Джулия Кагильери (Julia Kagiliery), ученица старших классов, имеет впечатляющее резюме. Одна из самых молодых авторов, попавших в престижный Международный журнал угольной геологии (International Journal of Coal Geology), Джулия активно участвует в организации и проведении научных исследований. Мы встретились с Джулией, чтобы подробнее узнать о ее исследованиях и о том, что ее привело из Флориды к угольным шахтам Северной Дакоты.
Джулия рассказывает: «Около полутора лет назад я посетила открытый класс «научно-исследовательского семинара» в своей школе в Джексонвилле, штат Флорида. Студенты выбирают общую тему, проводят обзор литературы, а затем разрабатывают и проводят свой собственный эксперимент для представления на региональных научных выставках».
Джулия выбрала фиторемедиацию почв (использование растений для извлечения загрязняющих веществ), загрязненных нефтепродуктами, и незамедлительно приступила к проведению эксперимента. «Я поставила пластиковую теплицу у себя на заднем дворе и посадила там 50 прибрежных растений, типичных для пляжей Юго-Востока и служащих для отражения разлива нефти в результате взрыва нефтяной платформы Deepwater Horizon. Я поливала их водой, содержащей примеси, чтобы увидеть разницу с почвой растений. Я протестировала зрелые растения, чтобы отследить влияние на их рост. Как известно, быстрорастущие деревья поглощают свинец, поэтому я использовала эти растения для выведения токсинов из почвы».
Знакомство Джулии с коллегой-единомышленником
В процессе обзора литературы, Джулии удалось найти несколько авторов, писавших на эту тему. Она связалась с ними по электронной почте, но получила лишь пару коротких ответов. Затем Джулия ознакомилась с работой профессора Дэвида Вайндорфа [Dr. David Weindorf], исследовавшего степень загрязнения почвы после разлива нефти Deepwater Horizon. Дэвид Вайндорф — заместитель вице-президента Управления научных исследований и инноваций, преподаватель, а также заведующий кафедрой растениеводства и почвоведения Техасского технологического университета (англ. Texas Tech University). Пр-р Вайндорф руководит отраслевыми исследованиями с использованием рентгеновской флуоресцентной спектроскопии (XRF, РФА) и спектроскопии в ближней инфракрасной области (VIS-NIR) в целях количественной оценки и анализа почв. Пр-р Вайндорф захотел связаться с Джулией и ответить на ее вопросы относительно проекта.
Вот что он сказал по поводу сотрудничества с Джулией: «Мне, как почвоведу, приятно видеть, что наша профессия стала вовлекать больше женщин, талантливых женщин. В рамках проектов, мне повезло работать с несколькими выдающимися студентками. Они не только достигли цели предпринимаемого исследования, но сделали многое для привлечения женщин в точные науки. Как преподавателю, мне всегда приятно иметь дело со студентами, проявляющими живой интерес и искреннее любопытство к научным экспериментам. Они работают над проектом не ради оценки и поощрения; у этих студентов есть искреннее желание найти ответы на самые насущные вопросы жизни. Джулия Кагильери — как раз из тех, кто обладает интеллектуальным любопытством».
Благодаря сотрудничеству с профессором Вайндорфом, Джулия была приглашена в Техасский технологический институт для проведения исследования методом видимой инфракрасной спектроскопии. Научный эксперимент Джулии позволил ей попасть на научные выставки регионального и государственного уровня.
Приключение продолжается — и следующая остановка: угольные шахты Северной Дакоты.
Врожденное любопытство Джулии к науке сподвигло ее поговорить с профессором Вайндорфом о возможности совместной работы над проектом. Вместе, они обсудили методы количественной оценки и анализа с использованием портативных рентгенофлуоресцентных (РФ) анализаторов и технологии VIS-NIR. Ранее, данные технологии не использовались для анализа угля. Но это казалось естественным продолжением в рамках исследования почвы.
Пока профессор Вайндорф обсуждал проект со своими коллегами, Джулия начала изучать литературу для следующего эксперимента. Спустя шесть месяцев они встретились в шахте Северной Дакоты.
Джулия и пр-р Вайндорф провели отбор проб и предварительный полевой РФ-анализ на четырех угольных шахтах неподалеку от г. Бисмарк, шт. Северная Дакота.Фото любезно предоставлено David C. Weindorf.
Образцы были высушены, измельчены и обработаны в лаборатории пр-ра Эрика Бревика [Dr. Eric Brevik] в Государственном университете Дикинсона (шт. Северная Дакота). Затем, образцы были отправлены профессору Нику Джелински [Dr. Nic Jelinski] из Университета Миннесоты для лабораторного анализа. Фото любезно предоставлено David C. Weindorf.
Назад в лабораторию Техасского технологического университета, где начинается настоящая «грязная» работа
Джулия приехала в лабораторию пр-ра Вайндорфа (Техасского технологического университета) в г. Лаббок, чтобы лично протестировать все 249 образцов, собранных с помощью портативного РФ-анализатора Vanta™, оптического датчика NixPro и ИК-спектроскопии диффузного отражения (VisNIR DRS). За два дня, Джулия вместе с техником-лаборантом Синтией Джордан [Cynthia Jordan] протестировали 249 образцов.
 |  |
По вечерам Джулия занималась изучением литературы и анализом данных. Джулия работала бок о бок со статистиком и почвоведом профессором Сомсубхра Чакраборти [Somsubhra Chakraborty] над разработкой прогностических моделей. Сомсубхра Чакраборти — доцент Индийского технологического института (г. Харагпур, Индия) Фото любезно предоставлено David C. Weindorf.
Под руководством пр-ра Чакраборти, Джулия занималась описательной статистикой и моделированием данных. Научная работа, написанная в процессе исследования — результат совместной работы. «Это был необыкновенный опыт для меня, – говорит Джулия, – я никогда не смогла бы это сделать без поддержки пр-ра Вайндорфа. Он мне очень сильно помог».Фото любезно предоставлено David C. Weindorf.
Незабываемое празднование семнадцатилетия
В день своего 17-летия Джулия узнала от пр-ра Вайндорфа, что их научная работа будет опубликована в International Journal of Coal Geology (Международный журнал угольной геологии). Для Джулии тот факт, что статья была принята таким известным журналом «было неожиданным сюрпризом, который стал вишенкой на торте».
С момента публикации ее статьи в журнале «все стало происходить настолько быстро». Джулия стала одной из самых молодых ученых, опубликованных в журнале, и первой ученицей в школе, опубликовавшей статью. В начале 2020 г. Джулия летит в Остин, (штат Техас), чтобы выступить на симпозиуме Olympus по технологии РФА X-ray technology symposium. Джулия признается: «Это был невероятный опыт. Я снова готова в бой. Это захватывающий процесс, и я очень хочу сделать больше».
Откуда в Джулии такая страсть к науке?
Отвечая на этот вопрос, Джулия говорит, что уже в начале средней школы знала, что пойдет по этому пути. Она посетила конференция по STEM-образованию и мечтала стать инженером-механиком и заниматься проектированием, конструированием американских горок. Также в семье Джулии присутствует «научный ген», поскольку ее дедушка и бабушка изучали аналитическую инженерию; но ее самым большим источником вдохновения являются «такие великие люди, как пр-р Вайндорф».
Джулия выражает огромную благодарность профессору Вайндорфу, своим родителям и научному руководителю за поддержку: «Эти люди дали мне все инструменты для успешной реализации моего проекта. Никто не сомневался во мне, когда я захотела провести данный эксперимент».
Джулия дает совет девушкам, интересующимся STEM-образованием: «Ваше мнение и ваши идеи имеют значение. Выбирайте проекты, которые интересны вам. Вы заслуживаете того, чтобы вас выслушали. Ваши действия, ваш образ мыслей, ваши взгляды важны. Вы исследователь, и это должно быть на первом месте ». И всякий раз, когда вы сталкиваетесь с проблемой, следуйте совету Джулии: «Будьте изобретательны, адаптируйтесь, находите решение».
Все указывает на блестящее будущее Джулии и развитие STEM-образования
Фото любезно предоставлено Anna Kagiliery. | Вот что думает профессор Вайндорф о выполненной работе Джулии: «Я не могу переоценить масштабы и важность ее достижений. В 16 лет я косил газон и пытался подготовиться к следующему экзамену в старшей школе. А Джулия только что опубликовала свою первую статью во всемирно известном журнале. Думаю, что больше всего меня вдохновило в работе с ней — это ее ненасытная тяга к знаниям. Джулия провела удивительный эксперимент, а в процессе узнала много нового о методологии и логистике проведения экспериментальных исследований, совместной работе преподавателей и студентов, статистическом анализе, правилах построения/оформления научной работы, рецензировании до публикации и т.д. В январе, Джулия представит свое исследование на научном симпозиуме. У Джулии впереди блестящая карьера в научно-исследовательской деятельности, и я горжусь тем, что она моя коллега. Она представитель следующего великого поколения науки». |
Работа Джулии «Rapid quantification of lignite sulfur content: Combining optical and X-ray approaches» (Быстрая количественная оценка содержания серы в лигните: оптический и рентгенографический подходы) была опубликована в журнале International Journal of Coal Geology в ноябре 2019 г. Компания Olympus поздравляет Джулию с таким впечатляющим достижением, особенно для школьницы. Она мотивирует женщин осваивать STEM-науки.
См. также
Portable XRF and Coal for Mineral Exploration, Grade Control, Blending & Processing X-Ray
Рентгеновская флуоресценция (РФА) — Часто задаваемые вопросы
