研究人员安德里亚·蒙托亚-卡斯蒂略和朱莉娅·莫里亚蒂被命名为美国.S. 能源部早期职业研究人员，接受多年资助

博彩平台推荐的两名研究人员被选为美国国家科学院院士.S. 能源部早期职业研究项目的科学家, 这是一个旨在支持下一代美国空军的名称.S. 茎的领导人.

Andres Montoya-Castillo他是纽约大学的助理教授 化学系, 茱莉亚莫里亚蒂他是纽约大学的助理教授 大气与海洋科学系 还有一个人 北极与高山研究所， 都是 93位早期科学家 他们的研究横跨天体物理学、人工智能、聚变能和量子材料. 这93名科学家将分享1.35亿美元的研究经费，用于长达5年的项目.

“支持美国的科学家和研究人员在他们职业生涯的早期，将确保美国保持在科学发现的前沿,” U.S. 能源部长詹妮弗. 格兰霍姆在获奖声明中说道. “这笔资金……为受助人提供了寻找一些最复杂问题答案的资源，因为他们在自己的领域确立了自己的专家地位.” 

了解分子如何跳舞

蒙托亚-卡斯蒂略的研究受到指导, 在某种程度上, 因为需要知道哪些分子“将成为一些技术冒险的好候选人”,他说. “博彩平台推荐需要知道这种分子是如何与光相互作用的.”

理解分子的最大挑战之一是它们不会停止运动. 与教科书上的静态图片相去甚远, 分子“总是在跳舞, 总是不停地晃动,蒙托亚-卡斯蒂略说. “当它们摇摇晃晃的时候, 有时是光子或光的小粒子它们无法吸收, 现在他们可以了. 或者正好相反:它们不能吸收博彩平台推荐认为它们可以吸收的粒子, 因为它们在晃动, 或者做不到.”

了解液体和固体中的分子如何吸收光，有可能支持从更高效的太阳能电池到有机半导体和生物染料等一切事物的发展. 但了解分子就意味着了解它们是如何跳舞的, 一个长期的障碍，在设计材料，最大限度地提高能量转换, 说, 或者增强量子计算.

因此，蒙托亚-卡斯蒂略和他的研究小组将用统计学来解决这个问题. “理论化学最深刻的一个方面是说，‘好吧，博彩平台推荐有一个随机的过程. 这种随机过程遵循什么样的统计数据?他说. “博彩平台推荐正在寻求弥合随机性，建立一个完全可预测的模拟.”

研究人员将首先将他们的技术应用于卟啉, which are molecules prevalent everywhere on Earth and involved in everything from oxygen transport to energy transfer; they cause the red in blood and the green in plants. Montoya-Castillo指出，卟啉是测试该技术的理想材料，因为它们具有高度可调性，是自然和人工能量转换的关键成分.

“博彩平台推荐要问的一个问题是, “博彩平台推荐如何达到设计原则，使下一代光催化剂或能量转换装置, 下一代量子计算或量子传感?’”他说.

“要做到这一点，博彩平台推荐需要实现两件事. 首先是意识到，当博彩平台推荐美妙的理论和模型不足以预测和解释人们从实验中得到的物理现象并推广博彩平台推荐的方法时. 博彩平台推荐正在通过发展理论框架来预测分子的光谱，这些分子的持续抖动使博彩平台推荐很难知道它们何时会吸收光子.

“第二种方法是利用当前的模型，让它们发挥作用，为博彩平台推荐提供洞见. 和快速. 来应对第二个挑战, 博彩平台推荐正致力于利用实验数据自动参数化模型，并以此为起点预测分子与光的相互作用. 然后博彩平台推荐就能将博彩平台推荐的预测与实验相匹配, 完善模型和博彩平台推荐的理解, 加快理论-实验-设计的反馈循环, 传统上这是一个计算非常复杂和昂贵的过程.

他补充说, “博彩平台推荐正在做的最后一件事是开发一个机器学习框架，以降低这一巨大的计算成本，这样博彩平台推荐就可以真正加快调整这些分子的途径，为博彩平台推荐带来一些技术进步.”

气候变化和沿海洪水

对莫里亚蒂, 受过训练的海岸海洋学家, 她在美国能源部支持下的研究始于一次实际观察:由于气候变化，风暴变得更慢、更潮湿, 他们在倾销 很多 沿海地区将有更多降雨. 再加上气候变化导致的海平面上升, 沿海城市中心遭受洪水的风险也越来越大.

“当城市地区洪水泛滥时, 污水系统可能会淹水, 水处理厂淹水, 核电站淹水, 因为所有这些设施都必须靠近水,莫里亚蒂说. “So, 问题是:当洪水导致污水进入当地水道时, 被污染的水的命运是什么?”

洪水不仅会通过传播细菌甚至放射性污染物来污染当地的水道, 但它们会引发一连串的事件，其中过量的营养水平会刺激有害的藻类大量繁殖, 降低水中的含氧量，降低水的清晰度和质量, 有时会导致“死区”.”

莫里亚蒂的研究结合了基于过程和统计机器学习模型来分析沿海基础设施的洪水如何影响当地水道中的污染物和养分通量, 以及它们对生物地球化学过程的影响. 一个重要的目标是更好地了解极端洪水是如何降低水质的，以及洪水的哪些方面是可以预测的，哪些是不可预测的.

莫里亚蒂说:“如果事情是可以预测的，就更容易为它做计划。.

这项研究将在巴尔的摩进行, 马里兰, 作为案例研究, 与巴尔的摩社会环境协作(BSEC)城市综合野外实验室合作. 使用来自 能量百亿亿地球系统模型 气候模型, 以及一个新的巴尔的摩水动力学-生物地球化学模型, 莫里亚蒂和她的研究小组旨在更好地了解沿海城市洪水在不同气候情景下如何影响当地水道的生物地球化学.

进一步, 研究人员希望将机器学习和他们开发的基于过程的模型的敏感性测试相结合，将他们从巴尔的摩当地观察到的知识扩展到全球沿海城市系统.

“博彩平台推荐就能更好地理解和预测这些事件, 博彩平台推荐就能更好地为他们做计划,莫里亚蒂说. “在事件发生之前降低风险的成本要比事后清理风险的成本低得多.”

上图:Glenn Asakawa/CU Boulder

你喜欢这篇文章吗? 订阅博彩平台推荐的时事通讯. 对创新研究充满热情? 表达你的支持.