她的发现几乎将地质学重新洗牌，但她的名字却鲜为人知 - 海洋磁条

亿脉 · 发表于海洋科普 2024-4-16 16:45:41

你所在的科技领域，有哪些「了不起的她」？

答主：叶山Shan Ye（100+ 赞同，威斯康星大学麦迪逊分校地球科学博士在读，地质学话题的优秀答主）

地球科学领域：玛丽·萨普（Marie Tharp）。这是一位站在岸上发现了大洋中脊，从而几乎将地质学重新洗牌的重要人物，她绘制的海洋地图现在都被谷歌用作底图，但她的名字却变得很冷门。

板块构造论是 20 世纪地球科学发展史上最重要的学说之一，它大致经过了大陆漂移-海底扩张-板块构造这三个发展阶段。

大陆漂移论的提出者一般被认为是魏格纳，这是个写进了中学地理教材的名字，不必多说。

板块构造论则是由许多顶级科学家通过不同的角度逐渐拼凑完善的，在相关的教材或科普作品里，提到板块构造论的诞生，会提到一系列重要人物，比如胡哥·贝尼奥夫、弗雷德里克·韦恩、图佐·威尔逊等，这些在地学圈也都是如雷贯耳的名字。

不过对于夹在中间的海底扩张论，存在感就要低一些。多数教材和科普作品会直接将海底扩张论的提出归功于哈里·赫斯（Harry Hammond Hess），因为他在《海盆的历史》里系统地总结归纳了一系列的证据，并正式地提出了海底扩张论。其实在这本书的背后，玛丽·萨普也做出了不可替代的贡献，但是她的名字却很少出现在后人的视野里。

萨普最重要的贡献就是下面这张著名的《全球海底地形》：

玛丽·萨普于 1920 年出生在美国密歇根州东南部的伊普斯兰提，她父亲是美国农业部的测绘专家。

她小时候，父亲去野外测绘的时候，经常带着她。经过从小的耳濡目染，她拥有了很坚实的制图技能。

大学期间，她最初是在俄亥俄大学主攻音乐专业。后来因为太平洋战争爆发，年轻男性大规模参军，很多原来不招女生的专业开始招收女生，尤其是石油、化工、机械这些战争时期急需人才的专业，萨普于是转学到了老家隔壁的密歇根大学，开始学习石油地质。

毕业后，她去俄克拉荷马州的一家石油公司工作，负责绘制油田地图，与此同时，她继续在俄克拉荷马州的塔尔萨大学深造。

战争结束后，萨普决定离开石油行业，返回学术圈。1948 年，她凭着画得一手好地图，成功地被哥伦比亚大学拉芒特地球观察所（LDEO）的创始人毛里斯·欧文（Maurice Ewing，绰号 Doc）看中了。

据传说在面试的时候，欧文看了几眼萨普画的图，就直接让她留下了，当时萨普甚至都没来得及跟欧文说自己有地质学的学位。

也正因为如此，欧文并没有把萨普当成地质学家，而是把她当成了一个普通的制图员，萨普干了一段时间，觉得无聊，就提出了辞职。

萨普辞职后，欧文突然发现自己的科研进度明显下降了。原来萨普画图不是简单地画图，因为她懂地质，她会把地质数据中隐藏的信息用视觉化的方式呈现出来，再加上她画图技术好，这种经过设计的数据呈现只会潜移默化地影响看图人，而不会很突兀。

欧文看完她画的图后，经常会受到启发，从而很快发现突破点，但当初却意识不到这样的启发是萨普带给他的。换了一个制图员之后，这样的启发就没了。欧文这才意识到萨普是个难得的人才，于是赶紧把她找了回来，并提拔为正式的科研人员。

当时欧文为 LDEO 低价「捡来」了一艘破旧的三桅帆船，名叫 Vema 号。这艘船原本是民用船，二战期间被征用为近岸补给舰，战后从军队退役，由于没有轮船公司愿意接手，它就被遗弃在纽约的斯塔滕岛了。

正当它慢慢生锈的时候，正在哥伦比亚大学组建 LDEO 的欧文发现了它，于是低价购入，将它改造成为了一艘海洋科考船。再次雇用萨普之后，欧文就把这艘船交给了萨普，让她组队去大西洋上用声呐技术测绘海底，绘制海底地图。这个工程最初的目的是为了寻找二战中被击沉的军舰。

不过，当时在哥伦比亚大学等老牌学校的传统里，女性不能参与远洋考察，萨普只能挑选了一批人代替她自己去海上，而她自己只能在岸上遥控指挥。

这期间，刚刚从哥伦比亚大学海洋系硕士毕业的布鲁斯·希森（Bruce Heezen）成为了萨普的核心合作者，在船上代替萨普负责具体的海上操作。从此，希森带着萨普的团队开着Vema号在大西洋上来来回回地跑，收集海底地形的数据。

随着 Vema 号船上收集到的海底地形数据越来越多，萨普渐渐发现了一个现象：在大西洋的中部，有一条巨大的海底山脉。

虽然早在 1930 年代，就有支持大陆漂移论的人提出过大洋中部存在海底山脉这样的说法，但那些在当时属于「非主流」且拿不出任何证据的微弱声音并没有广泛地传播开来，因为它不符合当时的主流理论——槽台论——的基本设定，反而有可能为当时几乎已经销声匿迹的大陆漂移论提供一点论据。

为了验证发现，萨普扩大了 Vema 号的活动范围，从而获得了人类历史上第一份很详细的北大西洋海底数据。

在 1957 年，萨普和希森发表了一份关于海底山脉的专题报告，引起了广泛的关注。

而直到此时，萨普都从没登上过远洋考察船，所以后来人们说她是站在岸上发现了大洋中脊的人。

两年后，萨普、希森联合他们的老板欧文一起发表了正式的学术专著，介绍北大西洋的详细海底地形。

地球科学学术界一线大佬欧文亲自站台，此时看起来，两人在哥伦比亚大学的学术道路前程似锦。

不过事情很快就出了岔子。直到海底扩张论被广泛接纳以前，槽台论一直都是解释地球海陆变化的主流理论。

但是，在对数据进行了反复确认之后，萨普开始意识到，这条海底山脉是一个划时代的发现，它或许会对当时看起来坚若磐石的槽台论发起有力的挑战。

在普林斯顿大学任教的哈里·赫斯很看重萨普的发现和想法，他曾私下里对萨普和希森说，你们这是要玩儿一把大的，如果玩成了，甚至会动摇地质学的根基。

赫斯在二战期间是美国海军的一位舰长。他的那艘军舰为了反潜，装配了当时最先进的声纳技术。结果在太平洋上作战期间，赫斯就注意到了太平洋的海底，有时在近岸处会比较深，在马里亚纳群岛附近还有很深的海沟。

在得知萨普发现大西洋中部的海底山脉是连续的之后，他认为，是时候总结一下这些发现，提出新的理论了。

1962 年，赫斯编写了一本小书，就是后来成为经典的《海盆的历史》。

他提出，海底山脉其实就是地壳生长的地方。在那里，地壳不断地生长出来，然后把比较旧的地壳推向两侧。随着地壳越来越老，它们就会下沉，最后消失在海沟里。

得到了赫斯的支持，萨普想尽快对海底地形进行更大范围的收集，向全世界公开这一重大发现。

萨普和希森

但希森对此有些犹豫。在当时，槽台论是地质学的权威理论，如果谁不同意槽台论，而要去搞什么别的理论，那就几乎不可能再继续混迹于学术圈，因为槽台论虽然疏漏很多，但经过了那么多年的发展，确实形成了一套相对不坏的体系。

而包括大陆漂移在内的其他理论，在当时的条件下，很难找到能够佐证它们的有力证据，所以发展不起来，如果利用有限的数据去强行挑战权威，那很可能会被视作学术妄人，从而终结学术生涯。

不仅如此，萨普和希森对于海底山脉的具体看法上也有严重的分歧。

希森认为，这些海底山脉并不能帮助人们解释大陆漂移，但可以帮助证明另一个非主流理论——地球膨胀论。

地球膨胀论是由澳洲科学家撒母耳·加里提出的一种学说，它强调地表在垂直方向上的运动，是固定论的一个分支，但膨胀论一直都没有得到过广泛的认可。

于是，希森和萨普之间产生了很大的争执。作为萨普团队的核心成员，希森甚至一度要退出这个团队。萨普则是顶住了压力，将 Vema 号的作业范围扩大到了全球四大洋，拥有了更多的数据之后，她成功地说服了希森。

最终，两人决定冒着被哥伦比亚大学开除、甚至在学术界被孤立的风险，向外界公布这一观点。

在 1964 年和 1965 年，萨普和希森以海底山脉及其周围的断层为背景，连续发表论文，阐述海底山脉与海底扩张之间可能存在的关系，同时声援当时其他一些支持海底扩张论的学者，包括刚刚对海底磁条带进行了归纳总结的弗雷德里克·韦恩等人。

Vema 号的科研航线（包括萨普主持工作时的航线以及之后的其他航线）

就和达尔文刚发表演化论的场景差不多，萨普的论文在学术界一石激起千层浪，反对的声音相当大，各种口诛笔伐像雪花一样飞进了萨普的办公室。

这其中不少人在赫斯发表著作的时候什么也没说，在弗雷德里克·韦恩发表著名的海底磁条论文时也没敢说什么，他们也许是觉得和赫斯等早就盛名在外的大佬，以及韦恩这种「学术血统」纯正的少年天才相比，萨普这个靠画地图起家的女科学家更好欺负，可能有柿子捡软的捏这种心态。

嗓门最大的反对者不是别人，正是曾经强力支持过萨普的 LDEO 创始人欧文。欧文又羞又怒，他想不通，自己治下的堂堂哥伦比亚大学，怎么居然会出了两个支持异端邪说的人。

他当时就要开除萨普和希森。但是，由于平日里希森的人缘很好，科研成果也的确很多，属于年轻有为的学术新星，为学校做出过很大的贡献，因此很多教授反对开除他，认为他只是受了萨普的蛊惑，还可以抢救一下。所以欧文取消了开除希森的决定。

萨普就没那么幸运了，性别歧视在当时不算什么新鲜事儿，尤其是在相对保守的传统自然科学的学术界，因此几乎没有为萨普说情的人，她第二次被欧文从哥伦比亚大学扫地出门。

萨普带着海底数据离开了学校，搬到了纽约市远郊的一个叫 Nyack 的小镇上，在那里继续自己的工作，她决定继续处理剩下的数据，并发挥自己的特长，将数据画成海底地图。

由于萨普没日没夜地处理数据、绘制海底地图，根本没时间顾家，然后又被赶出了学校，事业受到了冲击，因此她的丈夫也离她而去了。

经历了一段时间的孤军奋战之后，希森来找她了。原来，希森虽然被允许留校，但再也不能做他最感兴趣的海底课题，加上他早就看不惯欧文的学术独裁，于是开始悄悄跑出来帮助萨普。

希森甚至帮助萨普申请到了杜克大学的一艘考察船，让她终于有机会亲自带队去海上考察。

1966 年，图佐·威尔逊提出了威尔逊旋回，让海底扩张论乃至新生的板块构造论得到了越来越多人的支持，萨普终于度过了最艰难的两年，她逐渐拥有了一些学术盟友。

1972 年，欧文跳槽去了德克萨斯大学。实际上在那以前，因为越来越多的科学事实已经倒向了海底扩张乃至板块构造，欧文也已经开始松口了，尤其是当弗雷德里克·韦恩的海底磁条在北美附近的胡安·德福卡板块被详细地检验以后，欧文也承认了自己之前是错误的。

欧文离开后，哥伦比亚大学请回了萨普，不过她主要的办公场所还是在 Nyack 小镇上。她的研究逐渐得到了美国国家地理等机构的支持，并且因为赫斯在军队里的人脉，她获得了北约各国海军的支持，这让她获得了全世界的海底数据。

她发现，大规模的海底山脉不仅位于大西洋中部，在印度洋中部以及太平洋东南部也存在。于是这些海底山脉被命名为大洋中脊。

1977 年，萨普请来了澳洲的画家海因里奇·波兰恩（Heinrich Berann），一起设计了《全球海底地图》。

就在同一年，一直支持萨普的希森在远洋考察时突发心脏病，救治不及，不幸去世。

1983 年，她正式从哥伦比亚大学离职，在 Nyack 开了一家地图服务的小公司。

2006 年，萨普于当地去世，她的贡献一直被埋没。

赫斯的那本《海盆的历史》成了载入科学史的著作，但很少有人会在讲这段历史的时候，顺带提到萨普在海底扩张论提出时扮演的重要角色。

修订后的《全球海底地图》被谷歌地图所采用，成为了一个图层，也多次被《国家地理》用于绘制底图，但同样很少有人提起它最初的这位作者。

在学术圈内部，由于当时她被欧文从学校赶走，她参与的很多科研项目都被迫退出，最后发表论文时都没能附上她的名字，所以她的学术贡献也长期被低估。

这也是为什么我们现在谈到海底扩张论的时候，能想到赫斯，能想到韦恩，甚至能想到只研究帝王海岭而且后来改行的迪亚斯，但很少有人会想到萨普。

直到她晚年的时候，反而因为地图学界的纪念活动，她在地质学上的贡献才逐渐被人们想起来。

1998 年，在美国国会图书馆地理及地图部成立 100 周年之际，萨普因为她致力于通过地图来融合科学和美学，获得了地图学杰出人物的荣誉。

1999 年，她获得了伍兹霍尔海洋研究所授予的 Mary Sears 海洋学女性先锋奖。

在 2001 年，哥伦比亚大学才后知后觉地拨乱反正，授予她 Lamont-Doherty Heritage Award，并在两年后以她的名义创立了资助女性研究人员的 Marie Tharp Visiting Fellowship 奖学金。

后来，哥伦比亚大学的校友采访她时，萨普说自己被迫离开哥伦比亚大学其实是一个不错的结果，因为这样一来她就只能将所有精力集中在绘制海底地图上了。

「我画我的图，让别人吵去吧。」

2009 年，在她去世后，谷歌地图添加了 Marie Tharp Historical Map 海洋底图图层。2015 年，月球的一个环形山以她命名。

萨普海底地图的局部手绘草稿

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