玛丽·萨普：画出世界海床的人

张雷 陈杜梨

2009年2月2日，谷歌海洋应用软件上市，让世界上数亿人看到了海底的地形。在此之前，地球表面70%被水覆盖的地方，只是一片冰冷的蓝色，在扶手椅上探索自然的人基本上都忽略这里。谷歌海洋的特色之一是美国地质学家玛丽·萨普绘制的海洋地图。 只不过谷歌的卫星相片取代了由她和合作伙伴布鲁斯·希森还有艺术家海因里希1977年制作的世界海洋全景图中的画笔笔触。

玛丽·萨普是拉蒙特 - 多尔蒂地球观测站的开创性海洋学制图师，第一张海底全球地图的共同制作者，以及穿过大西洋中脊的中央裂谷的共同发现者，她是地球科学史上最被低估的科学家之一。作为第一个绘制全球海底地形图的科学家。萨普使用圆珠笔，钢笔和直尺工作，根据哥伦比亚大学研究人员和其他人所做的成千上万的声纳数据描绘出水下细节。她的地图后来成为现代科学和大众流行的圣像。

直到1952年，玛丽开始处理声纳探测器的庞大数据之前，没有人研究过海底的地形。玛丽的研究导致了一个革命性的发现：在大西洋中心有一条裂谷，这条裂谷从冰岛海岸开始，在大西洋海底延伸超过40，000英里。这种裂痕的存在几乎是大陆漂移说无可辩驳的证据，当时，大陆漂移假说在美国不受欢迎，学者们认为它是一种科学的异端邪说。萨普研究对于地球科学中的板块构造理论和大陆漂移说的最终被接受至关重要。

土壤测量师的女儿

毫无疑问，一张地图可以改变我们对世界的看法。但是1953年，年轻地质学家玛丽·萨普的制作了一张可以证明备受争议的板块构造理论的海洋地图。她在地图上发现了一万多英里长的大西洋中脊，这一发现可以证明海底在扩张，萨普的发现一开始被认为是“女孩子的空谈”。

1920年萨普出生在密歇根州的伊普西兰蒂，在她成长的年代，人们普遍怀疑女性是否可以从事科学工作。应该说，作为美国农业部的土壤测量师的女儿，萨普似乎天生具有地质学和制图学的基因天分，因为父亲的工作性质，他们一家不停迁移，冬季到南部，夏季到北部。据她自己的估计，她在高中毕业时读了近二十几所学校。她的母亲是个教授德语和拉丁语的老师，在她15岁的时候去世。在萨普的成长过程中，他们一家从来没有在一个地方待的久到可以交到朋友，融入当地社区。但是，跟随父亲的脚步，她也对风景和地图制作有直观的感受。

很小的時候，萨普就跟随她的父亲进行实地。但是当时地质学领域的女性人数非常少，在1920年至1970年间，获得地球科学博士学位的女性比例不到4%，考虑到这样的现实，萨普能够从事地质方面的工作让人颇感意外。

年轻的萨普喜欢阅读，她想在安纳波利斯的圣约翰学院学习文学，但当时该学院不录取女性。于是她去了俄亥俄大学，1943年毕业。在大学时，对于未来的生活，萨普并没有方向。她几次改变了学习重点，最终以英语和音乐作为主科毕业。

像她那个时代的许多其他女科学家一样，萨普发现世界大战，带给了她们的机会。第二次世界大战改变了美国的局势，国家需要受过高等教育的女性来替代参战的男人，也鼓励女性在科学和技术等“男子汉”学科获得学位。在20世纪40年代，由于密歇根大学地球科学系的年轻人很少，玛丽因此进行了石油地质学的学习，获得了的地质学硕士学位。1944年毕业后成为第一位“石油地质学女孩”。她在石油工业工作了很短时间，但发现这工作没有发展前途，所以萨普决定在塔尔萨大学学习数学。

萨普知道从事地质学是场冒险。当时，女性还没有得到某些专业协会的认可，并且长期以来不被允许从事野外考察工作。但地质研究的核心就是实地考察。 萨普的导师们知道这将是一场艰苦的战斗； 有一位导师鼓励萨普提升她的绘图技巧，以增加她在战争结束后从事地质学工作的机会。这是一个很好的建议，如果一位女性拒绝分析和绘制男性研究人员搜集的数据，那她在科学领域就找不到工作。 对萨普来说，幸运的是，她磨练的看似很低级的绘图技巧后来导致了她职业生涯中的重大发现。

在掌握了这些技能，另外获得了数学硕士学位之后，1948年萨普与一位名叫大卫·弗拉纳根的人结婚，并随同他一起前往纽约，并在哥伦比亚大学拉蒙特地质实验室找到工作。这个实验室今天被称为拉蒙特-多尔蒂地球天文台，被认为是最先进最前沿的地球学研究所。实验室的科学家都是男性，在那里工作的妇女都被降级为秘书或助理。萨普就担任拉蒙特实验室创始人莫里斯·尤因的研究助理，当时她28岁。

发现海底大裂谷

萨普进入地质学的时候，这个领域也正处于爆发期的前夜，因为它的很多领域都尚未开发。在20世纪40年代末，地下地质学，对地表下岩石和土壤的研究，还不存在。科学家们也没有办法绘制洋底的海床，所以地质学家们一直认为海床是平坦而乏味的。

拉蒙特实验室创始人莫里斯·尤因不愿意容忍这种现状，不想将地质研究困在杂乱的办公室和博物馆内。他将实验室同事推向海洋，坚持使用物理和化学方法来研究海底的现象。声纳技术在第二次世界大战期间得到发展，现在又被推向了海洋地质学的研究。在冷战期间，为各种地质项目筹集资金也很容易，比如说研究和绘制海底地图，可以说是为了探索未来的潜艇战战场。这也是尤因的项目得以进行的原因之一。

海军条例规定了萨普不能出现在尤因和她的其他同事特许使用的研究船上。即使她登上了研究船，那里也不是对女性友好之地（在科学考察中，尤因使用的一架深海相机中的一架因其外形，被亲切地称为“派热克斯阴茎”）。

作为研究助理的这项工作压力很大，得到的感激之情很少，而且没有什么智力上挑战。萨普一度曾回到父亲的农场，不过她又答应尤因回来，坚守在她的画图桌。1952年，她与地质学家布鲁斯·希森组成搭档，他们一起合作描绘海底地图。这个组合将会改变世界。

希森是海底地震和地形数据的专家。作为女性，玛丽把希森出海获得数据，进行计算，解释，并呈现出来。1952年，希森给了萨普几箱子的资料，她把所有的探测数据放在一起，并利用她的地质和数学知识进行绘图。在多年的协作中，希森收集数据，而萨普鼓捣这些数据并将其绘制出来。在计算机发明之前，这是一件吃力不讨好的工作，萨普不得不梳理一大堆声纳探测器的数据，并手动绘制出来。

尽管如此，萨普找到了工作灵感。1999年她在赢得了伍兹霍尔海洋学研究所的女性海洋学先驱奖后，所写的一篇传记性作品中提到这段时期时写道：没有几个人可以这样描述她们的生活：全世界都在我面前展开（或者至少70%的世界被海洋覆盖）。有一片空白的画布，可以让我来填满无限的可能性，把迷人的拼图拼凑在一起，映射出那片广阔的被隐藏的海底世界。对于任何人来说，特别是对20世纪40年代的女性而言，这是一次千载难逢的机会，但时代的本质，科学的状态，大大小小的事件，合乎逻辑的和不合逻辑，促使这一切发生了。

然后，在萨普的画布上出现了意想不到的事情：她正描绘的巨大大西洋山脊中间有一个巨大的山谷。这个山谷非常深，萨普不得不重新检查她的计算。如果事实正如她描绘出来的那样，那在北大西洋底部的山脊内有裂谷存在。反过来，这也将证明她正在绘制的巨大山脉是海洋地壳分裂的地方。“当我向布鲁斯展示我的发现的时，”萨普回忆说，“他咕哝着说，'不可能。这看起来太像大陆漂移了......“......布鲁斯最初驳斥了我对图表的解释，认为是‘女孩的空话。

在萨普和希森发现大西洋裂谷之前，关于世界地质的理论有数十种，其中有一种非常不受欢迎的是大陆漂移说，这是德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳提出的。他在1915年发现，非洲和南美洲的地形形状互补，两个大洲沿海地区发现的岩石和化石也相似，这说明两个大陆曾经是一个整体，经过缓慢的漂移逐渐分离开来。这一学说，在美国遭到嘲笑和诅咒，最终被遗忘，人们不能接受大陆漂移说，因为无法想象这一学说背后的解释机制。在当时，没有办法证明曾经存在过一个巨大的超级大陆，而大陆可能穿过海底漂移的想法似乎也很荒谬。

萨普又仔细核对，重新检查自己的工作。希森花了将近一年的时间才相信萨普的发现，因为他在一次勘测任务中发现了海底地震情况。回到研究所之后，他告诉玛丽他发现了一些不可思议的东西：他的海底地震地图与玛丽的海底裂缝图正好重合，地震中心与裂谷完美匹配。于是一个必然的结論出现了，即地震和岩浆的爆发导致了海底裂缝的形成。而且越来越的证据显示，裂谷延伸到整个大西洋。今天，大西洋裂谷被认为是地球上最大的物理特征。

1956年，希森对外宣布了大西洋中脊的发现，摘取了这项功劳，独享了发现的荣誉，他的论文在地质学界不亚于一场大地震，和当时的许多女科学家一样，萨普隐身在阴影中。

揭开深渊之谜

直到1959年纽约国际海洋学大会召开之前，许多科学家仍然不相信裂痕的存在，法国生态学家雅克·库斯托本来也对希森和萨普的发现抱怀疑的态度，但是他在大会上放映了他跨越大西洋拍摄的裂谷影像，证实了萨普的发现。现在，大西洋中脊地图被看作是海底扩张和大陆漂移的重要证据，这里是板块构造的边界，岩浆从地幔和地壳内部涌出，然后冷却。

在看到这样的具体证据后，科学家们开始使用玛丽的手绘鸟瞰海底地形图作为他们研究工作的基础，撰写出了导致地球科学研究范式转变的论文。20世纪60年代发表的这批论文，大部分出自美国，英国和加拿大的科学家之手，现在被认为开创性的建立了板块构造学说。如果没有玛丽的地图，他们所支持的理论是不可能成立的，但是这一事实很快就被板块构造革命所带来的兴奋集体遗忘了。

1959年，萨普和希森完成了他们的第一张北大西洋海底地图。 1961年，他们完成了南大西洋的海底地图，1964年完成印度洋海底地图。板块构造革命在20世纪70年代已经结束，公众注意力也随之下降。《美国国家地理》对萨普和希森想把所有作品集中在一张图纸上的想法不感兴趣，所以萨普和希森又转移到美国海军研究的办公室。 1977年夏天，他们收到了世界海底全景图的打印稿，这张图告诉世人，海底不是一片平坦的泥地，而是有山脉，山脊和峡谷，甚至比大陆上的地形特征还要明显。几周后，布鲁斯在冰岛海岸的一艘潜艇上进行研究考察时心脏病突发去世。

曾经花了25年的时间收集制作地图所需数据的希森活着看到了地图的诞生，但在印刷之前就去世了。1977年希森去世后，萨普专注于完成全球海洋地形图，在哀悼的同时，还得跟印刷厂，彩色专家和渴望分享希森的遗产地质学家们打交道。世界海底地形图于当年晚些时候由海军研究办公室发布，目前仍在广泛使用。

这幅名为“世界海床”的巨作看起来就像是有人在一个如地球般大小的浴缸中拔开了塞子，来自全世界海洋的水一下子排泄出去，只把地球表面的特征毫无保留地公诸于世。这幅地图还展现了一条连绵不断、长约4万英里的裂痕，这条裂痕横穿地球的表层，看上去就像是给一个跳动的篮球缝了一个长长的针脚。萨普对自己的这一巨作感觉万分自豪，她表示：“至少在这个行星上，你不可能再找到比那更大的了。

1978年，萨普应邀参加美国海洋指导委员会的水深图会议，该委员会正在计划与世界和平组织合作。萨普发现，会议开始之前，世界已经被饥饿的海洋学家们瓜分了。留给她的只是澳大利亚附近的几个地区，几乎只够维持她几个月的工作。

然而，她还有将近三十年的时间需要以某种方式填补。在与一位令人兴奋的伴侣进行鼓舞人心的工作多年之后，萨普发现自己现在孤身一人，她的服务不被需要了，她的发现记录在海洋学史上的脚注中。就像当时很多女性知识分子一样，合伙人的离世，也剥夺了她未来创造新作品的机会。玛丽从此再没能完成一个绘图项目，即使在今天，科学家估计，只有大约10-15%的海洋被仔细绘制过了，所以玛丽和她的地图在今天和在当年一样重要。

迟到的荣誉

“我认为她是一个非常谦虚谨慎的人，似乎真的不需要外部来验证和肯定她的工作”，萨普的传记作者这样评论萨普受挫的梦想和不可否认的成就，而且哥伦比亚大学对她的待遇很差。尽管萨普知识丰富，但她从来没有获得过丰厚的报酬，也从来没有一个配得上她实际工作的头衔或职位。萨普与希森合著了一本书和多篇论文；然而她的工作往往被嚴重低估。20世纪60年代，尤恩和希森以及萨普之间的斗争越演越烈。由于希森在哥大的才华已经得到大家的认可，因此尤恩“未能成功地解雇他”，所以最终，尤恩“炒了萨普的鱿鱼”，所以有时候萨普不得不在家工作。

作为20世纪中叶的职业女性，萨普在男性主导的领域工作，她的成就令人惊叹。可以说她是现代海洋学的先驱，尽管玛丽·萨普是一位地质学家，但她的大部分工作是在为海洋绘制地图，她的制图工作对板块构造理论的最终被接受做出了突出贡献，但她的贡献没有得到应有的肯定。

即使她因海洋地图所获得的赞赏，也没有达到那些令人难以置信的地图应得的水平。玛丽·萨普的制图非比寻常，因为她冲破了那个时代对女性教育和就业设置的层层障碍，毫无疑问，她为其他研究人员开拓了新的研究领域；，她本人在所有时代最具革命性的地质理论之一：板块构造学的发展中扮演了重要的角色。她为世人揭开了隐藏的深渊，她不只是制作地图，她也因此了解地球是如何运作的。

在生命的末期，萨普对科学的贡献才获得广泛所认可。 1998年，是美国国会图书馆地理和地图部诞辰100周年，萨普被国会图书馆评为二十世纪四大制图师之一，她的作品被纳入地理与地图部门诞辰100周年的展览中。她的作品挂在独立宣言最初的草稿的旁边，另一边是美国国内首次横越大陆西抵太平洋沿岸的往返考察，刘易斯和克拉克远征的记录册页。当看到自己花了那么多时间制作的地图时，萨普流下来眼泪。1999年，她获得了伍兹霍尔海洋研究所的表彰。今天，拉蒙特 - 多尔蒂地球观测站一项旨在鼓励科学界女性研究员的奖金以她的名字命名。

玛丽的科学知识，对细节的关注以及作为艺术家的技能为世人展示了蔚蓝色大海下面的世界，那里不是早先人们所认为的那样是一马平川，而是有山脉和火山，山脊和裂谷，玛丽的绘图还为世人打开了通向过去的大门，使科学家能够想象，随着时间的推移，大陆和海洋是如何创造出来的。

萨普没有孩子，2006年去世前，她的一生都在忙着为世界各地的海洋绘制图谱，她的时间还奉献给了她工作上的合作者，生活中的伙伴布鲁斯·希森，随着他们在科学界的地位越来越越高，两人的友谊也越来越真挚，但最终被他们所爱的研究嫉妒并最终被解雇。他们一起努力，不断提升和完善他们的工作，不仅为人类对海底的看法做出了贡献，而且为后世的人们如何看待整个地球做出了贡献。

“我忙着绘图，让他们去争论吧，”萨普曾经这样评论围绕着她的绘图所引发的争论。“我想我会给他们看一张裂谷在哪里开始以及在哪里分叉的图片。一张图片胜过千言万语，眼见为实，这是陈词滥调但也是真理”。萨普在回忆文章中写道，多亏了萨普的工作，我们看不见的海底，甚至是地壳下面，都不再仅仅是科学上的想象，而是成为了眼见为实的研究对象。