嗅診神器發(fā)明家

馬君海

還在霍薩姆·海克攻讀博士學(xué)位的時候，他最要好的朋友被診斷為白血病。“雖然經(jīng)過治療他好了，但康復(fù)階段極為痛苦。這使我第一次認(rèn)真思考，是否能夠通過充氧介質(zhì)診斷癌癥。這種方法經(jīng)過光的加速可以接觸到癌細(xì)胞，在理論上是說得通的。”

2008年美國麻省理工學(xué)院將霍薩姆置于當(dāng)代最領(lǐng)先的35位發(fā)明家之列。近年來，他一直在研究根據(jù)仿真犬類的嗅覺診斷癌癥。2000多年前古希臘曾有通過呼吸辨認(rèn)疾病的案例。盡管狗的嗅覺靈敏度超過人類1萬倍，診病成功率達到48%，但這離科學(xué)意義上的80%以上的診病成功率的要求相差甚遠(yuǎn)。況且狗不知道怎樣與人溝通，人類也不知道該怎樣訓(xùn)練他們。所以，霍薩姆對狗的嗅覺系統(tǒng)只是模仿，他要研究的是裝有嗅覺系統(tǒng)的電子鼻。電子鼻包括一組很小的傳感器，當(dāng)病人對著機器吹氣，吹出的粒子附著到傳感器上，傳感器將這些粒子轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)，進入電腦芯片。芯片通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析，然后再基于千余模板進行比對。如果其中有對上癌癥種類的， 那么芯片就會指認(rèn)出來——這就是診斷過程。

肺癌當(dāng)先

霍薩姆依托的是以色列理工學(xué)院（TECHNION），已擁有17項專利的實驗室雇傭了27名研究人員和14名技術(shù)開發(fā)人員。雇員來自五湖四海：印度籍，羅馬尼亞籍，新加坡籍，德國籍，猶太裔以及阿拉伯裔。這里唯一的錄用標(biāo)準(zhǔn)是才能。科研可以把講不同語言、有不同宗教信仰和政治觀點的人匯聚在一只大傘之下，“人與人之間原本沒有障礙”，這是霍薩姆最喜歡講的話。27名研究人員中有24名從事肺癌的早期診斷的研究。“肺癌是全球癌癥中最大的殺手。”此外還有乳癌、結(jié)腸癌、前列腺癌和頭頸癌也在研究之列。“為什么專挑這些癌癥呢？因為僅它們就占據(jù)了全球癌癥死亡的60%。當(dāng)然還有其他的150種癌癥，但相對來說死亡率稍低。” 霍薩姆說。

威脅男性生命的主要是肺癌、前列腺癌和結(jié)腸癌，而對于女性，排在前三的是肺癌、乳癌和結(jié)腸癌。霍薩姆說，“這不是說我們的設(shè)備不能嗅出其他癌癥或疾病。早期診斷乳腺癌的成功率是89%，早期診斷肺癌的成功率則是100%。實驗室正在通過擴大臨床樣本，對更多的病人和正常人進行實驗，以增加使用經(jīng)驗。”

醫(yī)學(xué)上診癌的主流手段是CT或MRI計算機影像掃描和細(xì)胞診斷，即DNA測試。不過，MRI做不到早期診斷，機器巨大且價格昂貴，而且如果沒有懂行的專家分析其結(jié)果，一切努力也都白搭。一次CT價格在600 美元上下，MRI 掃描則在1500 美元左右，并且CT有放射線，患者要吃下多少放射線，才能換來一紙診斷書。所以說，癌癥診斷成本過高是普遍現(xiàn)象。

其實，癌癥的發(fā)病具體分為四期：第一期，細(xì)胞從健康細(xì)胞變?yōu)榧膊〖?xì)胞；它們的形狀發(fā)生組織集合上的變化；第二期，小的囊腫開始進入組織；第三期，囊腫長至數(shù)厘米；一般前三期，患者沒有感覺，也不易察覺。只是在第三期向第四期過渡時，患者發(fā)生嘔吐或者感覺疲乏，才去看醫(yī)生。但此時身體已病入膏肓，癌癥存活率很低。當(dāng)然，癌癥的發(fā)展也有第五期，那就是死亡。

“納鼻”

如果患者能夠在癌癥的一期或者二期被診斷出來，那么存活率會很高。當(dāng)然，這里重要的是，儀器易于使用，出結(jié)果迅速，霍薩姆給出的時間是“分分鐘，絕對不超過一小時”。“只有我們發(fā)現(xiàn)了癌癥的病因，才能夠?qū)⒒疾〉募?xì)胞改變?yōu)榻】档募?xì)胞。世界上已經(jīng)有些研究開始接近最佳答案了。在以色列理工，我們也有一只研究團隊在做這方面的攻關(guān)。”

霍薩姆命名他的研究成果為“納鼻”（Na-Nose），他認(rèn)為這個研究只是一個開始，因為要開發(fā)一個智力產(chǎn)權(quán)，需要幾千萬甚至上億美元的研究經(jīng)費和將其商業(yè)化的費用。目前一只納鼻約3000歐元，去年霍薩姆在工業(yè)合伙人聯(lián)合會的推薦下與一家名為阿爾法傳感的美國公司簽署了研發(fā)計劃，該計劃預(yù)期大大降低納鼻的制造成本。“納鼻銷售價應(yīng)當(dāng)在200歐元左右。”霍薩姆說。

謙虛且實在的霍薩姆并不認(rèn)為自己是一個好的經(jīng)理人。“如果我只做研究員而不做公司領(lǐng)導(dǎo)的話，我的貢獻會更大。但現(xiàn)在我不得不把很多精力和智慧放在經(jīng)營上。其實很多有才能的人在創(chuàng)建和運營公司，他們比我強，我可以給他們技術(shù)，由他們負(fù)責(zé)經(jīng)營公司，讓他們從技術(shù)中賺錢。未來我更適合于留在學(xué)界做學(xué)問，再過很多年，我都將這樣。我會參與這家通過我開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)建公司，但是我不做CEO。”

近日，霍薩姆作為全球40多個頂級科技獎項的得主再一次接受挑戰(zhàn)。納鼻之后，是人造皮膚，以色列理工決定重造皮膚，這將是他的下一個發(fā)明：靈活且“智能”的捕捉器，配有黃金納米粒子，可以再造觸覺感知溫度和濕度，比現(xiàn)有人造觸覺靈敏度高出10倍。此前人類只能復(fù)制觸覺，屆時，電子皮膚可以代替被大火或化學(xué)物質(zhì)灼傷的皮膚，這樣的話，他的發(fā)明就將是一種個人健康的管理工具，“依靠發(fā)明出的觸覺感知控制高血壓、操縱脈搏等這將是一場不小的醫(yī)學(xué)科技革命。”霍薩姆篤定地說。

面對政治頑疾

霍薩姆1975年生于以色列北部加利略省拿撒勒市，他的父親畢業(yè)于以色列理工學(xué)院機械工程專業(yè)，母親則是擁有化學(xué)學(xué)位的家庭婦女。拿撒勒市信仰穆斯林的人占大多數(shù)。海克一家錢少人多，5個孩子嗷嗷待哺，雖然接受教育在以色列不難，但像霍薩姆這樣以研究為生卻很不容易。霍薩姆勤奮好學(xué)、聰穎過人，高中畢業(yè)后做了兩年雜工。1995年在父親的鼓勵下，他開始攻讀化學(xué)工程學(xué)位，23歲碩士畢業(yè)，10年前拿下化學(xué)工程博士學(xué)位，然后在魏茨曼科學(xué)院做博士后。他的研究領(lǐng)域是分子電子學(xué)，這是一個未來學(xué)的學(xué)科，研究分子怎樣成為電子元器件和電腦的傳導(dǎo)器。“這個學(xué)科至少需要15至20年才能出成果，漫長無比。”于是他轉(zhuǎn)去美國的加州理工，又拿了一個博士后，研究神經(jīng)技術(shù)和材料科學(xué)。他就是在這里獲得靈感和經(jīng)驗，開始研發(fā)化學(xué)傳感和神經(jīng)元。在這個過程中，不斷有全球的大專院校和科研機構(gòu)來找他，拉他入伙。

“我正想要研究通過呼吸傳感器進行疾病診斷的實驗，于是我最終選擇了母校以色列理工，它答應(yīng)給我最好的條件，盡管其他著名組織和科研機構(gòu)也答應(yīng)給我優(yōu)厚待遇。我的生命與以色列緊密相連，同時眾所周知阿以對立，互存偏見，所以阿拉伯族人認(rèn)為不可能在以色列學(xué)界出頭。我想證明，事實不是這樣的。”作為多年來以色列理工學(xué)院絕無僅有的非猶太裔博士生，霍薩姆現(xiàn)身說法地講，“只要你的才能足夠，就可以去任何你想去的地方，做任何你想做的事。我希望政界也效仿學(xué)界，不要存有偏見。科學(xué)技術(shù)可以消除隔閡，至少可以讓不愿諒解的阿以人民相互靠近。”今年5月，霍薩姆將用阿拉伯文和英文開講他的納米技術(shù)課程，這在全球也是首創(chuàng)，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺直播，而且還可在視聽圖書館收看重播。目前登記上課的有1.8萬名學(xué)生，其中3000名來自于沙特阿拉伯、敘利亞和阿布扎比。

“阿拉伯年輕人，我可以斬釘截鐵地說，學(xué)習(xí)！發(fā)揮你們的潛能！特別是，試著去做吧！把偏見從你們的頭腦中趕出去，試著做你自己。不要去聽你們祖父講的話。如果聽的話，那你們可能現(xiàn)在還騎駱駝呢！阿拉伯人也接受高等教育。將以色列理工對我的做法復(fù)制到其他阿拉伯族人那里去。我想對你們說，如果這樣，兩年后我們就能實現(xiàn)和平。”