<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副教授用了一個類比:他把電子顯微鏡技術比作天文學的逆過程，這種技術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:&ldquo;它發(fā)現(xiàn)了人類從未見過的東西，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，它會引發(fā)各種材料行為。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博用這種熱情開發(fā)了新的技術，用于收集和解釋電子顯微鏡中的數(shù)據(jù)，可以用來更全面地描述材料。他將這些技術應用于解釋材料在電子、光學、儲能、量子計算等領域的行為。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;除了解釋材料的特性，電子顯微鏡還有一個重要的計算組件，因為它被用于分析以前可能被忽視的數(shù)據(jù)，并以新的方式對數(shù)據(jù)做出結論。而且，隨著計算機學院的建立，這是麻省理工學院令人興奮的時刻。&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，對工程學產(chǎn)生了興趣，他在很小的時候就發(fā)現(xiàn)了對科學的熱愛。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博說:&ldquo;科學可以為我們周圍的世界提供超越超自然信仰的解釋。&rdquo;&ldquo;對我來說，科學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是在印第安納州的一所技術高中。但直到他在紐約倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)讀本科時，一些關鍵的經(jīng)歷才幫助他確定了人生道路。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在他的第一年，他參加了一個使用數(shù)據(jù)科學預測材料性能的項目。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他回憶道:&ldquo;從那以后，我就被迷住了，那時我就知道我想走學術道路。&rdquo;&ldquo;能夠探索事物，擁有學術自由真的很吸引我。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>幾年后的2005年，勒博參加了一個面向本科生的夏季研究項目，這個項目現(xiàn)在是麻省理工學院的材料研究實驗室。在這段經(jīng)歷中，他將生物聚合物集成到鑄造過程中，激發(fā)了他對利用材料科學實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的興趣。麻省理工學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:&ldquo;我們會在半夜呆在實驗室里分析這些材料，那種興奮感很早就引起了我的注意。&rdquo;&ldquo;我工作多少時間并不重要&mdash;&mdash;我熱愛這份工作，這為我以后的職業(yè)生涯奠定了基礎。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博在加州大學圣巴巴拉分校(University of California at Santa Barbara)讀博士期間，他所在的團隊證明了掃描透射電子顯微鏡理論和實驗非常一致，反過來，可以直接從電子顯微鏡圖像中稱出阿圖克(萬億分之一克的百萬分之一克)的物質(zhì)，而不需要外部顯微鏡校準標準。</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博還發(fā)現(xiàn)了在加州大學芭芭拉校區(qū)附近的山區(qū)騎車的熱情，他每年堅持騎車數(shù)千英里，幾乎每天都去麻省理工學院，不管天氣如何。</p> <p>&nbsp;</p> <p>獲得博士學位后，勒博接受了北卡羅萊納州立大學的一個教職職位，他在那里工作了8年，直到2019年麻省理工學院出現(xiàn)了一個類似的職位。</p> <p>&nbsp;</p> <p>自從他來到麻省理工學院，LeBeau幫助研究所采用了最先進的電子顯微鏡設備，校園里的研究人員在麻省理工學院利用了這些設備。Nano和其他東西。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;作為一名電子顯微鏡學家，我使用的設備維護起來非常昂貴，必須成為一種共享資源。我很高興出現(xiàn)這種情況，因為最終來自校園各處的用戶都能從這些工具中受益，并通過這個共享的基礎設施推進他們的科學。&rdquo;更廣泛地說，顯微鏡經(jīng)常挑戰(zhàn)人們自以為對所研究材料的了解。結果總是令人興奮的。&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，輪到他的小組使用顯微鏡時，他們試圖解決那些需要新的方法來收集和解釋數(shù)據(jù)的難題。</p> <p>&nbsp;</p> <p>LeBeau說:&ldquo;我們選擇了一些不容易通過其他方法回答的問題，這些問題需要新的方法從我們的數(shù)據(jù)集中提取信息來得出結論。&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)動器和儲能等領域。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電性能變得困難。通過使用新的電子顯微鏡技術分析材料的結構，LeBeau的團隊能夠解釋其性質(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:&ldquo;影響力永遠是我們所做一切事情的重中之重。&rdquo;&ldquo;當我們在尋找問題時，應用領域是非常重要的，因為它告訴我們，這些洞見是否可以改變整個領域的運行方式。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>勒博研究的一個領域是探索如何使用機器學習來幫助顯微鏡比人類更快地收集數(shù)據(jù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;一般來說，透射電子顯微鏡是一種非常慢的技術，&rdquo;勒博解釋說。&ldquo;但你可以想象這樣一種情況:自動駕駛顯微鏡能夠比人類更快地將顯微鏡和樣本對齊，并且以一種更可復制的方式進行。這樣做將使我們能夠收集材料的完整統(tǒng)計描述。這就是機器學習可以發(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)，同時也在收購本身中發(fā)揮作用。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>事實上，使電子顯微鏡更具定量和可重復性一直是勒博職業(yè)生涯的主題。但他不認為量化某件事會以犧牲創(chuàng)造力為代價。</p> <p>&ldquo;科學確實是一個創(chuàng)造性的出口，&rdquo;勒博說。&ldquo;創(chuàng)造力不僅來自于創(chuàng)造新的實驗設計或理論，還來自于決定如何以視覺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，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote> <p>&nbsp;</p>