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你所在的科技领域,有哪些「了不起的她」?
# @0 e; O7 q" x# k 答主:叶山Shan Ye(100+ 赞同,威斯康星大学麦迪逊分校 地球科学博士在读,地质学话题的优秀答主) ; n8 q1 T9 [/ `% A: l. v6 P) ?
地球科学领域:玛丽·萨普(Marie Tharp)。这是一位站在岸上发现了大洋中脊,从而几乎将地质学重新洗牌的重要人物,她绘制的海洋地图现在都被谷歌用作底图,但她的名字却变得很冷门。
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板块构造论是 20 世纪地球科学发展史上最重要的学说之一,它大致经过了大陆漂移-海底扩张-板块构造这三个发展阶段。 + B6 Q% U, Q; W# @
大陆漂移论的提出者一般被认为是魏格纳,这是个写进了中学地理教材的名字,不必多说。 - u$ x" Y8 c& P$ P# l. _* C
板块构造论则是由许多顶级科学家通过不同的角度逐渐拼凑完善的,在相关的教材或科普作品里,提到板块构造论的诞生,会提到一系列重要人物,比如胡哥·贝尼奥夫、弗雷德里克·韦恩、图佐·威尔逊等,这些在地学圈也都是如雷贯耳的名字。
1 q4 _1 p- Y; V Q9 Q, g" N& l 不过对于夹在中间的海底扩张论,存在感就要低一些。多数教材和科普作品会直接将海底扩张论的提出归功于哈里·赫斯(Harry Hammond Hess),因为他在《海盆的历史》里系统地总结归纳了一系列的证据,并正式地提出了海底扩张论。其实在这本书的背后,玛丽·萨普也做出了不可替代的贡献,但是她的名字却很少出现在后人的视野里。
# w0 K" n1 h( K( H 萨普最重要的贡献就是下面这张著名的《全球海底地形》: % {; N8 M7 A$ v, Z
, B2 \8 R2 S9 ~/ e' i 玛丽·萨普于 1920 年出生在美国密歇根州东南部的伊普斯兰提,她父亲是美国农业部的测绘专家。
/ Y$ b# w* ~* t g4 y0 V 她小时候,父亲去野外测绘的时候,经常带着她。经过从小的耳濡目染,她拥有了很坚实的制图技能。 * R) G4 G) `/ O9 C1 f5 |
大学期间,她最初是在俄亥俄大学主攻音乐专业。后来因为太平洋战争爆发,年轻男性大规模参军,很多原来不招女生的专业开始招收女生,尤其是石油、化工、机械这些战争时期急需人才的专业,萨普于是转学到了老家隔壁的密歇根大学,开始学习石油地质。 7 X+ j/ [0 G7 x$ Z' ]
毕业后,她去俄克拉荷马州的一家石油公司工作,负责绘制油田地图,与此同时,她继续在俄克拉荷马州的塔尔萨大学深造。
3 x$ A9 @- O$ v5 k 战争结束后,萨普决定离开石油行业,返回学术圈。1948 年,她凭着画得一手好地图,成功地被哥伦比亚大学拉芒特地球观察所(LDEO)的创始人毛里斯·欧文(Maurice Ewing,绰号 Doc)看中了。
. s- m: V5 {9 \8 K j2 O! u" t 据传说在面试的时候,欧文看了几眼萨普画的图,就直接让她留下了,当时萨普甚至都没来得及跟欧文说自己有地质学的学位。 ) J- N: R0 H& A4 s/ W: G2 p0 l
也正因为如此,欧文并没有把萨普当成地质学家,而是把她当成了一个普通的制图员,萨普干了一段时间,觉得无聊,就提出了辞职。 * g5 a' L8 P* y) \
萨普辞职后,欧文突然发现自己的科研进度明显下降了。原来萨普画图不是简单地画图,因为她懂地质,她会把地质数据中隐藏的信息用视觉化的方式呈现出来,再加上她画图技术好,这种经过设计的数据呈现只会潜移默化地影响看图人,而不会很突兀。 % C$ h( h, z' K& o2 |2 E
欧文看完她画的图后,经常会受到启发,从而很快发现突破点,但当初却意识不到这样的启发是萨普带给他的。换了一个制图员之后,这样的启发就没了。欧文这才意识到萨普是个难得的人才,于是赶紧把她找了回来,并提拔为正式的科研人员。
. v3 }! C* M5 a2 r0 n 当时欧文为 LDEO 低价「捡来」了一艘破旧的三桅帆船,名叫 Vema 号。这艘船原本是民用船,二战期间被征用为近岸补给舰,战后从军队退役,由于没有轮船公司愿意接手,它就被遗弃在纽约的斯塔滕岛了。 . ~. I* x2 \' x0 n
正当它慢慢生锈的时候,正在哥伦比亚大学组建 LDEO 的欧文发现了它,于是低价购入,将它改造成为了一艘海洋科考船。再次雇用萨普之后,欧文就把这艘船交给了萨普,让她组队去大西洋上用声呐技术测绘海底,绘制海底地图。这个工程最初的目的是为了寻找二战中被击沉的军舰。 + z* z% H. K( ~( |
) `- M, |( o! K3 D' j( O 不过,当时在哥伦比亚大学等老牌学校的传统里,女性不能参与远洋考察,萨普只能挑选了一批人代替她自己去海上,而她自己只能在岸上遥控指挥。 ) z5 W# ~3 e9 h: c, Y: c/ c% X# G
这期间,刚刚从哥伦比亚大学海洋系硕士毕业的布鲁斯·希森(Bruce Heezen)成为了萨普的核心合作者,在船上代替萨普负责具体的海上操作。从此,希森带着萨普的团队开着Vema号在大西洋上来来回回地跑,收集海底地形的数据。
( j5 V5 H6 k3 ~$ X/ h$ e/ |/ v 随着 Vema 号船上收集到的海底地形数据越来越多,萨普渐渐发现了一个现象:在大西洋的中部,有一条巨大的海底山脉。 b+ T& V3 ^7 ~" I2 T% t
虽然早在 1930 年代,就有支持大陆漂移论的人提出过大洋中部存在海底山脉这样的说法,但那些在当时属于「非主流」且拿不出任何证据的微弱声音并没有广泛地传播开来,因为它不符合当时的主流理论——槽台论——的基本设定,反而有可能为当时几乎已经销声匿迹的大陆漂移论提供一点论据。
9 L/ r e! e8 o- T0 C. u$ T 为了验证发现,萨普扩大了 Vema 号的活动范围,从而获得了人类历史上第一份很详细的北大西洋海底数据。
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在 1957 年,萨普和希森发表了一份关于海底山脉的专题报告,引起了广泛的关注。 , X7 a, h9 o) }# R6 A
而直到此时,萨普都从没登上过远洋考察船,所以后来人们说她是站在岸上发现了大洋中脊的人。
1 i& k* B" x( \ 两年后,萨普、希森联合他们的老板欧文一起发表了正式的学术专著,介绍北大西洋的详细海底地形。
6 w; S2 D6 A" a: |5 S 地球科学学术界一线大佬欧文亲自站台,此时看起来,两人在哥伦比亚大学的学术道路前程似锦。
* g, g' U$ L& k' }8 C, h7 r 不过事情很快就出了岔子。直到海底扩张论被广泛接纳以前,槽台论一直都是解释地球海陆变化的主流理论。 ; O% D* I2 F' E3 a% D1 O0 \
但是,在对数据进行了反复确认之后,萨普开始意识到,这条海底山脉是一个划时代的发现,它或许会对当时看起来坚若磐石的槽台论发起有力的挑战。
, g1 ]# p7 [( E. N$ c8 d5 C 在普林斯顿大学任教的哈里·赫斯很看重萨普的发现和想法,他曾私下里对萨普和希森说,你们这是要玩儿一把大的,如果玩成了,甚至会动摇地质学的根基。
. j7 O, F+ z- { 赫斯在二战期间是美国海军的一位舰长。他的那艘军舰为了反潜,装配了当时最先进的声纳技术。结果在太平洋上作战期间,赫斯就注意到了太平洋的海底,有时在近岸处会比较深,在马里亚纳群岛附近还有很深的海沟。 + m- |9 c3 [2 x% n- h4 N
在得知萨普发现大西洋中部的海底山脉是连续的之后,他认为,是时候总结一下这些发现,提出新的理论了。
; ^) R' S3 H+ G, D: Y 1962 年,赫斯编写了一本小书,就是后来成为经典的《海盆的历史》。 , W! S5 v; l. r7 `% F L7 J+ U( g
他提出,海底山脉其实就是地壳生长的地方。在那里,地壳不断地生长出来,然后把比较旧的地壳推向两侧。随着地壳越来越老,它们就会下沉,最后消失在海沟里。
6 @! v/ H) p- b: P9 Y 得到了赫斯的支持,萨普想尽快对海底地形进行更大范围的收集,向全世界公开这一重大发现。
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: h& S( X1 M g6 U 萨普和希森 ) f! r/ L0 w( d7 X' |! Q& |5 C
但希森对此有些犹豫。在当时,槽台论是地质学的权威理论,如果谁不同意槽台论,而要去搞什么别的理论,那就几乎不可能再继续混迹于学术圈,因为槽台论虽然疏漏很多,但经过了那么多年的发展,确实形成了一套相对不坏的体系。
# S" X4 ^% t- |9 z# d 而包括大陆漂移在内的其他理论,在当时的条件下,很难找到能够佐证它们的有力证据,所以发展不起来,如果利用有限的数据去强行挑战权威,那很可能会被视作学术妄人,从而终结学术生涯。
9 ]+ B! M( V8 ^8 _ 不仅如此,萨普和希森对于海底山脉的具体看法上也有严重的分歧。 - C3 {3 G5 t% M9 ]; q) A
希森认为,这些海底山脉并不能帮助人们解释大陆漂移,但可以帮助证明另一个非主流理论——地球膨胀论。
. |3 [( J; M! T 地球膨胀论是由澳洲科学家撒母耳·加里提出的一种学说,它强调地表在垂直方向上的运动,是固定论的一个分支,但膨胀论一直都没有得到过广泛的认可。 ; D- | H0 I6 g8 S
于是,希森和萨普之间产生了很大的争执。作为萨普团队的核心成员,希森甚至一度要退出这个团队。萨普则是顶住了压力,将 Vema 号的作业范围扩大到了全球四大洋,拥有了更多的数据之后,她成功地说服了希森。 0 L7 f" _& |" @6 [
最终,两人决定冒着被哥伦比亚大学开除、甚至在学术界被孤立的风险,向外界公布这一观点。
8 g% Q, F) u4 h+ @" k 在 1964 年和 1965 年,萨普和希森以海底山脉及其周围的断层为背景,连续发表论文,阐述海底山脉与海底扩张之间可能存在的关系,同时声援当时其他一些支持海底扩张论的学者,包括刚刚对海底磁条带进行了归纳总结的弗雷德里克·韦恩等人。
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- }( \/ M% j7 L) ` Vema 号的科研航线(包括萨普主持工作时的航线以及之后的其他航线)
, |) ^- M2 D% [' Y 就和达尔文刚发表演化论的场景差不多,萨普的论文在学术界一石激起千层浪,反对的声音相当大,各种口诛笔伐像雪花一样飞进了萨普的办公室。 3 F5 A: O: a% Q! s% I: n+ _, O
这其中不少人在赫斯发表著作的时候什么也没说,在弗雷德里克·韦恩发表著名的海底磁条论文时也没敢说什么,他们也许是觉得和赫斯等早就盛名在外的大佬,以及韦恩这种「学术血统」纯正的少年天才相比,萨普这个靠画地图起家的女科学家更好欺负,可能有柿子捡软的捏这种心态。
" q3 G4 t2 a) i4 ]2 r3 P 嗓门最大的反对者不是别人,正是曾经强力支持过萨普的 LDEO 创始人欧文。欧文又羞又怒,他想不通,自己治下的堂堂哥伦比亚大学,怎么居然会出了两个支持异端邪说的人。
- i% ^* l- {0 g8 t7 I7 v$ P 他当时就要开除萨普和希森。但是,由于平日里希森的人缘很好,科研成果也的确很多,属于年轻有为的学术新星,为学校做出过很大的贡献,因此很多教授反对开除他,认为他只是受了萨普的蛊惑,还可以抢救一下。所以欧文取消了开除希森的决定。 : E, l3 E! G) M" ] P
萨普就没那么幸运了,性别歧视在当时不算什么新鲜事儿,尤其是在相对保守的传统自然科学的学术界,因此几乎没有为萨普说情的人,她第二次被欧文从哥伦比亚大学扫地出门。
9 L: }% W" r4 p% @' V! L; P g6 l, W 萨普带着海底数据离开了学校,搬到了纽约市远郊的一个叫 Nyack 的小镇上,在那里继续自己的工作,她决定继续处理剩下的数据,并发挥自己的特长,将数据画成海底地图。 : R, i0 t9 t9 t# E5 z" W0 l5 d9 l
9 S0 d9 k- B' K% _ 由于萨普没日没夜地处理数据、绘制海底地图,根本没时间顾家,然后又被赶出了学校,事业受到了冲击,因此她的丈夫也离她而去了。
4 N$ i9 v% O: @, K! o$ f 经历了一段时间的孤军奋战之后,希森来找她了。原来,希森虽然被允许留校,但再也不能做他最感兴趣的海底课题,加上他早就看不惯欧文的学术独裁,于是开始悄悄跑出来帮助萨普。
7 n0 N" R9 o, }' Z. l 希森甚至帮助萨普申请到了杜克大学的一艘考察船,让她终于有机会亲自带队去海上考察。
$ X: Y+ B, V" K# r7 j 1966 年,图佐·威尔逊提出了威尔逊旋回,让海底扩张论乃至新生的板块构造论得到了越来越多人的支持,萨普终于度过了最艰难的两年,她逐渐拥有了一些学术盟友。 / o+ b! [3 Y" J
1972 年,欧文跳槽去了德克萨斯大学。实际上在那以前,因为越来越多的科学事实已经倒向了海底扩张乃至板块构造,欧文也已经开始松口了,尤其是当弗雷德里克·韦恩的海底磁条在北美附近的胡安·德福卡板块被详细地检验以后,欧文也承认了自己之前是错误的。
: Z$ \$ v, }( Q5 v7 M- }4 [( i 欧文离开后,哥伦比亚大学请回了萨普,不过她主要的办公场所还是在 Nyack 小镇上。她的研究逐渐得到了美国国家地理等机构的支持,并且因为赫斯在军队里的人脉,她获得了北约各国海军的支持,这让她获得了全世界的海底数据。
4 z4 J- W) k. _: u6 _: o- W 她发现,大规模的海底山脉不仅位于大西洋中部,在印度洋中部以及太平洋东南部也存在。于是这些海底山脉被命名为大洋中脊。
2 H2 m: O; |+ W; o; u 1977 年,萨普请来了澳洲的画家海因里奇·波兰恩(Heinrich Berann),一起设计了《全球海底地图》。
: [3 g I9 \, j5 p Y' { 就在同一年,一直支持萨普的希森在远洋考察时突发心脏病,救治不及,不幸去世。
9 v' l% W$ O! m 1983 年,她正式从哥伦比亚大学离职,在 Nyack 开了一家地图服务的小公司。 7 X5 u: I5 j2 a P/ I1 E
2006 年,萨普于当地去世,她的贡献一直被埋没。 / H" Y: y+ a3 V" H1 t: W
赫斯的那本《海盆的历史》成了载入科学史的著作,但很少有人会在讲这段历史的时候,顺带提到萨普在海底扩张论提出时扮演的重要角色。
' f. a- \4 {- r$ K2 `( y0 S+ ? 修订后的《全球海底地图》被谷歌地图所采用,成为了一个图层,也多次被《国家地理》用于绘制底图,但同样很少有人提起它最初的这位作者。
4 F3 U: `2 p" a* F+ l8 f/ I 在学术圈内部,由于当时她被欧文从学校赶走,她参与的很多科研项目都被迫退出,最后发表论文时都没能附上她的名字,所以她的学术贡献也长期被低估。
; C: x5 ?, G$ @3 i- y2 m 这也是为什么我们现在谈到海底扩张论的时候,能想到赫斯,能想到韦恩,甚至能想到只研究帝王海岭而且后来改行的迪亚斯,但很少有人会想到萨普。 I* B: X* U; K4 o( u% M7 t. k
直到她晚年的时候,反而因为地图学界的纪念活动,她在地质学上的贡献才逐渐被人们想起来。 : i; O2 |4 ]& ]4 b% m
1998 年,在美国国会图书馆地理及地图部成立 100 周年之际,萨普因为她致力于通过地图来融合科学和美学,获得了地图学杰出人物的荣誉。
# ?' ]2 U" O: _ X0 o* g 1999 年,她获得了伍兹霍尔海洋研究所授予的 Mary Sears 海洋学女性先锋奖。 ( \. {1 y8 r$ F, k( I$ W
在 2001 年,哥伦比亚大学才后知后觉地拨乱反正,授予她 Lamont-Doherty Heritage Award,并在两年后以她的名义创立了资助女性研究人员的 Marie Tharp Visiting Fellowship 奖学金。
5 b% @, t2 P" y8 ]: R! p, } 后来,哥伦比亚大学的校友采访她时,萨普说自己被迫离开哥伦比亚大学其实是一个不错的结果,因为这样一来她就只能将所有精力集中在绘制海底地图上了。
1 M7 L# k4 C+ R* S 「我画我的图,让别人吵去吧。」 ( V$ h$ a% s4 ^% d
2009 年,在她去世后,谷歌地图添加了 Marie Tharp Historical Map 海洋底图图层。2015 年,月球的一个环形山以她命名。
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+ d) k) q) S$ u 萨普海底地图的局部手绘草稿
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