Neila Gross:调查抗生素耐药性
曼德尔·姆波夫著
2022年8月,内拉·格罗斯登上了乞力马扎罗山。这是一段艰苦的旅程,她花了五天半的时间登上了非洲大陆的最高峰,又花了一天半的时间下山。第一天,当她望着那座山所在的荒凉的平面时,当她意识到她还有很长的路要走时,她感到不确定。当她抬起头,注意到山顶因为高度而被云层遮住时,一个想法占据了她的脑海:“你不能这样做。”但她抛开了自我怀疑,在多次进站和数千英尺之后,她终于到达了顶峰。
“这给了我一个巨大的教训。我觉得当你尝试着去做那些大事的时候,不管你是成功还是失败,都能给你上一课。”“如果你没有到达顶峰,至少你试过了。”
她将这一理念应用于她所做的一切,包括她作为材料科学与工程博士候选人的学术澳门威尼斯人注册网站研究。格罗斯与生物医学工程教授穆罕默德·扎曼(Muhammad Zaman)在一个实验室工作,扎曼的工作重点是影响抗生素耐药性的环境因素以及中低收入国家难民营和非正式定居点中这些地方病的公共卫生后果。正是在他的鼓励下,格罗斯申请了一份享有盛誉的奖学金,并获得了奖学金。
美国国家科学基金会(NSF)澳门威尼斯人注册网站研究生澳门威尼斯人注册网站研究奖学金计划(GRFP)是格罗斯在2022-2023学年获得的,据其网站介绍,该计划“支持那些表现出成为高成就科学家和工程师潜力的优秀澳门威尼斯人注册网站研究生”。该奖学金包括格罗斯三年的津贴,为她的澳门威尼斯人注册网站研究提供经济援助。
在扎曼的实验室里,格罗斯澳门威尼斯人注册网站研究了废水中的重金属或微塑料等材料如何影响细菌对抗生素的耐药性,这一想法来自于她与同事和教授的一次合作通话。
“我喜欢来自工程部门各个角落的支持。无论你需要什么,支持无处不在,”她说。“我迫不及待地想要参与其中,因为它给了我很大的帮助。”
当细菌反复接触少量抗生素并最终通过进化过程产生耐药性时,就会产生抗生素耐药性。格罗斯解释说,在细菌生长的废水等环境中,小剂量的抗生素是通过日常人类活动引入的。例如,当人们服用抗生素时,整个剂量不会被血液吸收。这些残留物会通过人类排泄物进入废水。
像使用抗菌喷雾剂后洗手这样的日常行为也会将少量抗生素引入废水中。虽然这些剂量本身有点无关紧要,但它们的积累可能足够集中,对细菌产生显著影响,特别是当微塑料被添加到混合物中时。
虽然格罗斯还不太确定微塑料在多大程度上影响了细菌对抗生素的耐药性,但她有一个理论。细菌以两种方式生长:浮游和生物膜。浮游细菌是一种自由生活的单细胞细菌,漂浮在液体中,在微生物实验室中被发现。细菌生物膜是细菌聚集成生物膜时形成的,这种凝固作用在保护细菌群落中起作用。用外行人的话来说,格罗斯将生物膜描述为“一堆黏糊糊的东西”或“细菌的盔甲”。微塑料作为生物膜生长的基质,为格罗斯所说的“非常强大的盔甲”的发展创造了机会,这种盔甲可以阻碍抗生素的作用。
她调查了废水中发现的微塑料的种类——它们的化学成分、形状和大小——以及它们对大肠杆菌等细菌的影响。她还希望对引起霍乱的细菌菌株进行同样的分析,以确定微塑料的增加是否会加剧霍乱易发地区的死亡率。
“实际上,我有很多想法。我不知道如何在我所拥有的时间里安排他们,”她说。“但这是NSF资助的伟大之处,我们现在可以追求我们想要的任何东西。”
格罗斯说,她的澳门威尼斯人注册网站研究最好的结果将是在她进行澳门威尼斯人注册网站研究的各个国家建立一个“经过测试的健全模型,并可能有助于为政府政策提供信息”,特别是考虑到抗生素耐药性的严重性和迫切需要采取澳门威尼斯人注册行动。她说,由于抗生素耐药性增加而产生的更强效抗生素的摄入可能会产生“使人衰弱的副作用”,并可能导致多重耐药细菌,即对几种抗生素具有耐药性的细菌。
格罗斯第一次去非洲大陆是在一次青少年叛逆的澳门威尼斯人注册行动中。受哥哥加纳之旅的启发,她不顾澳门威尼斯人注册网站的反对,高中刚毕业就去了南非——一个与她在加州农场长大的地方相去甚远的地方——在做志愿者的同时寻找“意义和目标”。在南非南部的摩羯镇,她教数学,放学后还教冲浪课。
在她的旅行中,她找到了她一直在寻找的目标——虽然还不完全清楚,但她知道她想继续帮助社会经济上处于不利地位的国家的人们。她还意识到,虽然她是一名科学家,但她喜欢教书。在那之后,格罗斯多次回到非洲教书和做志愿者,她说她现在在这些国家找到了家的感觉。
作为一名本科生,她在乌干达的一个村庄教书,在那里她帮助建立了一个志愿者组织。大四的时候,她花了几个月的时间在卢旺达做志愿者和教学,有时为学校组织筹款活动,同时在卢旺达生物医学中心(Rwanda Biomedical Center)工作,基于对卢旺达种族灭绝的澳门威尼斯人注册网站研究,她澳门威尼斯人注册网站研究了压力从母亲到孩子的遗传转移。
“我想对世界产生积极的影响,因为我是在这样的特权和自由中长大的,”她说。“我澳门威尼斯人注册网站总是说,特权不是问题,除非你不好好利用它。”
格罗斯知道,在美国和世界其他地方,在STEM领域做一名女性并不容易。女性“被教导要经常怀疑自己”,尤其是当她们未能达到为她们设定的无法达到的完美标准时。
“我的主要人生目标之一是开发一个项目,让更多的年轻女孩进入STEM领域,特别是数学和工程领域,”她说。“因为只要有机会,我们就能做得很好。”
与此同时,她继续指导三名年轻的乌干达高中女性,她们是她在那里认识的。她把在乞力马扎罗山学到的教训教给了他们:继续努力。格罗斯将于2026年毕业。在那之前,她说她的实地澳门威尼斯人注册网站研究可能会带她走遍世界。