为了解释他为什么喜欢电子显微镜，James LeBeau副教授用了一个类比:他把电子显微镜技术比作天文学的逆过程，这种技术使用电子束照亮比传统显微镜小几千倍的材料。

勒博说:“它发现了人类从未见过的东西，真正激发了人们的想象力。”“原子在材料中的排列方式有一种美，尤其是在缺陷处，它会引发各种材料行为。”

勒博用这种热情开发了新的技术，用于收集和解释电子显微镜中的数据，可以用来更全面地描述材料。他将这些技术应用于解释材料在电子、光学、储能、量子计算等领域的行为。

“除了解释材料的特性，电子显微镜还有一个重要的计算组件，因为它被用于分析以前可能被忽视的数据，并以新的方式对数据做出结论。而且，随着计算机学院的建立，这是麻省理工学院令人兴奋的时刻。”

勒博在帮助父亲建造和修理房子周围的东西时，对工程学产生了兴趣，他在很小的时候就发现了对科学的热爱。

勒博说:“科学可以为我们周围的世界提供超越超自然信仰的解释。”“对我来说，科学就是让世界变得有意义。”

勒博第一次接触材料科学是在印第安纳州的一所技术高中。但直到他在纽约伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)读本科时，一些关键的经历才帮助他确定了人生道路。

在他的第一年，他参加了一个使用数据科学预测材料性能的项目。

他回忆道:“从那以后，我就被迷住了，那时我就知道我想走学术道路。”“能够探索事物，拥有学术自由真的很吸引我。”

几年后的2005年，勒博参加了一个面向本科生的夏季研究项目，这个项目现在是麻省理工学院的材料研究实验室。在这段经历中，他将生物聚合物集成到铸造过程中，激发了他对利用材料科学实现可持续发展的兴趣。麻省理工学院周围研究人员的热情也给他留下了持久的印象。最后，大四的勒博第一次接触到了电子显微镜。

勒博说:“我们会在半夜呆在实验室里分析这些材料，那种兴奋感很早就引起了我的注意。”“我工作多少时间并不重要——我热爱这份工作，这为我以后的职业生涯奠定了基础。”

勒博在加州大学圣巴巴拉分校(University of California at Santa Barbara)读博士期间，他所在的团队证明了扫描透射电子显微镜理论和实验非常一致，反过来，可以直接从电子显微镜图像中称出阿图克(万亿分之一克的百万分之一克)的物质，而不需要外部显微镜校准标准。

勒博还发现了在加州大学芭芭拉校区附近的山区骑车的热情，他每年坚持骑车数千英里，几乎每天都去麻省理工学院，不管天气如何。

获得博士学位后，勒博接受了北卡罗莱纳州立大学的一个教职职位，他在那里工作了8年，直到2019年麻省理工学院出现了一个类似的职位。

自从他来到麻省理工学院，LeBeau帮助研究所采用了最先进的电子显微镜设备，校园里的研究人员在麻省理工学院利用了这些设备。Nano和其他东西。

“作为一名电子显微镜学家，我使用的设备维护起来非常昂贵，必须成为一种共享资源。我很高兴出现这种情况，因为最终来自校园各处的用户都能从这些工具中受益，并通过这个共享的基础设施推进他们的科学。”更广泛地说，显微镜经常挑战人们自以为对所研究材料的了解。结果总是令人兴奋的。”

创造力和量化

勒博说，轮到他的小组使用显微镜时，他们试图解决那些需要新的方法来收集和解释数据的难题。

LeBeau说:“我们选择了一些不容易通过其他方法回答的问题，这些问题需要新的方法从我们的数据集中提取信息来得出结论。”

LeBeau研究的一种材料是弛豫铁电体，可用于超声波、驱动器和储能等领域。这些材料已经被研究了几十年，但在纳米尺度上是极不均匀的，这使得解释它们的机电性能变得困难。通过使用新的电子显微镜技术分析材料的结构，LeBeau的团队能够解释其性质，从而有助于创造出更可持续的材料版本，目前这种材料含有铅。

勒博解释说:“影响力永远是我们所做一切事情的重中之重。”“当我们在寻找问题时，应用领域是非常重要的，因为它告诉我们，这些洞见是否可以改变整个领域的运行方式。”

勒博研究的一个领域是探索如何使用机器学习来帮助显微镜比人类更快地收集数据。

“一般来说，透射电子显微镜是一种非常慢的技术，”勒博解释说。“但你可以想象这样一种情况:自动驾驶显微镜能够比人类更快地将显微镜和样本对齐，并且以一种更可复制的方式进行。这样做将使我们能够收集材料的完整统计描述。这就是机器学习可以发挥作用的地方:从我们已经获得的数据中提取更多数据，同时也在收购本身中发挥作用。”

事实上，使电子显微镜更具定量和可重复性一直是勒博职业生涯的主题。但他不认为量化某件事会以牺牲创造力为代价。

“科学确实是一个创造性的出口，”勒博说。“创造力不仅来自于创造新的实验设计或理论，还来自于决定如何以视觉上有吸引力和信息丰富的方式呈现你的数据。我们所做的是一个主要的创造性元素。”

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。