事情的开端,正如许多事情一样,源于一个谜团。
国家动物园的箭毒蛙种群,这是一群原产于中美洲和南美洲热带地区的两栖动物,以其炫目的色彩而闻名,它们正在死亡。幼小的蝌蚪在变成成年青蛙时死亡。人们可能需要一段时间才能注意到野生动物开始死亡,但在动物园里,有病理学家——疾病科学家——负责找出原因。艾伦·佩西尔就是其中一位病理学家。他怀疑一种真菌,这种奇怪的生命王国既包括可食用的蘑菇,也包括脚气病,是罪魁祸首。但要确定这一点,他需要帮助。
这是在 1997 年,也就是 谷歌 推出前一年,万维网仍然由 Excite、AskJeeves、AltaVista 等搜索引擎拼凑而成。但不知何故,佩西尔通过网络找到了退休的真菌学家梅尔文·富勒的网站,他曾是佐治亚大学的一员。佩西尔和他的动物园同事将杀死他们青蛙的病原体的电子显微镜照片发送给了富勒。然后富勒将它们发送给了缅因大学生物学副教授乔伊斯·朗科尔,她过去曾与他有过非正式的合作。这是一个偶然的联系:朗科尔立即认出这种标本属于一类真菌,称为壶菌门(简称壶菌),她多年来一直在私下研究它。佩西尔设法联系到了少数几位有能力识别凶手的专家之一。
如果事情稍有不同,她可能都不会在那里施以援手。
朗科尔从 1960 年开始研究壶菌——一种栖息在水中的微小真菌——那时她即将从密歇根大学毕业。这并不是一个热门的研究课题,但这些生物的好奇心促使朗科尔在印第安纳大学攻读硕士学位期间,以及后来她结婚搬到马里兰州后,一直坚持着它们。一直以来,她都在进行分类和观察研究,这是基础科学的基石,也是那些寻求科学投资即时回报的人的苦恼。除了增进我们对世界的了解,研究这些真菌并没有明显的好处。
当朗科尔开始生孩子时,她停止了工作。“我属于另一个时代,”她说。“女性正从留在家中转向外出工作。我留在家中,你知道,我从来没有想过要这样做。我不是那种能兼顾送孩子去托儿所和上班的人。我也不想。”
几十年后,来自奥罗诺的一位研究人员发来请求,奥罗诺是朗科尔现在称之为家乡的缅因大学城。她获得了美国国家科学基金会的资助,研究家用渗滤池处理污水的功能,并被推荐给朗科尔寻求帮助。
“她来让我确信,我对这类真菌的了解仍然比她多,并且我可以提供帮助,”朗科尔说。于是朗科尔在实验室兼职工作了大约六个月。但一旦她回到显微镜前,她就知道这是她该待的地方。
朗科尔注册了一个博士项目。作为 60 年代的硕士生,简单地绘制所研究生物的图表是很普遍的。作为 80 年代的博士生,朗科尔学习了有关电子显微镜的一切知识,它使用电子束来创建标本的图像。她学会了如何培养纯真菌,以及如何拍摄和读取标本的照片。她的离开为理解那些一直让她着迷的微小生物打开了一个全新的可能性世界。但当她于 1991 年毕业时,她申请资助大多数科学家工作的美国国家科学基金会资助的尝试都失败了。由于没有明显的回报,壶菌的研究并不在任何人的优先事项列表中。
“我说,‘去他的吧’,”朗科尔说。她没有把时间浪费在无休止地申请美国国家科学基金会资助上,而是决定利用她能从其他来源获得的一点点钱。
1997 年,她收到了佩西尔的电子显微镜照片,当时她就在那里——在别人实验室的一个unused角落里辛勤工作,分离真菌并发表论文。佩西尔从动物园死亡的青蛙中分离出的壶菌对她来说是立即可识别的。“那真的非常奇怪,因为当时我们并不知道这个群组中有任何其他真菌是脊椎动物的病原体,”她说。“我们知道它们可以是藻类或无脊椎动物的寄生虫,但我们对它们是 两栖动物的病原体 没有任何了解。”
事实证明,壶菌可以并且确实会感染青蛙、蟾蜍和蝾螈。这种病原体已导致南极洲以外(值得注意的是,那里根本没有青蛙)所有大陆的两栖动物数量下降,甚至导致一些两栖动物 灭绝。她的工作,以及 Elaine Lamirande、Don Nichols 和 Allan Pessier 的工作,帮助研究人员弄清楚了这种真菌的传播方式:通过船只和设备从一个水体转移到另一个水体,以及通过异宠走私。
这就是为什么这项工作在周三获得了美国科学促进会的 金鹅奖。据美国科学促进会政府关系副主任 Erin Heath 告诉《大众科学》杂志,该奖项的根源可以追溯到田纳西州国会议员 Jim Cooper,他“希望通过强调看似晦涩的研究如何带来重大突破和社会影响的例子,来表彰联邦资助研究的巨大效益。”
这可以看作是对一些人认为的与基础研究敌对的气候的一种反驳,正如“金羊毛奖”所体现的那样。这个讽刺性的荣誉是由当时的民主党威斯康星州国会议员 William Proxmire 设立的,旨在公开羞辱他认为浪费纳税人钱财的项目。该奖项于 1975 年至 1988 年每月颁发一次,大约针对二十几个科学研究项目。Proxmire 在 1975 年批评的一项研究考察了酒精与鱼类和大鼠攻击性之间的关系。他认为“了解人类状况和问题的最有效方法是观察人类行为”。
“我真的很希望 Proxmire 提出一个给人们喝酒并让他们打架的提议,”旧金山加州大学的心理生物学家 Harman Peek 在 1988 年告诉《科学家》杂志。“这简直是不道德和不道德的。”
有人认为“金羊毛奖”源于对“听起来很奇怪的科学”的怀疑,以及日益增长的倾向,只投资于具有明确、可快速实现社会效益的科学进步。
“我全力支持科学资助,因为一次又一次地,科学知识带来了意想不到的回报,”朗科尔说。“事情就是这样发展的。”
毕竟,谁能想到,在爱因斯坦提出相对论一个世纪后,我们会在 GPS 设备 中使用它来规划我们的晨跑和导航陌生街区呢?
朗科尔、尼科尔斯、佩西尔和拉米兰德的工作得到了表彰,同时还有 Lotfi Zadeh 的工作,他提出了 模糊逻辑——一个现在从暖通空调系统到医疗设备都有应用的数学概念——以及李启铭。李启铭想知道贻贝是如何牢牢地附着在水下墙壁和岩石上的。通过了解它们的粘合方法,他开发了一种大豆基胶水,使哥伦比亚森林产品公司等公司能够摆脱对环境有害、可能致癌的甲醛基粘合剂。
“好奇心驱动的研究很重要,因为它为能够改变生活的发现奠定了基础。我们并不总是知道这项研究会导向哪里,”希思说。“我们想听到更多这样的故事——任何人都可以为 金鹅奖 提名。”可以肯定的是,并非所有的基础研究都能像朗科尔那样取得重要的发现。但你永远不知道科学探索会带你去哪里。