Nuo Piešimo Iki Morfologijos: Sandy Kawano

{h1}

Vaikystės meilė piešimui privedė sandy kawano į biologijos sritį, tiriančią gyvūnų kūno formas

Šis „WordsSideKick.com“ straipsnis buvo pateiktas „WordsSideKick.com“ bendradarbiaujant su Nacionaliniu mokslo fondu.

Vaikystės meilė piešti ir įgimtas smalsumas Sandy Kawano atvedė į integratyviosios morfologijos sritį - biologijos šaką, nagrinėjančią organizmų formos ir struktūros bei jų specifinių ypatybių sritį. Ji tiria gyvūnų kūno formų įvairovę. Kaip Nacionalinio matematinės ir biologinės sintezės instituto (NIMBioS) podoktorantas, Kawano tiria įvairius metodus, naudojamus analizuoti, kaip natūrali atranka daro įtaką morfologijai. „NIMBioS“ ji siekia sukurti atviro kodo, vartotojui patogią kompiuterinę programą, kuri pateiktų sistemingą metodą, kaip įvertinti, kaip morfologijos pasirinkimas gali prisidėti prie evoliucijos ir sukurti biologinę įvairovę.

Vardas: Sandy Kawano
Amžius: 29
Institucija: Nacionalinis matematinės ir biologinės sintezės institutas
Gimtasis miestas: San Chosė mieste, Kalifornijoje
Studijų sritis: Integruota morfologija

Nacionalinis mokslo fondas: Koks yra jūsų laukas ir kodėl jis jus įkvepia?

Sany Kawano: Aš esu integratyvus morfologas, todėl naudojuosi įvairiais būdais, kad suprantu, kaip ir kodėl laikui bėgant gyvūnams atsirado tiek įvairių kūno formų. Menas vaidino svarbų vaidmenį mano meilėje morfologijai. Kai buvau jaunas, piešiau gana reguliariai ir buvau suintriguota, kokie įvairūs gyvūnai. Piešdama savo žuvis naminiams gyvūnėliams, susimąsčiau, kodėl turėjau nupiešti savo auksinę žuvelę trumpu kūnu ir ventiliatoriaus formos uodega, tačiau mano dumblių čiulptuko žuvis buvo ilga ir liekna. Kodėl jie turėtų atrodyti taip skirtingai, kai abu gyvena vandenyje? Kodėl organizmai nesilaiko vienos pagrindinės kūno formos?

Tačiau aš nenusprendžiau studijuoti morfologijos, kol nedirbau profesoriaus Peterio Wainwrighto laboratorijoje Kalifornijos Daviso universitete. Jis ir jo laboratorija išmokė mane apie funkcinės morfologijos sritį, kuri tiksliai atsakė į tuos klausimus, kurie mane kamuoja visą gyvenimą. Integruota morfologija mane įkvepia, nes ji pateikia išsamų požiūrį į atsakymą, kodėl pasaulis yra toks įvairus, kas sukuria šią įvairovę ir kaip įkvėpimas, kurį gauname iš gamtos, gali būti panaudotas siekiant naudos mūsų pačių gyvenimui.

NSF: Aprašykite savo dabartinius tyrimus.

S.K.: Atlikdamas podoktorantūros tyrimus NIMBioS, vertinu analizes, naudojamas kiekybiškai įvertinti, kaip natūrali atranka veikia organizmų morfologiją. Russellas Lande ir Stevanas Arnoldas 1983 m. Parašė pagrindinį darbą, kuriame buvo pateiktas kiekybinis metodas įvertinti, kokia stipri atranka veikė morfologinį bruožą ir kokiu būdu, ir tai atliko svarbų vaidmenį suprantant, kaip natūrali atranka gali prisidėti prie evoliucijos ir biologinės įvairovės karta. Lande'io ir Arnoldo darbai šioje srityje paskatino tūkstančius tyrimų, įskaitant naujus atrankos kiekybinio įvertinimo metodus, tačiau vis dar susiduriame su daugybe iššūkių, kad suprastume, kaip atranka veikia, ypač didesnių duomenų rinkiniuose. Nemažai šių iššūkių kyla dėl analitinių apribojimų ar nesutarimų, kaip geriausiai spręsti šiuos iššūkius. Dabartiniam savo darbui kuriu dabartinės atrankos morfologijos įvertinimo būklės sintezę, pabrėždamas įvairių metodų, naudojamų atrankai įvertinti, stipriąsias ir silpnąsias puses. Galiausiai mano planas yra sukurti atvirojo kodo, patogią vartotojui kompiuterinę programą, kuri suteiktų sistemingesnį metodą vertinant, kaip morfologijos pasirinkimas gali būti pagrindinis evoliucijos variklis.

NSF: Kas tau labiausiai patinka tavo darbe?

S.K.: Kiek dinamiškas mano darbas! Žmonės, išgirdę, kad esu morfologas, dažnai galvoja: „Taigi jūs dirbate su kaulais ir negyvais daiktais?“ Nors didelę mano darbo dalį sudarė tiesioginiai anatominių struktūrų (pvz., Kaulų, raumenų) matavimai, šie duomenys yra tik vienas gabalas, norint išspręsti galvosūkį. Taip pat įgyvendinu statistiką, matematinį modeliavimą, spartųjį vaizdo įrašymą, kompiuterinį programavimą, inžineriją ir neseniai pradėjau kurti iškastinių kaulų 3D modelius. Tyrimai mane nuvedė į Britų Kolumbiją, Havajų salą, Ispaniją, Urugvajų ir per kontinentinį JAV. Vieną dieną mano gyvenime apėmė nardymas žuvimis, valčių vairavimas žuvims gaudyti šalia kranto esančių salų, gamtos istorijos muziejų lankymas visoje JAV, 3D formato fosilijų modelių sudarymas lazeriniu skaitytuvu ir po to jų kopijavimas trimis 3 D spausdintuvas, generuojantis kompiuterio kodą, kuriame veikia keli tūkstančiai eilučių, dalijamasi savo mokslinio darbo vaisiais su kitais per paskaitas auditorijoje ir konferencijų pristatymus ir netgi tarnauja kaip pramogų pramonės mokslinis konsultantas. Aš taip pat sutikau profesorių Neilą Shubiną, kuris parašė knygą Jūsų vidinė žuvis, kuris įkvėpė mano daktaro darbą. Su savo karjera aš gyvenu pačias silpniausias svajones.

NSF: Ką jūsų Tweet pasakytų apie jūsų darbą? Ką pasakytų jūsų lifto kalba?

S.K.: Morfologija yra įdomus (ctional)! Tiesą sakant, tai jau yra mano „Twitter“ profilyje. Morfologija yra funkcionali, nes ji ne tik gali mums pasakyti apie tai, kokia struktūra gali būti pritaikyta ir pritaikyta įvairiems mūsų gyvenimo aspektams, bet ir gali būti smagi karjera!

Morfologija nėra „negyvas“ dalykas, nes daugelis klaidingai manė. Jis yra toks pat gyvas ir įvairus, kaip ir bauginantys padarai, kurių „gražios formos“ pritraukė mūsų smalsumą, įkvėpė mūsų gyvenimus ir paliko mums kvėpavimą tiek, kiek galime prisiminti. Morfologija gali būti paaiškinanti priemonė, padedanti mums daryti išvadą apie išnykusių gyvūnų, kurių įkalčiai slepiasi fosilijose, biologiją. Tačiau ji taip pat turi daug kitų svarbių programų. Ryšys tarp morfologijos ir funkcijos buvo toks paplitęs ir įtakingas mūsų gyvenime, kad paskatino biologinius išradimus, tokius kaip poodinės adatos, primenančios nepastebimą uodo maitinimo vamzdelį, „Mercedes-Benz“ bokso įkvėptas automobilis, suteikiantis erdvi, tačiau patobulinta transporto priemonė, ir lėktuvo sparnai, kurie didžiąją dalį savo energiją taupančios konstrukcijos įgauna iš aerodinaminių paukščių sparnų. Mano tyrimas sutelktas į išardymą kaip atsiranda skirtingos morfologijos ir kodėl, siekiant suprasti veiksnius, lemiančius tvarinių, tiek gyvų, tiek išnykusių, įvairovę. Aš ištyriau, kaip morfologinės transformacijos iš žuvų su pelekais į galūninius tetrapodus (keturkojus gyvūnus) įtakojo evoliucinę žemės invaziją į stuburinius gyvūnus, kaip žuvys naudoja įvairius kūno planus lipdami kriokliais ir dabar bandau patobulinti techniką, naudojamą išmatuokite, kaip sukuriama morfologinė įvairovė.

NSF: Kokiais profesiniais pasiekimais jūs labiausiai didžiuojatės? / Kas išsiskiria jūsų karūnavimo laimėjimu?

S.K.: Esu dėkingas, kad turiu ne vieną! Pirma, kai viena mano stuburinių biologijos laboratorijos bakalaurų pasirašė tapti bakalauro mokymo asistente praėjus metams po mano laboratorijos priėmimo, ji pasakė, kad priežastis buvo būtent todėl, kad aš ją įkvėpiau tęsti tyrimus ir mokyti kitus apie tai, kodėl mes turėtų mylėti stuburinių biologiją. Nesvarbu, ar ji tai žinojo, ar ne, tai buvo pats puikiausias mano, kaip instruktoriaus, momentas. Taip, apdovanojimų gavimas, leidinių publikavimas, pristatymų pristatymas ir pan. - visa tai teikianti malonią patirtį, tačiau naujos mokslininkų kartos motyvavimas yra visiškai naujas pasitenkinimo lygis. Antra, įstojimas į nuostabią NIMBioS komandą, kaip podoktorantūros tyrinėtoją, buvo didelis mano karjeros triumfas. Man didelė garbė dirbti tarp nepaprastiausių matematikų ir mokslininkų bei pasiekti svarbų etapą įgyjant matematikos ir skaičiavimo įgūdžius, kad būtų galima pradėti mano karjerą ir formuoti tyrimų programą.

NSF: Kita vertus, kas labiausiai atgraso tavo profesinę akimirką ir kaip tu atsigavai? Ką tu išmokai?

S.K.: Profesinę akimirką labiausiai atgrasiau, kai baigiau vidurinę mokyklą. Turėjau širdį, kad gavau B.S. Kalifornijos universiteto Daviso (UCD) evoliucijoje, ekologijoje ir biologinėje įvairovėje (EEB), nes joje yra viena geriausių EEB programų tautoje. Tačiau aš neturėjau geriausių pažymių ar paraiškos, todėl buvau atmestas. Buvau nusiaubta. Užuot tai traktavęs kaip nesėkmę, tai priėmiau kaip pažadinimo kvietimą, kad galėčiau įveikti savo silpnybes ir įrodyti, kad man gali pasisekti kaip biologui. Aš įstojau į bendruomenės kolegiją, norėdamas baigti bendrąjį išsilavinimą, efektyviau studijavau, aktyviai dalyvavau studijų grupėse ir darbo valandose, sutrumpinau darbo laiką ne visą darbo dieną, pasinėriau į literatūrą ir dalyvavau garbės draugijoje. Po dvejų metų galutinai perėjau į UCD. Mes visi gyvenime susiduriame su atgrasančiomis akimirkomis, tačiau mus apibrėžia ne tai, su kokiais iššūkiais susiduriame, bet kaip mes juos įveikiame. Sužinojau, kad net didelis „nesėkmė“ gali tapti triumfu, kai pakankamas kruopštumas ir atkaklumas, todėl kiekvienas atmetimas yra galimybė tapti geresniu ir stipresniu mokslininku.

NSF: Koks yra geriausias profesinis patarimas, kurį jūs kada nors gavote?

S.K.: Dr Roi Holzmanas, kuris buvo doktorantas profesoriaus Wainwrighto laboratorijoje, kol buvau bakalauras, man pasiūlė daugybę išminties perlų ir suteikė man geriausius patarimus, kuriuos iki šiol gavau: „Mąstyk didelius“. Jis paragino sutelkti dėmesį į didelį mokslinį klausimą, į kurį atsakysiu atlikdamas savo eksperimentus, kaip mano rezultatai prisidės prie mokslo pažangos ir kokį didelį poveikį tai turės visuomenei. Jo patarimai padeda man atsiminti bendrą vaizdą ir paruošia mane kalbant su kitais apie tai, kodėl mano tyrimai yra svarbūs. Dėl Roi aš sužavėjau amfibijų žuvis, kad ištyrčiau, kaip evoliucija nuo žuvų iki keturkojų stuburinių gyvūnų leido mūsų tolimiems protėviams persikelti į sausumą. „Mąstymas didelis“ mane taip pat skatina nuolat ieškoti būdų, kaip pakelti tyrimų projektą į naujas aukštumas, pavyzdžiui, taikant naujas metodikas, nagrinėjant seną klausimą iš naujos perspektyvos, integruojant kelias disciplinas, kad būtų galima atlikti išsamesnę analizę, ir iš naujo vertinant mokslo paradigmas. Roi patarimai mane motyvuoja gilintis, siekti aukštesnių tikslų ir žengti toliau, atsižvelgiant į kiekvieną profesionalų siekį.

NSF: Kuo labiausiai stebina tavo darbas?

S.K.: Daugelis žmonių yra sunerimę dėl to, kokie gali būti skaičiavimo ir matematiniai morfologiniai tyrimai. Nors nemažą savo darbo dalį praleidau lauke arba tiesiogiai bendravau su gyvūnais ar kaulais, didžiąją dalį savo darbo atlieku kompiuteriuose. Aš turiu daugiau kompiuterių ir standžiųjų diskų nei piniginės. Nejuokauju. Matematika yra morfologijos pagrindas ir siela. Ką bendro turi „nautilus“ apvalkalas, saulėgrąžos ir DNR? Jų morfologiją galima paaiškinti matematika, konkrečiai Fibonačio seka. Kai matuojate kaulo ilgį, tai yra Euklido atstumas. Norite sužinoti, kaip greitai tas kaulas juda, kol gyvūnas bėga? Kalkulis yra jūsų atsakymas! Kai kurie mano draugai yra šokiruoti, kai mato, kad mano analizės yra scenarijai su tūkstančiais eilučių kompiuterio kodo arba kad aš retai naudojuosi paprastais statistiniais metodais, nes bandau atsiskaityti už įvairius duomenų aspektus, kad gaučiau išsamesnę analizę. apie atsirandančius modelius. Vis dėlto tai visi geri aspektai, o kodavimas iš tikrųjų yra labai įdomus!

NSF: Kokie įdomūs pokyčiai laukia jūsų srities ateityje?

S.K.: Tikriausiai vienas įdomiausių pasiekimų morfologijos (ir anatomijos) srityje yra patobulintų skaičiavimo galimybių sprogimas, leidžiantis ištirti morfologijos ir funkcijos ryšį naujais lygmenimis. Biomedicininė įranga, tokia kaip didelės galios rentgeno aparatai, leidžia mums ištirti iškastinius gyvūnų kaulus, kurie vis dar yra įterpti į uolą, arba, pavyzdžiui, sudėtingą minkštųjų audinių, apimančių kaulą, tinklą. Animatoriai ir biomechanikai naudoja iškastinių kaulų 3D modelius ir tada taiko išsamią informaciją apie gyvų gyvūnų morfologiją, kad atgaivintų fosilijas, pavyzdžiui, dinozaurus. Taikant vis sudėtingesnes technologijas, turinčias daugiau žinių apie anatomiją ir morfologiją, bus dar patobulinti mūsų modeliai, kaip skirtingos gyvūno dalys prisideda prie jo bendrosios biologijos ir kodėl tie morfologiniai bruožai išliko ar įvairėjo bėgant laikui.

NSF: Kas yra tavo herojus Nr. 1 ir kodėl?

S.K.: Nors turiu įvairių gyvenimo aspektų herojų, vienas didžiausių herojų yra mano patarėjas bakalauras, profesorius Peteris Wainwrightas. Petras supažindino mane su žuvų funkcine morfologija ir maitinimo biomechanika, ir aš nuo to laiko buvau užsikabinęs. Be to, kad daug prisidėjome prie mūsų supratimo apie morfologijos ir funkcijos ryšį, tokių kaip „vienas su kitu“ žemėlapių sudarymas ir žuvų šėrimo biomechanikos srities žymėjimas, aš nežinau nė vieno kito, norinčio eiti taip toli. be pareigos padėti studentams pasiekti savo karjeros tikslus. Jis kreipėsi į mane, kai buvau bakalauras, ir paėmė mane už jo sparno, kad galėčiau vadovauti savo pirmajam nepriklausomam tyrimų projektui. Aš visada būsiu jam dėkingas, kad suteikė man galimybę atlikti tyrimus ir padėjo man išnaudoti savo galimybes. Bėgant metams jis man davė vertingų patarimų ir malonių padrąsinimo žodžių, pademonstravo, kaip puoselėti bendruomenę laboratorijoje, ir aktyviai padėjo mano profesiniam tobulėjimui. Jo didžiulis entuziazmas, atsidavimas ir pagyrimas mokslui ir mokymui įkvepia ir būtent tai mane paskatino tęsti integracinio morfologo karjerą.

NSF: Ką jūs darote, kai nesate laboratorijoje ar lauke?

S.K.: Kai gaunu nepanaudotą progą, aš mėgstu būti lauke ir ypač mėgau žvejoti, vaikščioti pėsčiomis ir važiuoti trasa. Neseniai ėmiausi fotografavimo ir nardymo. Gamta man yra nuolatinis įkvėpimo šaltinis. Aš naudoju modelius, kuriuos matau gamtoje, kad sužadinčiau smalsumą suprantant, kodėl tiek daug skirtingų organizmų, kodėl jie gyvena ten, kur gyvena, kodėl juda ir valgo taip, kaip elgiasi.. Net praleidęs visą dieną skaitydamas mokslinius straipsnius, aš vis dar mėgau skaityti už darbo ribų. Aš esu didelis biomechaniko Steve'o Vogelio knygų gerbėjas, taip pat mėgau skaityti apie išsaugojimo biologiją ir mokslo filosofiją. Viena iš mano mėgstamiausių knygų yra Smėlio apygardos almanachas autorius Aldo Leopold; Aš myliu jo sugebėjimą rašyti taip iškalbingai ir įsitikinęs, kaip palaikyti biologinę įvairovę, skatindamas mokslinę etiką, ir remiuosi jo knyga bet kada, kai man reikia paėmimo. Aš taip pat mėgstu žiūrėti blogus monstrų filmus, ypač jei pavadinime yra „mecha“, „super“, „mega“ ar „versus“. Ką aš galiu pasakyti, aš laiminga būdama vėpla!

Redaktoriaus pastaba: Mokslininkai, pavaizduoti WordsSideKick.com straipsniuose, parėmė Nacionalinis mokslo fondas, federalinė agentūra, kuriai pavesta finansuoti pagrindinius mokslinius tyrimus ir švietimą visose mokslo ir inžinerijos srityse. Šioje nuomonėje pateiktos nuomonės, išvados ir išvados ar rekomendacijos yra tos pačios autorės nuomonės, jos nebūtinai atspindi Nacionalinio mokslo fondo požiūrį. Žr „WordsSideKick.com“ archyvas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Moterų Smegenys Reaguoja Į Vyriškus Vyrus
Moterų Smegenys Reaguoja Į Vyriškus Vyrus

Bijojo Mirties: Ar Tikrai Gali Mirti Iš Baimės?
Bijojo Mirties: Ar Tikrai Gali Mirti Iš Baimės?

Mokslas Naujienos


Žmonių Siuntimas Į Marsą: 8 Žingsniai Į Raudonosios Planetos Kolonizaciją
Žmonių Siuntimas Į Marsą: 8 Žingsniai Į Raudonosios Planetos Kolonizaciją

Nuotraukos: „Super Blood Wolf Moon Moon Eclipse“ Stulbina Žiūrovus
Nuotraukos: „Super Blood Wolf Moon Moon Eclipse“ Stulbina Žiūrovus

Crikey! Šaldytuvo Dydžio Dinozaurų Pėdsakai Aptikti Australijoje
Crikey! Šaldytuvo Dydžio Dinozaurų Pėdsakai Aptikti Australijoje

Kokios Technologijos Palengvino Paiešką Ir Gelbėjimą?
Kokios Technologijos Palengvino Paiešką Ir Gelbėjimą?

Filmavimas Tamsoje: Kolegijos Studentai Nežino, Koks Stiprus Jų Gėrimas
Filmavimas Tamsoje: Kolegijos Studentai Nežino, Koks Stiprus Jų Gėrimas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com