南卡羅來納大學(xué)的四名研究人員被選為美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的研究員，這是一個(gè)由科學(xué)家、工程師和創(chuàng)新者組成的杰出團(tuán)體。

微生物學(xué)領(lǐng)域的Alan Decho、人類學(xué)領(lǐng)域的 Sharon DeWitte、地理學(xué)領(lǐng)域的 Kirstin Dow 和生物科學(xué)領(lǐng)域的 Bert Ely 都是從全國(guó)各地選出的研究人員，以表彰他們對(duì) STEM 學(xué)科的重要貢獻(xiàn)。選擇 AAAS 研究員的原因包括開創(chuàng)性研究、在各自領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力、教學(xué)和指導(dǎo)、促進(jìn)合作和促進(jìn)公眾對(duì)科學(xué)的理解。

該組織自 1874 年以來每年都在選舉研究員，還制作了《科學(xué)》系列研究期刊。作為AAAS研究員的選舉是一生的榮譽(yù)。

今年選擇的四位教師們加入了一個(gè)令人印象深刻的研究員名單，包括發(fā)明者托馬斯愛迪生，在1878年選舉派，社會(huì)學(xué)家Web Dubois(1905)，人類學(xué)家Margaret Mead(1934)，計(jì)算機(jī)科學(xué)家Grace Hopper(1963)，物理學(xué)家Steven Chu(2000)和宇航員艾倫·奧喬亞 (Ellen Ochoa)(2012 年)。

艾倫·德喬，微生物學(xué)

Alan Decho 的職業(yè)生涯一直在研究地球上一些最小的生物——細(xì)菌——以及它們?nèi)绾卧谏锬ぶ袇f(xié)同工作。了解這些細(xì)菌群如何相互協(xié)調(diào)它們的活動(dòng)對(duì)環(huán)境和人類健康很重要。

他的工作范圍從研究極端環(huán)境中的微生物墊到尋找使用納米粒子在人體內(nèi)輸送抗生素的新方法。

除了擔(dān)任環(huán)境健康科學(xué)教授之外，Decho 還擔(dān)任阿諾德公共衛(wèi)生學(xué)院研究副院長(zhǎng)。盡管他從事公共衛(wèi)生工作，但他繼續(xù)在他的工作開始的地方進(jìn)行研究——在海洋中——同時(shí)也在尋找與其他學(xué)科合作的機(jī)會(huì)。

“在小時(shí)候想研究海洋之后，我開始對(duì)這些生物膜如何影響我們的健康著迷，”他說。“而且這基本上是相同的過程，無論是在海洋中還是在人體內(nèi)。”

一個(gè)關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)細(xì)菌(在生物膜中)如何適應(yīng)并在潛在的敵對(duì)環(huán)境中生存，例如海洋和身體。

“這是細(xì)菌應(yīng)對(duì)壓力的一種方式，”他說。“當(dāng)你在人體內(nèi)時(shí)，你的免疫細(xì)胞會(huì)試圖將你當(dāng)作細(xì)菌吞噬。你也有抗生素，它們四處游蕩，試圖殺死你。生物膜使它們對(duì)這些攻擊具有很強(qiáng)的抵抗力。”

德喬說，通過研究細(xì)菌形成生物膜和相互交流以及抵御其他細(xì)菌的方式獲得的信息可以幫助科學(xué)家了解人體內(nèi)好細(xì)菌和壞細(xì)菌的平衡，并開發(fā)出更好的方法來控制或消除有害細(xì)菌.

“在生物膜中，有成千上萬種不同種類的細(xì)菌共同生活，它們?cè)噲D做的第一件事就是互相殺死，”德喬說。“他們通過生產(chǎn)抗生素來做到這一點(diǎn)。”

破譯它們生產(chǎn)的用于殺死其他細(xì)菌的許多抗生素，并從自然環(huán)境中分離出新型抗生素，可以幫助解決新出現(xiàn)的抗生素耐藥性疾病和死亡問題。在讓數(shù)十億有益細(xì)菌茁壯成長(zhǎng)的同時(shí)，專門殺死有害細(xì)菌的能力仍然是一個(gè)值得期待的堅(jiān)實(shí)挑戰(zhàn)。畢竟，這是大多數(shù)化療藥物的目標(biāo)：殺死癌細(xì)胞而不殺死健康細(xì)胞。

“我認(rèn)為我們都進(jìn)入科學(xué)領(lǐng)域，因?yàn)槲覀兿矚g想知道事物，它們是如何工作的，或者這是如何發(fā)生的，”Decho 說。“我很高興我能夠成為一名科學(xué)家并能夠研究事物。它還提供了一種旅行方式，可以看到我們星球獨(dú)特的生物學(xué)，這本身就讓你大開眼界。”

Decho 的研究為他的課堂教學(xué)提供了參考，他為南卡羅來納州榮譽(yù)學(xué)院的本科生和研究生開設(shè)了一門關(guān)于生物膜的課程。作為回報(bào)，他的學(xué)生用新的方式來挑戰(zhàn)他的研究。

“你在教學(xué)生一門新東西，你會(huì)得到他們的反饋，”他說。“他們會(huì)問你從未想過的問題，這真的是教學(xué)的迷人之處。”

沙龍德威特，人類學(xué)

生物人類學(xué)家莎朗·德維特在她所在領(lǐng)域的學(xué)者中被稱為黑死病女士，這個(gè)綽號(hào)是來之不易的。自從她在賓夕法尼亞州立大學(xué)讀研究生以來，這位人類學(xué)教授就一直在研究中世紀(jì)英格蘭的鼠疫，從那時(shí)起她的研究幫助改變了我們對(duì) 14 世紀(jì)毀滅性流行病的理解。

她說，由于黑死病在短時(shí)間內(nèi)殺死了數(shù)百萬人，許多研究人員認(rèn)為這是一個(gè)機(jī)會(huì)均等的殺手，一個(gè)人的生物學(xué)特征和社會(huì)地位并不是感染或死于該病的重要因素。但德維特的研究與這一假設(shè)相矛盾，表明存在基于先前健康經(jīng)歷、年齡、社會(huì)地位和其他因素的變異風(fēng)險(xiǎn)。

“這已在其他流行病中觀察到，”德維特解釋說。“西班牙流感對(duì)某些群體的影響比其他群體更大。顯然，新冠病毒對(duì)某些群體的影響比其他群體更大。”

“作為學(xué)者，我們需要更加積極地將我們的作品帶給那些通常不會(huì)閱讀但可以從我們學(xué)到的東西中受益的觀眾。”

莎朗·德維特

“當(dāng)我運(yùn)行模型，等待結(jié)果出現(xiàn)時(shí)，我有這種感覺，”她說。“這可能什么都不是，然后我必須努力解決如何解釋這些負(fù)面結(jié)果?；蛘呶铱赡軙?huì)發(fā)現(xiàn)一些以前沒有發(fā)現(xiàn)的東西，然后我會(huì)在我們所做的其他事情的背景下思考它的含義。這就是我所愛的。”

但她也喜歡知道她的分析在現(xiàn)代世界中具有實(shí)實(shí)在在的價(jià)值。無論她是在研究 700 年前還是 5000 年前的骨骼遺骸，就像她最近加入的一個(gè)研究亞洲健康史的大型新項(xiàng)目一樣，研究過去的疾病有助于為未來的公共話語提供信息。

“過去，我的態(tài)度是，做好工作，人們會(huì)閱讀它，它會(huì)到達(dá)它需要去的地方，”她說。“但不，這不是它的工作原理。作為學(xué)者，我們需要更加積極地把我們的作品帶給那些通常不會(huì)閱讀但可以從我們所學(xué)到的東西中受益的觀眾。”

柯斯汀道，地理

當(dāng)大多數(shù)專家研究氣候變化引起的潛在問題時(shí)，他們會(huì)著眼于工程解決方案或可衡量的數(shù)據(jù)來看待影響和風(fēng)險(xiǎn)。

Kirstin Dow 以不同的方式看待這個(gè)問題。

Dow 是地理系的教授，是一名社會(huì)環(huán)境地理學(xué)家，專注于了解氣候影響、脆弱性和適應(yīng)。她的研究集中在了解社區(qū)如何看待氣候以及他們需要哪些信息來做出有關(guān)氣候風(fēng)險(xiǎn)的決定。

“通常，當(dāng)我們過去研究重大危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，專家會(huì)計(jì)算房屋、財(cái)產(chǎn)和其他物品。但我們了解到，專家和社區(qū)不會(huì)以同樣的方式看待問題，”她說。“我們可能有可以評(píng)估的數(shù)據(jù)集，但社區(qū)看到了其他對(duì)他們來說很重要的事情，這些事情是制定有意義的、宜居的解決方案的一部分。這就是我感興趣的關(guān)于氣候變化的理解。”

陶氏是卡羅來納綜合科學(xué)與評(píng)估團(tuán)隊(duì)的首席研究員，該團(tuán)隊(duì)由 NOAA 資助，在卡羅來納州開展研究并將氣候信息整合到水、健康和沿海管理以及決策制定中。

“該項(xiàng)目的目標(biāo)是將氣候科學(xué)納入決策。我的部分內(nèi)容是：關(guān)于這個(gè)決定，我們需要知道什么?我們能否考慮如何改進(jìn)我們向您介紹氣候科學(xué)的方式，因?yàn)樗枰銐蚯逦?，讓人們?duì)此充滿信心。我們能否改進(jìn)氣候科學(xué)，為您提供更好的答案并幫助告知您必須做出的選擇，因?yàn)樗鼈兇_實(shí)是艱難的選擇。”

Dow 在上大學(xué)時(shí)就開始研究環(huán)境正義問題，包括在計(jì)劃在西弗吉尼亞州進(jìn)行清理的 Superfund EPA 網(wǎng)站實(shí)習(xí)。在那個(gè)項(xiàng)目中，當(dāng)局和社區(qū)成員正在努力尋找最好的方法來去除在孩子們玩耍的地區(qū)的土壤中發(fā)現(xiàn)的非常高水平的致癌 PCB。這是她第一次接觸社區(qū)成員面臨的艱難選擇。

“專家會(huì)說，'它有多安全?' 但社區(qū)也想知道‘它是否解決了我的擔(dān)憂?有多公平?是自愿選擇嗎?是強(qiáng)加給我的嗎?我還有其他選擇嗎?我有沒有參與到這個(gè)過程中?提出一個(gè)社會(huì)可接受的策略不僅僅是減少風(fēng)險(xiǎn)數(shù)字。”

伯特·伊利，生物科學(xué)

在南卡羅來納大學(xué)長(zhǎng)達(dá)近半個(gè)世紀(jì)的研究和教學(xué)生涯中，生物學(xué)教授 Bert Ely 研究了細(xì)菌、魚類和人類的遺傳學(xué)，并幫助培養(yǎng)了新一代的中學(xué)科學(xué)教師。

他將在今年夏天晚些時(shí)候達(dá)到 50 歲大關(guān)，但隨著新的撥款正在進(jìn)行中，伊利沒有放慢腳步的計(jì)劃。

“我擁有三個(gè)博士學(xué)位。學(xué)生在 2021 年完成，一個(gè)新的博士生從 2021 年 1 月開始，另一個(gè)博士生從今年 1 月開始，所以，是的，我不打算做 50 次就完成了，”同時(shí)也是該大學(xué)科學(xué)教育中心主任的伊利說。

Ely 于 1973 年被招募到生物科學(xué)系，作為新教師隊(duì)伍的一部分，以幫助向該學(xué)科灌輸一種更具研究意識(shí)的方法。他開始了他的職業(yè)生涯，開發(fā)了一種名為 Caulobacter 的非致病細(xì)菌的遺傳學(xué)系統(tǒng)。與現(xiàn)在在斯坦福大學(xué)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作，Ely 幫助將 Caulobacter 開發(fā)成一個(gè)模型系統(tǒng)，用于目前全球近 100 個(gè)實(shí)驗(yàn)室使用的細(xì)菌王國(guó)的一部分。

“這是我職業(yè)生涯前 18 年取得的一項(xiàng)重大成就，在那之后，我進(jìn)行了一些魚類種群遺傳學(xué)研究，并幫助介紹了可以使用 DNA 區(qū)分魚類種群的想法，”專注于金槍魚的 Ely 說，箭魚和條紋鱸魚。“'一旦被接受，它就不再是研究了，所以我研究了使用線粒體 DNA 和 Y 染色體將非裔美國(guó)人的血統(tǒng)追溯到非洲特定地方的可能性。”

伊利在該領(lǐng)域的研究證明，在這種情況下可靠地追蹤祖先是不可能的，因?yàn)榉侵薨l(fā)生了如此多的移民。他的研究興趣隨后轉(zhuǎn)向乳腺癌研究，然后再次回到莖桿菌屬的研究工作。

“現(xiàn)在我們正在研究基因組進(jìn)化和感染莖桿菌的所有類型的病毒，并試圖了解它們，”他說。

在繼續(xù)培訓(xùn)研究生并在榮譽(yù)學(xué)院教授本科生的同時(shí)，伊利還參與了教育學(xué)院的培訓(xùn)補(bǔ)助金，為想要成為中學(xué)科學(xué)教師的學(xué)生做好準(zhǔn)備。

“我專門為這些學(xué)生開發(fā)了遺傳學(xué)和社會(huì)學(xué)部分，并模擬了他們向七年級(jí)學(xué)生教授的方式。”