通过物理解决无法解决的问题

玛拉·潘提斯80年的作品

玛拉·潘提斯80年代站在黑板前的照片

玛拉·潘提斯80年代被物理学吸引的部分原因是它是“科学的海军陆战队”,她说。“这是最艰难、最丑陋、最艰难的,我决心要证明我能做到。”

潘提斯确实证明了她能做到——而且还不止这些。1995年,她成为哈佛大学物理系第二位获得终身教职的女性,当时她刚开始在那里教书四年。现在,潘提斯是该大学的马林克罗德物理学教授,他在物理学中创立了一个新的领域:原子光刻。她曾多次获得教学奖,被美国物理学会提名为会员,并指导一名学生的工作,该学生获得了该学会享有盛誉的阿普克奖。

她还经营着潘提斯研究实验室(Prentiss Research Lab),在那里,她目前的研究主要集中在DNA和自我组装原理上,特别是在DNA重组和修复中发挥作用的蛋白质。她以前的一些学生现在在她的实验室工作;正如她解释的那样,她真的试图帮助人们从科学中得到他们想要的东西。

除了推动物理学和科学的基础之外,潘提斯还致力于其实际应用。她用自己作为科学家的视角解决了一些世界上最大的挑战,在全球应对气候危机之际,她成为了有关最有效节约能源方法的主要信息来源。她长期以来一直为美国政府提供能源方面的建议,并与以前的学生一起进行了首批计算之一,证明导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒是通过空气传播的。

在卫尔斯理,她的物理学基础是由泰德·杜卡斯(Ted Ducas)奠定的,他现在是物理学荣誉教授,也是她的论文导师。作为物理学、数学和哲学的三学士,她磨练了自己解决问题的能力和跨学科工作的能力。她说,这些部门非常不同,但都给人留下了深刻的印象。比如,数学教授艾伦·舒查特(Alan Shuchat)不喜欢他的学生记笔记——潘提斯说,这是一堂课,说明了集中注意力和充分掌握材料的重要性,以便将其融入到自己的生活中。她惊叹于卫尔斯理周围的自然世界,在校园里散步很长时间,同时也享受图书馆宁静的角落。她说,校园里的那些地方给了她“学校之外、压力和压力之外”的东西。

杜卡斯鼓励潘提斯在麻省理工学院攻读物理学研究生学位。根据他给她的教授名单,她打出了一封又一封的信,然后把它们塞到门下面,直到其中一扇门打开了——门是属于绍乌尔·伊泽基尔教授的。他后来成为她的研究生论文指导老师,但她在他实验室的第一份工作是给几百面镜子贴上标签,每面镜子都有不同的特性。她在春假期间一丝不苟地列出了所有镜子的轮廓和它们的特性,结果教授进来了,用丙酮擦掉了一个标签,让她用正确的笔重做所有的作业。这是对韧性和承诺的第一次考验。

在她的职业生涯中,这种韧性和承诺一直伴随着她,因为她解决了似乎无法解决的问题,包括气候变化和COVID-19。虽然她研究的是世界上更复杂的问题,但她说自己基本上是一个“极其乐观”的人。她说:“我相信,想想我们能做的所有事情是有帮助的,否则就会让人麻痹。你必须从某个地方开始。”

她将这一原理应用到节能中,这也是她的著作《能源革命:物理学和高效技术的前景》的重点。在书中,她指出,只要我们有勇气和动力来实施变革,世界就有能力通过一场能源革命来延缓气候变化。

她的目标是提供信息,让人们能够“思考如何以合理的方式做出能源决策,”她说。例如,当风力涡轮机被放置在多风的地方,并将能量进行分配时,它们的效率是令人难以置信的;在你的屋顶上安装一个小的“除了装饰没有别的,”她说。她提出了一个大胆的建议——仅风能和太阳能就可以提供美国目前平均总能源需求的100%。她认为,能源的改变并不一定要牺牲人们的生活质量。例如,爱荷华州现在接受风力发电,因为它对农民有帮助。

她还为政府提供能源使用方面的建议,因为军方一直对如何更好地利用能源很感兴趣。她说:“把一加仑汽油运到阿富汗大约需要120美元。”她的工作包括分析在哪些情况下最好使用太阳能或柴油来代替天然气。

她说,最近的高油价迫使更多的人思考能源和它的来源。潘提斯说,在科学框架内鼓励更大范围的改变的关键是,“找到适合人们已有文化的东西,而不是命令他们改变文化。”

2020年10月,她再次将自己的知识用于实践,与一名以前的学生合作发表了一篇论文,研究了五次COVID-19超级传播者事件,得出的结论是,病毒通过空气传播。她的实验室目前正在研究她的DNA和RNA工作的抗菌应用,测试它是否有效,是否比任何商业上可用的东西更好。

她的妻子说,潘提斯是一个“非常喜欢看到世界上发生的事情”的人。

潘提斯同意这种评价。她说:“我想看到世界发生了增长,看到我思考的东西在世界上存在,或者对世界的运行方式产生影响。”

Amita Parashar Kelly ' 06是NBC新闻的监制,她喜欢在卫尔斯理学习物理学是如何运作的。

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