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聚焦剑桥 01 |
剑桥大学学者花枭博士——十年磨一剑

花枭早在硕士阶段就开始研究一类锂离子电池正极材料——金属氟化物,包括其结构、形貌以及在充放电过程中发生反应的机理。由于金属氟化物的电化学反应极为复杂,涉及到多个难以表征的中间相,其反应机理在学术圈中一直存在争议。跨越十年,从硕士到博后,花枭学长一以贯之不断学习,突破知识和技术的疆界,将X光衍射、PDF和NMF (Non-negative Matrix Factorisation)等先进实验、分析手段结合起来,终于攻破了这个难题。

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聚焦剑桥 02 |
悉尼大学沈怡教授:
老年痴呆与蜘蛛侠

蜘蛛侠和老年痴呆等神经疾病有关系?这是我和沈怡博士交流前不会想到的。她对蛋白质的研究给了我们一些启发,去探究这背后神奇的自然力量。更奇妙的是其中的原理可能不仅仅适用于生物问题,还可以用来设计新型材料。在问到这些变化和原理背后最深层次的驱动力时,沈怡博士把生活,科学和科研总结在一起:不仅仅是蛋白质分子和它们的转变,我们的人生也是在和热力学第二定律斗争的过程。我们要给自己额外的能量,要克服阻碍远离最稳定的状态,要一直活跃在一个不稳定的状态,这样才能成长。

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聚焦剑桥 03 |名古屋大学副教授王谦:光捕捉碳的革命——“人造树叶”

一片既能分解水又能还原二氧化碳的“人造树叶”背后不只是一个来源于自然的新颖想法,更需要十余年在人工光合成领域耕耘的深厚积淀和乐于游历四方、集合百家之长的器量。在和王谦博士的交谈中,我们最深刻的感受是“专注”和“开放”的完美兼容。专注要做到什么程度——秉承匠人精神创造水分解转化效率的世界纪录;开放要做到什么程度——学贯东西、海纳百川,把东大和剑桥在科研上最优秀的特质结合起来,迸发新的灵感。王谦博士在潜心钻研科学问题的同时,从不忘时时抬头望向工业界,积极探索产学结合的可能性,并为它寻找最适合生根发芽的土壤。

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聚焦剑桥 04 | 剑桥三一学院JRF程冰清:取机器学习为砥,磨本源物理之道

纵观人类的科学史发展,对世间万事万物背后机制的理解越发细致入微。石器时代的一块石头在如今人们可以从原子尺度建立模型、模拟性质,乃至设计、预测新型多功能材料。对所处世界的物质和现象的本源探索推动着科学和社会的进步,但是至今仍有许多看似普通常见的体系无法在现有的计算资源下被完全模拟,体系的复杂度对物理模型的建立提出了更高要求。与此同时,计算机科学的蓬勃发展尤其是机器学习概念的提出,大大释放了传统算法下无法实现的算量。当机器学习与物理学、材料学相遇,又是怎么的一个故事呢?

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聚焦剑桥 05 | 剑桥大学冯帆博士:从古代折纸展开的未来科技

折纸艺术起源于中国南北朝时期,发展于日本,传至欧美,普及世界。一千五百多年以来,现代折纸艺术已发展到前所未有的境界。一张再普通不过的纸,可以被折出许多复杂而栩栩如生的精美艺术品。或许许多人小时候也都折过很多有趣的小玩物,但人们却很少去思考折纸在艺术审美和娱乐价值以外是否还有其他的意义。近年来,折纸从手工艺术进入全新的研究领域,其背后蕴藏的数学运算和空间几何原理在不断被发掘,并且与物理、结构、材料等交叉学科的理论知识相结合,从而逐步应用于生物医药、土木工程、航空航天等诸多前沿科技领域。折纸是通过设计平面材料的折痕并通过折叠来获得提前构想的复杂的三维结构,而最终形成的结构和其物理性能也主要取决于其折叠方法。因此对折痕设计和折叠轨迹的系统化理论研究对于实现折纸结构的可编程设计与精准调控至关重要。

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聚焦剑桥 06 | 剑桥大学冯家乐博士:光子与电子的一场交错

半导体在现代信息科技中占据着重要地位,有机半导体结合了传统半导体的电子性能优势和有机材料在化学和力学性能上的优势。因此,可以通过化学合成改变分子结构来调整有机半导体的电子特性。未来有机半导体产业的开发还有巨大的潜力。因此,需要科研工作者们对光子与有机半导体之间的相互作用,激子在有机半导体中的产生,传输,收集等物理过程有进一步的认识。冯博士读博期间研究了固态作用对有机半导体中三重态激子的影响,包括激子的扩散过程,分子与周围环境的静电相互作用,分子构象与光物理性质之间的联系以及重原子效应对三重态激子的影响。这些知识可以在微观尺度上对其进行控制来提高能量转换效率,有助于实现大规模的生产和应用。

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聚焦剑桥 07 | 剑桥化学系余子夷博士:微流控的产学研

微流控是一项重要的科学研究手段,被广泛运用到各种生物、医药等领域。未来,微流控技术的多样化将驱动应用场景的精细化,应用于器官芯片、液体活检、生化分析、新药研发等领域,并将成为下一代医疗诊断的“颠覆性技术”。余子夷博士不仅开展了针对微流控研究的原创性科学研究工作,而且探索了微流控技术的不同应用场景,将相关技术转化为高科技产品,在生物医药领域成功创业——真正地做到了产学研结合,为社会创造价值。让我们从他的第一视角去了解这些成果背后的付出、思考和远见。

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聚焦剑桥 08 | 剑桥大学朱濛博士:早期胚胎发育-上帝之手还是生命的奇迹?

众所周知,人类等哺乳动物的生命起始于精卵结合所形成的一个受精卵,在经历复杂的早期胚胎发育过程之后诞生出庞大而复杂的生命个体。胚胎的发育是一个从无序到有序的逆熵的过程。受精之后,原本没有基因表达的染色体被激发并整体被精准调控,细胞逐渐分化成具有各类单一功能的细胞类型并各司其职,最终形成了不同的人体组织、系统和器官。然而早期胚胎发育过程自上世纪八十年代被发现以来其背后的机理一直是发育生物学领域的一大谜团。整个过程如同交响乐一般复杂却有条不紊的进行着,仿佛有一只上帝之手在暗处有序的驱动着这一切。但是现在这谜团逐渐有了答案。朱濛博士怀揣着对早期胚胎发育极大的热忱,在领域里深耕数年。她创新性的跳出了传统生物学研究方法,采用定量的细胞成像手段并结合生物物理建模,首次系统地揭示了早期胚胎发育中细胞极性化过程背后的发生原理。她所发现的调控细胞极性化的细胞因子,填补了相关领域的空白,为治疗不孕不育症,其他胎儿发育异常疾病以及人体再生科学领域建立了重要的研究基础

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聚焦剑桥 09 | 剑桥大学刘紫微博士: 探索生命起源

天体生物学,是一门研究在宇宙中生命起源、生物演化、分布和未来发展的交叉学科,并不只限于地球上的生物,也包括对地外生物的研究。其起源自近年来对嗜极生物的发现和研究。由于嗜极生物可生活于高温,低氧,无水,高盐,高压等极端环境中,科学界开始关注生物在其他星球上生存的可能性,以及早期地球的生命起源。科幻片里对生命起源的设想引人入胜,天体生物学也同样很酷而有趣。

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聚焦剑桥 10 | 傅哲-从剑桥博士到未来数业探索者

微流控是一项重要的科学研究手段,被广泛运用到各种生物、医药等领域。未来,微流控技术的多样化将驱动应用场景的精细化,应用于器官芯片、液体活检、生化分析、新药研发等领域,并将成为下一代医疗诊断的“颠覆性技术”。余子夷博士不仅开展了针对微流控研究的原创性科学研究工作,而且探索了微流控技术的不同应用场景,将相关技术转化为高科技产品,在生物医药领域成功创业——真正地做到了产学研结合,为社会创造价值。让我们从他的第一视角去了解这些成果背后的付出、思考和远见。

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