إعادة التفكير في الفيزياء: سيلفيا فيجنوليني تتحدث عن النجاح عند الحدود بين التخصصات – عالم الفيزياء

يقول: "كنت أفضّل دائمًا العلوم أو الرياضيات على المواد الأخرى في المدرسة". سيلفيا فينيوليني"لكن لم يكن لدي أي فكرة عما فعله الفيزيائي بالفعل." نشأت فيجنوليني في بلدة صغيرة خارج فلورنسا بإيطاليا، وكان والد فيجنوليني يريدها في الواقع أن تدرس موضوعًا من شأنه أن يؤدي إلى "وظيفة مناسبة" وقد حدث طريقها إلى الفيزياء عن طريق الصدفة. "كان لدي مدرس كيمياء عظيم، كان يجعلنا نقرأ كتب العلوم ويقدمها للفصل."

ونتيجة لذلك، فإن اهتمامها بالموضوع - والفيزياء الفلكية على وجه الخصوص - قد زاد بعد أن ألقى فيجنوليني محاضرة عن كتاب ستيفن هوكينج. نبذة عن تاريخ الوقت. وعلى الرغم من عدم فهمها للكثير من العلوم التي يناقشها الكتاب، إلا أنها رفضت الاستسلام ولجأت إلى صديقة كانت تدرس الفيزياء لمساعدتها على فهم المفاهيم غير المألوفة. ثم بدأت بعد ذلك في التهام كتب علمية أخرى، بما في ذلك سيرة غاليليو التي كتبها برتولت بريشت.

ولكن كما اتضح، فإن غزوة فيجنوليني للفيزياء كانت تعتمد على تعليق صدفة آخر أيضًا. تتذكر ضاحكة: "كنت أرتدي سترة كبيرة من والدتي وسروالًا أسود - كان مظهري يشبه أسلوب الجرونج - وقال أحدهم إنني سأصبح فيزيائية جيدة حقًا". "لا أعتقد أنني عبقري بشكل خاص، لكنني لم أتساءل أبدًا عن قراري أو أسأل نفسي إذا كنت سأكون جيدًا بما فيه الكفاية. اعتقدت أن دراسة الفيزياء أمر رائع، وهذا ما فعلته.

كنت أرغب في دراسة الفيزياء الفلكية، لكن الأمر لم يكن عمليًا كما كنت أعتقد، لذلك انتهى بي الأمر بالتوجه إلى الضوء والبصريات.

ذهبت لدراسة الفيزياء في جامعة فلورنسا، والحصول على درجتي البكالوريوس والماجستير في الموضوع. يوضح فيجنوليني: "أردت أن أدرس الفيزياء الفلكية، لكن الأمر لم يكن عمليًا كما كنت أعتقد، لذلك انتهى بي الأمر بالتخصص في الضوء والبصريات". ولكن باعتبارها أول شخص في عائلتها يذهب إلى الجامعة، لم يوافق والداها على اختيارها. في الواقع، كان والدها يأمل أن تدرس الاقتصاد وتتولى الشؤون المالية لمتجر العائلة. "كان يعتقد أن الفيزياء ستكون مضيعة للوقت لأنني لن أجد وظيفة أبدًا، وفي ذلك الوقت، لم أتمكن حقًا من شرح ما يفعله الفيزيائيون".

في عام 2009، حصل فيجنوليني على درجة الدكتوراه في الفيزياء البصرية من جامعة المختبر الأوروبي للتحليل الطيفي غير الخطي (LENS) في جامعة فلورنسا. وتتذكر قائلة: "لقد أخبروني أنها ستكون مثل رسالة الماجستير الخاصة بي، ولكنها ستكون مدتها ثلاث سنوات وستكون مدفوعة الأجر". "لذلك قلت، لماذا لا؟". بعد أن أتيحت لها فرصة إجراء المزيد من الأبحاث والذهاب إلى المؤتمرات، اعترفت فيجنوليني بأنها كانت ساذجة إلى حد ما بشأن ما قد تنطوي عليه درجة الدكتوراه. "لم أكن مثل طلاب الدكتوراه الذين أقابلهم الآن، حيث يرون أن هذا مهنة."

لقاءات جديدة

بعد حصولها على درجة الدكتوراه، تم تشجيع فيجنوليني على السفر إلى الخارج وانتهى بها الأمر بإجراء دراسات ما بعد الدكتوراه في إيطاليا مختبر كافنديش في جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة. العمل مع فيزيائي المادة الناعمة أولريش شتاينربدأت بدراسة الخصائص البصرية للنباتات والحيوانات التي لا تأتي ألوانها الزاهية من الأصباغ أو الأصباغ، بل من الهياكل النانوية التي تشتت الضوء. لكن تبديل الحقول لم يكن سهلاً. "اعتقدت أنني سأذهب لأن المختبر يبدو رائعًا حقًا، لكنني لم أكن متأكدًا مما إذا كان المشروع سينجح، لذلك أصررت مع المشرف على أن يكون لدي مشروع ثانٍ يعتمد أكثر على الفيزياء ويتضمن تطوير مواد بصرية جديدة."

وكما تبين فيما بعد، أثبت الانتقال إلى المملكة المتحدة نجاحًا كبيرًا، وذلك بفضل النهج المختلف في التعامل مع العلوم مقارنة بالوطن. وتقول: "شعرت بالتقدير والتحفيز الهائل لأن الناس كانوا ممتنين لما فعلته". "في إيطاليا، يتعين عليك عادةً أن تكون ممتنًا للناس حتى تتمكن من العمل." كما أنها تنسب الفضل إلى كامبريدج لفتح عقلها وتغيير طريقة ممارستها للعلوم. "الآن، أنا أنظر فقط إلى السؤال، والأدوات والأشخاص الذين أحتاجهم لحل المشكلة."

في عام 2014، بعد حصولها على زمالة فيليب وباتريشيا براون للجيل القادم من جامعة كامبريدج، شكلت فيجنوليني مجموعتها البحثية الخاصة داخل قسم الكيمياء في كامبريدج. شرع فريقها في بناء هياكل فوتونية اصطناعية باستخدام مواد طبيعية، على أمل إنشاء مواد جديدة قابلة للتحلل الحيوي يمكن أن تحل محل الملونات التقليدية، التي يحتمل أن تكون خطرة، المستخدمة في مستحضرات التجميل والمنسوجات والعلامات الأمنية، على سبيل المثال. "حتى الآن، عملنا بشكل مكثف لصنع أصباغ أكثر استدامة."

وباعتبارها قائدة جديدة للمجموعة، فقد ساعدها الفوز بمنحة ديفيد فيليب من مؤسسة مجلس أبحاث التكنولوجيا الحيوية والعلوم البيولوجية (BBSRC) في عام 2013 لدراسة كيفية إنتاج النباتات للألوان الهيكلية. كما فازت ب "منحة البداية" من مجلس البحوث الأوروبي في عام 2015. ومع ذلك، يعترف فيجنوليني بأن العثور على أعضاء المجموعة كان أمرًا صعبًا، لأن البحث بطيء ويتطلب علماء يجمعون بين المعرفة بالفيزياء والكيمياء والأحياء.

إن العثور على طرق لتقليد الألوان الهيكلية الطبيعية له إمكانات تجارية هائلة وفوائد بيئية. يقول فيجنوليني: "في كثير من الأحيان لا نفكر حقًا في كيفية إنتاج الألوان، ولكنها تأتي من الأصباغ والأصباغ الاصطناعية ولها تكلفة بيئية ضخمة". "إنهم يستخدمون المياه والطاقة بشكل كبير، ويمكنهم استغلال المعادن المهمة أو تضمين مواد كيميائية مسرطنة، وينتهي الكثير من النفايات في مياه الصرف الصحي ومحيطاتنا."

حرصًا منها على تسويق الأبحاث التي تُجرى في مختبرها، ساعدت فيجنوليني في عام 2022 في تأسيس شركتين منفصلتين. سباركسيل برئاسة بنيامين دروجيت - أحد طلاب الدكتوراه السابقين في فيجنوليني - ويحاول تكرار الألوان الهيكلية للسليلوز على نطاق واسع لصنع أصباغ وملمعات ملونة نباتية (مواد الطبيعة 21 352). الشركة الاخرى – المواد المستحيلة - يقودها باحث سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مجموعتها، لوكاس شيرتلوتقوم بتسويق الأصباغ البيضاء المستوحاة من جنوب شرق آسيا سيفوتشيلوس خنفساء (أكس نانو 16 (5) 7373).

تشعر فيجنوليني بالسعادة لأن أبحاثها تشق طريقها إلى العالم الحقيقي، لكنها فخورة أيضًا بالتأثير الذي أحدثه طلاب مجموعتها وباحثو ما بعد الدكتوراه. وتقول: "آمل أن تكون التكنولوجيا التي لدينا إيجابية بالنسبة لكوكب الأرض ومشكلة الاحتباس الحراري، وأن تستمر في إخراج أفضل ما لدى الناس". "الإرشاد هو الجزء الأكثر أهمية في وظيفتي."

توجيه قسم

في يناير 2023، كان فيجنوليني المدير المعين لقسم جديد في معهد ماكس بلانك للغرويات والواجهات (MPICI) في بوتسدام، ألمانيا، مخصصة للمواد المستدامة والمستوحاة من المواد الحيوية. وهي أول مديرة في MPICI، وهي تسافر حاليًا ذهابًا وإيابًا بين المملكة المتحدة وألمانيا بينما تقوم أيضًا بتربية طفلين صغيرين. "لم أكن أتوقع أن تكون الوظيفة مختلفة، لكنها في الحقيقة كذلك. تقول: "في مجموعتي البحثية، قمت بتمكين أشخاص آخرين، وهنا يتم بناء شيء للآخرين".

ليس من الضروري أن يكون لتخصصات العلوم حدود مميزة، فكلها متشابكة وعليك أن تظل متفتحًا

بينما لا تزال فيجنوليني في المراحل الأولى من حياتها المهنية في ألمانيا، تقوم ببناء غرفة مجهر إلكتروني من الصفر وتبحث عن فريق جديد. "يستغرق الأمر وقتًا للعثور على الأشخاص المناسبين. ويوضح فيجنوليني أن بعض أعضاء مجموعة كامبريدج سينتقلون إلى هنا اعتبارًا من سبتمبر، بينما يبحث آخرون عن وظائف أخرى. "الخطة هي الانتقال بنسبة 100% إلى هنا، لكنني أقوم بإنهاء بعض المشاريع في كامبريدج وما زلت أقوم بتوجيه الطلاب."

كيف تدرس Treesearch أسرار مواد الغابات باستخدام علم السنكروترون

في ألمانيا، سيقوم فيجنوليني أيضًا بتطوير مجال بحثي آخر يسمى "مادة سيمبيونية"، والذي يتضمن النظر في كيفية تعاون الكائنات الحية لحصد الضوء ومعالجته. هناك نوع واحد من بزاقة البحر الخضراء، على سبيل المثال، يقوم بعزل البلاستيدات الخضراء الحية من الطحالب التي يأكلها حتى يمكن لعملية التمثيل الضوئي أن تستمر داخل خلايا البزاقة. وتقول: "ليس من الضروري أن يكون لتخصصات العلوم حدود مميزة، في الواقع، جميعها متشابكة وعليك أن تظل بعقل متفتح". «لم أعد أفهم حقًا ما هي الكيمياء أو الفيزياء أو الأحياء؛ إنني أتبع نهجًا أوسع وأعتقد أن هذه هي الطريقة التي تتقدم بها المعرفة العلمية.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/rethinking-physics-silvia-vignolini-on-succeeding-at-the-boundary-between-disciplines/