矿物岩石地球化学通报  2017, Vol. 36 Issue (4): 691-694   PDF    

编者按: 本期《纪念瓦瑟伯格教授》专栏续发华裔地球化学学者、美国德州莱斯大学教授李欣地的回忆文章“先生,一路走好!”,作者系瓦瑟伯格教授当年的博士后,但他至今的职业生涯仍处处无不浸润和映射着导师的影响和身影。正如作者在文中所说:“时至今日,瓦瑟伯格教授的学术贡献仍然影响到当代每一位地球科学家。”“世界因他而不同。”、“瓦瑟伯格教授的影响明显远远超出地球化学领域”,衷心希望这种科学献身精神的传承同样能在华夏大地上生生不息!

先生, 一路走好!
李欣地
Cin-Ty Lee     

众所周知,瓦瑟伯格教授(Wasserburg, 我从不敢直呼他的名字)从认知上彻底改变了人们对地球科学的观念,提出对于任何地质过程真正意义上的理解必须基于扎实的数学、物理和化学基础,任何理论的建立需要由充满新意观点的驱动。他是把地质学引入定量领域的开拓者,在质谱学、宇宙化学、天体物理学、地球化学、高温与低温地球化学、岩石学、矿物学、地球动力学方面都进行了开创性的研究,并在阿波罗登月计划中发挥了关键作用。时至今日,瓦瑟伯格教授的学术贡献仍然影响到当代每一位地球科学家。

① 考虑到更接近美语发音,经译校者建议,本专栏文章对Wasserburg教授姓名的翻译均改为瓦瑟伯格。已刊发的2017年第一期李太枫一文用的是“沃瑟伯格”,2017年第三期李太枫一文用的是“华淑白”。

回忆起与瓦瑟伯格教授的点点滴滴,很多事至今记忆犹新。2001年3月,我向导师Roberta Rudnick提交了博士论文,完成了哈佛期间的学习。瓦瑟伯格教授在我还未正式取得博士学位之前就聘请我在加利福尼亚理工学院做一年半的博士后,在5月正式拿到博士学位之前,他总叫我“Doctor-to-be”。与瓦瑟伯格教授渊源追溯到2000年的秋天,我向他发邮件介绍我自己。那时,我不确定自己想做什么,我提议研究U系法以确定科罗拉多河三角洲隔断加州海湾北端并形成内陆索尔顿海槽,或古科阿韦拉湖的时代。瓦瑟伯格教授似乎对此非常感兴趣,但在此之前我从未接触过U同位素衰变序列,也没有把握。于是我提议第二个计划,可以运用到我在哈佛的经历。在哈佛的最后两年中,我与尹庆柱(当时他是斯坦因.雅各布森的博士后),合作发展了Re-Os同位素的化学和质谱分析方法,并发表了两篇关于在北美西部大陆岩石圈地幔起源和演化的论文,共同作者包括罗伯塔.鲁德尼克和斯坦因.雅各布森。庆柱和我合作为向不同实验室的同事如Berhard Peucker-Ehrinbrink、约翰·切斯利、Steve·Shirey和里克·卡尔森,学习许多关于不同的湿法化学技术(主要是卡留斯管和Ni-硫化物火法实验),我几乎周游了这个国家,而庆柱则专长于质谱技术,所以我们在知识上能够互补,使我们成为一个高效的合作团队。

在这个过程中,我们制备了Os标准,这样就可以标定Os同位素稀释剂。随着负热电离质谱法(N-TIMS)的发展,作为测量Os和Re同位素的一种方法,Rob和Wasserburg第一个发表了应用这一技术的论文。Re-Os同位素作为计时器最大的局限就是缺乏准确标定的稀释剂,而这又取决于所用标样的准确度。然而制备或获得一个好的Os标样绝非易事。通常要制备一个重量标样必须具体称量纯金属并将其溶解。然而面临的一个问题是用王水溶解Os时,Os易被氧化成易于挥发的OsO4。因此必须在密闭的容器中溶解金属,并保证法将其从密封管中转移至稳定溶液之前没有损失。此中最大的问题在于即便可在不同的公司购买到标准金属,但纯化仍然很难保障,因为C和O元素可被溶解到金属中,会导致称重误差。然后是稀释剂标定的问题,Os标准溶液和稀释剂溶液按照已知的比例混合,测定混合液的同位素组成,通过比例换算反演出稀释剂溶液的同位素浓度值。如果稀释剂溶液与标样溶液中的Os价态不同,则必须保证稀释剂溶液和标样溶液中金属的平衡,这又是一个难点。我与庆柱花了一年的时间在这个难题上,我们购买了好几种不同的Os混合物(金属和盐),用热重量分析仪进行加热,排出吸附的挥发分,以保证称重和化学计量的准确度。庆柱提出了一个很棒的主意,对稀释剂溶液和标样溶液采用等离子体进行实时的高温平衡。当时,多接收器电感耦合等离子体质谱仪技术刚开发不久,仅有少数几个实验室采用了P54型号仪器工作,但一个新的型号当时刚问世,那就是MicroMass公司的IsoProbe(同样是多接受器等离子质谱)。罗伯塔和比尔·麦克多诺获得了第一批新型号等离子多接收质谱仪之中的一台。那个暑假,当同事们都外出了,庆柱和我在这台质谱仪上进行着实验。时至今日,这个项目仍然是我参与的最令人兴奋事情。一旦此项工作被证实有效,我就将工作延伸到铂族元素,开发了Pt,Pd,Ir,和Ru的标样和稀释剂。

我感到瓦瑟伯格教授会非常赞赏我们的努力,因为陈惠阳(Jim Chen)和他是最先意识到标定问题的困难所在,而且他们已进行了艰辛大努力才制备出了重量标准溶液。我向瓦瑟伯格教授提议将带着铂族元素分析方法、标准溶液、稀释剂到加利福尼亚理工学院,并测定铂族元素在海洋沉积物中的丰度,以此了解海洋氧化还原条件,他似乎对此非常感兴趣。到了三月份,我有了一个办公室,在Arms楼的地库、达明·勒马钱德的旁边,他来自巴黎六大克劳德·阿莱格尔实验室,本·雷诺兹来自瑞士苏黎世高工亚历克斯·哈利迪的实验室,以及娜塔莎·克里斯蒂娜和奥列格·Bogdanovski两人来自德国马普学会化学所埃米尔Jagoutz的实验室。达明和本研究Ca同位素的低温地球化学,娜塔莎研究陨石中前太阳系矿物颗粒的氧同位素,奥列格研究铬同位素。我们都是博士后,没有研究生。我携带用特氟龙的瓶子装着稀释剂和标样,乘坐着美国航空公司的航班(AA 11) 从波士顿到了洛杉矶。

瓦瑟伯格教授接纳了我来到他的实验室。起初我有点紧张,因为对他的严厉早有耳闻。事实上,我离开哈佛时,有位老师就曾告诉过我,这也许是我一生中最糟的决定。但我并没有采纳他的忠告。实际上,瓦瑟伯格教授并没有传闻中的那样严厉。我曾纳闷是不是和我的来历有关。我父亲Tien Chang Lee在南加州大学(USC)获得博士学位,导师是汤姆·亨耶,他们都是研究大地热流的。而亨耶是瓦瑟伯格教授在加州理工的第一批学生之一,当时瓦瑟伯格教授正尝试着确定地球的年龄并试图估算地球上钾和其他的放射性核素的数量。瓦瑟伯格把尤里讨论的问题上升到了一个新的高度,利用各种不同的手段与方法来解决这一问题。亨耶在他以后的学术生涯中改做地震学方面的工作,对建立南加州地震台网中心起了重要作用。我父亲则成了地球物理学家和水文专家,开拓了在多孔介质中流体流量定量反演的方法,重建重力法研究等等。瓦瑟伯格教授的影响明显远远超出地球化学领域,我在未拜师之前就已经被“辐射”到了。

其实在此之前我已经见过瓦瑟伯格教授。1999年第九届哥德施密特会议在哈佛举行,所有的研究生都作为志愿者参与会议服务。我的一项工作就是准备及整理好学术报告用的幻灯片。瓦瑟伯格教授要做一个大会报告,我负责他幻灯片的放映,我向他简单的介绍了我自己,他将幻灯片转交给我,并叮嘱我千万不要弄乱了。我小心翼翼的一张接着一张地放在幻灯机转盘的定位空格里。一切准备就绪,但好运转瞬即逝!正当瓦瑟伯格教授走上讲台时,我莫名其妙地撞翻了放置幻灯片的转盘,所有的幻灯片都散落在桌面上。瓦瑟伯格教授当时并不知道我闯祸了,并照常开始了他的报告,我竭尽全力地想找到与他所讲内容相符的幻灯片,我迅速的找到了第一张报告标题字幕幻灯片。他一边讲,我一边寻找并放置下一张幻灯片,我必须全神贯注才能预测下一张幻灯片的内容。就这样我成功地放对了30张幻灯片。报告结束后,瓦瑟伯格教授特意过来表示感谢。我多年来一直没敢告诉他背后的真相。我想他从未将这个1999年表现得如此糟糕的学生与2001年他面前的博士后联系起来!

与瓦瑟伯格教授相处的日子至今还历历在目。2001年,他快退休或已退休,他常住在俄勒冈海岸的家里,每隔几周到加州理工一次,届时他的下属都要来向他汇报工作进展。在他每次来访的间隔期间,我们都肯定在“疯人院”(瓦瑟伯格教授给他的实验室起的名字)忙碌着。我的大部分工作是在肯法利实验室用单接收器扇形磁场等离子质谱仪(ICP-MS,型号为Finnigan Element I)测定海洋沉积物中铂族元素的浓度。而当向教授汇报的日子临近时,我们都会交流选出最好的结果展示给瓦瑟伯格教授。当然,有最佳结果的人第一个汇报,但没人想第一个出场。还记得我早期的一次汇报,讨论我的项目重点该做些什么。当时我坐在他的办公室外面等,另外一个博士后正在里面汇报。尽管他的办公室有隔音板,我仍能清楚地听到瓦瑟伯格教授的吼叫。此时,他的秘书助理坐在我对面,举起她的腿发出类似长号的声音,顿时我感到不可思议。一方面,我恐惧门背后传来的吼声,另一方面,我努力的使自己不要笑出声来。接着,门摇晃着打开了,博士后红着脸出来。显然,他很有可能哭泣过。这对于我来说并不是一个好兆头。瓦瑟伯格教授喊道:“下一个”。我走进去坐下,听着他余怒未消、满口脏话,说的什么我不太清楚。我安静地坐下,听着他说,不时地抬头环顾办公室。办公室有许多画作,其中一幅在天花板上的是哈尔·赫尔格松的格鲁吉亚.奥基夫风格的画。上世纪90年代我在伯克利读大学本科时,曾上过赫尔格松的地球化学课,因此熟悉他的绘画风格。我很好奇,但仍保持专注。最后,瓦瑟伯格教授冷静下来,开始谈及我的计划。我开始汇报,但是我太紧张了,有些言辞不清。瓦瑟伯格教授越骂,我的解释越变得语无伦次。瓦瑟伯格教授不是一个有耐心的人。我告诉他我想通过铂族元素研究海洋演化的氧化还原变化,但他似乎认为这个研究范围太宽泛。因为目前对这一过程的了解还不足以让我们开展这样的工作,还需要一个预研或可行性项目。随后,凭借他的聪明睿智,他建议我把注意力放在我们已经有了一定了解的事物上,例如白垩纪-第三纪界线上铂族元素的信息,“看看我们是否能够用它作为示踪剂来弄明白成岩作用中铂族元素的行为”。我并未被说服,但我很乐意按照这个思路去尝试。几周之内,我联系上了加州大学洛杉矶分校的弗兰克·凯特教授,他是运用仪器中子活化分析研究白垩纪-第三纪界线沉积物中Ir元素的领军人物之一。三周内,我与弗兰克一道前往圣地亚哥斯克利普斯海洋研究所收集了深海钻探计划(DSDP)的样品,我直接去的DSDP577和596航次库房取样。此外,我还得到了丹麦标准剖面史蒂文斯柯林特的样品。

那个夏天,我日以继夜地在实验室工作以改进方法并分析样品、积累数据。那是一段艰难的岁月,因为起初很多方法的技术问题尚未解决。但我很快乐,我已为实验室增添了新的同位素分析方法技术,这对我后来在莱斯大学开始独立工作相当有帮助。我可以参加加州理工学院岩石学的阅读组,聆听Paul Asimow,Ed Stolper,John Eiler,Peter Wyllie和George Rossman等名家的科学讨论。Celal Sengor当时也在那里作为客座科学家。我可以有机会与Jason Saleeby交流,周围还有许多富有想法的博士后和研究生。加州理工学院是个神奇的地方,周围尽是无比聪明的头脑,每天都可以听到许多富有新意和启发的新思想和观点。

我印象深刻的一次是,Celal Sengor(国际著名大地构造学家,土耳其籍,美国科学院外籍院士,与中国学术联系密切——译注),我们这个时代实至名归的地质学集大成者,受邀在“疯人院”做一个关于大陆形成的演讲,他强调岛弧增生在欧亚大陆地壳生长中的作用,并展示了一系列现代和过去历史时期的地质图,看着这些地质图和聆听着这位大师的演讲,感到真是不可思议。我坐在后排较高处,挨着瓦瑟伯格教授。教授在辛格报告期间大部分时候都在低声咕哝着,抱怨着幻灯片,因为他无法看清楚幻灯片内容,使我很难集中注意力听演讲。报告后,教授带着Celal和我共进晚餐,并谈论大陆形成问题。我们在一家意大利餐馆用餐,他俩商量着点何种葡萄酒。我不懂葡萄酒,因此也就不参与讨论,但我注意到菜单上有Lava Cap酒,这是我仅认识的几种葡萄酒商标中的一种,因为我在加州大学伯克利校区的地质学教授大卫·琼斯(2007年已过世)拥有该酒庄。我就建议点一瓶这一品牌葡萄酒,教授和Celal也表示赞同。酒上来了,讨论从Celal近乎咆哮着的论述大陆如何形成开始,瓦瑟伯格教授向他提问,我在一旁仔细听着。Celal的声音低沉而又高昂,一英里之外都能听到。每次Celal陈述时,手臂都向外伸展,都几乎要碰倒酒瓶,但每次教授总能迅速地抓住酒瓶。三次之后,教授终于按耐不住,大声说到:“如果你再碰倒酒瓶,我就离开这里!”,之后,酒瓶就再也没有被碰到,但是讨论却越来越激烈。餐厅里的客人都纷纷离去,只剩下我们。Celal唾沫四溅,穿过我的眼镜飞溅到我的眼角上,但我强使自己保持冷静。那晚上以我们每个人在瓶子上签名为结束,但遗憾的是,我们忘记把瓶子带走了。

2001年9月11日,早上7点我被电话吵醒。电话是我一位朋友的父亲从台湾打来的。他叫我打开电视。那天所有的事情都改变了。美国航空公司的航班Flight AA 11被劫持。这个航班是我每个月来回洛杉矶和波士顿必乘之列。加州理工校园关闭了。安静了,一种诡秘的静谧,没有人知道该做什么。当这一切发生时,瓦瑟伯格教授正好在哈佛,他不停地说:“真糟糕,真糟糕……简直糟糕透了!”我们都知道世界将改变,然而我们没有提及此事。这是一个巨大的创伤,人们只能将它埋入心底。

就在这个时期,我开始撰写关于白垩纪-第三纪界限(KTB)铂族元素异常的论文。刚完成了初稿,就通过电子邮件发给了瓦瑟伯格教授。第二天早上,教授打电话叫我一起吃早餐讨论论文。我很震惊他竟能如此迅速的阅读我的论文。事实上,教授总是把他的学生及博士后的事情放在最紧要位置,至少让你认为是如此。我们早上见面,他戴了一个棒球帽,看上去像穿着睡衣,但我并不确定,也没敢问。我们走向雅典娜神庙(加州理工的教授俱乐部)吃早餐。路上,他说:“引言相当不错,写得非常好。”对于他的夸赞,我委实震惊,接着他沉默了,我们继续走着去吃早餐。点完餐,他接着讲到:“但是剩下的都是垃圾。”当他那样说的时候,尽管我惊讶不已,但不知道为什么当时我没有发疯,我瞪着眼睛,从来没有人这样对我说过。在后面的几个小时,他带我过了一遍论文,并告诉我如何逻辑性更强以及更加清晰地阐述问题。哪些是重要的,哪些是不重要,如何聚焦关键点,简化模型,忽略次要细节。通过这顿早餐,我顿时变成了一个完全不同的科学家,感觉得到了极大的提升,就像被引导到一个如何去思维的全新世界!

我还记得当时弄得我头大的一个问题是如何确保不要使你的审稿人抓狂,因为我们必须清晰地标明每一项引证的出处。教授告诉我他在哈佛的时候,一天他坐在查尔斯河边,思考着一个天体物理学的问题。一位男子牵着狗走过来,狗拉了一泡屎,主人随即拿出一个塑料袋,并弯腰捡起,把它扔进垃圾桶。他继续往前走,小狗蹲下又拉了一堆。此时,这位狗的主人没有塑料袋了,他环顾四周后就继续向前走了。瓦瑟伯格教授总结道:“你无法捡完人生所有的屎。”老实说,我并不知道瓦瑟伯格教授试图想告诉我什么,但我把这个看作是以一种特殊的方式告诉我如何先写好论文然后再考虑引用参考文献。如果这是他想对我说的,他确实是对的。

2002年的春天,我获得了德州休斯顿莱斯大学助理教授的职位,从此我开始走自己的人生之路了。我首先要买一套房子。那时阿里森热带风暴刚过,它几乎摧毁了休斯顿,洪水淹没了许多房屋,我是在此之后到达的。安然公司,一家做能源的公司刚刚倒闭,经济萧条。我在校园附近找到一套漂亮的联排别墅,价格相当便宜,这很大程度上是因为阿里森飓风时被淹过。来自加利福尼亚的我对洪水的理解并不深刻。在我的印象中,大洪水是百年才一遇的,这种重新装修的联排别墅也正是我想要的。我还得到了只需支付10%首付的优厚条件。还记得与瓦瑟伯格教授通电话时,我告诉他我买了一套别墅,他立马说我太冲动了。他从来都没有听说过可以只付10%首付的,并要我赶紧找一名律师。我当时付不起律师费,他说他要帮我支付律师的费用。当然,我并没有让他帮我支付律师费,但我被教授的慷慨打动了。不知怎么的,瓦瑟伯格教授预见了来年整个房地产业的危机,这场危机打击了美国的经济。银行放出了大量的贷款给诸如像我这样尚无能力购买一套房屋的人。

7年之后,我获得了莱斯大学的终身教职。在此前的过渡时期,我与瓦瑟伯格教授始终保持联系,我向他咨询、请教,与他交换对各种新思想的看法。因此,在我正式升任终身教职那天,我给我的两位导师罗伯塔和瓦瑟伯格教授打电话,感谢他们的支持和帮助。对于瓦瑟伯格教授,我想找一个最佳时间给他打电话。我以为他早上通常早起,因此我在早上6: 30给他打电话,电话铃想了几声,他接了电话。我刚说了hello,还没来得及说别的,教授就说:“靠,TMD是谁?你为什么把我吵醒!”我赶紧把电话挂断,惶惶不已,希望他没有发现是我干的。十分钟之后,我收到了他的邮件,每一个字都以他特有风格用大写字母:“绝对不要打扰一位老人的美梦。你现在可以打电话了(Never wake up an old man from his beauty sleep. You can call now)”。我再次拨打电话,我们有了一个愉快的交谈,他告诉我他院子里的小鸟,问及我的工作进展,正当我们要结束时,他对我说:“现在既然你已经成为终身教授了,就应该开始做一些有用的事情。”

几年后,我再次见到瓦瑟伯格教授。那是在2014年的秋天,是在哈佛给里克·奥康奈尔(一位地球动力学名家,创立了地幔对流等诸多理论)召开的一次荣誉聚会上。奥康奈尔是我博士论文答辩委员会的成员。他当年没有让我通过口试,却对我日后的成功起到了极大的推动。当时当我想完全放弃的时候,他单独约谈了我,他告诉我他之所以这样做是因为他知道我可以做得更好。后来我坚持了下来并取得了成功。奥康奈尔是瓦瑟伯格教授的第一批学生之一。他的第一篇论文是关于岩石圈增厚和榴辉岩相变导致不稳定性的解析解。这个论文发表在板块构造理论提出之前,至今对拆沉作用研究仍有重要意义。奥康奈尔得了癌症,当我们得知时已是晚期了,因此大家都聚在哈佛跟他告别。瓦瑟伯格由衷的赞美了奥康奈尔,这种得体的赞颂没有人比他说的更好,可谓无与伦比。天地轮回,我们几代人全去了,大家都在那里。我论文答辩委员会的委员,罗伯塔、斯坦·雅各布森、里克和亚当·纪文斯基。那次也是我最后一次见到里克,他在2015年过世了,亚当和瓦瑟伯格教授在2016年过世。

瓦瑟伯格教授虽显得很严厉,但在其表象之后,却是一个真正会关心并擅长帮助别人的人。他很乐意并很慷慨地分享他的观点、他的科学成果以及对人生的忠告。当他与你交谈时,他必定是将所有的注意力都集中在你身上。他常说,他找到了长生不老的仙丹,那就是继续对世界保持一种好奇。他的智慧、清晰的思路、普世壮怀的热情和毫无拘束的想像力、广博的知识,孩子般的好奇心以及真正创新的思维,引领地球科学走向了更高的层次和新的维度。世界因他而不同。他将永远活在我们每个人的心中。

□Cin-Ty Lee(李欣地),美国Rice University教授

(刘莹译,尹庆柱校)