물리학에 대한 재고: 분야 간 경계에서의 성공에 대한 Silvia Vignolini – Physics World

“저는 항상 학교의 다른 과목보다 과학이나 수학을 더 좋아했습니다.”라고 말합니다. 실비아 비뇰리니, "그러나 나는 물리학자가 실제로 무엇을 하는지 전혀 몰랐습니다." 이탈리아 피렌체 외곽의 작은 마을에서 자란 Vignolini의 아버지는 사실 그녀가 "적절한 직업"으로 이어질 수 있는 과목을 공부하기를 원했고 그녀가 물리학에 입문한 길은 우연이 아니었습니다. “나에게는 과학 서적을 읽게 하고 그것을 수업 시간에 발표하게 해주는 훌륭한 화학 선생님이 있었습니다.”

그 결과, Vignolini가 Stephen Hawking의 이론에 대해 강연한 후 해당 주제, 특히 천체 물리학에 대한 그녀의 관심이 고조되었습니다. 시간의 간략한 역사. 책에서 논의된 과학을 많이 이해하지 못했음에도 불구하고 그녀는 포기하지 않고 물리학을 공부하는 친구에게 도움을 요청하여 익숙하지 않은 개념을 이해했습니다. 그 후 그녀는 베르톨트 브레히트(Bertolt Brecht)의 갈릴레오 전기를 포함한 다른 과학 서적을 탐독하기 시작했습니다.

그러나 밝혀진 바와 같이 Vignolini의 물리학 진출은 또 다른 우연한 논평에도 달려 있었습니다. “저는 엄마가 입던 큰 점퍼와 검은색 바지를 입고 있었습니다. 그런지 스타일의 룩이었죠. 누군가 제가 정말 훌륭한 물리학자가 될 거라고 하더군요.” 그녀는 웃으며 회상합니다. “저는 제가 특별한 천재라고 생각하지 않습니다. 하지만 저는 제 결정에 의문을 제기하거나 제가 충분히 좋은지 자문해 본 적이 없습니다. 물리학을 공부하는 것이 멋있다고 생각해서 그렇게 했어요.”

천체물리학을 하고 싶었지만 생각만큼 실습이 되지 않아서 결국 빛과 광학을 하게 됐어요.

그녀는 계속해서 대학에서 물리학을 공부했습니다. 플로렌스 대학교, 해당 분야의 학사 및 석사 학위를 취득합니다. Vignolini는 “천체물리학을 하고 싶었지만 생각만큼 실습이 아니어서 결국 빛과 광학 쪽으로 가게 되었습니다.”라고 설명합니다. 그러나 그녀의 가족 중 처음으로 대학에 진학한 그녀의 부모는 그녀의 선택에 동의하지 않았습니다. 사실, 그녀의 아버지는 그녀가 경제학을 하고 가족 가게의 재정을 물려받기를 바랐습니다. "그는 내가 일자리를 찾지 못하기 때문에 물리학이 시간 낭비라고 생각했고, 그 당시에는 물리학자들이 하는 일을 실제로 설명할 수 없었습니다."

2009년에 Vignolini는 대학에서 광학 물리학 박사 학위를 받았습니다. 비선형 분광학을 위한 유럽 연구소(LENS) 피렌체 대학교에서. “그들은 그것이 내 석사 논문과 비슷할 것이지만 XNUMX년이 걸리고 급여가 지급될 것이라고 말했습니다.”라고 그녀는 회상합니다. "그래서 나는 '왜 안되겠어요?'라고 말했습니다." 더 많은 연구를 하고 회의에 참석할 수 있는 기회에 매료된 Vignolini는 박사 학위가 수반하는 일에 대해 자신이 다소 순진했다고 인정합니다. "저는 지금 만나는 박사 과정 학생들과는 달리 이것을 직업으로 생각합니다."

새로운 만남

박사 학위를 취득한 후 Vignolini는 해외로 나가도록 권유받았고 결국 대학에서 박사후 과정을 밟게 되었습니다. 케임브리지 대학교 캐번디시 연구소 영국에서. 연성물리학자와 협력 울리히 슈타이너, 그녀는 안료나 염료가 아닌 빛을 산란시키는 나노 크기의 구조에서 생생한 색상이 나오는 식물과 동물의 광학적 특성을 연구하기 시작했습니다. 하지만 분야를 바꾸는 것은 쉽지 않았습니다. "나는 실험실이 정말 멋져 보이기 때문에 갈 것이라고 생각했지만 프로젝트가 성공할 것인지 확신할 수 없었기 때문에 감독자에게 새로운 광학 재료 개발과 관련된 물리학 기반의 두 번째 프로젝트를 하자고 주장했습니다."

결과적으로 영국으로 이주한 것은 영국과 비교했을 때 과학에 대한 다른 접근 방식 덕분에 큰 성공을 거두었습니다. “사람들이 [내가 한] 일에 감사해 했기 때문에 나는 가치 있고 큰 동기를 부여받았습니다.”라고 그녀는 말합니다. "이탈리아에서는 일할 수 있으려면 대개 사람들에게 감사해야 합니다." 그녀는 또한 캠브리지가 자신의 마음을 열고 과학 수행 방식을 바꾼 것에 대해 공로를 인정합니다. “이제 저는 문제를 해결하는 데 필요한 질문과 도구, 사람만 살펴봅니다.”

2014년에 캠브리지 대학에서 Philip and Patricia Brown Next Generation Fellowship을 받은 후 Vignolini는 캠브리지 화학과 내에 자신의 연구 그룹을 구성했습니다. 그녀의 팀은 화장품, 직물 및 보안 태그에 사용되는 기존의 잠재적으로 위험한 착색제를 대체할 수 있는 새로운 생분해성 재료를 만들기 위해 천연 재료를 사용하여 인공 광자 구조를 구축하기 시작했습니다. “지금까지 우리는 보다 지속 가능한 안료를 만들기 위해 집중적으로 노력해 왔습니다.”

새로운 그룹 리더로서 그녀는 David Philip Fellowship을 통해 도움을 받았습니다. 생명 공학 및 생물 과학 연구위원회 (BBSRC)는 2013년에 식물이 구조적 색상을 생성하는 방법을 연구했습니다. 그녀는 또한 “지원 시작” 인사말 2015년 유럽연구협의회. 그러나 Vignolini는 연구가 느리고 물리학, 화학 및 생물학에 대한 지식을 결합한 과학자가 필요하기 때문에 그룹 구성원을 찾는 것이 어려웠다는 점을 인정합니다.

자연스러운 구조 색상을 복제하는 방법을 찾는 것은 엄청난 상업적 잠재력과 환경적 이점을 제공합니다. Vignolini는 “우리는 색상이 어떻게 만들어지는지에 대해 별로 생각하지 않는 경우가 많습니다. 하지만 색상은 합성 색소와 염료에서 나오며 엄청난 환경 비용이 듭니다.”라고 말합니다. "그들은 물과 에너지를 많이 사용하고, 중요한 금속을 이용하거나 발암성 화학물질을 포함할 수 있으며, 많은 폐기물이 폐수와 바다로 흘러갑니다."

자신의 연구실에서 수행한 연구를 상업화하고자 하는 Vignolini는 2022년에 두 개의 스핀아웃 회사를 공동 설립하는 데 도움을 주었습니다. 스팍셀 가 이끌고 있다 벤저민 드로게 – Vignolini의 이전 박사 과정 학생 중 한 명 – 셀룰로오스의 구조적 색상을 대규모로 복제하여 식물 기반 유색 안료와 글리터를 만들기 위해 노력하고 있습니다(자연 재료 21 352). 다른 회사 - 불가능한 재료 – 그녀의 그룹에서 전직 박사후 연구원이 이끌고 있습니다. 루카스 셔텔, 동남아시아에서 영감을 받은 백색안료를 상품화하고 있습니다. 사이포칠루스 딱정벌레 (ACS 나노 16 (5) 7373).

Vignolini는 자신의 연구가 현실 세계로 진출하게 되어 기쁘지만, 자신이 속한 그룹의 학생과 박사후 연구원이 영향력을 발휘하는 것을 자랑스럽게 생각합니다. “저는 우리 기술이 지구와 지구 온난화 문제에 긍정적인 영향을 미치고 계속해서 사람들에게 최고의 결과를 제공할 수 있기를 바랍니다.”라고 그녀는 말합니다. “멘토링은 내 직업에서 가장 중요한 부분입니다.”

부서를 지휘하다

2023년 XNUMX월 Vignolini는 임명된 이사 새로운 부서의 막스 플랑크 콜로이드 및 인터페이스 연구소 (MPICI)는 독일 포츠담에 있으며 지속 가능한 바이오 영감 소재에 전념하고 있습니다. MPICI의 첫 여성 이사인 그녀는 현재 영국과 독일을 오가며 두 명의 유아를 키우고 있다. “직업이 달라질 것이라고는 예상하지 못했지만 실제로는 그렇습니다. 내 연구 그룹에서는 다른 사람들을 활성화시켰고 여기서는 다른 사람들을 위한 무언가를 구축하고 있습니다.”라고 그녀는 말합니다.

과학 분야는 뚜렷한 경계를 가질 필요가 없으며 모두 서로 얽혀 있으므로 열린 마음을 유지해야 합니다.

아직 독일에서의 경력 초기 단계에 있는 Vignolini는 처음부터 전자현미경실을 구축하고 새로운 팀을 찾고 있습니다. “적절한 사람을 찾는 데는 시간이 걸립니다. Cambridge 그룹의 일부 구성원은 100월부터 이곳으로 이사할 예정이며 다른 구성원은 다른 직책을 찾고 있습니다.”라고 Vignolini는 설명합니다. "계획은 XNUMX% 이곳으로 이사하는 것입니다. 하지만 저는 케임브리지에서 일부 프로젝트를 마무리하고 여전히 학생들을 멘토링하고 있습니다."

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독일에서 Vignolini는 다음과 같은 또 다른 연구 분야도 개발할 예정입니다. "공생물질", 여기에는 유기체가 빛을 수확하고 조작하기 위해 어떻게 협력하는지 살펴보는 것이 포함됩니다. 예를 들어, 녹색 바다 민달팽이의 한 종은 자신이 먹는 조류에서 살아있는 엽록체를 격리하여 민달팽이 세포 내부에서 광합성이 계속될 수 있도록 합니다. “과학 분야에는 뚜렷한 경계가 있을 필요가 없습니다. 사실, 과학 분야는 모두 서로 얽혀 있으므로 열린 마음을 유지해야 합니다.”라고 그녀는 말합니다. “저는 더 이상 화학, 물리학, 생물학이 무엇인지 잘 모르겠습니다. 나는 더 폭넓은 접근 방식을 취하며 이것이 과학 지식이 발전하는 방식이라고 믿습니다.”

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