麻省理工學院 | 尋找生活的原則
指南者留學
2022-11-22 14:41:27
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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1669099377671/1669099377671.jpg" width="808" height="538" /></p>
<p>麻省理工學院副教授奧托·科爾德羅一直致力于最基本的生命問題。生態(tài)系統(tǒng)是如何組成的?為什么物種會在自然界中分工?他認為這些是理解生命最核心的問題。</p>
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<p>“挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)一些適用于生物體和環(huán)境的東西——現(xiàn)在我們談?wù)摰氖巧幕炯s束,”Cordero說,他最近獲得了麻省理工學院土木與環(huán)境工程系的終身教職。“我真的很在意這類事情。這就是我的終結(jié)。為什么事情是這樣的?為什么它們看起來是這樣的,它們的功能是這樣的?這是因為有限制條件。這是進化。世界就是這樣運轉(zhuǎn)的。發(fā)現(xiàn)這些原理是最終的獎勵。”</p>
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<p>科爾德羅的探索使他進入了他從未想象過的研究領(lǐng)域。在這一過程中,他在通過決定微生物生態(tài)系統(tǒng)組成和行為的廣泛因素來理解微生物生態(tài)系統(tǒng)方面取得了進展。</p>
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<p>“我和很多物理學家談過,他們都說同樣的故事,”科爾德羅笑著說。“許多年前,有人觀察氣體分子,試圖預(yù)測每個分子的位置,然后有人在某個時候發(fā)現(xiàn)有主要變量:壓力、體積和溫度,它們彼此之間都有很好的聯(lián)系?,F(xiàn)在有了氣體定律,一旦你理解了這些變量,一切都說得通了。目前還不清楚這樣的主變量是否存在于生物學中,甚至在微生物生態(tài)學中更不清楚,但肯定值得尋找。”</p>
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<p><span class="h1"><strong>擁抱的機會</strong></span></p>
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<p>科爾德羅在厄瓜多爾的瓜亞基爾由母親撫養(yǎng)長大,他說那里的科學活動很少。</p>
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<p>科德羅說:“我這輩子從沒見過科學家。“我在厄瓜多爾上大學時,有一位老師有博士學位,大家都叫他博士。”</p>
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<p>盡管科德羅的家族中沒有人上過大學,但他的母親優(yōu)先考慮他的教育,科德羅從祖父那里獲得了閱讀和學習的欣賞。這些影響使他進入一所技術(shù)學院攻讀本科學位。</p>
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<p>科爾德羅的童年很卑微——有段時間他不得不借25美分才能趕上去學校的公共汽車。但關(guān)鍵時刻到來了,他獲得了荷蘭烏得勒支大學(Utrecht University)研究生院的獎學金。</p>
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<p>“一切都是偶然的,”科爾德羅說。“當我回顧過去的時候,我告訴我的學生,我從來沒有預(yù)料到三到五年后我會是什么樣子。”</p>
<p>在那之前,科爾德羅在厄瓜多爾之外還沒見過多少人,但他開玩笑說,他在一周內(nèi)就遇到了來自歐洲各個國家的人。他會繼續(xù)結(jié)交來自世界各地的朋友。</p>
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<p>在攻讀人工智能碩士學位期間,科爾德羅對描述昆蟲等生物組織的算法產(chǎn)生了興趣。一天,他在查閱有關(guān)這方面的文件時,一個荷蘭名字引起了他的注意。原來是他隔壁樓的一位教授。他趕緊走過去,見到了教授波連·霍格韋格(Paulien Hogeweg),他正在用計算生物學研究生命的基本問題??频铝_愛上了這個學科,霍格威格成為了他的博士導師。</p>
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<p>當科爾德羅開始他在麻省理工學院的博士后工作時,意外的機遇再次降臨,他在麻省理工學院的長期教授馬丁·波爾茨手下工作,馬丁·波爾茨現(xiàn)在是維也納大學的教授。</p>
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<p>科爾德羅說:“我最終為自己開啟了這個我以前從未想象過的研究領(lǐng)域。”“我開始研究微生物的相互作用——本質(zhì)上是不同菌株或種類的細菌如何在環(huán)境中相互作用。”</p>
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<p>通過這項工作,科爾德羅發(fā)現(xiàn)了微生物用來合作或殺死競爭物種的機制,這對微生物生態(tài)系統(tǒng)有重大影響,或許也對碳循環(huán)等大型生物地球化學過程有重大影響。</p>
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<p>科德羅說:“從那時起,我就成了微生物相互作用和進化方面的專家。”“我正在從事令人興奮的項目,在麻省理工學院,當這種情況發(fā)生時,環(huán)境會讓你振奮起來。每個人都想和你談?wù)勏乱粋€想法。它是刺激的。我非常喜歡。這里的動態(tài)和曝光是無與倫比的。我覺得我去參加一個演講,我就知道下一篇影響深遠的論文會是什么。”</p>
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<p>科爾德羅于2015年加入麻省理工學院,他繼續(xù)研究微生物,以探索生物系統(tǒng)是如何運作和進化的。</p>
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<p>為了完成這一使命,2017年Cordero幫助召集了一個由來自世界各地的研究人員組成的跨學科小組,尋找生物學的普遍原理,幫助解釋和預(yù)測微生物系統(tǒng)的行為。這項名為“微生物生態(tài)系統(tǒng)原理”(PRIME)的合作在確定有助于塑造所有生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因素和制約因素方面取得了進展。</p>
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<p>例如,PRIME的研究人員已經(jīng)對數(shù)百種微生物的代謝過程進行了分析,將它們劃分為更廣泛的代謝類別,可以用于精確建模和預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)的行為。</p>
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<p>科德羅說:“試圖弄清楚環(huán)境中微生物或任何生物的多樣性是非常復(fù)雜的,所以自然本能是從小事開始——看看一個生物會做什么。”“我想尋找可以概括的東西。是否有某種原則有助于解釋或預(yù)測為什么社區(qū)以這種方式聚集,或者我們應(yīng)該在這種或那種環(huán)境中期待什么?我們看到了這些廣泛的模式,這就引出了一個問題,什么是研究的正確變量。當你找到正確的變量時,事情就變得簡單多了,也更容易預(yù)測。”</p>
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<p><span class="h1"><strong>著眼于大局</strong></span></p>
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<p>科爾德羅說,他想打破人們對學者的刻板印象,比如他們都來自精英學校和富裕家庭。</p>
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<p>他還想向?qū)W生們展示,研究人員在努力工作的同時也能獲得樂趣。疫情前,科爾德羅和他系的學生組成了一個樂隊,其中有兩名博士生負責吉他,一名博士后負責鼓手,一名MBA負責小號,還有一名碩士負責唱歌。</p>
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<p>科爾德羅說:“這是我這周最開心的事。”“希望我們能把它帶回來!”</p>
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<p>自疫情開始以來,科爾德羅的個人生活也變得有點繁忙——他現(xiàn)在有一個2歲和5個月大的孩子。</p>
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<p>總的來說,無論是在個人生活還是工作中,科爾德羅都盡量關(guān)注大局。</p>
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<p>Cordero說:“當你對某物(基因組)進行排序時,你會得到一長串有拉丁名字的類群,但這并不是最重要的信息。”“我們的愿景是有一天——希望在不遠的將來——我們可以將這些信息轉(zhuǎn)化為更多的函數(shù)變量。這又回到了壓力-體積-溫度的類比。也許這些生態(tài)系統(tǒng)可以用簡單的模型來理解,也許我們可以預(yù)測它們未來會做什么。這將是一個巨大的游戲規(guī)則改變者。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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