STEM 學生聚焦：伊麗莎白·涅斯波洛

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伊麗莎白·涅斯波洛是一位時間旅行者。作為加州大學伯克利分校地球與行星科學博士候選人，伊麗莎白花費時間瞭解過去的地球，以便更好地瞭解今天的地球真正是什麼，以及未來會是什麼樣子。我們與她進行了一次對話，以更多地瞭解透過地球科學進行時間旅行，以及她的工作如何為更廣泛的知識體系做出貢獻，併為世界服務。檢視下面的對話，為了清晰起見，已進行編輯。

特里·伯恩斯： 請告訴我你的背景，你在學校學習什麼，以及你的一些興趣。

伊麗莎白·涅斯波洛： 我一直是一個非常好奇的人，所以有一段時間很難選擇職業道路。作為我家第一個上大學的人，大學裡的選擇感覺無窮無盡，有點不知所措。我決定在大學裡攻讀科學和人文雙專業。我從各種經驗中瞭解到，地質學將使我能夠研究地球和人類歷史的各個方面，同時發展科學工具和探索世界。

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我目前是加州大學伯克利分校地球與行星科學博士候選人。我想改進我們對人類進化、我們開發新工具以及我們在非洲內外擴充套件地理範圍時的環境條件的理解。我思考的一個重要問題是：過去不斷變化的環境是否對人類施加了選擇壓力，使其得以生存、繁榮或擴大其居住範圍，無論是在地理上還是生態上？如果我們不知道過去人類居住的環境是什麼樣的，我們就無法回答這個問題。

特里·伯恩斯： 你是如何開始接觸地質年代學的？它有什麼讓你想要長期從事下去？

伊麗莎白·涅斯波洛： 岩石就像時間膠囊，是地球歷史書中的章節。但是，你必須能夠解讀岩石記錄，才能理解它在告訴你關於過去什麼。地質年代學是“解讀”岩石記錄的組成部分，它使我們能夠講述時間。當我有機會在博士階段學習地質年代學時，我毫不猶豫地抓住了它。像放射性碳定年法一樣，我使用的方法基於放射性衰變的物理機制，其中某種元素的特定同位素以已知的速率衰變，產生子元素。如果我們想知道人類進化、開發石器工具、農業或其他創新時的環境是什麼樣的，我們必須知道化石和考古學沉積在構成這些環境的岩石記錄的背景中是什麼時候。

我探索關於何時我們看到人類進化發生重大轉變、我們最早的祖先何時開始製造複雜工具，以及氣候變化可能如何影響我們歷史中的這些時刻的問題。隨著人們繼續在地球上居住並以不同的方式利用地球資源，我認為了解我們與環境資源的關係如何在過去塑造了我們的命運將非常重要。瞭解地球在先前自然全球變暖時期是什麼樣子，我們人類過去是如何適應變暖的，並將此應用於闡明當前人為引起的氣候變化可能如何影響我們周圍的環境和生態系統，這將變得越來越重要。

特里·伯恩斯： 作為一名研究人員，你平均一天是怎麼樣的？

伊麗莎白·涅斯波洛： 我可以描述兩種“日子”：一種是在實驗室/校園裡，另一種是在野外。

在實驗室/校園裡，我可能會參加實驗室會議，討論當前正在進行的實驗的研究和目標。我通常會花一些時間準備和處理樣品，這可能包括使用各種工具，例如用篩子和磁力分離器分離岩石中的礦物，用各種顯微鏡檢查樣品，將礦物裝載到金屬盤中進行實驗，或者使用強酸進行化學程式，將岩石轉化為流體中的溶解樣品以進行實驗。我還與我的導師一起教授一門關於解讀岩石記錄的實驗課程，因此有時我會講課並教學生描述/解讀岩石樣品以及使用顯微鏡。

在野外，我們為整個團隊建立一個大本營，其中可能包括教授、研究生、本科生、僱傭的野外工作人員、當地助手和警衛，通常人數在 15 到 50 人之間。我熱愛野外工作！為了我的博士學位，我的一個專案包括在東非大裂谷進行野外工作，那裡是最早人類起源地之一。在這裡，我們睡在帳篷裡數週，以調查和收集化石和考古文物。在典型的一天裡，我會在早上 5 點到 6 點之間起床，吃飯（大量碳水化合物！），準備我的揹包，裡面裝滿水（我隨身攜帶約 5 升）、一把岩石錘、泥刀、地圖、野外筆記本、GPS 和其他便利設施，然後我們都與教授和野外工作人員一起乘坐車隊出發。在任何一天，我們都會徒步 5-10 英里，並且通常工作到太陽快落山。 然後我們開車返回營地，卸下樣品，做一些樣品準備工作（例如清洗、重新標記、篩分）並清理乾淨準備晚餐。我們都在一張大桌子上像一家人一樣一起吃飯（主要是素食，因為我們沒有冷藏裝置）。我在睡前閱讀和寫作一會兒，我儘量在晚上 11 點前睡覺，為第二天做準備。

特里·伯恩斯： 在你的研究中，你學到的最令人著迷的事情之一是什麼？

伊麗莎白·涅斯波洛： 有太多令人著迷的事情了，我覺得我每天都能學到新的東西！例如，同位素可以幫助我們瞭解很多關於過去氣候的資訊。我將它們視為地球過去環境的原子指紋。例如，同位素可以告訴我們動物的飲食、一個地方的乾溼程度、當地環境是森林還是草原、動物的遷徙模式，或者過去是熱還是冷。同位素使我們能夠想象在人們開始書寫記錄之前，甚至在沒有任何人之前地球是什麼樣的。 此外，我一直對地球系統的宏偉和復原力感到驚歎。人類進化的證據大約跨越了地球歷史中微不足道的 0.1%，但地球上最早的生命仍然是從 30 多億年前開始被理解的。 

特里·伯恩斯： 地質學為什麼重要？

伊麗莎白·涅斯波洛： 著名的所謂地質學“之父”查爾斯·萊爾說過，“過去是現在的鑰匙”，地質學家研究過去的岩石和地球過程，觀察現在的它們，並模擬這些觀察結果以預測地球的未來可能是什麼樣子。如果我們不知道地球過程（如地震、火山災害和極端天氣事件）發生的原因和方式，我們將無法充分為它們做好準備。地質學是瞭解我們資源的直接手段，我們幾乎在所有方面都使用自然資源（你的房子、你的飲用水、能源）。如果我們不知道控制這些可觀察資源的 geological processes，我們將很難繼續安全和負責任地利用它們，並在未來發展更可持續的資源利用方式。

特里·伯恩斯： 你最喜歡你所做的事情的哪個部分？你最不喜歡的部分呢？

伊麗莎白·涅斯波洛： 我最喜歡我所做的事情的部分是不斷的學習。我從不感到無聊，而且我總是受到挑戰。研究是動態的，並且經常導致新的發現，這讓我覺得我正在為世界更廣泛的知識體系做出貢獻。我得以與我認識的一些最聰明、最勤奮的人互動，我喜歡處於新科學的最前沿。

我最不喜歡的部分可能部分是高等教育的基礎設施。公共教育和研究在許多方面都被現代社會低估了，因此必須花費大量時間來說服資助機構為什麼我們的工作很重要。科學家們必須在非常緊張的預算下工作，以開發新技術，通常會做出具有商業和工業利益的發現，因此有時看到必須花費多少時間和精力來說服資助機構我們的工作的相關性令人沮喪。這從實際科學中奪走了大量時間。

特里·伯恩斯： 在你的研究領域中，你通常希望看到發生什麼？

伊麗莎白·涅斯波洛： 在我的職業生涯中，女性導師不多，這我主要歸因於女性科學家在高等學術界中代表性不足。我參與了一些旨在提高科學領域女性和代表性不足群體多樣性的團體，例如物理科學女性協會、灣區學校科學家和伯克利科學網路。作為一名科學領域的女性，也是我家第一個大學畢業生，我盡力以身作則，為有志於從事科學事業的年輕人提供支援。我希望隨著時間的推移，地球科學界看起來更像我們旨在告知我們共同擁有的地球的真實世界。