Zephyrnet-logo

Blavatnik Family Foundation, New York Academy of Sciences Noem 31 finalisten voor Blavatnik National Awards 2021 voor jonge wetenschappers

Datum:

Blavatnik Family Foundation: presentatie van Amerika's meest veelbelovende jonge wetenschappers en ingenieurs, de Stichting Familie Blavatnik en Academie van Wetenschappen van New York heeft vandaag 31 finalisten benoemd voor 's werelds grootste onbeperkte prijs ter ere van beginnende wetenschappers en ingenieurs.

Drie winnaars van de Blavatnik National Awards voor jonge wetenschappers - in biowetenschappen, scheikunde en natuurwetenschappen en techniek - worden op 20 juli aangekondigd en ontvangen elk $ 250,000 als laureaat van de Blavatnik National Awards.

De finalisten, geselecteerd uit 298 nominaties door 157 Amerikaanse onderzoeksinstellingen in 38 staten, hebben baanbrekende ontdekkingen gedaan op uiteenlopende gebieden, van de neurowetenschap van verslaving tot de ontwikkeling van technologieën voor het bewerken van genen, van het ontwerpen van batterijopslag van de volgende generatie tot het begrijpen van de oorsprong van fotosynthese, van het verbeteren van computervisie tot het verkennen van nieuwe grenzen in de polymeerchemie. Beschrijvingen van het onderzoek van de honorees staan ​​hieronder vermeld.

"Elke dag zoeken jonge wetenschappers onvermoeibaar naar oplossingen voor de grootste uitdagingen van de mensheid", zei Len Blavatnik, oprichter en voorzitter van Access Industries, en hoofd van de Blavatnik Family Foundation. “De Blavatnik Awards erkennen deze wetenschappelijke genialiteit en vasthoudendheid terwijl we deze 31 finalisten eren. We feliciteren hen met hun prestaties en kijken uit naar hun voortdurende, toekomstige ontdekkingen en succes.”

President en CEO van de New York Academy of Sciences Nicolaas B. Dirks zei: "Elk jaar is het een waar genoegen om de 'best of the best' van de Amerikaanse wetenschap vertegenwoordigd te zien door de finalisten van de Blavatnik National Awards."

“Namens de New York Academy of Sciences zijn we buitengewoon trots om de Blavatnik National Awards uit te reiken. Deze prijs eert wetenschappers op een cruciaal moment in hun carrière, waar ondersteuning en erkenning een enorme impact kunnen hebben op hun carrière en hun potentieel voor toekomstige innovaties en ontdekkingen”, zei hij.

Drie zeer gerespecteerde onafhankelijke jury's - die elk een van de categorieën van de prijzen vertegenwoordigen - zullen de winnende laureaten bepalen, die wetenschappelijke onderzoekers en ingenieurs op facultair niveau van 42 jaar of jonger moeten zijn.

De Blavatnik Awards for Young Scientists zullen de winnaars van de Blavatnik National Awards 2021 vieren tijdens een ceremonie op 28 september in het American Museum of Natural History in New York.

De finalisten van de Blavatnik National Awards 2021

2021 Blavatnik National Awards Finalisten in Life Sciences

Michael Fischbach, Stanford-universiteit

Symbiotische microben hebben een opmerkelijk talent voor het moduleren van de biologie van hun gastheer. De bacteriegemeenschappen bij mensen, zoals die in de darmen, worden in verband gebracht met ziekten zoals de ziekte van Crohn en diabetes. Microbioloog, Michael Fischbach, Ph.D., profileert systematisch kleine moleculen geproduceerd door bacteriën die de interacties tussen het microbioom en zijn gastheer mediëren. Zijn ontwikkeling van nieuwe genetische systemen heeft genen blootgelegd in een specifieke bacteriesoort die op de huid wordt aangetroffen en die een molecuul produceert met antibiotische eigenschappen. Het onderzoek van Fischbach biedt nieuwe inzichten in hoe het microbioom ons immuunsysteem op moleculair niveau kan beïnvloeden.

 

Viviana Gradinaru, California Institute of Technology

Omdat de meeste medicijnen de bloed-hersenbarrière niet kunnen passeren om de hersenen binnen te dringen, vereist de behandeling van bepaalde neurologische aandoeningen een invasieve operatie om medicijnen rechtstreeks in de hersenen af ​​te leveren. Neurotechnoloog Viviana Gradinaru, Ph.D., heeft technieken ontwikkeld om deze barrière te omzeilen door onschadelijke virussen te ontwikkelen die intraveneus in het lichaam worden toegediend. Deze systemische virussen passeren de bloed-hersenbarrière en leveren vracht zoals genen of hulpmiddelen voor het bewerken van genen om neurologische ziekten te behandelen. Gradinaru heeft haar medicijnafgiftesysteem ook gebruikt om problemen in het perifere zenuwstelsel en neuronen in de darm aan te pakken die de ziekte van Parkinson kunnen veroorzaken of eraan kunnen bijdragen. Dit werk streeft ernaar onverwachte bronnen en niet-invasieve behandelingen voor meerdere neurologische aandoeningen te ontdekken.

 

Kaiyu Guan, Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign

Nieuwe detectie- en modelleringstechnologieën ontwikkeld door milieuwetenschapper Kaiyu Guan, Ph.D., brengen een revolutie teweeg in de manier waarop we landbouwproductiviteit en duurzaamheid monitoren. De door satellieten en supercomputers ondersteunde technologie van Guan meet en voorspelt de fotosynthese, het water- en stikstofgebruik van gewassen en de gewasopbrengst. Zijn innovaties kunnen dagelijkse 'weergaven' genereren van elke boerderij op de planeet die 20 jaar teruggaat, zodat boeren hun akkers kunnen beheren voor water- en nutriëntenbehoeften. De technologie maakt het ook mogelijk om de ecologische voetafdruk en koolstofemissies nauwkeurig te monitoren. Guan's technieken voor gegevensverzameling zijn ongelooflijk economisch en schaalbaar. De technologieën van Guan maken weersvoorspellingen mogelijk om agro-ecosysteeminzichten op veldniveau te voorspellen en kunnen "precisielandbouw" bevorderen om landbouwpraktijken te sturen wanneer boeren te maken krijgen met en zich aanpassen aan klimaatverandering.

Sun Hur, Boston Children's Hospital

Om een ​​immuunrespons op gang te brengen wanneer een virus zoals COVID-19 het lichaam binnendringt, moeten cellen onderscheid maken tussen het RNA dat ze van nature produceren en het vreemde RNA dat door het virus wordt ingebracht. Immunoloog Sun Hur, Ph.D., ontdekte hoe cellen deze discriminerende evaluatie uitvoeren met behulp van eiwitten die RIG-I-achtige receptoren worden genoemd. Als ze vaststellen dat het RNA van een virus is, sturen de receptoren een signaal naar de cel om de buren en het immuunsysteem te waarschuwen voor een virale infectie. Sun ontdekte ook dat als dit proces misgaat, het lichaam in een toestand van constante ontsteking kan komen, waardoor ontstekingsziekten zoals het Aicardi-Goutières-syndroom kunnen ontstaan. Haar onderzoek geeft inzicht in zowel gezonde immuunreacties als degenen die mislopen.

 

Houra Merrikh, Vanderbilt Universiteit

Antimicrobiële resistentie is een wereldwijde gezondheidscrisis en het zoeken naar nieuwe antibiotica lijkt een verloren strategie. Omdat bacteriën evolueren en resistentie opbouwen tegen deze nieuwe medicijnen, ongeacht hun kracht of mechanisme, hebben we dringend geheel nieuwe oplossingen nodig. Houra Merrikh, Ph.D., heeft een potentieel transformerende oplossing ontdekt: bacteriële evolutie voorkomen en zelfs omkeren. Merrikh ontdekte dat bacteriën een bepaald eiwit produceren dat de ontwikkeling van antimicrobiële resistentie bevordert, en ze heeft medicijnen geïdentificeerd die de vorming van dit eiwit kunnen voorkomen. Door de evolutie van bacteriën te stoppen, blijven bacteriën vatbaar voor antibiotica waartegen ze anders resistentie zouden hebben ontwikkeld.

 

Stanley Qi, Stanford-universiteit

CRISPR-technologie is bekend geworden als een technologische doorbraak om genen te bewerken. Stanley Qi, Ph.D., is een bio-ingenieur die CRISPR-technologie naar nieuwe grenzen duwt die verder gaan dan bewerken. Qi hielp bij het creëren van een technologie genaamd CRISPR-interferentie en CRISPR-activering, bekend als CRISPRi/a. CRISPRi/a interageert met DNA om specifieke genen het zwijgen op te leggen of te activeren, zonder de DNA-sequentie te veranderen, waardoor het mogelijk wordt om stamcellen te veranderen in therapeutische cellen zoals neuronen. Hij heeft CRISPR aangepast als een beeldvormingstool om real-time "films" vast te leggen van het dynamische proces van gentranscriptie en de beweging van chromosomen. Qi's transformatie van traditionele CRISPR in een antivirale therapie toont veelbelovend om COVID-19 en griep te behandelen.

Mikhail G. Shapiro, California Institute of Technology

Het ontbreken van geschikte technologieën om de cellulaire functie in een levend lichaam niet-invasief in beeld te brengen en te controleren, vormt een enorme beperking voor het bestuderen, diagnosticeren en behandelen van een breed scala aan ziekten. Mikhail G. Shapiro, Ph.D., is een biochemisch ingenieur die baanbrekende technologieën heeft ontwikkeld met behulp van geluidsgolven en magnetische velden om bepaalde cellulaire functies, zoals genexpressie, te visualiseren en te controleren. Hij heeft cellen ontworpen die met lucht gevulde structuren kunnen maken van eiwitten die bekend staan ​​als gasblaasjes. Shapiro kan het functioneren van cellen in levende dieren en patiënten in beeld brengen, volgen en controleren door de gasblaasjes en andere eiwitten te manipuleren. Deze innovatieve combinatie van echografie en biomoleculen heeft het potentieel om de beeldvormingstechnologie voor het diagnosticeren van kanker te verbeteren en zelfs neuronen niet-invasief te activeren.

Peter Turnbaugh, Universiteit van Californië, San Francisco

Wetenschappers hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het begrijpen hoe voeding en genetica verschillende reacties op medicijnen veroorzaken. Onderzoek heeft echter genegeerd hoe ons 'tweede genoom' - de triljoenen micro-organismen die in en op het lichaam gedijen - de reactie van een mens op medicijnen kan veranderen. Peter Turnbaugh, Ph.D., is een microbioloog die deze complexe kwestie aanpakt. Hij onderzoekt hoe specifieke darmbacteriesoorten medicijnen kunnen metaboliseren, waardoor mogelijk de hoeveelheid medicijn die beschikbaar is voor het lichaam wordt verminderd. Dit proces gaat twee kanten op. Turnbaugh ontdekte dat medicijnen die bedoeld zijn om zich op zoogdiercellen te richten, onverwachte effecten kunnen hebben op het darmmicrobioom. Het begrijpen van de wederzijdse activiteit tussen darmbacteriën en hun gastheer zal van cruciaal belang zijn om effectieve geneesmiddelen te ontwerpen die een minimale impact hebben op het microbioom.

Kay M. Tye, Salk Instituut voor Biologische Studies

Problemen bij het verwerken van beloning, angst en leren kunnen een reeks psychiatrische stoornissen veroorzaken. Neurowetenschapper Kay M. Tye, Ph.D., onderzoekt de neurale circuits die deze emoties en cognitieve vermogens aandrijven om verslaving en depressie te begrijpen. Ze ontdekte een neuraal pad dat ten grondslag ligt aan de bereidheid van een dier om dwangmatig, beloningszoekend gedrag te vertonen ondanks negatieve gevolgen - een patroon dat wordt waargenomen bij eetbuien en alcoholgebruiksstoornissen. Dit neurale circuit zou een doelwit kunnen zijn voor therapeutische interventies. Tye's verslavingsonderzoek identificeerde een verzameling neuronen die dienen als een biomarker die voorspelt of een dier dwangmatig drinkgedrag zal ontwikkelen, zelfs voordat het wordt blootgesteld aan alcohol.

Ahmet Yildiz, Universiteit van Californië, Berkeley

Cellen vertrouwen op moleculaire motoren om eiwitten en andere cellulaire componenten door de cel te transporteren. Deze "motoren" reizen langs een verzameling moleculaire wegen die bekend staan ​​als het cytoskelet. Defecten in moleculaire motoreiwitten, zoals dyneïne, kunnen neurodegeneratieve ziekten zoals ALS veroorzaken. Door zijn ingenieuze combinatie van moleculaire beeldvorming en metingen van één molecuul, ontdekte moleculair bioloog Ahmet Yildiz, Ph.D., hoe dyneïne stappen zet op het cytoskelet en krachten genereert om zijn ladingen te dragen. Met behulp van zijn innovatieve tools onthulde hij hoe dyneïne beweging in één richting bereikt en ontdekte hij essentiële moleculen die dyneïne-motiliteit in cellen activeren en reguleren. Dit onderzoek geeft inzicht in mogelijke behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten.

Finalisten van de Blavatnik National Awards 2021 in de chemie

Shannon Boettcher, Universiteit van Oregon

Om de industrie en energieproductie duurzaam te maken, moeten wetenschappers nieuwe manieren vinden om energie om te zetten en op te slaan en basischemicaliën te produceren uit hernieuwbare bronnen. Shannon Boettcher, Ph.D., is een opkomende leider op het gebied van elektrochemie. Hij gebruikt elektrochemische processen om onze industriële economie groener te maken en beschikt over geavanceerde technologie die eenvoudige mengsels van water en atmosferische gassen omzet in waterstofbrandstof, kunststoffen, chemicaliën en kunstmest. Boettcher heeft nieuwe benaderingen ontwikkeld om katalysatoren te begrijpen die water splitsen in schone zuurstof en waterstofbrandstof en onbedekte materialen met recordprestaties voor de zuurstofevolutiereactie, onderzoek dat bijdraagt ​​aan een toekomst onafhankelijk van fossiele brandstoffen.

 

Brandi Cossairt, Universiteit van Washington

De nanoschaal is een spannende grens in de wetenschap. Synthetisch chemicus Brandi Cossairt, Ph.D., helpt de leiding te nemen om te begrijpen hoe nanomaterialen zich vormen, groeien en zich gedragen. Cossairt heeft oppervlaktechemie gebruikt om nanodeeltjes te functionaliseren, beschermen en verbeteren, en heeft een reeks voorspellende principes gecreëerd die de ontwikkeling van nanotechnologie op basis van eenvoudige en schaalbare in oplossingen verwerkte materialen zouden kunnen versnellen. De impact van het werk van Cossairt is al zichtbaar in de verwijdering van giftige elementen uit televisieschermen en LED's, en in verbeterde katalyse van nanodeeltjes voor de productie van brandstoffen en kunstmest. Verder in de toekomst kijkend, ontwerpt Cossairt generaliseerbare methoden om grote netwerken van gekoppelde nanodeeltjes en hybride nanodeeltjesmaterialen te creëren die krachtige nieuwe functionaliteit kunnen vertonen.

 

Paul Dauenhauer, Universiteit van Minnesota, Twin Cities

Chemisch ingenieur Paul Dauenhauer, Ph.D., is baanbrekend op het gebied van het synthetiseren van consumentenchemicaliën uit duurzame grondstoffen. Tegenwoordig worden veel alledaagse materialen zoals schoonmaakspullen of kunststoffen gemaakt van fossiele brandstoffen. Dauenhauer probeert fossiele brandstoffen te vervangen door glucose, een eenvoudige suiker uit planten. Door deze baanbrekende onderzoekslijn heeft Dauenhauer een productie van wasmiddelen, kunststoffen en synthetisch rubber met een hoog rendement uit glucose gerealiseerd, die allemaal net zo goed presteren als producten van conventionele oorsprong. Naast zijn groene synthesemethoden, baant Dauenhauer ook nieuwe wegen in energieopslag, waarbij hij een fundamentele katalysatortheorie ontwikkelt om energie op te slaan in de vorm van ammoniak.

Mircea DincaMassachusetts Institute of Technology

De meeste materialen die elektriciteit geleiden, zijn dicht op elkaar gepakte metalen. Anorganisch chemicus Mircea Dincă, Ph.D., heeft bewezen dat bepaalde poreuze materialen - metaal-organische raamwerken (of MOF's) - ook elektriciteit kunnen geleiden en kunnen worden gebruikt in brandstofcellen en supercondensatoren, die een cruciale rol spelen in groene technologiesystemen. Geïnspireerd door hoe individuele moleculen elektriciteit kunnen geleiden, bereikte Dincă een geleidende MOF door een netwerk van geleidende moleculen tot een poreuze vaste stof te weven. Dincă heeft zijn MOF's gebruikt als supercondensatoren en kan de prestaties behouden na herhaald gebruik, een essentiële eigenschap voor gebruik in commerciële producten. Dincă werkt samen met Lamborghini om MOF's voor energieopslag op te nemen in toekomstige elektrische supercars.

Dana FreedmanNorthwestern University

De tweede kwantumrevolutie belooft ongelooflijk krachtige technologische hulpmiddelen, met kwantumcomputers en sensoren die zijn aangepast aan specifieke taken. Anorganisch chemicus Danna Freedman, Ph.D., bestudeert kwantumbits (of qubits, de bouwstenen van kwantumcomputers) op basis van specifieke eigenschappen van individuele moleculen. Moleculen zijn bij uitstek geschikt voor een op maat gemaakt kwantumsysteem: het afstemmen van hun atomaire samenstelling en structuur past hun prestaties aan. Freedman heeft moleculaire qubits verheven tot het snijvlak van kwantuminformatiewetenschap, nadat hij een recordstabiliteit heeft bereikt en optische uitlezing van een moleculaire qubit-toestand heeft aangetoond. Freedman heeft ook nieuwe grenzen verlegd in materiaalsynthese: ze heeft nooit eerder geziene verbindingen bereikt met behulp van extreem hoge drukken. Freedman opent nieuwe mogelijkheden om materialen voor specifieke functies te ontwerpen door veel meer combinaties van elementen mogelijk te maken.

Prashant K. JainUniversiteit van Illinois in Urbana-Champaign

Prashant K. Jain, Ph.D., een fysisch chemicus, ontsluit meer potentiële functies van enkele van de meest voorkomende katalysatoren, zoals ijzer of platina, door gouden nanodeeltjes te gebruiken om energie uit licht te oogsten. Licht schijnen op gouden nanodeeltjes creëert gesynchroniseerde trillingen van elektronen, plasmonen genaamd, in het goud. Jain heeft ontdekt dat deze plasmonen licht concentreren en nieuwe chemische reacties op gang brengen die anders niet zouden plaatsvinden met alleen de katalysatoren. Met behulp van dit fenomeen heeft hij 'plasmonische fotosynthese' ontwikkeld, waarbij koolstofdioxide wordt omgezet in brandstoffen en waardevolle moleculen zoals methaan of ethyleen, wat een potentiële methode biedt om zowel fossiele brandstoffen te vervangen als koolstofdioxide uit de atmosfeer te oogsten.

Rebekka Klausen, Johns Hopkins-universiteit

Rebekka Klausen, Ph.D., duwt synthetische polymeerchemie in innovatieve richtingen. Door de principes die ten grondslag liggen aan op koolstof gebaseerde synthese toe te passen op andere elementen in het periodiek systeem, heeft Klausen ongekende controle verkregen over de structuur en functie van op silicium gebaseerde moleculen en polymeren. Deze concepten kunnen op maat gemaakte, ultrakleine siliciumchips mogelijk maken die atoom voor atoom zijn ontworpen voor specifieke toepassingen. Klausen werkt ook aan het weerleggen van het basisprincipe dat olie en water niet kunnen mengen. Haar methoden om verbindingen met eigenschappen zoals olie en water te mengen, onderzoeken beide fundamentele vragen, zoals de fysica die ten grondslag ligt aan het mengen van ongelijksoortige stoffen, en kunnen uiteindelijk ingrijpende milieu-uitdagingen aanpakken, zoals het opruimen van olielozingen of het mogelijk maken van echte mixed-stream plastic recycling.

Wei Min, Universiteit van Colombia

Fysisch chemicus Wei Min, Ph.D., is een leider in de beeldvorming van moleculen in biologische omgevingen. Ondanks uitgebreide inspanningen blijven veel moleculen ongezien in cellen. Met behulp van de methoden die zijn ontwikkeld in het laboratorium van Min, kunnen wetenschappers de complexiteit van natuurlijke systemen in realtime observeren met veel meer detail dan ooit tevoren. Min heeft methoden gedemonstreerd om individuele moleculen met chemische informatie te observeren, de beweging van kleine moleculen in biologische systemen met enorme nauwkeurigheid te volgen en tientallen verschillende moleculen tegelijkertijd te detecteren. Het vermogen om cellen en weefsels met dit detail in beeld te brengen, zou een aanzienlijke bijdrage kunnen leveren aan ons begrip van de cellulaire wereld en de progressie van ziekte, en zou therapeutische hulpmiddelen en methoden voor medicijnafgifte kunnen verbeteren.

Hosea M. Nelson, Universiteit van Californië, Los Angeles

Hosea M. Nelson, Ph.D., is een organisch chemicus die nieuwe wegen inslaat in het synthetiseren en karakteriseren van de kleine organische moleculen die dienen als voorlopers van chemicaliën die we dagelijks gebruiken, van kunststoffen tot medicijnen. Nelson heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van microkristallijne elektronendiffractie (MicroED), een geavanceerde techniek die de structuur van kleine moleculen sneller dan ooit kan identificeren, wat de productie van nieuwe chemicaliën, zoals medicijnen en brandstof, kan versnellen. Hij heeft ook nieuwe reacties ontdekt om gunstige bioactieve moleculen te creëren met behulp van duurzamere katalysatoren, die meer gewenste producten opleveren dan conventionele katalytische methoden. Nelsons werk is zelfs van toepassing op medische diagnostiek: hij ontwikkelt genetische tests van de volgende generatie voor ziekten, waaronder COVID-19, die mogelijk sneller en goedkoper zijn dan op PCR gebaseerde tests.

Sara Skrabalak, Universiteit van Indiana

Het synthetiseren van materialen op nanoschaal is niet het enige hulpmiddel dat wetenschappers hebben om de eigenschappen van een materiaal te beheersen. Anorganische en materiaalchemicus Sara Skrabalak, Ph.D., leidt nieuwe inspanningen om de architectuur van nanodeeltjes vorm te geven en te bouwen die nieuwe functionaliteit kunnen ontsluiten. De methoden en technieken van Skrabalak kunnen nanodeeltjes creëren met mooie en complexe vormen, die zelfs de complexiteit van sneeuwvlokken evenaren. Ze heeft laten zien hoe deze nieuwe structurele kenmerken reacties kunnen bevorderen en katalyseren, zoals het splitsen van watermoleculen. Voortbouwend op haar kennis van de synthese van nanodeeltjes, heeft Skrabalak methoden ontwikkeld om nanomaterialen op grote schaal te produceren en het vermogen aangetoond om producten met behulp van nanodeeltjes te "fingerprinten", waardoor vervalsing mogelijk moeilijker wordt.

Wenjun Zhang, Universiteit van Californië, Berkeley

Chemisch ingenieur Wenjun Zhang, Ph.D., overschrijdt de grenzen van chemische biologie en biomoleculaire engineering op het gebied van "Natural Products Chemistry" - de studie van stoffen geproduceerd door levende organismen. Zhang's onderzoek naar het gedrag van natuurlijke producten biedt mogelijkheden om ziekten te genezen en de industrie duurzamer te maken. Zhang heeft nieuwe natuurlijke producten ontdekt en hun bewegingen in cellen gevolgd, waardoor hij beter begrijpt hoe ziekteverwekkers zich gedragen en hoe ze kunnen worden geremd. Bovendien heeft Zhang, door de biologische synthetische reacties van natuurlijke producten te bestuderen, een sjabloon ontwikkeld voor het synthetiseren van veelgebruikte chemische voorlopers uit hernieuwbare biologische bronnen in plaats van fossiele brandstoffen.

Finalisten Blavatnik National Awards 2021 in Physical Sciences & Engineering

Aditya Akella, Universiteit van Wisconsin-Madison

Big data-analyse, kunstmatige intelligentie en e-commerce zijn bijna volledig afhankelijk van de capaciteit van een datacenter om grote hoeveelheden informatie te verwerken. Aditya Akella, Ph.D., een computerwetenschapper die werkt aan grootschalige datanetwerken, ontwikkelt technologieën die de snelheid en efficiëntie van datacenters drastisch verbeteren, terwijl ook de prestaties en betrouwbaarheid van datacenternetwerken die doorgaans gevoelig zijn voor bugs worden verbeterd. Door fundamentele uitdagingen in datacenternetwerken en -analyse aan te pakken, zal Akella's onderzoek een diepgaande maatschappelijke en wetenschappelijke impact blijven hebben op gebieden zoals gezondheidszorg, deeltjesfysica, klimaatmodellering en nationale veiligheid.

Andrea Alù, Advanced Sciences Research Center, The Graduate Center, The City University of New York

Ingenieur en natuurkundige Andrea Alù, Ph.D., daagt de grenzen van de materiaalwetenschap uit en beïnvloedt een breed scala aan technische toepassingen in elektromagnetica, nano-optica en akoestiek. Door de interacties van elektromagnetische en akoestische golven met kunstmatige materialen aan te passen, demonstreert Alù, zowel theoretisch als experimenteel, hoe slim ontworpen nanogestructureerde metamaterialen de grenzen van de fysica kunnen verleggen. Zijn werk leidt tot nieuwe en verbeterde materiaaltechnologieën met mogelijke toepassingen, waaronder: cellulaire communicatie, energiewinning, radarverhulling, optisch computergebruik en nano-optica.

Kristen Grauman, Universiteit van Texas in Austin

Tegenwoordig is de capaciteit van computertechnologie om afbeeldingen en video te verkrijgen en op te slaan groter dan de menselijke capaciteit om deze effectief te analyseren. Kristen Grauman, Ph.D., een computerwetenschapper die werkzaam is in computervisie, probeert dit probleem op te lossen door haar onderzoek te richten op visuele herkenning en actieve waarneming. Grauman's onderzoek heeft van grootschalige crowdsourcing een onmisbaar hulpmiddel gemaakt voor taken op het gebied van visuele herkenning, verbeterde zoektijden met ordes van grootte bij het doorzoeken van miljoenen afbeeldingen, en verlegde de grenzen van kennis die moderne computervisie koppelt aan robotica.

Asegun Henry, Massachusetts Institute of Technology

De onconventionele technologieën voor energieopslag, ontwikkeld door werktuigbouwkundig ingenieur Asegun Henry, Ph.D., maken gebruik van de lage kosten van warmte om elektriciteit om te zetten en op te slaan. De door Henry en zijn team ontwikkelde mechanische systemen maken het mogelijk extreem hete gesmolten vloeibare metalen, zoals tin, te verwerken bij recordtemperaturen (> 1400°C). Deze technologische doorbraak heeft nieuwe, goedkope toepassingen mogelijk gemaakt in de productie van hernieuwbare energie en brandstof. Eén zo'n technologie, genaamd 'sun in a box', zet elektriciteit van groene energietechnologieën, zoals zonne- en windenergie, on-demand om en slaat deze op. Zijn fundamentele bijdragen aan de fysica van warmteoverdracht helpen onderzoekers energietechnologieën opnieuw te bedenken.

Liangbing Hu, Universiteit van Maryland, College Park

Liangbing Hu, Ph.D., is een zelfbenoemde "houtnanotechnoloog". Zijn onderzoek onderzoekt het gebruik van van hout afgeleide nanovezels, het meest voorkomende biomateriaal op aarde. Hij heeft deze nanovezels gebruikt om technische materialen te maken in systemen om de energie-efficiëntie te verbeteren, om water te ontzilten en te filteren, en als milieuvriendelijke bouwmaterialen. Hu's technologische innovaties hebben geleid tot de ontwikkeling van supersterk hout dat qua sterkte vergelijkbaar is met staal maar zes keer lichter is, een transparant houtproduct dat kan dienen als vervanging voor glas met vijf keer betere thermische isolatie, een op hout gebaseerde technologie die de temperatuur van een gebouw zonder elektriciteit met bijna 10°C afkoelt, en een goedkope hout- en waterbatterij voor grootschalige energieopslag op het elektriciteitsnet.

Graham Neubig, Carnegie Mellon Universiteit

Graham Neubig, Ph.D., hervormt ons begrip van hoe computertechnologieën kunnen worden gebruikt in toepassingen zoals persoonlijke assistenten, vertaalapps en zoekmachines. Als computerwetenschapper die natuurlijke taalverwerking bestudeert, heeft Neubig een rijk begrip van taal en een beheersing van de technische methoden die betrokken zijn bij machine learning. Hij heeft belangrijke bijdragen geleverd aan de fundamentele wetenschap achter toepassingen zoals machinevertaling, spraakherkenning en het beantwoorden van vragen. De open-source software die voortkomt uit zijn onderzoek implementeert technieken die worden gebruikt om woorden, grammaticale structuur en semantiek te verwerken en wordt veel gebruikt door onderzoeksorganisaties en technologiebedrijven. Het onderzoek van Neubig zou het ooit mogelijk kunnen maken dat sprekers van 7,000 verschillende talen wereldwijd rechtstreeks met elkaar en met computers kunnen communiceren, in hun eigen woorden.

Noah Planavsky, Universiteit van Yale

Aard- en planetaire wetenschapper Noah Planavsky, Ph.D. herschrijft de geschiedenis van biologische en ecologische evolutie op onze planeet. Planavsky, een geleerde in de voorhoede van geochemisch onderzoek, heeft lang bestaande geologische mysteries met betrekking tot de evolutionaire tijdlijn van de aarde opgelost met behulp van nieuwe hulpmiddelen die hij heeft ontwikkeld. Door de rockplaat als leidraad te gebruiken, heeft zijn werk geleid tot een nieuwe kijk op hoe de samenstelling van de atmosfeer van de aarde in de loop van de tijd is veranderd. Zijn onderzoek levert het eerste duidelijke bewijs dat fotosynthese ongeveer drie miljard jaar geleden ontstond, veel eerder dan eerder werd gedacht, en hij heeft bijgedragen aan ons begrip van waarom de aarde al miljarden jaren aanhoudend bewoond is. Zijn onderzoek legt ook de basis voor nieuwe grond- en satelliettelescooptechnologieën die mogelijk zuurstofniveaus kunnen detecteren en mogelijke tekenen van leven kunnen identificeren op exoplaneten buiten ons zonnestelsel.

Kilian Weinberger, Cornell-universiteit

Computerwetenschapper Kilian Weinberger, Ph.D., heeft enorm nieuwe concepten geïntroduceerd in de snel evoluerende gebieden van machine learning en kunstmatige intelligentie. Zijn nieuwe benaderingen van machine learning vertegenwoordigen het meest radicale vertrek van de afgelopen 30 jaar. Nieuwe technieken, zoals "feature hashing" en nieuwe neurale netwerkarchitecturen - computeralgoritmen geïnspireerd door de biologische structuur en functie van de hersenen, bekend als "DenseNets" - hebben machine learning-algoritmen efficiënter gemaakt en hebben databias met implicaties voor de echte wereld verminderd. Clouddiensten en zelfrijdende autotechnologieën maken al gebruik van zijn technieken. Zijn onderzoek zou binnenkort kunnen leiden tot enorme verbeteringen in medische beeldvormingstechnologieën die een vroege diagnose van ziekten kunnen vergemakkelijken.

Andrea Young, Universiteit van Californië, Santa Barbara

Natuurkundige Andrea Young, Ph.D., maakt golven in het snelgroeiende veld van tweedimensionale materialen. Zijn werk aan de heterostructuren van grafeen van der Waals - ultradunne materialen gemaakt van enkele atomaire lagen gestapeld en bij elkaar gehouden door zwakke van der Waals-krachten - heeft radicale nieuwe benaderingen van materiaalontwerp mogelijk gemaakt. Het werk heeft geleid tot de experimentele ontdekking van nieuwe elektronische fasen van materie; bijvoorbeeld magneten gebaseerd op de spontane synchronisatie van de orbitale beweging van elektronen, en fractionele Tsjern-isolatoren, waarbij elektronen uiteenvallen om een ​​afzonderlijke fractie van hun lading op de hoeken van een rooster te lokaliseren. Onderzoekers uit het hele veld hebben de technieken en experimentele doorbraken overgenomen die in Young's lab zijn gerealiseerd, die ooit een belangrijke rol kunnen spelen in kwantum- en klassieke elektronica.

Guihua Yu, Universiteit van Texas in Austin

Guihua Yu, Ph.D., een materiaalwetenschapper en nanotechnoloog, richt zich op het ontwerpen en gebruiken van duurzame polymeertechnologieën om vitale energie- en milieuproblemen aan te pakken waarmee de samenleving wordt geconfronteerd. Hij heeft een opwindende nieuwe lijn van polymere materialen gecreëerd, energie-hydrogels genaamd. Yu heeft een ongekend niveau van multifunctionaliteit in deze materialen gepionierd, inclusief de transmissie van elektriciteit door hun elektronen- en ionentransport te regelen. Door simpelweg de manier af te stemmen waarop de polymeer- en watermoleculen op elkaar inwerken, hebben de hydrogeltechnologieën van Yu recordbrekende zonneverdampingssnelheden bereikt - als zonnestoomgeneratoren - in zeewaterontzilting en waterzuivering, op zonne-energie werkende wateroogstmachines voor duurzame landbouw en energieopslagmaterialen van de volgende generatie voor flexibele, draagbare elektronica.

Coinsmart. Beste Bitcoin-beurs in Europa
Bron: https://infomeddnews.com/blavatnik-family-foundation-ny-academy-sciences/

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img