哥伦比亚化学博士后 Elena Meirzadeh 分享了超级原子的特别之处以及她迄今为止的科学之路。

哥伦比亚国家科学基金会资助的材料研究科学与工程中心的研究人员正在努力创造和研究在量子技术、光电子学和能源传输中具有潜在应用的新材料。 化学家泽维尔·罗伊 (Xavier Roy) 和科林·努科尔斯 (Colin Nuckolls) 实验室的最新成果是石墨烯，这是一种超原子形式的碳，在最近发表在《自然》杂志上的一篇文章中首次被合成。

领导这种新材料的是 Elena Meirzadeh，她是一名博士后，于 2018 年从以色列的魏茨曼研究所加入哥伦比亚大学，与 Roy 和 Nuckolls 实验室一起学习合成化学的秘密。 Meirzadeh 与 Columbia News 分享了她关于分子、超原子以及指导的重要性的想法，因为她继续她的科学事业。

你对科学的兴趣从何而来？

我在德黑兰出生并度过童年，然后在 12 岁时搬到耶路撒冷。我父亲是一名电气工程师，但我在成长过程中并没有真正遇到很多科学家。 我妈妈认为我应该成为一名牙医； 我本来想当一名建筑师，但我觉得我画画和手写的东西真的很糟糕——我不知道很快一切都会电子化！

不过，真的，一切似乎都很有趣，我努力寻找一个焦点。 但我和我叔叔谈过这些奇怪的发明和初创公司，比如制造你可以闻到的电视或自清洁织物——这些东西会改变人们的生活。

我意识到这些是纳米技术的应用，我决定这就是我想要追求的。 但后来我不得不弄清楚如何。 我知道我需要一个科学学位，但我认为物理学太难了，而生物学要记住的东西太多了。 我开始学习化学，特别感谢我的高中化学老师，他首先向我展示了真正的实验。

您获得博士学位的途径是什么？
高中毕业后，我就读于希伯来大学。 我计划获得本科学位并直接进入工业界，但在第二年，我听说魏茨曼科学研究所有一个暑期科学项目。 这是一个为期两周的项目，附带少量奖学金。 我整个夏天都在工作以支付学费，所以这就像一个带薪假期。 我最终度过了最美好的时光，我决定在那里攻读博士学位。

问题是，我在学校表现不佳。 我讨厌整天坐着不动。 我设法提高了成绩并参加了面试，但没有被接受。 至少在最初。 所以我又收到了一封推荐信，决定直接写信给院长，要求再给一次机会，结果就是：我被录取了。

一开始我觉得自己不适应，但我有两位了不起的顾问，他们竭尽全力说服我不这样。 一个是化学家，另一个是工程师，他们让我接触到真正不同的方法来接近科学和提出科学问题。 很高兴看到一种平衡——提出基本的科学问题很好，但你不想太浮云，脱离你工作的潜在应用。

你学了什么，是如何让你进入哥伦比亚大学的？

我的论文题目是“分子晶体中不完美的美”。 基本上，我研究了材料中的缺陷以及这些缺陷如何影响它们的性能。 例如，硅需要有意的缺陷——通过称为掺杂的过程引入——以便它成为我们电子设备中的良好晶体管。 我还研究了极地晶体如何影响水的冰点，这对农业、卫星和飞机等领域都有影响。 通过使用先进的检测技术，我们可以获得关于材料的真正详细的结构信息，然后可以帮助我们理解和改进它，无论您有什么目的。

我在研究生期间做了很多晶体表征，但我真的很想学习先进的合成技术来制造新材料。 这是哥伦比亚做得很好的事情。 我看过 Xavier Roy 的一篇关于这些由超原子制成的独特晶体的论文，使用它们看起来非常有趣！

那么什么是超原子呢？

超原子是由许多原子组成的大分子。 其他种类的分子在不同区域具有不同的特性，但超原子作为一个整体——在某种程度上，就像一个巨大的原子。 但是它们的属性也可能不同于它们的组成元素。

我们制造的新型碳，石墨烯，由超原子结构单元组成，但它也是分层的。 这是令人兴奋的，因为你可以将晶体剥离成非常薄的二维片，这是其他类型的分子晶体无法做到的。 在二维材料中，您可以探索量子属性，如电传输、磁性和超导性，并研究在二维极限或以不同方式组合不同原子层时会发生什么。

这是一个令人兴奋的研究领域，我们在哥伦比亚大学及其他地方的许多化学、物理和工程合作者都对此感兴趣，我很高兴能合成新材料供他们研究。

作为博士后有什么挑战，你是如何克服的？

重新来。 到你的博士结束时，你会觉得你知道自己在做什么，你会忘记当事情不起作用时的感觉。 当我到达哥伦比亚时，我的第一个项目就是没有成功，那很困难。 但是这里的研究科学家 Mike Steigerwald 告诉我，我尽量记住：除非你所做的事情中有 85% 都失败了，否则你就没有做任何有趣的事情。

你对你的导师给予了很多信任——你是如何努力回报的？

我很幸运一路上有很棒的导师。 他们教会了我如何保持警惕，并对意想不到的结果保持开放的态度。 他们还向我展示了如何成为一名科学家，我想为其他人做这件事。

显然，科学是一项耗时的职业。 在读研究生之初，我们中的许多人都质疑是否有可能“拥有一切”。 因此，我帮助创办了魏茨曼女性化学论坛，与来自学术界和工业界的科学家一起举办研讨会和讲习班，并听取她们的经历。 我们甚至举办了一次国际会议，将来自不同学科的杰出女性化学家聚集在一起——这是一次了不起的经历，我们建立了一个非常强大的网络。

Weizmann Women in Science 还举办了“软”技能研讨会，例如如何进行科学演讲； 如何平衡你的事业； 谈判技巧和时间管理。 之后，我们会举办学生小组来传授我们所学的知识。

我最近被邀请回来作为研讨会的演讲者。 那是在 COVID 和 Zoom 期间，但很高兴能帮助开始一些在我毕业后继续进行的事情。 今年，他们选择我获得首届女性博士后职业发展奖之一，以进一步支持我的职业发展。

我真正的热情变成了教育年轻学生追求科学，每年都会举办疯狂三月和女孩科学日等外展活动。 也许我的科学不会改变世界，但指导是我知道我可以真正做出贡献的一种方式。

你很快就要离开哥伦比亚大学了——你带了什么？

除了很多合成化学技能，我还学到了很多关于合作的知识。 我喜欢这里的一件事是来自不同实验室和部门的人们如何紧密地相互交流和合作。 我认为你用这种方式做的科学比你自己做的要好得多。

说到交流，你对其他人学习英语有什么建议吗？

当我开始读研究生时，我几乎不会说英语，所以我开始自己录音。 我会听听我是如何发音一个词的，然后比较谷歌翻译是如何发音的。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。