Bu WordsSideKick.com makalesi, Ulusal Bilim Vakfı ile ortaklaşa WordsSideKick.com'a sağlandı.
Çocukluktaki bir aşk aşkı ve doğuştan gelen bir merak, Sandy Kawano'yu bütünleştirici morfoloji alanına getirdi; biyoloji, organizmaların yapısı ve yapısı ve bunların özelliklerinin incelenmesiyle uğraştı. Hayvan vücut şekillerindeki çeşitliliği inceler. Ulusal Matematiksel ve Biyolojik Sentez Enstitüsü'nün (NIMBioS) doktora sonrası üyesi olan Kawano, doğal seçilimin morfolojiyi nasıl etkilediğini analiz etmek için kullanılan farklı yöntemleri araştırıyor. NIMBIOS'da, morfolojinin seçilmesinin evrime nasıl katkıda bulunabileceğini ve biyoçeşitliliği nasıl oluşturabileceğini ölçmek için sistematik bir yaklaşım sağlayacak açık kaynaklı, kullanıcı dostu bir bilgisayar programı geliştirmeyi hedefliyor.
Adı: Sandy Kawano
Yaş: 29
Kurum: Ulusal Matematiksel ve Biyolojik Sentez Enstitüsü
Memleket: San Jose, Kaliforniya
Çalışma alanı: Bütünleştirici morfoloji
Ulusal Bilim Vakfı: Alanınız nedir ve neden size ilham veriyor?
Sany Kawano: Ben bütüncül bir morfolojistim, bu yüzden zamanla çok çeşitli vücut şekillerinin neden ve nasıl ortaya çıktığını anlamak için çeşitli teknikler kullanıyorum. Sanat, morfoloji sevgimde önemli bir rol oynadı. Ben gençken, oldukça düzenli bir şekilde çizerdim ve farklı hayvanların ne olduğunu merak ettim. Pet balıklarımı çizeceğim için, neden kısa bir vücudu ve yelpaze şeklinde kuyruğu ile akvaryumumu çizmem gerektiğini merak ettim, ama alglerimdeki balıklarım uzun ve ince. İkisi de suda yaşadıklarında neden farklı görünmeli? Neden organizmalar bir temel vücut şekline yapışmaz?
Ancak, Davis Üniversitesi Kaliforniya Üniversitesi'nde Profesör Peter Wainwright'ın laboratuvarında lisans olarak çalışana kadar morfoloji okumaya karar vermedim. O ve laboratuvarı bana, tüm hayatım boyunca beni rahatsız eden soruların türlerini cevaplayan işlevsel morfoloji alanını öğretti. Bütüncül morfoloji bana ilham veriyor çünkü dünyanın neden bu kadar çeşitlilik yarattığını, bu çeşitliliği yaratan ve doğadan aldığımız ilhamın kendi hayatımıza fayda sağlamak için nasıl uygulanabileceği konusunda kapsamlı bir yaklaşım sağlıyor.
NSF: Lütfen güncel araştırmanızı tanımlayın.
S.K.: NIMBIOS'deki doktora sonrası araştırmam için, doğal seleksiyonun organizmaların morfolojisini şekillendirmek için nasıl çalıştığını ölçmek için kullanılan analizleri değerlendiriyorum. Russell Lande ve Stevan Arnold, 1983'te morfolojik bir özelliği değiştirmek için ne kadar güçlü bir seçim yapıldığını tahmin etmek için niceliksel bir yöntem sunan ve doğal seçilimin evrime ve doğal seçilime nasıl katkıda bulunabileceğini anlamada önemli bir rol oynadığını belirten bir özet makale yazmıştır. biyoçeşitlilik üretimi. Lande ve Arnold'un bu alandaki çalışmaları, seçimin nicelleştirilmesi için yeni yaklaşımlar da dahil olmak üzere binlerce çalışmaya ilham kaynağı olmuştur, ancak özellikle daha büyük veri kümelerinde, seçimin nasıl işlediğini anlama konusunda birçok zorlukla karşılaşıyoruz. Bu zorlukların bir kısmı, bu zorlukların üstesinden nasıl geleceğine dair analitik sınırlamalar veya anlaşmazlıktan kaynaklanmaktadır. Şu anki çalışmam için, seçimin miktarını belirlemek için kullanılan çeşitli yöntemlerin güçlü ve zayıf yanlarına vurgu yaparak, morfoloji üzerindeki seçimin tahmin edilmesinin mevcut durumunun bir sentezini geliştiriyorum. Nihayetinde planım, morfolojinin seçiminin evrimin büyük bir itici gücü olarak nasıl hizmet edebileceğini ölçmek için daha sistematik bir yaklaşım sağlayacak açık kaynaklı, kullanıcı dostu bir bilgisayar programı geliştirmektir.
NSF: İşiniz hakkında en çok neyi seviyorsunuz?
S.K.: Ne kadar dinamik işim! İnsanlar benim bir morfolojist olduğumu duyduğunda, sıklıkla şöyle düşünür: "Yani kemikler ve ölü şeyler üzerinde çalışıyorsunuz?" Çalışmamın iyi bir kısmı anatomik yapıların (örn. Kemikler, kaslar) doğrudan ölçümlerini almayı gerektirse de, bu veriler bulmacayı çözmek için sadece bir parçadır. Ayrıca, istatistik, matematik modelleme, yüksek hızlı videografi, bilgisayar programlama, mühendislik uygular ve yakın zamanda 3-D fosil kemik modelleri geliştirmeye başladım. Araştırmam beni British Columbia'ya, Hawai'i adasına, İspanya'ya, Uruguay'a ve kıta Amerika Birleşik Devletleri'ne götürdü. Hayatımın bir günü balık yakalamak için şnorkelle yüzme, kıyıdaki adalarda balık yakalamak için tekneler sürmek, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki doğal tarih müzelerini ziyaret etmek, bir lazer tarayıcısıyla 3 boyutlu fosil modelleri üretmek ve daha sonra 3 Binlerce satırdan oluşan bilgisayar kodu üreten D yazıcı, bilimsel çalışmamın meyvelerini sınıf dersleri ve konferans sunumları aracılığıyla paylaşıyor ve hatta eğlence endüstrisi için bir bilimsel danışman olarak hizmet ediyor. Ben de kitabı yazan Profesör Neil Shubin ile tanıştım. İç balıkdoktora çalışmamdan ilham aldı. En vahşi hayallerimi kariyerimle yaşıyorum.
NSF: Tweet'in işin hakkında ne derdi? Asansör konuşmanız ne derdi?
S.K.: Morfoloji eğlenceli (ctional)! Aslında, bu zaten Twitter profilimde. Morfoloji işlevseldir, çünkü sadece bir yapının neler yapabileceğini ve hayatımızın çeşitli yönlerinden faydalanmak için uygulanabileceğini anlatamaz, aynı zamanda eğlenceli bir kariyer olabilir!
Morfoloji birçok kişinin yanlış varsaydığı gibi "ölü" bir konu değildir. "Güzel formları" bizim merakımızı yakalayan, hayatlarımıza ilham veren ve hatırlayabildiğimiz kadarıyla nefesimizi kesen huşu uyandıran yaratıklar kadar canlı ve çeşitlidir.Morfoloji açıklayıcı bir araç olarak hizmet edebilir, bu da ipuçlarının fosillerinde saklı kalmış soyu tükenmiş hayvanların biyolojisini çıkarmamıza yardımcı olur. Yine de başka birçok önemli uygulamaya da sahiptir. Morfoloji ve fonksiyon arasındaki bağlantı, doğada çok yaygındır ve yaşamlarımızda, sivrisineğin gözle görülmeyen besleme tüpüne benzeyen hipodermik iğneler gibi, biyo-esinli icatlara yol açmış olan, Mercedes-Benz boxfish-inspired otomobilin, geniş ve akıcı bir araç ve enerji tasarruflu tasarımlarını aerodinamik kuş kanatlarından alan uçak kanatları. Araştırmam çözülmeye odaklanıyor Nasıl farklı morfolojiler ortaya çıkar ve niye yaHem canlı hem de nesli tükenmiş canlıların çeşitliliğini yönlendiren faktörleri anlamak için. Kanatlı balıklardan kireçli dört ayaklı hayvanlara (dört ayaklı hayvanlar) gelen morfolojik dönüşümlerin omurgalı hayvanlarda toprağın evrimsel istilasını nasıl etkilediğini, balıkların şelalelere tırmanmak için farklı vücut planlarını nasıl kullandığını inceledim ve şu anda kullanılan tekniğin geliştirilmesine çalışıyorum. morfolojik çeşitliliğin nasıl oluşturulduğunu ölçer.
NSF: En çok hangi profesyonel başarı ile gurur duyuyorsunuz? / Ne taçlandırma başarısı olarak öne çıkıyor?
S.K.: Birden fazla sahip olmak için minnettarım! İlk olarak, omurgalı biyoloji laboratuarımdaki bir lisans öğrencisi laboratuvarımdan bir yıl sonra bir lisans eğitim asistanı olmak için kaydolduğunda, orada olmasının sebebinin, araştırmaya devam etmemesi ve neden başkalarına öğretmek için ona ilham verdiğimden kaynaklandığını söyledi. omurgalı biyolojisini sevmeli. Onu biliyor olsun ya da olmasın, bu bir eğitmen olarak benim en gurur verici anımdı. Evet, ödüller almak, makaleler yayınlamak, sunumlar yapmak, vb. Ödüllendirici deneyimlerdir, ancak yeni nesil bilim insanlarını motive etmek yeni bir tatmin düzeyidir. İkinci olarak, doktora sonrası araştırma görevlisi olarak NIMBIOS'daki inanılmaz takıma katılarak kariyerimde büyük bir zafer elde edilmiştir. En sıradışı matematikçiler ve bilim insanlarından bazıları arasında çalışmaktan onur duyuyorum ve kariyerimi başlatmaya ve araştırma programımı şekillendirmeye yardımcı olmak için matematiksel ve hesaplama becerilerini edinmede önemli bir dönüm noktasına düştüm.
NSF: Öte yandan, en cesaret verici profesyonel anınız neydi ve nasıl kurtardınız? Ne öğrendin?
S.K.: En cesaret verici mesleki anım, liseyi bitirirken oldu. Kalbimi B.S. evrim, ekoloji ve biyoçeşitlilik (EEB) Kaliforniya Üniversitesi, Davis (UCD), çünkü ulusun en iyi EEB programlarından birine sahiptir. Ancak, en iyi notlarım veya uygulamam yoktu ve bu yüzden reddedildim. Harap oldum. Bunu bir başarısızlık olarak ele almak yerine, bunu zayıf noktalarla yüzleşmek için bir uyandırma çağrısı olarak aldım ve biyolog olarak başarabileceğimi kanıtladım. Genel eğitimimi tamamladığım, daha verimli çalıştığı, çalışma gruplarına ve çalışma saatlerine aktif olarak katıldığı, yarı zamanlı işimde çalışmamı azalttığım, edebiyata dalmış ve onurlu bir topluma katıldığım bir toplum kolejinde okudum. İki yıl sonra sonunda UCD'ye transfer oldum. Hepimiz hayatlarımızda cesaret kırıcı anlar yaşarız, ama bizi tanımlayan şey, karşılaştığımız zorlukların değil, onları nasıl aştığımızdır. Büyük bir “başarısızlığın” bile, yeterli özlem ve azimle bir zafer olabileceğini öğrendim, bu yüzden her reddetme daha iyi ve daha güçlü bir bilim adamı olmak için bir fırsattır.
NSF: Aldığınız en iyi profesyonel tavsiye nedir?
S.K.: Ben bir lisans öğrencisi iken Profesör Wainwright'ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Roi Holzman, bana birçok bilgelik incisi teklif etti ve bana şu ana kadar aldığım en iyi tavsiyeyi bana verdi: "Büyük düşünün." Bana, deneylerimle hangi büyük bilimsel soruyu yanıtlayacağımı, sonuçlarımın bilimin ilerleyişine nasıl katkıda bulunacağına ve bunun toplum için ne gibi etkileri olacağını sormaya çağırdı. Onun tavsiyesi, büyük resmi akılda tutmamda yardımcı oluyor ve araştırmamın neden önemli olduğu konusunda başkalarıyla konuştuğum zaman beni hazırlıyor. Roi'den dolayı amfibi balıklarda hayranlığımı dönüştürdüm, balıklardan dört ayaklı omurgalı hayvanlara kadar olan evrimin uzak atalarımızın karaya taşınmasına nasıl izin verdiğini incelemeye. “Büyük düşünmek”, yeni teknikler uygulayarak, yeni bir bakış açısıyla eski bir soruyu ele alarak, daha kapsamlı bir analiz için birden çok disiplini bütünleştirerek ve yeniden bilimde paradigmaları değerlendirmek. Roi'nin tavsiyesi beni daha derine inmeyi, daha yüksek hedef almayı ve her profesyonel çaba ile daha da ileri gitmeyi motive ediyor.
NSF: İşinizin en şaşırtıcı yönü nedir?
S.K.: Birçok kişi, hesaplama ve matematiksel morfolojik çalışmaların nasıl olabileceği konusunda alarmlıdır. Her ne kadar çalışmamın alanından adil bir şekilde pay aldığımı ya da hayvanlarla ya da kemiklerle doğrudan etkileşimde bulunmamı sağladığım halde, çalışmaların çoğu bilgisayarlarda gerçekleştiriliyor. Çantalara göre daha çok bilgisayar ve sabit disk sahibiyim. Şaka değil. Matematik, morfolojinin kalbi ve ruhundadır. Nautilus kabuğu, ayçiçeği ve DNA'nın ortak noktası nedir? Onların morfolojisi matematik, özellikle Fibonacci dizisi ile açıklanabilir. Kemiğin uzunluğunu ölçtüğünüzde, bu Öklid mesafedir. Hayvan çalışırken kemiğin hareket ettiğini bilmek ister misiniz? Matematik senin cevabın! Bazı arkadaşlarım, analizlerimin binlerce bilgisayar koduyla betik olduğunu gördüklerinde ya da daha kapsamlı bir analiz elde etmek için verilerin çeşitli yönlerini hesaba katmaya çalışırken basit istatistiksel yaklaşımları nadiren kullandığımı gördüğünde şok oluyorlar. ortaya çıkan desenler hakkında. Bunların hepsi iyi yönleri, ve kodlama aslında çok eğlenceli!
NSF: Alanınız için gelecekte ne gibi heyecan verici gelişmeler var?
S.K.: Muhtemelen morfoloji (ve anatomi) alanındaki en heyecan verici gelişmelerden biri, gelişmiş hesaplama yeteneklerinin patlamasıdır ve morfoloji ile yeni seviyedeki işlev arasındaki ilişkiyi araştırmamızı sağlar.Yüksek güçlü röntgen cihazları gibi biyomedikal ekipmanlar, halen kayaya gömülü hayvanların fosil kemiklerini veya bir kemiği çevreleyen yumuşak dokuların karmaşık ağlarını incelememize olanak sağlar. Animatörler ve biyomekanistler, fosil kemiklerin 3 boyutlu modellerini kullanırlar ve daha sonra canlı hayvanların morfolojisine dair ayrıntıları uygularlar ve dinozorlar gibi fosilleri hayata geçirirler. Anatomi ve morfoloji hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak için gittikçe daha sofistike bir teknolojinin uygulanması, bir hayvanın farklı bölümlerinin genel biyolojisine nasıl katkıda bulunduğu ve bu morfolojik özelliklerin zaman içinde nasıl kalıcı hale geldiği veya çeşitlendiğine dair modellerimizi daha da geliştirecektir.
NSF: # 1 kahramanın kim ve neden?
S.K.: Hayatımın farklı yönleri için kahramanlarım olmasına rağmen, en büyük kahramanlarımdan biri, lisans danışmanım Profesör Peter Wainwright. Peter beni balıkların biyomekaniğini ve fonksiyonel morfolojisini tanıttı ve o zamandan beri bağlandım. Morfoloji ve fonksiyon arasındaki ilişki hakkında, bire-bir haritalama ve balık besleme biyomekaniği alanına öncülük eden birçok önemli katkıya ek olarak, şimdiye kadar gitmek isteyecek kimseyi bilmiyorum. Öğrencilerin kariyer hedeflerine ulaşmalarına yardımcı olmak için görev çağrısı. Bir lisans öğrencisi iken bana uzanıp ilk bağımsız araştırma projemi yürütmek için beni kanatlarının altına aldı. Bana araştırma şansı verdiğim için ve potansiyelim kadar yaşayabilmem için ona minnettar olacağım. Yıllar boyunca bana değerli tavsiyelerde bulunmuş ve cesurca cesaretlendirici sözler vermiş, laboratuarda toplumu nasıl teşvik edeceğini göstermiş ve mesleki gelişimime aktif olarak yardım etmiştir. Bilim ve öğretime olan muazzam coşkusu, özveri ve takdiri ilham veriyor ve beni bütünleştirici bir morfolojist olarak kariyer yapmaya teşvik etmemi sağlıyor.
NSF: Laboratuarda ya da sahada olmadığınızda ne yaparsınız?
S.K.: Boş şansı yakaladığımda, açık havada olmayı seviyorum ve özellikle balık tutmanın, yürüyüşün ve koşu parkurunun tadını çıkarırım. Yakın zamanda fotoğrafçılığa ve tüplü dalışa da aldım. Doğa benim için sürekli bir ilham kaynağıdır ve doğada gördüğüm kalıpları, neden bu kadar çok farklı organizmanın olduğunu, neden yaşadıklarını, neden hareket ettiklerini ve yedikleri şekilde yediklerini anlamadaki merakımı körüklemek için kullanıyorum. Bütün gün bilimsel makaleleri okuduktan sonra bile, hala işin dışında okumaktan zevk alıyorum. Ben biyomekanist Steve Vogel tarafından kitapların büyük bir hayranıyım ve ayrıca koruma biyolojisi ve bilim felsefesi hakkında okuma keyfini çıkarın. En sevdiğim kitaplardan biri Bir Sand County Almanak Aldo Leopold tarafından; Bilimsel etiği teşvik ederek biyoçeşitliliğin sürdürülmesi konusundaki bu türden hüsnü ve kanaat ile yazabilme yeteneğini çok seviyorum ve her seferinde bir pick-me-up'a ihtiyacım var. Ayrıca kötü canavar filmlerini izlemeyi seviyorum, özellikle de başlığında "mecha", "süper", "mega" veya "versus" varsa. Ne diyebilirim, nerd olmaktan mutluyum!
Editörün Notu: WordsSideKick.com makalelerinde tasvir edilen araştırmacılar tarafından desteklenmiştir. Ulusal Bilim Vakfıfederal kurum, tüm bilim ve mühendislik alanlarında temel araştırma ve eğitimi finanse etmekle suçlanıyor. Bu materyalde ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu, sonuç veya tavsiye, yazara aittir ve Ulusal Bilim Vakfının görüşlerini yansıtmaz. Bakın WordsSideKick.com arşivi.