TR 35

Ich praca jest mapą drogową do tego, co jest gorące we wschodzących technologiach – a ich osiągnięcia będą kształtować świat, w którym żyjemy przez dziesięciolecia.

Są wynalazcami, odkrywcami i przedsiębiorcami. Są to chemicy, biolodzy, inżynierowie oprogramowania i projektanci chipów. Tworzą swoje cuda na uniwersytetach, w startupach i wielkich korporacjach. Skupiają się na najciekawszych i najtrudniejszych problemach naukowych i inżynieryjnych, i dochodzą do rozwiązań, których nikt sobie nie wyobrażał. Podejmują się dużych problemów. Są to TR35 – Przegląd technologii wybór najlepszych innowatorów technologii w wieku poniżej 35 lat (stan na 1 października 2005 r.). Zwycięzcy z poprzednich lat (kiedy był to TR100) zmienili Twój świat. Podobnie ludzie, których masz zamiar spotkać.

Ta historia była częścią naszego wydania z października 2005 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

Współpracujący redaktorzy i pisarze:
Redaktor projektu TR35: Herb Brody
Autorzy profilu:
Erika Jonietz
Eric Hellweg
Michael Fitzgerald
Deborah Asbrand
Corie Lok
Neil Savage
Stu Hutson
David Talbot
Lisa Scanlon
Sally Atwood
Ken Garber

Daniel Riskin, 33 lata
Centrum Medyczne UCLA
Opracowywanie urządzeń do zamykania ran i wczesnej interwencji przy zawale

Oprócz pracy około 80 godzin tygodniowo jako rezydent chirurgiczny w Centrum Medycznym Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, Daniel Riskin buduje firmy, które mają rozwijać i wprowadzać na rynek nowe urządzenia medyczne. Lekarze mają obowiązek wprowadzania innowacji, mówi Riskin.

Podczas szkolenia na lekarza na Boston University i Tufts University Riskin zajmował się rozwojem technologii, pisaniem oprogramowania, które pomaga lekarzom w zarządzaniu ich praktykami i badaniem różnych projektów klipsów chirurgicznych we współpracy z firmą produkującą urządzenia medyczne. Chciał jednak zrobić więcej – wymyślić własne wynalazki i wprowadzić je do powszechnego użytku. W ten sposób zapisał się, w połowie swojej rezydencji, do Sloan School of Management na MIT. Podczas studiów na MBA utrzymywał swoje umiejętności na sali operacyjnej, pracując w prywatnych gabinetach chirurgicznych wieczorami iw weekendy.

Po ukończeniu Sloan, Riskin został mianowany pierwszym stypendystą nowego programu innowacji chirurgicznych Uniwersytetu Stanforda. W Stanford on i jego współpracownicy opracowali elastyczną, przylepną łatę na bazie polimeru, która, jak mają nadzieję, zapewni mniej bolesną alternatywę dla zszywek lub szwów jako sposób na zamykanie ran i nacięć chirurgicznych. Obecnie tworzy firmę, która ma skomercjalizować plaster, co, jak spodziewa się, zmniejszy również blizny.

Riskin pomaga również lekarzom z niewielkimi umiejętnościami biznesowymi lub niewielkim doświadczeniem sami stać się innowatorami.

W zeszłym roku Riskin wraz z Michaelem Laposatą, dyrektorem laboratoriów klinicznych w Massachusetts General Hospital w Bostonie, założyli firmę MedPacks, aby opracować przenośne testy diagnostyczne i leki, które pacjenci mogliby używać w domu – przed udaniem się na pogotowie – jeśli myśleli, że mają zawały serca. Takie wczesne leczenie może obniżyć ryzyko śmierci lub powikłań nawet o 50 procent. Jeśli mamy zrobić coś innowacyjnego, mówi Laposata, będziemy potrzebować więcej Danów.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

Jia Chen, 33
Centrum badawcze IBM Watson
Patrząc od krzemu do nanorurek węglowych

W końcu producenci półprzewodników nie będą w stanie upchnąć więcej tranzystorów na chipach krzemowych. Jia Chen pracuje więc nad alternatywą: obwodami elektronicznymi i urządzeniami wykorzystującymi cylindryczne cząsteczki węgla o szerokości nanometra zwane nanorurek węglowych. Wśród innych zalet, niektóre rodzaje nanorurek mogą przewodzić elektryczność 100 razy lepiej niż krzem.

Jak dotąd większość tranzystorów wykonanych z nanorurek węglowych to tranzystory typu p, co oznacza, że ​​wykorzystują dodatnie nośniki ładunku; negatywny - n -typ – tranzystory nanorurek są znacznie trudniejsze do wyprodukowania. Chen znalazł jednak prostszy sposób ich wytwarzania, co może być ważnym krokiem w kierunku zintegrowania nanorurek węglowych z konwencjonalną elektroniką. Chen odkrył, że dołączenie pewnych rodzajów cząsteczek do nanorurek doda do nich elektrony lub wyciągnie je, dając urządzenia typu p lub n.

Innym problemem związanym z tranzystorami nanorurek jest zapotrzebowanie na elektrody metalowe, które z konieczności są znacznie większe niż nanorurki. Różnica wielkości ma tendencję do powodowania upływu prądu, zmniejszając wydajność elektryczną. Chen odkryła, że ​​może dodać pewne zanieczyszczenia do małego segmentu nanorurki, aby nanorurka służyła jako elektroda, ale z niewielkim wyciekiem. Jej tranzystory z nanorurek przenosiły 100 razy więcej prądu elektrycznego niż poprzednie.

Właściwości nanorurek różnią się w zależności od ich średnicy. Wybranie określonej średnicy powoduje, że tuba emituje światło o określonej długości fali. Chen był w stanie kontrolować dodatnie i ujemne ładunki nanorurki, aby emitowała ona światło 100 razy jaśniejsze niż światło z wcześniejszych urządzeń. Dzięki temu nanorurki mogłyby pełnić funkcję połączeń optycznych – przesyłając dane między obwodami wydajniej niż miedź. Ostatecznie każde urządzenie na chipie może być wykonane z nanorurek. Wyobraź sobie obwód z tego samego materiału, który działa jako czujniki, tranzystory, emitery światła, a także połączenia, mówi Chen.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

Narasimha Chari, 31
Sieci Tropos
Ustalenie standardu sieci mesh

Pod koniec lat 90., kiedy laptopy wyposażone w Wi-Fi były wciąż nowością, Narasimha Chari dostrzegł możliwość tworzenia dużych infrastruktur komunikacyjnych za pomocą bezprzewodowych sieci kratowych – które w tamtym czasie były wyłączną prowincją wojskową. W ciągu 18 miesięcy pracy przy świetle księżyca, gdy był studentem fizyki na Uniwersytecie Harvarda, stworzył eleganckie algorytmy, które dostosowały sieć mesh do rutynowej komunikacji cywilnej.

Tropos Networks, firma Chari założona w 2000 roku wraz ze współtwórcą Devabhaktuni Srikrishna, pomogła uruchomić komercyjną, bezprzewodową sieć mesh. Dzięki prostej instalacji – routery podłączane do latarni – i niskim kosztom towarzyszącym, sieci mesh stały się powszechne zarówno na zewnątrz (na kampusach, w publicznych sieciach bezpieczeństwa oraz na spotkaniach, takich jak festiwale), jak i w (w szpitalach i fabrykach). Jednak Tropos koncentruje się na szybko rozwijającym się rynku sieci obsługujących całe gminy. To aplikacja z wyboru dla jednej trzeciej z 200 klientów firmy.

Usługi Tropos, które są zbudowane na protokołach routingu Chari, zdominowały rodzącą się branżę sieci kratowych. Firmy telekomunikacyjne obawiają się proliferacji technologii, widząc w niej zagrożenie dla swoich biznesów dostępu do Internetu. W rzeczywistości branża telekomunikacyjna lobbuje za ustawą przyznającą im – a nie samorządom – pierwsze wpadki na miejskie instalacje Wi-Fi. Tymczasem Tropos błyskawicznie zdobywa klientów; 75 podpisanych w pierwszej połowie 2005 roku.

Ekspansja Tropos zatacza krąg Chari. W 1992 roku, po otrzymaniu trzeciego z 80 000 punktów na egzaminie wstępnym do indyjskich instytutów technologii, Chari wyjechała z Indii do Caltech. Później, podczas pobytu na Harvardzie, prowadził późne rozmowy z kolegą z Caltech Srikrishną o zapewnieniu łączności w krajach rozwijających się w dowolnym miejscu i czasie. Teraz, gdy Tropos wysyła swoje pierwsze systemy do Indii, Chari widzi, jak jego innowacja łączy się z jego ojczyzną.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

Parham Aarabi, 29
uniwersytet w Toronto
Wyostrzenie umiejętności słuchania komputera

Komputery mają trudności z robieniem tego, co mózg robi z łatwością: koncentracją na jednym głosie i ignorowaniem innych dźwięków. Profesor elektrotechniki z Uniwersytetu w Toronto Parham Aarabi stworzył algorytm, który oblicza różnicę między czasami, w których dźwięk dociera do dwóch umieszczonych blisko siebie mikrofonów. Na podstawie opóźnienia oprogramowanie może określić kierunek głośników i wzmocnić mowę dowolnego z nich; wszystkie inne rozmowy zamieniają się w lekki szum. Wynalazek Aarabi, który jest o 30 procent dokładniejszy niż inne systemy wielomikrofonowe, może odfiltrować obce głosy w rozmowach telefonicznych lub usprawnić sterowanie głosowe w samochodach.

Włodzimierz Aksyuk, 33
Bell Labs firmy Lucent Technologies
Wykonywanie maleńkich lusterek do wiązek laserowych

Władimir Aksyuk wyrobił sobie markę w świecie systemów mikroelektromechanicznych w 1999 roku, kiedy stał na czele rozwoju całkowicie optycznego przełącznika Bell Labs – pierwszego komercyjnego urządzenia wykorzystującego tysiące maleńkich obrotowych lusterek do skomplikowanego manipulowania optycznymi sygnałami komunikacyjnymi bez przekształcania ich w impulsy elektryczne iz powrotem. Jego wydajność była 16 razy szybsza niż najlepszych jego elektrycznych odpowiedników.

Od tego czasu Aksyuk rozszerzył tę technologię, tworząc systemy zawierające macierze z lustrami o średnicy zaledwie 100 mikrometrów, z których każdy może nie tylko obracać się, ale także poruszać się w górę iw dół. Macierze te umożliwiają niezwykle precyzyjne sterowanie wiązkami laserowymi, co ma kluczowe znaczenie dla programu wojskowego USA dotyczącego opracowania bezpiecznego, szerokopasmowego systemu komunikacji laserowej dla samolotów, baz naziemnych, a nawet pojazdów kosmicznych.

Macierze mogą również wkrótce zmienić sposób wytwarzania mikrochipów. Urodzony w Rosji Aksyuk kieruje projektem w Bell Labs, mającym na celu wykorzystanie mikroluster do wycinania mikrochipów bez kosztownych masek – w zasadzie szablonów wzorowanych na projektach obwodów – które są obecnie używane do optycznego wytrawiania chipów. Mogłoby to nie tylko obniżyć koszty i czas produkcji, ale również wydłużyć czas życia prawa Moore'a.

Regina Barzilay, 34
Z
Nauczanie komputerów czytać i pisać
W ramach swojej pracy doktorskiej na Uniwersytecie Columbia informatyk Regina Barzilay kierowała rozwojem Newsblastera, który robi to, czego wcześniej nie potrafił żaden program komputerowy: rozpoznaje historie z różnych serwisów informacyjnych jako dotyczące tego samego podstawowego tematu, a następnie parafrazuje elementy ze wszystkich historie do stworzenia podsumowania.

Chociaż ludzie mogą łatwo odgadnąć znaczenie słowa z jego kontekstu, komputery nie. Barzilay używa statystycznego oprogramowania do uczenia maszynowego, aby uczyć komputery rozsądnych domysłów. Komputer jest karmiony parami próbek tekstu, o których mówi się, że są równoważne – dwa tłumaczenia tego samego zdania z Madame Bovary , mowić. Komputer następnie wyprowadza własny zestaw reguł rozpoznawania dopasowań. Po przeszkoleniu może radzić sobie z nowymi zdaniami, obliczając drzewa składniowe, które analizują swoje elementy strukturalne na różne sposoby i określając prawdopodobieństwo, że każda interpretacja jest poprawna. Następnie statystycznie porównuje najbardziej prawdopodobne drzewa z dwóch zdań, aby sprawdzić, czy pasują do siebie. Oprogramowanie Newsblaster rozpoznaje mecze w około 80 procentach przypadków.

Oprogramowanie najlepiej współpracuje z wiadomościami, ponieważ wykazują one pewną regularność; problem jest bardziej ograniczony, mówi Barzilay, obecnie adiunkt na wydziale elektrotechniki i informatyki w MIT. Pracuje nad odmianą Newsblastera dla języka mówionego, która może przynieść aplikacje, od podsumowywania nagranych wykładów po obsługę połączeń z rezerwacjami lotniczymi.

Helen Blackwell, 33 lata
Uniwersytet Wisconsin
Mówienie bakteriom, aby nie wywoływały infekcji

Główną przyczyną śmierci pacjentów z mukowiscydozą, a także zagrożeniem dla wielu ofiar poparzeń i chorych na AIDS, jest bakteria Pseudomonas aeruginosa . Jednak drobnoustrój nie jest problemem zdrowotnym, dopóki wystarczająca ilość bakterii nie połączy się, tworząc lepką mieszankę zwaną biofilmem. Prawie 80 procent infekcji bakteryjnych ma postać biofilmu. Helen Blackwell, adiunkt na wydziale chemii, bada wykrywanie kworum – mechanizm komunikacji, który informuje bakterie, że rozmnożyły się na tyle, by utworzyć biofilm. Według Blackwella łatwo jest zsyntetyzować cząsteczki organiczne, których bakterie używają do komunikowania się ze sobą.

Blackwell testuje serię takich cząsteczek przekaźnikowych, aby sprawdzić, czy może przejąć kontrolę nad siecią komunikacyjną bakterii. Jak dotąd spośród setek zbadanych przez nią cząsteczek 10 wydaje się obiecujących. Właściwa cząsteczka może zwalczyć trudną do leczenia infekcję lub wywołać małą, wczesną infekcję, aby stymulować odpowiedź immunologiczną organizmu. Grupa Blackwella opracowała sposób na przyspieszenie reakcji, w wyniku której powstają cząsteczki przekaźnika, ogrzewając je mikrofalami. Skróciliśmy sekwencję reakcji z około trzech dni do około 45 minut, mówi.

Thijn Brummelkamp, ​​30
Instytut Badań Biomedycznych Whitehead
Wyciszanie genów powodujących raka

Gromadzenie szczegółowych informacji o tym, które ludzkie geny odgrywają rolę w raku i jakie są ich role, ma kluczowe znaczenie dla wielu wysiłków na rzecz walki z chorobą. Jednym z najbardziej obiecujących nowych podejść do identyfikacji genów powodujących raka jest interferencja RNA, metoda tłumienia genów w celu poznania ich funkcji. Ale RNAi jest kosztowne i wycisza geny tylko na kilka dni – nie wystarczająco długo, aby naukowcy mogli badać wolno rozwijające się choroby. Thijn Brummelkamp opracował niedrogi sposób na utrwalenie efektu, wyciszanie pojedynczego genu w nieskończoność. Praca Brummelkampa doprowadzi do nowych metod leczenia raka, mówi biolog z MIT i laureat Nagrody Nobla Phillip Sharp.

Marta Bułyk, 33
Harvard Medical School
Odkrywanie, jak regulowane są geny

Ustalenie, w jaki sposób geny koordynują złożone zjawiska życiowe, to coś więcej niż tylko odszyfrowanie sekwencji DNA. Białka zwane czynnikami transkrypcyjnymi kontrolują geny poprzez przyłączanie się do DNA; odkrycie, gdzie każde z tych białek wiąże się, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób geny regulują pracę komórek. Martha Bulyk wykorzystała technologię chipu genowego pierwotnie opracowaną do pomiaru aktywności genów i dostosowała ją do określenia preferencji wiązania DNA przez białka. Technologia ta zastępuje żmudne testy wydajnymi badaniami przesiewowymi, które mogą wspomóc badania nad chorobami, na które mają wpływ mutacje czynników transkrypcyjnych lub ich miejsc wiązania, takich jak nadciśnienie, rak i cukrzyca.

Stewart Butterfield, 32
Flickr (Yahoo)
Budowanie społeczności poprzez zdjęcia

W lutym 2004 r. Stewart Butterfield i jego współpracownicy z Ludicorp, którzy wtedy zajmowali się tworzeniem gry online, wypuścili produkt poboczny o nazwie Flickr – coś w rodzaju żartu. Do lata projekt przejął firmę; dziś jest to najszybciej rozwijająca się witryna do udostępniania zdjęć w sieci. Wykorzystując tagi, które pozwalają ludziom na przeszukiwanie ich zdjęć według treści, Flickr zachęca użytkowników do angażowania się w dyskusje na temat ich zdjęć. Przejęty przez Yahoo w marcu Flickr ma teraz ponad milion użytkowników, którzy publikują setki tysięcy nowych zdjęć dziennie.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

George Candea, 30
Systemy danych Aster
Ochrona oprogramowania przed awariami

Choć może się to wydawać sprzeczne z intuicją, koncepcja oprogramowania tylko do awarii George'a Candei może w rzeczywistości pomóc w uchronieniu oprogramowania przed awariami. Według Candei awarie oprogramowania i kolejne restarty nie muszą być katastrofalnymi zdarzeniami ogólnosystemowymi. Opisał oprogramowanie, które można wyszkolić, aby monitorowało się samo, a jeśli wykryje coś nie w porządku, uruchamiało chirurgiczne lub mikro-reboot tylko problematycznego elementu aplikacji, podczas gdy system jako całość działa nieprzerwanie. Jak mówi Candea, który niedawno uzyskał doktorat z informatyki na Uniwersytecie Stanforda, mikrorebooting umożliwia oprogramowaniu reagowanie na awarię w czasie maszynowym, a nie ludzkim.

Bryan Cantrill, 31
Mikrosystemy słoneczne
Oprogramowanie śledzące w czasie rzeczywistym

Nawet przy wszystkich ostatnich postępach w technologii informacyjnej administratorzy systemów wciąż są ślepi: jeśli oprogramowanie nie do końca robi to, co powinno, administratorzy mogą spędzić wiele dni na szukaniu problemu i zastanawianiu się, jak go naprawić. Bryan Cantrill, starszy inżynier personelu w Sun Microsystems, stworzył aplikację o nazwie DTrace, która oferuje diagnostykę oprogramowania w czasie rzeczywistym – dając informatykom możliwość sprawdzenia, co się dzieje i rozpoczęcia poprawy wydajności w ciągu kilku minut. Taka władza uszczęśliwia wielu programistów. Dzięki DTrace, mówi Cantrill, mogę wejść do pokoju zatwardziałych technologów i sprawić, że będą chichotać.

Andy Carvin, 34 lata
Sieć podziału cyfrowego
Dostarczanie mocy Internetu osobom, które nie mają

Jako redaktor założyciel w 1999 roku i obecny dyrektor Digital Divide Network, Andy Carvin pomógł zbudować społeczność internetową ponad 7500 aktywistów technologicznych, nauczycieli, właścicieli małych firm i decydentów. Ich misją jest wynalezienie środków zaradczych na fundamentalną nierówność wieku informacyjnego: większość ludzi na świecie nie ma dostępu do Internetu ani umiejętności korzystania z niego. Carvin promuje również sposób, w jaki technologia daje głos osobom pozbawionym praw: mobcasting.

Ideą Carvina jest połączenie wszechobecności telefonów komórkowych z łatwością umieszczania informacji w dziennikach internetowych (blogach). Załóżmy, że protestujący obrońcy praw człowieka zostają poturbowani przez policję bez tradycyjnych mediów, które mogłyby zarejestrować ich sytuację. Przez swoje telefony działacze na rzecz praw człowieka mogli wysyłać wiele raportów o tym, co się dzieje – w formie audio lub wideo – na tę samą stronę internetową. Carvin naciska na programistów, aby stworzyli oprogramowanie do mobcastingu, które działa poza amerykańskim systemem telefonicznym. Carvin sugeruje, że dzięki użyciu mobcastingu ludzie, którzy są ofiarami, są upoważnieni do niemal natychmiastowego dawania świadectwa światu.

Bram Cohen, 29
BitTorrent
Ulepszanie świata udostępniania plików krok po kroku

Twórca Brama Cohena, BitTorrent, odpowiada na zwodniczo proste pytanie: jeśli ktoś żąda pliku przez sieć, a wiele osób w sieci posiada plik, dlaczego tylko jedna osoba miałaby wysłać cały plik do żądającego? Rewolucyjne rozwiązanie Cohena: wysyłaj małe fragmenty pliku od wielu użytkowników, eliminując załamanie przepustowości, które pojawia się, gdy pojedynczy użytkownik wysyła w całości duży plik. 400-megabajtowy plik wideo, którego dystrybucja może zająć pojedynczemu użytkownikowi, może zostać podzielony na tysiące części, z których wysłanie zajmuje tylko kilka sekund. Wpływ technologii opracowanej przez Cohena wykracza daleko poza świat nielegalnej wymiany plików: firmy produkujące gry i programiści Linuksa eksperymentują teraz również z dystrybucją BitTorrenta.

Cohen z pokorą podchodzi do swojego dzieła i jego potencjalnego wpływu. Mówi, że to tylko sposób na przemieszczanie bitów.

Dennisa Crowleya, 29 lat
gra w dwa ognie
Przenoszenie towarzyskich spotkań online na ulice

Kiedy Dennis Crowley wychodzi na imprezę w Nowym Jorku, wyśle ​​SMS-a ze swoją lokalizacją do Dodgeball, firmy, którą założył. Wiadomość Crowleya – na przykład @Luna Lounge – trafia do wszystkich znajomych, których wymienił na stronie Dodgeball. Komputer firmy porównuje adres klubu z listą lokalizacji geograficznych w 22 miastach. Jeśli ktoś, kto nie znajduje się na liście znajomych Crowleya, ale jest na liście jednego z jego znajomych, zameldował się w ciągu ostatnich trzech godzin w promieniu 10 przecznic, komputer powiadamia obie strony. Jeśli Crowley wymienił dziewczynę, której nie zna jako zakochaną, otrzyma wiadomość z jego zdjęciem, że jest zainteresowany. Będzie miała możliwość odnalezienia go lub uniknięcia, bez jego wiedzy, gdzie ona jest. Googleowi spodobał się ten pomysł tak bardzo, że kupił Dodgeball w maju. Crowley mówi, że wiedza o tym, gdzie są Twoi znajomi przez cały czas, jest bardzo potężną rzeczą.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

Mateusz DeLisa, 32
Uniwersytet Cornella
Dostarczanie większej ilości leków z drobnoustrojów

Każdego roku w ogromnych kadziach pełnych drobnoustrojów zaprojektowanych do produkcji ludzkich białek wytwarza się leki warte miliardy dolarów, od insuliny dla diabetyków po lek na udar tPA. Proces jest zarówno nieefektywny, jak i niezwykle kosztowny. Matthew DeLisa, adiunkt inżynierii chemicznej i biomolekularnej, był pierwszym naukowcem, który wykorzystał szlak podwójnej translokacji argininy (Tat) do produkcji ludzkich białek. Powinno to oznaczać czystsze białka i dłuższe kultury.

DeLisa modyfikuje również bakterie, aby usprawnić każdy etap produkcji białka. Jego celem, jak mówi, jest inżynieria maszyn biologicznych do rozwiązywania problemów, których sama natura nie jest w stanie rozwiązać. Do niedawna branża biotechnologiczna koncentrowała się na zmianie środowiska wzrostu bakterii w celu zwiększenia produktywności białka, ale DeLisa zwiększa produkcję, wchodząc do wnętrza samej komórki. Na przykład zastępuje kluczowe części maszynerii wytwarzającej białka bakterii składnikami z wyższych organizmów, aby wyprodukować precyzyjnie dostrojone miniaturowe fabryki leków.

Kevin Eggan, 31
Uniwersytet Harwardzki
Wykorzystanie klonowania do badania chorób zwyrodnieniowych

Podczas zdobywania doktoratu Kevin Eggan pomógł uczynić laboratorium Rudolfa Jaenischa w Whitehead Institute for Biomedical Research wybitnym laboratorium klonującym. Eggan stał się prawdopodobnie najzdolniejszym klonerem myszy w tym kraju, mówi Jaenisch. Eggan wykorzystał te umiejętności do klonowania myszy z neuronów, udowadniając, że zwierzęta można klonować nawet z najbardziej wyspecjalizowanych komórek w ciele – wyczyn, który wielu naukowców uważało za niemożliwe. Eggan pomógł również wyjaśnić, w jaki sposób klonowanie przeprogramowuje materiał genetyczny z dorosłej komórki myszy, identyfikując zmiany, które zachodzą, aby przywrócić jądro do początku rozwoju.

Eggan, obecnie adiunkt biologii molekularnej i komórkowej, planuje stworzyć linie ludzkich komórek macierzystych od pacjentów z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona i Lou Gehriga, w celu zbadania rozwoju choroby i poszukiwania nowych leków. Zaczął także badać przeprogramowanie jądra komórkowego w ludzkich komórkach w nadziei znalezienia sposobu na stworzenie specyficznych dla pacjenta embrionalnych komórek macierzystych bez użycia ludzkich jaj.

Anita Goel, 32 lata
Nanobiosym
Budowanie nowych detektorów patogenów

Fizyk i lekarz Anita Goel czerpie inspirację z maleńkich: białek, które przesuwają się po DNA, odczytując i kopiując geny w każdej komórce. Jako absolwent fizyki na Uniwersytecie Harvarda, Goel opracował teorię wyjaśniającą działanie tych silników molekularnych. Pracując nad dyplomem medycznym na Harvardzie w 2004 roku, założyła Nanobiosym, aby zastosować swoje teorie w rozwoju urządzeń nanotechnologicznych do precyzyjnego kontrolowania tych białek; takie urządzenia mogą identyfikować wirusy i bakterie, powiedzmy, w próbce krwi szybciej, dokładniej i taniej niż obecne techniki. Jej cel: niedrogie, przenośne urządzenie do zastosowań bioobronnych i biomedycznych.

Saul Griffith, 31
Laboratorium kałamarnic
Podążając za inspiracją do wymyślania

Zanim Saul Griffith udoskonalił swoją pięciominutową metodę robienia niestandardowych soczewek za 5 dolarów, zgłosił się na ochotnika do Ameryki Południowej, gdzie kiedyś musiał wręczyć parę filigranowych okularów babci mierzącemu sześć stóp mężczyźnie: były to jedyne pary. grupa wolontariuszy miała to na receptę mężczyzny, wspomina. I to z kitesurfingu, sportu polegającego na sile lin łączących surfera ze spadochronem ciągniętym przez wiatr, Griffith nabrał pomysłu na inteligentne liny, w których osadzone przewodzące nici ujawniają rozwijające się słabości. Po realizacji takich pomysłów w drodze do doktoratu w MIT Media Lab, współtworzył Squid Labs, aby zbadać biznes wynalazków. Wśród jego projektów: sprzęt open source, aby zrobić dla sprzętu komputerowego to, co Linux zrobił dla systemów operacyjnych.

Paul Hergenrother, 33
Uniwersytet illinois w Urbana-Champaign
Odkrywanie leków sprzecznych z konwencją

Paul Hergenrother jest chemikiem, który zajmuje się ogromnymi, nierozwiązanymi problemami medycznymi: opornością na antybiotyki, rakiem i chorobami neurodegeneracyjnymi. Jego drobnocząsteczkowe związki ściśle wiążą się z niekonwencjonalnymi celami związanymi z chorobami, dezaktywując je. Na przykład Hergenrother znalazł związki, które eliminują plazmidy, pierścienie DNA używane przez śmiertelne bakterie do rozprzestrzeniania antybiotykooporności. Ten pionierski projekt doprowadził go do ogólnej metody znajdowania leków, których celem jest określony typ RNA – informacyjnego RNA – jako sposobu na wyciszenie genów wywołujących choroby, czego standardowe leki nie są w stanie zrobić. Dziesięcioletnia wizja Hergenrothera może doprowadzić do leczenia choroby Alzheimera i Parkinsona.

Katrine Hilmen, 34
ABB Corporate Research
Jak najlepiej wykorzystać platformy wiertnicze

Katrine Hilmen pomaga utrzymać produktywność kurczących się pól naftowych na Morzu Północnym. Inżynier chemik z centrum badawczego ABB w Norwegii opracował innowacyjne narzędzia do monitorowania i zarządzania online dla platform wydobywczych ropy naftowej. Jej technologia monitoruje parametry, takie jak ciepło, wibracje, ciśnienie i natężenie przepływu, i może szybko zidentyfikować problem i jego przyczynę. Typowe korzyści: wzrost produkcji oleju o 3 do 8 procent, zmniejszenie kosztów operacyjnych o 10 do 15 procent i mniejsze zanieczyszczenie. Jej innowacje w optymalizacji procesów, które doprowadziły do ​​czterech wniosków patentowych, są szeroko badane przez innych w tej dziedzinie, co zwiększa ich wpływ.

Tracy Ho, 29
Caltech
Szyfrowanie bitów dla wydajniejszego Internetu

Dzisiejsze transmisje internetowe dzielą pliki na pakiety, z których każdy jest przekazywany od routera do routera, aż dotrze do miejsca docelowego. Ale gdy pliki stają się duże lub są wysyłane do wielu użytkowników, przesyłanie ich bez zatykania sieci staje się skomplikowane. Dzięki kodowaniu sieciowemu, pomysłowi zaproponowanemu po raz pierwszy w 2000 r., routery łączyły ze sobą bity z różnych pakietów, tworząc nowe pakiety. Ponowne łączenie danych w ten sposób daje użytkownikowi końcowemu dodatkowe informacje, teoretycznie przyspieszając pobieranie i zwiększając przepustowość sieci. Jednak wczesne schematy kodowania sieci wymagały boskiej władzy centralnej, która wiedziała, jak pakiety mają być łączone – praktyczna niemożliwość.

Jako doktorant na MIT, Tracey Ho miał nowatorską alternatywę: pozwól węzłom sieci losowo mieszać ze sobą pakiety, oznaczając je wystarczającą ilością informacji, aby pomóc komputerom użytkowników końcowych odzyskać oryginalne dane. Ta zdecentralizowana metoda automatycznie optymalizuje wykorzystanie przepustowości. Brzmi trochę szalenie, mówi Muriel Medard, doradca doktorski Ho. Ale to nie tylko działa; nie możesz sprawić, żeby działało lepiej. Jako adiunkt w dziedzinie elektrotechniki i informatyki Ho nadal studiuje kodowanie sieciowe. Jednak zaledwie kilka miesięcy po tym, jak po raz pierwszy zaprezentowała swój rozproszony, losowy schemat kodowania sieci, badacze Microsoft wykazali, że może on wyraźnie przewyższyć dzisiejsze systemy multicastowe. Firma rozpoczęła realizację projektu o nazwie Avalanche w celu komercjalizacji systemu.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

Trey Ideker, 33
Uniwersytet Kalifornijski, San Diego
Definiowanie i rozwój biologii systemów

Jako doktorant Trey Ideker opublikował artykuł, który pomógł zdefiniować dyscyplinę biologii systemów. Jego dzisiejsze cele badawcze odzwierciedlają cele całej dziedziny: zintegrowanie niezliczonych danych, które naukowcy mogą zebrać na temat komórki, w spójne modele komputerowe. Jako adiunkt bioinżynierii, Ideker nie tylko ulepsza te modele, ale wykorzystuje je w odkryciach biologicznych. Na przykład poszukuje sieci białek występujących w organizmach chorobotwórczych; mogą one stanowić dobre cele dla leków. Ma nadzieję, że ostatecznie modele systemowe pozwolą naukowcom symulować wpływ potencjalnych leków na organizm – na długo przed testowaniem związków na ludziach.

Hang Lu, 28
Georgia Institute of Technology
Projektowanie chipów mikroprzepływowych do badania komórek

Hang Lu ma talent do przystosowywania się do nowych środowisk. W wieku 16 lat przeniosła się z Chin do Kolorado, gdzie wyróżniała się w nauce. Jako postdoktor wykorzystała swoje doświadczenie w budowaniu bioMEM – maleńkich urządzeń manipulujących komórkami i mikroorganizmami – do opracowywania innowacyjnych eksperymentów w neurobiologii. Lu zaprojektowała miniaturowe labirynty, aby sprawdzić, jak mikroskopijne robaki uczą się za pomocą węchu, i skonstruowała gradienty gazu w mikroskali, aby pomóc zidentyfikować ścieżki sensoryczne wykorzystywane przez robaki do wykrywania poziomu tlenu. Obecnie jest adiunktem inżynierii chemicznej i biomolekularnej, Lu ma nadzieję, że jej dalsze prace nad robakami przyniosą wskazówki dotyczące funkcjonowania ludzkiego mózgu.

Samuel Madden, 29
Z
Uproszczenie sieci czujników bezprzewodowych

Bezprzewodowe sieci czujników umożliwiają zdalne monitorowanie wszystkiego, od siedlisk zagrożonych gatunków ptaków po reakcję budynku na trzęsienie ziemi. Problem, mówi informatyk Samuel Madden, polega na tym, że prawidłowe zaprogramowanie zbierających dane motek sieci może wymagać miesięcy uwagi ekspertów. W 2003 roku, podczas studiów magisterskich na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, Madden stworzył oprogramowanie o nazwie TinyDB, które tłumaczy zapytania wysokiego poziomu, takie jak Jaka jest średnia temperatura w lesie? w precyzyjne instrukcje. Madden, adiunkt informatyki, instaluje teraz w samochodach czujniki monitorujące warunki pracy i wyznaczające szybsze trasy.

Yael Maguire, 30
RzeczMagia
Wymyślanie w różnych dyscyplinach

Yael Maguire, technologicznie wszystkożerna, nieustraszenie porusza się wśród dziedzin takich jak fizyka, inżynieria, biologia i projektowanie oprogramowania. Jako doktorant na MIT zaprojektował czujnik, który sprawia, że ​​pomiar magnetycznego rezonansu jądrowego jest od 10 do 100 razy bardziej czuły, ale działa na próbkach 1000 do 10 000 razy mniejszych niż te wymagane przez sondy prądowe. Shuguang Zhang, zastępca dyrektora Centrum Inżynierii Biomedycznej MIT i promotor Maguire, mówi, że czujniki pozwolą naukowcom łatwiej uzyskać informacje cenne dla projektowania nowych leków.

Podczas studiów doktoranckich w MIT Media Laboratory, Maguire był współzałożycielem ThingMagic, gdzie jest obecnie dyrektorem ds. technologii, i był pionierem w wykorzystaniu programowalnego radia do chipów identyfikujących częstotliwość radiową, które pomagają szybciej i dokładniej śledzić zapasy detaliczne. Oprogramowanie Maguire umożliwia pojedynczemu czytnikowi skanowanie i dekodowanie setek tagów jednocześnie, bez względu na to, z którego z wielu istniejących protokołów danych korzystają. Maguire jest także współzałożycielem ThinkCycle, organizacji non-profit, która zachęca technologów do współpracy w rozwiązywaniu problemów w krajach rozwijających się.

Melissa Mahoney, 32
Uniwersytet Kolorado w Boulder
Wykonywanie materiałów do leczenia uszkodzeń mózgu

Przeszczepy komórek nerwowych dają ogromne nadzieje pacjentom, którzy cierpią z powodu udaru, choroby Parkinsona lub innych chorób neurodegeneracyjnych. Ale eksperymenty na gryzoniach wykazały, że około 95 procent komórek przeszczepionych do mózgu umiera, zanim zdążą pomóc biorcy. Melissa Mahoney pracuje nad opracowaniem materiałów hydrożelowych, które mogą pomieścić komórki, chronić je i dostarczać im białka, które pobudzają ich wzrost. We współpracy z naukowcami z University of Colorado w Denver’s Health Sciences Center, Mahoney, adiunkt inżynierii chemicznej, planuje przetestować te naładowane komórkami żele na szczurach w ciągu następnego roku.

Rajit Manohar, 33
Uniwersytet Cornella
Wyjmowanie zegarów z chipów komputerowych

Różne funkcje chipa komputerowego są synchronizowane przez wbudowany zegar, ale oznacza to, że najszybsze operacje nie mogą przekazywać swoich danych, dopóki najwolniejsze nie zostaną zakończone. Rajit Manohar, profesor nadzwyczajny inżynierii elektrycznej i komputerowej, przyspiesza chipy i obniża zużycie energii poprzez usunięcie zegara; jego chipy są 10 razy bardziej energooszczędne niż poprzednie chipy bez zegara. Zamiast oddzielnej sieci zegarowej przenoszącej globalny sygnał czasowy, chipy Manohara używają krótkich przewodów do przesyłania sygnałów, które ostrzegają kolejne operacje, gdy poprzednie operacje się zakończyły. W zeszłym roku Manohar zbudował także pierwszy procesor o niskim poborze mocy dla sieci czujników: aktywujesz tylko tę część chipa, która wykonuje potrzebną pracę, mówi. Takie czujniki mogą działać na tych samych bateriach przez lata zamiast tygodni.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

David Pennock, 34 lata
Badania Yahoo
Przewidywanie przyszłości rynków

W jaki sposób rynki mogą być w stanie przewidzieć takie rzeczy, jak miejsce uderzenia huraganu? Po części dlatego, że dobrze agregują informacje, mówi David Pennock, który bada, w jaki sposób teorię ekonomiczną można wyrazić za pomocą obliczeń. Badania Pennocka leżą u podstaw nie tylko rynków prognostycznych, ale także niezwykle udanych funkcji wyszukiwania sponsorowanego w Yahoo, Google i innych miejscach. Silniki rekomendacji, takie jak te na Amazon.com, również czerpią z pracy Pennocka. Ostatnio Pennock zaprojektował nowy rodzaj rynku, dynamiczny rynek pari-mutuel, obecnie oferowany przez Yahoo Tech Buzz. Po części wyścigi konne, po części rynek kontraktów terminowych, pozwala ludziom obstawiać, czy produkt jest modny, czy prawdziwy.

Mateusz Rabinowitz, 32
Rosum
Nadawanie GPS ostrzejszego obrazu

Wewnątrz budynków i miejskich dolin dużych miast technologia Globalnego Systemu Pozycjonowania jest często niedokładna lub bezużyteczna. Matthew Rabinowitz poprawił precyzję GPS, wykorzystując kody synchronizacyjne zawarte w nadawanych sygnałach telewizyjnych. Kody te umożliwiają odbiornikowi telewizyjnemu kompilację wielu sygnałów w jedno harmonijne wyjście. Rabinowitz, który był współzałożycielem Rosum, a obecnie pełni funkcję dyrektora ds. technologii, opracował przenośne urządzenie, które wykorzystuje kody synchronizacji do obliczania odległości użytkownika od źródła sygnałów, a tym samym określania jego lokalizacji. Technologia Rosum poprawia odczyty pozycji GPS z dokładnością do metra lub dwóch, nawet w pomieszczeniach i w miastach.

Adam Rasheed, 31
Globalne badania firmy GE
Pulsuje droga do wydajnych silników lotniczych

Adam Rasheed wprowadził fundamentalne ulepszenia do układu napędowego samolotu opartego na silniku z detonacją pulsacyjną – technologii, w której mieszanka paliwowo-powietrzna jest sprężana i wybucha nawet 100 razy na sekundę. Impulsowa detonacja wytwarza znacznie wyższe ciśnienia niż wolniejsze spalanie w komorze spalania silnika konwencjonalnego, oferując teoretyczny 5-procentowy wzrost wydajności. Rasheed zbudował prototyp, który działa dłużej i nie wymaga wzbogacania tlenem wymaganego w innych badaniach. I jako pierwszy zastosował taką technologię w ważnej roli: do napędzania turbin, które są sercem dzisiejszych silników odrzutowych.

Shiladitya Sengupta, 33
Harvard Medical School
Dostarczanie leków do komórek rakowych

Jako studentka studiów magisterskich w Indiach, Shiladitya Sengupta opracowała żel przeciwzapalny, który jest obecnie sprzedawany w Indiach pod marką Nimulid. Podczas studiów doktoranckich na Uniwersytecie w Cambridge ujawnił, w jaki sposób białko, które powoduje regenerację wątroby, wspomaga wzrost naczyń krwionośnych, i współtworzył firmę Dynamic Biosystems, aby przekształcić to odkrycie w leczenie przewlekłych ran, takich jak odleżyny. Jednak zabawka dla dziecka – kilka małych baloników zamkniętych w większym – zainspirowała jego największą innowację: urządzenie do leczenia raka w nanoskali.

Urządzenie Sengupta do dostarczania leków, opracowane podczas jego stażu podoktorskiego w MIT, składa się z kuli lipidowej o szerokości około 200 nanometrów, otaczającej mniejsze, biodegradowalne kulki polimerowe. Te nanokomórki gromadzą się w nowotworach w oparciu o unikalną charakterystykę naczyń krwionośnych guza. Powłoki zewnętrzne następnie rozpuszczają się, uwalniając lek, który niszczy naczynia. Ponieważ komórki rakowe głodują tlenu, wydzielają enzymy, które rozbijają wewnętrzne sfery, dozując standardowy środek chemioterapeutyczny. Nanokomórki mogą zarówno skuteczniej leczyć nowotwory niż istniejące metody leczenia, jak i zmniejszać skutki uboczne.

Nanokomórki okazały się skuteczne w mysich modelach czerniaka i raka płuc. Ponieważ Sengupta zaprojektował je przy użyciu polimerów i leków już zatwierdzonych do stosowania u ludzi, lekarze mogą szybko przenieść je do badań klinicznych. Obecnie adiunkt w Harvard Medical School i Brigham and Women’s Hospital, Sengupta rozszerza koncepcję leczenia innych chorób.

Francesco Stellacciego, 32
Z
Szybsze wytwarzanie mikromacierzy

Mikromacierze to slajdy usiane setkami tysięcy różnych segmentów genów, które pomagają naukowcom wykryć określone sekwencje DNA – dzięki czemu mikromacierze są nieocenionym narzędziem do badania chorób genetycznie uwarunkowanych, od cukrzycy po wiele form raka. Jednak obecne metody wytwarzania mikromacierzy są bardzo kosztowne i czasochłonne ze względu na dziesiątki etapów drukowania, których wymagają. Profesor materiałoznawstwa Francesco Stellacci mógł znaleźć sposób na szybkie wytwarzanie mikromacierzy za jedyne 50 USD. W jego podejściu pojedyncza nić DNA umieszcza informację genetyczną na szkiełku, które może następnie służyć jako matryca do produkcji wielu identycznych macierzy.

Adam Stubblefield, 24 lata
Uniwersytet Johna Hopkinsa
Odblokowywanie cyfrowych drzwi

Adam Stubblefield został mistrzem w znajdowaniu dziur w rzekomo bezpiecznych systemach. Udowodnił, że wczesna wersja protokołu bezpieczeństwa bezprzewodowego WEP nie była bezpieczna, i pomógł złamać elektroniczny znak wodny Secure Digital Music Initiative. Stubblefield pomógł również ujawnić luki w zabezpieczeniach oprogramowania maszyny do głosowania firmy Diebold – według Cindy Cohn, dyrektor ds. prawnych Electronic Frontier Foundation, pierwszego poważnego przeglądu bezpieczeństwa kodu elektronicznej maszyny do głosowania.

Niedawno firma Stubblefield dokonała inżynierii wstecznej szyfru identyfikującego częstotliwość radiową. Jednak skromnie zauważa, że ​​nie jest zbyt dobrym programistą i jeszcze nie nauczył się mówić w obcym języku. Mój mózg nie jest zbyt dobry w wielu sprawach, mówi Stubblefield, który wiosną otrzymał doktorat z Johns Hopkins. Ale jego mózg pomaga zapobiegać wykorzystywaniu systemów informatycznych do naruszania swobód obywatelskich – to rzeczywiście dobra rzecz.

Haitao Zheng, 30
Uniwersytet Kalifornijski, Santa Barbara
Strojenie w radiach kognitywnych

W wieku 15 lat Haitao Zheng wyróżniała się na konkurencyjnym chińskim Uniwersytecie Xian Jiaotong zarówno swoją młodością, jak i błyskotliwością. Dziś jej praca nad tak zwanymi radiami kognitywnymi wyróżnia się potencjałem praktycznej obiecującej technologii. Za pomocą oprogramowania radia kognitywne dynamicznie wykrywają i wykorzystują niewykorzystane częstotliwości radiowe; urządzenia mogłyby złagodzić konkurencję o coraz mniejszą ilość nieprzydzielonego widma radiowego. Aby jednak być naprawdę użyteczne, radio kognitywne musi nie tylko wykrywać wolne widmo, ale także wybierać najlepszą częstotliwość dla danej funkcji, a wszystko to bez ingerencji w inne urządzenia. W Microsoft Research Asia firma Zheng stworzyła algorytmy, które pozwalają różnym urządzeniom negocjować, automatycznie przydzielając dostępne widmo w sposób wydajny i sprawiedliwy. Zheng kontynuuje swoje badania nad systemami otwartego widma jako adiunkt informatyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara.

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

TR35 Sędziowie

Howarda Andersona Dyrektor Zarządzający, YankeeTek Ventures
Gordon Bell Starszy badacz, Media Presence Research Group firmy Microsoft
* Alexis Borisy Założyciel, prezes i dyrektor generalny CombinatoRx
*Aref Chowdhury Członek personelu technicznego, działu informacji kwantowej i badań optyki, Bell Laboratories Lucent Technologies
Joe Chung Współzałożyciel, Art Technology Group
Jamesa Collinsa Profesor inżynierii biomedycznej, Boston University
Sanjay Correa Globalny lider w dziedzinie technologii energetycznych i napędowych, General Electric Global Research
Irene Greif IBM Fellow and Department Group Manager, Collaborative User Experience, IBM
Bill Joy Partner, Kleiner, Perkins, Caufield i Byers
* Christina Lampe-Onnerud , dyrektor generalny, Boston-Power
Czad Mirkin Profesor chemii, Northwestern University
Mikołaj Negroponte Profesor technologii medialnych i przewodniczący założyciel MIT Media Laboratory
* Pieczęć Micheasza Prezes i Dyrektor Generalny Concept2Company
Michał S. Tomczyk Dyrektor zarządzający Mack Center for Technological Innovation, Wharton School, University of Pennsylvania
Sophie V. Vandebroek Główny inżynier, Xerox
*Susie Wee Główny naukowiec
i kierownik działu badań i rozwoju, Hewlett-Packard Labs
Chelsea C. Biały III Profesor transportu i logistyki, School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology
Jackie Ying dyrektor wykonawczy, Instytut
Bioinżynierii i Nanotechnologii, Singapur
*Daphne Zohar Założyciel i komplementariusz zarządzający PureTech Ventures

* Były uhonorowany młodym innowatorem TR100

Dłuższe profile:

Daniel ryzykuje

Jia Chen

Narashima Chari

Alfabetyczny:

A-B

C

D-H

JESTEM

P-Z

TR35 Sędziowie

ukryć