美刊評(píng)美國(guó)20位最聰明青年科學(xué)家 華裔數(shù)學(xué)家陶哲軒奪魁

　　北京時(shí)間11月25日消息，美國(guó)《探索》雜志近日評(píng)選出了美國(guó)20位40歲以下的最聰明的科學(xué)家。他們被視為各自研究領(lǐng)域的天才，結(jié)下了累累碩果，這些青年才俊還因各方面的研究成果屢獲殊榮。以下便是這20位青年才�。�

　　1.陶哲軒(TerenceTao)

　　加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)數(shù)學(xué)家

　　在我們這個(gè)時(shí)代的偉大數(shù)學(xué)家當(dāng)中，許多可能在SAT考試的數(shù)學(xué)部分得過(guò)800分的滿分。但陶哲軒8歲時(shí)就獲得了760分的高分，小小年紀(jì)便展現(xiàn)出數(shù)學(xué)的天分。25年過(guò)去了，33歲的陶哲軒如今已成為美國(guó)研究成果最多、最受尊敬的數(shù)學(xué)家之一。1999年，24歲的陶哲軒成為加州大學(xué)洛杉磯分校歷史上最年輕的教授，后獲得專為40歲以下杰出數(shù)學(xué)家頒發(fā)的“菲爾茲獎(jiǎng)”(FieldsMedal)，這一獎(jiǎng)項(xiàng)被譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。

　　在一個(gè)有些人可能要傾其一生研究某個(gè)難題的學(xué)科，陶哲軒卻在從非線性方程組到數(shù)論等諸多方面作出了重要貢獻(xiàn)，一定程度上解釋了同事們?yōu)楹芜�在尋求獲得他的指導(dǎo)。普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)家查爾斯·費(fèi)弗曼(CharlesFefferman)給予陶哲軒高度評(píng)價(jià)：“每一代數(shù)學(xué)家當(dāng)中，只有極少數(shù)位于頂尖之列。他就是其中之一。”費(fèi)弗曼本人也是一位數(shù)學(xué)天才。

　　陶哲軒最著名的研究涉及質(zhì)數(shù)或素?cái)?shù)(primenumber)的形式。所謂質(zhì)數(shù)或素?cái)?shù)，就是一個(gè)正整數(shù)，除了本身和1以外并沒(méi)有任何其他因子。盡管陶哲軒主要致力于理論研究，但他在壓縮感知(compressedsensing)方面的突破性研究令工程師可以開(kāi)發(fā)出用于核磁共振成像(MRI)、天文儀器和數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域的更尖端、更有效的成像技術(shù)。

　　陶哲軒說(shuō)：“科研有時(shí)就像是一部正在播出的電視連續(xù)劇，一些令人感興趣的情節(jié)可能已經(jīng)理清，但仍有許多緊張刺激、尚未解開(kāi)的情節(jié)有待你去挖掘。但科研又與電視連續(xù)劇不同，我們必須親自動(dòng)手去搞清楚接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么。”陶哲軒表示，他喜歡挑戰(zhàn)一些難解之謎，而攀登這一高峰的唯一途徑是通過(guò)克服相對(duì)較小、更易控制的難題：“如果有什么事情是我知道該如何處理的、但又不能處理的，我會(huì)十分苦惱。我感覺(jué)，自己必須安靜下來(lái)，冷靜、細(xì)細(xì)探究問(wèn)題所在。”

　　2.杰弗里·伯德(JeffreyBode)

　　賓夕法尼亞大學(xué)有機(jī)化學(xué)家

　　34歲的杰弗里·伯德說(shuō)，有機(jī)化學(xué)家并沒(méi)有許多“縫合”結(jié)構(gòu)復(fù)雜分子的方法。伯德在研究中發(fā)現(xiàn)了一種新方法，這種方法可能便于生產(chǎn)以肽為原料的藥物，如胰島素和人體生長(zhǎng)激素，這些藥物一般價(jià)格高昂。許多有機(jī)化學(xué)家曾認(rèn)為，用以制造這些蛋白的成熟方法——像鏈珠一樣增加單個(gè)氨基酸——效果很好。伯德說(shuō)：“這些方法確實(shí)不錯(cuò)，但前提是你打算制造相對(duì)短的蛋白，或你希望制造數(shù)量很少的蛋白。”

　　隨著鏈條越來(lái)越長(zhǎng)，如果單個(gè)珠子不能串聯(lián)到“肽鏈”上，就更難以將這些錯(cuò)誤的序列同正確的序列區(qū)別開(kāi)來(lái)。為改進(jìn)這一點(diǎn)，伯德發(fā)現(xiàn)了一種生成酰胺結(jié)合(amidebond)的新化學(xué)反應(yīng)(α-酮基酸和羥胺之間的反應(yīng))，他用這種方法去連接小的、易于合成的肽(氨基酸的鏈)，變成更長(zhǎng)的肽。伯德指出，在有機(jī)化學(xué)中，“我們有可能提出比當(dāng)前更好、更有效的方法。”

　　3.凱蒂·沃爾特(KateyWalter)

　　凱蒂·沃爾特(KateyWalter)

　　阿拉斯加大學(xué)生態(tài)學(xué)家

　　為深入探討溫室氣體對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和全球氣候的影響，32歲的凱迪·沃爾特不斷追尋著從北極湖泊中滲出的甲烷。隨著溫度上升，北極永久凍結(jié)帶解凍，冰水匯入湖水中。湖水中的細(xì)菌向來(lái)以富含碳的物質(zhì)(動(dòng)物遺骸、食物和冰河世紀(jì)前的渣滓)為食，同時(shí)生成甲烷——比二氧化碳強(qiáng)大25倍的“熱收集器”。甲烷增多導(dǎo)致氣溫更高，因此加速永久凍結(jié)帶的解凍。

　　沃爾特說(shuō)：“這意味著你打開(kāi)了冰箱門(mén)，里面的所有東西都會(huì)融化。”沃爾特和同事正在阿拉斯加州和西伯利亞?wèn)|部給北極“冰箱”中的碳內(nèi)容進(jìn)行分類，試圖了解在冰融化過(guò)程中有多少將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椤?006年，沃爾特的研究小組發(fā)現(xiàn)，北極產(chǎn)生的甲烷數(shù)量是科學(xué)家之前報(bào)告的近5倍。

　　4.艾米·韋戈斯(AmyWagers)

　　哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所干細(xì)胞生物學(xué)家

　　1999年，艾米·韋戈斯獲得了免疫學(xué)博士學(xué)位，與此同時(shí)，她接到了美國(guó)國(guó)家骨髓捐贈(zèng)項(xiàng)目登記處的電話。多年前，韋戈斯志愿捐獻(xiàn)了骨髓，現(xiàn)在有人需要這些骨髓。韋戈斯受這件事的啟發(fā)，開(kāi)發(fā)研究骨髓干細(xì)胞，并將成體干細(xì)胞作為自己博士后的研究課題。今天，35歲的韋戈斯已成為成體干細(xì)胞(生成血液和肌肉的細(xì)胞)研究領(lǐng)域最著名的科學(xué)家之一。她的研究工作涉及隔離這些細(xì)胞群體，發(fā)現(xiàn)人體如何對(duì)它們調(diào)節(jié)，并了解如何利用這些細(xì)胞治療疾病。

　　韋戈斯眼下正在確定血細(xì)胞如何在血液和骨髓之間轉(zhuǎn)移及它們?nèi)绾畏敝场＿@項(xiàng)工作或會(huì)提高移植細(xì)胞的成活率，從而有助于提高骨髓移植的效率。今年夏天，韋戈斯公布的一項(xiàng)最新研究結(jié)果稱，在將肌肉干細(xì)胞移植到患有肌肉萎縮癥的老鼠身上后，老鼠的肌肉功能得到改善。韋戈斯說(shuō)：“它們立即開(kāi)始生成新的肌肉纖維。盡管將這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到人身上還有很長(zhǎng)的路要走，但結(jié)果仍令人大受鼓舞。”

　　5.約瑟夫·特朗(JosephTeran)

　　約瑟夫·特朗(JosephTeran)

　　加州大學(xué)洛杉磯分校數(shù)學(xué)家

　　我們可以設(shè)想這樣一番情景：在你做手術(shù)之前，醫(yī)生不僅以前已數(shù)百次實(shí)施過(guò)這種手術(shù)，而且還在你的復(fù)制品上進(jìn)行了實(shí)踐。31歲的數(shù)學(xué)家約瑟夫·特朗正幫助將這一夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)，利用數(shù)學(xué)模型去模擬涉及患者腱、肌肉、脂肪和皮膚的手術(shù)。特朗說(shuō)：“我們一直在利用數(shù)學(xué)方程式去用于模擬那些組織的工作。”

　　第一步是將那些方程式變成標(biāo)準(zhǔn)的“數(shù)字人體”，這個(gè)人體可以實(shí)時(shí)地對(duì)外科醫(yī)生的虛擬操作起反應(yīng)。接下來(lái)，特朗的想法是讓醫(yī)生定制這種工具。那么將來(lái)，CT、MRI等醫(yī)學(xué)成像技術(shù)就可以揭示某位患者的肌腱比一般人的更硬，這樣，醫(yī)生便能相應(yīng)地調(diào)整“數(shù)字替身”。特朗說(shuō)：“你可能希望它盡可能地接近于真實(shí)的體驗(yàn)。”

　　6.杰克·哈里斯(JackHarris)

　　耶魯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)家

　　量子力學(xué)描述了一個(gè)瘋狂的微觀世界，在這個(gè)世界里，粒子以電閃雷鳴般的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)常違背我們想當(dāng)然的經(jīng)典物理學(xué)定律。杰克·哈里斯的目標(biāo)是利用“奇特、甚至謎一般的”微觀定律，利用其去解決我們?cè)谖⒂^世界遇到的問(wèn)題。他說(shuō)，“終極‘尤里卡時(shí)刻’將會(huì)是忽然發(fā)現(xiàn)一個(gè)微觀物體在從事經(jīng)典物理學(xué)絕對(duì)想象不到的某些活動(dòng)。”

　　哈里斯現(xiàn)年36歲，目前正在研究個(gè)別光子(電磁粒子)在從小的活動(dòng)反射鏡上跳離時(shí)產(chǎn)生的微不足道的壓力。我們可以舉一個(gè)形象的例子來(lái)感受這些壓力的大小：在一個(gè)晴朗的天氣，太陽(yáng)光會(huì)以百萬(wàn)分之一磅的力量推你的身體，我們肯定感受不到這種力量。哈里斯希望充分利用光子的特性，最終令堅(jiān)不可摧的密碼系統(tǒng)和超靈敏度天文儀器可以探測(cè)到宇宙大爆炸發(fā)生后瞬間形成的無(wú)形現(xiàn)象。

　　7.薩基斯·馬茲曼尼亞(SarkisMazmanian)

　　加州理工學(xué)院生物學(xué)家

　　在寄生于人體消化道的100萬(wàn)億細(xì)菌當(dāng)中，有些病原體可以誘發(fā)疾病和惡性免疫反應(yīng)，還有一些則擁有保護(hù)宿主的免疫系統(tǒng)�，F(xiàn)年35歲的薩基斯·馬茲曼尼亞就致力于有益菌如何增強(qiáng)人體健康的研究。馬茲曼尼亞說(shuō)：“除了想了解我們能否為其提供一個(gè)穩(wěn)定、富含營(yíng)養(yǎng)物的環(huán)境外，它們根本不關(guān)心我們。”他將人體和微生物這種象征性的關(guān)系看作是治療眾多疾病潛在方法的“金礦”。

　　馬茲曼尼亞認(rèn)為，人體和腸道細(xì)菌之間的相互作用至關(guān)重要，比如我們可以借此去了解人體對(duì)這些微生物的異常免疫反應(yīng)如何使結(jié)腸癌進(jìn)一步發(fā)展。馬茲曼尼亞表示：“有益菌的潛力似乎是無(wú)限的。”他補(bǔ)充說(shuō)，支撐自己這項(xiàng)研究的哲學(xué)是“在自然界，一切都有可能。所以，我愿意去追尋科學(xué)問(wèn)題的任何可能的原因或結(jié)果。”

　　8.道戈·奈特森(DougNatelson)

　　萊斯大學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)家

　　37歲的道戈·奈特森是顯微世界里的本杰明·富蘭克林。他研究原子級(jí)別的電子性質(zhì)。原子級(jí)別的經(jīng)典物理學(xué)和量子物理學(xué)相一致的部分，使電子性質(zhì)研究變得更加重要。奈特森的研究包括：復(fù)雜的電子流經(jīng)單分子晶體管，以及特意用以半導(dǎo)體碳為基礎(chǔ)的有機(jī)材料(organicsemiconductors-carbon-basedmaterials)取代電子儀器里的硅晶體管。這種剛剛萌芽的技術(shù)有望使制造又薄，而且柔韌性又好的有機(jī)電子儀器的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。

　　奈特森跟那些將主要精力投入到超能粒子加速器和超大質(zhì)量黑洞等物理學(xué)領(lǐng)域的人不同，他為凝聚物質(zhì)和納米技術(shù)傳遞了福音，他在非常受歡迎的博客中與大家一起分享他的快樂(lè)。他說(shuō)：“在我內(nèi)心深處，我自認(rèn)是一名實(shí)驗(yàn)主義者，我正在玩這些新奇的玩具。進(jìn)行這個(gè)級(jí)別的物理學(xué)研究相當(dāng)有趣。”

　　9.邁克爾·伊洛維茲(MichaelElowitz)

　　加州工學(xué)院分子生物學(xué)家

　　現(xiàn)年38歲的邁克爾·伊洛維茲在2000年設(shè)計(jì)了一個(gè)基因電路(geneticcircuits)，促使大腸桿菌在一個(gè)培養(yǎng)皿中閃閃發(fā)光。他表示，這是個(gè)偉大的瞬間，回想起來(lái)，那些細(xì)胞的行為就像圣誕節(jié)的熒光燈。但是這項(xiàng)給大家?guī)��?lái)好運(yùn)的試驗(yàn)最終失敗了。雖然這些細(xì)胞閃閃發(fā)光，但是它們發(fā)光的強(qiáng)度并不一樣。細(xì)胞之間的這種可變性包含相同的程序，這促使伊洛維茲進(jìn)行了一系列全新的試驗(yàn)，他表示，這些試驗(yàn)主要研究“是什么促使不同的細(xì)胞發(fā)揮不同的作用。”

　　現(xiàn)在伊洛維茲正在研究一些機(jī)制，遺傳因子完全相同的細(xì)胞正是通過(guò)這些機(jī)制利用和控制它們的生物化學(xué)分子里的隨機(jī)波動(dòng)，以便產(chǎn)生細(xì)胞多樣性。伊洛維茲說(shuō)：“了解‘紛亂’的波動(dòng)所扮演的角色，將有助于我們了解幸存下來(lái)的細(xì)菌如何才能實(shí)現(xiàn)多樣化，以及單細(xì)胞有機(jī)體如何才能形成多細(xì)胞有機(jī)體。”

　　10.楊長(zhǎng)輝(ChanghueiYang)

　　加州理工學(xué)院電子工程與生物工程師

　　隨著顯微鏡的性能不斷提高，它們的體積以及造價(jià)也在不斷增加，顯微鏡的體積和造價(jià)對(duì)研究產(chǎn)生直接影響。36歲的楊長(zhǎng)輝說(shuō)：“顯微鏡的功能和基本需求之間的配合并不默契。”楊長(zhǎng)輝通過(guò)把芯片技術(shù)與微流體技術(shù)結(jié)合，已經(jīng)制成一種更加便宜的微型顯微鏡。他表示，這種顯微鏡大約跟大黃蜂的體毛一樣大，并擁有一個(gè)僅同一角硬幣一樣大的電路，它沒(méi)有光學(xué)透鏡。它的工作原理是，少量液體流過(guò)微芯片，它給樣本拍攝圖像后，將它們傳輸給一臺(tái)電腦。

　　這種顯微鏡可以安裝在一個(gè)小型手持顯示器里，這種顯示器大約僅同一個(gè)iPod一樣大。楊長(zhǎng)輝的設(shè)想是，發(fā)展中國(guó)家的醫(yī)生可以利用這種工具給病人驗(yàn)血或者檢查當(dāng)?shù)氐墓┧�系統(tǒng)。他說(shuō)：“這將是一種非常堅(jiān)固耐用的工具，而且醫(yī)生可以把它放在衣兜里隨身攜帶。”

　　11.阿德姆·瑞斯(AdamRiess)

　　阿德姆·瑞斯(AdamRiess)

　　美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)天體物理學(xué)家

　　阿德姆·瑞斯領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)天文學(xué)科研組發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹的事實(shí)后，他開(kāi)始將注意力轉(zhuǎn)向天文學(xué)領(lǐng)域。自1929年以來(lái)，科學(xué)家一直認(rèn)為宇宙在不斷膨脹，不過(guò)在1998年以前科學(xué)家始終認(rèn)為地球引力將逐漸終止宇宙膨脹。但是，當(dāng)38歲的瑞斯試圖利用他從觀察遙遠(yuǎn)的恒星爆炸收集到的數(shù)據(jù)鞏固這一理論時(shí)，得出的結(jié)果卻與事實(shí)并不相符。幾天后他證明，他的數(shù)據(jù)顯示宇宙在不斷加速膨脹。

　　該發(fā)現(xiàn)顯示，一種神秘的暗能量產(chǎn)生的巨大的斥力克服引力，促使宇宙不斷加速膨脹。這種暗能量占宇宙總能量的72%。他說(shuō)：“這就如同向上將一個(gè)球扔到空中，它會(huì)持續(xù)上升。”9月他獲得50萬(wàn)美元麥克阿瑟(MacArthur)獎(jiǎng)金，現(xiàn)在他打算利用這些錢(qián)揭開(kāi)這種神秘的暗能量和它對(duì)宇宙產(chǎn)生的影響的謎底。

　　12.妮可·金(NicoleKing)

　　加州大學(xué)伯克利分校，分子細(xì)胞生物學(xué)家

　　38歲的妮可·金現(xiàn)在正在尋找單細(xì)胞有機(jī)體如何向植物、真菌類、多細(xì)胞動(dòng)物和其他類型的生命進(jìn)化的答案。為了尋找線索，她集中精力研究單細(xì)胞真核生物中的choanoflagellates-a群體，單細(xì)胞真核生物被認(rèn)為是與動(dòng)物親緣關(guān)系最近的活有機(jī)體。

　　金和她的同事們?cè)诮o其中一種這類有機(jī)體的染色體進(jìn)行排序時(shí)，發(fā)現(xiàn)用來(lái)將動(dòng)物細(xì)胞之間傳遞的信息與細(xì)胞“捆綁”在一起的相同蛋白質(zhì)片段的遺傳密碼，在這種有機(jī)體內(nèi)獲得此類發(fā)現(xiàn)非常令人吃驚。據(jù)金假設(shè)，這些單細(xì)胞動(dòng)物祖先的蛋白質(zhì)曾與細(xì)胞外的環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng)，它們通過(guò)將細(xì)胞表面粘合在一起捕食細(xì)菌和發(fā)現(xiàn)化學(xué)信號(hào)，后來(lái)這種情況促使細(xì)胞粘合在一起，而且彼此間可以進(jìn)行信息交流。金表示，解釋多細(xì)胞體的起源是了解動(dòng)物起源的關(guān)鍵，她發(fā)表評(píng)論說(shuō)，她的研究“回顧的族譜比我們以及其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物的共同祖先的族譜年代更加久遠(yuǎn)。”

　　13.路易斯·馮·安(LuisvonAhn)

　　卡內(nèi)基美隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家

　　30歲的路易斯·馮·安已經(jīng)在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域小有成就。網(wǎng)上訂票和破解文字失真的圖像都是馮·安的工作范疇。2000年，他幫助研發(fā)了這種反作弊(anti-spamming)技術(shù)，即已知的驗(yàn)證碼(CAPTCHA)。驗(yàn)證碼之所以能夠產(chǎn)生作用，是因?yàn)殡娔X無(wú)法回答驗(yàn)證碼提出的問(wèn)題，只有人才能回答。馮·安的最終目標(biāo)是不欺騙電腦。他希望利用人類獨(dú)一無(wú)二的智能消除電腦在完成一些重要任務(wù)時(shí)存在的缺陷。

　　縮小這種智能差距的一種方法就是驗(yàn)證碼。每天他利用大約1800萬(wàn)名電腦用戶——或許都是購(gòu)票的人——在首頁(yè)鍵入信息掃描文字，以便將它們信息化。到目前為止，電腦還無(wú)法識(shí)別文字。研究人員希望到明年能把20世紀(jì)50年代以后的《紐約時(shí)報(bào)》的檔案文件完全數(shù)字化。馮·安還編排了一種游戲程序，他的目的是：你玩的越多，提供的數(shù)據(jù)也就越多，因此會(huì)更好地幫助電腦識(shí)別圖像。他說(shuō)：“我認(rèn)為我們所做的事情不會(huì)淺嘗輒止。”

　　14.塔佩奧·施奈德(TapioSchneider)

　　加州理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)家

　　大氣湍流和熱交換效應(yīng)之間的復(fù)雜互動(dòng)，對(duì)全球氣候產(chǎn)生很大影響。36歲的塔佩奧·施奈德已經(jīng)研發(fā)出電腦模擬程序，以便更好地了解二者之間的互動(dòng)是如何對(duì)氣候產(chǎn)生影響的。他說(shuō)：“從觀念上來(lái)說(shuō)，我不想在實(shí)驗(yàn)室里為自己產(chǎn)生一個(gè)小氣候，但是我們又無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室里形成一個(gè)全球性氣候，因此利用電腦模擬是最好的第二選擇。”

　　在一個(gè)正處于發(fā)展階段的項(xiàng)目中，他最近利用一個(gè)地球模擬展示了季風(fēng)可以在沼澤等淺水處形成。哈雷(Halley)的傳統(tǒng)季風(fēng)模型無(wú)法全面地表現(xiàn)出全球的季風(fēng)情況。施奈德表示，人們對(duì)水汽通過(guò)氣候系統(tǒng)不斷運(yùn)動(dòng)的情況了解的也不多。“這是我要用很多年時(shí)間進(jìn)行研究的一系列問(wèn)題之一。”施奈德的目的是為氣候制定一系列基本物理學(xué)定律。他說(shuō)：“熱力學(xué)定律對(duì)微觀行為進(jìn)行了宏觀描述。我希望也能給氣候制定一個(gè)類似的定律。”

　　15.薩拉·西格爾(SaraSeager)

　　薩拉·西格爾(SaraSeager)

　　麻省理工學(xué)院天體物理學(xué)家

　　上世紀(jì)90年代晚期，科學(xué)界對(duì)系外行星是否存在提出這樣或那樣的疑問(wèn)，當(dāng)時(shí)36歲的薩拉·西格爾作出大膽預(yù)測(cè)，認(rèn)為這些在恒星前方穿越的遙遠(yuǎn)閃光天體必將成為天文學(xué)家的下一個(gè)前沿。西格爾的這種有些打賭意味的預(yù)測(cè)最終得到回報(bào)——她有關(guān)系外行星化學(xué)屬性的理論模型幫助研究人員首次對(duì)一個(gè)遙遠(yuǎn)世界的大氣層進(jìn)行測(cè)量。西格爾認(rèn)為，我們將在未來(lái)幾年發(fā)現(xiàn)地球的“遠(yuǎn)親”，但她的終極目標(biāo)絕不僅限于此。

　　她說(shuō)：“我真正想做的是確定地外生命可能產(chǎn)生何種類型的氣體。這些氣體將在大氣層中堆積并有可能從極遠(yuǎn)處被探測(cè)到。”作為沿這一方向踏出的一步，西格爾正在尋找類地生命可能留下的非氧基“簽名”，例如硫化氫。西格爾的童年是在加拿大度過(guò)的，她的父親總是用各種各樣的想法開(kāi)發(fā)她的創(chuàng)造力。她說(shuō)：“愛(ài)幻想是一種至關(guān)重要的習(xí)慣，正是這種習(xí)慣讓我成為一名出色的科學(xué)家。”

　　16.喬恩·克萊因伯格(JonKleinberg)

　　喬恩·克萊因伯格(JonKleinberg)

　　康奈爾大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家

　　上世紀(jì)90年代中期，如果在互聯(lián)網(wǎng)上搜索“《探索》雜志”，意味著你要在數(shù)千個(gè)排序混亂的結(jié)果中費(fèi)力地尋找自己需要的答案。1996年，24歲的喬恩·克萊因伯格開(kāi)發(fā)了一種讓網(wǎng)絡(luò)搜索發(fā)生革命性變化的算法。時(shí)至今日，如果再在搜索框鍵入“《探索》雜志”，你得到的第一個(gè)搜索結(jié)果便是這家雜志的主頁(yè)，這完全是克萊因伯格的功勞�？巳R因伯格現(xiàn)年37歲，他創(chuàng)造了基于超鏈接分析的主題搜索算法HITS，通過(guò)權(quán)威性(所登內(nèi)容品質(zhì)以及是否被其它網(wǎng)頁(yè)推薦)和hub(是否與優(yōu)秀網(wǎng)頁(yè)相連接)這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)網(wǎng)頁(yè)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。

　　克萊因伯格繼續(xù)將計(jì)算機(jī)學(xué)、數(shù)據(jù)分析和社會(huì)學(xué)研究整合在一起，以幫助開(kāi)發(fā)更優(yōu)秀的工具連接社交網(wǎng)站。根據(jù)他的設(shè)想，我們能否看到信息在空間傳播時(shí)隨時(shí)間增多——他稱之為互聯(lián)網(wǎng)上的地理學(xué)熱點(diǎn)——取決于對(duì)一個(gè)特殊區(qū)域的興趣�？巳R因伯格說(shuō)，我們的社交網(wǎng)鏈接與友誼可以依靠這些地理學(xué)熱點(diǎn)，“通過(guò)鍵入位置而不是人名或者時(shí)間”讓搜索變得更為容易。

　　17.愛(ài)德華·博伊登(EdwardBoyden)

　　麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室神經(jīng)工程師

　　一些確定類型的細(xì)菌和藻類擁有允許它們將光轉(zhuǎn)換成電能的基因。29歲的愛(ài)德華·博伊登已將其中一種基因植入神經(jīng)細(xì)胞，讓它作出類似響應(yīng)。他說(shuō)：“如果用燈光照射這些細(xì)胞，我們就能將它們激活。”在打造類似轉(zhuǎn)基因神經(jīng)細(xì)胞基礎(chǔ)上，博伊登正利用工程學(xué)手段研究大腦植入——可以利用光脈沖對(duì)它們進(jìn)行刺激。他希望這種植入能夠幫助控制帕金森氏癥等疾病，有時(shí)候，醫(yī)生會(huì)利用植入能夠產(chǎn)生電流的刺激器治療帕金森氏癥。博伊登說(shuō)：“光能夠做到很多單純的電刺激器無(wú)法做到的事情。”利用這種技術(shù)，研究人員能夠有選擇地讓他們的轉(zhuǎn)基因神經(jīng)細(xì)胞作出回應(yīng)，通過(guò)植入一個(gè)能夠發(fā)出不同類型的光的光學(xué)器，研究人員可以對(duì)神經(jīng)回路進(jìn)行更為精確的控制。

　　18.理查德·邦努(RichardBonneau)

　　紐約大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)家

　　33歲的理查德·邦努表示，將細(xì)胞解剖后得到的各個(gè)部分按類型一一記錄那當(dāng)然好，但生物學(xué)家真正的“圣杯”卻是了解每一部分如何控制和支配其它部分的機(jī)能。“你可能知道A與B有聯(lián)系，但這并不能描繪出一副有關(guān)整個(gè)系統(tǒng)的完整圖畫(huà)，你不知道各部分之間如何相互影響。我希望在這些線上標(biāo)注箭頭，來(lái)顯示這些影響。”

　　通過(guò)跟蹤一個(gè)自由古細(xì)菌——與細(xì)菌一樣，是一種原核生物——幾乎所有基因的活動(dòng)，邦努最近將各個(gè)部分拼接在一起，了解基因如何影響各自的表達(dá)，進(jìn)而讓他像研究機(jī)器一樣描繪出這個(gè)有機(jī)生命體的“控制電路”。在此過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)一些令人吃驚的東西：對(duì)于光線、有毒化學(xué)物質(zhì)等外部刺激，這個(gè)古細(xì)菌并不是作出完全不同的反應(yīng)，“它會(huì)用同樣的積分器處理這些環(huán)境刺激，因此并不發(fā)生無(wú)限數(shù)量的反應(yīng)”。他指出，了解微生物行為的有限范圍能夠?yàn)槔�用基因工程改造研制藥物和生物燃料提供巨大幫助�?/p>

　　19.肖恩·弗拉納(ShawnFrayne)

　　Humdinger風(fēng)能公司發(fā)明家

　　現(xiàn)年27歲的肖恩·弗拉納深諳如何打造簡(jiǎn)單而實(shí)用的技術(shù)解決辦法，這些解決辦法能夠讓發(fā)展中國(guó)家百姓的生活發(fā)生質(zhì)的變化。他是一個(gè)致力于將甘蔗基木炭作為便宜烹飪?nèi)剂系男〗M成員，他的太陽(yáng)能消毒塑料袋能夠?qū)⑺畠艋�，變成飲用水。相比之下，弗拉納設(shè)計(jì)的“風(fēng)帶”(Windbelt)所能產(chǎn)生的影響可能是最大的。

　　他的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于1940的倒塌的塔科馬海峽橋采用的動(dòng)力學(xué)原理，經(jīng)過(guò)4年的努力，他最終設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)不使用渦輪的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。當(dāng)有風(fēng)吹過(guò)時(shí)，一個(gè)包有聚酯薄膜的平紋織物薄片會(huì)快速振動(dòng)，帶動(dòng)安裝在兩端線圈間的磁鐵進(jìn)而產(chǎn)生電力。在發(fā)展中國(guó)家，“風(fēng)帶”只需產(chǎn)生10瓦特電量，就能整晚為一個(gè)房間照明，再也不用昂貴而危險(xiǎn)的煤油燈。

　　通過(guò)將發(fā)明的知識(shí)產(chǎn)權(quán)出售給大型公司，弗拉納希望為針對(duì)發(fā)展中國(guó)家的創(chuàng)造性計(jì)劃籌集更多資金。他說(shuō)：“發(fā)展中國(guó)家面臨最大挑戰(zhàn)，我認(rèn)為自己這輩子的絕大多數(shù)發(fā)明和創(chuàng)新都將在發(fā)展中國(guó)家成為現(xiàn)實(shí)。如果換成其它地區(qū)，我會(huì)瘋掉的。”

　　20喬納森·普里查德(JonathanPritchard)

　　芝加哥大學(xué)/霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所遺傳學(xué)家

　　人們很容易認(rèn)為進(jìn)化是發(fā)生在數(shù)百萬(wàn)年前的事情，但37歲的喬納森·普里查德證明，我們實(shí)際上一直實(shí)時(shí)適應(yīng)環(huán)境，簡(jiǎn)單地說(shuō)進(jìn)化從未停止。利用在人群中快速蔓延的遺傳變異為導(dǎo)向進(jìn)行追蹤的統(tǒng)計(jì)模型，普里查德及其同事確定了基因組的數(shù)百個(gè)區(qū)域最近因自然選擇發(fā)生變異。他說(shuō)：“如果在確定人群中出現(xiàn)新的變異并且深受歡迎，自然選擇便會(huì)快速提高這種等位基因變異的頻率。絕大多數(shù)時(shí)候，人群之間的變異頻率差異很小，如果出現(xiàn)大的頻差，他們自然顯得非常突出。”