满足新一代科学创新者

的问题科学如何帮助实现一个更美好的世界是一个全球的科学家们正努力回答。科技创新正在帮助回答最迫切的问题对人类的未来至关重要。能开发出什么样的新一代材料,使更清洁的空气吗?我们如何创造更多的负担得起的医疗保健?如何创新可以帮助我们更有效地利用我们星球上的自然资源?

这些困难问题,约翰逊(JM)寻求解决通过应用其200年的科学和工程经验。作为一个全球领导人在发展科学,使一个更干净、更健康的世界,JM有建立投资组合的技术和专业知识的应用。

在其历史上,JM的科学方法创新和研究取得了多个发现一系列业务领域。例子包括改变生活的发展和商业化铂类药物顺铂和卡铂;¹发展环境友好催化转换器改善我们呼吸的空气的质量;研究新的解决方案通过下一代储能电池阴极材料,eLNO;或者使用催化剂有效生产工业化学品,如甲醇和氨——在现代社会起着至关重要的作用。

尽管这各种各样的应用程序结束,JM躺在科学的核心能力的基础。包括材料科学与描述、化学合成、催化和过程优化,JM创新者利用这方面的专业知识应用到解决顾客的复杂问题。解决,总会有新的挑战,新的发现和新的创新发现。在JM,创新者着手进行研究,将兑现的承诺一个更清洁和更健康的世界。在这里,我们提供了一个深入探讨了不同领域的业务突出的四个创新者在我们公司。这些年轻科学家加入公司在过去五年,真正体现了约翰逊的精神,为了提供更广泛的科学研究,将影响世界。

创建多刀的材料

两年前,蒂莫西·约翰逊完成了他的博士在英国利物浦大学研究金属氧化物光催化。他的研究,由庄信万丰预计,送给他一个明确的垫脚石,开始做研究的科学家,和后来的资深科学家、协调发展的研究有机框架(mof)。虽然确切的材料不相同,有很多重叠我的博士研究和我目前的角色,”约翰逊说。”我还是研究合成和描述材料材料科学重点为特定的应用程序,这很好。”

财政部是一个相对较新的一类分子,在工业和学术界引起了相当大的关注。财政部金属离子和有机配体结合,创建大型复杂结构。金属和配体的多功能性,可以使用意味着几乎无限不同的结构可以构思和特制的特定属性适合不同的应用程序。通过选择合适的化学,财政部的属性,如几何和孔隙大小,可以调整和优化对于一个给定的应用程序。

我们使用mof从废液中分离二氧化碳气体

作为一个科学家,约翰逊坐标MOF阅读附近JM公司研究中心的研究,英国,在那里他和团队合成、测试和描述的材料。最近的一个应用程序获得了相当大的兴趣是气体的分离在工业废水使环境更清洁的过程。“为一个工业过程,你不想让二氧化碳逃离由于环境的影响。我们使用MOF材料的功能和空间分离二氧化碳气体和废物流中的其他人,”约翰逊说。除了提取二氧化碳,JM的研究发表的椎名Hindocha和斯蒂芬·Poulston也显示如何使用mof取代活性炭吸附氨气体呼吸过滤器。²

除了应用在清洁空气,财政部也可以应用于催化反应。约翰逊解释说,研究正在探索使用财政部在催化活性药物成分(api)的生产。他们发现,财政部提供一个框架,可以heterogenise均相催化剂,有效地提供最好的两类催化剂。

约翰逊和他的团队与学者密切合作。他解释说,合作是普遍在JM特别是财政部领域的发展。学术研究有助于理解mof的基本发展,随着工业规模研究有助于将这些知识应用到解决实际问题所必需的。Johnson和他的团队合作的规模生产低克规模潜在multi-kilogram规模,同时优化mof的属性在最高效率运作。

在他的团队有三个博士生的学术和工业研究实验室。在我的项目协调人的角色,我的目标是帮助学生了解一些业务需求和行业是如何工作的,同时确保研究仍在的重点项目,“约翰逊说。这伟大的参与与下一代的研究科学家和小说MOF的技术。”

使用软件来支持创新之路

后完成她的博士从2013年在英国伦敦帝国理工学院,医学成像研究放射性同位素,Hindocha在JM作为研究科学家开始推进高级科学家和财政部领导的工作发展。2016年,经过三年的实验室研究,她搬到项目经理的工作,她现在管理的实现全球软件工具在JM监督新产品介绍(NPI)。

把知识从一个领域的化学和应用到另一个创新的解决方案是从哪里来的

该工具旨在帮助JM在所有业务领域管理项目。新产品创新的一个关键组件,有工具,管理项目的管道是有利,有助于开放对话,增加整个NPI流程意识和可见性。这可以在前端,我们生成的想法,比如“我有这个新概念技术”或“这项技术可以被应用到这个市场”;到特定的应用程序,以及它如何帮助客户,Hindocha解释说。“这使我们能够更好地管理整个投资组合在整个业务,确保在正确的时间做出正确的决策。

连通性对我来说是非常有趣的,Hindocha说。“从一个实验室,我的研究集中在一个特定的大道然后进入更概括的作用真的很有趣。你可以看到所有的碎片组合在不同业务领域。”

学术界之间的转换,研究科学家角色现在项目经理职位没有Hindocha感到困扰。“对我来说,能够在新领域开发新事物,创新是我做在所有不同的空间,”她说。”从一个化学领域获取知识并应用到另一个创新的解决方案是从哪里来的,这非常有价值。这是两者的结合的可转用技能获得博士学位,在JM接触不同的人。”

探索材料保存食物更久

安德鲁·康沃尔是一个资深科学家在JM工作。他于2013年加入该公司直接完成博士学位后在英国诺丁汉大学的有机金属化学。“我正在调查基本化学博士,试图创建支持metal-uranium债券为铀清理与潜在的知识,”他解释说。从学术界过渡到行业不同但非常有趣的;从研究基本面转向更短期的项目关注于产品的应用。

康沃尔现在将他的专长应用于开发新的乙烯脱除,帮助延长新鲜农产品的保质期。乙烯是一种激素释放的水果和蔬菜,在某些生产调节衰老和成熟过程。删除从周围的直接环境生产往往会协助推迟这些过程和扩展其可存储性和保质期。

我们帮助我们的部分尽可能避免食物浪费

他在JM的另一部分与同事合作,发展保鲜包装(MAP),调节大气气体周围新鲜农产品以扩展可存储性和保质期。我们的技术是结合地图组件和在一起可以帮助增加几周或几个月的保质期许多生产,“康沃尔说。”,我们希望通过优化可以进一步扩展这个。在我们的例子中,我们没有关注扩展时间用于食品运往世界各地,我们专注于减少食物浪费。

全球食物垃圾是一个重要问题。联合国粮食和农业组织估计世界上大约三分之一的粮食生产供人类消费的要么是丢失或浪费。在任何装运的新鲜农产品,一小部分会衰萎的到来时,需要丢弃。通过扩展包装内的保质期,我们可以帮助减少这种比例,”安德鲁说。我们帮助我们的部分尽可能避免食物浪费。”

发现未来酶催化剂

当阿希尔族人Pushpanath完成了他的博士学位伯克贝克,伦敦大学,他想继续使用酶分析的计算技能他发达的工业环境。加入JM五年前,他开始在一家小生物催化团队工作进一步发展现有投资组合酶用于工业化学转换。由于成功地展示和集成计算生物学和生物信息学方法生物催化工作流,Pushpanath由组长酶生物催化的发展机构在2017年7月。多学科团队,包括分子生物学家,一起分析化学家和机器人专家,他是继续发现和开发可行的生物催化剂,可用于催化一系列化学反应所需的精细化工行业。

确定合适的酶的反应并不是一件容易的事情,由于接近无限的可用性不同的酶。目前,大型公共数据库保存信息数以亿计的功能uncharacterised自然酶序列,每一个都有独特的氨基酸组合。这是美丽和酶处理的挑战,“Pushpanath解释道。我们需要确定最活跃的酶在数以百万计的潜在的序列。

我们可以接受生物为了明天的化学

识别正确的生物催化剂依靠合理缩小可能性的数量下降到一个更易于管理的一系列酶序列,然后随后筛选,最好使用机器人技术。Pushpanath工作确定酶被描述为“滥交”。这意味着他们能促进反应超出了他们的主要的一个,也显示广泛的底物范围。酶“点击”确定为潜在的生物催化剂还可调整诱变来执行所需的合成化学反应。识别这些酶需要计算算法。假设团队,形成基于protein-modelling研究和计算基于分子之间的相互作用和一个活跃的站点。然后使用的算法筛选已知酶识别序列所需的氨基酸残基的先决条件高效催化。

自信地使用我们的方法,我们可以确定,生产和测试之间的10 - 15酶序列数据库在两个月内,数以百万计的高概率,一个酶催化反应。“Pushpanath解释道。然后我们采取最好的打击和执行进一步的计算测试工业过程的效率最大化。所有这些过程都能够进行在一个无缝的工作流。

医药行业越来越依赖于选择性合成手性分子,如手性胺类和醇类,生物催化提供了一种高效、选择性途径这些产品。它有效地提供了许多制药成分手性中间体。此外,生物催化之间的协同作用和合成生物学的快速增长的区域是一个话题,可以代表API的未来发展。

“我认为我们的创新生物催化的优点真的证明了拥有一个跨学科的科学研究方法,“Pushpanath说。我们已经证明我们可以拥抱生物为了明天的化学。

约翰逊,Hindocha,康沃尔和Pushpanath只是四JM创新者的努力创建下一代的材料和技术,为客户提供解决方案,对我们的地球产生积极的影响。创新和新发现的核心任何科学公司,这里讨论之外。但以及正确的科学技术,每个新发现都需要正确的思想提供正确的专业知识。JM正寻求解决困难的全球性挑战,发展下一代的科学创新。通过结合新的跨学科研究和寻求第二代创新者,能够克服这些挑战和新发现。

Rowsell Liz Johnson Matthey研发总监

注:eLNO Johnson Matthey商标的集团公司