《MIT科技評論》創(chuàng)刊于1899年，是全球歷史最悠久的權(quán)威科技雜志之一。TR35杰出青年創(chuàng)新人物評選是《MIT科技評論》為表彰青年創(chuàng)新人物而設(shè)立的固定評選制度，每年從全球范圍內(nèi)評選出35位學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的35歲以下科技創(chuàng)新精英（TR35），這些獲獎?wù)叩难芯砍晒I(lǐng)科技發(fā)展潮流，改變世界的未來。
今年MIT又評選出了35位，下面12位是跟醫(yī)療健康行業(yè)有千絲萬縷聯(lián)系的創(chuàng)新人物。讓我們來一一認識他們，和他們的創(chuàng)新發(fā)明。
Kevin Esvelt，34歲，麻省理工學(xué)院媒體實驗室助理教授
Esvelt在美國頂尖工程學(xué)院哈威穆德學(xué)院（Harvey Mudd College）獲得生物化學(xué)學(xué)士學(xué)位，于哈佛大學(xué)獲得生物化學(xué)博士學(xué)位。在哈佛期間，他與George Church實驗室研究人員有緊密合作。還曾在Editas Medicine聯(lián)合創(chuàng)始人David Liu實驗室從事研究工作，期間他領(lǐng)銜發(fā)明了噬菌體輔助持續(xù)進化（PACE）技術(shù)，研究成果2011刊登在頂級期刊《自然》上（1），據(jù)悉該技術(shù)讓生物分子在實驗室中的進化速度提高了100倍。
由于Esvelt在該領(lǐng)域的重要貢獻，2016年1月MIT媒體實驗室聘他為助理教授，組建Sculpt Evolution研究團隊。據(jù)悉，他已經(jīng)開發(fā)出安全可控的基因驅(qū)動技術(shù)。他在該領(lǐng)域的貢獻，獲得了FBI的高度贊賞。
Evan Macosko，34歲，麻省總醫(yī)院精神病學(xué)講師
《MIT科技評論》認為：Macosko在探尋細胞如何形成組織和器官領(lǐng)域取得重大突破。
稍微有點兒生物學(xué)知識的人，心中一定有個疑問，人是從一個受精卵發(fā)育而來，每個細胞的遺傳物質(zhì)都是一樣的，為啥有的成了腦細胞，有的成了腳上的細胞？究竟是啥導(dǎo)致的這種天壤之別？
實際上這種差異不是體現(xiàn)在DNA水平，而是體現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄組RNA水平。如果我們能了解細胞之間的差異是如何形成的，就可以了解很多基因是如何被控制的，疾病是如何發(fā)生的。而了解這種差異，最好的辦法就是一個細胞一個細胞的研究。雖然現(xiàn)在也有研究單細胞的技術(shù)，比如單細胞測序技術(shù)等。但是目前的技術(shù)實在是太昂貴，如果研究的群體是數(shù)以億計的細胞，成本是沒有人能承擔(dān)的。
在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)家Steven McCarroll教授課題組做研究的時候，Macosko領(lǐng)銜發(fā)明了一種叫做“Drop-Seq”的技術(shù)，該研究成果2015年刊登在頂級期刊《細胞》上（2）。
有了Drop-Seq技術(shù)之后，每個細胞的分析只需要6.5美分，而之前的技術(shù)則需要數(shù)百或者數(shù)千美元。Macosko表示，他們下一個目標(biāo)是分析人腦中860億個神經(jīng)元和數(shù)不清的其他細胞。他想找到人腦中所有細胞之間的差別，以查明導(dǎo)致精神分裂癥、自閉癥，以及阿茲海默癥等腦部疾病的原因。
Kelly Gardner，31歲，Zephyrus Biosciences公司CEO
《MIT科技評論》認為：作為生物工程師，Gardner想出了如何把控生物技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司面臨的風(fēng)險。
Zephyrus成立于2013年，是Kelly Gardner聯(lián)合Josh Molho和Amy E. Herr共同創(chuàng)辦，Zephyrus的核心技術(shù)是測量單細胞蛋白質(zhì)水平，目前他們的測量設(shè)備Z1已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化。
之所以要測量單細胞的蛋白水平，是因為對單細胞的蛋白質(zhì)進行可以幫助診斷和治療癌癥，因此Gardner認為此事意義重大。
創(chuàng)業(yè)伊始，Zephyrus只定下了測量細胞蛋白的目標(biāo)。在研發(fā)產(chǎn)品前，她們走訪了100多位研究人員，以開發(fā)出滿足他們需求的檢測設(shè)備。由于生物技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化風(fēng)險較大，因此投資機構(gòu)多不愿意投資初創(chuàng)技術(shù)公司。所以Gardner只湊了180萬美元，再加7個員工就組建了Zephyrus。經(jīng)過兩年多的發(fā)展，今年年初成功被Bio-Techne收購。
Sonia Vallabh，32歲，布羅德研究所朊病毒專家
這是一個關(guān)于愛的故事，從Vallabh的故事中，我們可以發(fā)現(xiàn)愛的力量。
2010年Vallabh年僅51歲的母親因病去世，基因檢測結(jié)果顯示，因基因變異，她母親患了一種致命的遺傳性朊病毒疾病，這個病目前沒有任何有效的治療方法。而她有50%的可能患此病。不幸的是，2011年，Vallabh從哈佛大學(xué)法學(xué)院畢業(yè)后，她的檢測結(jié)果告訴她：那個50%，在她身上100%發(fā)生了，她也是那個致命突變的攜帶者。
Vallabh不想活著等別人告訴她該怎么做，她要自己去找答案。因此在2012年，她辭去工作，先后在MIT和哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)課程。Vallabh的丈夫Eric Minikel也開始在繼續(xù)教育學(xué)院學(xué)習(xí)生物信息課程。
經(jīng)過多番的努力，Vallabh夫婦進入MIT和哈佛聯(lián)合組建的布羅德研究所開展遺傳性朊病毒病研究。2016年，他們找到了治療的方法，這個可以治療遺傳性朊病毒病的方法最終發(fā)表在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)頂級期刊《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（3）上，他們夫妻二人是研究的領(lǐng)導(dǎo)者。
Heather Bowerman，31歲，Dot Laboratories公司CEO
《MIT科技評論》認為：Bowerman價格低廉的激素水平檢測可以解決疾病治療中性別差異的問題。
Bowerman的Dot Laboratories成立于今年，目前主要的測試業(yè)務(wù)是做激素水平檢測。之所以選擇這個方向，Bowerman的初心在于，男性和女性由于激素類型和水平存在差異，在不同的疾病和對藥物的反應(yīng)上也會有所不同，如果沒有一種為女性量身打造的治療方式的話，那么女性就會“被迫”接受些療效有限、優(yōu)點有限的治療方案。因此，詳細的激素水平數(shù)據(jù)可以幫助醫(yī)生選擇更貼合女性自身的藥物和治療方案。
想在Dot Laboratories做激素水平檢測并不難，用戶只需要在特定的時間用試管保存自己的一點唾液，然后把它郵寄給Dot Laboratorie，幾天之后，醫(yī)生就能給出檢查結(jié)果。這一技術(shù)還處于測試階段，Bowerman計劃將在2017年公布檢測方法的數(shù)據(jù)并推出診斷產(chǎn)品。
作為一家還不滿“1歲”的創(chuàng)業(yè)公司，Dot Laboratories的路并不平坦，除了激素水平的測試外，Bowerman還計劃研發(fā)激素水平針對性藥物，當(dāng)然，這還需要很長的時間。不過，業(yè)界對于這一研究都表現(xiàn)出了興趣，相信激素檢測技術(shù)會對“女性醫(yī)療”領(lǐng)域帶來積極的影響。
Jagdish Chaturved，32歲，InnAccel孵化器的臨床研究領(lǐng)軍人物
《MIT科技評論》認為：在成為改革創(chuàng)新者的艱難道路上，他依然可以談笑風(fēng)生。
Chaturved是一名印度的耳鼻喉科醫(yī)生，同時，他又是一個“發(fā)明家”。他的第一個發(fā)明ENTraview成形于2011年，將內(nèi)窺鏡連接在小型相機上，進行耳鼻喉的檢查，可以在醫(yī)療條件差的地區(qū)使用，代替醫(yī)院中專業(yè)的成像檢測系統(tǒng)。
這個設(shè)備目前已經(jīng)有了二十萬的使用量，從第一項發(fā)明之后，Chaturved就在“醫(yī)療設(shè)備發(fā)明”這條路上越走越遠。他陸續(xù)發(fā)明了胸腔/腹腔穿刺設(shè)備、肝臟活檢設(shè)備、鼻出血控制裝置以及為耳鳴患者設(shè)計的自適應(yīng)降噪裝置等等18項專利設(shè)備。結(jié)合自己在印度醫(yī)療界的所見所感，Chaturved在2015年出版了一本書，名為《醫(yī)療設(shè)備發(fā)明–印度視角》，分享了過去五年，他在印度研發(fā)醫(yī)療設(shè)備的經(jīng)驗和心得。
2013年，Chaturved成為InnAccel的聯(lián)合創(chuàng)始人和臨床研究帶頭人。InnAccel的愿景是在印度建設(shè)一個醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新平臺，與領(lǐng)先的學(xué)術(shù)機構(gòu)和企業(yè)合作，幫助完成新產(chǎn)品的開發(fā)和制造。為平臺中的創(chuàng)業(yè)者提供至少10萬美元的種子資金和100萬的產(chǎn)品商業(yè)化費用，以及幫助獲取政府機構(gòu)和非政府機構(gòu)的資金支持。
Ronaldo Tenório，30歲，Hand Talk創(chuàng)始人
《MIT科技評論》認為：無論在哪里，這款手機應(yīng)用都可以為失聰者提供手語翻譯。
對于失聰?shù)娜藖碚f，生活中最痛苦的事情莫過于要和人交流，畢竟懂得手語的人很少很少，抱著要幫助他們的念頭，巴西小伙Tenório做了一個手機應(yīng)用Hand Talk，可以將語音轉(zhuǎn)化為手語，然后通過動畫在手機屏幕上演示。目前，應(yīng)用只能將葡萄牙語翻譯成巴西的手語（巴西的通用語言為葡萄牙語），在巴西，約有1000萬失聰者，而其中有100萬人在使用這款應(yīng)用。
應(yīng)用的使用方法很簡單，對方在說話時，失聰者打開應(yīng)用的“交談并翻譯”界面，當(dāng)收到語音信號時，應(yīng)用中的動畫形象Hugo就開始進行手語演示。將音頻轉(zhuǎn)換為動畫動作需要非常復(fù)雜的編程工作，每一個細節(jié)都要非常清晰，哪怕是Hugo的面部表情也必須符合語言環(huán)境。Tenório和他的團隊每個月要用成千上萬的句子來測試他們的程序，保證準確性。
Tenório計劃以后會推出不同的語言版本，這樣就可以擴大市場，吸引到更多的用戶。
朱嘉，34歲，南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授
《MIT科技評論》認為：他解決了“如果我們沒有干凈的飲用水該怎么辦”這個棘手的問題。
朱嘉本科畢業(yè)于南京大學(xué)物理系，而后他輾轉(zhuǎn)斯坦福、加州伯克利分別獲得了碩士和博士學(xué)位。8年后，朱嘉回到母校，創(chuàng)建了自己的實驗室，做新能源材料方向的研究，主攻太陽能的轉(zhuǎn)換和儲存。
2015年，朱嘉在實驗中，意外獲得了一塊黑色金屬，在研究中，他們發(fā)現(xiàn)這塊金屬不僅可以吸收可見光，還可以吸收紅外線。于是朱嘉想到，這塊材料可以用來做海水淡化！淡水資源日益嚴峻的今天，將海水淡化是獲取淡水的有效方法之一，然而目前傳統(tǒng)的海水淡化裝置消耗大量熱能或電能，碳排放量大、裝置體積龐大，且淡化效率、效果均有待提高。利用太陽能光蒸餾的海水淡化技術(shù)低碳環(huán)保，但多年來一直受限于較低的光熱轉(zhuǎn)換效率（約為30～45%）而無法大規(guī)模應(yīng)用。
而朱嘉發(fā)現(xiàn)的三維鋁顆粒等離激元黑體材料在太陽光的照射下，可以使漂浮在水面的鋁顆粒材料周圍區(qū)域產(chǎn)生極高的局部溫度和電磁場增強效應(yīng)，非常有利于快速有效的淡水蒸汽產(chǎn)生，多孔結(jié)構(gòu)又提供了有效的蒸汽逃離通道。這種轉(zhuǎn)化方法的效率高達90%，淡化后鹽度降低了4個數(shù)量級。測量表明，淡化后的水質(zhì)為優(yōu)于世界衛(wèi)生組織標(biāo)準的可飲用水，且材料的淡化性能也具有良好的穩(wěn)定性和耐用性。
高偉，31歲，加州大學(xué)伯克利分校博士后
《MIT科技評論》認為：新發(fā)明的防汗帶可以監(jiān)測身體健康。
2007年，高偉獲得華中科技大學(xué)的學(xué)士學(xué)位；2009年，他獲得清華大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室的碩士學(xué)位。目前，高偉在加利福尼亞州大學(xué)伯克利分校Ali Javey教授領(lǐng)導(dǎo)的Javey Research 實驗室進行研究工作。2016年1月27日，高偉的論文Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis刊登在《自然》期刊上。（5）高偉和Javey Research 實驗室的其他人共同研發(fā)一款可以分析汗液成分、利用藍牙同步數(shù)據(jù)的柔性印刷電路板。
在這之前雖然已經(jīng)有實驗室開發(fā)測量汗液成分的傳感器，并且這些傳感器能夠測量電解質(zhì)、運動后身體的代謝產(chǎn)物，但是它們往往有一個致命的缺點–只能測量某個時間的汗液成分，不夠?qū)y量結(jié)果進行實時傳輸。
高偉研發(fā)的柔性印刷電路板接觸到的人體的汗液時，傳感器可以檢測汗液中葡萄糖、乳酸、鈉、鉀等成分，并且產(chǎn)生的電信號被放大和過濾，然后與皮膚的溫度進行校準，然后數(shù)據(jù)會通過藍牙傳輸?shù)街悄苁謾C上，這讓實時監(jiān)測汗液成分成為可能。
一個鐵定律就是利用汗液進行測試的結(jié)果永遠比不上血液測試結(jié)果的精確度”Ali Javey教授說。血液能夠非常密切地反映我們身體的變化，但是汗液的成分卻受到很多變量的影響，比如說我們皮膚上的微生物的影響。所以說利用汗液檢測身體的成分是需要嚴格驗證的。但是汗液檢測也擁有血液檢測沒有的優(yōu)勢：無創(chuàng)并且可以實時檢測。
目前，Ali Javey教授領(lǐng)導(dǎo)的Javey Research 實驗室擁有對這項技術(shù)專利，該團隊希望提升檢測的精確度并將在此設(shè)備的基礎(chǔ)上開發(fā)一個醫(yī)療應(yīng)用用來對身體健康、心理健康進行預(yù)警。
Ehsan Hoque， 34，美國羅徹斯特大學(xué)助理教授
《MIT科技評論》認為：想更好地融入團體？先和機器來練習(xí)吧！
Ehsan Hoque是美國羅徹斯特大學(xué)計算機科學(xué)和電氣與計算機工程系的助理教授，同時他是羅切斯特人機交互（ROC HCI）實驗室的負責(zé)人之一，他的主要研究領(lǐng)域有：
設(shè)計和實現(xiàn)新的算法來感知微妙的人類非語言行為；
對人機交互創(chuàng)建新的行為感知方式和模型
在高強度社交領(lǐng)域（比如社會技能培訓(xùn)、公開演講場合）應(yīng)用新的情感技術(shù)，并且?guī)椭猩缃徽系K的人提高社交技能。
2013年，Hoque獲得麻省理工的博士學(xué)位，他的博士論文Computers to Help with Conversations： Affective Framework to Enhance Human Nonverbal Skills第一次證明了人們可以通過計算機來提升自己的社交技能，而這篇論文被麻省理工選為“最不按套路出牌”發(fā)明之一并展示在麻省理工博物館。
在羅切斯特人機交互（ROC HCI）實驗室可以利用機器學(xué)習(xí)分析來幫助人們提高溝通技巧，而這個系統(tǒng)被稱為ROCSpeak。ROCSpeak使用的云計算可以讓用戶上傳自己約為2分鐘演講視頻，并生成半自動反饋，為用戶演講提出改進意見，如果用戶同意將演講視頻用于研究目的的分享，那么用戶的演講視頻會獲得其他用戶的主觀評價。同時，用戶也可以選擇“隱私模式”，該模式不會得到其他用戶的主觀評價。
ROCSpeak利用機器學(xué)習(xí)為用戶提供半自動的反饋結(jié)果包括：視覺特征（微笑強度，動作）、音頻特征（音量、語調(diào)）、詞語特征（口語詞匯計數(shù)、書面語詞匯計數(shù)）、發(fā)音清晰度這幾個方面的評估，并且具有自動將語音識別為文字的功能。在對演講者的總體評價方面，ROCSpeak功能也非常強大，除了機器學(xué)習(xí)對演講者總體表現(xiàn)自動打分外，其他用戶也可以對演講者提出意見，比如說“演講的00：38你開始多微笑，這里你表現(xiàn)地很友好”、“在演講的某些部分適當(dāng)調(diào)整你的音量”。
Muyinatu Bell，32歲，約翰霍普金斯大學(xué)助教授
《MIT科技評論》認為：更清晰的成像技術(shù)能更早地確診癌癥。
2006年，Bell獲得麻省理工的學(xué)士學(xué)位。2012年，Bell獲得杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的博士學(xué)位，之后Bell在約翰霍普金斯大學(xué)取得博士后學(xué)位。Bell認為準確的診斷和精確的圖像引導(dǎo)手術(shù)取決于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)能否提供高質(zhì)量的圖像。Bell利用光學(xué)和聲學(xué)設(shè)計新的波束形成器和醫(yī)療成像設(shè)備能夠提供更清晰的圖像。
Muyinatu Bell的研究項目是高度跨學(xué)科的，包括集成光學(xué)、聲學(xué)、機器人、電子、力學(xué)來創(chuàng)新生物醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，提高超聲波和光聲圖像質(zhì)量來解決未滿足的臨床需求。她是光聲和超聲系統(tǒng)工程（Photoacoustic and Ultrasonic Systems Engineering ，PULSE）實驗室的助理教授，該實驗室研發(fā)的技術(shù)已經(jīng)在神經(jīng)外科導(dǎo)航、心血管疾病、婦女健康、癌癥檢測和治療領(lǐng)域展開了應(yīng)用。Bell為手術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計了一種對血管的實時可視化的成像技術(shù)，旨在減少在手術(shù)過程中對頸動脈的損傷的風(fēng)險。2017年，Bell將在約翰霍普金斯大學(xué)的實驗室展開臨床試驗。
Alex Hegyi，29歲，PARC公司研發(fā)主管
《MIT科技評論》認為：超光譜相機能讓你的智能手機辨別假藥，幫你挑出最熟的桃子。
帕羅奧多研究中心（PARC）是許多現(xiàn)代計算機技術(shù)的誕生地：個人電腦Xerox Alto、激光打印機、鼠標(biāo)、以太網(wǎng)；圖形用戶界面、圖標(biāo)、下拉菜單、語音壓縮技術(shù)等等顛覆性技術(shù)都誕生在這個研究中心。年僅29歲就擔(dān)任帕羅奧多研究中心的研發(fā)主管的Alex也不是一般人。2008年，Alex Hegyi取得斯坦福大學(xué)的學(xué)士學(xué)位。2013年Alex Hegyi取得加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的電氣工程與計算機科學(xué)系的博士學(xué)位。
在加入帕羅奧多研究中心之前，Hegyi一直在獨自發(fā)明新的醫(yī)學(xué)影像概念“納米成像”技術(shù)，納米成像技術(shù)是一種類似PET和SPECT的功能性生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，這個技術(shù)使用生物標(biāo)記的納米金剛石的含氮空位中心作為對比劑。而這種成像技術(shù)的好處就是把高空間分辨率和高靈敏度圖像結(jié)合在一起的潛力。加入帕羅奧多研究中心之后，Hegyi一直致力于研究讓超光譜成像hyperspectral imaging （HSI）變得觸手可及的技術(shù)。Hegyi的技術(shù)能夠從根本上簡化超光譜成像技術(shù)，并且可以在不犧牲現(xiàn)有軟件適應(yīng)性的前提下利用現(xiàn)有的相機設(shè)備應(yīng)用超光譜成像技術(shù)。
目前，超光譜成像已經(jīng)成為跟蹤環(huán)境變化的一個重要手段，用來測量CO2排放，繪制水文地層，追蹤污染水平等等。而在食物檢測方面，超光譜成像技術(shù)能夠自動化對食品的種類進行分類，并且對食物的質(zhì)量進行評估。在制藥領(lǐng)域，超光譜成像是控制藥物質(zhì)量的重要手段，它能夠自動識別各種藥物，并且檢測假冒、異常的藥物。一旦這項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于我們智能手機后，它將改寫相機智能僅僅能夠“拍照”的功能，或許它能夠大大推進機器的圖像識別技術(shù)。
《MIT科技評論》創(chuàng)刊于1899年，是全球歷史最悠久的權(quán)威科技雜志之一。TR35杰出青年創(chuàng)新人物評選是《MIT科技評論》為表彰青年創(chuàng)新人物而設(shè)立的固定評選制度，每年從全球范圍內(nèi)評選出35位學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的35歲以下科技創(chuàng)新精英（TR35），這些獲獎?wù)叩难芯砍晒I(lǐng)科技發(fā)展潮流，改變世界的未來。
今年MIT又評選出了35位，下面12位是跟醫(yī)療健康行業(yè)有千絲萬縷聯(lián)系的創(chuàng)新人物。讓我們來一一認識他們，和他們的創(chuàng)新發(fā)明。
Kevin Esvelt，34歲，麻省理工學(xué)院媒體實驗室助理教授
Esvelt在美國頂尖工程學(xué)院哈威穆德學(xué)院（Harvey Mudd College）獲得生物化學(xué)學(xué)士學(xué)位，于哈佛大學(xué)獲得生物化學(xué)博士學(xué)位。在哈佛期間，他與George Church實驗室研究人員有緊密合作。還曾在Editas Medicine聯(lián)合創(chuàng)始人David Liu實驗室從事研究工作，期間他領(lǐng)銜發(fā)明了噬菌體輔助持續(xù)進化（PACE）技術(shù)，研究成果2011刊登在頂級期刊《自然》上（1），據(jù)悉該技術(shù)讓生物分子在實驗室中的進化速度提高了100倍。
由于Esvelt在該領(lǐng)域的重要貢獻，2016年1月MIT媒體實驗室聘他為助理教授，組建Sculpt Evolution研究團隊。據(jù)悉，他已經(jīng)開發(fā)出安全可控的基因驅(qū)動技術(shù)。他在該領(lǐng)域的貢獻，獲得了FBI的高度贊賞。
Evan Macosko，34歲，麻省總醫(yī)院精神病學(xué)講師
《MIT科技評論》認為：Macosko在探尋細胞如何形成組織和器官領(lǐng)域取得重大突破。
稍微有點兒生物學(xué)知識的人，心中一定有個疑問，人是從一個受精卵發(fā)育而來，每個細胞的遺傳物質(zhì)都是一樣的，為啥有的成了腦細胞，有的成了腳上的細胞？究竟是啥導(dǎo)致的這種天壤之別？
實際上這種差異不是體現(xiàn)在DNA水平，而是體現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄組RNA水平。如果我們能了解細胞之間的差異是如何形成的，就可以了解很多基因是如何被控制的，疾病是如何發(fā)生的。而了解這種差異，最好的辦法就是一個細胞一個細胞的研究。雖然現(xiàn)在也有研究單細胞的技術(shù)，比如單細胞測序技術(shù)等。但是目前的技術(shù)實在是太昂貴，如果研究的群體是數(shù)以億計的細胞，成本是沒有人能承擔(dān)的。
在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)家Steven McCarroll教授課題組做研究的時候，Macosko領(lǐng)銜發(fā)明了一種叫做“Drop-Seq”的技術(shù)，該研究成果2015年刊登在頂級期刊《細胞》上（2）。
有了Drop-Seq技術(shù)之后，每個細胞的分析只需要6.5美分，而之前的技術(shù)則需要數(shù)百或者數(shù)千美元。Macosko表示，他們下一個目標(biāo)是分析人腦中860億個神經(jīng)元和數(shù)不清的其他細胞。他想找到人腦中所有細胞之間的差別，以查明導(dǎo)致精神分裂癥、自閉癥，以及阿茲海默癥等腦部疾病的原因。
Kelly Gardner，31歲，Zephyrus Biosciences公司CEO
《MIT科技評論》認為：作為生物工程師，Gardner想出了如何把控生物技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司面臨的風(fēng)險。
Zephyrus成立于2013年，是Kelly Gardner聯(lián)合Josh Molho和Amy E. Herr共同創(chuàng)辦，Zephyrus的核心技術(shù)是測量單細胞蛋白質(zhì)水平，目前他們的測量設(shè)備Z1已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化。
之所以要測量單細胞的蛋白水平，是因為對單細胞的蛋白質(zhì)進行可以幫助診斷和治療癌癥，因此Gardner認為此事意義重大。
創(chuàng)業(yè)伊始，Zephyrus只定下了測量細胞蛋白的目標(biāo)。在研發(fā)產(chǎn)品前，她們走訪了100多位研究人員，以開發(fā)出滿足他們需求的檢測設(shè)備。由于生物技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化風(fēng)險較大，因此投資機構(gòu)多不愿意投資初創(chuàng)技術(shù)公司。所以Gardner只湊了180萬美元，再加7個員工就組建了Zephyrus。經(jīng)過兩年多的發(fā)展，今年年初成功被Bio-Techne收購。
Sonia Vallabh，32歲，布羅德研究所朊病毒專家
這是一個關(guān)于愛的故事，從Vallabh的故事中，我們可以發(fā)現(xiàn)愛的力量。
2010年Vallabh年僅51歲的母親因病去世，基因檢測結(jié)果顯示，因基因變異，她母親患了一種致命的遺傳性朊病毒疾病，這個病目前沒有任何有效的治療方法。而她有50%的可能患此病。不幸的是，2011年，Vallabh從哈佛大學(xué)法學(xué)院畢業(yè)后，她的檢測結(jié)果告訴她：那個50%，在她身上100%發(fā)生了，她也是那個致命突變的攜帶者。
Vallabh不想活著等別人告訴她該怎么做，她要自己去找答案。因此在2012年，她辭去工作，先后在MIT和哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)課程。Vallabh的丈夫Eric Minikel也開始在繼續(xù)教育學(xué)院學(xué)習(xí)生物信息課程。
經(jīng)過多番的努力，Vallabh夫婦進入MIT和哈佛聯(lián)合組建的布羅德研究所開展遺傳性朊病毒病研究。2016年，他們找到了治療的方法，這個可以治療遺傳性朊病毒病的方法最終發(fā)表在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)頂級期刊《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（3）上，他們夫妻二人是研究的領(lǐng)導(dǎo)者。
Heather Bowerman，31歲，Dot Laboratories公司CEO
《MIT科技評論》認為：Bowerman價格低廉的激素水平檢測可以解決疾病治療中性別差異的問題。
Bowerman的Dot Laboratories成立于今年，目前主要的測試業(yè)務(wù)是做激素水平檢測。之所以選擇這個方向，Bowerman的初心在于，男性和女性由于激素類型和水平存在差異，在不同的疾病和對藥物的反應(yīng)上也會有所不同，如果沒有一種為女性量身打造的治療方式的話，那么女性就會“被迫”接受些療效有限、優(yōu)點有限的治療方案。因此，詳細的激素水平數(shù)據(jù)可以幫助醫(yī)生選擇更貼合女性自身的藥物和治療方案。
想在Dot Laboratories做激素水平檢測并不難，用戶只需要在特定的時間用試管保存自己的一點唾液，然后把它郵寄給Dot Laboratorie，幾天之后，醫(yī)生就能給出檢查結(jié)果。這一技術(shù)還處于測試階段，Bowerman計劃將在2017年公布檢測方法的數(shù)據(jù)并推出診斷產(chǎn)品。
作為一家還不滿“1歲”的創(chuàng)業(yè)公司，Dot Laboratories的路并不平坦，除了激素水平的測試外，Bowerman還計劃研發(fā)激素水平針對性藥物，當(dāng)然，這還需要很長的時間。不過，業(yè)界對于這一研究都表現(xiàn)出了興趣，相信激素檢測技術(shù)會對“女性醫(yī)療”領(lǐng)域帶來積極的影響。
Jagdish Chaturved，32歲，InnAccel孵化器的臨床研究領(lǐng)軍人物
《MIT科技評論》認為：在成為改革創(chuàng)新者的艱難道路上，他依然可以談笑風(fēng)生。
Chaturved是一名印度的耳鼻喉科醫(yī)生，同時，他又是一個“發(fā)明家”。他的第一個發(fā)明ENTraview成形于2011年，將內(nèi)窺鏡連接在小型相機上，進行耳鼻喉的檢查，可以在醫(yī)療條件差的地區(qū)使用，代替醫(yī)院中專業(yè)的成像檢測系統(tǒng)。
這個設(shè)備目前已經(jīng)有了二十萬的使用量，從第一項發(fā)明之后，Chaturved就在“醫(yī)療設(shè)備發(fā)明”這條路上越走越遠。他陸續(xù)發(fā)明了胸腔/腹腔穿刺設(shè)備、肝臟活檢設(shè)備、鼻出血控制裝置以及為耳鳴患者設(shè)計的自適應(yīng)降噪裝置等等18項專利設(shè)備。結(jié)合自己在印度醫(yī)療界的所見所感，Chaturved在2015年出版了一本書，名為《醫(yī)療設(shè)備發(fā)明–印度視角》，分享了過去五年，他在印度研發(fā)醫(yī)療設(shè)備的經(jīng)驗和心得。
2013年，Chaturved成為InnAccel的聯(lián)合創(chuàng)始人和臨床研究帶頭人。InnAccel的愿景是在印度建設(shè)一個醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)新平臺，與領(lǐng)先的學(xué)術(shù)機構(gòu)和企業(yè)合作，幫助完成新產(chǎn)品的開發(fā)和制造。為平臺中的創(chuàng)業(yè)者提供至少10萬美元的種子資金和100萬的產(chǎn)品商業(yè)化費用，以及幫助獲取政府機構(gòu)和非政府機構(gòu)的資金支持。
Ronaldo Tenório，30歲，Hand Talk創(chuàng)始人
《MIT科技評論》認為：無論在哪里，這款手機應(yīng)用都可以為失聰者提供手語翻譯。
對于失聰?shù)娜藖碚f，生活中最痛苦的事情莫過于要和人交流，畢竟懂得手語的人很少很少，抱著要幫助他們的念頭，巴西小伙Tenório做了一個手機應(yīng)用Hand Talk，可以將語音轉(zhuǎn)化為手語，然后通過動畫在手機屏幕上演示。目前，應(yīng)用只能將葡萄牙語翻譯成巴西的手語（巴西的通用語言為葡萄牙語），在巴西，約有1000萬失聰者，而其中有100萬人在使用這款應(yīng)用。
應(yīng)用的使用方法很簡單，對方在說話時，失聰者打開應(yīng)用的“交談并翻譯”界面，當(dāng)收到語音信號時，應(yīng)用中的動畫形象Hugo就開始進行手語演示。將音頻轉(zhuǎn)換為動畫動作需要非常復(fù)雜的編程工作，每一個細節(jié)都要非常清晰，哪怕是Hugo的面部表情也必須符合語言環(huán)境。Tenório和他的團隊每個月要用成千上萬的句子來測試他們的程序，保證準確性。
Tenório計劃以后會推出不同的語言版本，這樣就可以擴大市場，吸引到更多的用戶。
朱嘉，34歲，南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授
《MIT科技評論》認為：他解決了“如果我們沒有干凈的飲用水該怎么辦”這個棘手的問題。
朱嘉本科畢業(yè)于南京大學(xué)物理系，而后他輾轉(zhuǎn)斯坦福、加州伯克利分別獲得了碩士和博士學(xué)位。8年后，朱嘉回到母校，創(chuàng)建了自己的實驗室，做新能源材料方向的研究，主攻太陽能的轉(zhuǎn)換和儲存。
2015年，朱嘉在實驗中，意外獲得了一塊黑色金屬，在研究中，他們發(fā)現(xiàn)這塊金屬不僅可以吸收可見光，還可以吸收紅外線。于是朱嘉想到，這塊材料可以用來做海水淡化！淡水資源日益嚴峻的今天，將海水淡化是獲取淡水的有效方法之一，然而目前傳統(tǒng)的海水淡化裝置消耗大量熱能或電能，碳排放量大、裝置體積龐大，且淡化效率、效果均有待提高。利用太陽能光蒸餾的海水淡化技術(shù)低碳環(huán)保，但多年來一直受限于較低的光熱轉(zhuǎn)換效率（約為30～45%）而無法大規(guī)模應(yīng)用。
而朱嘉發(fā)現(xiàn)的三維鋁顆粒等離激元黑體材料在太陽光的照射下，可以使漂浮在水面的鋁顆粒材料周圍區(qū)域產(chǎn)生極高的局部溫度和電磁場增強效應(yīng)，非常有利于快速有效的淡水蒸汽產(chǎn)生，多孔結(jié)構(gòu)又提供了有效的蒸汽逃離通道。這種轉(zhuǎn)化方法的效率高達90%，淡化后鹽度降低了4個數(shù)量級。測量表明，淡化后的水質(zhì)為優(yōu)于世界衛(wèi)生組織標(biāo)準的可飲用水，且材料的淡化性能也具有良好的穩(wěn)定性和耐用性。
高偉，31歲，加州大學(xué)伯克利分校博士后
《MIT科技評論》認為：新發(fā)明的防汗帶可以監(jiān)測身體健康。
2007年，高偉獲得華中科技大學(xué)的學(xué)士學(xué)位；2009年，他獲得清華大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室的碩士學(xué)位。目前，高偉在加利福尼亞州大學(xué)伯克利分校Ali Javey教授領(lǐng)導(dǎo)的Javey Research 實驗室進行研究工作。2016年1月27日，高偉的論文Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis刊登在《自然》期刊上。（5）高偉和Javey Research 實驗室的其他人共同研發(fā)一款可以分析汗液成分、利用藍牙同步數(shù)據(jù)的柔性印刷電路板。
在這之前雖然已經(jīng)有實驗室開發(fā)測量汗液成分的傳感器，并且這些傳感器能夠測量電解質(zhì)、運動后身體的代謝產(chǎn)物，但是它們往往有一個致命的缺點–只能測量某個時間的汗液成分，不夠?qū)y量結(jié)果進行實時傳輸。
高偉研發(fā)的柔性印刷電路板接觸到的人體的汗液時，傳感器可以檢測汗液中葡萄糖、乳酸、鈉、鉀等成分，并且產(chǎn)生的電信號被放大和過濾，然后與皮膚的溫度進行校準，然后數(shù)據(jù)會通過藍牙傳輸?shù)街悄苁謾C上，這讓實時監(jiān)測汗液成分成為可能。
一個鐵定律就是利用汗液進行測試的結(jié)果永遠比不上血液測試結(jié)果的精確度”Ali Javey教授說。血液能夠非常密切地反映我們身體的變化，但是汗液的成分卻受到很多變量的影響，比如說我們皮膚上的微生物的影響。所以說利用汗液檢測身體的成分是需要嚴格驗證的。但是汗液檢測也擁有血液檢測沒有的優(yōu)勢：無創(chuàng)并且可以實時檢測。
目前，Ali Javey教授領(lǐng)導(dǎo)的Javey Research 實驗室擁有對這項技術(shù)專利，該團隊希望提升檢測的精確度并將在此設(shè)備的基礎(chǔ)上開發(fā)一個醫(yī)療應(yīng)用用來對身體健康、心理健康進行預(yù)警。
Ehsan Hoque， 34，美國羅徹斯特大學(xué)助理教授
《MIT科技評論》認為：想更好地融入團體？先和機器來練習(xí)吧！
Ehsan Hoque是美國羅徹斯特大學(xué)計算機科學(xué)和電氣與計算機工程系的助理教授，同時他是羅切斯特人機交互（ROC HCI）實驗室的負責(zé)人之一，他的主要研究領(lǐng)域有：
設(shè)計和實現(xiàn)新的算法來感知微妙的人類非語言行為；
對人機交互創(chuàng)建新的行為感知方式和模型
在高強度社交領(lǐng)域（比如社會技能培訓(xùn)、公開演講場合）應(yīng)用新的情感技術(shù)，并且?guī)椭猩缃徽系K的人提高社交技能。
2013年，Hoque獲得麻省理工的博士學(xué)位，他的博士論文Computers to Help with Conversations： Affective Framework to Enhance Human Nonverbal Skills第一次證明了人們可以通過計算機來提升自己的社交技能，而這篇論文被麻省理工選為“最不按套路出牌”發(fā)明之一并展示在麻省理工博物館。
在羅切斯特人機交互（ROC HCI）實驗室可以利用機器學(xué)習(xí)分析來幫助人們提高溝通技巧，而這個系統(tǒng)被稱為ROCSpeak。ROCSpeak使用的云計算可以讓用戶上傳自己約為2分鐘演講視頻，并生成半自動反饋，為用戶演講提出改進意見，如果用戶同意將演講視頻用于研究目的的分享，那么用戶的演講視頻會獲得其他用戶的主觀評價。同時，用戶也可以選擇“隱私模式”，該模式不會得到其他用戶的主觀評價。
ROCSpeak利用機器學(xué)習(xí)為用戶提供半自動的反饋結(jié)果包括：視覺特征（微笑強度，動作）、音頻特征（音量、語調(diào)）、詞語特征（口語詞匯計數(shù)、書面語詞匯計數(shù)）、發(fā)音清晰度這幾個方面的評估，并且具有自動將語音識別為文字的功能。在對演講者的總體評價方面，ROCSpeak功能也非常強大，除了機器學(xué)習(xí)對演講者總體表現(xiàn)自動打分外，其他用戶也可以對演講者提出意見，比如說“演講的00：38你開始多微笑，這里你表現(xiàn)地很友好”、“在演講的某些部分適當(dāng)調(diào)整你的音量”。
Muyinatu Bell，32歲，約翰霍普金斯大學(xué)助教授
《MIT科技評論》認為：更清晰的成像技術(shù)能更早地確診癌癥。
2006年，Bell獲得麻省理工的學(xué)士學(xué)位。2012年，Bell獲得杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的博士學(xué)位，之后Bell在約翰霍普金斯大學(xué)取得博士后學(xué)位。Bell認為準確的診斷和精確的圖像引導(dǎo)手術(shù)取決于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)能否提供高質(zhì)量的圖像。Bell利用光學(xué)和聲學(xué)設(shè)計新的波束形成器和醫(yī)療成像設(shè)備能夠提供更清晰的圖像。
Muyinatu Bell的研究項目是高度跨學(xué)科的，包括集成光學(xué)、聲學(xué)、機器人、電子、力學(xué)來創(chuàng)新生物醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，提高超聲波和光聲圖像質(zhì)量來解決未滿足的臨床需求。她是光聲和超聲系統(tǒng)工程（Photoacoustic and Ultrasonic Systems Engineering ，PULSE）實驗室的助理教授，該實驗室研發(fā)的技術(shù)已經(jīng)在神經(jīng)外科導(dǎo)航、心血管疾病、婦女健康、癌癥檢測和治療領(lǐng)域展開了應(yīng)用。Bell為手術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計了一種對血管的實時可視化的成像技術(shù)，旨在減少在手術(shù)過程中對頸動脈的損傷的風(fēng)險。2017年，Bell將在約翰霍普金斯大學(xué)的實驗室展開臨床試驗。
Alex Hegyi，29歲，PARC公司研發(fā)主管
《MIT科技評論》認為：超光譜相機能讓你的智能手機辨別假藥，幫你挑出最熟的桃子。
帕羅奧多研究中心（PARC）是許多現(xiàn)代計算機技術(shù)的誕生地：個人電腦Xerox Alto、激光打印機、鼠標(biāo)、以太網(wǎng)；圖形用戶界面、圖標(biāo)、下拉菜單、語音壓縮技術(shù)等等顛覆性技術(shù)都誕生在這個研究中心。年僅29歲就擔(dān)任帕羅奧多研究中心的研發(fā)主管的Alex也不是一般人。2008年，Alex Hegyi取得斯坦福大學(xué)的學(xué)士學(xué)位。2013年Alex Hegyi取得加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的電氣工程與計算機科學(xué)系的博士學(xué)位。
在加入帕羅奧多研究中心之前，Hegyi一直在獨自發(fā)明新的醫(yī)學(xué)影像概念“納米成像”技術(shù)，納米成像技術(shù)是一種類似PET和SPECT的功能性生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，這個技術(shù)使用生物標(biāo)記的納米金剛石的含氮空位中心作為對比劑。而這種成像技術(shù)的好處就是把高空間分辨率和高靈敏度圖像結(jié)合在一起的潛力。加入帕羅奧多研究中心之后，Hegyi一直致力于研究讓超光譜成像hyperspectral imaging （HSI）變得觸手可及的技術(shù)。Hegyi的技術(shù)能夠從根本上簡化超光譜成像技術(shù)，并且可以在不犧牲現(xiàn)有軟件適應(yīng)性的前提下利用現(xiàn)有的相機設(shè)備應(yīng)用超光譜成像技術(shù)。
目前，超光譜成像已經(jīng)成為跟蹤環(huán)境變化的一個重要手段，用來測量CO2排放，繪制水文地層，追蹤污染水平等等。而在食物檢測方面，超光譜成像技術(shù)能夠自動化對食品的種類進行分類，并且對食物的質(zhì)量進行評估。在制藥領(lǐng)域，超光譜成像是控制藥物質(zhì)量的重要手段，它能夠自動識別各種藥物，并且檢測假冒、異常的藥物。一旦這項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于我們智能手機后，它將改寫相機智能僅僅能夠“拍照”的功能，或許它能夠大大推進機器的圖像識別技術(shù)。
