注意力即发现，视觉艺术家安娜·冯·默滕斯对天文学家亨丽埃塔·斯旺·勒维特的深入探索，描述并阐明了勒维特对恒星长达数十年的研究，包括她开发的开创性系统，该系统仅通过观察照相底片即可测量我们宇宙中的 vast 距离。勒维特研究了在 哈佛大学天文台 玻璃底片上捕获的数十万颗恒星，她在那里从 20 世纪初到 1921 年去世一直担任人工计算机。冯·默滕斯探索了她的一生、与她共事的女性以及她的发现，将传记、科学和视觉图像编织成一幅丰富的挂毯，加深了我们对宇宙和专注、有条不紊的注意力的力量的理解。
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文字稿
安娜·冯·默滕斯： 没有勒维特的工作，哈勃的发现是不可能的。正是勒维特的工作开启了对我们三维宇宙的理解。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 我是卡罗尔·萨顿·刘易斯，这里是“科学迷失女性对话”，这是一个我们与关注被遗忘的女性科学家的作家、诗人和艺术家对话的系列节目。
在 1800 年代后期，宇宙的规模是不可知的。但这一切在 20 世纪初开始改变，这归功于天文学家亨丽埃塔·斯旺·勒维特的细致计算和敏锐观察。勒维特是哈佛大学天文台的“人工计算机”，她仔细研究天空的玻璃底片照片，发现了一种测量我们宇宙中 vast 距离的系统。
她利用注意力的力量，将曾经遥不可及的宇宙区域变成了可测量的恒星地图。
对于居住在新罕布什尔州的视觉艺术家安娜·冯·默滕斯来说，注意力的力量并不新鲜。安娜的作品调查科学和历史，她对纸和笔或线和布的使用需要时间、耐心和高度专注。因此，当她接触到亨丽埃塔·勒维特的作品时，她立刻感到了一种亲近感。在档案馆花费大量时间查看早期天体摄影的例子后，勒维特利用这些例子做出了她的星体发现，安娜创作了玻璃底片的石墨画和手工缝制的被子，灵感来自勒维特的遗产。
而且，更进一步，她决定写一本书，将这些视觉作品与抒情的和详细的文章结合起来，深入探讨勒维特的科学。这本书名为“注意力即发现：天文学家亨丽埃塔·勒维特的生活和遗产”，于 9 月份出版，是我们今天对话的主题。
那么让我们开始吧。你好，安娜。感谢您来到节目。
安娜·冯·默滕斯： 你好，卡罗尔。非常感谢你精彩的介绍。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 安娜，您是一位以使用各种纺织工艺和绗缝技术而闻名的艺术家。那么，您是如何决定写一本关于亨丽埃塔·斯旺·勒维特的书的呢？
安娜·冯·默滕斯： 作为一名视觉艺术家，我的作品经常使用可观察的现象，自然界中揭示结构性启示和理解的模式。
因此，由于我所做的这类作品深深植根于历史和科学，我受詹妮弗·罗伯茨的邀请来到哈佛拉德克利夫学院，詹妮弗当时是那里的艺术总监，她邀请我策划一个以研究为基础的展览。
哈佛大学校园内的各种档案馆和图书馆都慷慨地向我开放，供我调查作为本次展览的可能主题。我们参观了精美的档案馆。但当我到达哈佛大学天文台时，我知道我找到了我的主题。
因为那里收藏着超过 55 万张夜空玻璃底片照片。现在这是世界上最古老、规模最大的此类照片档案馆。哈佛大学作为哈佛大学，在 19 世纪在秘鲁建立了一个天文台。因此，该档案馆涵盖了南北半球，是唯一完整的天空记录。
因此，在查看其中一些玻璃底片照片时，我第一次听到了亨丽埃塔·勒维特的名字。我以前从未听过她的名字。通过这些物体，这些玻璃底片，我了解了她的名字，了解了她的发现，并被它的意义所震撼——被她发现的深刻性所震撼——我知道我想围绕她的一生和工作开展一个项目。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 这真是一个了不起的项目。这本书真的是艺术和科学的奇妙而不同寻常的结合。
它非常详细地解释了亨丽埃塔·斯旺·勒维特的工作及其对科学的影响，但它也是对您看到的玻璃底片的美丽艺术诠释。我可以滔滔不绝地谈论这本书，但我们稍后会再回到它。让我们稍微谈谈勒维特本人。她在 1890 年代来到哈佛大学天文台工作。
那时我们对宇宙了解多少？
安娜·冯·默滕斯： 是的。勒维特研究了这些夜空照片，但对于夜空中闪耀的恒星几乎一无所知。因此，在勒维特研究时，人们对恒星的化学成分一无所知，也不知道这些光线离我们有多远。例如，如果天空中闪耀着明亮的光芒，这是否意味着它本质上更大更亮？或者这是否仅仅意味着它与一颗昏暗的恒星亮度相等，但只是离我们更近？因此，人们对恒星的深度一无所知。对于我们身处其中的这片星海的结构一无所知。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 请您再详细介绍一下哈佛大学天文台。他们是如何成为天文研究前沿的？我的意思是，他们做了哪些其他人没有做的事情？
安娜·冯·默滕斯： 勒维特研究的玻璃底片照片是一种新的技术，干版摄影，以及之前的湿版摄影。天文学家需要用乳剂涂覆玻璃表面，通过望远镜镜头将其暴露在星光下，然后在 15 分钟内冲洗照片，但使用干版摄影——一种更稳定的子结构——可以实现长达数小时的曝光。
因此，随着星光在玻璃表面上的积累，这些昏暗的恒星可以在长达四个小时的曝光中被拉入视野。因此，借助这项新技术，以前有可能对恒星进行调查，对吧？
这将取决于个人肉眼通过望远镜观察，研究单个物体并在该单个天体上找到观测结果。在这里，可以大规模研究恒星。因此，爱德华·皮克林是勒维特研究期间哈佛大学天文台的台长，他意识到，如果没有建立一个经验知识基础，未来的发现将无法进行，而未来的发现可以从中产生。因此，他迅速采用了这项新技术，干版摄影。
有了这些玻璃底片，就涌入了大量数据。这是天文学领域首次出现大数据洪流。因此，随着大量数据的涌入，当然需要劳动力来处理这些数据。爱德华·皮克林虽然在哈佛大学，但没有巨额预算。学院没有资金支持。他不得不简单地依靠天文台的捐赠利息来运营天文台。因此，他不得不非常节俭地进行。他意识到，与男性相比，女性作为劳动力可以更廉价地雇用，她们可以分析这些玻璃底片，再次对底片上的数据进行分类，以便更方便地进行研究。我喜欢思考勒维特和进入科学的切入点之一是皮克林为她敞开了大门。这让我想起了“自己的房间”的想法。
因此，勒维特和她的女性同事们在这里拥有了自己的建筑。因此，在她那个时代，只有女性在砖砌建筑中工作，那里存放着玻璃底片收藏。现在，是的，她们正在编目这些数据，但考虑到可以访问这些数据，并且台长真正给予了她们工作中的自主权，这些女性不仅组织了数据，而且在与数据如此接近的情况下，她们自行进行了发现。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 那么安娜，最初，勒维特被要求做什么？她在天文台，在这个女性群体、这座建筑中的任务是什么？
安娜·冯·默滕斯： 因此，当时人们对恒星一无所知，台长爱德华·皮克林想要调查恒星，可以收集的最基本的恒星元素信息是恒星的亮度。因此，勒维特的任务是尝试评估每颗恒星的星等，即亮度。
这似乎很简单。但如果你想想她必须克服的困难，那是非常细致入微且复杂的。照片是通过在玻璃底片上涂上感光乳剂制成的。将底片放入望远镜中，并将星光收集到其表面。
然后将其冲洗出来，每颗恒星都会以微小的黑色乳剂斑点形式记录下来。如果你想象一下胡椒粉散落在玻璃底片表面，你可能会对她需要研究的微小细节有所了解。因此，她研究的大多数底片都是摄影负片，每颗恒星都以微小的乳剂斑点形式呈现。
因此，她开始通过测量、估计每个圆圈、每个微小斑点的直径来评估每颗恒星的星等。使这项任务变得复杂的是，摄影介质尚不成熟且不可靠。因此，例如，结果会从玻璃底片的中心偏移到边缘。
此外，星光的颜色也会影响其在玻璃上的结果。例如，红色的恒星几乎没有用这种新介质记录下来。最重要的是，勒维特必须收集由各种望远镜拍摄的照片信息，由不同的望远镜拍摄，由不同的曝光时间拍摄，因此将一台望远镜拍摄的 15 分钟曝光与另一台望远镜拍摄的 3 小时曝光进行比较，因此她真的必须首先了解这种新的星光到玻璃的转换。一旦她形成了这种理解，她就可以继续她的研究。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 在所有这些细致的工作中，勒维特发现了什么？她对宇宙了解了什么？
安娜·冯·默滕斯： 因此，在尝试评估恒星的各自亮度并调查恒星的工作中，勒维特注意到其中一些恒星的亮度发生了变化，即所谓的变星。
因此，光不是恒定的，而是随着时间的推移会变得更亮，然后变暗，然后再变亮。在勒维特开始这项研究时，甚至只知道几百颗变星。但勒维特将此作为她研究的特定途径，她开发的识别这些变星的最具创造性的技术之一是拍摄天空特定区域的玻璃底片负片。
请记住，每颗恒星都会以黑色乳剂斑点形式记录下来。然后，她会在不同的夜晚再次拍摄同一片天空区域的照片。她会将负片转换为正片。然后，她会将同一片天空区域在不同夜晚拍摄的正片和负片玻璃底片叠加起来。
如果它是传统的恒星，那么这些斑点就会填充正片上的孔洞并相互抵消。但是，变星可能会以微小的白色光环的形式宣布自身。如果这表明它可能是变星，她就会随着时间的推移，翻阅底片，并尝试追踪光随时间的变化。正如我所说，在勒维特研究开始时，只知道几百颗变星。在勒维特的一生中，她个人发现了 2400 颗变星，这超过了当时已知变星的一半。因此，她是变星研究领域的常驻专家。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 这真是太不可思议了。在您的书中，您列出了早期天体摄影的所有许多不一致之处、底片缺陷、不同的曝光时间、模糊的边缘、乳剂，正如您所说，反应速度不同。
她在进行分析时必须考虑到所有这些潜在的不准确之处，这让我想到了您书的标题“注意力即发现”。那么，您认为注意到模式的工作、发现模式的工作对她的工作如此重要的原因是什么？我的意思是，很明显她本来可以只是编目，但您认为注意到帮助她做出这些发现的原因是什么？
安娜·冯·默滕斯： 嗯，当某些东西被知道时，当一项科学发现被宣布时，它可能看起来几乎是不言而喻的。就像它的真理如此清晰一样，人们可以，嗯，看到并观察到那个真理。因此，深入研究勒维特的方法论，真正理解如何没有路标是很有帮助的。没有方向标记来导航数据海洋。因此，在其中，你必须真正相信这个过程——进行一次观察，看看你能从中提取什么，然后重复这个动作。你必须有这种流动的来回，你对调查持开放态度。
你没有关闭某些研究方向，但你对你所看到的东西保持接受态度，然后你允许看到的东西引导你。因此，勒维特在她的开创性发现中正是这样做的，即当她工作时，当她研究变星时，她决定将注意力转向小麦哲伦星云。
现在，这是一个天体，我们现在知道它是一个与我们银河系分离的卫星星系，但在当时，它只是被认为是一片模糊的天空区域。勒维特在将注意力转向小麦哲伦星云时，在她研究她在那里发现的变星时，她做出了一个非常重要的简化假设。她说，我将把它视为一个单独的天体，小麦哲伦星云，因此，我在那里发现的任何变星都将与我们地球的距离相等，对吧？因此，如果她在小麦哲伦星云中发现一颗明亮的恒星和一颗昏暗的恒星，它们彼此之间以及与我们的距离相等，因此，被距离减弱的程度也相等。这意味着她知道星云内部的关系是真实的。那颗明亮的恒星确实比它旁边的昏暗恒星更亮，因此，当它转换到玻璃上时，她会知道这种关系在那里成立。这意味着她可以转向她的玻璃底片，研究小麦哲伦星云中的变星，看看她注意到了什么。当她开始追踪这些恒星的变亮和变暗周期时，她注意到，较亮的恒星似乎需要更长的时间才能完成其脉动周期，因为它穿过从暗到亮再回到暗的曲线。
她花了几年时间来跟进这种思路，并确认，确实如此，恒星越亮，脉动所需的时间就越长。勒维特在 1912 年发表了一篇论文，绘制了这种关系图，并且该图的对数曲线的平滑度非常平滑且非常明显，因此，这确实是直接关系。
事实上，这是定律。它现在被称为勒维特定律，即周期-光度关系，它确定了变星越亮，脉动所需的时间就越长。天文学家立即认识到这一发现的重要性。因此，天文学家只需观察变星的脉动，就可以根据观察结果确定它应该有多亮。
如果它没有它应该那么亮，他们就可以计算出导致光线变暗的距离量。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 那么安娜，对于我们这些像我一样不太精通天文学领域的听众来说，请用一两句话为我们总结一下为什么勒维特定律改变了我们对宇宙的理解？
安娜·冯·默滕斯： 当然。勒维特提供了一种天文工具，使天文学家能够简单地观察变星的脉动周期。并由此确定它离我们有多远。因此，能够非常清楚地看到某些东西（仅仅是恒星不断变化的光线波动），并能够计算天文距离，开辟了一个全新的研究领域。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 休息后更多内容。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 因此，亨丽埃塔·斯旺·勒维特经过所有这些艰苦细致的工作，确定了一个系统，可以帮助我们测量到脉动恒星（也称为造父变星）的距离。那么，这项开创性发现是如何被使用的呢？
安娜·冯·默滕斯： 因此，一旦建立了这个工具，天文学家就可以简单地观察造父变星不断变化的亮度，并根据这些观察结果计算出它到我们的距离。这项工具最显着地应用于埃德温·哈勃研究螺旋星云。也许天文学史上最著名的天文玻璃底片照片是 1923 年拍摄的一张底片，哈勃在底片上拍摄了仙女座星云（当时被称为仙女座星云），他注意到了三个新的光点。他将它们识别为新星，即新恒星。
但第二天晚上他回去并注意到其中一颗新星，其中一颗新恒星，亮度发生了变化。他意识到，啊哈，那是一颗造父变星。那是勒维特的造父变星之一。因此，他划掉了 N，即新星的 Nova，并写下了 V A R 感叹号。
我想指出的是，感叹号在科学数据中并不经常出现，但这是有充分理由的。哈勃知道，仅凭那颗恒星，他就可以观察其亮度随时间的变化。一旦他确定了它的脉动周期，他就可以计算出它到我们的距离。
因此，仅凭一颗恒星，他就可以表明仙女座离我们如此遥远，它一定在银河系范围之外，并且本身就是一个星系。现在，想想看。想想仅凭一颗造父变星，他就可以做出这个判断。现在，如果我们回到勒维特一生中发现了 2400 颗变星的事实，然后在这一发现中做出了重要的单一发现，即造父变星，它越亮，脉动所需的时间就越长。没有勒维特的工作，哈勃的发现是不可能的。正是勒维特的工作开启了对我们三维宇宙的理解。
卡罗尔·萨顿·刘易斯：您刚刚提到了勒维特在她一生中通过令人难以置信的细致工作发现的 2400 颗变星。这让我回到了贯穿她的工作和您自己的艺术实践的注重细节的主题。我想暂时转向您的艺术。
您有一个名为“人工制品系列”的系列，灵感来自勒维特的作品。您能告诉我有关该系列以及您如何将其组合在一起的信息吗？
安娜·冯·默滕斯： 我想练习，就像勒维特研究这些玻璃底片的方式一样。因此，我转向并看着这些玻璃底片，尝试将我自己的注意力应用到它们上。一张特别的底片引起了我的兴趣，因为在底片的边缘，有非常明显的翘曲。
因此，当星光穿过望远镜镜头时，它会在底片的边缘发生翘曲。现在，这是勒维特非常清楚的现象，她在尝试从这些表面提取数据时需要克服它。但我非常喜欢这些人工制品，喜欢星光翘曲的方式，因为它几乎就像给这些恒星装上了翅膀，好像它们是飞蛾、蜻蜓和鸟类，几乎要起飞了。
这些物体的特殊性引起了我的注意，并让我想起了勒维特如何建立她的发现，她需要一颗恒星一颗恒星地建立它。因此，我决定通过放大底片的各个部分并在表面绘制这些特定的人工制品来欣赏这种特殊性。
令我惊讶的是，我的注意力如此容易地被它们的优雅、透明度、深度、怪异之处所吸引。这让我想起了勒维特，勒维特在自己的工作中显然是多么投入和投入。因此，我提到，吸引我关注勒维特故事的部分原因是，她做出了这项深刻的发现，启动了现代宇宙学，但由于她自己没有活到看到这项发现的影响，我想知道，嗯，她对自己的工作感到满意吗？
阅读她的科学论文、阅读她的信件以及亲自查看这些玻璃底片，我可以看到她对这项专注的工作是多么着迷、投入和喜悦。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 安娜，您对勒维特作品的热情和钦佩之情非常明显。但您刚才提到勒维特没有活到看到她的工作的影响。那么，您能告诉我她的职业生涯的结束吗？在她的开创性发现之后发生了什么？
安娜·冯·默滕斯： 因此，勒维特一生都在哈佛大学研究这些玻璃底片上的变星，并向世界宣布了她的发现，勒维特定律，天文学家们很快就理解了它的意义，并由此引发了发现。但是，可悲的是，勒维特于 1921 年去世，如果你想想哈勃拍摄的那张著名的玻璃底片照片，那是在 1923 年。因此，仅在勒维特去世两年后，哈勃就在仙女座星系中发现了一颗造父变星，并证明它确实是一个星系。从那时起，对吧，哈勃的工作继续进行，每次哈勃在螺旋星云中识别出一颗造父变星，他都可以计算出它到我们的距离并证明这一点。并在 1920 年代末达到顶峰，他的 1929 年论文表明，不仅我们周围有星系，而且他在星系光的红移中证明，星系离我们越远，它后退的速度就越快。因此，我们的宇宙正在膨胀。
因此，想想看，在短短十年内，我们对宇宙的认识就发生了深刻的转变，从，对吧？在夜空中，不确定任何深度感，到理解我们银河系和我们银河系以外的星系的形状和范围。因此，我想庆祝这位真正创立了现代宇宙学的女性，同时也庆祝她所经历的生活。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 早些时候，您提到勒维特是哈佛大学众多女性工作者之一，她们有自己的建筑来做这项工作。然而，即使她们在该领域有工作，天文工作在很大程度上仍然按性别划分。女性只能编目和分析数据，而男性则负责收集数据。您能否再谈谈当时女性对天文学的总体影响？
安娜·冯·默滕斯： 您说得对，女性不允许拍摄照片或在晚上通过望远镜的眼睛进行观测。她们白天工作，分析玻璃底片。有趣的是，人们认为直接通过望远镜进行的观测才是科学的所在，这是一种等级制度。科学实际上是在底片上。数据就在那里，发现也潜伏在那里。因此，女性勒维特和她的同事们，现在被称为“哈佛计算机”，获得了访问权，这是第一个访问数据的切入点。是的，当时女性只有一个职位描述，她们被称为计算机，只有一个工资等级，也没有任何晋升职业阶梯的机会，但考虑到可以进入这个世界，勒维特和她的同事们对这项工作是多么投入和奉献，这是显而易见的，你知道，勒维特在哈佛大学天文台工作了她整个成年生活，直到去世。
但在她身边，还有一些女性，你知道，我这里有一份名单，当然，安妮·吉姆·坎农以她专注于研究恒星光谱的工作而闻名，但她在那里工作了一辈子。梅布尔和伊迪丝·吉尔是姐妹，她们在那里工作了几十年。艾达·伍兹，另一位哈佛计算机，在那里工作了 37 年。
因此，这些女性致力于这项工作，并且围绕着这项工作，对工作和彼此之间都产生了明显的温暖。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 似乎有些女性在当时得到了认可，但您认为我们对历史的重述为何经常忽略这些哈佛计算机的工作？
安娜·冯·默滕斯： 这是我在本书的研究中浮现出来的有趣组成部分，我认为我们中的许多人都认为，是勒维特时代的性别歧视限制了她的认可。纵观那个时代，女性，哈佛计算机，正处于国际天文研究的中心，处于中心位置。因此，在档案馆中，经常有写给当时天文台台长的信，询问最新的进展是什么？你知道，你能告诉我更多关于这项发现的信息吗？我们这项研究进展到哪里了？因此，这些女性，特别是勒维特，凭借她的变星研究，在天文学界广为人知，她正在做什么，而且，你知道，他们的研究依赖于她的工作。
因此，我发现实际上是历史的重述，即这段历史，更成问题。女性经常被轻描淡写地描述为，哦，是的，这是一项非常繁琐细致的工作，并且得到了认可，但被视为敷衍了事，或者只是，你知道，为了进行真正的研究而需要完成的工作。我发现的是，是的，就像所有科学结果都需要重复一样。科学有一定的枯燥性，就像哈勃需要测量他的玻璃底片上的乳剂圆圈才能做出自己的发现一样。因此，过程是相同的，但不知何故，女性的工作被贬低为，在幕后，而实际上她们正处于研究的前沿，推动着天文学领域向前发展。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 这感觉是我们结束对话的好地方。但在我们结束之前，您对我们应该如何记住勒维特和天文史上这个激动人心的时代有什么最后的想法吗？
安娜·冯·默滕斯： 因此，当然，庆祝她的发现和她的遗产是本书的很大一部分，真正看到了科学，看到了她的发现对所有未来发现的影响。但回到测量恒星亮度的基本单位，一颗恒星一颗恒星地建立发现，专注于注意力，对我来说真的很有帮助，它提醒我们，我们可以将这项技能应用于我们正在进行的任何努力，无论是艺术实践还是科学实践。因此，我可以看到勒维特对这项“工作”的投入，看到这种奉献精神、这种承诺，甚至她写下了“快乐”和喜悦这两个词，认识到注意力如何建立并为我们周围的世界提供丰富性，以及可以看到的东西，这真是一份礼物，也是她的遗产的一部分。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 说得真好。安娜，非常感谢您写这本书，并感谢您今天加入我们。
安娜·冯·默滕斯： 哦，非常感谢您邀请我。是的，感谢您帮助讲述勒维特的故事。
卡罗尔·萨顿·刘易斯： 这里是“科学迷失女性”。我是您的主持人卡罗尔·萨顿·刘易斯。本集由索菲·麦克纳尔蒂制作。我们感谢安娜·冯·默滕斯抽出时间与我们交谈。汉斯代尔·许是我们的音响工程师，莱克西·阿蒂亚是我们的事实核查员，莉齐·尤南创作了我们所有的音乐，莉莉·惠尔设计了我们的艺术作品。
感谢我们在出版合作伙伴“大众科学”的杰夫·德尔维西奥。还要感谢执行制片人凯蒂·哈夫纳和艾米·沙夫、高级执行制片人黛博拉·昂格和节目经理欧文·伯特纳。“科学迷失女性”的部分资金由阿尔弗雷德·P·斯隆基金会和安妮·沃伊奇茨基基金会资助。我们由 PRX 发行。感谢您的收听，并请在 lostwomenofscience.org 订阅“科学迷失女性”，这样您就不会错过任何一集。
主持人
卡罗尔·萨顿·刘易斯
制片人
索菲·麦克纳尔蒂
嘉宾
安娜·冯·默滕斯
安娜是一位视觉艺术家和研究员，她的作品曾在波士顿、旧金山和奥斯陆等地广泛展出。她是阿尔弗雷德·P·斯隆基金会公众理解科学和技术图书资助金的获得者，以支持《注意力即发现》的出版。她目前在在新罕布什尔州的彼得堡生活和工作。
延伸阅读
发现源于专注：天文学家亨丽埃塔·勒维特的生平和遗产。安娜·冯·梅尔滕斯。麻省理工学院出版社，2024年
玻璃宇宙：哈佛天文台的女士们如何测量恒星。《黛瓦·索贝尔》。维京企鹅出版社，2016年