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2015-01-09


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发展规划处 第54期(总第821期)

老教授协会编 (开阔思路追求一流) 20141224

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美《技术评论》评出35岁以下科技创新俊杰

  美国麻省理工学院(MIT)《技术评论》杂志网站发布了2014年年度35岁以下的科技创新俊杰(TR35)。这些入选者包括来自医药、计算机、通信、生物医药以及纳米技术等多种领域的大学教师、创业公司创始人、企业家和发明家等等。

  《技术评论》杂志评论说,这35名入选者正在进行的研究或做出的贡献有望对其所处的行业产生重大影响,在未来数十年塑造其所在行业的面貌。但他们解决问题的方式迥然不同:有些人沉迷于研发和创建新技术,可以被称为发明家;有些人向我们展示了技术的新用途或更好的用途,他们可以被称为有远见者;有些人则利用技术来扩展机会或完善公共政策,他们可以被称为人道主义者;有些人正在从事一些基础性的研究,他们的研究有望在未来孵化出极富创新性的新技术,他们可以被称为创始者;而企业家正在利用这些技术创建新的商业模式。

  有500人获得提名,《技术评论》杂志从中筛选出了80人,来自各个行业的外部评委则根据提名对象所做研究的新颖性、潜在的影响等进行评选,最终评出了35。入选者名单及其贡献:

  1.法戴尔·阿迪布 男,25岁,MIT电气工程系研究生。

  贡献:阿迪布与导师狄娜·卡塔比联合发明了一种名为“WiViWiVi代表的是WiFi和视力)”的运动传感器,这套系统能通过WiFi穿墙追踪用户的动作。研究人员表示,这种设备将被设计成手提式,当一个人担心有人藏在灌木丛中的话,她就可以为了人身安全进行快速扫描。WiVi也能作为一种高科技的婴儿监测器,或者用来帮助警察抓捕罪犯。

  2.艾米丽·巴勒斯库斯 女,34岁,哈佛大学化学和化学生物学助理教授。

  贡献:向我们提供了如何利用肠道细菌来更加精确更好地靶向治疗慢性疾病的知识。我们的肠道内大约生活着100万亿个细菌,其活动与心脏病和结肠癌等疾病密切相关。尽管我们知道这些细菌在新陈代谢药物和消化食物方面起关键作用,但我们对其化学转化过程知之甚少。了解更多与此相关的知识有助于我们制造出新药并为不同病人制定不同的饮食。

 巴勒斯库斯使用很多方法,包括先进的DNA测序方法,发现了细菌新的新陈代谢通路并研究细菌如何使用化学反应来生存。例如,巴勒斯库斯实验室发现了肠道内将关键的营养胆碱转变为三甲胺(与心脏病有关)的细菌酶。鉴于大多数胆碱来自于食物,因此,知道胆碱与肠道细菌的关系有助于消除饮食和罹患心脏病的风险。

  3.乔治·-韦斯 男,33岁,南加州大学教授。

  贡献:主要研究加州的气候和污染对政策的影响。

  4.迈尔斯·巴尔 男,30岁。

  贡献:巴尔创办了一家生产太阳能电池板的公司并任首席执行官(CEO),该公司生产的太阳能电池板我们的肉眼无法看见,因为其由类似染料一样的分子组成,这些分子会吸收人的肉眼看不见的光波并让可见光通过。

  5.阿雅·比戴尔 女,31岁,LittleBits公司创始人,MIT媒体实验室的毕业生。

  贡献:littleBits是一家生产类似于乐高玩具的电子套件的初创企业,该公司制造出的磁化、模块化的小硬件可以组合在一起,创造出新玩意。

  6.陈旷(音译) 男,34岁,Captricity公司的创始人。

  贡献:设计出了一种新奇的方式来从文本记录上获取数据并转化成数字格式。

  目前,世界上的很多信息还是记录在纸上,将这些信息转变成一种能被计算机搜索和分析的格式需要大量的人力劳动,成本高、进展缓慢而容易出错。陈旷创办了名为Captricity的公司,该公司研发出了一种创新性方法,可将大量的纸质数据转换成数字形式,与传统方法相比,不仅耗时减少了数十倍,也极具成本优势。

  7.鲁米·纯阿拉 女,32岁,哈佛医学院以及波士顿儿童医院的研究员。

  贡献:目前,探测疾病暴发的系统并不稳定。一般而言,病人看专业的医生,医生发现情况,再向当局报告,而政府部门常常无法快速将碎片化的信息整合在一起,从而预防疾病的大规模暴发。鲁米·纯阿拉利用社交媒体和医疗部门之外的其他信息来源,研发出一种方法,可以更早地收集到与疾病暴发有关的关键信息。

  8.艾米丽·科尔 女,31岁,初创公司“液体光(Liquid Light)”的联合创办人兼首席技术官。

  贡献:采用一种更经济可行的方式,将二氧化碳转变成有用的材料,目前,他们已经能将二氧化碳转变成包括异丙醇、丙酮在内的30多种化学物质等,该公司目前正在对转化过程进行优化升级,希望能在2017年用二氧化碳大批量生产出制造塑料的过程中广泛使用的乙二醇。

9.塔奴嘉·咖奴 女,31岁。

  贡献:研制出了一款简单的设备,使消费者能更方便且更便宜地监测不稳定的电网。

  10.希亚姆·格拉科塔 男,28岁,华盛顿大学计算机科学和工程学助理教授。

  贡献:格拉科塔研制出一种免电池无线通讯设备,仅需要通过现有的电视和WiFi信号便可发送信息。这项技术有希望应用于许多领域,包括可穿戴式计算机、智能家居以及独立自主的传感器网络等。

  11.赛维林·海克 男,30

贡献:在线教育公司Duolingo(多邻国)的联合创始人,创办了一种新奇的语言学习方法。

  多邻国成立于2011年,该服务可帮助用户通过网上的听、说、读、写资源免费学习法、西班牙、德和英语,也可为企业或其他客户翻译数字文本信息。例,如果有50个人认为西班牙语中的“pelota”是英语中“ball”的意思,那么Doulingo便可以猜出这是正确答案。同样的理念还可以扩展到短语、句子甚至更长段落中。

  12.戴维· 男,28岁,MIT的毕业生。

  贡献:其研发的智能腕表能控制人的血压。

  13.库迪斯·黑摩尔 男,30岁,美国创业公司Endaga的创始人。

  贡献:互联网似乎已经无处不在,但事实上,全球仍有15亿人生活在“缺乏基本的网络基础设施的地区”,其研制的廉价的盒子能让数十亿缺乏网络的人联网,目前,Endaga公司已在印度尼西亚东部的一个村庄建设了全世界最小的通讯网络之一。

  14.兰德·辛迪 男,29岁,总部位于法国巴黎的Snips的创办人。

  贡献:使用大数据来优化人们的城市生活。比如,该公司同法国的锅里铁路部门合作,共同研制了一款应用程序,可以提前三天预测不同火车的拥挤程度,从而有利于人们更好地安排出行。

  15.莎拉·卡妮 女,29岁,她希望慈善家能像风险投资家一样拥有很好的投资眼光。

她创办了一个非盈利性的组织——“最好的同盟(Prime Coalition)”,帮助私人机构来更好地投资清洁能源初创企业。鉴于在过去几年,投资在清洁能源技术的风险资金急遽减少,卡妮的想法有望开启为清洁能源初创企业获得更长期而稳定的投资。

  16.杜伊古·库祖姆 女,31岁,毕业于斯坦福大学。

  贡献:受到大脑的突触处理信息方式的启发,库祖姆设计出了一种模拟突触行为的电子设备,这种芯片或能让人们获得更好的计算机处理过程和神经植入物。

17.阔克·李 男,32岁,谷歌公司的计算机专家。

  贡献:目前,大部分机器学习软件都需要人工辅助,他找到了让机器自己学习的办法并创建了一套模拟的神经网络。他的系统可以在无人辅助的情况下,学会如何识别出从YouTube视频中截取出的1000万张图片中的猫、人及其他3000多种对象,证明了机器可以在无人辅助的情况下学习,并将其精确度提高到了新的程度。

  18.李镇河(音译) 男,27岁,MIT研究生。

  贡献:找到更加强有力的方式来操控并于数字数据互动。他开发的SpaceTop3D桌面环境让人们可以将手“伸进”计算机屏幕的内部,以操纵现实世界物体的方式去操作网页、文档和视频。

  19.阿隆·列维 男,29岁,云存储服务商Box公司的联合创始人。

  贡献:列维参与创办的Box公司是一家面向企业的云存储服务商,其改变了我们的工作方式,目前,现在超过82%的世界500强企业都使用它的服务,其中包括微软和宝洁在内。

  20.亚历克斯·卢詹克 男,32岁,SoundCloud公司的联合创始人。

  贡献:总部位于德国的音频分享平台SoundCloud允许人们合作、交流和分享原创音频录音,正在改变我们创造音乐的方式。

  21.帕尔默·勒奇 男,21岁,“黑客”、电子狂热分子。

  贡献:虚拟现实头盔Oculus Rift的创始人。Oculus Rift是一款为电子游戏设计的头戴式显示器,这款设备很可能改变未来人们游戏的方式。

  22.梅根·麦凯恩 女,31岁,南加州大学的助理教授。

  贡献:麦凯恩研制出的芯片上的心脏可以使用病人自己的细胞来测试其对心脏病药物的反应,为个性化的心脏药物铺平了道路。

  23.玛丽亚·努涅斯-佩雷拉 女,28岁。

  贡献:每年,美国约有4万名新生儿罹患先天性心脏病。传统的心脏直视手术不仅有侵入性而且很危险,术后,医生会使用缝线缝合心脏内的伤口,但是,这有可能破坏脆弱的心脏组织,另外,随着身体组织的发育,还需要进行更进一步的手术。而努涅斯-佩雷拉制造出了一种具有生物兼容性的胶水,能被用来缝合新生儿心脏内的伤口,这种胶水坚固且柔韧,可以在身体内最严苛的环境下工作,而且,也不会伤害身体组织。目前,努涅斯-佩雷拉在位于巴黎的创业公司Gecko Biomedical工作,她希望在未来两年能将其技术应用于实践中。

  24.曼奴·普卡拉西 男,34岁,斯坦福大学生物工程系副教授。

  贡献:普卡拉西用八音盒打造出廉价的小型精密化学设备,在使用时,把打孔纸带夹入音乐盒的金属片下,音乐响起之后,金属片就会开始滚动,随后,化学液体则会进行对应的流动。普卡拉西表示,除了在化学教学领域之外,这款设备还能在全球的健康领域使用,能用来检测水的安全性。

  25.迈克尔·史密兹 男,32岁。大数据分析服务创业公司Nutonian的创始人。

  贡献:统计员和数据专家供不应求。麦肯锡公司表示,单单在美国,到2018年,统计员和数据专家的缺口就将达到19万人,迈克尔·史密兹对一款名为Eureqa的程序进行了优化,这个程序可以帮助科学家从原始资料里面提炼出科学的规律,比如描述钟摆的活动等。而且这个程序是免费的,所有研究员都可以拥有它。

  26.朱丽叶· 女,32岁,MIT工程学教授。

  贡献:莎致力于将机器人变成人类理想的同事,目前,她在从事一项由波音公司资助的研究工作,寻找方法让机器人适应人类同事的各种工作习惯,以便与人类协同,共同装配飞机零部件。莎表示,人类和机器人协同作业的理念“正在远离科幻小说的范畴,一年比一年变得更为现实”。

  27.玛里亚姆·沙纳齐 男,33岁,康奈尔大学电气和计算机工程学院助理教授。

  贡献:使用控制论来建立更好的脑—机沟通平台。沙纳齐和哈佛医学院神经外科助理教授齐夫·威廉姆斯共同努力,研制出了一款新的仪器,其能够在瘫痪者脑部安置感应器,记录发出的神经信号,经过解码器处理再传输给肌肉,转化成肢体行动。有了这个平台的帮助,瘫痪人士能够凭借自己的想法自在行动。

  28.布雷特·泰勒 男,34岁,脸谱(Facebook)前任首席技术馆,斯坦福大学计算机系硕士。

  贡献:泰勒是移动/网络文字处理软件开发公司Quip的创始人,该公司试图重塑文字处理软件的面貌。

  29.凯·塔伊 女,33岁,斯坦福大学的博士后,MIT Picower学习与记忆研究所首席研究员。

  贡献:厘清了大脑区域之间的连接如何导致焦虑。

  30.圣地亚哥·维利加斯 男,29岁,计算机专家。

  贡献:维利加斯创办了一个名为“在线安全项目(Online Safety Project)”的在线报道系统,让人们可以匿名报道任何事情,事件的目击者和其他人可以添加评论或者图片,并对这一事件是真实的还是虚构的以及它是否“影响了我”予以投票。

  31.乔纳森·维温迪 男,32岁,纽约大学工程职业技术学院的生物医学工程师。

  贡献:维温迪参与研制了一种新型的植入装置,其超薄超柔韧,设置有传感器,可以记录癫痫发作中大脑突发的强烈脑电活动,分辨精度是先前所能达到的近50倍。

  32.凯萨琳·怀特海德 女,34岁,卡内基梅隆大学化学和生物医学工程系助理教授。

  贡献:找到了一种系统性的搜索方法,可以发现能提高药物递送效率的纳米粒子。

  33.王德成(音译) 男,33岁,宾夕法尼亚机械工程学助理教授。

  贡献:王德成已经发明了现今应用潜力最大的一种新材料——一种名为“光滑的液体诱导多孔表面(SLIPS)”的自修复超级光滑涂层,几乎排斥所有的液体,包括油、水、血液等,而且会阻止细菌等粘在其上。

  34.吴辉(音译) 男,31岁,罗切斯特大学电子和计算机工程学助理教授。

  贡献:使用纳米结构的材料来提高电池的效率,其研制出的更廉价功能更强大的电池有望减少空气污染。

  35.余桂华(音译) 男,33岁,德克萨斯大学奥斯汀分校的材料科学家。

  贡献:余桂华通过控制材料的三维纳米结构,制造出了导电的胶水,这种胶水能作为电子皮肤、效率更高的电池的电极或者能调谐的化学传感器来使用。

 外部 评 委

  大卫·贝瑞 关注创新企业的创业投资公司旗舰风险投资公司的合伙人;

  爱德华·博伊登 MIT媒体实验室和麦戈文研究所的神经生物学家;

  蒋业明 美国电池制造商A123系统公司创办人、美国工程院院士、麻省理工学院材料科学和工程学教授;

  詹姆斯·柯林斯 波士顿大学生物医学工程教授;

  约翰·达比利 加州理工学院航空学和生物工程学教授;

  詹妮弗·埃利泽 约翰霍普金斯大学生物医学和工程学教授;

  哈维尔·加西亚-马丁内兹 西班牙阿利坎特大学分子纳米技术实验室主任;

  茱莉亚·格里尔 加州理工学院材料科学和力学教授;

  埃里克·霍维兹 微软雷德蒙研究院院长;

  李浩(音译) 美国南加州大学计算机科学系助理教授;

切瑞·默里 哈佛大学工程和应用科学学院院长;

  克里斯塔拉·琼斯-普拉特 MIT化学工程学副教授;

  卡尔迈克尔·罗伯茨 北桥创投公司创始人;

  约翰·罗杰斯 美国伊利诺伊大学化学和材料科学工程学教授;

  欧迈尔·赛义夫 印度信息技术学院副院长;

  劳拉·希沃尔 街灯数据(StreetLight Data)公司的联合创办人兼首席执行官;

  瑞秋·申班 巴尔弗资产管理公司总经理;

  苏菲·范德布洛克 施乐公司首席技术官(CTO);

  赵奔(音译) 美国加州大学圣塔芭芭拉分校计算机科学教授。

(摘自《科技日报》2014-09-14)


《自然》杂志解密百年来最高引用率研究成果

高温超导体的发现、DNA双螺旋结构的确定、宇宙膨胀加速的最早观察结果,所有这些突破都获得了诺贝尔奖和国际认可,但从未跻身有史以来引用率最高的百篇论文之列。

高温超导体的发现、DNA双螺旋结构的确定、宇宙膨胀加速的最早观察结果,所有这些突破都获得了诺贝尔奖和国际认可。但这些论文从未宣称自己跻身有史以来引用率最高的百篇论文之列。

引用是作者承认早期研究的方法、理念和发现的标准手段,并且通常被当作衡量一篇论文重要性的粗略标准。50年前,EugeneGarfield发行了科学文献索引(SCI),这是首个追踪科学文献引用的系统性努力。在周年纪念到来之际,《自然》杂志携手汤森路透(目前是SCI的拥有者),罗列了有史以来引用率最高的100篇论文。该研究涵盖了汤森路透全部数据库——SCI的在线版本,也涵盖了社会科学、艺术与人文、会议记录和一些书籍。论文的发表时间从1900年至今。

该研究得出了一些出乎意料的结论:至少得出要位居前100必须有12119次引用的惊人结果,而许多世界上最知名的论文都未能达到这一标准。100名中,一些确实是经典成就,例如首次发现碳纳米管(36)。但大多数描述实验方法和软件的论文成为其领域的重要资料。

例如,历史上被引用次数最多的是一篇1951年的论文,描述了一个确定溶液中蛋白质数量的实验。到目前为止,它共被引用了30.5万次。这个数字也让该论文的第一作者、美国生物化学家OliverLowry感到不解。他在1977年写道:“我确实认为它并不是一篇极好的文章,但我依然从这样的反响度上得到了极大快乐。”

如果整个汤森路透的数据库是一座乞力马扎罗山,那么这100篇引用率最高的论文只相当于山顶的1厘米。只有14499篇论文的引用率超过1000——这也只占1.5米的高度。同时,山麓上的论文可能只被引用过一次。

荷兰科学和技术研究中心主任PaulWouters表示,许多研究方法论文“成为一个标准的参考,以便让其他科学家明白自己在做的工作是什么”。另一个科学惯例是真实的基础研究(例如爱因斯坦的狭义相对论)获得的引用比它们应得的更少:它们如此重要,能很快地进入教科书,或成为论文正文的一部分——这些理论如此著名已经不需要标注引用。

引用计数也会受到其他混合因子的影响。例如,发表时间早的论文有更多时间积累引用量、生物学家的引用量高于物理学家、并非所有领域的出版物数量相同等。

另外,谷歌学术也曾为《自然》杂志编辑了100篇顶级论文。在这份名单里,经济学论文成绩最为突出。谷歌学术还突出了书籍的排名,而汤森路透并没有对此进行分析。但在科学论文中,两份名单有一些重合。

无论遭到多少质疑,这种老式的名人堂依然有价值。它能作为自然科学知识的提醒。研究人员正在依赖着相当多的被埋没的关于实验方法、数据库和软件的论文,这是令人激动的进步。

生物技术

数十年来,前百位论文名单始终被蛋白质生物化学界所主宰。上述1951年论文一马当先牢牢占据首位。尽管许多生物化学家表示,该论文与Bradford法相抵触,已经有些过时,后者位列第三。位居第二的是用于不同蛋白质分析的Laemmli缓冲液。这些技术的高排名归功于细胞和分子生物学的大量引用。

  前100位论文中,至少有2种生物学技术获得诺贝尔奖。排名第四的论文(作者FrederickSanger)描述了DNA测序技术;63位的论文(作者KaryMullis)讲述了聚合酶链反应,其作者均因此获得诺贝尔奖。

  其他方法虽然受到的关注度较低,但仍获得不小的回报。上世纪80年代,意大利癌症遗传学家NicolettaSacchi与波兰分子生物学家PiotrChomczynski在美国发表了从生物样本中提取RNA的一个快速、廉价方式。目前,这篇论文排名第五。Sacchi表示自己并未从这项技术中获得金钱报酬,但却从研究中获得巨大的满足。

生物信息学

Sanger的论文发表后,基因序列研究迅速发展。一个主要的例子是BLAST(局部序列排比检索基本工具),它已经广泛被希望了解基因和蛋白质作用的生物学家所知晓。用户只需要在浏览器中打开程序,并插入一个DNARNA或蛋白质序列。几秒钟之后,它将显示来自数千生物体的相关序列,以及这些序列的功能信息,甚至有关的文献。有关BLAST的论文在排名中出现两次,分列第12位和第14位。

但由于引用习惯存在差异,BLASTClustal挤出排名。Clustal允许研究人员描述不同生物体的序列间的进化关系,以便找到看似无关的序列间的匹配关系,并预测基因或蛋白质的一个特定点的变化如何影响其功能。一篇发表于1994年的描述ClustalW的论文位列第10,另一篇发表于1997年的ClustalX论文位居第28

BLASTClustal的研究小组在为其论文的排名展开竞赛。但Clustal研究小组成员、爱尔兰都柏林大学生物学家DesHiggins表示,这是友好竞赛。“BLAST是游戏规则改变者,它们获得的每一次引用都当之无愧。”

系统发生学

另一个受到日益发展的基因测序学鼓舞的是系统发生学。该学科致力于研究物种间的进化关系。

位居该排名第20位的是一篇介绍“邻位相连法”的论文——它根据遗传变异等进化距离的测量,将大量生物体快速有效地放置到系谱树上。上世纪80年代,人体人类学家NaruyaSaitou在加盟得克萨斯大学MasatoshiNei实验室后帮助设计了该技术。那时,人类进化和分子遗传学两个领域充斥着大量信息。“我们人体人类学者有点像面临着当时的大数据。”Saitou说。该技术帮助研究人员在不耗尽计算机资源的前提下,从大规模数据库中设计出系谱树。

位居第41的论文描述了如何将统计学运用到系统发生学中。1984年,华盛顿大学进化生物学家JoeFelsenstein改编了名为引导程序的统计学工具,以推断进化树不同部分的精确性。尽管一开始该论文积累引用数量十分缓慢,但到上世纪90年代至本世纪初,当分子生物学家意识到需要这样的方法进行预测后,它迅速受到欢迎。

统计学

芝加哥大学统计学家StephenStigler表示,尽管前100篇论文中有不少统计学文章,“但对我们统计学家而言,并非所有文章都是最重要的”。当然,它们已经被证明对广大科学家来说是最有用的。

这些交叉成功很多源于生物医学实验室不断得到的数据。例如,统计学论文中引用最频繁的一篇(位列第11)1958年美国统计学家EdwardKaplanPaulMeier发表的帮助研究人员了解一个人群的幸存模式的论文,例如临床试验的参与者。该方法引进了卡普兰-迈耶曲线。第二篇(24)则是英国统计学家DavidCox1972年发表的论文。他扩展了这些生存分析,纳入性别和年龄等因素。

而卡普兰-迈耶曲线论文则是名副其实的黑马,在上世纪70年代计算机技术兴起前,它几乎没被任何人引用。另外,简单和易用也推动该领域论文广受欢迎。英国统计学家MartinBlandDouglasAltman因一项目前名为BlandAltman分析的技术而占据了排名的第29位。

最老和最新的统计学论文都涉及相同的问题——多重比较数据,但却出自迥然不同的科学背景。美国统计学家DavidDuncan1955年发表的论文(64)适用于需要比较数个分组时,但排名第69位的控制错误发现率的论文(以色列统计学家YoavBenjaminiYosefHochberg发表于1995)则能被用于比较成千上万的数据,这一尺度是Duncan的论文无法达到的。

无论如何,耶鲁大学化学家PeterMoore表示,这位研究人员上了有力的一课。“如果引文是那些你想用的,发明一种能帮助人们进行自己希望的实验或让研究更加容易的方法,将比发现宇宙的秘密,让你走得更远。”

(摘自《中国科学报》2014.11.03.

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