全美最強大腦：天才們的科學創想

快速記憶、邏輯推算、聽音辨物，《最強大腦》的選手們向我們展現了非凡大腦的驚人對決，而更多的天才們也許沒有這樣強大的眼力或驗算能力，卻是在用他們獨特的智慧，用科技改變生活。

2014年9月16日，新一期全美最聰慧年輕人（Brilliant Ten）名單出爐，這份由《科技新時代》（PopularScience）雜志頒發的新生代大獎，向世人展現了又一波科學創想。

創刊于1872年的《科技新時代》一直是全球銷量第一的生活科技信息雜志，而每年的最聰慧年輕人名單也是其特色之一。每一年，《科技新時代》都會通過在大學、研究機構發掘，學術期刊編輯推薦等方式，尋找他們的候選人，并最終經過6個月的評定，選出10位他們認為“想法會改變世界”的年輕科學家和工程師。

今年已是該雜志給改變科學界、工程界和整個世界的年輕人頒發榮譽的第13年。相比去年，今年獲獎的女性科學家由2位提升至4位，在研究課題方面，信息科技和生物研究仍是重點。

信息應用，還有無限可能

斯諾登引爆的信息窺探問題引發了世界范圍的隱私恐慌，而余熱未散的好萊塢“艷照門”更讓人們驚覺 “加密”不代表沒有“后門”，制造商們總能共享到你的信息。可問題是，怎么做到的呢？洛克斯安娜·吉姆巴素（Roxana Geambasu）就對此進行了研究——她使用一系列的“影子賬戶”去查看，當人們使用特定短語時廣告是如何變化的。

吉姆巴素發現，當人們在電子郵件中談論的話題是關于癌癥或沮喪情緒時，廣告就會自動推送精神治療之類的服務。而如果人們還點擊了這類廣告，則可以確認這個廣告的指向性是有效的。她還設計了另一個軟件，使數據在經過一段時間后可以自行摧毀，以方便幫助使用者追蹤他們在什么地方輸入了什么樣的信息，并且限制數據從丟失的手機中泄露出去。吉姆巴素認為她的研究提供了這樣一種途徑，即在未來希望可以讓公司變得更加透明化。“我不確定我們是否仍然還是匿名的”，她說，“但是這一服務的理念表明他們使用的那些數據將變得極其重要。”只要公司都不公開它們對用戶的信息數據做了什么，她將繼續努力讓公眾明白他們的個人數據是被共享了的。

同樣因信息搜集而上榜的還有普拉巴·杜塔（Prabal Dutta），他研發了各式微型傳感器，這些傳感器能不斷地從周圍環境中汲取能量，從而讓它們不借助外力保持運作。在杜塔那位于密歇根大學的研究室里，許多小型傳感器正在為下一代智能建筑搜集資料，而這些傳感器可以從周圍環境中吸收電量來維持自我運作，比如電線產生的輕微磁場就能給它們供電。

時至今日，杜塔的設備總能以人們意想不到的方式來獲取能量。例如，他的系統可以直接插入手機的音頻接口，通過截留極小的能量來驅動傳感器收集數據。福島核泄漏事件后，這項技術已經被接駁在信用卡讀卡器上，采集到了超過12000份日本市民的輻射數據。“任何人都可以通過傳感器將數據上傳云端，”杜塔如是說，“較日本政府提供的測量數據，我們得到的數據能提供更加形象化的輻射狀況。”他相信我們始終能從自然界中的很小能量里獲得巨大的信息，并且將這新信息應用到無限的可能中。

醫學研究，別樣路徑

除了網絡信息，健康話題也是人們關心的重點，而被譽為“最聰明年輕人”的科學家們自然不會忘記這個話題。在此次榜單中，最吸引人的莫過于喬丹·格林（Jordan Green）的“訓練你的免疫系統來對抗癌癥”。

作為一名約翰·霍普金斯大學的生物醫學工程博士，格林正在創造一種小工具，就像多功能的生物可降解顆粒，這種工具可以通過簡單的修飾來治療癌癥和其他疾病。免疫系統可以尋找并摧毀離群的癌癥細胞，鑒別目標物是關鍵。如果腫瘤與健康組織長得很像，就會讓免疫系統難以判定誰才是“敵人”，直接導致腫瘤細胞躲過免疫系統的追捕。格林的納米顆粒扮演了與此相同的角色，但是因為它可以搭載任何形式的蛋白質，它們可以設定身體去攻擊甚至是最難以捕捉的癌細胞。“我們在鍛煉免疫系統記住癌細胞的長相。”格林如是說。不難想象，一旦格林的研究成功，全世界會有多少受癌癥折磨的患者將因此受益——改變世界，他當之無愧。

同樣從人體出發找尋醫學新出路的還有凱瑟林娜·瑞貝卡（Katharina Ribbeck）。她認為被大多數人棄之無用的人體每天產生的黏液是一個復雜的過濾器，可以幫助人們避免病毒感染并抑制有害微生物，為人們的健康提供一種保護機制。瑞貝卡還希望能開發出人造黏蛋白來代替抗生素改變細胞表面微生物行為。

而凱蒂亞·科勒爾（Katia Koelle）則選擇從病毒的角度來研究對抗法則。科勒爾通過數學模型來探索流感病毒的變化，同時該模型也可以探索為什么某些地區會成為疫情爆發的熱點地區。她希望這些知識能夠在指導公眾應對新興疾病時有更清晰的策略，并且始終在迅速進化的病毒面前，保持領先一步。

動物啟示：發掘特異功能

古往今來，科學家們都熱衷于發掘動物身上的一些特異功能，試圖將它們應用于人類科技，妮可·奧貝德（Nicole Abaid）和邁克爾·哈比（Michael Habib）也不例外——這兩位分別從蝙蝠和翼龍身上挖掘出了新秘密。

蝙蝠可以通過調節自己發出的超聲波信號，來避免與同伴的信號頻率重疊，而奧貝德懷疑它們也可以通過這種方式共享信息。于是她假設蝙蝠可能會收聽彼此的信號來更好地避免障礙物，為此她還專門來到中國的蝙蝠洞，收集驗證假設所需的數據。在了解蝙蝠如何使用彼此發出的信號的同時，奧貝德的靈感也受到了蝙蝠的激發，開始設計用來提高機器人之間通信的超聲波傳感器。

南加州大學的哈比則打起了遠古生物翼龍的主意：有如校車般長的翼龍，為何能夠飛行？他猜測翼龍起飛的姿態不同于現代鳥類的雙足站立，而更像蝙蝠那樣通過四足站立來起飛。哈比通過CT掃描兩種動物的腿骨并利用仿真數據來支持這樣的假設。雖然他的理論最初引發了一些爭議，但最新發現的證據卻給了他較為充分的支持。與此同時，哈比和同事還進行了意義更為深遠的研究，他們通過模擬翼龍的四肢設計了特殊的翼結構，這種結構可以減少飛行振動從而避免滑翔機和降落傘的飛行故障。

也許人們總是覺得科技=高端，覺得那是科學家玩的，必定是昂貴的、高不可攀的，馬努·普拉卡什（Manu Prakash）說“不”，科學是觸手可得的。

孩提時代，普拉卡什就曾偷來哥哥的眼鏡片，照著顯微鏡的圖紙搭建了自己的第一臺顯微裝置。如今，作為斯坦福大學物理學家的他，依然堅持使用廉價材料來實現高科技含量的設備，這被他稱之為廉價的科學。在諸多約束的困擾下，他仍然以50美分的成本設計出了足以觀察到血液中瘧疾寄生蟲的便攜式紙質顯微鏡。他的諸多設計發明不但可以用來解決復雜問題，其低廉的成本和簡單的設計使得每個人都能得到。

“將科學的工具交給大眾”，也許這才是科學最高的存在價值。且不論這些研究和創想會在何時實現，但希望就在那里——科學會讓世界越來越好。