霍尔登 •索普(H. Holden Thorp)

《科学》杂志主编

科学家常常能够通过间接测量的办法来让人们了解那些我们无法亲眼所见的事物。对于像我这样研究生物分子的科学家而言,这一点特别真实:那些在我脑海中翩翩起舞的大大小小的生物分子实际上是我从未亲眼见过的物体。但是对于科学界以外的许多人来说,眼见才为实。

在我的第一份行政工作——管理北卡罗来纳大学天文馆的时候,我就认识到了这一点。每逢夜空清朗之际,我们都会架设望远镜以供公众观赏夜空,而下述场景在这种时候就十分常见了:第一次通过望远镜看到土星的人都会疯了似的去看我们是不是在望远镜的另一头贴了带环星球的卡通画,他们都以为土星看上去会和小学教室里贴挂的图片不一样。

20年前,当我还在任时,我很幸运地说服了畅销童书《神奇树屋》的作者奥斯本夫妇(威尔 • 波 • 奥斯本和玛丽 • 波 • 奥斯本),让他们在《神奇树屋》系列的基础之上与北卡罗来纳大学合作了一台天文馆演出。在演出最具悬念的部分,主角杰克和安妮最终落到了离黑洞的事件视界——一切事物甚至连光都无法逃脱的黑洞范围边界——很近的危险境地,这意味着我们需要在天文馆的穹顶上投影一张令人信服又倍感刺激的黑洞照片。现在,大多数天文馆都可以投影持续播放的数码照片,可在那个时候,天文馆的运营人员需要成为运用婴儿食品罐、胶卷投影仪和各种各样动力装置的即兴魔法师。当时最新的主流观点是吸积盘环绕事件视界,利用按这一观点所制作的模拟图,我们的天才放映师理查德 • 麦考尔曼创作了一个凶险十足的黑洞:他先是把图片打印在透明胶片上并置于投影仪灯泡的顶端,然后一边让图像旋转,一边让灯泡向胶片靠近。再结合夸张的音乐,这足以制造出巨大的悬念感,连我当时5岁的女儿都被吓得直到今天提起这个都觉得害怕。当然,杰克和安妮最后被玛丽 • 波 • 奥斯本即作者本人从事件视界救回,从而幸免于“意大利面条化”。

如果今天再举办这一演出,我们可以不用再去猜测黑洞长什么样子了。射电星系M87中心超大质量黑洞的事件视界被捕捉到画面这一事件可谓是了不起的技术成就,堪称年度重要突破。当然,它的意义不局限于此。有的人常一听到科学家说“我们知道那些事物是存在的,即使是它们无法被观察到”就会翻白眼,对于这些满腹怀疑的公众来说,我们多了一个可以眼见为实的重要对象。考虑到黑洞对星系演化的影响,从任何角度来说这都极具里程碑式的意义。

2019年也有其他一些不逊于此的新发现。在圣路易斯市的华盛顿大学时,我有幸参观了营养不良儿童恢复肠道微生物群项目的研究进展。知道有办法能够做到这件事非常振奋人心,而那些随之而来展示了微生物群如何建立的相关论文也让这件事成为了不起的科学事件。这对国家的公共卫生也有启示:儿童饮食在一开始就需要具有丰富营养,如果没有的话,那么后面仅仅给他们提供富含营养的食物是不够的——必须得提供正确的食物才可以。

一系列披露希克苏鲁伯陨石如何引发恐龙灭绝、哺乳动物在此之后如何再次出现的相关细节的学术论文为地球生命史填补了非常重要的科学空白。与黑洞照片一样,眼见才为实。科学家们为了捍卫地球生态保护而广为宣传,而在科罗拉多州发现的哺乳动物化石所告诉我们的故事也需要像那样被广泛传播。诸如此类的客观发现创造了一个强有力的科学叙事,能够迫使我们的社会去思考:在那些过去已然发生、未来或将到来的生态剧变后,地球将何去何从。

——杨勔译自Science