

我们对头顶的星空总是充满无限遐想,却极少有人愿意俯身,去长久地凝视脚下的泥土。
在常人眼中,土壤是沉默的、灰暗的,甚至显得有些乏味。但在冯晓娟的眼里,那是一个喧嚣而精密的微观宇宙。那里有生与死的转化,有时间的折叠,甚至藏着人类命运的密码。
“土壤很有意思,我以后要研究这个!”二十多年前,在北京大学的宿舍里,冯晓娟曾这样兴奋地宣告。
这句话,像一颗种子,落进了时间的缝隙里,在各色泥土上开出花来。她带领团队走遍了中国的土地,揭开了一个又一个土壤碳库的秘密,并将土壤碳的生物地球化学研究推向了分子水平的机制探讨。2024年4月,冯晓娟获得中国青年女科学家奖。
二十年后,当“双碳”目标成为国家战略,当“土壤碳汇”成为全球科学界瞩目的焦点时,冯晓娟依然像当年那个好奇的女孩一样,守着这片土壤,试图解开它锁住时间的秘密。
01
被放养出的野性
冯晓娟身上有着一种属于北大人的独特气质:理想主义,有点“倔”。她的“倔”,也并非天生,而是一种后天的习得。
冯晓娟高中在上海上学,父母当时在贵州工作,重要决定都让冯晓娟自己拿主意。“从高中开始,什么东西都是自己看,自己想。”冯晓娟以远超身边同龄人的目标感和信念感,为自己拿着主意,“命运推着我加快长大,变得独立,对自己的选择负责。”
“21世纪是生命科学的时代,”许智宏老校长一句澎湃的预言唤起了她探索生命科学前沿的激情。“我要学生物,我要当科学家,去英国就当不了科学家了。”高三那年,获得上海市英语竞赛一等奖的冯晓娟放弃了英国曼彻斯特大学全奖资助攻读纺织专业的机会。对周围不理解的声音,年轻的冯晓娟只回了一句:“不,我就要去北京。”
这种“我就要”的劲头,带着冯晓娟扎进了北大的沃土。她就读的城市与环境学院,给了她一种极度开阔的视野。这种教育并非象牙塔里的死读书,相反,它赋予学生走向广袤天地的野性。
她至今记得在东灵山野外实习的日子。那是纯粹的快乐和紧张。白天,老师带着他们在山野间辨认植物,指着一株植物刚说半句“这是……”,一群学生就会蜂拥而上,像抢宝藏一样把植物薅下来夹进标本夹,因为那是最后考试的“通关秘籍”。
“那个时候甚至不需要去特意做什么自然观察,因为我们每天就在自然里。”这种与泥土打交道的快乐,不需要刻意的“松弛感”来点缀,它就是北大城环人的生活方式。
在燕园的四年,她确认了一件事:世界很宽阔,有各种各样的可能性。只要是经过理性判断的心之所向,就值得冒险。

冯晓娟在未名湖畔的毕业照
02
从北大西洋“爬”回陆地
真正的科学家,往往需要在极度的不确定性中建立自己的坐标系。临近博士毕业,为了掌握生物标志物单体放射性碳同位素分析这一前沿技术,研究土壤的她,做了一个决定:去伍兹霍尔海洋研究所做博士后。那里是生物标志物单体放射性碳同位素分析方法的发源地。一个研究土壤的人,就这样闯进了一群研究海洋的人中间。
“每个人都介绍说自己是做物理海洋的、化学海洋的,我说我是做土壤的。”冯晓娟回忆起那个场景,“大家都觉得混入了奇怪的物种。”
为了在这个异质环境中生存,她提前一年狂读了上千篇海洋文献。但大海给她的见面礼,是生理上的极限挑战。
合作导师对她说:“既然来了海洋所,你必须跟我们出一次海,否则就白来了。”于是,冯晓娟登上了前往北大西洋的科考船。
那是一次刻骨铭心的经历。22天的航程,刚出发3天就遇上了热带风暴。船舱剧烈摇晃,她吃了止吐药也无济于事,只能不吃不喝地躺着。在风暴肆虐的北大西洋上,她吐得昏天黑地,心里只有一个念头:“我一定要爬回陆地。”
这段“爬回陆地”的经历,虽然狼狈,却成为她科研生涯的一个隐喻。
“你必须自己试。”冯晓娟在访谈中反复强调,“不管前面是什么,你自己坚定好就自己走。你要走过弯路,撞过死胡同,才知道你喜欢什么。”
那段经历并非徒劳。四年的博后生涯,她几乎只专注在一件事上——建立木质素单体碳-14同位素的分析方法。在将生物标志物单体C-14同位素分析方法应用于北极冻土后,她惊讶地发现,木质素在北极流域中是最年轻的陆源碳组分。传统观念认为,木质素是驱动土壤碳长期积累的重要组分,很多碳库模型都把木质素作为界定或者表征稳定碳库的重要参数。而冯晓娟最终验证了木质素在增温下可能发生加速降解,不仅颠覆了传统认知,所使用的分子方法也为研究土壤有机碳降解的“黑箱”过程提供了全新的视角。
03
样本被毁,用十年重来
2013年,冯晓娟响应国家的号召归国,加入中国科学院植物研究所。建立实验室、申请国家基金、组建团队,与此同时,她也迎来了新生命的诞生。
而爱“啃硬骨头”的她没想到,第一项研究竟做了十年。
“真的是十年。”提到这个数字时,她的语气里有一种沉甸甸的平静。
为了在更大范围内、更多生态系统中探究木质素和土壤碳的周转机制,由于分析技术难度较高,她做出了一个母亲最艰难的决定:给七个月大的孩子断奶,背着从土壤样品中分离出的上百个单体化合物,只身飞往瑞士苏黎世联邦理工大学进行样品处理。那是一项极高风险的实验操作,需要在真空管线上,利用液氮的极冷和高温火焰的极热来密封样品。她像一台精密的仪器,压抑着对孩子的思念,连续高强度工作了20多天,完成了平时3个月才能完成的工作量。
然而,就在登机回国的前夕,噩耗传来:由于实验真空管线意外污染,她带去的所有珍贵样品全部报废。
“那时的我,真是哭都哭不出来”,这不仅意味着一年的心血付诸东流,更意味着那段作为母亲缺席的时光,似乎毫无意义。
当样品没有抗污染的能力,人就必须让自己变得极其“抗压”。回国后,冯晓娟决定从头再来。这一次,她希望做得更充分、更有力,这一做就是十年。
她把目光投向了更广阔的尺度,在一个跨度超过3000公里的草地样带上,选取了13个典型土壤剖面,利用单体C-14分析技术,重新分离、提取、分析对比研究了土壤有机碳主要分子组分。

2013年冯晓娟回国后出野外
这项耗时十年的“笨功夫”,最终取得了突破性的成果。她和团队彻底颠覆了教科书上的认知,发现传统认为较为稳定的木质素的周转主要受到温度调控并具有较高的温度敏感性,并表明未来气候变暖可能加速木质素降解。既然木质素没有传统认知中那么稳定,那么谁会主导土壤碳积累呢?进一步利用样带分析,冯晓娟与合作者发现,草地土壤碳积累主要归因于微生物残体,这一发现颠覆了“木质素主导土壤碳积累”的传统观点。相关结果也发表在顶级期刊《生态学通讯》上,为国家“双碳”战略中的土壤碳封存提供了新思路和关键科学依据。

冯晓娟研究组揭示土壤有机碳不同分子组分的周转差异及温度敏感性
04
进入湿地,打破认知
土壤是一个巨大的黑箱,由于其中有机质分子的来源与组成太过复杂,尽管已有上百年的研究历史,科学家们依然不知道土壤碳如何积累。因此,对土壤的探究,曾被《科学》杂志誉为“最后的前沿”。
从前,她与研究团队一直都更关注旱地土壤——比如森林、草地、农田,认为旱地土壤中的黏土矿物和金属氧化物(比如铁氧化物)能把含碳化合物“锁”起来,形成矿物结合有机碳(MAOC),使其难以被微生物分解,从而促进土壤碳的积累。
然而,过去几年,冯晓娟开始关注湿地,结果意外发现在湿地中,特别是生长着泥炭藓的湿地中,铁氧化物对有机碳的保护作用特别强烈,结合的强度与“锁住”的碳超过其他生态系统。

2023年冯晓娟与团队在野外工作
这完全打破了冯晓娟以往的学科认知。而这种强烈的探险欲望,则是冯晓娟研究生涯中最核心的常量。“当我发现新的东西,遇到新的变量,就好像一个小火苗突然被点燃了,这是一种非常棒的探险体验。”
在湿地环境中,铁氧化物对有机碳的保护作用异常强烈,而这背后,很可能是因为有泥炭藓的“助攻”。这种不起眼的藓类植物会分泌一类容易与铁结合的酚类化合物,不但帮助铁氧化物转化成更活跃的形态,也像一层防腐剂,帮助土壤把碳紧紧锁住。
“这就是我的新宠,”冯晓娟笑着说,“如果这个机制普遍存在,那我们是不是可以利用泥炭藓来帮我们‘种’出更多的碳汇?”提及研究未来可能的落地应用,冯晓娟的态度踏实而又坚定。

冯晓娟在第五届国际地球生物学大会上作学术报告
05
没有根的植物,没有退路的人生
泥炭藓很小,呈舌型的叶片长只有1.6-1.7mm,宽1-1.4mm,是名副其实的小个子。结构比较简单,没有根、茎、叶,也不具备维管组织,所以无法通过根部从土壤中吸收水分。于是,泥炭藓进化出依靠叶片获取水分的能力。凭借着在漫长的几亿年中进化出的独特的储水结构和强大的耐寒耐贫瘠能力,它逐渐扩散到全球适合的寒冷、潮湿的生境。而冯晓娟的求学之路,也是一条自我进化之路。
在许多人眼里,科学家的成长路径是线性的、安稳的。但冯晓娟的脚下,是一条充满“不安全感”的荆棘路。在国外留学时,她必须在签证到期前搞定下一站,必须在奖学金耗尽前发文章。在多伦多大学读硕士时,为了省下昂贵的国际生学费,她主动去找小秘要求转博,得知无法直接硕转博后,硬是把两年的课程压缩到16个月读完。这种“被推着走”的紧迫感,逼出了她生命的韧性。
冯晓娟始终用前置的理性决策和清晰果决的规划对抗着留学生活的不确定性。“在那个时候,你无处可靠,没有退路,也不允许自己选择退路,就不得不硬着头皮到处申请博士后,去美国、瑞士,都可以。对我来说,与其说这是一场苦难,不如说它是生活的一场修炼和一个窗口,如果重来一次,我也愿意。至少我会一直记得,在海洋研究所的实验室里,面朝大海手摇试管的时刻。”

2011年冯晓娟在瑞士苏黎世联邦理工大学的实验室
作为这样一个从风暴中走出来的科学家,她对年轻一代有着更深的期许。她不仅仅是在传授知识,更是在传递一种“野心”和眼界。
有的孩子过于擅长“精密计算”,不敢冒险,不敢承担损失,一定要算好哪条路利益最大化,要把所有的果子都拿到手里才肯出发。
“这不太好,”冯晓娟直言,“得要有一种勇气。你定好了方向,那就去。哪怕中间有波折,那就是一种勇气。”
她带过一个女博士生,还在组里时就在《自然·通讯》上发表了高水平论文。以这样的资历,完全可以在学术界继续深造,开拓更广阔的天地。然而,学生却想要退回老家,找一份安稳的教职。
冯晓娟并没有简单地指责学生“躺平”,她深知女性在科研道路上的不易,却也更明白“退路”往往是成长路上的陷阱。她做了一件非常酷的事——直接把学生带到了巴黎参加国际学术会议。
在巴黎的街头,师徒两人坐在路边吃饭。看着来来往往自信交流的国际学者,冯晓娟指着人群,语重心长地对学生说:“你看,十年后,你在这个会上遇到的同龄博士生,可能已经有了自己的实验室,作为导师带着他们的学生来巴黎开会。而那个时候,你在哪里?”这句话,像一个火种,点燃了学生心中的野心。回国后,学生改变了主意,决定留下来,继续在科研的道路上攀登。看到学生的转变,冯晓娟比自己发了论文还要得意。她常对学生说:“我希望你们发自内心地喜欢科研,这是做科研最重要的内驱力。”
她鼓励年轻人多出去走走,多和“活人”打交道,去寻找那种心意相通的“心流”时刻。如今,冯晓娟的实验室里充满着活力。她学会了适度放手,让学生们去独立探索,去犯错,去成长。她希望在这片科学的土壤上,不仅能长出丰硕的果实,更能培育出更多像大树一样挺拔的年轻灵魂。

2024年冯晓娟指导的博士/硕士答辩现场
如今,冯晓娟依然保持着对自然最朴素的热爱。她的办公室在国家植物园,她争取每天都在园子里转一圈,拍拍花花草草发朋友圈。只是现在,她的目光穿透了地表,深入到了更微观、更本质的世界。她研究泥炭藓,在分子化学层面揭开土壤的生命魅力;有时也像泥炭藓,在持久的吸水和沉积之中凝聚自身的生命能量。
“谁愿藏躲在避风的港湾,宁有波涛汹涌的自由。”
这是冯晓娟最喜欢的一句歌词。她告诉我们:波涛汹涌的探险路上,只要根扎得够深,心足够坚定,就没有哪一场风暴,能带走你脚下的土壤。
统筹|邱放
采写|周雨婷
图片|受访者提供
审核|李存峰
证券开户佣金最低排名提示:文章来自网络,不代表本站观点。