2024年，iCANX推出X-Doctor专栏，聚焦iCANX上独辟蹊径用科技创新改变世界的科学家和他们的科学发现，每期揭秘一位科学家和他/她的探索之路，独家报道、干货满满。欢迎大家一同感受科学的魅力，见证这些创新的力量。
第36期，X-Doctor将带你走近麻省理工学院Deblina Sarkar，感受一下她在Cell Rover领域的探索。
在麻省理工学院媒体实验室的一间实验室里，Deblina Sarkar正专注地凝视着显微镜下的世界。在这个比头发丝还要小千万倍的尺度上，她看到的不仅是细胞的内部结构，更是人类医疗的未来。作为一名跨界科学家，她的故事展现了科学探索中最动人的特质：好奇、勇气与坚持。
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追梦人的旅程
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"科学没有边界，创新也是如此。"这句话完美诠释了Sarkar的学术理念。出生在印度的她，从小就对世界充满好奇。在她看来，电气工程中的电子流动，与生物体内的离子运动，本质上都是自然界的奥秘。正是这种跨学科的思维方式，让她在后来的研究中不断突破常规，开创新的可能。
童年时期，Sarkar常常幻想能够像电影《神奇校车》中那样，驾驶着微型飞船探索人体内部的奥秘。这个看似天真的梦想，却在多年后以一种意想不到的方式实现了——通过她发明的Cell Rover技术。
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学术荣耀之路
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在学术界，真正的创新往往来自于打破常规的思维。Sarkar的成就证明了这一点。她的博士论文以其在数学、物理科学和工程学领域的突破性贡献，在美国和加拿大的顶尖博士论文评选中名列前三。这份荣誉来之不易，是她将不同学科知识融会贯通的见证。
"获得Lancaster Award时，我真的很意外，"Sarkar回忆道，"因为我的研究方向很不传统，跨越了多个学科的边界。这个奖项让我确信，勇于突破常规是值得的。"
随后，荣誉接踵而至。NIH Director's New Innovator Award以最高评分青睐于她，这在该奖项历史上极为罕见。MIND Prize、Science News' 10 Scientists to Watch等重要奖项的获得，不仅是对她个人成就的认可，更是对跨学科研究价值的肯定。特别是在全球仅有三人获得的Nanomaterials Young Investigator Award，更凸显了她在纳米材料领域的杰出贡献。
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开创性的科研突破
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量子力学晶体管：突破能效极限
在Sarkar的实验室里，有一个特别的展示柜，里面保存着她团队开发的第一个六原子厚的量子力学晶体管样品。这个突破性的发明，把晶体管的微型化推向了新的极限。
"传统晶体管面临着功耗过大的问题，"她解释道，"但通过量子力学效应，我们找到了降低能耗的新方法。"这项技术不仅突破了现有技术的功率限制，还为未来的计算设备指明了新方向。
目前，她的团队正在将这项技术扩展到自旋电子器件领域。通过模拟人脑的工作方式，他们希望开发出更智能、更节能的计算设备。这项研究可能彻底改变我们对电子设备的认知。
Cell Rover：革命性的生物电子技术
Cell Rover技术的核心在于其独特的磁致伸缩材料应用。当外部磁场作用于天线时，磁畴会随之对齐，产生微小的形变。这种形变被巧妙地转化为电能，为纳米级设备供能。这项技术的精妙之处在于，它首次实现了在不破坏细胞结构的情况下，将无线通信技术引入细胞内部。
"最让我兴奋的是看到Cell Rover首次成功进入活细胞的那一刻，"实验室的一位博士后这样描述，"那感觉就像是人类第一次登月一样振奋人心。"
生物电子疗法：癌症治疗的新曙光
基于Cell Rover技术，Sarkar团队开发的生物电子疗法展现出了革命性的治疗潜力。这种疗法通过纳米电子器件直接作用于癌细胞，能够有效破坏癌细胞的电生理活动，诱导其凋亡。
在治疗胶质母细胞瘤和乳腺癌脑转移的临床前研究中，这种方法显示出了令人振奋的效果。特别是对于那些对传统药物和放射治疗产生耐药性的患者来说，这无疑带来了新的希望。
"每次看到实验数据显示癌细胞在接受治疗后逐渐凋亡，我都会想起那些正在与癌症抗争的患者，"Sarkar说，"这让我们更有动力继续推进研究。"
女性健康研究的开拓者
在科研领域，Sarkar特别关注性别差异对疾病发展和治疗效果的影响。她的团队在研究阿尔茨海默病时发现，女性和男性患者的病理学传播模式存在显著差异。这一发现为开发性别特异性治疗方案提供了重要依据。
"医学研究长期以来都是以男性为主要研究对象，"她指出，"这导致我们对女性特有的健康问题知之甚少。我们需要改变这种状况。"
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展望未来：突破与创新
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目前，Sarkar的团队正在探索Cell Rover技术的新应用。他们计划将这项技术用于神经退行性疾病的早期诊断和治疗，以及研究衰老过程中的细胞变化。
"我们正在开发能够实时监测神经元活动的纳米探测器，"她透露，"这可能帮助我们更早地发现和干预神经退行性疾病。"
同时，她的团队也在研究如何将量子计算与生物电子学结合，探索更高效的信息处理方式。这种跨领域的研究方向，可能为未来的医疗技术带来革命性的突破。
现在，Sarkar教授大规模招兵买马啦！有兴趣的年轻学者赶快试一试啊，真的是天赐良机！
MULTIPLE OPENINGS FOR GRAD STUDENTS AT MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY (DEADLINE DEC 15th)
Research positions available for students interested in MS/PHD in the Nano-Cybernetic Biotrek (NCB) (http://www.mit.edu/~profsarkar/) research lab at MIT. NCB aims to fuse nanoelectronics, applied physics, and biology with two major research directions:
develop NOVEL NANOELECTRONIC DEVICES (such as SPINTRONICS, NEUROMORPHIC) employing ingenious device physics and smart nano-materials for achieving extreme energy efficiency and scalability;
merge such next generation technologies with living-matter creating UNIQUE NANOMACHINE-BIO HYBRID SYSTEMS, with REMOTE CONTROL and WIRELESS COMMUNICATION abilities to achieve unprecedented possibilities for probing/sensing and modulating (for therapeutics) our brain and body.
NCB is seeking students with background or interest in either of the following:
Magnetic materials and devices, Magnetics, Spintronics
Electromagnetism, Antennae, RFID, wireless sensing, RF engineering, magnetic resonance
Electrophysiology, Neuroscience, Neurotechnology, Neuromodulation
AI and ML algorithms
Nanoelectronics, Electronic devices, solid state physics, electronic circuits, Neuromorphic devices
polymer chemistry/chemical functionalization/drug delivery/ chemical-bio-gas sensing
PhotoVoltaics and optoelectronics
1D/2D materials, nanomaterials
biomedical devices, wearable, implants, prosthetics
brain activity recording, brain stimulation
If interested
- SUBMIT AN APPLICATION TO NANO CYBERNETIC BIOTREK research group at MIT MEDIA LAB BY
DECEMBER 15th
https://www.media.mit.edu/graduate-program/apply/
(NOTE: TOEFL/IELTS can be taken after the application deadline and can be waived in certain cases
Our group does not require a research portfolio during application
Recommendation letters can be sent after the application deadline )
We specifically encourage women and communities marginalized in STEM to apply
MORE DETAILS ABOUT THE OPENINGS CAN BE FOUND AT https://web.mit.edu/deblina-sarkar/positionsavailable.html
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