Julia Kagiliery的履历不凡:还在上高中时就发表了科技论文。她是负有盛名的《国际煤炭地质学杂志》的最年轻作家之一,她正在从事一项真正、新奇的科学研究。我们与Julia促膝长谈,她为我们讲述了她的研究,以及她是如何从佛罗里达州的故乡踏上了前往北达科他州煤矿的征程。
她娓娓道来:“在大约一年半之前,我在学校里参加了一个名为“科学研究讨论会”的开放学习课程,我的学校在佛罗里达州杰克逊维尔市。学生们自己选择一个普通研究课题,查找文献资料,然后设计和构建自己的实验,最后在当地的科学博览会上展示自己的研究成果。
Julia选择的课题是对受机油污染的土壤进行植物修复研究(利用植物消除污染物)。她首先在自己家的院子里完成了一项实验。“我在后院搭了一个塑料温室,在里面种满了50株东南部地区海滩上常见的沿海植物,以模拟深水地平线(Deepwater Horizon)钻井平台的漏油事件。我用含油的水灌溉这些植物,以了解种有植物的土壤是否会发生什么变化。我对成熟的植物进行测量,看看它们是否还在继续生长。快速生长的植物可以吸收铅,我要根据这个逻辑,利用这些植物清除土壤中的毒素。
Julia找到了一个志同道合的合作者
在查找文献资料的过程中,她发现了几个写过相同主题的论文作者。她通过电子邮件与他们联系,但是仅仅收到了几个出于礼貌的回复。之后,她读到了David Weindorf博士关于在深水地平线漏油事件后检测土壤受原油污染情况的研究。Weindorf博士是德克萨斯理工大学的研究与创新办公室的副主任,也是植物和土壤科学系的教授及领取BL Allen基金的土壤学教授。Weindorf博士主导了利用X射线荧光(XRF)光谱和可见近红外(VIS-NIR)技术的行业研究,对土壤进行量化研究和分析。Weindorf博士很快联系了Julia,回答了她关于项目设计的问题。
Weindorf博士这样评说他与Julia的合作:“作为土壤科学家,多年来看到越来越多有才华的女性加入到我们的研究行列,我真是觉得太好了。我很幸运,曾经在我的研究项目中带过一些优秀的女学生。她们在科研上的成果非凡,而且已经成为倡导更多女性加入到科学、技术、工程、数学(STEM)领域的带头人。作为教授,我们一直在寻找那些真正对科学充满了好奇心,而且有强烈的愿望探究自己想法的学生。他们的探究不是因为要在班里得到好成绩,也不是因为被要求这样做;相反,这些学生真心希望为生活中困扰人们的紧迫问题寻找答案。Kagiliery小姐正是对知识充满好奇心、可以从事科研工作的好材料。
联系了Weindorf博士后,Julia受邀访问得克萨斯理工学院,并参与了采用可见红外光谱技术的研究项目。虽然参与Weindorf博士研究项目的时间较晚,但是其在后院进行的科学实验,使她参加了当地和州级的科学博览会。
继续征程:下一站,北达科他州的煤矿
天生对科学充满了好奇心的Julia一直与Weindorf博士讨论如何在这个项目上继续合作。他们针对其他可以使用手持式X射线荧光(XRF)和可见近红外(VIS-NIR)技术进行定量和分析的应用交换了想法。以前还从没尝试过对煤进行研究。而且,从土壤到煤似乎是一种自然而然的过渡。
为了这项对煤的研究,Weindorf博士联系了他的熟人,而朱莉娅着手查阅文献资料。6个月之后,他们站在了北达科他州的煤矿上。
![科学家门正在煤矿上收集用于X射线光谱检测的样品](https://industrial.evidentscientific.com.cn/data/Image/Blog/ANI/whirlwindjourney/img1-rs.jpg?rev=D999)
Julia和Weindorf博士在北达科他州俾斯麦附近的4个不同的褐煤矿上完成了采样,并在现场使用便携式XRF分析仪对样本进行了初步检测。照片由David C. Weindorf博士提供。
![科学家正使用XRF枪式分析仪检测煤矿矿床](https://industrial.evidentscientific.com.cn/modules/imageresizer/c15/70f/ad15327fa3/576x640p288x320.jpg)
Julia在北达科他州狄克森州立大学的Eric Brevik博士实验室里对采集的样品进行干燥、研磨和加工处理。他们把样品送到明尼苏达大学的实验室,由Nic Jelinski博士进行干式燃烧分析。照片由David C. Weindorf博士提供。
回到德克萨斯理工学院的实验室,开始真正“脏污的”工作
Julia随后飞往得克萨斯州的拉伯克市,进入德克萨斯理工学院的Weindorf博士实验室工作。她亲自使用手持式XRF光谱仪(Vanta XRF分析仪)、NixPro光学传感器和可见近红外漫反射光谱仪(VisNIR DRS)对采集到的所有249个样品进行扫查。她与实验室的技术员Cynthia Jordan在两天内以流水线形式检测了249个样品。
![]() | ![]() |
在晚上,她查阅文献资料,并对数据进行调整。然后,她与统计学家和土壤科学家Somsubhra Chakraborty博士并肩工作,对数据进行分析,并开发预测模型。Chakraborty博士是印度卡哈拉格普尔理工学院的助理教授。照片由David C. Weindorf博士提供。
![对使用便携式XRF光谱仪、光学传感器和可见近红外漫反射光谱仪(VisNIR)扫查煤样品而获得的统计数据进行分析。](https://industrial.evidentscientific.com.cn/data/Image/Blog/ANI/whirlwindjourney/IMG_20190803_153822-r.jpg?rev=3378)
在Weindorf博士实验室,Julia与Chakraborty博士合作,完成了描述性统计和数据建模的工作。在整个研究过程中撰写的论文是多人协同合作、共同努力的成果。Julia说:“对于我来说,这是一次非同寻常的学习经历,如果没有Weindorf博士,我就不会有这个机会。他对我的帮助太大了。”照片由David C. Weindorf博士提供。
难忘的十七岁生日庆典
在Julia的17岁生日那天,她接到了Weindorf博士的电话,得知他们的论文被《国际煤炭地质学杂志》接收。她说,得知论文被这样一家筛选严格的杂志社接收,“是一个甜蜜的惊喜,对于我的生日庆典来说,真是锦上添花。”
自从她的论文被杂志社接收,她的科研之旅就是顺风顺水,一路开挂。Julia是在该杂志上发表论文的最年轻的科学家之一,也是她所在学校中第一个发表论文的学生。2020年初,她要飞往得克萨斯州的奥斯汀,参加奥林巴斯的X射线技术研讨会。她说:“这是一次难以置信的经历。我准备再次投入到其中。这是一个令人兴奋的过程,我渴望进行更多的工作。”
Julia热爱科学的起源
当被问及对科学的兴趣时,Julia说从5、6年级她就知道以后要从事科研事业。她参加了一次旨在鼓励女生从事科学、技术、工程和数学的STEM大会,并梦想成为一名机械工程师,设计过山车。她的家族有着从事科研的基因,她的爷爷学习过分析工程,不过,她受到的最大的启发来自“像Weindorf博士那样伟大的人”。
Julia说,她非常感激从Weindorf博士、她的父母,以及她的学校顾问那里获得的支持,“在我的成功道路上,他们给予了我所需要的帮助。在我想要进行这项研究时,没有人质疑我的想法。”
对于那些有兴趣从事科学、技术、工程和数学(STEM)的女孩,她给出了一些很好的建议,“你的观点和想法很重要。你要从事科学的愿望是合理的。你可以向别人诉说你的想法。过程和想法都很重要。你是一个科学家,你要首先确定这一点。”每当你面对挑战时,Julia建议说,“你要创新,适应,不屈不挠,解决难题。
在科学、技术、工程和数学领域有着辉煌的未来
照片由Anna Kagiliery提供。 | 当被问到对Julia的成就有何看法时,Weindorf博士说:“对于她的巨大成就,我怎么说都不过分。我16岁的时候,还在剪草坪,在中学的学习是为了通过考试。而她小小年纪就已经在一本国际知名期刊中发表了第一篇论文。我想,促使我决定与她合作的最大原因是她对知识的渴望。她完成了一项非凡、新颖的实验,在研究过程中,她学会了扎实的实验设计,大型实验的后勤工作,与其他教师进行科研合作,统计分析,手稿构建/布局,以及论文出版前的同行审查等。接下来,她将在一月份的一个科学研究讨论会上介绍她的研究成果。毋庸赘言,她未来的研究生涯将是一片辉煌,我为能有她这样一位科研同事而感到自豪。她代表着将在未来引领我国科技向前发展的新一代科研人才。” |
Julia的论文“快速定量褐煤中的硫含量:综合使用光学和X射线方法”发表在2019年11月的《国际煤炭地质学杂志》中。奥林巴斯祝贺Julia取得了如此骄人的成绩,尤其是Julia还只是一个高中生。不仅如此,在引领女性从事科学、技术、工程和数学行业的运动中,她还是当之无愧的表率。