安捷伦科学未来-专访Joyce O 'Grady

在本期的科学期货，乔伊斯·奥格雷迪报道。

Joyce是都柏林城市大学化学科学学院的博士研究生，她的研究重点是开发多种手持营养设备，这些设备可以在现场进行近乎实时的磷酸盐测量，作为集水区监测的一部分。

在这次采访中，乔伊斯解释了她的工作可能对社会产生的影响，告诉我们开源技术对她的研究带来的好处，并强调了研究人员支持计划的重要性。

你能告诉我们你的研究吗?最重要的成果是什么?

O’grady乔伊斯(乔):观察和检测磷酸盐等营养物质对于监测和管理集水区至关重要。对新传感器技术的需求日益增长，这些技术可以在构成集水区的许多水系统中实现高水平的频繁采样和检测。这些新的水传感器技术使传统的水采样方法变得多余，因为它们正变得自动化、简化和更容易操作。因此，使得采样任务更加频繁，成本和时间效率更高。

该项目的目的是设计、开发和制造一种离心微流体多样品盘传感器，可用于梅奥公司纽波特Burrishoole集水区的磷酸盐检测。这个感兴趣的地区由一个湖泊和河流指数组成，其中既有淡水系统，也有微咸水系统。用于检测的传感盘是基于微流体的，它利用了微流体的特性流体操作，提供高精度计量，液体/试剂存储和检测系统的结合，使开发一个完全集成和成功的平台，适合在现场使用。

现场营养传感器的理想标准通常包括实时或近实时测量、现场检测、鲁棒性、可靠性、检测下限、动态线性范围观测和成本效益。

流域是一个极其复杂的监测系统，水的质量和数量受到生物、化学和物理因素的影响。流域监测非常重要，因为它为该地区的可持续管理提供了强有力的方法，它还可以突出与该地区有关的问题或威胁。因此，需要能够现场测量营养物质的传感器，当发现营养物质过量时，会对环境产生有害影响。

该项目还涉及研究开发集水区观测框架。在项目的这一部分中，我们的目标是研究制定水质监测综合框架所需的不同层次。调查使用卫星，机载，现场，水下航行器和绘图，以确定在集水区建立观测框架的有效性。

你的研究解决了哪些全球或社会挑战?

乔:我的研究重点是气候变化和水质的社会挑战，这是人类面临的一些最大的障碍。要解决这些全球性问题，需要共享知识、专业知识、资源和沟通。

由于人类活动对环境的威胁日益严重，有必要对环境水进行有效监测;营养污染和气候变化。富营养化是指生态系统过度富集由化学营养物组成，通常含有化合物。高浓度时，这些化合物的复合物会对水体的质量产生有害影响。营养物污染是一项极其难以克服的挑战环境监测，因为很难找到一个解决方案来修复广泛的破坏它会导致。因此，已经采取了预防措施，以确保磷等营养物质得到充分的调节和监测。

磷是一种自然存在的限制性营养物质，但如果过量，它会对环境产生有害影响。例如，如果水体中的磷含量升高，植物和藻类就会过度生长。这可能导致缺氧或缺氧的水，并可能释放有害毒素。这导致水生动物死亡，并可能对居住在水系统中的人类、动物和水生生态系统造成伤害。

目前市场上可用的营养传感器由于高功率要求、尺寸和试剂消耗，制造、维护和部署成本相当高。因此，部署的传感器更少，从而减少了所获得的数据。为了克服这个问题，必须考虑新的和新兴的技术。研制可靠、坚固、使用方便、性价比高的营养传感器是解决这一问题的出路。

获得你的研究工作所需的技术有多容易?

乔:如今，有了更多开放科学、开源访问和数据共享使研究人员更容易利用不同的技术．基于云的软件已经改变了研究人员收集和存储数据的方式。复杂的算法可以立即收集大量数据，然后用于分析数据以预测或识别模式。使用免费的开源技术，比如地理信息系统，美国地质调查局而且Scihub，可以进行高分辨率的数据收集和处理，这对我的项目很重要。

我认为这使得所有的大学都可以使用各种开源软件，并且能够更好地将它们整合到项目中。我认为它打开了产业界和学术界之间的另一条沟通渠道，这对双方都是有益的。

你使用的技术对你的学习有影响吗?

乔:是的，它允许免费的开源软件来加强研究和增加知识。通信和计算领域的集成和协调导致了低功耗、高精度和低成本的连接设备的增加。新技术的增加促进了云存储等基于web的数据服务。人工智能加速了新的数据管理技术的发展。这使我能够利用编码、设计、数据处理、数据采集和数据存储等元素来提高我的研究质量。

社交媒体平台提供了一个很好的机会来推广你的研究，并将其呈现给更广泛的受众。它还可以提供您感兴趣的领域内的当前信息，并允许您与同事和其他研究人员进行交流。

你是否有机会与行业和公司互动以推进你的研究?

乔:是的，在我读博士期间，我有机会参加欧洲各地的不同会议，并与学术界和工业界的人进行交谈。例如，我在年会上展示了一张海报由Teasgasc主办的流域科学会议在那里我讨论了我的传感器的想法，以及它将如何影响和改善集水区的水质监测。

我也是Maxon青年工程师计划(YEP)的成员，该计划为电子元件项目提供帮助。研究人员支持计划是一种很好的互动方式，可以弥合研究和行业之间的差距。

在我获得分析科学学士学位期间，我在一家制药公司(辉瑞)进行了一次实习。在攻读学位期间，我还曾在一家计算机技术公司(甲骨文)实习。这是一个很好的机会，可以培养我的人际交往能力，作为团队的一员工作，并在工业环境中工作。我认为这两次实习对我有很大的帮助，我会推荐本科生利用这样的机会。

根据你的学习和研究工作，你对你的职业目标有什么设想?

乔:我的博士学位是一个多学科的项目，涉及工程、物理、化学和环境监测等方面。通过在这些领域的学习和工作，我培养了一套丰富的技能。完成博士学位后，我设想自己在行业中，实施和扩大我所学到的技能，我相信这些技能可以应用于许多不同的行业。

你认为自己在现实世界的成就方面准备得如何?

乔:我在我的研究领域获得的专业知识仅次于我在博士期间获得的其他技能;自律，自我管理，分析和解决问题的能力，人际交往和领导能力。我觉得这些可转换的技能将在我踏上现实世界的成就之旅时帮助我。

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