斯蒂Penkman opercula非常着迷。他们是小活板门,许多蜗牛物种使用自己密封壳内,Penkman最喜欢的生物矿物。她并不孤单——人们已经收集他们几个世纪以来和鳃盖珠宝在维多利亚时代,但时尚Penkman比美容更科学的吸引力。
Penkman分析氨基酸的生物矿物化石建立第四纪的图片——一个细分的地质时间包括过去的260万年里,一个在大多数的人类进化。Opercula是理想的,因为他们的氨基酸是安全地保留在碳酸钙晶体在地质时间尺度。
我喜欢能够回答的大问题,否则你不能掌握
我们开始意识到,这种材料的矿物学是非常重要的,”Penkman解释道。我们可以在许多不同的生物矿物分离intra-crystalline分数,但那些由霰石容易矿物分解这些地质时间尺度。后来我换了一种分析这些微小的钙质opercula,他们只是一个梦。我也许1500个样本的98%的人显示出封闭的系统行为。他们只是保持蛋白质漂亮被困的小胶囊经过数百万年的时间。”
她形容自己是“分析化学”虽然最终跨学科化学家可能更适合。的分析技术而言,色谱法是我们的支柱。我们也使用软电离质谱、XRD、SEM和红外光谱。我们也要理解蛋白质分解的反应机制。我们需要了解的有机和无机部分化石矿物相互作用。当你试图理解一个复杂的系统,你想把所有这些不同的方面。
她的工作的核心是一个约会的方法,分析了比例的左、右旋氨基酸样品中使用高效液相色谱法。软体动物,如蜗牛、蛤和牡蛎层建立外骨骼的碳酸钙和极少量的蛋白质。蛋白质是homochiral,但随着时间的推移,化石的氨基酸蛋白质racemise按照可预测的速度,所以racemisation的程度在一个示例可以用来估计其年龄。然而,可靠,Penkman必须首先证明,这些蛋白质之间的综合和分析,是关闭从外部环境。
氨基酸racemisation约会最初是迄今为止开发的双壳类、腹足类动物壳之外的放射性碳年代测定法的局限性。opercula Penkman扩展技术,最近,通过调整牙齿磷酸钙。达到这一点,她进行详尽的实验,测试intra-crystalline分数在成千上万的样品找到那些像封闭系统,从而验证过程作为一个约会技巧。这意味着我们现在可以日期哺乳动物以及旁边的贝壳,哺乳动物,”她解释说。
识别对细节
Penkman繁荣与化石的分析挑战工作。你正在寻找的东西是令人难以置信的低浓度,它们通常非常退化,有大量的复杂分析的其他东西,有机和无机两种。一些是最初的,有些是污染。但美丽的事情是,如果你能隔离部分你想看而不改变它,那么它可以告诉你很多关于特殊有机体,但也对其他事情比如过去环境,考虑到时间尺度,化石已经坐在那里了。我喜欢能够回答的大问题,否则你不能掌握。”
Penkman的工作导致她被命名的化学奖得主2020年英国Blavatnik青年科学家奖。她仍然决定如何处理£75000现金奖励:“这是一个巨大的数量的钱,我要仔细想想,做一些真正有益。也许理解气候或支持平等和多样性有关科学。”
她也看到赢得Blavatnik奖作为一个机会感谢支持同事和展示的包容性文化约克大学的化学系。Penkman一直兼职工作在过去的7年,觉得美国的进步政策一直对她的成功至关重要。这使得科学家们这样的差别有一些其他维度生活,不管是医疗问题或残疾或照顾的责任或任何其他因素可能在起作用。”
Penkman也很快她的成功归因于许多合作者包括考古学家,地球气候学家和科学家。但当要求列出自己的优点时,她更加沉默寡言。但她的回答肯定是及时的,即使不是故意如此。“我关心的细节。我宁愿花时间和使它正确。我产生了很多的数据。而不是运行一个示例,我运行五年我想确保我所看到的是一个真正的信号。”她承认她的方法可能意味着一些事情慢成熟,“但至少当我们得到它,我们做对了”。
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