用地质学和遗传学揭开历史的面纱

法蒂玛·侯赛因（Fatima Husain）在中西部的中心地带长大，周围环绕着农业。“每次你离开家，你都会看到玉米和大豆的田地。它真的很漂亮，“她说。在小学期间，她培养了自己对园艺的热爱，并在自家后院耕种了一小块土地。

“可以自由地制造混乱，进行实验，并看到事物的生长是非常有影响力的，”麻省理工学院地球，大气和行星科学系（EAPS）的四年级博士生，休汉普顿青年研究员侯赛因说。花园里的这个实验是一颗种子，让她对科学产生了浓厚的兴趣。“当你想到爱荷华州的园艺和农业时，”她说，“你会想到土壤及其起源，这使我进入了地质学和地球化学以及所有这些在地球科学中发挥作用的跨学科领域。

侯赛因在她的整个学术生涯中一直保持着这种科学好奇心。作为EAPS地质学、地球化学和地球生物学项目的研究生，她研究古代和现代生命形式的化石和遗传记录，以更好地了解地球上的生命历史。她说：“二十年前，我还是一个在爱荷华州与表土打交道的孩子。现在，我开始研究古老的泥土和沉积物，以更好地了解地球和生命的过去。

分享科学

尽管侯赛因在高中时就喜欢她的环境科学课，但当她就读于布朗大学时，她不确定该攻读哪个STEM专业。然后，她一年级生物学课程的客座讲座消除了任何不确定性。“一位教授走上舞台，介绍自己是一名生物地球化学家，在那之后，一切都变得咔哒一声，”她说。在那次决定性的演讲后的几周内，她宣布主修地球化学。“我从未回头，”她说。

然后，她沉浸在地球科学课程中，将她学习的核心科学学科应用于海洋、天气和气候以及水质等主题。“我真诚地感谢优秀的教学和写作，他们帮助我进入了地球科学的世界，”她说，“这帮助我意识到清晰地交流科学的价值。

为了磨练她的写作技巧，侯赛因将非小说类写作课程作为她的选修课，并加入了其中一份校报。在那里，她担任了科学作家和编辑的角色。临近毕业时，她知道自己最终会在研究生阶段攻读地球化学，但首先她想专注于新闻和写作。她的理由是，如果她能正式学习科学写作和报道的基础知识，那么“我就可以更有效地分享我在那之后学到的所有科学知识，”她说。在本科教授的支持下，她决定申请麻省理工学院的科学写作研究生课程，这是该国仅有的此类课程之一。

该计划提高了侯赛因的写作技巧，并为她在各种媒体（包括印刷、视频、播客和广播）上寻求科学新闻机会铺平了道路。在此期间，她曾在麻省 理工学院 新闻担任写作实习生，并在麻省理工学院期间撰写了多篇 麻省理工学院新闻 文章。毕业后，她担任麻省理工学院博物馆麻省理工学院-诺德安达教育合作组织的好奇心通讯员。她说，在担任这个角色时，“我致力于通过教育视频向世界各地的 K-12 学生传达麻省理工学院发生的惊人科学。自从开始攻读博士学位以来，侯赛因在合作中担任了新的角色——每月举办一次名为“麻省理工学院文摘”的网络研讨会系列，将麻省理工学院的研究人员和专家与国际中学生观众联系起来。

一路走来，侯赛因还担任过罗德岛可持续发展科学广播节目《可能》的记者和管理制片人。2019 年，她与同事一起创立了一个名为 BIOmarkers 的播客，作为有机地球化学学科的口述历史项目。

尽可能获得“最大的工具集”

完成硕士论文后，侯赛因开始回归地球化学的根基。她说：“在某个时候，当我采访其他科学家并描述他们的实验时，我会怀念自己在实验室里的时光。这种感觉帮助我意识到是时候重新开始研究了。侯赛因选择留在麻省理工学院攻读博士学位，“我无法抗拒在如此令人兴奋的环境中继续研究具有挑战性的跨学科问题的机会，”她说。“真的没有其他地方能比得上它。”

她加入了斯伦贝谢地球生物学教授Roger Summons的实验室小组。在她作为研究助理的第一个项目中，侯赛因帮助当时的博士后艾娜拉·西斯蒂亚加（Ainara Sistiaga）利用考古沉积物中保存的分子级化石重建了170万年前坦桑尼亚奥杜瓦伊峡谷的环境。该遗址是非洲东非大裂谷的一部分，保留了古代古人类工具和活动的证据。研究团队的研究结果后来发表在 PNAS上。

在她的导师、地球生物学副教授格雷戈里·富尼耶（Gregory Fournier）和Summons的指导下，侯赛因研究了化石记录和当今生物的遗传记录，以回答有关地球上生命进化的基本问题。侯赛因说：“我们越往前追溯地球历史，我们拥有的完整记录就越少，为了回答出现的问题，我希望使用我所能使用的最大工具集。

目前，侯赛因正在研究生活在南极生物膜中的微生物的生物标志物，她希望这将为复杂生命的祖先在地球冰期期间庇护的地方类型提供线索，该时期在7.2亿至6.35亿年前的地球低温时期。为此，侯赛因应用了化学技术，如色谱和质谱，来分离和研究微生物脂质，即地质记录中保存的分子化石的前体。

侯赛因还使用“分子钟”，这些工具利用生物体的基因序列来估计不同物种在进化时间上何时分化，以更好地了解地球上多久以前出现了有氧呼吸。侯赛因说，利用不断增长的公开基因序列数据库，可以追踪数十亿年前地球过去出现的新陈代谢历史。她的许多研究也可以应用于天体生物学，即对宇宙其他地方潜在生命的研究。

作为一名博士生，侯赛因还有机会担任 12.885（科学、政治和环境政策）两个学期的助教。在这个职位上，她说：“我的目标是帮助学生提高写作技巧，使他们能够在未来成功地就科学和政策中的重要问题进行交流。

展望未来，侯赛因希望继续将她的科学和沟通技巧应用于与地球和环境相关的具有挑战性的问题。一路走来，她知道她想与他人分享她所拥有的机会。“无论采取哪种形式，”她说，“我希望在培养将我带到这里的相同类型的支持性环境中发挥作用。