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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1668498086812/1668498086812.jpg" width="808" height="539" /></p> <p>為了解釋他為什么喜歡電子顯微鏡，James LeBeau副教授用了一個(gè)類比:他把電子顯微鏡技術(shù)比作天文學(xué)的逆過(guò)程，這種技術(shù)使用電子束照亮比傳統(tǒng)顯微鏡小幾千倍的材料。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博說(shuō):&ldquo;它發(fā)現(xiàn)了人類從未見(jiàn)過(guò)的東西，真正激發(fā)了人們的想象力。&rdquo;&ldquo;原子在材料中的排列方式有一種美，尤其是在缺陷處，它會(huì)引發(fā)各種材料行為。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博用這種熱情開(kāi)發(fā)了新的技術(shù)，用于收集和解釋電子顯微鏡中的數(shù)據(jù)，可以用來(lái)更全面地描述材料。他將這些技術(shù)應(yīng)用于解釋材料在電子、光學(xué)、儲(chǔ)能、量子計(jì)算等領(lǐng)域的行為。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;除了解釋材料的特性，電子顯微鏡還有一個(gè)重要的計(jì)算組件，因?yàn)樗挥糜诜治鲆郧翱赡鼙缓鲆暤臄?shù)據(jù)，并以新的方式對(duì)數(shù)據(jù)做出結(jié)論。而且，隨著計(jì)算機(jī)學(xué)院的建立，這是麻省理工學(xué)院令人興奮的時(shí)刻。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博在幫助父親建造和修理房子周圍的東西時(shí)，對(duì)工程學(xué)產(chǎn)生了興趣，他在很小的時(shí)候就發(fā)現(xiàn)了對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博說(shuō):&ldquo;科學(xué)可以為我們周圍的世界提供超越超自然信仰的解釋。&rdquo;&ldquo;對(duì)我來(lái)說(shuō)，科學(xué)就是讓世界變得有意義。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博第一次接觸材料科學(xué)是在印第安納州的一所技術(shù)高中。但直到他在紐約倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)讀本科時(shí)，一些關(guān)鍵的經(jīng)歷才幫助他確定了人生道路。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在他的第一年，他參加了一個(gè)使用數(shù)據(jù)科學(xué)預(yù)測(cè)材料性能的項(xiàng)目。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他回憶道:&ldquo;從那以后，我就被迷住了，那時(shí)我就知道我想走學(xué)術(shù)道路。&rdquo;&ldquo;能夠探索事物，擁有學(xué)術(shù)自由真的很吸引我。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>幾年后的2005年，勒博參加了一個(gè)面向本科生的夏季研究項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)在是麻省理工學(xué)院的材料研究實(shí)驗(yàn)室。在這段經(jīng)歷中，他將生物聚合物集成到鑄造過(guò)程中，激發(fā)了他對(duì)利用材料科學(xué)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的興趣。麻省理工學(xué)院周圍研究人員的熱情也給他留下了持久的印象。最后，大四的勒博第一次接觸到了電子顯微鏡。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博說(shuō):&ldquo;我們會(huì)在半夜呆在實(shí)驗(yàn)室里分析這些材料，那種興奮感很早就引起了我的注意。&rdquo;&ldquo;我工作多少時(shí)間并不重要&mdash;&mdash;我熱愛(ài)這份工作，這為我以后的職業(yè)生涯奠定了基礎(chǔ)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博在加州大學(xué)圣巴巴拉分校(University of California at Santa Barbara)讀博士期間，他所在的團(tuán)隊(duì)證明了掃描透射電子顯微鏡理論和實(shí)驗(yàn)非常一致，反過(guò)來(lái)，可以直接從電子顯微鏡圖像中稱出阿圖克(萬(wàn)億分之一克的百萬(wàn)分之一克)的物質(zhì)，而不需要外部顯微鏡校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博還發(fā)現(xiàn)了在加州大學(xué)芭芭拉校區(qū)附近的山區(qū)騎車的熱情，他每年堅(jiān)持騎車數(shù)千英里，幾乎每天都去麻省理工學(xué)院，不管天氣如何。</p> <p>&nbsp;</p> <p>獲得博士學(xué)位后，勒博接受了北卡羅萊納州立大學(xué)的一個(gè)教職職位，他在那里工作了8年，直到2019年麻省理工學(xué)院出現(xiàn)了一個(gè)類似的職位。</p> <p>&nbsp;</p> <p>自從他來(lái)到麻省理工學(xué)院，LeBeau幫助研究所采用了最先進(jìn)的電子顯微鏡設(shè)備，校園里的研究人員在麻省理工學(xué)院利用了這些設(shè)備。Nano和其他東西。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;作為一名電子顯微鏡學(xué)家，我使用的設(shè)備維護(hù)起來(lái)非常昂貴，必須成為一種共享資源。我很高興出現(xiàn)這種情況，因?yàn)樽罱K來(lái)自校園各處的用戶都能從這些工具中受益，并通過(guò)這個(gè)共享的基礎(chǔ)設(shè)施推進(jìn)他們的科學(xué)。&rdquo;更廣泛地說(shuō)，顯微鏡經(jīng)常挑戰(zhàn)人們自以為對(duì)所研究材料的了解。結(jié)果總是令人興奮的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>創(chuàng)造力和量化</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博說(shuō)，輪到他的小組使用顯微鏡時(shí)，他們?cè)噲D解決那些需要新的方法來(lái)收集和解釋數(shù)據(jù)的難題。</p> <p>&nbsp;</p> <p>LeBeau說(shuō):&ldquo;我們選擇了一些不容易通過(guò)其他方法回答的問(wèn)題，這些問(wèn)題需要新的方法從我們的數(shù)據(jù)集中提取信息來(lái)得出結(jié)論。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>LeBeau研究的一種材料是弛豫鐵電體，可用于超聲波、驅(qū)動(dòng)器和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。這些材料已經(jīng)被研究了幾十年，但在納米尺度上是極不均勻的，這使得解釋它們的機(jī)電性能變得困難。通過(guò)使用新的電子顯微鏡技術(shù)分析材料的結(jié)構(gòu)，LeBeau的團(tuán)隊(duì)能夠解釋其性質(zhì)，從而有助于創(chuàng)造出更可持續(xù)的材料版本，目前這種材料含有鉛。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博解釋說(shuō):&ldquo;影響力永遠(yuǎn)是我們所做一切事情的重中之重。&rdquo;&ldquo;當(dāng)我們?cè)趯ふ覇?wèn)題時(shí)，應(yīng)用領(lǐng)域是非常重要的，因?yàn)樗嬖V我們，這些洞見(jiàn)是否可以改變整個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)行方式。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博研究的一個(gè)領(lǐng)域是探索如何使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)幫助顯微鏡比人類更快地收集數(shù)據(jù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;一般來(lái)說(shuō)，透射電子顯微鏡是一種非常慢的技術(shù)，&rdquo;勒博解釋說(shuō)。&ldquo;但你可以想象這樣一種情況:自動(dòng)駕駛顯微鏡能夠比人類更快地將顯微鏡和樣本對(duì)齊，并且以一種更可復(fù)制的方式進(jìn)行。這樣做將使我們能夠收集材料的完整統(tǒng)計(jì)描述。這就是機(jī)器學(xué)習(xí)可以發(fā)揮作用的地方:從我們已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)中提取更多數(shù)據(jù)，同時(shí)也在收購(gòu)本身中發(fā)揮作用。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>事實(shí)上，使電子顯微鏡更具定量和可重復(fù)性一直是勒博職業(yè)生涯的主題。但他不認(rèn)為量化某件事會(huì)以犧牲創(chuàng)造力為代價(jià)。</p> <p>&ldquo;科學(xué)確實(shí)是一個(gè)創(chuàng)造性的出口，&rdquo;勒博說(shuō)。&ldquo;創(chuàng)造力不僅來(lái)自于創(chuàng)造新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或理論，還來(lái)自于決定如何以視覺(jué)上有吸引力和信息豐富的方式呈現(xiàn)你的數(shù)據(jù)。我們所做的是一個(gè)主要的創(chuàng)造性元素。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote> <p>&nbsp;</p>