晶体学中的女性——我们不仅仅是历史

海伦·梅纳德·凯斯利(Helen Maynard-Casely)、克里斯汀·海弗斯(Christine Beavers)、克莱尔·默里(Claire Murray)和安伯·汤普森(Amber Thompson)

结晶学是两性平等领域中一门非常不寻常的科学,其起点多种多样,受到广泛赞誉。有许多著名的女性榜样,包括两位诺贝尔奖得主。朗斯代尔、霍奇金、富兰克林、梅格和尤纳思只是该领域杰出的女性晶体学家中的少数。值得注意的是,这种性别多样性的一些根源就在于学科的基础:W.H Bragg的18名博士生中有11名是女性。然而,我们如何面对未来?IUCr是否坚持承诺为性别和国籍均衡?结晶学像我们许多人认为的那样没有性别偏见吗?性别平等在我们的科学中是既定的吗?

不幸的是,结晶学似乎和其他社区一样有很多问题。会议是获取一个领域“快照”的完美方式,因此IUCr三年一次的大会是收集全球结晶学界统计数据的绝佳场所。IUCr大会女性参与者的比例似乎是显而易见的起点。考虑到从统计角度来看,目前女性学习科学的可能性低于男性,而且存在阻碍女性职业发展的系统性障碍,因此预计参与者比例为50:50是不合理的。然而,根据2014年蒙特利尔(*)和2011年马德里大会的数据,出席者分别为36%和35%(*)的女性(撰写本文时无法获得2017年海得拉巴的数据)。目前还没有关于这些人职业生涯阶段的数据,但如果没有障碍或阻碍,我们预计这些统计数据将反映在大会的其他地方,例如在关键发言和全体会议的统计中。事实并非如此。

[显示IUCr大会中女性主旨发言人百分比的柱状图]
文章中讨论的统计数字,显示了IUCr大会中女性主旨发言人的百分比和女性参与者的百分比。红色虚线是两个参与者数据点的平均值。
受邀会谈是声望的一个关键指标,希望这些会谈能够追踪女性参与者的比例。然而,从上图中的统计数据来看,显然存在着非常明显的差距。在过去的五次会议上,IUCr大会上女性主旨发言人的比例从28%到17%不等。对于一个完全不熟悉该领域的科学家来说,这种差异与他们在实地遇到的社区不协调。第一次参加会议的年轻科学家或第一次涉足晶体学的学者会给人留下这样的印象:女性晶体学家的科学不值得大喊大叫。

 

 

要突出显示的最终统计数据很容易验证。2008年,IUCr大会首次设立了全体演讲,这是最高的尊重指标。共有13次,其中只有一次是由女性主持的:Ada Yonath。有趣的是,虽然只有三分之一的男性全体讲师是诺贝尔奖得主,但唯一的女性全体讲师也是诺贝尔奖得奖者。许多研究都是关于阻碍女性科学进步的因素;最近一项研究能够量化目前低估女性能力的偏见,而不管她们的实际资历如何(C.a.Moss-Racusin《美国国家科学院院刊》,第16474–16479页,2012年)。

结晶学界也在回应其他领域所关注的问题;主讲人的数量似乎并不代表社区中女性的数量,这反过来意味着能够在职业生涯中提升到“全体水平”的女性更少。这显然是留住人才的一大障碍。由于没有可用的数据,我们无法深入挖掘和研究少数种族/族裔面临的挑战,特别是有色人种妇女,她们在科学界历来被进一步边缘化。如果我们想确保所有人都有同样的机会,那么我们需要了解为什么会发生这种情况。

那么可以做什么呢?

最大的变化是一个几乎太简单而令人难以置信的变化。在组织活动或会议时,它只涉及一个简单的问题。每个人都会考虑计划中的“我是否为本次会议选择了最好的人选”,但这个问题还有后半部分需要考虑我是否为这个领域选择了最合适的人选,记住我有可能扭曲我最初选择的固有偏见?”这是一个微妙但重要的区别,但它积极鼓励你挑战自己。在会议的背景下,确保晶体学会议的包容性是组委会的一个重要职责,组委会应任命一名官员,该官员可以向国际晶体学联合会执行官汇报公平性和多样性问题。

为了让我们的社区取得更大的进步,IUCr执行委员会和未来的会议组织者需要承认IUCr大会受邀演讲人的性别平衡并不能反映整个社区,并接受他们自己的审查。作为科学家,我们靠数据兴旺发达,因此,关于这种表示的统计数据越多,对我们所有人来说就越好。我们可以通过多种方式使未来的IUCr大会更具包容性,了解我们社区的统计数据将大大有助于确定此类计划的目标。我们应该非常清楚:我们并不是在提倡为了让统计数据看起来更好而偏袒女性。我们提倡人们挑战他们固有的偏见。

作者感谢Jenny Martin对本文的评论。

注:自首次起草本帖子以来,欧洲晶体学会议的发言人政策已经发布,他们在会议上采取了出色的前瞻性行动来解决我们在这里讨论的问题。我们建议所有阅读此帖子的人也阅读他们的政策http://ecm31.ecanews.org/en/speaker-policy-for-gender-balance.php.

*关于此帖子收集的数据的说明:2014年会议的性别比例由作者根据代表姓名确定,其中男性代表1464人,女性代表524人,224人待定(2011年马德里会议的比例由组织者直接提供给我们)。2017年、2014年、2011年和2008年大会主讲人的性别比例也由作者根据代表姓名确定。我们承认,根据代表姓名确定代表性别的方法存在人为错误,当然,社区中也有一些人会将其视为非性别二进制。一些人质疑这种方法的价值,也质疑以这种方式确定会议性别统计数据的价值,但我们认为,有些数据总比没有好,我们收集的数据足以表明,未来的大会组织者理所当然应该收集统计数据。

将晶体学推广到澳大利亚地区,这是SCANZ的一项举措

海伦·梅纳德·凯斯利(helenmc@ansto.gov.au)

澳大利亚和新西兰结晶学学会(SCANZ)在农村(地区)举办全国会议有着悠久的历史。被称为水晶会议的过去的会议在澳大利亚大陆纵横交错,也有几次新西兰跨塔斯曼之旅http://scanz.iucr.org/events.

我们已经意识到,在区域地点举行会议为SCANZ提供了一个绝佳的机会,可以举办推广活动,向那些在公共科学活动中收获甚少的观众宣传结晶学。澳大利亚和新西兰拥有高度城市化的人口(75%的澳大利亚人和85%的新西兰人居住在城市),并接受了大量的科学活动。然而,那些生活在地区性地区的人却无法随时参与此类活动,往往是“错过”的观众。鉴于SCANZ的历史(我们最初是作为“布什晶体学家”),以及我们通过1987年讲座基金等计划邀请了一些国际和国内知名演讲者参加我们的会议,我们有很大的机会在我们国家会议访问的地区举办公共科学活动。

考虑到这一点,我们的晶体31https://crystal31.com网站/会议在玛格丽特河(Margaret River)美丽的地区举行,我们在会议期间组织了第一次公众宣传活动。“洞穴科学”是在Ngilgi洞穴举行的一个小型科学节https://www.margaretriver.com/members/ngilgi-cave/就在会议开始之前第个12月。

为了探索水晶和洞穴之间的联系,我们邀请了演讲者Ulrike Troitsch(澳大利亚国立大学)就她的珊瑚研究(碳酸钙的起始故事)以及当地洞穴向导Andre Courtis进行了会谈。以及向每个人演示结晶学的动手活动。

在会议主席和SCANZ执行官的支持下,现在希望未来的每一次晶体会议都能举办一次公共推广活动,并在晶体学界建立科学通信专业知识。

 

IUCr协会计划

今年在海得拉巴举行的IUCr大会上启动的IUCr协会计划支持了联盟的许多外联和教育倡议。其中一些活动包括支持学生参加国际会议的奖学金计划、客座教授计划以及在非洲和世界其他地区建立结晶学能力。

学生奖学金获得者之一是中国复旦大学博士生冯仁凡。冯冉把这件事告诉了他参加上海国际晶体学校“该课程帮助我加深了对群论和结晶学的理解,以及这两种理论的应用。我学到的另一个重要领域是毕尔巴鄂结晶服务器,这是从事物理科学工作的人的一个非常强大的工具”。冯兰接着说:“我确实学到了很多,非常喜欢学校。谢谢你的美好经历!”

加入Associates Programme的科学家可以获得一系列好处和工具,帮助他们建立网络,分享想法,并发现更多关于结晶学的知识。例如,好处包括:

  • 在IUCr期刊上发表文章的开放存取费折扣
  • IUCr期刊上的大量免费文章下载
  • 威利和牛津大学出版社等其他出版商的图书折扣
  • 专业社交机会,如访问IUCr LinkedIn讨论组和工作列表
  • 有助于您专业发展的资源

要了解更多关于员工计划的信息,请遵循以下内容链接.

三年入会费为200美元(160美元),目前可享受20%的折扣。学生、退休科学家和发展中国家的学生可享受60美元(48美元折扣)的优惠。

加入即可享受限时优惠现在.

如果您对员工计划有任何疑问,请发送电子邮件至associates@iucr.org或通过以下方式提交您的查询web窗体.

 

LAAMP在世界科学论坛上的发言

Michele Zema博士、IUCr和Jean-Paul Ngome-Abiaga博士,联合国教科文组织

同步加速器光源可与探测物质内部结构的超级显微镜媲美。它们产生非常强烈的光脉冲(从红外辐射到X射线),其波长和强度可以对大小从人类细胞到病毒和蛋白质,再到原子的物体进行详细研究,其精度是其他方法无法实现的。它们使研究人员能够研究广泛材料的结构和性质,从蛋白质到为设计新的更好的药物提供信息,为生物技术探索新材料,为绿色农业分析土壤,到工程应用,以及考古学文物的检测。

大规模同步辐射光源设施由于其高成本和多学科使用,通过联网和成本分担为一体化提供了强有力的机会,并促进了与更广泛的全球社会的多学科合作,同时促进了科学外交与整个和平。

因此,光源已成为科学技术进步和创新的主要推动者,有助于按照《联合国2030年议程》实现可持续发展。

通过一个名为利用光源和晶体科学促进世界目标地区的知识增长和经济社会条件改善国际科学理事会(ICSU)正在与国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)和国际结晶学联合会(ICCr)合作,以加强非洲、墨西哥、加勒比和中东地区的先进光源(AdLS)和结晶学(LAAMP公司).

您可以阅读更多关于LAAMP公司项目在这里以及IUCr2017年的启动会议在这里.

主题会议由LAAMP公司题为“光源和晶体科学促进可持续发展”的项目已被批准为下届世界科学论坛项目的一部分,该论坛将在2017年11月7日至11日,约旦死海侯赛因·本·塔拉尔国王会议中心.

本次会议将展示光源如何彻底改变了许多科学技术学科的研究,并通过以下方式成功地促进了国家和地区的社会经济发展:

  • 创建国际科学共同体
  • 改善教育并创造新的就业机会
  • 讨论在南方(主要是非洲和拉丁美洲)建立光源后的下一步行动,同时学习SESAME的经验
  • 提高决策者对光源重大进展的认识可以为各地区带来并确定可持续发展此类基础设施的最佳位置
  • 通过国际结晶学年和国际光年等全球倡议进行宣传
  • 发展关键数量的高素质人力资本(包括非洲科学散居者),以实现可持续发展目标(SDG)和区域框架协议,如《非洲联盟2063年议程》

会议的总体目标是为发展中地区的光源倡议描绘一个可扩展的模型。该成果旨在增强和激励研究人员、科学家、工程师、,技术人员和政策制定者在其国家和地区发挥积极作用,推动加强科学合作,以改善国家之间的国际关系,并发展人类能力,使全球南方的研究人员能够从光源中获得最大的收益,为2030年可持续发展议程做出有意义的贡献。

 

 

IUCr 2017海得拉巴:博客日8月28日,星期一:以文化收场

英国伦敦伯克贝克学院生物科学系Clare Sansom博士

说所有美好的事情都必须结束,这是一句骇人听闻的陈词滥调,当然也是一句真话。当然,这也包括IUCr会议。经过为期一周多的一流科学密集课程24第个国际结晶学联合会大会8月28日,第三次全体演讲结束。本次最后全体会议的主题,由贾科莫·齐亚里来自盖蒂保护研究所美国洛杉矶,展示了我们主题的广度和深度:他的标题是“艺术和文化遗产中的结晶学”。

Chiari开始了一场引人入胜的演讲,他描述了自己收到作为全体演讲人之一的邀请时的感受,“就像你的数据开始证明你的假设时的感觉一样”。他把这次演讲献给了意大利晶体学家同事大卫·维特博他是意大利亚历山德里亚皮埃蒙特东方大学的名誉教授,也是意大利晶体学协会的前任主席,于去年5月去世。然后,他解释说,晶体学和遗产在两个方面重叠——在艺术品中对晶体的描述,以及在使用晶体学技术来理解和保存晶体方面——他的讲座将主要关注第二个方面。

但什么是“文化遗产”呢?一个有用的简明定义是“关于[人]和[他的]文化的每一个物质证明”。这里的关键词是“材料”;因此,莎士比亚的戏剧本身并不是文化遗产的一部分,尽管第一对开本——或任何其他物理拷贝——都将是。尽管它不限于“高”文化,但对象必须有意义。很难为保存“普通”购物清单辩护,除非(例如)这是米开朗基罗送给仆人的颜料清单。研究当代文化的人经常会遇到这样的问题:一些真正有趣的艺术品,例如电影布景,并不是为了保存而设计的。

在余下的大部分演讲中,Chiari举例说明了如何使用晶体学技术来研究人工制品以及用于制造人工制品的技术。其中最早的一些是在新石器时代发展起来的抛光“绿石”斧头,这是最早的足以砍伐树木的工具。中子衍射已用于分析这些轴的表面纹理,从而尝试推断用于制造它们的技术。

更接近今天,第一批商业上成功的照片是曝光在感光银板上的图像,称为银币类型这些是在中期生产的第个世纪,最古老的是最有价值的。1860年左右,沉积过程从包层转变为电镀;后一个过程产生了一个具有优选方向的微晶图像,可以使用衍射仪检测到这一点,银版照相可以追溯到1860年之后。类似的过程可以用来检测镀金中世纪绘画是否在几个世纪后被“润色”。

天青石是一种深蓝色变质岩,因其颜色而在古代备受珍视。它是中世纪艺术家和几个世纪后可用的最昂贵的颜料之一。X射线衍射可以用来识别这批颜料和其他早期颜料之间的细微差异,检测绘画层,有时甚至可以通过艺术家使用的确切色调来区分艺术家。

在感谢Chiari精彩的演讲时,会议主席Gautam Desiraju反思了大会的跨学科性质,并制定了一个旨在跨越结构化学家和结构生物学家之间“鸿沟”的计划。然而,这次全体会议是由相对较新的IUCr组织的艺术和文化遗产委员会,将跨学科研究提升到了一个新的水平。他希望这能让代表们看到他们主题的一个新方面。

德西拉朱随后主持了会议的闭幕式。他代表当地组委会感谢所有与会者为会议的成功做出的贡献,并再次强调代表和主持人的数量和多样性。IUCr正在蓬勃发展,并承接新项目。现在将设立W.H.和W.L.布拉格奖,授予职业生涯相对早期的晶体学工作者,以补充埃瓦尔德奖,并将提供资金支持非洲、东南亚和拉丁美洲的晶体学和晶体学工作者。新成立的员工计划现在,个人可以直接为联邦做出贡献,并与联邦的成功息息相关。这些举措将由一个新的执行委员会监督,斯文·利丁(Sven Lidin)将成为新的总裁,马文·哈克特(Marvin Hackert)将退位(但不是退位),成为前任总裁。英国切斯特的工会办公室发生了重大变化:海得拉巴会议标志着其无穷无尽的执行秘书迈克·达科姆(Mike Dacombe)退休。

利丁、哈克特和执行委员会的其他成员最后一次和德西拉朱一起上台,这是一项非常愉快的任务:颁发不少于26个海报奖,多得无法在这里列出。评委们一定很难从大约700张海报中选出获奖者。闭幕式结束时,指挥棒移交给了下一个主办城市,布拉格. The25第个IUCr大会将于2020年8月22日至30日在那里举行,这位博主非常期待出席。

 

附录:龙穴第二节获奖者

龙穴青少年晶体学家的研究想法竞赛分两期进行,每期结束时颁发两个奖项。第一次会议在本博客第4天本着公平的精神,我现在列出了26日周六举行的第二轮比赛中应得的冠军第个,在这里。他们都是博士后:该奖项由斯普林格自然萨布拉曼尼安(G.Subramanian)和会议当地组委会向拉梅什(s.G.Ramesh)捐赠的那一个。

 

IUCr 2017海得拉巴:博客日8月28日,星期一:太空晶体学

第8天,8月28日星期一:太空晶体学

Clare Sansom博士,英国伦敦伯克贝克学院生物科学系

一般来说,结晶学可以被认为是一门非常小的科学,而空间科学可以被看作是一门很大的科学。因此,对于大多数晶体学家来说,将两者联系起来可能需要一些想象力。但结晶学在空间科学中确实发挥了作用,在海得拉巴举行的一次受欢迎且发人深省的特别会议上对此进行了探讨。这是IUCr与空间研究委员会合作的结果(空间研委会)这是在国际晶体学年期间设立的;COSPAR和IUCr组织了一次能力建设讲习班2016年4月在墨西哥普埃布拉(Puebla)举行了空间研究结晶学会议,并组织了IUCr会议作为后续活动。其主席,加拿大麦克马斯特大学的Hanna Dabkowska(IUCr 2017-2020副校长)曾是普埃布拉的讲师之一。

NASA的第一次演讲戴夫·布莱克在任何一次会议上都有一个最吸引人的标题:“火星科学实验室探测器好奇号的矿物学结果”。他提出的结果来自第一个就地火星表面矿物分析。漫游车好奇心是迄今为止降落在“红色星球”表面的最大的探测车。它从火星表面收集岩石和灰尘的小样本,并使用其10个复杂仪器进行分析;所有这些实验的最初目的都是为了回答“火星有可能维持生命吗?”由于火星环境与37亿年前生命首次出现时地球上可能存在的环境有一些相似之处,因此对这个问题的积极回答将对生命起源理论产生重要影响。它降落在一个名为大风并将在火星上再停留大约两年。

布莱克解释说,好奇号携带的“瑞士军刀”实验包括一个大公文包大小的衍射仪。该仪器已命名为CheMin公司,用于分析来自大风的基岩和取自夏普山火山口中心有一座3英里高的山(更准确地说,是一堆碎石)。简言之,这些矿物的X射线衍射图与月球车降落在古代河流系统末端的理论一致,并且随着地质时间的推移,环境逐渐干燥和氧化。如果这是正确的,好奇号的任务已经成功了:盖尔陨石坑是“一个曾经可以支持某种生命形式的环境”。如果你愿意,你可以自己探索数据;这就是全部免费下载.

接下来的两位发言者,中村友子来自日本东北大学和海伦·梅纳德·凯斯利来自澳大利亚同步站的ANSTO通过分别介绍来自小行星和土星卫星的矿物研究,将结晶学带到了更远的地方泰坦这些小小行星是太阳系中第一批形成的类行星天体;中村使用X射线结晶学和基本矿物学来分析从其中一颗形状奇特的近地小行星返回地球的尘埃和碎片样本伊藤川由隼鸟号飞船发射。他的团队已经能够为这颗小行星拼凑出40多亿年前形成的“生命史”。这包括强烈的内部加热和冷却,然后与另一个空间物体撞击,将其破碎成许多碎片;这些碎片中的许多随后重新聚集,形成我们今天看到的较小的花生状物体。该项目是日本领导的ISAS小体探索战略的一部分,旨在分析小行星和陨石的结构,预计该战略将持续到2020年。

梅纳德·凯斯利(Maynard-Casely)在开始她引人入胜的演讲时,提醒我们布莱克(Blake)的评论,即好奇号探测器上的车敏(CheMin)是太阳系外唯一的衍射仪,以及中村由纪夫(Nakamura)关于从伊川(Itokawa)返回样品到地球的复杂性的评论,伊川距离地球远比土星近。因此,研究土卫六冻结表面上的材料非常困难,因为那里的温度始终接近90K。该表面由“湖泊和海洋”以及被晶体残留物覆盖的区域组成,类似于干涸湖床上的残留物。但环境对水来说太冷了:远程分析一个小型“着陆器”从卡西尼太空探测器确定了高浓度的苯和乙烷,以及比正常苯晶体键长更短的苯晶体形式。梅纳德·凯斯利在她的实验室中,在模拟泰坦的条件下混合了这两种化合物,并形成了一种新的材料:与苯环之间通道中的乙烷分子共晶。她开始研究有机材料的“矿物学”结冰的卫星就像《泰坦》。

正式会议结束时木村由纪夫来自日本札幌北海道大学的研究报告,讨论了微晶率下灰尘颗粒的形成朱迪塔·佩尔韦斯他是苏格兰爱丁堡大学的博士生,研究磁铁矿的低温特性。他们随后进行了热烈的讨论;显然,空间研委会和国际自然科学联合会之间的合作还有很多年要进行。

 

IUCr 2017海得拉巴:博客日7,8月27日,星期日:构建金砖国家结晶学合作

第7天,8月27日星期日:构建金砖四国,以在结晶学方面进行合作

英国伦敦伯克贝克学院生物科学系Clare Sansom博士

IUCr最有趣的系列会议之一以“新兴国家的结晶学”为总主题。其中,周六下午举行的“金砖国家发展的作用”会议将是东道国印度晶体学家最感兴趣的。首字母缩写金砖五国代表五个中等收入大国:巴西、俄罗斯、印度、中国和南非。然而,这些不同的国家具有一些重要的特点。由于人口众多(印度和中国是世界上人口最多的两个国家),以及平均而言快速增长的经济体,它们在经济上非常重要。他们总共约占世界人口的40%。他们都建立了许多学科的科学家团体,包括结晶学;这次简短的会议探讨了他们如何能够更多地合作。

会议开始时,两位南非人Jean-Paul Ngome Abiaga作了简短介绍,他目前在法国工作联合国教科文组织s科学和工程部门的能力建设,以及安德烈亚斯·鲁特来自自由州大学。他们介绍了目前促进五国合作的举措,包括金砖国家科学、技术和创新框架计划为跨国研究和创新项目提供资金。仿照欧洲联盟的框架方案,如果规模小得多,这将支持10个主题领域的项目;晶体学家最感兴趣的两个领域是“材料科学,包括纳米技术”和“生物技术和医学”。申请应包括至少三个金砖国家的合作伙伴。这是一个很有希望的计划,但其中存在着毋庸置疑的官僚主义“初期问题”:2016年8月,该计划的第一次提案征集结束,但第一批拨款现在才发放。

然后,来自每个国家的一位资深科学家走上讲台,在那里介绍一些方面的结晶学。这个俄语代表(米哈伊尔·科瓦尔丘克的已故替代者)描述了她的国家在这一主题上的悠久历史,这可以追溯到叶夫格拉夫·费多罗夫对230的推导空间组1891年。苏维埃时代杰出的晶体学家包括Alexey Shubnikov,他是IUCr的创始人之一。自20世纪90年代以来,俄罗斯科学与俄罗斯社会的许多方面一样,已将西方转向欧洲,俄罗斯是(例如)欧洲科学的关键参与者XFEL项目此外,莫斯科俄罗斯科学院(Russian Academy of Science)的亚历山大·布拉戈夫(Alexander Blagov)描述了在俄罗斯自己的一个“巨型设施”——Kurchatov同步辐射源.

年圣保罗大学的Marcia Fantini巴西重点关注她所在国家晶体学家的机会。这个拉丁美洲唯一的同步加速器光源第二个研究小组正在建设中,全国有17个研究小组,以结晶学为主要重点。这个中国人来自北京大学的苏晓东提出了这一观点,他记得在16届奥运会上接待了数百名代表,其中包括当时体弱多萝西·霍奇金(Dorothy Hodgkin),享年83岁第个1993年在那里举行的IUCr大会。此后,随着中国经济的快速增长,中国晶体学发展迅速,许多结构科学家正在从美国、欧洲和日本的职位上回国。中国计划至少更新三台同步加速器中的一台,并建造一座自由电子激光设施。南非是金砖国家中唯一没有自己的同步加速器的国家,实际上,非洲没有同步加速器。然而,正如开普敦大学(University of Cape Town)的苏珊·伯恩(Susan Bourne)所说,该校的结晶学界“规模不大,但非常活跃”。它也有着悠久的历史,可以追溯到雷金纳德·詹姆斯(Reginald James),他是同一所大学的教授,曾在英国曼彻斯特W.L.Bragg的指导下学习。他在南非的学生包括克鲁格他因蛋白质-核酸复合物的结构而获得1982年诺贝尔化学奖。必须承认,詹姆士是欧内斯特·沙克尔顿的不幸成员,在国际上最为著名南极探险.

这个印度的插槽由普纳CSIR的A.Nangla拍摄,采用了一种截然不同的形式。他没有在印度展示结晶学,而是描述了一个他认为金砖国家之间的科学合作可能有助于解决的问题:“现实世界”中经常引用的基础研究和应用之间的差距。当人们认识到对技术的需求(“市场拉动”而非“技术推动”)时,这一差距会更快弥合。他表示,金砖五国的晶体学家在某些特定领域与已知应用以及他们已建立研究实力的领域进行合作可能特别有用,并引用了财政部作为一个例子。这些具有许多当前和潜在的应用,包括气体储存、光催化和药物递送。

随后,来自印度和俄罗斯的年轻科学家进行了两次简短的会谈,分别介绍了晶体生长和氢键研究,以及三名南非博士生提出的“金砖国家倡议的观点”。会议以圆桌讨论结束,小组成员包括英国曼彻斯特大学的John Helliwell以及发言者。几乎所有的捐款都对国家间合作的潜力持积极态度,尽管对任何赠款方案应采取的形式存在一些分歧,而且对结晶学较不发达的其他非洲国家的代表也给予了很大支持。如果金砖国家倡议处理得当,它显然有很多机会支持整个发展中国家的晶体学和其他结构科学。

 

IUCr 2017海得拉巴:博客第6天,8月26日星期六:成像蛋白质动力学

第6天,8月26日星期六:蛋白质动力学成像

英国伦敦伯克贝克学院生物科学系Clare Sansom博士

在过去十年中,大分子晶体学最令人兴奋的发展之一是利用自由电子激光产生的超快和强烈的X射线脉冲来成像运动中的蛋白质,这一发展已经证明了该学科的改变。自由电子激光设备甚至比同步加速器更复杂,建造成本也更高,到目前为止只有少数设备上线。潘瑟亚利桑那州立大学物理系的主任,在2017年国际自然科学联合会第二次全体会议上作了演讲,他是其中之一的负责人:国家科学基金资助的生物XFEL位于纽约州布法罗市。

斯彭斯在澳大利亚墨尔本攻读博士学位,并在英国牛津大学做了几年博士后,于1976年移居亚利桑那州。在过去的40多年里,他积累了荣誉,包括澳大利亚科学院和英国皇家学会的外籍会员。他在蛋白质电子显微术方面花了很多富有成效的年时间,然后在职业生涯的后期转向新兴的自由电子激光晶体学领域。

他引用了伟大的美国物理学家的话,理查德-费曼也就是说“每一个生物都可以通过原子的摆动来理解”。他记得在20世纪70年代初,当他还是一名学生时就被告知,永远不可能将运动中的原子可视化;现在,多亏了自由电子激光器(这是1971年发明的,但三十多年来没有用于结晶学)这已经成为他的研究的基石。他向领导DESY自由电子激光设施在德国汉堡,其“对衍射物理的驱动力、抱负和深刻理解”在建立结构生物学技术方面发挥了重要作用。

自由电子激光器的工作原理是,当快速移动的电子通过磁场时,将其侧向摆动。这会产生持续不超过几飞秒(1fs=10)的微小X射线光子脉冲-15s) 在蛋白质晶体学中,它可以代替低强度的X射线束。这提供了许多优点:脉冲速度如此之快,尽管其强度很高,但对蛋白质晶体几乎没有损伤;他们可以近实时地拍摄室温下蛋白质运动的连续“快照”;并且他们可以成功地从晶体中生成结构,这些晶体对于传统的X射线晶体学来说太小了。

斯彭斯在演讲的剩余时间里描述了使用这种方法研究的蛋白质结构的例子,以及产生新见解的地方。现在可以以150 fs左右的间隔拍摄运动中蛋白质的“快照”,这足以解决视网膜吸收光子的过程视紫红质在人的眼中。因此,可以观察顺反式11的异构化-顺式-视网膜到所有-反式异构体,导致视紫红质的构象变化,激活其结合的G蛋白。

光敏反应是使用这种技术最容易观察到的反应之一,但实际上只有一小部分蛋白质是光敏的。斯彭斯描述了它如何也可以用于观察混合引发的反应,例如酶催化。在这里,要混合的成分被放置在毛细管中,一个接一个;蛋白质是微晶的,一旦组分结合,配体扩散到微晶中,就会触发反应。他解释了他的团队如何使用3D打印机在描述两个例子之前-用核糖开关以及与青霉素抗生素结合的β-内酰胺酶。β-内酰胺酶的例子尤其重要,因为这种酶是导致抗微生物性.

在演讲的最后一部分,Spence讨论了一些最近的发展和其他仍在酝酿中的新颖想法。现在可以用激光产生的X射线束研究膜蛋白的结构,方法是使用粘性材料管输送蛋白质的纳米晶,该粘性材料管在记忆中被描述为“油枪”和“牙膏喷射器”。这——以及完整病毒颗粒的可视化——仍然是棘手和耗时的;相反,可溶性蛋白质的纳米晶变得足够容易控制,可以“先发射,后提问”。最小的X射线脉冲尺寸变得更短,少数机器产生的脉冲只有几十阿秒(1as=10-18s) 长。他简要描述了一些实验,这些实验将在这种激光器常规用于结晶学时成为可能。他从费曼的一句话开始,以一位150年前兴盛一时的科学家的话结束。作为汉弗莱·戴维爵士1806年,电化学的发明者写道:“没有什么比新仪器更能促进科学的进步”。


IUCr 2017海得拉巴:博客日5,8月25日,星期五:金属有机框架作为多孔动态结构

第5天,8月25日星期五:作为多孔动态结构的金属-有机框架

英国伦敦伯克贝克学院生物科学系Clare Sansom博士


每个国际晶体学联合会大会都包括来自不同晶体学领域的杰出科学家的三次全体演讲。2017年会议的第一次全体会议由教授主持北川进,集成细胞材料科学研究所所长(国际CeMS)在日本京都。他是由现任IUCr主席、美国德克萨斯州奥斯汀德克萨斯大学的马文·哈克特教授介绍的。

哈克特的研究生涯始于20世纪70年代,当时他在东京大学获得碳氢化合物化学博士学位。除了在德州农工大学(Texas a&M University)学习一年外,他整个职业生涯都在日本度过,先是就读于大阪私立金台大学(Kindai University in Osaka),然后就读于东京都市大学(Tokyo Metropolitan University。1998年,他被任命为京都大学化学系教授,此后一直留在那里。特别是,他在京都的日子里,获得了一系列声望很高的奖项,包括今年早些时候的58第个藤原奖这一年度奖项由藤原科学基金会颁发给“为科学技术进步做出重大贡献的研究人员”。

Kitagawa首先将他的讲座献给了一位伟大的法国材料科学家,杰拉德·弗雷他对多孔固体的晶体化学做出了重大贡献,并在会议开始前几天不幸去世,享年76岁。他介绍了讲座的主要部分,提到迫切需要新材料,以维持世界快速增长的人口,同时保持生态极限。气体作为能源和制造业在这里发挥着重要作用,但它们也有缺点:它们很难控制,尤其是很难储存。多孔材料可以容纳和储存气体,并进行运输;北川在其职业生涯的大部分时间里都在研究通常被称为多孔配位聚合物(PCP)的新型材料及其子类,金属有机骨架或财政部。

一般来说,这些材料可以被认为是纳米尺度上的常规建筑框架,具有可以容纳气体分子的微小、规则空间的“孔洞”。它们通常会形成晶体颗粒,每个“边”的长度约为1mm,重复单元(颗粒形成的“块”)的长度约1nm严格来说,多孔配位聚合物被定义为具有在一维、二维或最常见的三维延伸的重复序列的化合物,而MOFs是将金属结合到框架中的PCP。

自从合成了第一批MOF以来,已经定义了这些材料的三个“世代”。第一代MOF的结构非常脆弱,在其持有的天然气被清除后,可能会坍塌。第二代和第三代MOF在清除气体时保留其结构,并被称为具有永久孔隙。它们的“非常特殊”特性将一些典型的有机固体(如柔软度)与其他更典型的金属(如结晶度)结合在一起。

这些软多孔化合物有许多用途,包括储存和运输危险气体。北川用一张“曾经是一辆货车”的物体的照片来说明这一点乙炔(C)2H(H)2)当气体爆炸时;如果乙炔被储存在MOF的孔隙中,这是可以避免的。蒸馏等化学分离过程使用了世界上非常高比例的能源,而这些多功能化合物提供了使其中一些更节能的机会,因此“改变世界’ .

北川以一个相当复杂的探索结束了他的演讲,探索了一些可以通过改变MOF的金属和有机部分的性质来改变的性质。目前正在设计的新型“第四代”MOF具有更为复杂和多样的特性,这些特性受材料的各向异性、任何缺陷的数量和性质以及孔径等因素的影响。虽然它们在室温下通常是晶体固体,但当温度和压力升高时,它们会改变相形成液体或玻璃;这些也有有趣的特性,一些粉状晶体重新形成球晶熔化后冷却。肯定会有一些MOF尚未被发现,它们将具有更不寻常和有用的特性。哈克特在感谢北川的精彩演讲时指出,对于今天的年轻科学家来说,在这一激动人心的领域里,还有很多东西要探索。

 

IUCr2017海得拉巴:博客日4,8月24日,星期四:龙穴

第4天,8月24日,星期四:龙穴

英国伦敦伯克贝克学院生物科学系Clare Sansom博士

电视节目龙穴是在日本发明的,但已成为世界品牌。对于迄今为止成功避免这一问题的任何人,例如火星上的任何居民,这涉及到企业家向投资者或“龙”观众推销他们的商业想法,这些投资者在决定是否投资于初创企业以及投资多少之前对他们进行了深入的询问。Den的许多变体已经产生:最后一个是结晶学,但绝不是最不重要的。

鼓励35岁以下、没有永久学术职位的定期#IUCr2017代表在大会召开之前提交研究资助提案,并选择其中最好的提案提交给高级科学家或“龙”小组。然后,龙队的任务是选择最佳创意,以获得15000卢比的拨款。事实证明,这个想法很受年轻代表的欢迎,并收到了大量好的建议。在两次会议中,至少有43人被选中陈述自己的想法,其中22人在今天下午(24号周四),其余23人在周六上午。

游戏规则很简单。每个入围者都有两分钟的时间来展示自己的想法,90秒后,一个巨大的标语牌和一个最后的铃声打断了演讲。随后,龙队——阿什维尼·南吉亚、马西莫·内斯波罗、阿米特·夏尔马、克里斯蒂安·莱曼和基思·莫法特——有四分钟的时间盘问候选人。

周四有21名候选人进入了Den,其中一人在最后一刻未能出席。灵活、快速的形式和学生有趣想法的折衷性质确保了整个会议都吸引了观众的注意力。一位或多位主持人列举了主要会议所涵盖的几乎所有技术,除了极为昂贵的技术:毫不奇怪,无论是高分辨率电子显微镜还是自由电子激光光谱学都没有提到。

这里有太多的演示要描述。吸引了这位博客作者的注意的是,他们建议通过与格勒诺布尔ESRF合作,在突尼斯开展极致蛋白质结晶学研究;醛糖醛糖氧化还原酶机制的研究;以及对一些细菌物种可以将砷代替磷纳入其DNA主干的想法的探索。

观众没有被告知龙可能在寻找什么,但一次又一次出现的问题透露了一些信息。许多人被问及他们提案中的参考文献;他们显然被要求引用至少两篇相关的研究论文,并避免自我引用。许多人被问及,如果获奖,他们会把奖金花在什么上,这表明他们的想法过于雄心勃勃或过于模糊。然而,有些项目正好符合所提供的金额;观众显然对海得拉巴的博士后阿塔哈尔·帕尔文(Atahar Parveen)很感兴趣,她想买一台电脑,这样她就可以在家里运行模拟程序,并有更多的时间陪伴她的小女儿。一些竞争对手也被问到了与他们的提案相关的科学问题,而这些问题他们并没有完全预料到。

在最后一位候选人做了陈述后,龙队退到另一个房间进行深思熟虑。这没花多长时间,活动赞助商STOE和Elsevier的代表随后宣布了两位有价值的获奖者。STOE公司总部位于德国达姆施塔特,自X射线被发现之前,就一直在制造用于晶体和粉末“非破坏性”分析的设备,现在生产衍射仪;全球出版巨头爱思唯尔无需介绍。今天,STOE的奖项授予了在法国工作的博士生Nami Matsubura,以及爱思维尔来自波兰克拉科夫的乔安娜·沃杰纳斯卡(Joanna Wojnarska)获此殊荣。两位获奖者都说得很好,清楚地理解他们想法背后的科学,并描述了可行的项目。Matsubura的项目将是她博士工作的延伸,包括小说的合成和分析碲化物可能用作电子设备的组件;她打算用她的奖品去比利时的一个实验室。Wojnarska的主要基于计算机的项目涉及从高度对称的“积木”中设计新型非中心对称材料。只有最有前途的分子才会被合成和结晶。

龙穴将于周六回归,届时第二批候选人将争相吸引龙穴的想法。如果你在之前的会议上读到了这篇文章,那么强烈建议你参加这次会议。