一个“节俭科学”提倡者
2016-12-29田歌
田歌
在马努·普拉卡什(Manu Prakash)先生的卧室墙上,有一幅世界地图。每晚临睡之前,他习惯于盯着这幅地图思考,如果世界是由每个地区的科研资源决定的话,世界会是什么样子。他说:“非洲刚好消失,印度很小,而中国只有一点点大。”
这可能就是他提倡“节俭科学”概念的原因,为了平衡科研资源的分布多寡,科学材料应该更便宜、容易传播,让人人都可以轻易获取。对此,科学家们运用便宜的材料进行着种种尝试:哈佛大学化学教授乔治·怀特塞兹(George M. Whitesides)创造了一系列只有邮票大小的医用检测试纸,用来诊断肝脏毒性—一种与艾滋病、肺结核、糖尿病和心脏疾病有关的一种指标;机械工程师哈里普莉亚·穆坎达拉扬(Haripriya Mukundarajan)在明信片上覆盖一些化学凝胶小珠,来收集凝胶上留下的昆虫病原体,希望以此为基础设计出一个检验疾病暴发的预警系统;马努的学生乔治·科里尔(George Korir)正在努力通过改造一个音乐盒检测出水或土壤中的污染……
而马努这位36岁的斯坦福大学生物工程教授,最出名的科研成果就是开发了折叠显微镜(Foldscope)。这是一种便携式的纸质显微镜,成本低于1美元。这项发明让他在2016年赢得了麦克阿瑟基金会62.5万美元的天才奖。
这部显微镜在几分钟内就可以被组装完成——各个部件都印在一张硬纸片上,经过剪切和折叠,纸片就成了一个支架,再装上成本极低的球形透镜、显微镜载片以及依靠钮扣电池供电的LED灯,小巧便携到可以放入口袋里。它十分耐用,从三楼扔下去、狠狠踩、放进洗衣机里洗也弄不坏。它具有接近700纳米的分辨率,可以帮忙诊断致命的细菌性疾病,包括结核病、疟疾。
一架便宜到人人可以拥有的显微镜意味着什么?目前,研究用显微镜仍不能广泛作为临床诊断的工具,它们很重、占很大空间、难以维护,而且十分昂贵。一个沉重的事实是,“现在诊断与结核杆菌相关的细菌性疾病所使用的方式,与上个世纪40年代甘地在印度塞瓦格兰姆使用的完全相同。”马努告诉大家。直到现在,疟疾一年还造成100万人死亡,而这世界上有10亿人,因为疟疾感染的高风险而等着被检测。一架不到1美元的显微镜能够帮助医生确定病人感染的是哪种细菌、哪种疟疾,毫无疑问能大大降低这个死亡数字。
在疟疾肆虐的非洲、南亚、东南亚及南美北部的热带地区,卫生条件极差,人们不知道自己手里的一碗汤,是不是漂浮着致病细菌的“怪兽汤”。马努的梦想就是改变这种情况,“未来,我们该给那些正在对抗‘怪兽汤的孩子们什么样的工具呢? 我希望他们能够直接把一个折叠显微镜放在口袋中随身携带。”
2014年,在戈登·摩尔(英特尔的创始人之一)的慈善基金会的资助下,马努寄了5万个免费的折叠显微镜给130多个国家的测试申请者。他们创建了“折叠显微镜探索(Foldscope Explore)”网站,申请通过的人可以在这个网站上分享自己用显微镜所观察到的东西。在这个网站上可以看到,使用折叠显微镜,卢旺达的植物病理学家研究被真菌影响的香蕉作物,坦桑尼亚的孩子检查牛粪便里的寄生虫,秘鲁亚马逊河流域的昆虫学家研究不明种类的螨虫,还有一名男子尝试给花粉编目……
同一年,在尼日利亚的一所学校,马努手把手教一个孩子用折叠式显微镜看到了咬他的蚊子的长嘴针,孩子们亲眼见识到了课本上讲述的蚊子传播血液疾病的知识。马努通过创造工具的方式传播了更为重要的事情:来自大自然的奇妙感觉。而他认为,奇妙的感觉是使人们探索科学问题的最初动力。一架超便宜的显微镜,能让孩子们对此触手可及。