巾帼故事|| 不畏风雨,破茧成蝶
丁文娜,中共党员,2014年至2020年在中国科学院西双版纳热带植物园取得了博士学位 ,毕业后继续留园并入选博士后国际交流计划赴瑞士联邦森林、雪和景观研究所开展合作研究。迄今为止,丁文娜以第一作者,共同通讯作者和主要参与者在《Science》《Review of Palaeobotany and Palynology》《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》《Geology》《Nature Ecology & Evolution》等国内外著名学术期刊发表13篇研究论文,其中 SCI 论文 10 篇,引用达 500余次,其Science 论文被SCI 他引189 次,作为高被引论文其被引频次已进入Geosciences学术领域最优秀的 1% 之列。2021年丁文娜的博士论文获得中国科学院百篇优秀博士论文奖, 2022年获得中国科协第七届“青年人才托举工程”项目,2023年入选第八届未来女科学家计划,主持有国家自然科学基金面上项目。
30岁不到就在《Science》上发表论文,此后各种荣誉纷至沓来。虽然说在中国,一篇《Science》 或《Nature》的文章能在短期改变一个人的命运,然而做研究是不可能只靠运气的。每一个能冲上世界顶级期刊的学者,背后总有不为人知的努力。下面就来看看丁文娜一路的成长故事:
2014年的雨季我来到这个葱葱郁郁的世外桃源—中国科学院西双版纳热带植物园,从此便深深扎根在这片肥沃的科研土壤上,开启了我充满喜悦与感动、艰辛与拼搏,痛苦和希望交织的求学之旅。
我硕士时期的研究对象是我国西南地区第一个具有准确地质年代的渐新世化石植物群,短短两年内,我跟随其古生态研究组不论寒暑多次在滇中、滇西北、滇西南,川西和藏东南采集化石,并在黄健师兄的帮助下完成了对云南吕合植物群近千件植物化石的分类整理,进一步对其中的孑遗类群柳杉属和中国特有属金钱槭属化石进入深入研究,探讨了历史环境变化对其现代分布格局形成的影响,完成研究论文2篇并发表在国际古植物学期刊上。彼时这已经是一个非常有前景的课题,如果继续该植物群的研究,相信短时间内会有一系列的研究成果发表。这时刚刚回国成立研究组的星耀武研究员也正需要相关古植物学背景的人来一同开展地学和分子生物学交叉的探索性课题,我的导师周浙昆研究员和星老师就此与我展开了详细的规划和讨论,带着师长的期盼与鼓励我最终决定接受这个挑战将研究课题转而聚焦在横断山高寒植物多样性的形成演变历史,探索山地生物多样性起源这一重大科学理论问题。这个课题不仅是生物地理学领域也是进化生态学领域的热点和难点,开展这项研究除了要有古植物学、地质学的背景外,还需要掌握分子生物学的实验技能和分析方法。因为探索性强,前途未卜,很长一段时间我都在挣扎、较劲,在新的赛道上和时间赛跑。为了尽快掌握分子生物学领域的基本理论知识和分析方法,看得懂、跟得上前沿的科学进展,从那时开始我很少晚上11点前离开办公室,也很少休假,把假期都用来学习充电,好在每年一到两个月的野外工作,虽有身体上的疲惫,但大自然带来的治愈,一定程度上缓解了紧张科研生活带来的精神压力。我曾一度非常羡慕专科专属的研究,因为我的研究对象涉及了广泛分布在横断山及其邻近地区高寒植物多样性较高的18个被子植物类群 (总计包含3798 种),我不仅要建立不同类群的系统发育树,这之中涉及的每一个物种我几乎都与植物志一一核对其分布和植被类型、海拔分布范围,搜索范围涉及上百个数据库,多个国家的植物志,在线标本馆系统。哪怕在这些数据收集过程当中耗时巨大,我的挑战也还在继续。如何把特定植被类型的演化与地理分布区相结合,进一步计算其多样化速率以及不同生物区之间的交流,这都是前人尚未涉及的工作,需要新的分析方法和模型的创建。2018年受国家留学基金委资助,我赶赴美国菲尔德自然历史博物馆与生物地理学DEC模型的创立者Richard Ree开展合作研究。在芝加哥菲尔德自然历史博物馆的一年间,在外导的帮助下,我从零开始学习建立模型,从简单到复杂,在反复尝试中最终开发出整合地理分布区和生物区演化的新生物地理模型,为今后探讨特定生物区系的起源演化提供了研究框架。芝加哥的治安不好,所以到了博物馆关门时间我就早早离开了,回程和上班的公交路上我会带着打印出来的文献阅读学习。当我们的分析结果出来以后,横断山高寒植物区系的起源时间如此古老,这和以往的认知迥然不同,我又开始质疑自己的研究结果。幸好有来自导师的引导和支持,让我有勇气和信心反复的求实论证,最终通过结合青藏高原最新的地质学和古生物学证据,提出了横断山是高寒植物多样性的起源中心。
博后阶段我将研究视角扩大到洲际和全球尺度比较不同山地生态系统生物多样性演化历史的异同和联系。从横断山,喜马拉雅,青藏高原延伸到北美的落基山、欧洲的阿尔卑斯山、中亚的天山,西亚的伊朗-土耳其高原和高加索山,这一拓展不仅是为了系统的比较不同山地生物多样性演化规律,也是为了进一步揭示青藏高原及其周边地区在北半球高寒植物多样性的形成中扮演的重要角色。然而,这不论从分析算法上还是研究类群的选择上都增加了难度,彼时我赴瑞士与宏观生态学家Niklaus Zimmermann开展合作研究,在数据共享、大数据处理等方面获得重要支持,进一步结合宏观演化与宏观生态学等多学科交叉知识深入解析山地生物多样性的形成机制。博后阶段是我慢慢走向科研独立的过程中,通过申请独立课题、青年人才项目,在这个过程中不断思考并提出科学问题,寻找合适的合作伙伴,也在一次次的尝试中接触到了进化生态学领域许多杰出的年轻科学家,而我在与他们建立合作的同时也发现了一些有趣的现象,如果你有明确的科学问题和强烈的合作意愿,他们大多都非常乐意提供帮助,而我也在通过与不同人合作的过程中不断开拓眼界,学习新技术和提出新的问题。
我对山地生多样性的形成演变的历史也越发着迷,我逐渐把我的工作变成了兴趣爱好。在国外期间,我充分利用瑞士的地理位置和交通优势,多次周末深入阿尔卑斯核心高山地区徒步,比较观察其高山带的植被特点、以石灰岩和硅酸盐为代表的山地植物组成的差异等;在加拿大参加完生物地理学会议时,我相约朋友组织了一个前往落基山北部的短途旅行,获得了一个近距离观察落基山北部到北方针叶林区植被变化的机会;在纪念生物地理学先驱洪堡百年诞辰的会议时,我们会后又驱车去了南美洲P ramos高寒稀疏草地,认识了热带的高寒生态系统,发现其植物的主要生活型和亚热带、温带地区的巨大差异。这些经历让我有机会把我的研究结果和我从野外工作中的观察相互比较验证,帮助我发现问题,进而小心求证。
总有一些风景是我们想象到达不了的地方,我喜欢在山川间奔走,感受大自然的鬼斧神工,从岩石中阅览沧海桑田的变化,在高山之巅看生命绽放,这些后来也成为了激发我的研究兴趣和研究灵感的源泉。虽道阻且长,我却想着万水千山莫等闲。哪怕在高黎贡山百花岭采集杜鹃花时从早八点徒步到晚七点;哪怕在新疆巴里坤高寒草甸采集点地梅时遭遇滚滚惊雷道道闪电,无处可躲的我们只能扔掉手里一切金属工具和电子设备掩头蹲下;哪怕在四川妥坝采集角蒿时,蹚水过岸“刨根问底”测量根系性状,深夜两点仍在记录测量。可是,第一次青藏高原的化石采集让我窥见了远古时期的低地湿热生态系统与现在海拔4000米的高寒荒漠的巨大差异,展现了巨大的环境变化对生命的重新塑造;在横断山区一次次高海拔地区的采集工作让我见识到高寒物种在适应严酷的自然环境时展现出的多种不同的生存策略;你能想象到杜鹃花的花色可以呈现出你所能想象到的所有美好的色彩吗?为什么横断山能有如此惊人的高寒植物多样性?我在稻城还看到了第四纪冰川搬运的巨石、削出尖利的角峰、侵蚀出的U形谷地,这里的植物是不是第四纪冰期后从其他地方迁移而来的,又是从哪里而来的呢?
我希望自己能一直保持有好奇心、求知欲和对万物的理解力,热切地亲近自然、追求真理。我希望我的一生都在做我热爱的事,讲有趣的故事,我希望每一个科学问题的提出,课题的选择都是以发现探索、认识自然,拓展人类的认知边界为由,声声都是在叩问地质时间尺度下生命的演化历史和环境变迁的关系,我试图追问被子植物为何在白垩纪爆发性增长取代裸子植物,成为当今各大陆地生态系统的主角;我也好奇为何山地生态系统拥有如此丰富的生物多样性,地质过程如何影响生物多样化过程。对这些科学问题的追寻和解答不是一蹴而就的,它们贯穿在我学习成长的过程当中。很多人问过我为什么这么有热情作学问,面对科研的压力是否有过放弃的时候。坦率的讲,我也曾是出差路上的瞌睡虫,心中的热爱是在成长过程当中慢慢点燃的,越深入研究越是认识到自己的不足和知识的匮乏,自然想要学习更多,而不管是否热爱你都要为工作付出百分百的努力,因为这是责任和担当,那不如劝自己深爱吧。至于怠惰或因困苦挣扎时,也有想过职业生涯的多种可能性,可一路跌跌撞撞跨过一道道坎,每到一个小小的终点时难免不了反思,在淬炼中成长起来,再次把这个终点当成起点重新出发,我也想试一试努力后能走多远。我们都在一路向前,我时时感恩于师长们一路托举着我成长,我自知愚钝,好在好学好问,乐意接受批评和指正,也不会气馁。总而言之,愿我们能用乐观无畏的精神打败低迷和怯懦,‘追风赶月莫停留,平芜尽处是春山’,共勉!
后记:迄今为止,丁文娜以第一作者,共同通讯作者和主要参与者在《Science》《Review of Palaeobotany and Palynology》《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》《Geology》《Nature Ecology & Evolution》等国内外著名学术期刊发表13篇研究论文,其中 SCI 论文 10 篇,引用达 500余次,其Science 论文被SCI 他引189 次,作为高被引论文其被引频次已进入Geosciences学术领域最优秀的 1% 之列。2021年丁文娜的博士论文获得中国科学院百篇优秀博士论文奖,同年入选博士后国际交流计划赴瑞士联邦森林、雪和景观研究所开展合作研究,2022年获得中国科协第七届“青年人才托举工程”项目,2023年入选第八届未来女科学家计划,主持有国家自然科学基金面上项目。