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[瑞]维奥拉·福格尔Viola Vogel

生物物理学

● 苏黎世联邦理工学院应用机械生物学教授

● 2018年起,担任“爱因斯坦访问学者”项目研究员

◆“老是有人问我:‘你作为一个女人,为什么对技术感兴趣?’”

福格尔教授,您在科学界迅速崛起,甚至成了比尔·克林顿(Bill Clinton)顾问团队的一员。在由男性主导的自然科学领域里,您是如何做到这一点的?

总有人问我:“你作为一个女人,为什么对技术感兴趣?”我不能让这种话影响我,以免失去自己的热情。我总是渴望能与身边的人达成共识,因此我很早就得到了同行们的认可与尊重。但是,女性所走的每一步都会受到密切的关注。我是华盛顿大学生物工程专业的第一位女教授,也是苏黎世联邦理工学院材料科学系的第一位女教授。现在,在我们新成立的健康科学与技术系里,有三分之一的教授是女性,可见有些事情真的在改变。

您认为女性从事科研行业会遇到更多的困难吗?

任何女性都不希望被外界视为用来装点门面的人,大多数女性都非常抗拒这样的话题,我也不例外。但我发现,在整整一代人的时间里,许多技术岗和领导岗上的女性人数依然没什么变化,尽管我们已经做了很多事情来支持女性:以前孩子主要是由女性照顾,现在越来越多的人意识到男性也可以帮忙照顾孩子,养育子女是夫妻双方共同的责任。但恰恰这一点才是最让我失望的地方,所有为鼓励女性走上科学之路所付出的努力都只起到了一点点作用。

您曾经有没有怀疑过自己到底能不能成功?

我曾一而再再而三地怀疑自己,上大学的时候更是如此,因为那时我遇到了真正的困难,我认为女性更容易质疑自己。我刚开始工作的时候,别人总是想当然地认为女性要么选择科学事业,要么选择家庭,这两者似乎并不相容,而我首先考虑的是做一名科学家,经营我的科学事业。当我看到美国对于女性兼顾事业与家庭的接受度越来越高,我才开始改变我的态度,组建家庭。

成为教授有多难?

学术生涯中真正难过的一关是获得助理教授职位,这个职位竞争非常激烈,那时候华盛顿大学就有超过250人申请助理教授。我最大的优势是以前既学过物理学又学过生物学,这种专业组合很罕见。我在那段时间里生了两个孩子,回想起来,我很高兴自己做了这个决定。没生孩子的时候,我每天都尽力完成所有工作,哪怕熬夜加班也要做完。孩子出生之后,我很快意识到,我必须重新安排我的日程,为孩子们留出足够的时间。我列出了每天的优先事项清单,尽可能多地完成清单上的任务,然后心安理得地回家。有些事情实在无法马上完成,我也就慢慢学会了说不,我可以把精力放在真正重要的事情上,只挑最重要、最有趣的工作来做。我所面临的最大挑战是:为了照顾孩子们,整夜休息不好,第二天还要集中精神给学生上课。但是,当我意识到科学不是万能的,而家庭为我提供了一种平衡,让我乐在其中,这个时候我真的特别满足,家庭从来没有对我的职业生涯造成过不利影响。

有人说,一个好的科学家必须痴迷于他(她)的研究工作。

即便如此,我们也不可能一天24小时都研究同一个课题。关键的问题是:我们怎么做才最有效率?我们在哪里工作才最有效率?为此,我们需要自由思考的空间,自由思考可以帮我们找到创造性的解决方案。我的孩子还小的时候,我喜欢和他们一起玩。跟他们在一起时,我总是会产生一些想法,而这些想法在平常繁忙的工作中可能永远不会出现,所以家庭是给我充电的好地方。我丈夫也给了我很大的支持。我们一起照顾孩子,分担所有家务,从换尿布到给孩子喂奶,我们总是一起做。多亏了他,我才有时间出去开会,而这段时间里他自然也会在家照顾孩子,反之亦然。能够跟孩子保持密切接触对他来说意义重大。然而,令他百思不得其解的是,他是游乐园里唯一带孩子的男人,这个时候总有人对他侧目而视。

您的父亲是一名地质学家,您小时候经常搬家。小学前几年您在阿富汗上学,这段经历有没有对您造成影响?

我们一般会在一个地方待3年,这对我来说是非常大的挑战,我得不断结交新朋友。从阿富汗回到德国的那段日子是最艰难的,因为我有了完全不同的生活经历,但其他孩子对此并没有什么兴趣。他们经常取笑我,因为他们谈论的某些游戏或者电影我根本听不懂,所以一开始我几乎是被他们排斥在外的,但是打不倒我的只会使我更强大。我学会了不气馁,这无疑让我为迎接以后的人生做好了准备。

您对自然科学研究的兴趣从何而来?

我的老师在这方面起到了很重要的作用。早在我上学的时候,他们就唤醒了我对科学问题的兴趣,否则我可能不会走科研这条路。我有一个物理老师,他总能激发我们的热情。我们是他教的第一个班,他经常在下午给我们做实验。我父母有一个好朋友,也是一个物理学家,他给我提供了很多建议。在他看来,我去搞科研是理所当然的事。走在一条适合我自己的路上,这种感觉真的非常好。

◆“我刚开始工作的时候,别人总是想当然地认为女性要么选择科学事业,要么选择家庭。”

年轻人为什么要学习自然科学?

年轻人应该认真听从自己内心的声音,找到他们热爱的事物,不要害怕学习不同的学科,这些学科看似八竿子打不着,实则不然,以后往往有很大的概率可以获得独一无二的成就。搞科研需要极大的心理承受能力和毅力。我们必须大量阅读已出版的文献、分析数据并无数次重复实验。要坚持下去,心里就绝不能想我现在必须工作赚钱,心里应该想的是:我对这些问题很着迷。

◆“学术生涯中真正难过的一关是获得助理教授职位。”

您认为未来科研面临的主要挑战是什么?

与过去相比,拨给教授的经费急剧下降,而教授公开招聘和争取科研经费的竞争压力则大大增加,这会导致两个严重的后果。首先,要获得科学界的认可就需要在最好的期刊上发表文章。优秀期刊的编辑会得到晋升,有时甚至还会根据他们收录的文章被引用的频率而获得报酬,所以他们往往更愿意接受写当下热门课题的文章,而那些内容太过超前的文章,例如领先热门研究领域5年甚至10年的新发现,往往不被接受。此外,科学家研究风险问题的意愿也有所下降,因为这需要耗费大量时间,而且出资人要求他们提供详细的研究进度安排表。不幸的是,现在的科学家为了获得科研经费往往漫天许诺,即便他们可以预见到在规定时间内根本无法兑现这些承诺,他们还是会这样做。这种行为往往会引起社会对他们产生错误的期望,从而削弱科学家的公信力。恰好生物学目前就面临一个很大的问题,即很大比例的已发表数据是无法复现的。

也就是说,制药业是关键因素?

制药业试图重复已经公之于众的实验,但它肯定会发现许多实验并不像已发表刊物中描述的那样容易完整再现。于他们而言,这些都是严重的投资不当。许多期刊出版社现在已经采取了措施,要求原作者提供更详细的资料。

您的H指数是多少?

目前是64。H指数取决于一篇已出版刊物被引用的频率,因此,在一个非常庞大的学术领域做研究,比在一个专业性过强的领域做研究更容易获得高H指数。因此,我们不应该过分解读H指数。诺贝尔物理学奖得主唐娜·斯特里克兰(Donna Strickland)获奖时,H指数仅为12。

卡尔·杰拉西(Carl Djerassi)曾说过,嫉妒与竞争在科学界中非常常见。对此您有何体会?

这是一个热门话题,尤其是在科研领域,成群结队的科学家们都用类似的方法来解决重要问题。我一直在尝试用物理学方法提出仅用生物学方法无法解决的新问题。从这个角度来说,我第一次近距离地体验到了令人窒息的日常竞争焦虑,因为我们总是想用新方法和新技术来做研究。乍一看其他实验室发表的文章,好像有人捷足先登了。学生们就坐在我的办公室里,眼含热泪,看着他们能够发表文章的希望逐渐消失。但仔细观察后才发现,我们和别人所做的实验从来都不是完全一样的。在竞争对手所做研究的基础上,我们往往能够发表更好的论文,所以我们最终获得了双赢。

您能简单介绍一下您的研究内容吗?

我主要研究生物纳米世界的运作方式,以便我们能够操控它。通过这项研究,我们有可能更有效、更划算地治疗疾病。我一直对纳米技术有着浓厚的兴趣,借助制造和操纵纳米结构的新方法,加上超高分辨率显微镜和计算机模拟的支持,我们正在研究微生物和哺乳动物细胞如何利用机械力激活和抑制蛋白质的功能,使它们能够探明自身所处环境的物理特性。蛋白质是我们的纳米级工作母机,是我们赖以生存的基础。想象一下,你的手就是一个细胞。当你用手指触摸一个表面,你能感觉到这个表面有什么特性呢?当你用手指挤压或者拉扯垫板,又能感觉到垫板有什么特性呢?同理,细胞也需要借助力来探测不同表面的属性:细胞会拉扯周围环境,通过周围环境凹陷变形的方式来确定它们周围有什么东西。

在此基础上您想研究什么呢?

我们的目标是利用或调节细胞的机械功能,以此开发新疗法。我们一直在问自己:细菌到底是怎样发现皮肤上的某个小伤口,然后通过它进入身体的呢?我们发现,细菌使用肽线,即纳米黏合剂,来消除人体组织的纤维张力。当伤口中的组织纤维被切断,它们会失去未受损纤维所具有的张力。我们发现,葡萄球菌利用其黏合剂会优先附着在这些被切断的纤维上。我们随后合成了细菌纳米黏合剂,发现它也能附着在肿瘤组织的组织纤维上。我们接下来计划进一步开发这些黏性纳米探针,以便能够将其用于成像,或者让这些探针能够非常精准地将药物和活性物质运送到病变组织。我们在细胞培养过程中已经进行了很多测试,在动物身上也做了一些测试。如果没有动物测试,就不会有新的药物,当然,我们也不想把人类作为实验的小白鼠。

现在这一切听起来好像都很容易,您是否也曾经历过失败呢?

项目一开始,我们就遭遇了一次失败,但那是我们自以为的失败。我的一个学生来找我,说这次模拟实验没有成功。我们借助计算机模拟将一个带有纳米黏合剂的蛋白质分子展开,尽管我们看到的结果并不符合我们的预期,但这恰巧也是一个发现!我们并没有质疑学生们所做的工作,而是思考这些数据究竟意味着什么,搞科研的人必须跳出固有的思维模式。人类往往倾向于用线性思维方式去看待他们观察到的现象之间的关联,因此有时很难凭直觉正确理解复杂的关系。当我们意识到我们发现了一个闻所未闻的自然界奥秘,这对我们来说绝对算得上是攀上了新的高峰,而这样的发现会给整个研究团队注入无法想象的力量。

作为一个科研人员,您认为您的责任是什么?

有一点很重要,我们都应该问自己:除了实现我们的科学目标之外,我们的科学发现还可以用来做什么?科学的发展是如此之快。以前,将一种发现的成果转变为事实需要10年甚至更长时间。可如今,这个过程往往只需要短短几年时间,所以我们作为科学家,必须尽快提醒全社会提防新技术被滥用的可能。与此同时,全社会也应该与科学家一起采取监管措施,有效预防技术滥用的可能。

◆“我们作为科学家,必须尽快提醒全社会提防新技术被滥用的可能。” Xr7qios3Ai5gRuwM9nBf0jbKN8Bpx8sOUj+SatIHRwFz7diobgvNqNJBOwycOHR5

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