Что Такое Исследование? - Разбераем Карьеру Исследователя с Анной Либман
- katerinabiryukova
- 3 days ago
- 5 min read
Вы когда-нибудь задумывались, как выглядит происходят профессиональные научные исследования?
Анна Либман, получившая докторскую степень по органической химии в Университете Бен-Гуриона в Негеве, в настоящее время работает постдоком в Университете Райса (Rice University). Благодаря многолетнему опыту и труду, Анна может похвастаться не только углублёнными знаниями в области органического синтеза и публикациями в престижных журналах, таких как «Журнал Американского химического общества» (Journal of the American Chemical Society), но и глубоким пониманием всех тонкостей этой профессии. Продолжайте читать, чтобы узнать, как выглядят настоящие исследования, и каков был личный путь Анны к успеху.
Мы разделили наш разговор с Анной на три темы: органическая химия, научная карьера и личные мысли и рефлексия. После этого мы завершим интервью кратким заключением и взглядом в будущее научных исследований.
Органическая Химия
Как вы заинтересовались органической химией и начали заниматься исследованиями?
Изначально меня очень интересовали пептиды, и я хотела заняться биохимией, которая связывает химию и биологию, изучая химические процессы в биологической среде. Однако я поняла, что химия мне ближе.
Во время обучения на бакалавриате химия меня не впечатляла, и я хотела бросить учебу. Но когда я занялась исследованиями, проводя реальные эксперименты и решая настоящие проблемы, я влюбилась в неё и продолжила обучение.
Можете ли вы описать, в общих чертах, что такое органическая химия?
Мы пытаемся активировать молекулы, которые обычно неактивны, — в этом цель органической химии. Мы стремимся провести реакцию с минимальным количеством стадий и с минимальным количеством катализатора.
В 1950-х и 60-х годах использовались токсичные реагенты, но сейчас цель — максимально безопасная и экологичная реакция. Промышленность заинтересована в продуктах, которые соответствуют принципам «зеленой химии».
Что сейчас активно исследуют в органической химии?
Актуальной темой является катализ металлами. Также фотокатализ, для которого достаточно использовать свет. Для этого можно просто использовать солнечный свет. Еще одним потенциальным достижением является использование искусственного интеллекта — это сделает химию более точной.
Встречаемся ли мы с органической химией в обычной жизни?
Конечно! Батарейки, чистящие средства — они всегда содержат какую-то реакцию. Лекарства, попадающие в организм, тоже являются результатом химии.
Научная карьера
Как бы вы описали профессию исследователя?
Научная работа — это конкурентная среда как внутри, так и за пределами вашего учреждения, и вас могут недооценивать.
В вашей группе, как и во многих других областях, у вас есть партнёр. Указание авторства в научных статьях — сложная задача, которая может привести к конфликтам. Если вы усердно работаете над чем-то, вы хотите, чтобы ваше имя стояло на первом месте, но ваш научный руководитель тоже захочет получить признание.
Чтобы выделиться среди других групп и получить публикации, вам нужно, чтобы вашу работу приняли, и у вас должны быть хорошие идеи.
Помимо конкуренции, существуют ли еще какие-либо трудности в научной работе?
Проблема возникает, если ваша первоначальная гипотеза не совпадает с результатом. В реальной жизни не всё всегда идеально. Вы не можете учесть все факторы, и Chat GPT не даст правильный результат, потому что вы не можете его предсказать. Поэтому вы прибегаете к «обратному научному объяснению» (retour science) — объясняете научную основу полученных результатов.
Кроме того, промышленность основана на индустриальных процессах; вы не всегда можете использовать то, что используете в научной лаборатории. Например, вы не можете использовать определенные растворители, которые не являются экологически чистыми. В промышленности необходимы научные принципы, которые соответствуют их требованиям, и возможность увеличить масштабы.
Не могли бы вы описать, в какой области органической химии вы проводите исследования?
В лаборатории, где я защищала докторскую диссертацию, мы стремились понять механизмы реакций – не только конечный результат, но и то, что происходит внутри каталитического процесса. Во время работы над диссертацией мы использовали металлокатализ для получения соединений и изучали механизм этих реакций.
Затем я изучала пептиды, содержащие более 3 аминокислот, и пыталась активировать их с помощью металлокатализа. Эти пептиды являются основой многих лекарственных препаратов. И снова мы хотели понять, как достичь конечного результата, каков механизм?
Как исследователи определяют, что именно следует изучать?
У каждого студента есть научный руководитель или главный исследователь, у которого есть лаборатория, специализирующаяся на определенной теме, более узкой, чем органическая химия, например, катализ металлами или пептиды. Научный руководитель или главный исследователь задает вам тему. Или, в аспирантуре и на постдокторских позициях, если у вас есть хорошая идея, вы можете ее использовать.
Как выглядит процесс исследования, пошагово?
Я отвечу на этот вопрос рассказав, что я делала в моей докторской диссертации.
Сначала мы пытаемся активировать молекулу за один шаг. Это то, чего раньше никто не делал. Вам нужно прочитать много литературы. Для реакции вам нужна энергия и катализатор. Вы должны думать, основываясь на том, что знаете и читаете, чтобы понять, какой катализатор использовать для реакции. Лично мы перепробовали 100 катализаторов, чтобы попытаться провести реакцию. И это даже не самое большое число, некоторые используют больше!
Затем вы получаете очень низкий выход реакции.
Вы начинаете исследовать различные температуры, растворители и добавки – компоненты, которые можно изменить, чтобы сделать процесс быстрее и эффективнее.
Вы пробуете другие соединения, чтобы убедиться, что реакция является универсальной. Вам нужно понимать область применения вашей реакции (разнообразие соединений, которые с ней работают), потому что если вы получите очень специфическую реакцию для очень специфического соединения, она будет бесполезна.
Затем вы суммируете все вместе. В моем случае мы также использовали физическую химию для количественной оценки наблюдений: время, скорость, как катализатор работает с соединением.
Вы пишете научную статью и приводите в ней свои результаты. Но вам также нужно найти подход привлекательный для широкой публики, чтобы ваша статья понравилась издателям.
Затем следует рецензирование и проверка другими ведущими исследователями, работавшими над публикацией.
Вы обращаетесь со своей статьей в самые высокорейтинговые журналы, потому что, конечно, хотите, чтобы ваша работа ценилась выше. Если вас не принимают, вы обращаетесь в журналы всё более низкого рейтинга.
Личные Мысли и Рефлексия
Что вам больше всего нравится в вашей работе, или можете ли вы вспомнить какие-то любимые моменты за время вашей исследовательской карьеры?
Мой любимый момент — это счастье, которое невозможно описать словами, когда что-то получается. Это очень приятно, потому что это то, о чём ты мечтал. И для меня это случалось много раз за время работы над проектом.
Что вы скажете о материаловедении?
Я мало что знаю о материаловедении, потому что у меня диплом по органической химии, а это достаточно отличающаяся область. Мы изучаем отдельные молекулы и их реакции, в то время как материаловеды рассматривают материалы как единое целое. Однако я считаю, что материаловедение сейчас очень важно, особенно в свете глобальной цели устойчивого развития и создания биосовместимых материалов.
Заключение
Органическая химия - это, безусловно, важнейшей, и кроме того захватывающая наука – и Анна Либман того же мнения. Её особенно увлекают механизмы катализа металлами, которые стали темой её докторской диссертации. Анна поделилась своими размышлениями о конкурентности исследовательской профессии, о неоднозначности результатов и о деталях исследовательского проекта, от поиска подходящих катализаторов до публикации. Под конец она отметила один важный момент: открытия – это суть исследований. В не зависимости от того, изучаете ли вы отдельные молекулы или тестируете материалы в целом – раскрытие научных тайн всегда захватывает дух!
Comments