高于凡以第一作者身份撰写的科研成果被2023年第八届亚洲环境与可持续发展会议接收。在昆杜本科生院会议资金的支持下,她作为代表独自前往日本札幌进行汇报,作为参会者中唯一的本科生,在分会场中获得了“最佳演讲奖”。她将暑期项目进一步发展完善为标志性成果,获得了昆杜标志性成果科研基金的支持。此外,她主导参与拍摄的有机农场纪录片获得了昆杜人文研究中心的DocLab基金支持,并在国际性农业大会上播出。
作为昆杜2024届化学和环境科学专业的本科毕业生,高于凡凭着出色的科研与实践经历,在申请季收获了包括杜克大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学等名校在内的六个硕博录取通知书。
四年前,她选择了与江苏省昆山中学仅一墙之隔的昆杜,在江南水乡开启环境保护的求知探索之旅。四年后,她即将前往万里之外的耶鲁大学,进一步研究如何应对全球环境变化。
脚踏实地去改变
在清晨的农场拍纪录片的日子已经过去近两年,但高于凡对于那时赤脚踩在稻田泥土里的感受——湿润、温热、黏糊,仍然记忆犹新。
高于凡在昆山长大,高中就读于与昆杜仅一墙之隔的江苏省昆山中学。高一暑假时,她作为学生志愿者参加了昆杜第一届本科生开学典礼,经过更深入的了解后,被昆杜开放包容的氛围吸引,她最终选择了这所学校。
昆杜采用的是通识博雅教育模式,本科生不需要在入学时选择专业,可以在探索不同领域、确定兴趣后,大二下学期再决定专业。高于凡初入学时对媒体艺术感兴趣,但在探索过程中发现与预期有所不同。她又尝试了经济学和全球健康,通过实习和志愿者工作亲身体验这些领域,但仍未找到最契合的方向。不少同学遇到她,都会打趣道:“提醒我一下,你现在是什么专业来着?”
“实践出真知,光听别人说,是很难得出准确判断的。”
直到她接触到环境科学,在农场拍摄纪录片,赤脚踩在稻田泥土里,她终于找到了一直探寻的答案。
当时她在上一门生态系统与人类健康的课程,对环境人文颇有兴趣。受环境科学副教授李彬彬博士的文章《写给想做自然保护的女生的一封信》启发,她进一步产生贴近自然、实践环保、对社会环境做出有益影响的渴望。
当时已经是深夜,但她按耐不住激动,给环境科学教授William Winner博士发送了邮件,表达自己体验了多个学科却没找到合适的领域、想学习环境科学但缺乏了解、性格太开朗可能不适合科研的困惑,“这封邮件全文都是‘虽然、但是’的排比句,写到最后我都不知道自己想问什么。”
惊喜的是,Winner教授隔天周日就回复了她一封长邮件,鼓励她去选课尝试,并鼓励她重要的是发现学术兴趣所在、培养思辨力和沟通能力。也许担心自己说得不够清楚,Winner教授很快又补充了一封邮件。
在进一步学习环境相关课程后,她选择成为环境科学副教授顾传辉博士的科研助理。
在悦丰岛农场的项目中,高于凡深入了解了水稻种子保育的重要性。农场不仅是科研基地,还开辟了一块试验田,保育了200多种不同的水稻种子,其中许多有上千年的历史,是当地农民一代代培育保存下来的珍贵品种。
他们之所以投入大量时间做这件事,是因为国内部分水稻种子严重依赖进口,而南北方的本地品种更适应当地气候。然而,如果遇到环境或气候的巨大变化,本地品种可能难以培育出健康的种子。而这些珍贵的老品种具有独特的基因特性,可能在未来的环境或气候变化中表现出更强的适应性和抗性,从而发挥关键作用。
高于凡还尝到了农场工作人员用1000多年前的种子培育出的稻米做成的面包,“面包的口感虽然有点硬,但散发出一种难以言喻的香气,”高于凡回忆道,“当那位农场姐姐把面包递给我时,我真的有一种穿越时空的奇妙感觉,更真切地体会到了一代代环境人夜以继日、扎根沃土,进行保护和传承这些珍贵种子的意义。”
受到农场保育工作的启发,高于凡决定通过影像记录这一重要的环保事业。通过媒体与艺术助理教授Kaley Clements的介绍,高于凡申请并成功获得了昆杜人文研究中心的DocLab基金,又在Clements教授的带领下开始了对这个有机农场的拍摄。
暑假时天气炎热,农民往往在九、十点就收工了,为了捕捉农场真实风貌,高于凡就跟着他们早上四五点开始拍摄。试验田被精细划分成许多小面积耕地,需要细致的人工耕作,必须赤脚进去,这让高于凡觉得新鲜又奇异。
“每次踏入田地,都是一次全新的感官体验,”高于凡兴奋地描述道,“泥土非常湿润,越靠近地表,就越发温热,它还有黏性,你会慢慢往下陷,有时甚至能没到膝盖。想要拔出脚来,会比较艰难。有趣的是,你能感受到碎叶或稻梗轻轻划过腿部的触感。我之前从没有如此真实地感受过泥土的温度和质感。”
这番亲身体验,让高于凡对农场负责人之前的一番话有了更深刻的理解。负责人曾经与高于凡分享,他和女儿聊天时发现,孩子不知道食物从何而来,也难以与土地产生真正的联系。
高于凡也是这时才切身体会到这种忧虑,应该去了解脚下的土地、气候变化带来的影响。这不仅仅是农民或科学家的事,而是关乎我们所有人的未来。她开始思考自己能身体力行地为环境保护做些什么。
在当科研助理时,高于凡参与的课题之一就是研究如何减少稻田的温室气体排放。通过这一项目,她进一步坚定了对环境科学的信念。
她运用此前学到的媒体和艺术技巧拍摄纪录片,呼吁大众关注和理解这些问题。在研究公共政策方面,她意识到需要具备一定影响力才能推动政策变革。这两种方式都是间接地等待改变发生。然而,她在环境科学领域的努力则能直接、及时地产生影响。尽管这种影响可能无法辐射到全球,也可能无法逆转长远趋势,但它确实能对当前和局部环境产生积极作用。
“双脚陷在泥土里时,我迫切地想要发挥主观能动性,去参与、去实践,而环境科学可以赋予我这样的机会,让我有‘真的在改变点什么’的成就感。”
她完成了有机农场纪录片,纪录片在一个国际性农业大会上播出。从那时起,高于凡全身心投入到环境科学的科研之中。
心系科研创未来
大二暑假在拍摄纪录片的同时,高于凡还参与了顾传辉教授主导的一项“农耕地碳足迹研究”。这项研究旨在通过模型评估农田的温室气体排放和氮损失,预测最佳农业措施方案,从种植规模到株行间距,从空间排布到埋种深度,从施肥用量到灌溉策略,全方位优化种植参数,以期在确保高产的同时,最大限度地减少温室气体排放。
加入该项目后,高于凡主要负责数据处理工作,前期实地调研是由顾教授和其他助理完成的。但在验证模型的准确性和可适用性时,模型预测的数据和实际有非常大的偏差,是正数和负数一万多的差距。
高于凡尝试了很多方法去修正,包括查阅模型开发者的文档,却无法找到问题所在,导致她非常沮丧。随后,因为大三前往杜克大学交流学习,项目进展一度停滞。
顾教授鼓励她不要气馁,认为实地调研可能会帮助她找到突破点。回国后,高于凡参与了顾教授的另一个水文项目,在实地考察时她发现了一些小的参数和细节。在和教授多次开会讨论后,她最终顺利解决了前述问题。
她回忆道,“那段时间真是令人沮丧,担心第一个认真做的项目就要这么无疾而终了。但令我感激的是,教授始终保持耐心,给予指导。加上师姐的帮助,我终于突破了困境。”
经过整理,项目相关论文被2023年第八届亚洲环境与可持续发展会议接收,高于凡是论文的第一作者。同年11月,她作为气候变化分会场唯一一名本科生,独自前往日本札幌进行学术汇报,并获得了“最佳演讲奖”。
“这个奖对我来说是很大的肯定。”
在准备会议发表内容时,高于凡因为要兼顾学习、科研和汇报,第一版做得并不尽如人意,顾教授严肃地指出了这一点,强调“做一件事就要做到最好”。后来的几周,她疯狂修改,仔细推敲每一处的细节和连接关系,每天凌晨快天亮才睡。独自演练到自己满意,整个报告听下来非常完整、详尽且令人信服后,她才再次呈交给顾教授,也顺利通过了。
“如果当时没有教授的严格要求,我带着得过且过的内容去,也就不会有这个结果了。”
结束在杜克大学的交流学习回国后,高于凡又投入了“潮汐河流的水下交换和氮滞留定量研究”项目中。和之前主要负责处理数据不同,这个项目里,她参与了项目的每个环节,去实地采样,小组合作收集了百余个土壤和地下水样本,也在实验室做实验,进行数据分析。
样本采集地是在太仓七浦塘生态公园的一处罕有人至的湿地,要经过一个很陡的土坡才能到达,小组成员们只能抓着两边的树一路滑下去,有时还要运些大的器材,又找不到什么支撑点,行进得颇为艰难。
开始采样后也会遇到各种问题,要挖两三米深的井,来放置设备取样。但湿黏的泥土阻力很大,直接用铁锹挖很难。他们得抡起橡皮锤,使出浑身力气把长管砸进土里;有一次突逢暴雨,即使是从早到晚几乎没休息地赶时间,也还剩最后一个采样点未能完成布置。大家的衣物、资料、仪器都湿透了,可顾教授依然婉拒了成员为他撑伞的好意,自己前往去完成最后的工作。
“那一刻,我深刻地体会到了科研工作的真谛,只有一步一个脚印,带着真正的热爱与坚持才能探出真知。”
高于凡说自己很幸运,据了解环境科学有三个主要工作方面,野外考察、实验室分析、数据处理,她跟着顾教授做了两个项目,三个方向都有了实践经验。
后来,在数据与环境科学助理教授李祖传博士指导下的“利用卫星观测数据和机器学习算法探究海洋生物碳泵”的暑期项目中,她还跨学科地涉猎到了数据科学的知识。李祖传教授研究的是数据科学、统计学、机器学习和环境科学的交叉领域,当时带的学生多是计算机背景出身,环境科学背景就只有高于凡一个人。
“他几乎是手把手教我写代码,”高于凡说,在李教授的指导下,学习了Python、高阶数学和数据科学的东西后,她发现自己能从简单的实验室数据量化,进步到训练迭代出一个大的模型,“这真的是件令人兴奋的事,做科研又更有意思了一些。”
后来高于凡将该研究进一步发展成标志性成果项目,并获得了昆山杜克大学标志性成果科研基金支持,李祖传教授成为她的标志性成果项目的导师。
“昆杜可以跨专业选课,只要你想,就能打开自己,探索不同的方向和领域。但要深入,要融会贯通、学有所用的话,还需要自己多用心。学校有很多履历丰富的教授,也转换过研究领域,了解他们的职业故事或人生经历,会比自己空想有帮助得多。”
放眼世界展宏图
大二时,高于凡在保证课业的同时,还兼任校园活动委员会主席、学生事务处的活动策划、本科生项目办公室的学生助理、宿舍助理等数份学生工作,她组织了万圣节派对、感恩节晚宴、春季舞会等10余场大型活动,还和同学一起做了“老年人智能手机使用教程”的创业项目。
她细致地规划时间,兼顾着多项工作,但大一刚入学时的她,远没有这样游刃有余,甚至因为多次失败的尝试,生出了畏惧心,害怕去争取机会。
大学之前,高于凡一直积极参与各种学生活动,是小初高的毕业典礼主持人,也是广播站站长。但在大一迎新周竞选主持人时,她却没有被选上。这让她非常错愕,本以为凭自己的过往经历,选主持人不会有什么问题。
后来她又申请了宿舍助理等多个学生工作岗位,“一个也没有中,连面试都没有”。她有些挫败和焦虑,因为高中重点班的激烈竞争,对于学术上的竞争她是有心理准备的,但没想到在擅长的学生工作上,也会遇到过如此多不顺,“好像大家都很全面发展,不仅成绩优秀,其他方面也表现出色,我不禁开始怀疑自己。”
在高于凡迷茫的时候,是学校老师的耐心开导帮她走了出来。她的学术导师语言文化中心中文讲师周夏昀总是鼓励她,两人还会经常相约吃饭。而Clements教授是第一个告诉她成绩不重要的人,让她多去自然看看,多留时间和自己相处,找到自己真正的热爱在哪里,去关注真正想改变的事情,不要在意细枝末节的小事,困难的时刻总会过去。
通过这些真诚的交流,高于凡一点点地改变了自己。大一上课时,她总会根据成绩的构成,计算发言、考试、作业等每个部分的得分,看自己的总分离A还差多少。大二后,她就不再关注具体的分数,而是专注于在每个环节都付出努力,做到令自己满意,这样“可能不是特别好,但一定不会差,这就可以了。”
她在大学第一次当主持人,是在学校的中秋晚会上,那一次很多其他部门的老师都看到了她的能力,纷纷向她抛出了橄榄枝,邀请她报名部门工作。她也会在每个新学期时,思考接下来的工作重点是什么。大三之后,她开始一心做科研。
“我很少有这样摆脱竞争念头的时刻,以前总是比别人差一些就会焦虑,但现在我会把注意力放在自己身上。我会思考自己的目标是什么、还缺乏什么,然后相应地去争取机会。这种心态让我感到更加自在。”
高于凡说自己比四年前自信很多,上一次这么自信还是在初一,“和教授们的交流,让我重新认识和接纳了自己。”
在大四的申请季,高于凡斩获了包括杜克大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学在内的六个硕博录取通知书,她计划前往耶鲁大学环境管理硕士项目深造,继续在水文领域深耕。
她想为人们生活的环境带来改变,并且这一次,她的目光不只是放在生于斯长于斯的昆山水乡,而是投向了更广阔的世界。
在昆杜的四年,她身边不再只有同一片土地上长大的人,还有来自世界各地、五湖四海的老师同学,她发现原本遥远的事就是身边同学的真实生活,因情感共鸣,好像自己也参与其中。学校的公共核心课,也不断引领学生们以全球视角思考问题,在一个人代表一个国家的模拟联合国辩论中,高于凡觉得自己和世界的连接变多了,也不由自主地成为了它的一部分。
至于更远的未来,无论是在学界还是业界工作,想实现什么样的目标,高于凡坦言自己还没想清楚。
“我不太知道自己想要什么,只是不断知道自己不想要什么。我也不太想把自己框定在某个可能性里。人都是会变的,我接受一切变化。”