博士期間“零發表”，她一作兼通訊發《自然》

一位幾乎“零發表”的博士生，竟在畢業論文答辯時，與意見相左的“大牛”外審“吵”了整整3個小時。

3年后，這位敢于挑戰權威的“90后”女孩以通訊作者、第一作者身份，將畢業論文其中一項成果送上Nature。這項研究揭示了惰性氣體遷移的數值模型，有望發現隱藏的氦氣富礦，并避免全球氦氣危機。

在接受《中國科學報》采訪時，已在牛津大學地球科學領域做博士后的程安然坦言，就文章數量而言，自己屬于“低產”的科研工作者，但過硬的研究質量給了她挑戰權威的底氣。

發Nature就像“懷哪吒”

氦，位于元素周期表上第二位。它是一種重要的戰略性稀有氣體資源，在醫療科研、航天軍工、半導體等尖端產業都有著無可替代的用途。

盡管氦是宇宙中儲量第二豐富的元素，但是地球上的含量極少。不少科研機構都曾因缺乏氦氣儲備，不得不中斷研究。有專家預言，這一“氣體黃金”的世界儲備將在20年內耗盡。

程安然想做的，就是找到潛在的氦氣富礦。氦氣和《哈利波特》中的“金色飛賊”一樣輕盈、行動敏捷，一不留神就從地下巖層逃逸到太空，只有在極少數情況下，高濃度氦氣才會在地下巖層中自然集聚。

“想象一下，地下有層層疊疊的巖石，就像不同種類的蛋糕”，程安然打了個比方，戚風蛋糕疏松多孔，氦氣在這樣的巖石中穿越得很快；布朗尼蛋糕綿密扎實，氦氣在這樣的巖石中只能慢慢上升。質地最緊密的是翻糖蛋糕，這樣的巖石相當于“密封層”，可以很大程度上阻隔氦氣的逃逸。

如果有一種特定的地質結構，不僅能阻隔氦氣的流動，同時還能滿足氦氣累積的時間尺度，也許可以解釋氦氣富礦的存在，也能為尋找新的氦氣田指明方向。

程安然和她的團隊通過研究氦氣、氮氣的分布規律，嘗試總結惰性氣體遷移的模型，并進一步預測潛在氦氣田的位置。目前，這一模型已經運用于北美威利斯頓盆地，并成功預測了氦氣富礦的氦氮比例。

“吭哧吭哧，像懷胎哪吒一樣，我的Nature paper終于發表了！”論文發表后，程安然在朋友圈寫道。

程安然（左二）與同事在牛津實驗室分析數據

“零發表”到一作兼通訊

“博士期間，我一篇一作的文章都沒有發表。”程安然調侃道，某種程度上，自己算得上“零發表選手”。她介紹，在英國讀博沒有論文發表的硬性要求，只要畢業論文的研究質量過硬，就能順利畢業。

但這并不意味著程安然缺乏科研訓練，相反，在博士畢業前夕，她的氦氣模型研究已較為成熟。在程安然看來，與其為了追求數量貿然發表，不如耐心打磨畢業論文，與更好的成果頂峰相見。

當時，程安然的導師、牛津大學地球化學系主任兼地球科學系主任Chris Ballentine也常對她說：“只要有扎實的研究，發表只是時間問題。”

有趣的是，Chris不僅毫不擔心程安然的畢業，反而在博士論文答辯環節，為她主動設置了一個不小的“障礙”，特別邀請了自己的老朋友——與程安然同一研究領域，但學術觀點相反的著名教授作程安然的答辯外審專家。

在Chris看來，如果能條理清晰地說服學術觀點不同的外審專家，并在他的幫助下完善論文，才能說明這是一個好的研究，博士學位才算是實至名歸。

果不其然，400多頁的論文，程安然與這位外審專家“吵”了整整3個小時，而一旁的內審專家則忙著“勸架”。討論到慷慨激昂處，程安然早已忘了這是她博士畢業論文的答辯現場，只沉浸在和頂尖學者交鋒的享受中。

一場答辯下來，原本學術觀點相反的兩位科學家，居然生出了惺惺相惜之感。

正是高質量的辯論和嚴格的修改，讓程安然的博士畢業論文愈發完善和嚴謹，這也為后續研究在Nature上順利發表起到了重要作用。

在這篇只有4個署名的論文中，程安然不僅名列第一作者，同時也擔任通訊作者。

她坦言，大部分功勞應歸功于團隊的每一位成員，尤其是Chris。作為自己博士階段的導師，以及實驗室的“老板”，他公平地肯定了每一位作者在研究中的貢獻。在這樣的氛圍里，博士畢業后的程安然留在了實驗室，繼續做惰性氣體遷移的研究。

程安然（左）和導師Chris Ballentine（右）

3次休假，差點耽誤發表

論文見刊后，程安然回憶起審稿過程，不禁感嘆“順得有點不敢相信”。

兩位審稿人以及編輯第一次反饋時，都給出基本通過的觀點。其中一位審稿人還鄭重寫道：“這是一個全新的模型，不僅為基礎科學問題提供了新的思路，也對資源開發有著重要意義，我認為這篇文章符合Nature的發表要求。”

不過，這一看似順利的發表，卻險些被3次休假耽擱。

去年4月，程安然團隊向Nature編輯部遞交了稿件。焦急等待了一個月，卻遲遲沒有任何反饋。

Chris“有點坐不住了”，便給Nature編輯部寫了封郵件，打探審稿進度。“編輯正在休假，稿件還沒開始看。”看到對方的回復，他們懸著的心放了下來，但也有些忍俊不禁。

之后一輪又一輪的審稿階段，休假導致的“郵件烏龍”又來了兩次，不同的是，這兩次“烏龍”的“制造者”是他們自己。

在審稿間隙，Chris和程安然都休了一個小假，而兩人都不約而同地在休假期間進入了“免打擾”模式，直到返工第一天，才發現郵箱里躺著的審稿意見。

雖然在稀有氣體研究的小眾領域，鮮有論文搶發的風險。但沒有3次休假的小插曲，論文是否會更快過審？

“我也三年沒休過假了，好不容易休息一次，為什么要查郵件呢？”程安然笑著反問。

程安然（右二）與牛津大學埃克塞特學院地球科學教師

休假不看郵件的底氣，來自寬松自由，互相尊重的實驗室氛圍。

程安然博士階段是雙導師制，兩位導師也都是本次Nature論文的作者。在她看來，兩位導師都屬于“只卷自己，不卷別人”的典型。

Chris以嚴于律己、寬以待人著稱。只要學生在休假，即使有十萬火急的返稿要求，也會尊重學生“休假不看郵件”的習慣，不僅不會電話催促，還會主動向Nature編輯部爭取時間。但哪怕是學生在周末深夜給他發郵件，依然能收獲“秒回”。

2019年圣誕，程安然（右四）所在牛津稀有氣體研究室聚餐

程安然的另一位導師是多倫多大學地球環境系教授Barbara Sherwood Lollar。每次和程安然郵件溝通，Barbara都考慮到倫敦與安大略省5個小時的時差，總是在回信結尾附上一句：“我們可能處在不同的時區，我的工作時間不代表你的工作時間。如果你在工作時間以外收到我的郵件，不需要立即回信。”

在這種氛圍下，程安然得以真正實現生活和工作的平衡。

“只要有好選題，我會一直留在科研界！”

在國外同事眼中，程安然身上有“中國人特有的勤奮”。

研究最忙的那段時間，實驗室幾乎成了她的半個家。一忙起來，就顧不上吃飯；熬夜做實驗時，她就在廁所改裝的小隔間里睡一夜；周末空無一人的實驗室，總是她在錯峰使用的“樂園”；她也曾連續幾周“蹲實驗室”到深夜，凌晨一兩點出實驗室時，抬頭已是滿天星斗。

但走出實驗室，程安然與其他90后的活潑風趣并無兩樣。

她在牛津最熱鬧的街頭演奏古箏，引來很多外國人駐足聆聽；她帶著自己設計的“鞋盒子”質譜儀，在英國的校園、博物館做免費科普。她還為國內的初高中學生們，搭建了和牛津、劍橋學者線上討論的平臺。認識程安然的朋友們都說，她永遠在“搗鼓新玩意兒”。

程安然在牛津組織面向外國友人的中國文藝匯演

程安然向小朋友們介紹古箏

“在牛津做博后三年，下一步有什么計劃？”

聽到這個問題時，程安然遲疑了一下，才緩緩地說：“未來可能會做什么，我不確定，但我確定的是，我會不停地找尋富有創造性和挑戰性的工作。”

在程安然身邊，有不少科研工作者因為現實考量、科研壓力等原因離開科研界。

牛津做博后的工資并不高，其中一多半都得付房租，但她卻笑著說：“和有機會推動人類認知邊界相比，眼前的數字又算得了什么呢？”

對于做科研，程安然的固執在于一定要做“一個好題目”。如果只是把開發的模型套用在別的系統上，換一個盆地、換一個油田，也許能源源不斷地“生產”論文，但這并非她的初衷。

“我們實驗室有一條不成文的規定，發文章絕不能是重復性勞動，一定要發現新的模型、新的解釋，做有開創性意義的研究。”程安然說，“只要能找到好的選題，我就會一直留在科研界！”

相關論文信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05659-0