分离纯化分析方法，这成为冯晓娟在美国伍兹霍尔海洋研究所做博士后期间的主攻目标。该研究所是单体碳14分析技术的发源地。

同一时期美国有另外两家研究所也在开发分离纯化的方法，他们都比冯晓娟起步早。冯晓娟从早晨8点干到晚上8点，回家扒拉两口饭，第二天早晨8点又出现在办公室，周末亦如此。又一次，念头起了便没有其他选项。美丽的大西洋，金黄的阳光，她都不去享受，在实验室里调试剂摇试管，顶多隔着窗户瞧两眼蔚蓝的大海。

这是到目前为止她干过“最苦的活儿”。埋头苦干了一年，竞争者先她一步发表了成果。

“做科研的过程中让你难受的时间点实在是太多了，现在想来都不是什么事儿，真的，”冯晓娟说，“一定要内心足够强大，否则中间有好多点你都可以轻易地放弃。”

没有成为第一个发布提纯分析技术成果的团队，但冯晓娟和团队成了第一个把方法应用在环境样品上的研究人员。利用该技术从北极冻土分布的流域中分离出来自陆地植物的木质素和其他含碳化合物，又一次，她的结论和传统观点相悖，证明在流域中，木质素是周转或驻留时间比较短的碳组分。

在通风橱前做化学提取的冯晓娟

当她把结果分享给同事，同事激动地说他“起了一身鸡皮疙瘩”。发现一个别人都没发现的东西，这是科学研究最原始的诱惑。而之所以能做到这一点，冯晓娟认为源于她对自己工具箱的重视。掌握一套新颖的方法体系，促成了她的一系列发现。回国之后加入中国科学院植物研究所，她的实验室还关注土壤中的氨基糖等微生物来源的组分，也屡有创新性发现，进一步证明在不同的区域、不同的生态系统中，主导土壤碳封存的“主力军”存在差异。这就好像有了一套内功心法，无论应用于什么招式，无往而不利——直到她遇到最大的一次失败。

“哪有什么平衡？只有牺牲”

2013年回国开始组建自己的实验室，8月份意外怀孕，打乱了她去瑞士做实验的计划。次年5月生子，12月强行给孩子断奶，她带着从国内草地土壤样品中分离出的上百个单体化合物去了瑞士，做真空管线和14C分析。

这项工作需要极强的专注力和动手能力，稍有不慎就有爆炸的风险。一端开放的石英管里装着目标化合物，和真空泵连接，抽光管子里的二氧化碳和其他气体，形成真空。抽气的时候为了防止目标化合物被一同抽走，要用液氮把化合物速冻在石英管里，冻住的同时另一端用高温火焰密封，也就是要在极冷和极热之间，把化合物密封在真空的石英管里。

强忍着对孩子的思念，顶住荷尔蒙的作祟，冯晓娟高强度连续工作了20多天。登上回国的飞机前，她收到消息：样品全废掉了。

实验真空管线被污染，导致所有样本都被污染了。这是她最心碎的一次，“心碎到不知该怎么反应”。心碎了3天，她从头来过，重新分离提取样品。这篇论文前后总共花了她10年时间。

如果当时没那么着急，或许就不会出现纰漏。回过头来看，冯晓娟觉得，当妈妈和组建自己的实验室同时进行，不是一个好选择。

冯晓娟5月生子，3月和4月要分别提交基金委“优秀青年基金”和科技部“青年973”项目的申请。产前一个月，她还在电脑前工作，敲一个多小时键盘，手就肿起来了。她用肿胀的双手完成了申请。

刚出月子，她得到两个项目答辩的通知。喂完奶，把孩子塞给过来帮忙照顾的妈妈，冯晓娟躲进房间准备PPT。睡眠不足、母乳，加上“孕傻”，门外还有孩子的哭声，注意力根本集中不起来。坐在桌子前10分钟敲不出一个字，她放声大哭。

生完孩子的头五年是她最辛苦的五年。原来她喜欢看电视剧，那五年，她一部电视剧没看过，一部电影没看过，“一点自己的时间都没有”。每个周末早早起来，趁孩子没醒猫着腰悄悄溜出家门，到办公室工作一上午，下午两点左右回家，围孩子转直到傍晚。

提起家庭与事业的平衡，冯晓娟立刻接过话头：“哪有什么‘平衡’？只有牺牲。”

退路与选择

在科研这条路上，走得越远，女性的身影越少见。冯晓娟认为，其中一个原因在于女性看起来有别的选择——回家相夫教子，或者做一份轻松的工作支持老公，或者退到后面当秘书支持老板，不承担直接的冲突或风险。男性被逼着前进，因而得以成长。“我们有退路，（很多人）就退回去了。”

一位女学生在冯晓娟组里时就在《自然通讯》（Nature Communications）上发表了论文，她本可以凭此资历继续在学术界打拼。这位女学生却另有打算，她想退回三线城市，谋一份安稳的教职。

冯晓娟“特别生气”，特意带学生去巴黎参加学术会议。会议结束后，两人在路边吃饭，冯晓娟故意跟学生讲，十年后，今天遇到的博士生可能已经有了自己的研究组，作为导师带着学生来巴黎开会，而她会在哪里呢？

回国后，被激起好胜心的学生改变了心意，她将来也会继续搞科研，冯晓娟听说了特别得意。

冯晓娟享受为人妻、为人母，同时，她会提醒带的女学生们，如果选择了科研这条路，一定要坚持，坚持多一步就会看到区别。

空闲时，冯晓娟会在草地上铺开野餐垫子，带孩子捡落叶，认蚂蚁，观察土壤孕育出的生命，就像当年她看牵牛花一样。她不在意孩子将来是否会做科研，“我希望她能够做让她有成就感的事情；我希望她独立，不会因为结婚、生子就不敢做某些事情；我希望她有选择自己生活的权利和勇气。”

野餐时冯晓娟的随手一拍

参考文献

[1]克莉斯汀·奥尔森. (2022). 拯救土壤. 北京大学出版社.

采访/撰文：雪竹

编辑：odette

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