民科之神

民科之神

最近,“诺贝尔哥”郭英森在中国各大媒体和社交网络不断刷屏,支持以及反对郭英森的声音都有很多,有人希望尊重梦想,有人要求捍卫科学,还有人质疑营销炒作。在这个愉悦的周末,我们不讨论这些,我就跟大家说说我心目中的两位民科大神。

让我们从一种鱼开始说起。

这种鱼叫做虾虎鱼,在动物学上属于虾虎鱼科,再上一级的话属于鲈形目,跟鲈鱼和金枪鱼都是一个目的,算是远房亲戚。然而,跟体型庞大的金枪鱼相比,虾虎鱼体型要小得多,2000种虾虎鱼中,绝大部分只有几厘米长,是世界上最小的脊椎动物之一,广泛分布在除南北极以外的浅海区域,其中少数虾虎鱼还能在淡水中生活。

虾虎鱼大概长这模样。

在本月出版的生物顶级期刊Gene上,有这么一篇论文,题目叫做【Speciation of two gobioid species, Pterogobius elapoides and Pterogobius zonoleucus revealed by multi-locus nuclear and mitochondrial DNA analyses.】,讲的是两种虾虎鱼的细胞核与线粒体DNA分析。这个论文有九位作者,分别是【Akihito, Akishinonomiya F, Ikeda Y, Aizawa M, Nakagawa S, Umehara Y, Yonezawa T, Mano S, Hasegawa M, Nakabo T, Gojobori T】,通过元音辅音的名字大家也许很容易看出来,这些都是日本科学家,比如工藤新一的名字(くどう しんいち,Kudou Shinichi),在期刊发表的时候就写作Kudou S。但有一点可能不少人不会留意,这篇论文的第一作者叫Akihito,只有名字,没有姓氏。

他叫明仁。他是当今日本天皇。自古以来,历代日本天皇皆是有名无姓。

明仁天皇是虾虎鱼研究领域的权威人物。和绝大多数皇室成员一样,明仁天皇毕业于东京著名的贵族私立大学——学习院大学,然而他在大学里学的是经济学专业,并非生物学出身。明仁天皇研究起虾虎鱼,纯属对于海洋生物学的强烈兴趣。作为日本的国家象征和两亿人的君主,明仁天皇需要履行诸多礼仪性的职责,例如召集国会、正式任命首相和出访周边国家等等。然而一旦有空,他便会专心自己的研究工作。明仁天皇在位于东京千代田区的皇居内建立了海洋生物实验室。迄今为止,他已经在期刊上发表了将近40篇专业论文,所有论文都经过同行审议,并非由于他的天皇身份网开一面。


明仁天皇发表过这么多论文,最重要的是他在虾虎鱼研究领域确实有诸多突破性的发现。为了采集虾虎鱼标本,明仁天皇亲自到日本各地捕捉,北至北海道,南到冲绳岛。在2002年出版的日本鱼类图鉴中,明仁天皇负责其中350页的内容,并且亲手绘制了很多鱼类插图。2010年,东京海洋大学特地举行了一个展览,展示了多年来天皇在鱼类学方面的研究成果。在2006年,他还发现了一个虾虎鱼的新物种,后来学术界为了向明仁天皇致敬,将这种虾虎鱼命名为明仁樱虾虎鱼(Exyrias akihito)

(明仁樱虾虎鱼)

从某种意义上来说,明仁天皇并非生物学科班出身,也算是民科的一个。是否民科并不重要,重要的是,你的研究成果能否经得起同行评议。


说完水里的鱼,我们再说说天上的鸟。

1861年,在德国巴伐利亚州侏罗纪末期的地层中发现了一块独特的化石,化石中的脊椎动物长着超长的尾椎骨,翅膀上长着爪子,这种动物后来被命名为“始祖鸟”,成为了爬行动物进化成鸟类的关键性证据。然而,鸟类是由爬行纲中的哪一类动物进化过来,又是如何进化的,这几个问题一直存在争议。

古生物是证据科学,研究远远难于现代生物,因为它高度依赖于化石的发现,而某些动植物化石更是凤毛麟角。关键化石缺失,有的问题就很难获得解答,比如鲸的进化。鲸的祖先是陆生哺乳动物,DNA实验表明鲸的祖先和食草的偶蹄哺乳动物相关,然而以往这个观点并没有获得化石证据。直至科学家在巴基斯坦发现了鲸祖先的完整化石,才对这个问题提供了至关重要的证据。巴基斯坦古鲸的中耳的折叠情况及臼齿上小齿的排列,都是与今天的鲸相似乃至独有的。

(巴基斯坦古鲸复原图)

高度依赖化石,对于古生物研究来说既是困难,但从某种程度上来说也可能是幸运的——因为存在很多未知,只要你发现了重要化石,你就有可能推翻以往的学说。对于鸟类起源这个问题来说,学术界主流看法是鸟类起源于手盗龙类恐龙。然而庞大的恐龙如何演化为灵巧的鸟类,尚且存在诸多未解之谜。

2013年3月,Science发表了一篇论文,通过对11件早期鸟类的研究标本,解释了早期鸟类的进化过程。今天的鸟类只有两个翅膀,而早期的鸟类四肢均有翅膀,后来后肢退化,仅保留了带羽毛的前翅膀。Science上的这篇论文发表之后三天,Nature也在线发表了一篇论文,论文通过研究早期鸟类卵泡揭示乐鸟类的生殖演化。这个论文有几点重要发现,一是早期鸟类和恐龙一样,性成熟早于骨骼成熟;二是早期鸟类虽然和恐龙等爬行动物一样有着两副输卵管和卵巢,但只有一副生殖系统是有效的,这个变化可能与需要减轻体重适应飞行有关。

这两篇重要论文,作者都是来自中国的郑晓廷。三天之内,在Science和Nature两个顶级期刊上连续发表论文,这是极为罕见的。然而更让很多行外人诧异的是,郑晓廷并非科班出身——他是初中肄业。

郑晓廷对于自己的学历从不隐瞒,他是初中肄业,英语不会,原本是矿工出身,后来成为了金矿矿长。和传统的土豪们不一样,郑晓廷对于古生物存在着极大的爱好,不仅虚心向专家教授系统学习古生物的知识,还倾尽全部财力建立起全世界最大的自然地址博物馆——天宇自然博物馆,收藏将近40万件标本。原本辽西的化石走私猖獗,现在辽西化石已被天宇收藏了大半。

巨大的标本量对于古生物研究来说极其重要的,郑晓廷不仅仅建立了博物馆,还根据一些教授的建议,组建了自己的科研团队,以便更好地研究这个宝藏。郑晓廷团队中,拥有5名分子生物学和地质学的博士,郑晓廷作为团队领导者,主要负责化石的采集和复原工作。

(郑晓廷使用显微镜研究标本)



迄今为止,初中肄业的郑晓廷带领他的团队,通过与各个高校和研究所的合作,已经发表了十几篇论文。为了感谢郑晓廷对于鸟类起源的突出贡献,古生物学界将一种与始祖鸟有关的恐龙命名为郑氏晓廷龙(Xiaotingia zhengi)。

(郑氏晓廷龙,本文题图为郑氏晓廷龙手绘复原图。)


从天皇到矿长,虽然并非科班出身,但这都无法阻挡他们为生物学研究做出重大的贡献。明仁天皇和郑晓廷成功的原因主要有两点,首先他们的经济情况都不错,可以心无旁骛地研究自己热爱的东西,生物其实是真正的高帅富专业,屌丝读博纯属那啥。其次,他们会系统地学习研究方法,脚踏实地,不吹牛不空想,不瞎扯那些看似高深的专业名词来吸引眼球,这是他们区别于广大民科最重要的一点。很多人都有成为科学家的梦想,但梦想并非可以轻易实现。


脚踏实地,戒骄戒躁,持之以恒地提高自己的知识水平,普通人也有可能在最顶级的期刊上发表文章。无论时光如何流转,科学永远属于尊重并且热爱他的人们。




参考资料:

Akihito, Akishinonomiya, F., Ikeda, Y., Aizawa, M., Nakagawa, S., Umehara, Y., Yonezawa, T., Mano, S., Hasegawa, M., Nakabo, T. & Gojobori, T. (2015). Speciation of two gobioid species, Pterogobius elapoides and Pterogobius zonoleucus revealed by multi-locus nuclear and mitochondrial DNA analyses. Gene,

Zheng, X., Zhou, Z., Wang, X., Zhang, F., Zhang, X., Wang, Y., Wei, G., Wang, S. & Xu, X. (2013). Hind Wings in Basal Birds and the Evolution of Leg Feathers. Science, 339(6125) ,1309-1312.

Zheng, X., Connor, J., Huchzermeyer, F., Wang, X., Wang, Y., Wang, M. & Zhou, Z. (2013). Preservation of ovarian follicles reveals early evolution of avian reproductive behaviour. Nature, 495(7442).

南方周末 - 【天下远见】明仁天皇:专攻虾虎鱼,践行科学梦

【果壳网专访】郑晓廷: 我这个“民科”和他们不一样

三联生活周刊:从矿长到古生物学者:郑晓廷和他的天宇博物馆

编辑于 2016-02-27 21:08