作為一個正在研究鳥的生態學家,鄭詩璐坦言自己曾經爬山很“菜”,也曾是個觀鳥“小白”。
可她從沒想過“擺爛”。畢竟,野外那么好玩,鳥兒那么可愛。體力不好,可以堅持爬山;對于不熟悉的植物或鳥類物種,就去不斷認識、學習。
這期間,鄭詩璐還邂逅了標本研究。
最近,她開啟了忙碌的新學期。不同于往年,這次她不再是學生,而是以廈門大學環境與生態學院副教授的嶄新身份,踏入校園,繼續與標本對話。由她主持的鳥類野外調查項目,也即將開始。
鄭詩璐說,在學習與科研的初期,可能會發現自己在某些方面暫時很“菜”。但“菜”不要緊,只要不斷學習就好。只要有熱愛和努力,一定能找到自己喜歡的、適合自己的研究之路。
鄭詩璐
用標本數據做研究
鄭詩璐研究鳥是從博后階段才開始的。
2021年的夏天,鄭詩璐成為復旦大學的“準”博后。她一邊等待手續辦理,一邊隨導師來到中國科學院西雙版納熱帶植物園,幫課題組做采樣工作。在這個生機勃勃的西南邊陲小島上,她開始琢磨自己的課題。
她的博士課題與植物的種內性狀變異有關,開啟博士后工作后,她便想探索動物性狀的變化。
過去的研究發現,由于棲息地保護得當或物種擴散等因素,物種數持續增加,尤其是一些大型鳥類出現頻率的提升,使得群落的平均體形和功能多樣性隨時間增加。然而,這些研究大多沒有考慮一點:物種本身也會對環境的變化有響應。
比如,不少鳥類的體形如今逐漸縮小。鄭詩璐不禁好奇,這類物種內的性狀變化,在更廣泛的群落中會產生怎樣的影響?
回答這樣的生態學問題至關重要。在全球變化的背景下,生物多樣性保護和生態系統管理,必須有科學的指導。
該從哪里獲得長時間尺度上動物的性狀記錄?起初,鄭詩璐想整合已發表的文獻中不同物種體形變化數據,但很多文獻沒有直接公開數據,即使有,信息也很雜很碎。
她想到了標本數據。標本的收集時間通常橫跨幾十年甚至上百年,可以直觀體現物種性狀的變化軌跡。
鄭詩璐從標本數據庫VertNet中篩選了來自北美博物館中548個物種的8萬份鳥類標本,試圖回答體形、翅長等性狀的變化會在更大的群落層面帶來哪些影響。
她用標本的性狀構建模型,將北美持續50年的鳥類群落調查報告中相應物種的觀測時間坐標信息代入模型,推測群落的功能多樣性。
鄭詩璐解釋,可以想象在一個三維空間中,548個物種是548個點,不同的物種由于性狀的差別,會以一定距離圍成一個空間。這個空間的大小,就可以用來衡量功能多樣性。
鄭詩璐的研究第一次將種內性狀變異加入分析,得出與過去截然不同的結論——即群落的平均體形其實呈縮小趨勢。而體形不斷變小的鳥類個體擴展了群落的功能空間體積,使群落的功能多樣性增加幅度更大。
這樣的結果說明,如果不考慮物種本身的性狀變化,可能會低估群落變化的真實幅度。這項研究最近發表于《當代生物學》。
建立國內的信息庫
這項研究中關鍵的數據來源是VertNet,它是鄭詩璐在翻閱文獻期間關注到的網站。這是一個全球博物館標本數據庫,囊括了許多脊椎動物標本的“電子檔案”。
對于參觀自然博物館的大多數游客來說,他們或許不清楚,在陳列著栩栩如生、姿態各異的動物標本的展廳背后,還有一個龐大的“倉庫”,那里有更多標本靜靜躺在抽屜中。
這些標本叫做“假剝制標本”。雖然不被展出,但它們大多記錄著采集時間、地點與物種鑒定信息。VertNet不僅收錄這些信息,還記錄有動物標本的體形等性狀。
這正是鄭詩璐夢寐以求的數據。
雖然VertNet匯集了足夠全面的標本信息,然而數據的格式并非絕對統一。許多性狀信息擠在一個單元格里,需要人工逐一核查、區分。上萬條的鳥類標本數據,需要鄭詩璐逐字核實、梳理。
這期間,她得以“云”參觀世界著名的自然博物館的標本館藏,足不出戶就逛了美國哈佛大學的比較動物學博物館、康奈爾大學脊椎動物博物館、佛羅里達自然歷史博物館……
而她也意識到一個問題。VertNet雖然收錄了全球許多地區的標本數據,但唯獨沒有中國標本的數據。我國的鳥類標本收藏體量并不小,雖有部分博物館正在做標本圖像數據化的工作,但這些記錄通常不會細化到每個個體的性狀。
鄭詩璐決定喚醒沉睡在抽屜中的寶貴信息,為分析我國鳥類在漫長時間里發生的變化創造機會。在整理Vertnet數據的間隙,她開始和國內的標本館合作。
鄭詩璐先從身邊開始,她聯系了復旦大學的祖嘉生物博物館。這里有標本世家“標本唐”積累的雄厚館藏,其中最“老”的鳥,可追溯到1877年。
鄭詩璐召集了志愿者,依次測量館藏的3000余件鳥類標本。之后,上海自然博物館也支持了她的計劃,將近1萬件鳥類標本的性狀信息完成數字化。
鄭詩璐(右一)在上海自然博物館臨時庫房培訓志愿者
具體來說,他們會用清晰的表格記錄標本標簽上的采集時間與地點,再測量標本體長、頭長、喙長、翅長、尾長等信息。在安靜的庫房中,鄭詩璐被標本與紙箱包圍。在不趕進度的情況下,她會一邊測量,一邊上網查查手中物種的拉丁學名,對比標本和它們在自然環境中的姿態。
“這項工作的時間和人工成本很高,但希望在不久的將來,能夠完成這一項艱巨但意義深遠的工作,建立我國鳥類的歷史標本性狀數據庫,留下一份可以追溯的時空印記?!编嵲婅锤嬖V《中國科學報》。
在復旦大學祖嘉博物館測量標本
寫寫好玩的研究
鄭詩璐是四川成都人,她兒時的記憶里,與泥土、小動物的親密接觸不算多,但作為一個從小看著自然紀錄片長大的孩子,她萌生了對生物學科的興趣。
高考后,鄭詩璐被錄取至浙江大學竺可楨學院。她選擇了生命科學這個好玩的專業。
在西澳大利亞大學讀博期間,鄭詩璐經歷過一陣迷茫。有段時間,她整日坐在電腦前,處理葉片掃描信息。在進行數據分析前,需要做大量這種重復性整理工作,既枯燥又耗時,短期還看不到結果。
后來她回想,這其實是做科研的常態。但值得一提的是,那時,本科期間認識的師兄給了她一個建議:找一些自己認為有趣的論文,并用通俗又有趣的語言寫下來,發在公眾號上。做這件事不追求閱讀量與傳播效果,只是寫給自己。
2018年年底,第一篇科普小文誕生了。鄭詩璐陸續搜羅了幾十個好玩的研究,她曾寫過《會讀心的山羊》《蜂巢中的城市秘密》《人類活動影響鯨魚的耳屎》……
讓爸爸媽媽也能看懂,是她的標準。
兩年過去,這些閱讀與寫作填補了有些枯燥的時光。更難得的是,通過梳理、書寫論文故事的脈絡,鄭詩璐發現,自己似乎對“如何寫好研究故事,讓別人愿意讀下去論文?”有了更清晰的認識。
后來,鄭詩璐申請到復旦大學教授劉佳佳的課題組做博士后。她對生物與自然的喜愛,沒有局限在某一個生物類群上,她想回答更廣尺度的生態學問題。
鄭詩璐與劉佳佳在新疆出野外
在劉佳佳課題組,她參與了許多好玩的研究。比如,他們曾分析宋畫里的鳥類多樣性、從古詩詞中一窺江豚過去在中國的分布、研究古樹保護現狀等等。
最近,鄭詩璐開設了一個新的公眾號——XMUBirdLab。她打算讓今年招收的學生也嘗試同樣的事,找一些自己感興趣的論文,并用自己的語言解釋。學生們日常中的自然觀察與所思所想,也可以在這個寫作平臺自由地記錄。
“希望學生們不會覺得很討厭吧。畢竟又多了一個任務。”她笑道。
和“大佬”比不了,那就不斷學習
扎在標本館里給鳥類標本“量身高”之余,鄭詩璐也期待在自然中與鳥兒相遇。在上海做博后期間,她與朋友們組隊參加了幾次上海市的觀鳥活動。
“我們小隊有點‘菜’,成績一般是中游的水平,和大佬比不了。”但在鄭詩璐看來,他們也不需要和觀鳥大佬比較。得以目睹小鳥的一舉一動,就是觀鳥最大的快樂,這樣的快樂沒有盡頭。
在今年的一個觀鳥比賽上,她和小伙伴們在一個池塘邊蹲了很久,看幾只白頭鵯喝水看得入迷,腿都麻了,她們都毫無察覺。2024年的觀鳥比賽中,鄭詩璐還難得見到了幾乎與樹枝融為一體的夜鷹……這樣迷人的瞬間還有很多。
鄭詩璐說,自己沒有精湛的觀鳥技巧,是個抱著學習態度參加觀鳥活動的“小白”?!暗B兒真的很可愛,我觀鳥不厲害,那暫時先研究標本嘛!”
如今,鄭詩璐加入了廈門大學環境與生態學院的濱海濕地群落生態學科研團隊。她在繼續推進國內鳥類標本測量的同時,還會開展濱海濕地水鳥的調查工作。對她來說,“數據本身的意義,只有去實地觀察、調查,才能知道真實的世界在發生什么”。
其實,在鄭詩璐的博士階段,最初參與到野外調查工作的她感到自己特別“菜”,和其他同學相比,她爬山很慢。但隨著課題開展,在野外磨礪了兩三年的她發現,一直堅持爬山的自己,比剛開始時輕松了很多。
出野外漸漸成為一種享受,總能給予她靈感與治愈。這也是她做生態學研究的初心。
鄭詩璐的選擇,也有很多緣分在其中。
大四時,鄭詩璐曾在美國佛羅里達大學交流,當時的指導老師Robert Holt是一位理論生態學領域的“大?!?。
鄭詩璐初到異國,英語磕磕巴巴,但Robert老爺爺對仍在讀本科的她格外耐心。他帶她旁聽研究生的課程,借給她專業書籍,還帶她去買了人生中第一個雙筒望遠鏡,教她如何觀察鳥,把她領入觀鳥的世界。
鄭詩璐的第一個雙筒望遠鏡和觀鳥比賽的紀念品
Robert還會手把手教她做分析,帶她看數據,尤其會細究那些在模型趨勢之外的數據點所蘊藏的故事。也是從那時開始,鄭詩璐開始理解模型分析的意義,看到了數據的魅力。
做博后期間的那幾項“支線研究”中,鄭詩璐并不是一作,但她參與了自己最擅長的一環——數據建模與統計分析。
鄭詩璐曾看過一個說法,大意是,有越來越多“fancy”的模型出現,但我們不是必須掌握那些看起來復雜、厲害的模型。把簡單的模型用好,也可以做出重要的成果。
最新的那篇論文里,鄭詩璐使用了混合線性模型?!笆遣皇且宦牼陀X得還挺簡單的?”她靦腆地笑了。
成為新晉博導的鄭詩璐,最近時常想起佛羅里達州那個溫和的冬天,還有Robert溫暖的關照。她告訴自己,如果學生就像當年的自己,很“新手”還缺乏信心,那就給他們盡可能多的鼓勵,幫助他們學會獨立學習的方法,找到研究中的樂趣,找到適合自己的研究。
相關論文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.06.019
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