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女科學家:用才智揭秘大千世界

作者:宋琳  來源:中國婦女報  發布時間:2019-04-16

編者按

4月10日,一張刷爆網絡的黑洞靚照,讓一位工程與電腦科學專業的女科學家——凱蒂·鮑曼從幕后走向了前臺。與鮑曼一樣,在中國,有一群不斷探索的杰出女電鏡學家在平凡的工作中做出了不平凡的貢獻,然而在對科學和女性建構的雙重作用下,她們的工作卻常常被忽視。本文作者認為女性對實驗工作的重要意義不言而喻,女電鏡學家把女性特有的情感價值、經驗體驗注入到了科學界,她們為電鏡學發展做出的獨特貢獻應該得到足夠的承認。

■ 宋琳

北京時間4月10日晚9點,全世界的目光都投向了一張照片——宇宙黑洞,這是人類歷史上公布的第一張黑洞靚照。這張靚照的制造者是一位同樣讓人驚艷的女性——畢業于美國麻省理工工程與電腦科學專業的29歲女博士凱蒂·鮑曼(Katie Bouman)。鮑曼到底做了什么而讓全世界為之側目?這就是令世界矚目的旨在揭開黑洞神秘面紗的“事件視界望遠鏡(EHT)”項目。

凱蒂·鮑曼:黑洞靚照的直接制造者

該項工作于2017年4月起,動用了分布在全球的8座射電望遠鏡,組成了一個虛擬的口徑接近整個地球的望遠鏡進行聯合觀測,隨后又用了兩年時間進行數據分析,才讓我們一睹黑洞的真容。鮑曼的工作就是領導一個團隊設計了一套電腦算法,讓各大望遠鏡收集到的數據可以“拼”到一起,經過處理轉化成為圖像。可以說,鮑曼就是那位黑洞靚照的直接制造者。

鮑曼堪稱該項目的幕后英雄。因為在EHT項目中,天文學家往往被認為是高級成員,他們擔負著尋找最佳機會,觀察“拍攝”黑洞。其實他們所拍攝的結果僅是一堆數據,打印出來就是字母和數字,這就需要像鮑曼這樣率領算法組的,所謂低級成員的工作,通過技術處理將這些字母和數字轉化為圖像。這樣工作既繁瑣、細致,同時又需要創新。鮑曼小組為達到最理想效果,同時開發了三種不同的算法,用不同的方式去復原黑洞的真實面貌,堪稱完美。麻省理工官方賬號為此發了條推送,把鮑曼同瑪格麗特·漢密爾頓進行對比。漢密爾頓,就是那位美國航空航天局阿波羅登月計劃時,手寫了所有代碼的著名女科學家。人們發現有越來越多的在偉大工程背后默默做出巨大貢獻的女科學家以她們獨有的工作特質和工作熱情而被世人所矚目。

電子顯微鏡領域的幕后女英雄

當我們舉目向這位充滿活力、洋溢著聰明才智的女科學家致敬時,也將目光轉向國內,在宇宙無限深遠的另一極——微觀世界,一群在此不斷探索的杰出女電鏡學家,她們一如鮑曼、漢密爾頓一樣在平凡的工作中做出了不平凡的貢獻。

電子顯微鏡是探索微觀世界的利器。世界上第一臺電子顯微鏡是德國人盧斯卡于1933年研制成功的,盧斯卡由此獲得了1986年的諾貝爾物理學獎。在我國,電子顯微鏡的應用與研制始于20世紀30年代-40年代。此時,一批在國外學習電子顯微學,以及與此相關的電子光學、金屬物理、生物學等領域的優秀留學生紛紛回國,如錢臨照、王大珩、郭可信、李林、柯俊、黃蘭友、施履吉、嚴東生。他們的歸來及回國后的工作完成了電子顯微學向中國的移植,他們日后也成為該領域的領導者。這群留學生中只有李林一位女性。

但是,接下來該領域幾十年的發展中,女性不斷增加且主要從事的是實驗操作工作。以中國電鏡學會歷史上會員統計最全面的1999年數據為例,登記在冊的會員共有1537名,女性570名,占37.1%。實驗人員系列中,高級實驗師、實驗師、助理實驗師三個等級中女性分別占到37.25%、68.12%、60.7%。

反之,如電鏡制造方面,男性則成為絕對的主力。我國自20世紀50年代開始了自行研制電鏡的創新之路,在當時生產電鏡的機構中,女性比例非常低,如中國科學院下設的三個生產機構中主要技術人員絕大部分都是男性,女性寥寥可數。在該領域也有一種類似的共識,電鏡制造是高端工作,而實驗則屬于低端工作。如中國電鏡學會設有兩個重要獎項,一個是設立于1994年側重于獎勵對電子顯微學做出重要貢獻的“錢臨照獎”和設立于1988年側重于獎勵對中國電鏡學會發展和中日電鏡交流做出重要貢獻的“橋本初次郎獎”。截至2018年,共有24人獲得了“錢臨照獎”,其中女性僅4人,占獲獎人數的16.7%;26人獲得了“橋本初次郎獎”,其中女性僅4人,占獲獎人數的15.4%。女性獲得該領域兩個重要獎項的比例較低,說明女性的工作認可度不高。

對科學和女性的建構使女性的貢獻被忽視

中國電子顯微學領域中女性工作的被遮蔽是因為女性及女性的工作不夠優秀嗎?女性主義者認為,科學自近代產生之日起就被賦予了性別色彩,科學所具有的理性、邏輯、精神等特征是與男性或男性氣質相一致的,而與科學相背離的經驗、情感、肉體等特征是與女性或女性氣質相一致的。在電子顯微學中,我們發現其中有關理論研究、電鏡研制工作被賦予了更高的價值和智慧,并更多地由男性承擔;而實驗工作被賦予了較低的價值和更多的經驗,則由女性承擔。正是在對科學和女性建構的雙重作用下,女性和女性的工作沒有得到足夠的承認。

當代實踐哲學則從新的角度論證了實驗工作的重要意義,實驗的技術價值實現,就在于它的隱性經驗要素的物化和深化,從而變成先行技術成果,這些特殊的體驗對于實驗者獲得一個好的實驗結果至關重要。既然科學實驗是一種強調經驗的工作,其中女性所特有的情感和經驗對實驗工作的重要意義就不言而喻。女性主義學者麗塔曾指出:“既然科學的進步不僅僅是靠對知識的歸納,想象與情感在知識創造過程中的重要作用就很明顯”。如果我們把科研活動看作是科學家以其獨特的方式去領悟和探索自然界規律的藝術,那么女性進入科學領域,就把她們特有的情感價值、經驗體驗注入到了科學界,展現出她們的獨特工作。

實驗科學對于很多人來說被認為是一種枯燥無味的工作,實驗者只不過用兩只眼睛觀察,無須動腦的簡單操作,但是許多女電鏡學家卻在電鏡下一看就是幾十年,這是因為像電子顯微鏡這樣的大型精密儀器,對實驗者的要求相當高,而且在她們眼里電子顯微鏡下的世界充滿了無限的魅力。熟練的操作來自對儀器的熟悉程度,更來自對研究對象的感情。

本人曾先后訪談了六位我國知名的女電鏡專家,訪談進程中,深切地體會到她們對工作過程的享受,她們與觀察對象水乳交融的境界。在外人看來,研究的對象是死板的、無生命的、一個被動的被研究對象,但是在很多女性電鏡學家眼里,這很神奇。受訪者C教授是我國電子顯微學領域早期的奠基者之一,她充滿感情地講述著她的研究工作,“每當我走進實驗室,坐在電鏡前,就忘記了時間,我仿佛也融入其中,在電鏡下一個個病毒千姿百態,有的像高樓大廈、有的像糖葫蘆等……”她講話時,眼睛里含著笑,手不停地比劃,一個個她所觀察到的病毒在她眼里充滿了無限的魅力。她用與病毒的這種特殊交流方式首次在我國發現了多種病毒,為我國的電子顯微學和病毒學做出了重要貢獻。女性科學家正是在這種與研究對象的交流中展現著她們的特殊體驗和工作。這些特殊的體驗對于實驗者獲得一個好的實驗結果至關重要。

在中國電子顯微學,這個以男性為主導的世界,因女性的加入,并以她們特有的柔情和愛帶給一個原本沉寂而冰冷的世界一片溫馨,呈現出一個美麗新世界!希望在未來中國的女科學家一如今天讓世界驚艷的鮑曼一樣終會走上世界舞臺的中央,美麗綻放!

(作者為北京科技大學馬克思主義學院副教授)

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