物理学を再考する: シルヴィア・ヴィニョリーニ、分野間の境界での成功について – Physics World

「私はいつも学校の他の科目よりも科学か数学の方が好きでした」と彼は言います。 シルビア・ヴィニョリーニ「しかし、物理学者が実際に何をしているのかは知りませんでした。」 イタリアのフィレンツェ郊外の小さな町で育ったヴィニョリーニの父親は、実際、彼女に「適切な仕事」につながる学問を勉強してほしいと考えており、彼女が物理学への道を歩むことになったのはむしろ偶然だった。 「私には素晴らしい化学の先生がいて、私たちに科学の本を読ませたり、クラスで発表させたりしてくれました。」

その結果、ヴィニョリーニがスティーブン・ホーキング博士の著書について講演した後、この主題、特に天体物理学に対する彼女の興味が刺激されました。 時間の簡単な歴史。 この本の中で議論されている科学の多くは理解できなかったにもかかわらず、彼女は諦めず、なじみのない概念を理解するのを手伝ってくれる物理学を勉強している友人に頼った。 その後、彼女はベルトルト・ブレヒトのガリレオの伝記など、他の科学書をむさぼるように読み始めました。

しかし、結局のところ、ヴィニョリーニの物理学への進出も、別の偶然のコメントに基づいていたことがわかりました。 「私は母から譲り受けた大きなジャンパーを着て、黒いズボンを着ていて、グランジスタイルの格好をしていました。そして誰かが、私はとても良い物理学者になるだろうと言いました」と彼女は笑いながら振り返る。 「自分が特別天才だとは思っていませんが、自分の決断に疑問を抱いたり、自分で十分なのかと自問したりしたことはありません。 物理を勉強するのは素晴らしいと思ったので、そうしました。」

天体物理学をやりたかったのですが、思ったほど実践的ではなかったので、結局光と光学の道に進みました。

彼女は物理学を学び続けました フィレンツェ大学、その分野で学士号と修士号を取得します。 「天体物理学をやりたかったのですが、思ったほど実践的ではなかったので、結局光と光学の道に進みました」とヴィニョリーニは説明します。 しかし、家族の中で初めて大学に進学した彼女の両親は、彼女の選択に同意しませんでした。 実際、彼女の父親は彼女が経済学を専攻し、家業の店の財政を引き継ぐことを望んでいました。 「彼は、私が仕事を見つけられないから物理学は時間の無駄だろうと考えていました。そして当時、私は物理学者が何をしているのか本当に説明できませんでした。」

2009 年にヴィニョリーニは、光学物理学の博士号を授与されました。 欧州非線形分光研究所 (LENS) フィレンツェ大学で。 「彼らは、私の修士論文のようなものですが、XNUMX年間で有給になると言われました」と彼女は思い出します。 「それで私は、『なぜやらないの?』と言いました。」さらに研究をして学会に参加する機会に誘われて、ヴィニョリーニさんは、博士号が何を意味するかについてかなり世間知らずだったことを認めます。 「私は、今出会っている博士課程の学生のように、これをキャリアとして捉えていませんでした。」

新しい出会い

博士号を取得した後、ヴィニョリーニは海外に行くよう勧められ、最終的には大学で博士研究員として働くことになりました。 ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究室 イギリスで。 ソフトマター物理学者との連携 ウルリッヒ・シュタイナー、彼女は、鮮やかな色が顔料や染料によるものではなく、光を散乱するナノスケール構造から来る植物や動物の光学特性を研究し始めました。 しかし、分野を変えるのは簡単ではありませんでした。 「研究室がとても素晴らしそうだったので行こうと思いましたが、プロジェクトがうまくいくかどうか確信が持てませんでした。そこで上司に、新しい光学材料の開発を含む、より物理学に基づいた XNUMX 番目のプロジェクトを行うよう主張しました。」

結局のところ、英国への移住は、母国とは異なる科学へのアプローチのおかげで大成功を収めました。 「人々が私の行動に感謝してくれたので、私は評価されていると感じ、大きなモチベーションになりました」と彼女は言います。 「イタリアでは通常、仕事ができるために人々に感謝しなければなりません。」 彼女はまた、ケンブリッジが彼女の心を開き、科学のやり方を変えてくれたことを信じています。 「今は、質問と、その問題を解決するために必要なツールと人材だけを見ています。」

2014 年にケンブリッジ大学からフィリップとパトリシア ブラウンの次世代フェローシップを受け取った後、ヴィニョリーニはケンブリッジ大学の化学科内に独自の研究グループを設立しました。 彼女のチームは、化粧品、織物、セキュリティタグなどに使用される従来の潜在的に危険な着色剤に代わる新しい生分解性材料を作成することを期待して、天然材料を使用した人工フォトニック構造の構築に着手しました。 「これまで、私たちはより持続可能な顔料を作るために集中的に取り組んできました。」

新しいグループリーダーとして、彼女は、 バイオテクノロジー・生物科学研究協議会 (BBSRC) は 2013 年に植物が構造色を生成する仕組みを研究しました。 彼女はまた、 「スタート補助金」 2015 年の欧州研究評議会。 しかし、研究は時間がかかり、物理学、化学、生物学の知識を兼ね備えた科学者が必要であるため、グループのメンバーを見つけるのは困難だったとヴィニョリーニ氏は認めています。

自然の構造色を複製する方法を見つけることは、大きな商業的可能性と環境上の利点をもたらします。 「私たちは色がどのように作られるのかあまり考えませんが、それらは合成顔料や染料から作られており、莫大な環境コストがかかります」とヴィニョリーニ氏は言います。 「彼らは水とエネルギーを大量に使用しており、重要な金属を利用したり、発がん性化学物質が含まれたりする可能性があり、多くの廃棄物が廃水や海に流れ込んでいます。」

研究室で行われた研究を商業化することに熱心なヴィニョリーニは、2022 年に XNUMX つのスピンアウト会社の共同設立を支援しました。 スパークセル が率いている ベンジャミン・ドロゲ – ヴィニョリーニの元博士課程の学生の一人 – で、セルロースの構造色を大規模に再現して、植物ベースの着色顔料やグリッターを作ろうとしています (ネイチャーマテリアルズ 21 352）。 他の会社 – 不可能な素材 – 彼女のグループの元ポスドクが主導しています。 ルーカス・シェルテル、東南アジアをイメージした白色顔料を商品化しています。 サイフォキラス カブトムシ（ACSナノ 16（5） 7373).

ヴィニョリーニさんは、自分の研究が現実の世界に進出していることを喜んでいますが、同時に彼女のグループの学生やポスドクが影響を与えていることを誇りに思っています。 「私たちのテクノロジーが地球と地球温暖化の問題にプラスとなり、人々の能力を最大限に引き出し続けることを願っています」と彼女は言います。 「メンタリングは私の仕事の最も重要な部分です。」

部門を指揮する

2023 年 XNUMX 月、ヴィニョリーニは 取締役に就任 の新しい部門の マックス プランク コロイド界面研究所 (MPICI) はドイツのポツダムにあり、持続可能でバイオ由来の素材に特化しています。 MPICI初の女性理事である彼女は、現在イギリスとドイツを行き来しながらXNUMX人の幼児を育てている。 「仕事が違うとは予想していませんでしたが、実際は違います。 私の研究グループでは他の人々をサポートし、ここでは他の人々のために何かを構築しています」と彼女は言います。

科学分野には明確な境界線がある必要はありません。すべてが絡み合っており、オープンな心を保つ必要があります。

ドイツでのキャリアの初期段階にあるヴィニョリーニさんは、電子顕微鏡室をゼロから構築し、新しいチームを探しています。 「適切な人材を見つけるには時間がかかります。 ケンブリッジグループの何人かのメンバーは100月からここに移りますが、他のメンバーは他のポジションを探しています」とヴィニョリーニ氏は説明する。 「計画ではXNUMX％ここに移る予定ですが、ケンブリッジでいくつかのプロジェクトを終えており、まだ学生を指導しています。」

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ドイツでは、ヴィニョリーニ氏は次のような別の研究分野も開発する予定です。 「共生体物質」これには、生物が光を収集し操作するためにどのように協力するかを調べることが含まれます。 たとえば、アオウミウシの一種は、ナメクジの細胞内で光合成ができるように、食べる藻類から生きた葉緑体を隔離します。 「科学分野には明確な境界線がある必要はありません。実際、科学分野はすべて絡み合っており、心を開いておく必要があります」と彼女は言います。 「化学、物理学、生物学が何なのか、もうよくわかりません。 私はより幅広いアプローチをとっており、それが科学の知識が進歩する方法だと信じています。」

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• 情報源： https://physicsworld.com/a/rethinking-physics-silvia-vignolini-on-succeeding-at-the-boundary-between-disciplines/