프로젝트는 다음날 예정이며 시간이 멀어졌습니다. 황혼이 밤에 녹아서 겨울 폭풍의 첫 번째 가짜가 나무를 통해 소용돌이 쳤을 때, 그들은 사무실에서 WPI 생명 과학과 생물 공학 센터에서 공유하고 화이트 보드에서 키보드로 아이디어를 공유했으며, 카페인과 부활 할 수없는 마감일.
직장에서 2010 년 긴 겨울 밤이 학문적 통과 의식을 통해 고군분투하는 학부생이 아니라 WPI의 두 명의 새로운 교수, 한 명의 물리학 자, 생물 학자, 강력한 파트너십으로 떠오르는 첫 공동 보조 신청을 마치기 위해 경주합니다..
“커피를 좋아하는 것은 좋은 일입니다.”라고 말합니다.Luis Vidali,조교수생물학 및 생명 공학Erkan 크레이지 슬롯, 물리 조교수.
아침에 두 번의 휴식 시간이었습니다. 크레이지 슬롯과 Vidali는 집중력의 누에 고치에서 나와 다리를 펴고 창문을 바라 보았습니다. 크레이지 슬롯은“폭풍은 그렇게 나쁘지 않아야했습니다. "그러나 그것은 눈보라로 바뀌었다." 터젤은 근처의 아파트로 향했다. Vidali, 깊은 눈을 뚫을 수없고 사무실에서 벙크를 뚫었습니다. 크레이지 슬롯은 샌드위치와 간식으로 첫 번째 조명으로 돌아 왔고 작업을 재개하여 마감일 직전에 신청서를 제출했습니다. 크레이지 슬롯은 웃음으로 말합니다.“우리가 보조금을 받으면 더 나은 이야기가 될 것입니다.
겹치는 관심사
계산 소프트 미터 물리학자인 크레이지 슬롯은 복잡한 시스템의 동작을 시뮬레이션하는 코스 곡물 모델을 구축합니다. Vidali는 분자 수준에서 식물 생리학을 연구하기 위해 생화학 및 유전 적 도구를 사용하는 생물학 자입니다. 이 쌍은 2009 년 여름에 WPI 교수진에 합류했습니다.
Erkan 크레이지 슬롯과 James Kingsley, PhD Physics,
고성능 컴퓨팅 클러스터의 구성 요소 검사
크레이지 슬롯과 그의 연구팀은 코스 핸드 모델을 실행하는 데 사용합니다
복잡한 생물학적 시스템의 행동을 시뮬레이션합니다.
한 세대 이전에 물리학 자와 생물학자가 학술 연구 파트너가되는 것은 드물었을 것입니다. 그러나 크레이지 슬롯과 Vidali는 전통적인 학문적 경계로 제한되지 않습니다. 학부생으로서의 초기부터 Vidali는 수학과 그의 작품을 측정하고 정량화하는 만족을 누 렸습니다. 마찬가지로, 크레이지 슬롯은 항상 생물학의 신비에 매료되어 왔으며, 살아있는 세포의 구성 요소의 역학을 모델링하는 박사후 연구에 집중했습니다..
이 겹치는 관심은 WPI에서 손실되지 않았습니다. 실제로, 신흥 생물 물리학 분야에서 연구 초점을 구축하는 것은 2009 년 교수진을 모집하기위한 전략의 일부였습니다. 일단 Vidali와 크레이지 슬롯은 그들의 제안을 받아 들였다슬롯 사이트 추천 S. Iannacchione,의 머리물리학과, 씨앗을 심는 데 시간이 거의 잃어 버렸습니다.
“저는 셀룰러 프로세스를 실시간으로 이미지로 만들 수있는 현미경에 자금을 지원하기위한 보조금을 얻고 싶었습니다. 독일어는 Erkan도 그에 관심이있을 것이라고 생각했습니다.”라고 Vidali는 말합니다. "그래서 나는 Erkan에게 이메일을 보낸 후 Woods Hole의 Marine Biological Laboratory에서 생리학 과정에서 교수 조교로 여름에 일하고 있음을 발견했습니다. 몇 년 전에 같은 코스를 수강했기 때문에 환상적이었습니다. 이야기 할 일반적인 경험을주었습니다.".
메시지 교환은 전화 대화, 커피에 대한 회의, 그리고 퇴근 후에 심지어 맥주 몇 명까지 이어졌습니다. Vidali는“즉시 Erkan은 실험실에서 직면 한 문제를 이해했으며 수학을 사용하는 것이 아니라 생물학적 언어로 나에게 의사 소통 할 수있었습니다.
크레이지 슬롯은 같은 지점을 강조하기 위해 점프합니다. "루이스는 내가 펠드에서 만난 많은 생물 학자들과 비교할 때 매우 정량적입니다."라고 그는 말합니다. "그래서 처음부터 바로 이야기하기가 쉬웠습니다."
Synergy in Action
두 가지 모두 비슷한 근본적인 질문에 중점을 두었습니다. 크레이지 슬롯은 세포 구조 (세포 골격) 및 세포 공정을지지하기 위해 이들 미세 소관을 따라화물을 운반하는 분자 모터를 제공하는 작지만 강한 필라멘트 인 미세 소관을 연구합니다. Vidali의 작업의 대부분은 또한 세포 골격과 단백질 액틴으로 만든 미세 소관 및 필라멘트의 복잡한 중첩 네트워크가 식물의 성장을 연출하는 데 어떻게 관여하는지에 초점을 맞추고 있습니다..
Vidali와 그의 실험실 팀은 살아있는 세포와 전체 식물에 대한 실험을 수행합니다. 크레이지 슬롯의 팀은 고급 수학적 모델링을 사용하고 셀 내의 역학을 시뮬레이션하기 위해 고출력 계산 도구를 구축합니다. 힘에 합류함으로써 그들은 일반적인 문제를 해결하기 위해 보완 과학과 기술을 가져옵니다. 각 팀이 발전하는 데 도움이되는 시너지 파트너십입니다.
Luis Vidali와 Jeffrey Bibeau, 생물학 및 생명 공학 박사 후보자,
Moss Physcomitrella Patens의 학습 문화, 모델
System Vidali는 그의 연구에서 사용합니다
“오늘날 이론가가되는 큰 어려움 중 하나는 원시 데이터에 접근하는 것입니다.”라고 크레이지 슬롯은 말합니다. “많은 전통적인 물리 분야에서 해결해야 할 많은 중요한 문제가 있지만, 수천 명의 연구원들이 이미 그들에 대해 노력하고 있습니다. 그리고 미공개 데이터에 액세스하기가 어렵습니다. Luis와 직접 협력함으로써 우리는 이러한 흥미롭고 믿을 수 없을 정도로 복잡한 생물학적 시스템을 탐색 할뿐만 아니라 모델을 평가하고 개선하는 데 사용하는 새로운 문제에 대한 실시간 데이터를 얻습니다. ".
빅 데이터를 다루는 것은 생물 학자들에게 큰 도전이되었습니다. 단순한 식물의 경우에도 수억 개의 데이터 포인트를 생성하는 게놈 디코딩 게놈은 수학적 복잡성의 첫 번째 수준 일뿐입니다. 이러한 유전자가 단백질을 생산 한 다음, 생명 과정을 형성하고 작동하는 구조로 조립하는 방법, 역동적이고 유체, 3 차원 세포 환경에서 현재 측정 할 수있는 생체 역학적 사건입니다.
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데이터를 사용하면 시간이 지남에 따라 움직이는 셀룰러 프로세스를 시뮬레이션하는 모델을 구축 할 수 있습니다. 그런 다음 시뮬레이션의 피드백은 실험실의 살아있는 세포에서 가설을 세분화 할 수 있도록 도와줍니다. 이 협력주기를 통해 크레이지 슬롯과 Vidali는 세포 골격 역학 및 식물의 팁 성장의 기본 분자 역학에 대한 새로운 지식을 공동으로 발견하고 출판했습니다.
유익한 협력
식물 생리학에 대한 획기적인 작업과 함께 물리학에 대한 크레이지 슬롯의 전문 지식과 모델링을 통합하면 Vidali는 5 년간의 4 년, 977,000 달러의 커리어 상 (WPI 교수진이받은 최대 상)을 수상했습니다
왼쪽부터 Goker Arpag, 물리학 박사 후보, 크레이지 슬롯, Vidali,
및 Zhiyuan Shen, 생물학 및 생명 공학의 MS 후보,
크레이지 슬롯과 Vidali 사무실에서 진행중인 연구 협력 논의
WPI의 생명 과학 및 생물 공학 센터 공유.
NSF (National Science Foundation). Penn State University의 크레이지 슬롯과 그의 동료들은 외상 후 뉴런이 스스로 수리하는 데 도움이 될 수있는 미세 소관 조향 메커니즘을 연구하기 위해 National Institutes of Health로부터 4 년간 175 만 달러의 R01 상을 확보했습니다 (크레이지 슬롯은 공동 원칙 조사자입니다). 최근에 크레이지 슬롯은 NSF로부터 293,000 달러의 수상을 받았으며 체외 수정을 위해 정자를 분류 할 수있는 미세 유체 장치를 개선하는 데 도움이되는 모델을 개발했습니다. 그는 WPI의 전기 및 컴퓨터 공학 부교수 인 Xinming Huang과 직접 협력하고 보스턴에있는 Brigham and Women 's Hospital의 연구팀과 협력 할 것입니다.
크레이지 슬롯과 Vidali는 최근 광학적 에너지의 역학, 태양 에너지 및 CO2를 설탕으로 변형시키는 식물 세포의 역학 연구를 포함하여 공동 작업을 확장했습니다. 엽록체는 주변 광의 수준과 방향에 반응하여 하루 종일 움직입니다. 이 움직임은 분자 모터, 세포 골격 및 신호 네트워크를 포함해야하지만 모든 것이 어떻게 작동하는지 알 수 없습니다.
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전반적으로 협력은 여러 가지 이유로 번성합니다. 아마도 가장 중요한 것은 그들이 따라 가고 있습니다. 그들은 커피, 민족 음식, 독서, 역사 논의와 같은 직장 밖에서의 관심사를 공유합니다. 그들은 진정한 친구가되었고 그들의 가족은 서로의 회사를 즐깁니다. 또한 각 분야 내에서 교육 문화를 바꾸고 학생들이 생물학과 물리학의 언어를 배우고 일반적인 생물 물리학 적 문제에 대해 함께 일하도록 강요하기 위해 노력하고 있습니다..
기본적으로 그들은 동일한 실존 질문에 대한 답을 구하기 때문에 함께 일합니다. “자기 조직화, 그것이 공통 주제입니다.”두 사람 모두 토론이 공동 사무실에서 마무리되면서 거의 동시에 말합니다. 그런 다음 Vidali는 더 깊어지고 크레이지 슬롯은 동의합니다. "그게 인생입니다. 실제로 자체 구성합니다. 질서를 창출하는 본질적인 속성이 있으며, 우리는 어떻게 정확히 어떻게 알지 못합니다. 그래서 우리가 이해하려고 노력하는 것입니다.".
- Michael Cohen
WPI Research, Fall 2013 Edition에 첫 번째 게시
