2016 年的一天晚上，肖恩·坎贝尔-斯塔顿 (Shane Campbell-Staton) 无法入睡。生物学家坎贝尔-斯塔顿（Campbell-Staton）做了任何一个在凌晨 3 点感到莫名其妙的不安的人都会做的事，踏上了 YouTube 兔子洞的旅程。在深入浏览了几个视频后，他发现了一段关于生活在莫桑比克戈龙戈萨国家公园的无牙大象的视频。

到目前为止，坎贝尔-斯塔顿的大部分职业生涯都围绕着对美国东南部本土小绿变色龙的研究。具体来说，他正在研究爬行动物如何适应温度变化，特别是在面临人为环境变化时。但大象在没有象牙的情况下迅速进化以适应偷猎等人类活动的现象与坎贝尔-斯塔顿的研究兴趣产生了共鸣。

他对无牙大象感到非常好奇，以至于他联系了一些科学家朋友，看看谁（如果有人的话）正在研究它们。电子邮件链上的人是普林斯顿大学生态学和进化生物学 教授罗布·普林格尔(Rob Pringle)，他正计划前往莫桑比克进行探险，作为戈龙戈萨国家公园大型哺乳动物生态学长期研究的一部分。普林格尔邀请坎贝尔-斯塔顿一起参加。2018 年，时任加州大学洛杉矶分校助理教授的坎贝尔-斯塔顿开车在戈龙戈萨周围寻找无牙大象，并从中收集基因样本。

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播放视频：普林斯顿大学的科学家发现了非洲象无牙背后的基因

坎贝尔-斯塔顿于 2021 年加入普林斯顿大学，担任生态与进化生物学系助理教授，任何认识坎贝尔-斯塔顿的人都可能会认为他会走许多不寻常的道路，这次意外涉足象牙研究是他会走的道路之一。他是一位被同事形容为后起之秀的研究员。“现在，他正全力以赴，”普林格尔说。“每次我们谈话时，他都会有新想法。”

他的下一个目标是主持“人类足迹”，这是一档由六部分组成的 PBS 科学和旅游节目， 讲述人类如何改变地球。该剧将于今年夏天 7 月 5 日起每周三播出。

坎贝尔-斯塔顿想象他的职业生涯可能会充满令人兴奋的曲折，就像他与大象一起工作的道路一样。“项目吸引我的是那些让我着迷的故事，让我着迷的奥秘，”他说。“追寻这些谜团，试图理解故事中的问题以及这些问题的答案，让我走上了各种意想不到的道路。”

在关注坎贝尔-斯塔顿的研究时，最好期待意外的结果。从在莫桑比克寻找无牙大象，到研究波多黎各的城市蜥蜴如何适应不断上升的气温，再到加入合作调查辐射对切尔诺贝利狼群的影响，坎贝尔-斯塔顿的兴趣将他引向多个方向。（这个故事最初发表在《发现》杂志上，这是普林斯顿大学研究院长办公室的一本杂志，重点介绍了大学跨学科的研究。）

生物学家开始

如果问生物学家他们是如何进入这个领域的，他们可能会讲述一个关于在树林中徒步旅行时遇到蝾螈或在海滩附近的潮汐池中与海葵嬉戏的故事。坎贝尔-斯塔顿不是那些生物学家之一。“我在南卡罗来纳州的贫民区长大，”他说。“我进入科学的道路实际上是通过电视。”

坎贝尔-斯塔顿自称是一个挂钥匙的孩子，他说他大部分时间都待在家里，照顾他的小妹妹，而他的妈妈则是一名出租车司机，轮班工作长达 72 小时。“我根本没有太多户外活动的经验，”他说。在放学后的时间里，他花时间观看鳄鱼猎人史蒂夫·欧文和生物学家兼斜杠电视主持人杰夫·科文。电视向坎贝尔-斯塔顿介绍了地球上令人惊奇的动物和令人难以置信的地方。

出于对自然世界的热爱，坎贝尔-斯塔顿进入了罗切斯特大学，并在那里完成了生态学和进化生物学学士学位。正是在这里，他开始将他对基因组学和蜥蜴的兴趣融合在一起。在实验室中，坎贝尔-斯塔顿利用 DNA 测序来追踪胡须龙的进化起源。在完成关于该主题的荣誉论文后，坎贝尔-斯塔顿继续攻读博士学位。在哈佛。他再次研究蜥蜴，但直到他的博士学位即将结束时才开始研究。坎贝尔-斯塔顿有机会探索这一现象，这将成为他研究的标志：人类活动如何影响进化。

这个机会是在一场冬季风暴席卷德克萨斯州后到来的，坎贝尔-斯塔顿一直在德克萨斯州研究几种不同的蜥蜴种群。“我决定回去看看这些人群如何应对单一的极端天气事件，”他说。

他的发现令他大吃一惊。蜥蜴种群的基因表达发生了一系列变化，使它们能够更好地耐受寒冷，就像北方蜥蜴一样。“通常，当你想到进化时，你会想到它经历了数千或数百万年，”坎贝尔-斯塔顿解释说。“能够实时跟踪选择的想法让我着迷。”

与坎贝尔-斯塔顿合作的纽约大学助理教授克里斯汀·温切尔 (Kristin Winchell) 表示：“肖恩确实具有以不同于其他人的方式看待事物的强大能力。” “他可以识别这些大局想法和问题，并非常清楚地设想如何测试它们。”

在全球范围内追寻故事

坎贝尔-斯塔顿从在银幕上亲身体验自然资源保护主义者的冒险经历，现在可以亲身体验地球上非凡的栖息地。由于工作原因，他去了波多黎各、澳大利亚和南非。2018年前往莫桑比克研究无牙大象的旅程是他第一次前往非洲大陆。

如果你五年前问坎贝尔-斯塔顿是否有兴趣研究大象的牙齿发育，他会响亮地回答：“不，不是特别感兴趣。” 然而，邀请坎贝尔-斯塔顿与他一起研究大象的普林格尔对后者从蜥蜴热生物学转向象牙并不感到惊讶。

“我自己的研究计划非常庞大，”普林格尔说。“我认为这是肖恩和我能够如此顺利合作的原因之一，因为我们都对可能性有广泛的认识。”

坎贝尔-斯塔顿的任务是收集无牙大象的粪便样本，提取并测试它们的 DNA。坎贝尔-斯塔顿说，抵达莫桑比克后，他开车四处寻找大象三个星期，但一无所获。幸运的是，对于坎贝尔-斯塔顿来说，普林格尔和他的团队安排了一架直升机来追踪并麻醉大象以收集它们的血液，这最终提供了至关重要的 DNA。

2021 年，Campbell-Staton、Pringle 及其同事在《科学》杂志上发表了一篇论文，描绘了莫桑比克 20 年内战后相对较大比例的出生时没有象牙的雌性大象与无牙相关基因之间的联系。战争期间，由于珍贵象牙的偷猎，大象数量减少了 90%。

该研究为偷猎对无牙象生存和种群增长的影响提供了证据。如果说研究动物如何适应人类活动是坎贝尔-斯塔顿研究的主体，那么他与其他科学家的合作就是跳动的心脏。“肖恩关心与他合作的人，”温切尔说。“我认为，当你在科学合作中将人放在首位时，就会带来更好的科学。”

人类对生命之树的影响

当坎贝尔-斯塔顿不在旅行进行研究时，他会把时间花在普林斯顿大学的实验室里，通常是在计算机前完成统计分析。他将他的研究生和博士后形容为“脚踏实地的靴子”——他们为测序准备 DNA 样本并进行基因组研究。

“我的职责是为这些年轻、雄心勃勃的科学家提供尽可能多的机会，”坎贝尔-斯塔顿说。“并帮助他们思考最酷、最疯狂的事情，可以采取哪些措施来解决这些真正重要且紧迫的问题。”

作为一名哈佛大学研究生，他在德克萨斯州蜥蜴快速进化方面的研究经验促成了与温切尔的合作，温切尔当时正在河对岸的波士顿马萨诸塞大学攻读博士学位，同时还参观了哈佛大学的一个实验室。坎贝尔-斯塔顿听说了她在城市环境中对蜥蜴的研究，他们的合作关系就是从那时起发展起来的。

2021年，温切尔在坎贝尔-斯塔顿普林斯顿实验室担任博士后研究员，随后开始在纽约大学担任助理教授。她继续研究变色龙如何适应城市生活。“我认为[城市环境]既与不断变化的世界中的保护相关，也是理解进化过程的基本关键问题的进化试验台，”她说。

坎贝尔-斯塔顿和温切尔一致认为，城市环​​境对于理解生物多样性至关重要。温切尔的论文研究得出的结论是，城市地区的蜥蜴已经适应了发展出更长的四肢和更大的趾垫。这些基于基因的转变使蜥蜴能够更好地适应城市环境。

温切尔和坎贝尔-斯塔顿正在共同探索蜥蜴如何应对城市热岛效应——当城市环境往往比森林环境温暖几度时。除了测量爬行动物如何耐受较热的环境外，研究人员还测试了它们在较高温度下的物理性能有何不同。例如，研究人员将蜥蜴放在跑道上，看看它们是否适应在更热的条件下跑得更快。

在坎贝尔-斯塔顿实验室的研究人员研究的所有系统和场景中，一个共同的主题一次又一次地出现。坎贝尔-斯塔顿说：“生命既极其脆弱，又极其坚韧。” “而且它每天都在上演。” 由于人类活动，物种正在急剧灭绝，与此同时，物种正在寻找独特而奇怪的方式来适应和生存。

“我们所做的一切——无论是有意还是无意——都会产生连锁反应，”他说。坎贝尔-斯塔顿说，他的研究表明，即使我们人类可能认为自己与动物王国不同，但我们在生命之树上的根基是多么深厚。“我们已经以很多不同的方式成为进化变革的力量，我们也成为我们自己进化变革的力量，”他说。

人类引起的进化变化的主题贯穿于坎贝尔-斯塔顿研究的所有动物种群中。坎贝尔-斯塔顿说，虽然这项研究令人着迷，但也令人心碎。

他在研究生涯中面临的最困难的挑战是情感上的，而不是技术上的。坎贝尔-斯塔顿说：“试图了解我们的人类足迹具有内在的价值，但现实是我们的人类足迹并不美好。”

他回忆起在莫桑比克观察一头服用镇静剂的大象，并意识到他不仅在观察一个研究对象，而且在观察一个象群的女族长。这头大象不仅是一位女族长，而且还从莫桑比克内战中幸存下来，在那场战争中，该物种的十分之九在 15 年内死亡。尽管承受了所有的压力，大象仍然生下了自己的后代。

1986 年核事故（历史上最严重的事故之一）发生后，生命的脆弱性和恢复力也体现在仍然生活在切尔诺贝利的动物群体中。坎贝尔-斯塔顿最近开始与普林斯顿大学的博士后研究员卡拉·洛夫合作，研究在切尔诺贝利禁区捕猎的狼。Love 将这个研究想法带给了 Campbell-Staton，他们正在撰写第一篇论文。尽管切尔诺贝利禁区遭受长期辐射，包括狼在内的野生动物仍然返回该地区。这些动物不仅生存了下来，而且似乎还在蓬勃发展。

在皮尤研究中心、路德维希癌症研究所普林斯顿分院、普林斯顿催化计划和治疗公司 Genmab 的资助下，Love 和 Campbell-Staton 正在研究切尔诺贝利的狼如何适应危险水平的辐射。坎贝尔-斯塔顿说，他们研究狼的最终希望是了解癌症生物学，并通过这种方式，有可能找到“利用自然选择提出的解决方案来治疗癌症的新疗法”。

正如他一路追踪无牙大象的故事来到莫桑比克一样，坎贝尔-斯塔顿进军癌症生物学领域也符合他不断扩大的研究兴趣。“无论如何，我都不是癌症生物学家，”他说。“但同样，这是故事需要提出问题的事情之一，而这些问题会引导你走上各种科学道路。”

拓展视野

在过去的一年里，坎贝尔-斯塔顿继续频繁出差，既是为了野外工作，也是为了拍摄和制作科学旅行系列片《人类足迹》，这对于一位生物学家来说是一个合适的转变，他通过以下方式发现了自己对科学的热情在屏幕上观看其他人。

坎贝尔-斯塔顿说，他与普林格尔、温切尔和洛夫等人的合作是推动他的科学发展的创造力不可或缺的一部分。研究人员各自带来了自己的专业知识，通过共同努力，他们可以扩大科学理解的视野。

坎贝尔-斯塔顿说：“作为科学家，我们的工作是站在人类集体知识的地平线上，观察未知的黑暗。” 从变色龙到大象再到狼，坎贝尔-斯塔顿作为一名科学家的未来有一点是确定的——坎贝尔-斯塔顿将站在黑暗的边缘，寻找阐明新知识的方法。

一组自然资源保护主义者和科学家聚集在一头大象周围，帮助稳定它，同时将它翻过来，给它戴上项圈，这是莫桑比克戈龙戈萨国家公园无牙大象进化持续研究的一部分。

查理·汉密尔顿·詹姆斯摄