人物专访：汤浩岚

▲ 汤浩岚教授(左二)回国后的第一次项目答辩

导  读

汤浩岚师从国际著名天体化学家Nicolas Dauphas，在攻读博士学位期间就取得了突破性的学术成果。之后，在加州大学洛杉矶分校任博士后期间，与另两位顶尖科学家——Kevin McKeegan和Edward D. Young合作，在天体化学领域继续深耕，成绩斐然。2022年，她获得了国家高层次人才计划资助，回到中国科大全职任教。最近，汤浩岚老师接受了公众号化学星球的专访，向我们讲述自己与天体化学的缘分，并分享了自己在攻读博士学位期间，仰望天空，砥砺前行的故事。

GUEST

 汤浩岚

现任中国科学技术大学地空学院特任教授。2007年于中国科学技术大学获理学学士学位；2013年于芝加哥大学获博士学位，随后在加州大学洛杉矶分校继续从事博士后工作；2018年在加州大学洛杉矶分校担任副研究员；2022年获国家高层次人才计划资助入职中国科大，担任特任教授。

TALKING

对话 · 时刻

1

挫折与蜕变：“那六年很有挑战性，但非常值得”

读博第四年才做出来第一个有用数据

汤浩岚博士期间的第一个课题需要从零开始建立60Fe-60Ni短半衰期同位素体系的分析方法。这是当时天体化学领域的前沿方向，十分具有挑战性。首先，由于天体样品镍含量非常低，因此想要拉出有用的等时线就要先经过严格的化学流程来进行元素分离；此外，想在MC-ICP-MS上实现高精度测量60Ni的测量需要不断的摸索和修正。

克服重重困难，汤浩岚在博士第四年才得到了第一个有用数据。时隔多年，她回忆起获得数据的那一天仍是激动不已：“当时是感恩节，系里除了我一个人都没有，连导师也开party去了。我就一个人在仪器上盯着，看着刚出来的新的数据，然后计算了一遍，这个真的对吗？重新算了一遍，似乎是对的，然后又把仪器停了，检查仪器有没有杂质等问题，然后又重新过了一遍测试参数，一遍一遍的排查没问题后，终于激动地电话里告诉导师把数据做出来了”。汤浩岚向我们感慨道：“那次是终于觉得，会议上有初步的东西可以去讲了，然而已经是博士的第四年了。”

站在前人结论的对立面，关关难过关关过

 拿到数据后还来不及开心，新的问题就立马横亘在她面前：用MC-ICP-MS的新测试方法做出来60Fe的数据跟以往大家用离子探针获得的数据不一样。

60Fe是短半衰期同位素（或称灭绝核素）的一种，由于半衰期非常短（约150万年），它们在漫长的太阳系历史中（45.6亿年）早已衰变殆尽，不过，尽管它们已经消失，还是可以通过测量其衰变子体60Ni来了解它的踪迹；同时，60Fe只能在超新星爆发的时候形成，比如一个大的恒星灭亡的时候，发生坍缩，这个时候温度很高，中子密度很高，压缩之后就形成了60Fe。天体化学家利用离子探针发现陨石中含有较高的60Fe，进而验证了太阳系起源自超新星的爆发过程。

然而在汤浩岚看来，“太阳系具有较高的60Fe”这一结论太过武断，前人的样品选择大都存在科学设计上的缺陷，他们大部分倾向于选择方便离子探针测试的矿物——磁黄铁矿来进行60Fe分析，而磁黄铁矿本身铁镍系统容易受扩散等影响被后期重置。汤浩岚运用的MC-ICP-MS方法是溶液法，所得结果代表了更大样品尺度的平均成分，因此更具有代表性，得到的结果自然与前人大相径庭。

在NASA的一个年会上，汤浩岚大胆的提出自己的观点后便迅速的意识到这与学术界主流观点相左。“结果我做出来是不一样的，我用MC-ICP-MS做出来数据显示太阳系的60Fe的含量等于银河系的背景值，甚至比背景值是要低一些。”这一结果无疑向学界表示：60Fe根本没有在太阳系富集，太阳系是超新星爆发而形成的观点可能需要另寻证据。

这一结果迅速引发了巨大的争论，汤浩岚似乎一夜之间成为了学术界的众矢之的，“因为这（60Fe在太阳系里富集）是已经流行很久的学术观点，甚至也得到了NASA支持。一旦把这个说出来之后，（如果这一观点被推翻，以此为基础的许多研究）大家就没办法做了。”

不惧质疑，守得云开见月明

在论证汤浩岚的成果确实无误之后，大部分人还是不愿意全盘推翻“60Fe在太阳系里富集”这一观点。许多人甚至提出“太阳系的60Fe可能分布不均”，用来反击汤浩岚的结论，比如分异陨石和原始球粒陨石形成源区有差异等问题。

之后，汤浩岚顶着巨大的压力又继续进行了一系列的实验，虽然在之后的一段时间里仍受到质疑，但还是坚持做了下去。“然后我就把相关的样品全给做了，做了之后发现60Fe含量全都是低的。我现在还记得，那一次是在夏威夷的一个workshop上面，很多当时在做超新星爆发模拟太阳系形成的人在会上，我的导师没有去，只有我一个人去了，当时我在会上被diss的很惨，而且组织会议的主席之一就跟我的意见是相悖的，直接就站在台上反对我的观点。”

 无论是会议上的意见相左，还是文章投稿的刁难阻碍，汤浩岚并没有觉得委屈或者想退缩。别人做过的不同样品，她回去也做一遍，文章受到的质疑，就用新的数据和证据来补充，一轮又一轮，因为她内心知道自己肯定是对的。第一篇paper被一拖再拖，终于在博士生涯的第五年才被发表。后来慢慢也有研究者开始重复汤浩岚的实验，也获得了相似的结果，原先持反对观点的学者也逐渐发现并承认了自己实验中的错误，学术界就慢慢接受了这一新的观点。

▲ 汤浩岚的研究发现：在太阳系早期，60Fe丰度低且分布均匀

提起这段彷佛与整个世界为敌的学术经历，汤浩岚显得特别豁达：“其实当时所有的挫折是源自于那一个过程，但是其实那个过程是必须经历的，因为你确信你自己是对的。那个时候不能说是我抗打击，就是觉得我不想放弃，都是第四年第五年了，沉没成本太高，当时就想我不论怎么样，一定要拿下来这个博士学位，哪怕我之后我不做学术，我也必须得走下去。中间虽然有一些痛苦坎坷的经历，但最后回过头来看，我是接受了一个很好的训练，而且也会教会我怎么去设计项目，怎么去具体实施，其实是一个很好的科研训练过程。”

2

缘分和选择：找到属于自己的前行方式

结缘，与地球化学故事的开始

汤浩岚与地球化学的缘分并不是一开始就注定的。03年高考结束来到科大，汤浩岚一开始的专业其实是环境科学，但是到大二、大三的时候已经感觉课程设置不能满足她对知识的渴望。“当时实际上我自己认为学的是表生地球化学，或者是低温地球化学，但是很多课程讲的都是一个定性的东西，感觉还是非常的浅显。”

后来她就开始跟着一块修地球化学的课程了，跟着04级补错过的基础课，跟03级上地球化学课，然后再跟02级的上高年级的课，甚至还上了一个研究生的课。“当时就觉得那些课程才是地球化学研究的基础，包括定年、示踪、元素分配、化学流程。这些才是我感兴趣的东西。”所以后来到大四的时候，虽然没有转专业，但她申请的基本都是地球化学的研究方向。

汤浩岚提到博士期间选择了天体化学这个研究领域的原因时，她觉得两点最关键：一是好奇心；二是冥冥之中的缘分。当时宇宙化学方向在国内几乎是空白，汤浩岚也并不很理解宇宙化学是在做什么，随着跟导师进一步的沟通和学习，了解到原来是做早期太阳系，以及各种行星形成的研究。汤浩岚随即产生了极大的兴趣，当即决定踏入天体化学的领域。

跟随着兴趣和直觉做出的决定，是后来一次次面临困难和抉择时，她忠于自己的选择方式。“虽然跟本科学习相比，是比较大的转变，但当时就真的觉得很酷，很有意思。加上芝加哥大学是最早给offer的，就在春节的前几天，所以第一印象非常好，然后就非常坚定去芝大了。”

良师益友，学术道路上并不孤单

博士毕业后汤浩岚到加州大学洛杉矶分校开展研究工作。迈入新的阶段，新的问题也接踵而至。该做什么研究？研究该如何开展？她心里其实也有过困惑和迷茫。首要问题就是：还要不要一直待在短半衰期同位素的研究领域里？为了避开与博士导师Nicolas的研究方向重叠，也不想局限于MC-ICP-MS的技术范畴，博士毕业后的汤浩岚做的第一件事就是投入曾经站在她对立面的离子探针方法，她要去解开她自己的心结。在UCLA，汤浩岚遇到了另外两位对她影响颇深的良师——Kevin McKeegan和Edward D. Young。

Kevin是离子探针领域的开山鼻祖，1987年就搭建了UCLA的第一台SIMS，在2006年他专门设计了一台SIMS，通过测量返回的太阳风粒子获得了太阳最开始的氧同位素组成，这项研究可以称为天体化学的里程碑之一。他对离子探针分析技术的专注和严谨深深地感染了汤浩岚。“所以后来我对实验研究的理念，就是非常看重分析过程和技术手段。依我的经验理解，实验研究中实际上怎么样都能得到数据，但仪器的状态如何保证，是否达到分析要求的最佳条件，怎么去改进分析方法和校对数据，怎样保证数据的准确度和精确度？这些是我最关心的东西。”

▲ 回国前在 Kevin McKeegan 家聚会

同时，在跟Edward共事的几年里，拓宽了汤浩岚的学术视野，也让她更清楚坚定了自己的研究兴趣。汤浩岚觉得当时博士期间没有精力跟Nicolas去学更多跳出项目之外的东西，而在Edward这里就弥补了这一遗憾。“我就抓住所有的机会跟他学习，包括到现在我对项目整体的一些想法，其实很多是从Edward的那个体系中学会的，就是在合作中，会去想他为什么会这么想，他整个的动机、逻辑等等一些跳出项目内容本身的东西。读博的很多时候你会感觉已经很累了，但是可能回过头来去想，其实再多学一点，真的会更好”。当时中间她曾经一度跟美国科学院院士Mark Harrison做过一些早期地球的研究，但是后来发现自己的兴趣还是没有改变，还是选择继续做宇宙化学和行星科学的研究。

坚定学术理想，感谢坚持的自己

生活的变化让汤浩岚有了新的身份，科研与生活难以兼顾的困境也动摇过坚守在学术界的初心，但最终还是坚持走了下去。个中艰辛与困难逐一克服，一路走来汤浩岚最想感谢的人是自己。“当时我在UCLA跟一个同事经常就在一块感慨，开玩笑说做学术就是不赚钱，在洛杉矶都养不起家什么的，要不然就转业界吧。但这些年过去了，最后我们俩仍然都还在搞学术。我最后想来想去还是觉得，相比赚更多的钱什么的，我还是真的想做这个。认清自己真正想追求什么，就不会羡慕别人的生活，我做这个就是有兴趣，我就不会因为别的选择而患得患失，这个很重要。”

▲ 汤浩岚教授怀孕期间在做龙宫样品的准备实验

汤浩岚还神采奕奕地介绍了目前正在开展的工作：探究小行星蒸发过程中的近平衡条件下同位素分馏。通过气悬浮熔融蒸发实验和同位素相结合，加上用理论去模拟岩石熔融蒸发过程中元素、同元素的迁移行为，进而模拟早期小行星，包括一些星云物质的蒸发过程。现在观点认为，小行星是形成类地行星的基础，然而类地行星的同位素组成却不尽相同，她目前研究认为是因为初始的小行星阶段经历了蒸发熔融，带来了类地行星形成后不同程度的元素和同位素的散失。通过蒸发实验、同位素测试，结合热力学和动力学计算的验证，相信不久的将来又会有一些行星科学的谜团被解开。

3

乘风破浪：回归，也是新的征程

参与了龙宫小行星的研究项目后，汤浩岚感受到一个架构合理、组织良好的科学团队对支持科学研究的重要性。这时候正值深空探测实验室成立伊始，由国家航天局、安徽省、中国科大三方共建，专家云集，从前沿的探测技术到最新的实验设备，让汤浩岚十分心动，她决定再次回到中国科大的怀抱。 

“其实我回科大之后，大家一看我都叫我汤老师，就感觉我何德何能叫老师，看着你们就是跟师弟师妹是一样的”。回到科大后的汤浩岚不仅实验开展仍然事必躬亲，在亦师亦友的关系中，一些合作开展的项目还会经常跟着研究生学习实验流程。

▲ 汤浩岚教授回国后的第一次项目答辩

今年即将招收在国内的第一批学生，对于学生培养，汤浩岚也有自己的想法和理念。汤浩岚认为，师生之间是双向选择的过程，学生能够有端正的态度和合格的数理基础是一方面，但导师潜移默化的影响更是学生培养的关键。无论是兴趣培养，还是面对压力，导师的引导都是不可或缺的部分。多年与国际顶尖的科学家共事，汤浩岚也想把做科学研究时严谨细致、追根究底、独当一面的风格带给自己未来的学生。

当聊到科研生涯的早期如何减少迷茫，做好生涯规划，汤浩岚结合自己的亲身经历给出了她的建议:一是尽快找到自己的研究兴趣所在，最好是从大的整体的视角去了解自己感兴趣的研究领域的发展脉络；二是了解自己擅长什么，实验、模型或者计算，找到自己擅长的方向才能走出迷茫，保持对研究的热情。

▲ UCLA的蜂鸟,one of the best memories about UCLA

对于当下大家感受深刻的搞科研越来越“内卷”，汤浩岚谈到，首先是大环境的激烈竞争决定了越来越卷的趋势，但行星科学的研究方兴未艾，正处于上升阶段，仍然有巨大的投入潜力。此外，她站在一个导师的角度谈到，作为导师的责任就是要关心学生的心理状态，平衡好压力，给予学生自由选择、发展兴趣的空间，再通过正确的引导，上升到清晰的职业规划。这一路走来，让汤浩岚坚信，要做就一定要做对未来有用的，有深度，有影响力的研究。

▲ 汤浩岚老师接受化学星球采访

最后，汤浩岚给同学们的寄语也是自己做科研最真实的感受：“Keep calm, stay firm。Keep calm，做学术的话，就是对事不要对人，会有很多争端，但把事做好才是关键。Stay firm，坚持很难，但只要你认为自己对的就要坚定自己的立场，坚持下去。”

附汤浩岚教授邮箱：

[email protected]

ending