實驗就是從失敗中找成功：由大海中找出人類世的蛛絲馬跡──任昊佳專訪
「抱歉，我剛帶孩子去幼稚園，小朋友比較多狀況，所以晚到了。」臺大地質系副教授任昊佳衝忙地趕來研究室。她的研究室古色古香，鋪著木地板，桌子和櫃子都是木頭質地，還擺著兩張五顏六色用印尼廢棄的船板做的椅子。研究古海洋和古氣候的她也特愛逛古物店，正如古生物的標本，每件古物背後都有它的故事和環境的刻記。辦公室的一小角放著寶寶圍欄，任昊佳笑著說：「我的二寶剛滿兩個月，現在還是媽媽幫忙帶，之後我要帶來研究室，邊工作邊帶孩子，我大寶就是這樣帶的！」
旁人看來雖然辛苦，但任昊佳覺得很幸運，教職工作的彈性，讓她可以同時身兼數職，無論是當母親，還是科學家或是老師，都是她最喜歡的事情。
女生只會考試，不會做研究？任昊佳不自我設限，研究屢登國際期刊
任昊佳在研究上也有卓越表現，曾獲得中研院榮譽博士後，32 歲至臺大地質系任教，是當時臺大最年輕的老師，專攻氮的生地化循環、古海洋和古氣候研究的她，發表文章數度登在《Science》與《Nature》等國際頂尖期刊上，在今年獲得吳健雄學術基金會的「台灣傑出女科學家新秀獎」。
儘管學術成就令人刮目相看，任昊佳自認不是會讀書的料，能夠上北京大學實是緣分。她笑說，自己是因為高中參加太多課外活動，因而獲得「山東三好學生」得到保送至北京大學地質系的機會。
讀北大時，老師在課上說：「女生只會考試，不會做研究。」此時任昊佳正猶豫要不要繼續讀博士，為了確認老師說的是不是真的，就去圖書館找西蒙波娃的《第二性》來看。從中她理解到「女性所設下的限制大部分來自於自己」，所以決定聽自己的聲音——赴美國攻讀博士。
任昊佳是台灣相當傑出的女地質學家，現為臺大地質系副教授（圖片提供／任昊佳）。
開發反硝化細菌的生物方式，解析氮同位素
在美國普林斯頓大學攻讀博士時，她的指導教授主要是做「氮 (N2)」的生地化循環研究，不過相較「氧」同位素可以直接對照是溫度變化的信號，氮循環相當複雜，因為每種生物使用氮的方式不同，所以很難確定是環境的因素影響氮同位素的訊號，還是生物本身的代謝影響，處理起來相當麻煩。
過往研究會分析泥土中的氮同位素，但泥土會受到生物作用的影響，訊號已經改變，難以做出合理的結果。此時，她的指導教授就給她一個任務，將為受干擾的有孔蟲殼下之氮訊號，透過反硝化細菌的生物方式來解開，因為反硝化細菌會將生物體中的硝酸鹽轉化為一氧化二氮氣體，最後再用「穩定同位素質譜儀」來測定一氧化二氮氣體的同位素組成。
藉由反硝化細菌的生物方式來做，會比傳統將有機氮燃燒為氮進行同位素分析的效果更好、靈敏度至少高 100 倍。任昊佳解釋，有機氮燃燒擷取氮的過程需在真空的環境下進行，容易受到汙染，測量難度相當高。
有孔蟲的化石樣貌，大部分有孔蟲的大小是小於一毫米（圖片提供／任昊佳）。
可是，當時她只知道這個方式理論上行得通，但全世界還沒有人成功做出來，而使用生物方式的最大難題就是得找到細菌喜愛的生長環境，否則牠不分解，你也拿牠沒轍。
為了找到可行的測量方式，任昊佳不斷調整菌種的養殖環境，「每次實驗結果要出來，我都會好緊張，然後帶著電腦站在穩定同位素質譜儀旁邊等待結果，指導教授看到就跟我說『I like your energy！』。」
任昊佳實驗室內的穩定同位素質譜儀機，裡頭有許多設備是自行開發的，讀博士當年她就是常常站在機器旁邊等待實驗結果（圖片提供／任昊佳）。
她在經歷過無數的失敗後，花費半年才找到最合適的實驗方式，而這個氮分解的研究方式至今在世界上仍是數一數二。
任昊佳笑說：「我的個性就是很拗吧！越做不出來，就越想做出來，我認為凡事一定有解答，失敗就趕快試其他方法。」或許是這份對真實的執著，及渴望尋找答案的熱情，任昊佳坦言，自己特別適合從事學術工作，也喜歡挑戰困難、沒有人做過的研究。
在珊瑚體內發現人類排氮污染的痕跡
「厲害的科學家都在學校裡！」任昊佳的老師曾這樣跟她說，因為知識是需要傳播和討論的，因此她在美國哥倫比亞大學、中研院完成博士後研究，就到臺大地質所任教。
任昊佳表示，臺灣的研究資源不多，但分配比較平均，讓每個老師都有充分發揮的空間，儘管做古氣候和古海洋的研究者不多，但臺灣做出來的東西在全球都有知名度。
她在臺大透過反硝化菌分解氮的方式，首次直接證實人類活動排放的氮已經影響到遠洋環境，研究成果登在《Science》期刊。任昊佳解釋，那時台灣剛好在東沙環礁群島成立研究中心，她與研究團隊就追蹤東沙環礁的珊瑚中的排氮訊號，因為人為排放的氮通常比自然環境中的氮含有更多輕的同位素，從中測量分析，得知珊瑚中有機氮的同位素組成。
東沙環礁群島的採樣照片（圖片提供／任昊佳）。
「我們那時候發現也相當驚訝！」她表示，之後研究團隊也在百慕達和澳洲大堡礁追蹤珊瑚的同位素，但就沒有像東沙一樣有顯著的發現，推估可能是東沙海域是邊緣海，生地化的調節效果不如開放海域好，所以人為造成的氮才會透過大氣，直接沉降在該區域的狀況比其他區域明顯。
任昊佳與美國哥倫比亞大學研究團隊推翻盛行已久「把鐵加入海中抗暖化」假說，該假說認為鐵會促使海中藻類增加，能增加攝取溶於海水中的二氧化碳。
不過，任昊佳與研究團隊針對赤道太平洋約 2 萬年前冰河期海底沉積物進行研究，發現對海洋藻類施鐵肥，雖會促進特定藻類生長，但也會用光其他藻類所需的營養鹽，而限制其生長，因此施鐵肥在減少二氧化碳和減緩全球氣候暖化上效果不如預期。此篇研究推翻假說、具有新意，榮登頂尖期刊《Nature》雜誌。
近期任昊佳在綠島飼養有孔蟲，希望能找出有孔蟲紀錄海洋沈積物訊號的方式及原因。
活體有孔蟲的樣子（圖片提供／任昊佳）。
基於真實的研究，都能逐步累積知識
「我對於生物與環境的關係相當感興趣，因為研究的對象取自於真實世界，而我的研究也無法告訴大家是百分之百正確，只是給個說法讓大家來辯論。」任昊佳笑說，循著線索找答案，刪除比較不可能的選項，這件事情相當有趣。
儘管自己的研究屢登國際期刊，但她坦言，只要是基於真實數據做出來，且能夠找出讓人信服的解決方式，都是很棒的研究，大部分科學研究都是這個領域的逐步累積，未必能夠這麼幸運能登上一流的國際期刊。
最後，研究古海洋的她也語重心腸地對大家喊話：「地球是包容度很大的地方，它經歷過冰雪覆蓋，也遇過溫暖無任何冰河的環境，現在人類排放污染尚未完全改變它的平衡，但哪天會失衡，我們並不知道。」所以人類一定要正視這些情況，開始改變，而她身為科學家能夠藉由研究，進而改變政策，和喚起大眾對環境的重視，是一件很有意義的事情。
任昊佳（右三）與研究室夥伴、美國學者的合影（圖片提供／任昊佳）。
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