樹,記得自己的童年:一位女科學家勇敢追尋生命真理的故事

  • 商業周刊
  • 2017/05/26
  • 荷普.潔倫
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(摘錄3)第14章 共生

植物的敵人多到數不清。地球上幾乎所有的生物都把綠葉視為食物。當樹木還是種子跟幼苗的時候,它可以整個被吃掉。植物無法逃離進攻不休的敵人大軍和他們不間斷的威脅。林地爛泥裡住著伺機而動的生物,植物不論死活都是它們的養分。真菌大概是最厲害的角色。白腐菌跟黑腐菌隨處可見,兩者的化學物質都能做到其他東西做不到的事:腐蝕最堅硬的樹心,所以才會叫做「腐」菌。除了少數植物化石之外,四億年來樹木的結局一直都是分解成最初的狀態。這樣的徹底破壞歸因於一種真菌,它的生存方式令人毛骨悚然:腐蝕森林裡的樹枝與殘幹。但是這種真菌裡也有樹木最好的也是唯一的朋友。

你或許以為香菇就是真菌。這就好像把陰莖跟男人劃上等號一樣。每一朵傘菌,無論是美味的或帶有劇毒,都只不過是性器官;它連接著一個更完整、複雜和隱密的系統。每一朵香菇底下都有一張綿延數公里的菌絲網路,纏繞著無數土壤並維持地貌的完整。短命的香菇在地表出現的時間不長,但是底下支撐它的網路在一個更陰暗、更富饒的世界存活很多年。只有非常少數的真菌(五千種)策略性地與植物建立起更深刻持久的和平關係。它們的菌絲網包覆和穿透樹根,與樹木共同分擔把水抽進樹幹裡的責任。

它們也會開採土壤裡的稀有金屬,例如錳、銅跟磷,然後把這些金屬當成東方三博士的珍貴禮物。

森林邊緣是惡劣的無人之境,樹木不越過邊界生長其來有自。跨出森林短短幾公分的地方,對一棵樹來說水太少、陽光太少、風太強或是太寒冷。不過,在極少數的情況下森林會擴張並增加面積。每隔幾百年就會出現一株幼苗征服這個嚴苛的環境,熬過不得不面對的匱乏歲月。這樣的幼苗總是帶著共生的地底真菌並肩作戰。這棵小樹面臨重重險阻,但是在真菌的協助下,它的根部功能也是一般小樹的兩倍。

它付出的代價是:最初幾年幼苗的葉子製造的糖分大多直接送到在根部吸取養分的真菌。但是菌絲網只是圍繞著奮力掙扎的樹根,並不會穿透它們。這株植物與真菌的生理結構保持分離,僅靠雙方的努力把彼此連在一起。它們緊緊相繫。這場合作會持續到這棵樹長得夠高,可以在林冠爭取陽光為止。

樹和真菌為什麼生活在一起?我們不知道。真菌幾乎在任何地方都可以活得很好,但是它放棄了更輕鬆也更獨立的生活,選擇跟樹緊密結合。它讓自己習慣吸收直接來自樹根的純糖,如此奇特又緊密的組合在森林裡的其他地方完全找不到。或許共生能讓真菌感覺到,它並不孤單。

我的研究常被歸類為「好奇導向研究」(curiosity-driven research)。也就是說,我的研究成果不會是有銷路的產品、有用的機器、能上市的藥丸、強大的武器,或是帶來任何直接的有形利益。就算對上列的任何一樣東西有間接助益,那也是很後來的事了,而且發現的人也不會是我。所以對國家預算來說,我的研究比較不那麼重要。這種類型的研究只有一個重要的補助來源:國家科學基金會。

國家科學基金會是美國政府機構,它提供的科學研究經費來自稅金。國家科學基金會二○一三年的預算是七十三億美元。聯邦政府為農業部(負責監督食物進出口的人)編列的預算大概是這個數字的三倍。美國政府每年為太空計畫編列的預算是其他科學項目加總的兩倍:美國太空總署二○一三年的預算超過一百七十億美元。但這種差別待遇遠遠比不上研究和軍事花費之間的不平等。國土安全部是因應二○○一年911事件而成立的單位,年度預算是國家科學基金會的五倍之多,而國防部的「彈性」預算是國家科學基金會的六十倍以上。

好奇導向研究的其中一個副作用是啟發年輕人。研究者總是過度熱愛自己的天職,最令他們快樂的事莫過於讓別人也愛上這份天職。就像每一種以愛為動力的生物,培育下一代是我們無法遏抑的渴望。你或許聽說過現在美國的科學家不夠多,因此有「落後」(無論意義為何)的危險。把這件事告訴任何一位學術型科學家,他都會哈哈大笑。過去三十年來,美國政府為非國防相關的研究編列的預算沒有增加。單純從預算的角度來說,科學家不是太少而是過剩,而且每年都有更多科學家從學校畢業。美國或許可以宣稱自己重視科學,但是政府確實不願意為科學花錢,尤其是環境科學。

雖然七十三億美元聽起來是一大筆錢,但別忘了這筆錢要分給所有的好奇導向研究。不只是生物學,還有地質學、化學、數學、物理學、心理學、社會學和更加深奧難懂的工程與電腦科學。因為我研究的是植物為什麼能在地球上生存這麼久,所以被國家科學基金會歸類為古生物學。二○一三年他們為古生物學提供的研究經費是六百萬美元,這是全美國古生物學研究一整年的預算,而且挖掘恐龍化石一定會分到最多經費已是意料中之事。

儘管如此,六百萬美元聽起來依然不是小數目。或許我們可以假設每一州都應該有一位古生物學家得到補助,六百萬美元除以五十,每一份合約的金額是十二萬。這相當接近實際情況:國家科學基金會的古生物學項目每年提供三十到四十份合約,平均每份合約價值十六萬五千美元。因此無論何時,美國受到補助的古生物學家大約有一百人。就算古生物學家全體投入受歡迎的絕種生物研究,例如恐龍跟長毛象,這樣的經費或許還是不足以回答大眾對演化的諸多疑問。

請注意,美國的古生物學教授遠遠超過一百人,這表示大多數的古生物學教授無法從事相關研究。

儘管如此,十六萬五千美元聽起來仍是一大筆錢,至少對我來說是如此。但這筆錢能撐多久呢?幸好大學會付我將近一年的薪水(教授沒課的時候仍有薪水的情況非常少見,這意味著整個夏天都沒收入),但是我必須幫比爾張羅薪水。如果我決定給他年薪兩萬五千美元(畢竟他有二十年的研究經驗),就必須幫他多要求一萬美元的福利,也就是每年三萬五千美元。

除此之外還有一件有趣的事。大學可依據校內教授的研究向政府「收稅」。因此除了剛才的三萬五千美元,我還必須為大學的財庫申請一萬五千美元,這筆錢我一毛錢也看不到。這筆錢叫「經常開支」(有時也叫「間接成本」),我剛剛說這是「稅」,稅率大概是百分之四十二。每間大學稅率不同,有些聲譽卓著的大學甚至高達百分之百,不過我從未看過低於百分之三十的稅率。這筆錢顯然是用來支付大學的冷氣帳單、修理飲水機、維持馬桶順暢等等。但是我不得不說,這些設備在我的實驗室所在的建築裡只有偶爾功能正常。

總之,在這種令人垂淚的情況下,雇用比爾三年的總開銷是十五萬美元,剩下一萬五千美元購買三年高科技先進實驗需要的化學藥品與設備,或是雇用打工的學生,或是支付差旅費,或是參加座談會跟研討會。喔,別忘了,因為要繳稅給大學,所以可支配預算只有一萬美元。

下一次你碰到理工科教授時,可以問他是否擔心過自己的發現可能有誤。他是否擔心自己選了不可能解開的問題來研究,或是忽略了重要的證據。

他是否擔心自己錯過了那條通往正確答案的路。如果你問理工科教授最擔心什麼事,他立刻就能看著你的眼睛說:「錢。」

科學界的《挺身而進》

《時代雜誌》百大影響人物、美國十大傑出青年科學家驚豔全世界的堅守希望與信念之作

★獎聲不斷,佳評如潮!勇奪2016美國國家書評獎‧傳記類首獎;2016《時代雜誌》、《紐約雜誌》非小說類選書、Amazon編輯年度選書;2017美國獨立書商年度獎決選、筆會/威爾遜文學科學寫作獎等多項讚譽。
★2016年上市後,長踞Amazon網路書店暢銷榜‧心靈成長類TOP1、科學類TOP2。

為了今生唯一的生長機會,種子願意等待──
「這株蓮花幼苗在中國的泥沼田裡等待了至少兩千年,人類文明起起落落的同時,這顆小小的種子一直頑強地堅守希望。……每個人都只有一次存在的機會,每個人都是不可能卻無法避免的存在,每棵強壯的樹最初都是一顆等待的種子。」──第3章〈等待的種子〉 

從科學家的獨特視角,你將見證植物不可思議的秘密,以及人類勇於挑戰未知的生命旅程!
身為美國少數主持實驗室的女科學家,荷普.潔倫不像別人以為的年少得志,而是充滿磨難:研究經費少到付不起夥伴的薪水,懷孕時躁鬱症發作,拿頭去撞牆、撞地板,醒來時臉頰滿是鼻涕和鮮血……。
這是她第一次拿起寫論文的筆,用最真誠無畏的口吻,道出植物四億年來的生存智慧、20年學術生涯中的痛苦與狂喜,字字句句發人深省、觸動心靈! 

女力推薦
王昭雯(中央研究院植物暨微生物學研究所副研究員)
林庭妃(薰衣草森林創辦人)
陳虹樺(成功大學生命科學系特聘教授兼蘭花研發中心主任)
許皓宜(諮商心理師) 

國際讚譽
納博科夫曾說:「作家應該要有詩人的精準以及科學家的想像力。」土壤生物學家荷普.潔倫在這本自傳中,兩者兼備。──角谷美智子(Michiko Kakutani),文學評論家

《樹,記得自己的童年》改變了我看樹木的眼光,也使我深入思考一顆種子含有多麼驚人的恩典與魄力。最重要的是,帶領我認識了一位啟迪人心的女性:一位對工作充滿熱忱的科學家,使我在書頁間與她感同身受;這是伶俐、迷人、精采的出道之作。
──雪兒.史翠德(Cheryl Strayed),《那時候,我只剩下勇敢》作者 

《樹,記得自己的童年》令我既驚喜又感動。荷普.潔倫的文風條理分明、優美流暢,我一翻開書頁就深受吸引:從窺探種子的內在世界、樹幹周圍的生態系統,到作者本身充滿啟發性的人生旅程。本書也讓作者躋身揭露地球奧妙的天才科學家之列。
──亞伯拉罕.佛吉斯(Abraham Verghese),美國國家書評獎得主 

有人擅長寫作,有人過著充滿冒險、身居要位的生活。兩者兼具的人非常少見,荷普.潔倫是其中之一。她讓我希望自己也是個科學家。
──安.派契特(Ann Patchett),暢銷作家,時代雜誌「全球年度百大影響人物」 

本書特色
1.進入女性科學家激勵人心的生命歷程以充滿詩意和哲思的文筆,精彩交織植物研究與人生經驗,揭露女科學家的真實困境,以及20年用熱情挑戰未知的故事。

2.用科學家的角度,重新聆聽植物的聲音:你可知道,樹是有童年記憶的,來自寒冷氣候的雲杉,會比來自溫暖氣候的雲杉,提早2至3週停止生長,為更長、更冷的冬季做準備。而植物生長是有聲音的,在無風的8月天站在成排的玉米田裡,可以聽見持續不斷的沙沙聲。……。從觀察一片葉子開始,你會發現:成為科學家,沒有大家以為的那麼複雜!

作者序
第一部 根與葉
第1章 父親的實驗室
第2章 童年的樹
第3章 等待的種子
第4章 第一次實驗
第5章 植物的賭局
第6章 最重要的夥伴
第7章 植物的新點子
第8章 成為科學家
第9章 樹的回憶
第10章 新生活
第11章 柳樹 

第二部 木與節
第12章 美國南方
第13章 自己的實驗室
第14章 共生
第15章 土壤
第16章 年度預算
第17章 藤蔓
第18章 賣力工作
第19章 仙人掌
第20章 狂躁症
第21章 過敏反應
第22章 植物與昆蟲的戰爭
第23章 科學審查

第三部 花與果
第24章 巴爾的摩
第25章 全新的實驗室
第26章 冬天的生存法則
第27章 在極地工作
第28章 樹的繁殖
第29章 結婚
第30章 植物的生長曲線
第31章 成為一個母親
第32章 搶奪水資源
第33章 樹記得自己的童年
第34章 兒子的樹
第35章 新發現
第36章 新鮮製造
第37章 對科學的渴望不會停止 

謝辭
後記

作者簡介/荷普.潔倫(Hope Jahren
1969年出生,植物學家、土壤生物學家。加州大學柏克萊分校博士,目前為夏威夷大學檀香山馬諾亞校區的終身職教授。三度獲頒傅爾布萊特獎學金(Fulbright Awards),兩度獲得地球科學領域的青年研究者獎,只有四位科學家曾兩度獲獎,她是唯一的女性。2008年在美國國家科學基金會、能源署與國家衛生研究院的支持下,成立了穩定同位素土壤生物學實驗室,是美國少數主持實驗室的女性科學家。

 

譯者簡介/駱香潔
清大外語系,輔大翻譯研究所,專事翻譯。譯作包括:《用科學打開腦中的頓悟密碼》(商業周刊出版)、《死過一次才學會愛》、《超腦零極限》、《源場》(合譯)、《深刻入骨》、《德蘭修女:來作我的光》、《夜幕低垂》(合譯)等書。

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