W&M大学本科生研究气候变化

虽然她们有不同的导师、研究课题和经历,但生物学和环境科学专业的奥利维亚·坎宁安(Olivia Cunningham)和神经科学专业的梅根·弗利哈蒂(Megan Fleeharty)有着相同的目标:看到她们的工作扩展到佳博体育之外,体验现实世界的影响。
坎宁安的研究是由 查尔斯中心荣誉奖学金重点是由于气候变化导致的植物杂交或杂交育种。由于气候变化对各种栖息地和条件的影响,生物有时会进行杂交,以加强对变化环境的反应。在坎宁安的案例中,他感兴趣的对象是两种乳草——普通乳草和戳乳草。
坎宁安第一次参与这项研究是在大一的时候,当时她在生物学教授约书亚·普泽(Joshua Puzey)的佳博体育工作。去年夏天,她独自完成了这项研究的一部分,并前往南达科他州和弗吉尼亚州的各个地区。

坎宁安最好奇的是这种杂交是如何发生的。她认为,随着马利筋变得越来越濒危,这种策略可能是植物繁殖和保护自己的一种方式。她开始研究花粉,或花粉袋,帮助马利筋繁殖,以及它们如何从普通和戳花蜜中发芽或生长。
虽然Cunningham的结果是初步的,但她已经看到普通马利筋传粉花粉在poke马利筋的花蜜中生长比其他方式更成功。在田间,她还观察到杂交植物胜过亲本或原始植物。
坎宁安说:“我认为这给了我们一个很好的画面,说明杂交在未来如何帮助植物,因为气候变化是世界正面临的一个猖獗的事情。”“通过研究马利筋,了解它是如何杂交的;我们可能会将其应用于其他系统,以解释事情是如何发生的。”
坎宁安回忆起去年夏天她最美好的记忆,那是她从一个研究地点收集完关键数据后开车回来的时候。
“那一刻,我是世界上唯一知道结果的人,”坎宁安说。“我是一名大学生,在这种情况下,我比任何人都更了解这种非常具体的利基植物。”
由于她对研究的强烈兴趣,坎宁安计划在未来申请博士学位。她还希望在明年夏天和大四期间继续研究马利筋。
坎宁安说:“我知道我喜欢植物,但这让我知道,这就是我想要的生活。”“ 查尔斯中心让我有了这样的经历。”

在她加入团队的第一年,他们专注于实地的合成生物学,而不仅仅是在佳博体育里。这激发了Fleeharty将科学应用于气候变化等现实问题的兴趣。在过去的几年里,她的团队一直在研究各种类型的细菌,弗莱哈蒂开始把她在项目中独立完成的部分作为她的荣誉论文的先驱。现在,她更关注工程土壤细菌的基因表达,并获得了一份 查尔斯中心夏季研究基金帮助她完成这项工作。
“由于进化,细菌会随着时间的推移适应环境。有时这意味着它们将获得能够攻击或降解污染物的基因,这样(细菌)就可以依靠这些污染物中的碳源生存。”她补充说,生物工程“将这些天然基因植入其他能够更好生存的物种中,或者以一种增加基因表达的方式进行工程设计,这样你就能比自然地降解更多的污染物。”
她工作的一个组成部分还包括“杀死开关”的概念,这是一种植入基因工程细菌的安全机制,一旦它们隔离了土壤污染物,就会杀死它们。这个概念的存在使得工程细菌不能永远在环境中存活。
Fleeharty在合成生物学领域的工作赋予了她重要的技能,她将能够将这些技能应用到她未来在神经科学领域的研究中。例如,她提到已经测试了类似的工程实践来创造像合成大脑这样的东西。
“我一直对神经科学的分子方面很感兴趣,”Fleeharty说。“神经科学和合成生物学的结合肯定有很多应用。”
Fleeharty希望合成生物学将有助于解决诸如污染、土壤退化和气候变化等问题,特别是因为有办法通过改造细菌来隔离温室气体。
“很多时候我们都在谈论气候变化是如何不可逆转的。我们只能让它慢下来。但我觉得,有了合成生物学,我们手中有了所有这些有趣的工具,我们可以用它们来开始解决这些问题,”Fleeharty说。

“这是一次大开眼界的经历,”坎宁安说。“这对我来说也是一个很酷的机会,可以与我们系的其他科学家和教授建立联系。我正在以一种我没想到的方式真正了解我们这里的教职员工。”
Fleeharty也将个人教师指导视为她在威廉与玛丽学院的本科经历中不可或缺的一部分,并计划通过研究生学习继续她的研究。
“我觉得你真的明白了事情为什么会这样。我想说,对于任何对科学感兴趣的人,即使他们不一定考虑从事研究工作,我认为这是真正了解正在发生的事情的最好方法,”Fleeharty说。“这是一个很酷的机会,你可能不会再有这样的机会,可以产生新的信息,发现更多人们以前从未发现过的世界。”
坎宁安和弗莱哈蒂认为,他们对环境科学领域的贡献有可能影响对抗气候变化的努力。正如Cunningham和Fleeharty所展示的那样,也许解决全球性问题的最好方法是不仅拥抱自然世界,而且拥抱科学研究的混杂性和相互依赖性。
作为W&M的学生,他们都致力于以任何方式改变世界,在他们的同龄人的合作,他们的教授的指导下,以及世界各地的支持 查尔斯中心.