全美最强大脑：天才们的科学创想

快速记忆、逻辑推算、听音辨物，《最强大脑》的选手们向我们展现了非凡大脑的惊人对决，而更多的天才们也许没有这样强大的眼力或验算能力，却是在用他们独特的智慧，用科技改变生活。

2014年9月16日，新一期全美最聪慧年轻人（Brilliant Ten）名单出炉，这份由《科技新时代》（PopularScience）杂志颁发的新生代大奖，向世人展现了又一波科学创想。

创刊于1872年的《科技新时代》一直是全球销量第一的生活科技信息杂志，而每年的最聪慧年轻人名单也是其特色之一。每一年，《科技新时代》都会通过在大学、研究机构发掘，学术期刊编辑推荐等方式，寻找他们的候选人，并最终经过6个月的评定，选出10位他们认为“想法会改变世界”的年轻科学家和工程师。

今年已是该杂志给改变科学界、工程界和整个世界的年轻人颁发荣誉的第13年。相比去年，今年获奖的女性科学家由2位提升至4位，在研究课题方面，信息科技和生物研究仍是重点。

信息应用，还有无限可能

斯诺登引爆的信息窥探问题引发了世界范围的隐私恐慌，而余热未散的好莱坞“艳照门”更让人们惊觉 “加密”不代表没有“后门”，制造商们总能共享到你的信息。可问题是，怎么做到的呢？洛克斯安娜·吉姆巴素（Roxana Geambasu）就对此进行了研究——她使用一系列的“影子账户”去查看，当人们使用特定短语时广告是如何变化的。

吉姆巴素发现，当人们在电子邮件中谈论的话题是关于癌症或沮丧情绪时，广告就会自动推送精神治疗之类的服务。而如果人们还点击了这类广告，则可以确认这个广告的指向性是有效的。她还设计了另一个软件，使数据在经过一段时间后可以自行摧毁，以方便帮助使用者追踪他们在什么地方输入了什么样的信息，并且限制数据从丢失的手机中泄露出去。吉姆巴素认为她的研究提供了这样一种途径，即在未来希望可以让公司变得更加透明化。“我不确定我们是否仍然还是匿名的”，她说，“但是这一服务的理念表明他们使用的那些数据将变得极其重要。”只要公司都不公开它们对用户的信息数据做了什么，她将继续努力让公众明白他们的个人数据是被共享了的。

同样因信息搜集而上榜的还有普拉巴·杜塔（Prabal Dutta），他研发了各式微型传感器，这些传感器能不断地从周围环境中汲取能量，从而让它们不借助外力保持运作。在杜塔那位于密歇根大学的研究室里，许多小型传感器正在为下一代智能建筑搜集资料，而这些传感器可以从周围环境中吸收电量来维持自我运作，比如电线产生的轻微磁场就能给它们供电。

时至今日，杜塔的设备总能以人们意想不到的方式来获取能量。例如，他的系统可以直接插入手机的音频接口，通过截留极小的能量来驱动传感器收集数据。福岛核泄漏事件后，这项技术已经被接驳在信用卡读卡器上，采集到了超过12000份日本市民的辐射数据。“任何人都可以通过传感器将数据上传云端，”杜塔如是说，“较日本政府提供的测量数据，我们得到的数据能提供更加形象化的辐射状况。”他相信我们始终能从自然界中的很小能量里获得巨大的信息，并且将这新信息应用到无限的可能中。

医学研究，别样路径

除了网络信息，健康话题也是人们关心的重点，而被誉为“最聪明年轻人”的科学家们自然不会忘记这个话题。在此次榜单中，最吸引人的莫过于乔丹·格林（Jordan Green）的“训练你的免疫系统来对抗癌症”。

作为一名约翰·霍普金斯大学的生物医学工程博士，格林正在创造一种小工具，就像多功能的生物可降解颗粒，这种工具可以通过简单的修饰来治疗癌症和其他疾病。免疫系统可以寻找并摧毁离群的癌症细胞，鉴别目标物是关键。如果肿瘤与健康组织长得很像，就会让免疫系统难以判定谁才是“敌人”，直接导致肿瘤细胞躲过免疫系统的追捕。格林的纳米颗粒扮演了与此相同的角色，但是因为它可以搭载任何形式的蛋白质，它们可以设定身体去攻击甚至是最难以捕捉的癌细胞。“我们在锻炼免疫系统记住癌细胞的长相。”格林如是说。不难想象，一旦格林的研究成功，全世界会有多少受癌症折磨的患者将因此受益——改变世界，他当之无愧。

同样从人体出发找寻医学新出路的還有凯瑟林娜·瑞贝卡（Katharina Ribbeck）。她认为被大多数人弃之无用的人体每天产生的黏液是一个复杂的过滤器，可以帮助人们避免病毒感染并抑制有害微生物，为人们的健康提供一种保护机制。瑞贝卡还希望能开发出人造黏蛋白来代替抗生素改变细胞表面微生物行为。

而凯蒂亚·科勒尔（Katia Koelle）则选择从病毒的角度来研究对抗法则。科勒尔通过数学模型来探索流感病毒的变化，同时该模型也可以探索为什么某些地区会成为疫情爆发的热点地区。她希望这些知识能够在指导公众应对新兴疾病时有更清晰的策略，并且始终在迅速进化的病毒面前，保持领先一步。

动物启示：发掘特异功能

古往今来，科学家们都热衷于发掘动物身上的一些特异功能，试图将它们应用于人类科技，妮可·奥贝德（Nicole Abaid）和迈克尔·哈比（Michael Habib）也不例外——这两位分别从蝙蝠和翼龙身上挖掘出了新秘密。

蝙蝠可以通过调节自己发出的超声波信号，来避免与同伴的信号频率重叠，而奥贝德怀疑它们也可以通过这种方式共享信息。于是她假设蝙蝠可能会收听彼此的信号来更好地避免障碍物，为此她还专门来到中国的蝙蝠洞，收集验证假设所需的数据。在了解蝙蝠如何使用彼此发出的信号的同时，奥贝德的灵感也受到了蝙蝠的激发，开始设计用来提高机器人之间通信的超声波传感器。

南加州大学的哈比则打起了远古生物翼龙的主意：有如校车般长的翼龙，为何能够飞行？他猜测翼龙起飞的姿态不同于现代鸟类的双足站立，而更像蝙蝠那样通过四足站立来起飞。哈比通过CT扫描两种动物的腿骨并利用仿真数据来支持这样的假设。虽然他的理论最初引发了一些争议，但最新发现的证据却给了他较为充分的支持。与此同时，哈比和同事还进行了意义更为深远的研究，他们通过模拟翼龙的四肢设计了特殊的翼结构，这种结构可以减少飞行振动从而避免滑翔机和降落伞的飞行故障。

也许人们总是觉得科技=高端，觉得那是科学家玩的，必定是昂贵的、高不可攀的，马努·普拉卡什（Manu Prakash）说“不”，科学是触手可得的。

孩提时代，普拉卡什就曾偷来哥哥的眼镜片，照着显微镜的图纸搭建了自己的第一台显微装置。如今，作为斯坦福大学物理学家的他，依然坚持使用廉价材料来实现高科技含量的设备，这被他称之为廉价的科学。在诸多约束的困扰下，他仍然以50美分的成本设计出了足以观察到血液中疟疾寄生虫的便携式纸质显微镜。他的诸多设计发明不但可以用来解决复杂问题，其低廉的成本和简单的设计使得每个人都能得到。

“将科学的工具交给大众”，也许这才是科学最高的存在价值。且不论这些研究和创想会在何时实现，但希望就在那里——科学会让世界越来越好。