803: Conducting Research on Complex Marine Microbial Communities - Dr. Ed DeLong
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爱德华·德隆博士是夏威夷大学马诺分校海洋学系教授，也是麻省理工学院土木与环境工程系客座教授。德隆实验室的研究汇集了各种学科，以研究海洋中的微生物群落。他对它们的生态学、进化、生物化学、基因组学及其对海洋系统的影响很感兴趣。德隆尤其感兴趣的是那些作为主要生产者或“海洋森林”的微小生物，它们负责释放氧气，并作为海洋食物链中其他生物的食物。在他不工作的时候，德隆喜欢在大自然中活动。他喜欢与家人一起在户外度过时光，远足、皮划艇和浮潜在他家附近的美丽珊瑚礁中。他还开始练习瑜伽，以帮助自己保持灵活和放松。德隆获得了加州大学戴维斯分校细菌学学士学位和斯克里普斯海洋研究所海洋生物学博士学位。之后，他在印第安纳大学进行了博士后研究。在接受他在夏威夷的现任职位之前，他曾在伍兹霍尔海洋研究所担任研究科学家，在加州大学圣巴巴拉分校担任教员，在蒙特雷湾水族馆研究所担任研究科学家，并在麻省理工学院担任教员。他的荣誉和成就包括海军研究办公室青年研究员奖、杜邦青年教师奖、苹果生物信息学集群奖、欧洲地球科学联盟弗拉基米尔·伊万诺维奇·维尔纳茨基奖章、应用与环境微生物学宝洁奖、美国微生物学会D.C.怀特研究与指导奖、加州大学戴维斯分校生物科学学院杰出校友奖、A.G.亨茨曼海洋科学卓越奖章和摩尔基金会海洋微生物研究员奖。德隆还是美国艺术与科学学院、国家科学院、美国科学促进会和美国微生物学院的当选院士。他还被选为欧洲分子生物学组织的准会员，并且是国际微生物生态学会的副主席兼候任主席。此外，他目前还担任西蒙斯海洋过程与生态合作项目（SCOPE）的联席主任。德隆加入我们，谈论了他的人生和科学经历。</context> <raw_text>0 大家好，欢迎收听《科学背后的人》第803集。今天我们将重播我们与爱德华·德隆博士的对话。德隆实验室的研究汇集了各种学科，以研究海洋中的微生物群落。他对它们的生态学和

进化、生物化学、基因组学以及它们对海洋系统的影响很感兴趣。特别是，德隆对作为氧气主要生产者并作为其他生物和海洋食物链食物的微小生物很感兴趣。

在我们的采访中，德隆分享了他更多关于他的生活、职业和研究的信息。我希望您喜欢本集《科学背后的人》。每天都有新的发现改变了我们对周围世界的理解。玛丽·麦克尼利博士将带您认识这些做出这些发现的杰出人物，以便他们可以分享他们令人难以置信的故事，并带您踏上非凡的旅程。欢迎收听《科学背后的人》。

大家好，欢迎收听《科学背后的人》。听众朋友们，今天我很高兴向大家介绍爱德华·德隆博士。德隆，欢迎来到我们的节目。你好吗？我很好，也很高兴来到这里。新年伊始，真是个好兆头。太好了。德隆，我们很高兴今天能邀请你来到节目，我也很高兴向我们的听众介绍你。听众朋友们，德隆是夏威夷大学马诺分校海洋学系教授。德隆，

同时也是麻省理工学院土木与环境工程系客座教授。他获得了加州大学戴维斯分校细菌学学士学位和斯克里普斯海洋研究所海洋生物学博士学位。

之后，德隆在印第安纳大学进行了博士后研究。现在，他曾在伍兹霍尔海洋研究所担任研究科学家，在加州大学圣巴巴拉分校担任教员，在蒙特雷湾水族馆研究所担任研究科学家，还在麻省理工学院担任教员，之后才接受了他目前在夏威夷的职位。德隆的荣誉和成就包括海军研究办公室青年研究员奖、杜邦青年教师奖、苹果生物信息学集群奖、

欧洲地球科学联盟弗拉基米尔·伊万诺维奇·维尔纳茨基奖章、应用与环境微生物学宝洁奖、美国微生物学会D.C.怀特研究与指导奖、加州大学戴维斯分校生物科学学院杰出校友奖、A.G.亨茨曼海洋科学卓越奖章和摩尔基金会海洋微生物研究员奖。德隆还是美国艺术与科学学院、国家科学院、

美国科学促进会和美国微生物学院的当选院士。他还被选为欧洲分子生物学组织的准会员，并且是国际微生物生态学会的副主席兼候任主席。此外，德隆目前还担任西蒙斯海洋过程与生态合作项目（SCOPE）的联席主任，德隆今天加入我们，谈论了他的人生和科学经历。

所以，德隆，我们今天想了解你作为一名科学家，也作为一个人。那么，你可以先告诉我们，当你不做科学研究的时候，你喜欢如何度过你的时间吗？

嗯，这听起来有点书呆子气，但是当我不用做科学研究的时候，我喜欢做的事情和我在做科学研究的时候非常相似。让我告诉你我的意思。我喜欢在大自然中，而我的工作性质让我可以这样做，在大自然中。但是我喜欢在我的业余时间和休闲时间以及和我的家人一起这样做。

所以，如果我不在船上、实验室或办公室里，通常现在对我来说更多的是在办公室工作。但在工作之外，我喜欢待在户外。所以我喜欢在海洋里或在海洋上。皮划艇或浮潜是我花费很多时间的方式。我很幸运地生活在一个非常美丽的地方，那里有珊瑚礁离我家很近。我喜欢待在海洋里。我也喜欢远足。所以我经常会在远足小路上。

在这些日子里，我有一份办公室工作，保持身体健康也是一种平衡。所以我主要通过这些户外休闲活动来做到这一点。我也会做一些瑜伽来保持身体的灵活。我刚满60岁，或者我明天就要60岁了。所以

健康问题变得更加重要。所以，我不知道。这是一个小小的细节。我喜欢。好的，德隆，提前祝你生日快乐。谢谢。我想我们所有被困在雪地和寒冷中的人现在都嫉妒你在夏威夷。当然，当然。一个美丽的地方，可以待在户外。好的，很高兴听到你谈论科学之外的生活。但是接下来让我们聊聊你的研究。那么，你可以告诉我们那些可能不熟悉海洋学或你所做工作的听众，你如何描述它吗？

这是一个很好的问题。很明显，这是一个非常广泛的领域，可以用来谈论广义的海洋学。但这很有趣，因为世界上许多人甚至都没有见过海洋，或者也许即使是住在海边的人，对海洋，至少就其生物学而言，与我们习惯的陆地环境相比，在某些方面确实有所不同。

所以，这是一种我喜欢向人们描述的不同之处。一个例子是，当然，在陆地上，我们非常熟悉以主要生产者（如树木和植物）开始的食物链。所以这些是有机体，它们可以捕获阳光并将能量转化为制造新的生物量来生产。

从大气中吸收二氧化碳并制造有机碳，从而创造新的植物，然后这会进入食物链，因此所谓的异养生物（像我们一样吃有机物的东西）依赖于光合作用产生的这种初级生产力。

在陆地上，这是我们可以看到的，大型植物等等。在海洋中，“海洋森林”是微生物。这意味着它们是肉眼看不见的。它们比人眼能看到的要小。所以即使50%的初级生产力（不仅产生我们吃的食物，也产生我们呼吸的氧气），

其中50%来自海洋，但它不是来自我们认识的大型植物和大型生物，而是来自一些对我们来说总体上比较神秘的小型生物，因为我们看不见它们。

所以，有趣的一点是如何从生物学角度来看海洋的不同之处，有很多由小型生物、微生物驱动的隐形过程。当然，微生物在陆地系统中也很普遍，但在初级生产力和光合作用方面，这是陆地和海洋之间的一个真正巨大的区别。当然，海洋的季节性也大不相同。

海洋景观与陆地景观不同，而且非常神秘。据说我们对月球表面的了解比对海底的了解更多。在某种程度上，这是真的。

所以海洋还有很多有待发现的东西，它隐藏着许多谜团。所以我所做的是尝试从这方面研究海洋，特别是我们看不见的或微生物生命，它们存在于各种不同的栖息地中。

如果你让我这样做，我可以花一个小时来谈论这些事情。但我要说的是，海洋非常重要。它覆盖了地球表面很大一部分面积。然而，我们对它的了解还不够充分。我们对表面的了解稍微好一些，但对更深处的了解甚至比对许多陆地系统的了解还要少。从生物学的角度来看，这就是我们研究的东西。我最后再补充一点。

海洋学是一个有趣的学科，因为你几乎需要结合许多其他学科来理解海洋的生物学。你必须了解海洋的物理和化学特性。

所以，当我们试图了解海洋中生命本身的领域时，我们必须试图了解水流的物理特性，这些水流使这些生物四处移动，以及化学特性，这些特性会随着深度或靠近海岸线的距离而变化，以及生物学特性。所以关于海洋学家（研究海洋的人）有趣的一点是，

传统上，他们接受过所有这些不同科学学科的训练，包括海洋物理学、海洋化学和海洋生物学。当然，如今，我们还必须了解分子生物学中出现的所有新范式，并将这些范式置于海洋的背景下。这就是我们所做的事情。

当然。好的，我喜欢你强调了海洋学的跨学科性质，我很高兴能更多地讨论这些海洋微生物，因为我相信它们并没有得到应有的认可。但在深入研究细节之前，德隆，我很想更多地了解是什么激励着你。你有没有一句特别的话、一句引言或一种力量让你每天都坚持下去？

我确实有一句特别的话，它来自我的导师之一，一位名叫诺曼·佩斯的人。它很简单，只有四个字。我喜欢它的原因之一是它也适用于人和科学家以及我们所研究的东西。我认为它适用于社会互动。你可以把它应用于任何一种人类活动。这就是这句话：“共生能完成更多的事情”

我喜欢它。我就说到这里，因为我认为许多听众甚至可以以此为鉴，并将其应用到生活的几乎任何方面。它具有极强的指导意义。它有点类似于，我敢说，希拉里·克林顿的一句名言或她的一本书的标题，那就是《需要一个村庄》。同样的概念。

绝对的。现在，你提到这句话来自你的导师之一，我喜欢在这个节目中谈论导师。所以，当你想到你的职业生涯中那些你仰慕的导师、榜样和人物时，你脑海中会浮现哪些特定的人？

当然，我最近意识到的一件事，当我思考这个问题时，导师有很多种形式，如果你愿意的话，而且他们会在你准备好时出现在不同的时间。就像一句东方谚语一样，当学生准备好了，老师就会出现。我认为导师也是如此。

所以就我个人而言，我有一些导师，他们激发了我对世界上的事情的渴望、热情和可能性。令人难以置信的是，在我还是个孩子的时候，我认为雅克·库斯托是我的导师之一。或者我开玩笑说的是，我小时候服用过量的雅克·库斯托。

我一直热爱海洋，但在当时媒体（那是电视）的宣传下，我以一种人们走出去研究这些事物的方式理解了这一点，我们周围的自然，那些激励我们或让我们敬畏的事物，就像只是作为与世界互动的人一样，以及那样的方法，还有探索中的人性方面。那真的是一个关于探索的节目，更甚于其他任何事情。

所以，这是一种指导形式。但在我的职业生涯中，真正让我意识到我可以在科学领域取得职业生涯、专业生涯的是。

我的第一位导师之一是一位名叫保罗·鲍曼的人，加州大学戴维斯分校的保罗·鲍曼教授，我在那里获得了学士学位。我在他的实验室工作了几年。这激励了我。我从他那里获得了许多关于教授如何在大学工作以及做科学研究所需的严谨性和

所需的细致入微的视角。那是我当时做的生物化学。并非适合所有人，但对于一些注重细节、抽象事物并重新连接它们以便你可以研究自然的人来说，

通过解构它，做生物化学。但这需要思维的连续性和抽象的能力，这与例如实际待在自然界中并计算某些类型的生物（昆虫、树木或其他任何东西）不同。所以有很多不同类型的科学。我只是看到了其中一种类型，以及所需的细致入微和严谨性。这是我从我的第一位导师保罗那里获得的灵感，

我不会详细列举，但多年来，我看到了科学的人性化一面，这非常重要。再说一次，“共生能完成更多的事情”。没有科学工作是在真空中完成的。它需要人们以一种你的工作的人文价值与你必须应用的严谨性或你在职业生涯后期所面临的竞争性并存的方式一起工作，这有时是很艰难的。

在一个高度严谨的领域工作，这个领域在攀登职业阶梯或竞争研究资金方面竞争非常激烈，这并不容易。所以学习如何与人合作并重视这些活动中的人性化部分非常重要。我从许多人那里学到了这一点，但我博士导师阿特·利亚诺斯是一位我认为我真正从他那里学到了这堂课的人，因为……

他是一位我不得不说的人，他非常善于关心周围的人，无论是在我们试图做的科学研究的背景下还是在科学研究之外。所以有很多这样的导师。而且

我的博士后导师诺曼·佩斯是一位才华横溢的人，我一直说他的思维过程比周围大多数人的思维过程快100倍。这就像另一种灵感，一些人在科学上在许多层面上思考的才华。

另一位指导我并教我如何进行蓝水潜水进行研究的人是艾丽斯·奥尔德里奇。她也是这些人中的一员，她真正将人性带入了她所做的科学研究中，并且在她的生态学研究中也具有极高的技术水平。所以我想所有这些的重点是。

有很多导师。在某种程度上，在我自己做了很多指导之后，我试图做的是模仿这一点，并将它传承下去，如果你愿意的话。所以，如果你幸运的话，这些教训会在你身上积累，你可以将它们传承下去。

所以我觉得我的导师仍在指导我自己的学生，即使他们没有见过面。当然。好的，我真的很喜欢你强调了科学的人性化一面。这是我们在这个节目中喜欢谈论的事情之一。当你提到雅克·库斯托时，我不禁笑了，因为他确实激发了我对科学的好奇心。那么，你能告诉我们一些你早期关于你的好奇心第一次在科学领域被激发时的记忆吗，无论是来自雅克还是其他来源？

对我来说，这只是与大海的联系。我在加利福尼亚北部长大，在……好吧，实际上是葡萄酒之乡，索诺玛，但这离索诺玛海岸线很近。我们过去常常偶尔和家人一起去海岸。我对水有一种难以形容的吸引力。我两岁的时候，有好几次我爬到深水区并沉到水底，不得不被救。而且我

只是因为我喜欢水。当我们去海岸的时候也是一样。对我来说，这是一种本能的吸引力。然后我了解了海洋。当然，那个节目在兴奋和发现方面给了我灵感。

然后当我七岁的时候，我迷上了潜水。直到我17岁才实现，但这是一种动力。我认为那是一个真正具有形成意义的时期，我在这么小的年纪就有了这个梦想。后来在生活中，发生了很多事情，你将这个梦想融入到你当时的生活环境中。实际上，当我还在加州大学戴维斯分校的时候，我就这么做了，因为我

我获得了微生物学学士学位，但我了解到，哇，你可以将微生物学与海洋研究相结合。所以当我毕业后，我去斯克里普斯海洋研究所攻读研究生。我有幸能够做到这一点，将微生物学这一学科与海洋学这一学科相结合。

这就是我走过的蜿蜒道路。当然。现在你在夏威夷大学马诺分校。我知道你在实验室里有很多事情要做，还有很多令人兴奋的项目。德隆，你今天想给我们详细介绍一个特别的项目吗？当然。这些问题总是很难回答，因为我对很多事情都很兴奋，也许太容易兴奋了。但是我的职业道路一直是尝试采用一些基本的分子生物学，并

并了解微生物的生命分子实际上是如何在海洋运作的背景下进化的。

所以我们现在正在学习一些东西，这些东西实际上正在给我们提供一种非常基本的方法。所以DNA，脱氧核糖核酸，当然是生命的蓝图。地球上所有细胞生物都使用DNA作为蓝图。所以地球上所有生命之间都有这种基本的共同点。

然而，不同生物的DNA存在细微的差异。其中一种只是化学成分。

我不打算说得太详细，但我们通过对生活在夏威夷北部海洋表面的生物群落的DNA进行测序所了解到的是，但不仅仅是在表面，而是穿过透光区，也就是光线可以穿透的地方。这里的水很清澈，所以光线可以一直穿透到大约

120米左右。然后，随着你越来越深，光线越来越少，生物的生理特性也会发生变化，那里的生物类型也会发生变化。然后，当然，你就会进入所谓的深渊带。这是一个没有光线的区域，那里的生物依赖于来自表面的有机物质的降雨。

所以存在这种有趣的垂直梯度。简而言之，我们发现，在整个群落中，从一个生物体到另一个生物体，即使是在非常不同的生物体中，它们都在以相同的方式微调它们的DNA。驱动因素之一是可获得的营养物质。事实证明，DNA和蛋白质都必须含有氮。

而表面的氮是有限的，因为那里的竞争非常激烈。所以表面所有的生物体都对它们的DNA进行了微调，这样它们在DNA或蛋白质中就不需要那么多的氮。然后，当你开始越来越深，那里有更多的氮，它就更放松了，就像更丰富的食物一样。所有生物体，即使它们大相径庭，也必须以相当相似的方式微调它们的DNA，以便它们能够吸收更多的这些营养物质。所以

令人兴奋的是，我们开始看到可获得的营养物质的生态学，因为海洋环流模式、混合和生物过程，这种营养物质可获得性的生态学实际上是如何驱动的

如何驱动整个群落中生物体的基因组进化。这令人兴奋，因为它是从分子细节到生态学的转变，它们不是分开的。在科学中，我们区分学科。所以有……

在生物学中，有像生态学和进化论这样的子学科。但实际上，生态学和进化论是同时发生的，并且是齐头并进的。它们不是分开的事情。这些研究使我们能够从DNA序列的分子细节

到整个群落中发生的事情的生态学，这主要是因为新技术。这非常令人兴奋。我们真的开始看到分子生态学和大型栖息地生态学之间的相互作用。这对我们来说是一件令人兴奋的事情。绝对的。德隆，这是一个非凡的项目。我知道

当我们谈论它的时候，你暗示了复杂性的元素，许多不同的领域汇集在一起，海洋中发生了许多不同的事情。我认为这种复杂性会让研究变得非常有趣，但也相当具有挑战性。甚至难以描述。我向你描述的是我们几乎无法在概念上理解的东西，因为它们不是我们同时体验和看到的东西。

我描述我们所做的事情或我们试图做的事情的一种方法是，这里是我的另一个榜样，大卫·爱登堡。所以大卫·爱登堡，他制作这些自然节目，真是太棒了。

他们现在拥有所有这些伟大的新技术，这些技术拥有超高变焦摄像机，你可以把它放在直升机上，你可以跟踪斑马在塞伦盖蒂草原上奔跑。实际上可以看到它们每天都在做什么，并详细观察捕食者与猎物之间的相互作用，这是我们以前从未见过的，因为这些技术。

观察它的能力。所以这是我们理解的自然，因为我们可以看到它。我们可以理解母狮如何捕猎这种猎物，以及猫科动物的追逐以及自然界中发生的事情。

我们真正试图做的是同样的事情，只是我们的塞伦盖蒂非常小，大约几毫米。我们试图理解这些看不见的生物在完全不同的尺度上、更小的尺度上发生的相同类型的生物相互作用。所以技术方面很困难，但思考方式也很困难。

所以即使是“海洋森林是微生物”这句话，你也必须停下来思考一下。这是什么意思？

但这是一种描述它的方式，因为我们多少了解森林、光合作用以及它的重要性。然而，从概念上讲，在海洋中这是一件非常不同的事情。我们对微生物没有本能的参照点。由于我们自己都是大型生物，我们吃我们可以看到的东西，我们可以从树上摘下一个苹果，或者我们熟悉狩猎。我们也可以是捕食者。我们对成为捕食者有一种本能的感觉，对吧？

在微生物尺度上，我们没有那种直觉。所以是的，它很复杂，而且从一个非常基本的概念角度来看也很具有挑战性。所以这真的很令人兴奋，因为我们知道它很重要。我们开发的技术用于研究海洋中的微生物，现在正被应用于所谓的“人类微生物组”领域，也就是我们携带的生物体。

我们又来了。“共生能完成更多的事情”。我们并不孤单。与人体相关的微生物细胞比人体细胞还要多。所以我们自己就是一个生态系统。所以理解那个微生物世界以及它如何与我们一起运作。

非常重要。然而，我们仍然必须超越这种直觉。所以对于微生物学来说，这是一个令人兴奋的时代，因为技术创新使我们能够更详细地观察这些生物的生态学，而这在以前我们很难做到。

然后这使我们能够将我们可以做的生态学与我们可以看到的东西联系起来，宏观生态学，如果你愿意的话，与那些过去很难计数或识别的微小生物的生态学联系起来。现在我们可以做到这一点，我们可以将它们的生态学与更大的东西的生态学联系起来，如果你愿意的话。当然。我认为你提出了一些你所在领域中真正重要的挑战，但我们不仅仅是想谈论困难的方面，德隆。

接下来我想让你分享你自己的成功故事之一。我知道你有很多可以选择，但你有没有一个最喜欢的，它可能是一个巨大的胜利，甚至只是一个对你意义重大的小胜利？

这些年来我一直非常幸运。我认为这是因为我与之共事过的优秀学生和人们，也因为我们这个领域正处于一个美好的时代，其中一个重要方面是能够将分子生物学和基因组学结合起来。

与生态学结合起来。我认为对我来说，在科学上发生的一件令人兴奋的事情是实验室里的一位博士后，他的名字叫奥德德·贝贾，他现在是位于以色列海法的理工学院的教授。

我们正在研究我们如何通过对它们的基因组进行测序来了解海洋中的微生物。这在某种程度上，我称之为“过去的日子”，那是18年前，基因组技术还不足以对非常大的基因组进行测序。但我们已经找到了方法来获得来自海洋中微生物的大型基因组片段，这些微生物我们无法培养。它们只是在那里野生生长。

然后观察与来自海洋中这些微生物的大型基因组片段相关的所有基因。没有人知道我们这样做会发现什么，或者我们是否会发现任何东西。

但我们观察到的第二种基因组。所以在我们遇到这个真正有趣的发现之前，我们还没有进行过太多的调查，这个发现改变了我们对微生物如何在海洋表层水域生存、繁荣以及可能进入食物链的看法。我们发现了一个基因，现在我们知道它存在于海洋表层水域中超过50%的细菌中。这个基因是一种视紫红质。

视紫红质是有趣的分子，因为它们可以捕获光线。事实上，我们的眼睛里就有视紫红质，它使我们能够捕获不同波长的光线并区分颜色。这是一种视蛋白。这被称为感觉视蛋白。所以生物体用它来观察和区分不同种类的光线，向它移动，远离它，等等。

但这种新型视蛋白，所以以前从未在细菌中见过视蛋白。所以我们只是开始通过采用这种随机基因组方法来观察。结果我们发现了这种视紫红质。它是一种不同类型的视紫红质，它实际上允许生物体从白色中产生能量。它们是非常简单的系统。我不会详细介绍。

但最重要的是，这种视蛋白是一种蛋白质。这种蛋白质位于这些微生物的外壳或膜中。它可以捕获光子，捕获光线。

它允许细胞利用光线产生能量。你可以把它想象成一种不同类型的光合作用。所以我们最初发现的东西，我们认为我们真的很幸运，但实际上我们并没有那么幸运，因为所有生物体中50%都拥有这种以前甚至没有被识别出来的蛋白质。这种蛋白质的作用是允许任何这些生物体利用光线产生生化能量。

这意味着许多我们认为只是从食用有机分子中获取能量的生物体实际上有点像混合动力汽车，因为它们可以使用光能。这个比喻是混合动力汽车中的电能。它们可以使用光能，也可以使用燃料或有机分子的能量。

这与我们之前的概念大相径庭，我们之前认为大多数这些生物体只是依靠叶绿素基光合作用者制造的有机分子生存。因此，描述这一发现的论文标题是“蛋白质视紫红质”，这就是我们为这种新的蛋白质分子命名的名称，它证明了海洋中存在一种新型的光养作用，或者说是一种新型的光合作用。

因此，通过应用这种基因组技术和发现这些新基因，我们能够在海洋中看到一个新的过程，这个过程可能——人们认为它确实如此——在生态学上非常重要，因为它关系到整个食物网的运作方式。

这是出乎意料的。这是一个发现，我们实际上可以结合基因组学和生物化学，因为我们证明了这种蛋白质是如何发挥作用的，然后将其与海洋联系起来。随后发现，这并不是一件罕见的事情或偶然的事情。海洋中大多数生物体都拥有这种蛋白质。无论如何，这非常令人兴奋。这也帮助支持了这种方法

是值得的。也就是说，观察野生生物体的基因组实际上可以让你了解它们在野生环境中的运作方式。

令人难以置信的是，那是在18年前的早期，一些人认为这根本不是一种非常有用的方法。当然，现在这是人们使用的一种核心方法，例如，用于研究人类、海洋或其他地方的微生物组。哇，这太酷了，埃德。我喜欢你对这个看似相对偶然的发现的描述，它比任何人想象的都要广泛得多。

是的，这对我们来说也是一个惊喜。所以我们也很幸运，偶然性绝对是这种科学的一部分。对此毫无疑问。这里还有一句名言，既然你要求引用名言，但这句来自路易斯·巴斯德的名言并不太好。它大致是这样的：机会偏爱有准备的头脑。

所以你可以走运，但如果你不利用它，那么这种运气就不会持续很久，但你明白我的意思。绝对的。我们刚才聊了聊实验室里的生活，我现在想暂时离开科学领域，和你聊聊书籍。我一直试图在我的生活中融入更多阅读时间，并且总是从我交谈的每个人那里获得书籍推荐。所以，埃德，你有没有一本你最喜欢的书，无论是科学书籍还是非科学书籍，你想推荐给我和我们今天的听众？

我有。我认为它在某种程度上是一本非常受欢迎的书，或者也许不是，我不知道，或者说众所周知，对你的许多读者来说可能并不新鲜。但我真的很喜欢它，因为它与这种多学科或跨学科的思维方式有点关系。

它是迈克尔·波伦的《无所不能的困境》，因为我认为这是一本精彩的书。它关乎我们，关乎社会，关乎文化和社会如何过去驱动食物选择，以及现在技术如何驱动食物选择，以及食物选择如何与各种事物联系在一起。

现在甚至更多地受到技术、可用性、经济和社会的影响，以及文化，但我们所拥有的选择在某种程度上至关重要，并且在我们现在被科学家称为人类世的时代变得越来越重要。在这个时期，我们星球上发生的事情是

同样受到人类活动的影响，也受到自然过程的影响。这是一件发人深省的事情。《无所不能的困境》中，我的意思是，我们都吃东西。我们都能与这本书的中心主题产生共鸣，但它的细节，例如一些科学内容，

事实上，这个国家的大多数食品都是玉米，事实证明，玉米具有不同的同位素或分子组成。我们实际上都有。如果你取美国人的头发，你可以分辨出这种头发与其他国家的头发的不同，仅仅是因为我们饮食中玉米的含量以及这如何在某种程度上改变我们的原子组成。

所以我发现这本书鼓舞人心，因为它采取了多维视角，既包括人类文化和历史，也包括技术文化和历史，以及我们未来在如何选择食物和吃什么方面面临的选择。你可以对这个问题进行来回讨论。但无论如何，我认为这是一本精彩的书。

很好的推荐，埃德。我们会把它放在我们的网站上，供我们的听众找到，如果他们正在寻找下一本书的话。我们还没有详细讨论的一个话题是，埃德，作为一名科学家，你获得的一些旅行机会。那么，你有没有去过一个地方是为了科学，无论是为了研究、会议还是其他原因，而那次旅行是你最喜欢的旅行记忆？

这对我来说很容易，因为毫无疑问，那就是南极洲。这是在90年代。我刚开始担任加州大学圣巴巴拉分校的助理教授。

我获得了我的第一个资助，去南极洲。我和当时正在指导和培训的我的前两个研究生一起去了那里。我们去的是一个叫做帕尔默站的美国南极站，它位于南极半岛，位于南美洲的正南方。所以我们从船上出发

智利的蓬塔阿雷纳斯。然后基本上是一条直线向南穿过德雷克海峡到达南极洲。关于我们最终如何到达那里有一个很长的故事，因为它经历了一些曲折。事实证明，到达那里并不容易。是的。如果你在冬末去，你可能会遇到一些冰，事实证明是这样。这就是故事。但我现在不会讲这个故事。但我要说的是，这对我来说……对我来说，在一个如此未受人类影响的地方是一种准宗教体验。而且

在它的自然美景方面是如此原始，这真是非同寻常。我们所做的科学研究很疯狂，因为我们正在进行海洋学研究。但因为当时海岸附近有2米厚的冰，我们进行科学研究的方式是拿出越野滑雪板。

在海冰上用雪橇滑雪，我们把这些大瓶子装上海水。我们会滑雪到离岸不远的海冰上一个可能取样的地点。然后你会在几米厚的冰上钻一个洞。然后我用船上的电池改装了一些污水泵来帮助我们抽水，这样我们就可以开始研究生活在冰层下面的微生物了。

我们会装满我们的瓶子，然后把它们放在这些雪橇的后面。还有一个有趣的社会方面。我的前两个研究生正在把雪橇拖过冰面，这……我没有咨询人力资源部门这是否可以，但是……应该进行体能测试才能进入你的实验室，对吧？是的，对。我们喜欢它。所以我们会用50升海水装满这些雪橇，然后我们会拖着它们，越野滑雪回到帕尔默站实验室进行研究。而且

它让我想起了我小时候看的那些雅克·库斯托的旧节目，就那种冒险和发现方面而言，在这样一个仍然相对未受人类影响的环境中进行这种研究。当然，随着水变暖、冰川崩塌以及我们的影响范围扩大，情况并非如此。但那是我去过的最非凡的地方。它仍然是一个真正非凡的地方。

埃德，听起来这是一次非凡的经历。你在这里提到了一些社会因素，在我们的谈话中，我们也谈到了科学中的人性一面。这也是我喜欢聊的话题，因为我认为人们对科学家是什么样的人以及科学家的生活是什么样的有很多刻板印象。所以我喜欢通过分享科学家在工作中的一些有趣和滑稽的故事来打破这些刻板印象。那么，你有没有你自己的故事想和我们分享，或者你在工作的实验室里有什么古怪的传统？

有很多古怪的传统。你说的非常对，在不同的实验室里。我在这一点上有点主流，这很奇怪，因为在某些方面我不是，在某些方面我是。但有趣的故事是，我可以把它与我刚才告诉你的那个南极洲的故事联系起来，因为我们第一次尝试并没有直接到达南极洲。

事实证明，南极洲的冬末有很多海冰，随着冬季南极水域变冷，海冰会向外延伸到海里很远。然后在夏季，随着水域稍微变暖，它会消退。但是，要在冬末到达那里，你必须乘坐破冰船，它实际上必须破冰。但我们乘坐的是一艘叫做“极地公爵”的船。

我们试图到达南极洲。这是在8月份，那是那里的冬末。我们试图破冰，但冰真的很厚。我们离南极半岛很近，但还没有到达。然后风向改变了，把我们身后的冰吹走了。我们被困住了。哦，不。航海术语是“受困”。哦。

我把它比作一个夹在老虎钳里的坚果。船被大量的冰卡住了，成吨成吨的冰。你哪儿也去不了。这是在90年代。所以互联网连接不是很好。我们可能有15分钟的时间通过卫星通信发送或接收电子邮件。这是我的第一个研究项目。我没有考虑到我们可能会被困住。

当然，我的学生不知道该怎么办。所以，我的意思是，有趣的是，你的关注点之一是社会互动。但对我来说，最有趣的事情之一是一群人在船上14天实际上会做什么。

当他们被困在冰里的时候。那么你做了什么？好吧，我做了一件事，作为一名助理教授，我非常紧张，因为竞争非常激烈，你承受着巨大的压力来发表论文和取得成功，所有这些事情。这是我第一次外出，我们被困住了。所以我有点压力。

我会下到船的底舱，那里有一辆健身自行车。所以我的笑话是我骑了500英里到南极洲，因为我每天都会下去，在健身自行车上骑两个小时，来缓解我的焦虑。是的。是的。但我们也做了其他事情。我的意思是，人们很棒。我们有一群非常多样化的人，有些人来自新西兰。我们有一位名叫阿特·德弗里斯的家伙，他从60年代就开始去南极洲了。他就像一个经验丰富的资深人士。是的。

这艘船是挪威的，所以船员在那里。这很有趣，为了保持士气，其中一个来自新西兰的人，

她写了一份日报，她会采访每一位船员。我实际上匿名写了一个建议专栏。所以我们会编造所有这些写信来寻求解决恋爱问题或其他问题的人，并编造所有这些故事。我们称之为“杜基新闻”，因为它是“极地公爵”。所以每天在餐厅吃饭之前，

他们可以拿起这份日报，这能让每个人都忙起来。每个人都开始参与其中，包括我自己，这很有趣。我告诉过你我压力很大，但实际上我写的是一个有点像安·兰德式的建议专栏，顺便说一下，当我写我的研究基金申请时，我从未计划过这样做。但这让每个人都保持平静。观察他们的社会动态也很有趣，我不会详细介绍，但是

也很有趣。然后我们是如何摆脱冰的，是随机的。基本上，风向改变了，大约凌晨3点，我们周围的冰破裂了，这让我们能够进入一片开阔的水域，这叫做“冰间湖”。

在那时，我们已经烧掉了如此多的燃料，以至于我们甚至无法尝试到达南极洲半岛的海岸。所以我们不得不掉头，穿过德雷克海峡回到南美洲加油。

因为这次掉头、加油然后再次出发，我们实际上比原计划晚了一个月才到达南极洲。所以当我进行这样的研究时，我学到了很多东西。归根结底，大自然说了算。你必须与她合作，因为这就是它的运作方式。所以这次旅行有很多有趣的故事，我不会详细介绍，但这非常……

非常有趣。我学会了在那种环境中工作时，如何更灵活地调整我的期望。绝对的。埃德，这是一个很棒的故事。我喜欢你在其中谈到的科学的人性一面。我们聊了聊你在实验室里正在进行的一些伟大的项目。我喜欢问所有客人的一件事是，如果你可以回答任何研究问题，无论资金、人员、技术、可行性如何，为什么

你想解决的唯一问题是什么？所以今天我要挑战你回答这个问题。这是一个非常困难的问题。原因是没有一个单一的问题。我的一个想法是想进入一个我完全不了解的全新领域。但问题是，我无法回答这个问题，因为我不是那种科学家。我很想知道人脑是如何工作的。

这是一个很大的、非常笼统的问题。我不是回答这个问题的人。很多人都在研究这个问题的各个方面。即使是关于意识是什么的问题，也有很多相关的子问题。我现在在想，因为这有点像蓝天白云。外面有一些重要的问题吗？我认为这是一个巨大的问题。我们

如果我们了解我们是如何工作的，以及我们是如何思考事情的，我们或许可以作为集体社会做出更好的决定。但对我来说，就微生物而言，我回到阿滕伯勒式的思考方式，我们仍然在根本层面上不知道，这可能与我们人类相关的微生物组有关，或者在海洋中，

微生物群落如何从一个物种到另一个物种相互协调。有很多事情正在发生。它们正在交换基因。它们正在交换代谢物和能量。它们正在相互交流。这发生在这些复杂的群落中，这些群落由数千个物种组成，占据非常小的空间区域。

所以，如果没有任何限制，我想做的是了解微生物真正相互作用和协调以每天和更长时间内移动能量和物质的基本规则。我没有提到海洋或其他地方的微生物的一点是，尽管它们非常小，但它们对我们的星球有巨大的影响

从气候到大气中的氧气含量，到pH值和氧化还原状态，即不同地方氧气的相对含量。微生物实际上一直在驱动着这一点，或者说已经驱动了大约35亿年。

现在人类出现了，并开始扰乱这些循环。例如，我们向大气中排放的二氧化碳量。以前，主要是微生物过程控制着大气中的二氧化碳水平。所以也许我想回答的大问题是这个。

今天人类在人类世中的活动是如何与微生物活动相互作用的，以及这将如何改变地球的总体状态轨迹，就全球温度而言，就大气中的氧气而言，就大气中的其他气体而言，就陆地和海洋上的生态相互作用而言。

所以，如果我有机会这样做，我想更好地了解我们在人类世中的活动与微生物36亿年的累积活动是如何相互作用的，从而影响我们星球在10年、100年、1000年后的样子。所以这就是我想解决的问题，如果我有机会的话。绝对的。埃德，你给我们提出了一些今天需要思考的伟大问题。而且

接下来我想请你给我们一些建议。我认为这对我和我们的听众在自己的旅程中都非常有帮助。所以，你今天有什么建议想分享吗？

好吧，我一直犹豫要不要给出建议，但这正是我在未来的研究生考虑我应该去哪所大学、应该和谁一起学习以及我应该做什么时告诉他们的。我对他们有一个普遍的建议，那就是追随你的热情。如果你能确定是什么让你每天早上起床，

并且会日复一日地这样做，因为它让你如此兴奋，并且是由你自己的热情驱动的。如果你能坚持下去，那么你就会快乐，并且很可能会做得很好，因为你将创造一种能够取得成功的环境。所以这听起来有点陈词滥调。那些有幸做到这一点的人，也就是说……

将我们的热情与我们的职业结合起来，并遵循这条轨迹。这很棒。我认为这在不同的职业水平上也适用，因为科学界竞争非常激烈。这会引起一些焦虑和压力。竞争领域之一就是获得研究经费。人们经常考虑如何支持我们接下来要做的科学项目。

这很好。我们必须这样做。这是一个实际的组成部分。但你不想忘记主要的驱动力是什么，那就是做科学和那些你热衷的事情。不是为了获得资金。但我认为有时人们会把目标转变为获得资金，而不是最初的驱动力。所以我喜欢给人们的建议是，如果可以的话，跳过。

坚持那些让你早上起床并让你充满热情的事情，以及你认为重要的任何原因。这可以是任何事情。它真的可以是任何事情。以任何人类活动为例。如果做得很好，并且有意识地、富有同情心地去做，那么就有理由为此感到兴奋。无论如何，就像我说的，我不应该给出建议。谢谢。

好吧，我认为你做得很好，埃德。非常感谢你今天给我们提供的建议。现在，你能告诉我们的听众，如果他们想了解更多关于你和你工作的知识，他们应该去哪里或者如何联系你吗？

可能最简单的方法是你可以搜索我的名字，你会找到一个维基页面。谷歌学术上有我们许多不同的出版物和作品。你会发现我的网站，它描述了我夏威夷大学马诺分校的一些工作。然后，如果你想联系我，我的电子邮件也在那里。它只是edelongathawaii.edu。如今如此有趣的是，现在一切都在我们的指尖。

在互联网上。所以这应该不难做到，随时联系我。

完美。埃德，非常感谢你今天加入我们的节目，分享你故事的一部分。这真是令人愉快。感谢你参加这个节目。我只想代表所有科学家说一句话，别忘了，科学家也是人。没错。我喜欢它。结束语很棒。听众们，感谢你们今天加入我们。我们下次再见，在《科学背后的人》的另一集中。

探索当今杰出科学家生活的旅程才刚刚开始。当您访问我们的网站www.peoplebehindthescience.com时，您可以找到我们今天谈论的所有内容，包括我们客人的最爱书籍、传记、照片等等。期待下次在《科学背后的人》节目中与您聊天。♪