《MIT科技評論》創刊于1899年,是全球歷史最悠久的權威科技雜志之一。TR35杰出青年創新人物評選是《MIT科技評論》為表彰青年創新人物而設立的固定評選制度,每年從全球范圍內評選出35位學術界和工業界的35歲以下科技創新精英(TR35),這些獲獎者的研究成果正引領科技發展潮流,改變世界的未來。
今年MIT又評選出了35位,下面12位是跟醫療健康行業有千絲萬縷聯系的創新人物。讓我們來一一認識他們,和他們的創新發明。

Kevin Esvelt,34歲,麻省理工學院媒體實驗室助理教授
Esvelt在美國頂尖工程學院哈威穆德學院(Harvey Mudd College)獲得生物化學學士學位,于哈佛大學獲得生物化學博士學位。在哈佛期間,他與George Church實驗室研究人員有緊密合作。還曾在Editas Medicine聯合創始人David Liu實驗室從事研究工作,期間他領銜發明了噬菌體輔助持續進化(PACE)技術,研究成果2011刊登在頂級期刊《自然》上(1),據悉該技術讓生物分子在實驗室中的進化速度提高了100倍。
由于Esvelt在該領域的重要貢獻,2016年1月MIT媒體實驗室聘他為助理教授,組建Sculpt Evolution研究團隊。據悉,他已經開發出安全可控的基因驅動技術。他在該領域的貢獻,獲得了FBI的高度贊賞。
Evan Macosko,34歲,麻省總醫院精神病學講師
《MIT科技評論》認為:Macosko在探尋細胞如何形成組織和器官領域取得重大突破。
稍微有點兒生物學知識的人,心中一定有個疑問,人是從一個受精卵發育而來,每個細胞的遺傳物質都是一樣的,為啥有的成了腦細胞,有的成了腳上的細胞?究竟是啥導致的這種天壤之別?
實際上這種差異不是體現在DNA水平,而是體現在轉錄組RNA水平。如果我們能了解細胞之間的差異是如何形成的,就可以了解很多基因是如何被控制的,疾病是如何發生的。而了解這種差異,最好的辦法就是一個細胞一個細胞的研究。雖然現在也有研究單細胞的技術,比如單細胞測序技術等。但是目前的技術實在是太昂貴,如果研究的群體是數以億計的細胞,成本是沒有人能承擔的。
在哈佛大學醫學院的遺傳學家Steven McCarroll教授課題組做研究的時候,Macosko領銜發明了一種叫做“Drop-Seq”的技術,該研究成果2015年刊登在頂級期刊《細胞》上(2)。
有了Drop-Seq技術之后,每個細胞的分析只需要6.5美分,而之前的技術則需要數百或者數千美元。Macosko表示,他們下一個目標是分析人腦中860億個神經元和數不清的其他細胞。他想找到人腦中所有細胞之間的差別,以查明導致精神分裂癥、自閉癥,以及阿茲海默癥等腦部疾病的原因。
Kelly Gardner,31歲,Zephyrus Biosciences公司CEO
《MIT科技評論》認為:作為生物工程師,Gardner想出了如何把控生物技術創業公司面臨的風險。
Zephyrus成立于2013年,是Kelly Gardner聯合Josh Molho和Amy E. Herr共同創辦,Zephyrus的核心技術是測量單細胞蛋白質水平,目前他們的測量設備Z1已經實現商業化。
之所以要測量單細胞的蛋白水平,是因為對單細胞的蛋白質進行可以幫助診斷和治療癌癥,因此Gardner認為此事意義重大。
創業伊始,Zephyrus只定下了測量細胞蛋白的目標。在研發產品前,她們走訪了100多位研究人員,以開發出滿足他們需求的檢測設備。由于生物技術創新產業化風險較大,因此投資機構多不愿意投資初創技術公司。所以Gardner只湊了180萬美元,再加7個員工就組建了Zephyrus。經過兩年多的發展,今年年初成功被Bio-Techne收購。
Sonia Vallabh,32歲,布羅德研究所朊病毒專家
這是一個關于愛的故事,從Vallabh的故事中,我們可以發現愛的力量。
2010年Vallabh年僅51歲的母親因病去世,基因檢測結果顯示,因基因變異,她母親患了一種致命的遺傳性朊病毒疾病,這個病目前沒有任何有效的治療方法。而她有50%的可能患此病。不幸的是,2011年,Vallabh從哈佛大學法學院畢業后,她的檢測結果告訴她:那個50%,在她身上100%發生了,她也是那個致命突變的攜帶者。
Vallabh不想活著等別人告訴她該怎么做,她要自己去找答案。因此在2012年,她辭去工作,先后在MIT和哈佛大學學習分子生物學課程。Vallabh的丈夫Eric Minikel也開始在繼續教育學院學習生物信息課程。
經過多番的努力,Vallabh夫婦進入MIT和哈佛聯合組建的布羅德研究所開展遺傳性朊病毒病研究。2016年,他們找到了治療的方法,這個可以治療遺傳性朊病毒病的方法最終發表在轉化醫學頂級期刊《科學轉化醫學》(3)上,他們夫妻二人是研究的領導者。
Heather Bowerman,31歲,Dot Laboratories公司CEO
《MIT科技評論》認為:Bowerman價格低廉的激素水平檢測可以解決疾病治療中性別差異的問題。
Bowerman的Dot Laboratories成立于今年,目前主要的測試業務是做激素水平檢測。之所以選擇這個方向,Bowerman的初心在于,男性和女性由于激素類型和水平存在差異,在不同的疾病和對藥物的反應上也會有所不同,如果沒有一種為女性量身打造的治療方式的話,那么女性就會“被迫”接受些療效有限、優點有限的治療方案。因此,詳細的激素水平數據可以幫助醫生選擇更貼合女性自身的藥物和治療方案。
想在Dot Laboratories做激素水平檢測并不難,用戶只需要在特定的時間用試管保存自己的一點唾液,然后把它郵寄給Dot Laboratorie,幾天之后,醫生就能給出檢查結果。這一技術還處于測試階段,Bowerman計劃將在2017年公布檢測方法的數據并推出診斷產品。
作為一家還不滿“1歲”的創業公司,Dot Laboratories的路并不平坦,除了激素水平的測試外,Bowerman還計劃研發激素水平針對性藥物,當然,這還需要很長的時間。不過,業界對于這一研究都表現出了興趣,相信激素檢測技術會對“女性醫療”領域帶來積極的影響。
Jagdish Chaturved,32歲,InnAccel孵化器的臨床研究領軍人物
《MIT科技評論》認為:在成為改革創新者的艱難道路上,他依然可以談笑風生。
Chaturved是一名印度的耳鼻喉科醫生,同時,他又是一個“發明家”。他的第一個發明ENTraview成形于2011年,將內窺鏡連接在小型相機上,進行耳鼻喉的檢查,可以在醫療條件差的地區使用,代替醫院中專業的成像檢測系統。
這個設備目前已經有了二十萬的使用量,從第一項發明之后,Chaturved就在“醫療設備發明”這條路上越走越遠。他陸續發明了胸腔/腹腔穿刺設備、肝臟活檢設備、鼻出血控制裝置以及為耳鳴患者設計的自適應降噪裝置等等18項專利設備。結合自己在印度醫療界的所見所感,Chaturved在2015年出版了一本書,名為《醫療設備發明–印度視角》,分享了過去五年,他在印度研發醫療設備的經驗和心得。
2013年,Chaturved成為InnAccel的聯合創始人和臨床研究帶頭人。InnAccel的愿景是在印度建設一個醫療技術創新平臺,與領先的學術機構和企業合作,幫助完成新產品的開發和制造。為平臺中的創業者提供至少10萬美元的種子資金和100萬的產品商業化費用,以及幫助獲取政府機構和非政府機構的資金支持。
Ronaldo Tenório,30歲,Hand Talk創始人
《MIT科技評論》認為:無論在哪里,這款手機應用都可以為失聰者提供手語翻譯。
對于失聰的人來說,生活中最痛苦的事情莫過于要和人交流,畢竟懂得手語的人很少很少,抱著要幫助他們的念頭,巴西小伙Tenório做了一個手機應用Hand Talk,可以將語音轉化為手語,然后通過動畫在手機屏幕上演示。目前,應用只能將葡萄牙語翻譯成巴西的手語(巴西的通用語言為葡萄牙語),在巴西,約有1000萬失聰者,而其中有100萬人在使用這款應用。
應用的使用方法很簡單,對方在說話時,失聰者打開應用的“交談并翻譯”界面,當收到語音信號時,應用中的動畫形象Hugo就開始進行手語演示。將音頻轉換為動畫動作需要非常復雜的編程工作,每一個細節都要非常清晰,哪怕是Hugo的面部表情也必須符合語言環境。Tenório和他的團隊每個月要用成千上萬的句子來測試他們的程序,保證準確性。
Tenório計劃以后會推出不同的語言版本,這樣就可以擴大市場,吸引到更多的用戶。
朱嘉,34歲,南京大學現代工程與應用科學學院教授
《MIT科技評論》認為:他解決了“如果我們沒有干凈的飲用水該怎么辦”這個棘手的問題。
朱嘉本科畢業于南京大學物理系,而后他輾轉斯坦福、加州伯克利分別獲得了碩士和博士學位。8年后,朱嘉回到母校,創建了自己的實驗室,做新能源材料方向的研究,主攻太陽能的轉換和儲存。
2015年,朱嘉在實驗中,意外獲得了一塊黑色金屬,在研究中,他們發現這塊金屬不僅可以吸收可見光,還可以吸收紅外線。于是朱嘉想到,這塊材料可以用來做海水淡化!淡水資源日益嚴峻的今天,將海水淡化是獲取淡水的有效方法之一,然而目前傳統的海水淡化裝置消耗大量熱能或電能,碳排放量大、裝置體積龐大,且淡化效率、效果均有待提高。利用太陽能光蒸餾的海水淡化技術低碳環保,但多年來一直受限于較低的光熱轉換效率(約為30~45%)而無法大規模應用。
而朱嘉發現的三維鋁顆粒等離激元黑體材料在太陽光的照射下,可以使漂浮在水面的鋁顆粒材料周圍區域產生極高的局部溫度和電磁場增強效應,非常有利于快速有效的淡水蒸汽產生,多孔結構又提供了有效的蒸汽逃離通道。這種轉化方法的效率高達90%,淡化后鹽度降低了4個數量級。測量表明,淡化后的水質為優于世界衛生組織標準的可飲用水,且材料的淡化性能也具有良好的穩定性和耐用性。
高偉,31歲,加州大學伯克利分校博士后
《MIT科技評論》認為:新發明的防汗帶可以監測身體健康。
2007年,高偉獲得華中科技大學的學士學位;2009年,他獲得清華大學精密測試技術及儀器國家重點實驗室的碩士學位。目前,高偉在加利福尼亞州大學伯克利分校Ali Javey教授領導的Javey Research 實驗室進行研究工作。2016年1月27日,高偉的論文Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis刊登在《自然》期刊上。(5)高偉和Javey Research 實驗室的其他人共同研發一款可以分析汗液成分、利用藍牙同步數據的柔性印刷電路板。
在這之前雖然已經有實驗室開發測量汗液成分的傳感器,并且這些傳感器能夠測量電解質、運動后身體的代謝產物,但是它們往往有一個致命的缺點–只能測量某個時間的汗液成分,不夠對測量結果進行實時傳輸。
高偉研發的柔性印刷電路板接觸到的人體的汗液時,傳感器可以檢測汗液中葡萄糖、乳酸、鈉、鉀等成分,并且產生的電信號被放大和過濾,然后與皮膚的溫度進行校準,然后數據會通過藍牙傳輸到智能手機上,這讓實時監測汗液成分成為可能。
一個鐵定律就是利用汗液進行測試的結果永遠比不上血液測試結果的精確度”Ali Javey教授說。血液能夠非常密切地反映我們身體的變化,但是汗液的成分卻受到很多變量的影響,比如說我們皮膚上的微生物的影響。所以說利用汗液檢測身體的成分是需要嚴格驗證的。但是汗液檢測也擁有血液檢測沒有的優勢:無創并且可以實時檢測。
目前,Ali Javey教授領導的Javey Research 實驗室擁有對這項技術專利,該團隊希望提升檢測的精確度并將在此設備的基礎上開發一個醫療應用用來對身體健康、心理健康進行預警。
Ehsan Hoque, 34,美國羅徹斯特大學助理教授
《MIT科技評論》認為:想更好地融入團體?先和機器來練習吧!
Ehsan Hoque是美國羅徹斯特大學計算機科學和電氣與計算機工程系的助理教授,同時他是羅切斯特人機交互(ROC HCI)實驗室的負責人之一,他的主要研究領域有:
設計和實現新的算法來感知微妙的人類非語言行為;
對人機交互創建新的行為感知方式和模型
在高強度社交領域(比如社會技能培訓、公開演講場合)應用新的情感技術,并且幫助有社交障礙的人提高社交技能。
2013年,Hoque獲得麻省理工的博士學位,他的博士論文Computers to Help with Conversations: Affective Framework to Enhance Human Nonverbal Skills第一次證明了人們可以通過計算機來提升自己的社交技能,而這篇論文被麻省理工選為“最不按套路出牌”發明之一并展示在麻省理工博物館。
在羅切斯特人機交互(ROC HCI)實驗室可以利用機器學習分析來幫助人們提高溝通技巧,而這個系統被稱為ROCSpeak。ROCSpeak使用的云計算可以讓用戶上傳自己約為2分鐘演講視頻,并生成半自動反饋,為用戶演講提出改進意見,如果用戶同意將演講視頻用于研究目的的分享,那么用戶的演講視頻會獲得其他用戶的主觀評價。同時,用戶也可以選擇“隱私模式”,該模式不會得到其他用戶的主觀評價。
ROCSpeak利用機器學習為用戶提供半自動的反饋結果包括:視覺特征(微笑強度,動作)、音頻特征(音量、語調)、詞語特征(口語詞匯計數、書面語詞匯計數)、發音清晰度這幾個方面的評估,并且具有自動將語音識別為文字的功能。在對演講者的總體評價方面,ROCSpeak功能也非常強大,除了機器學習對演講者總體表現自動打分外,其他用戶也可以對演講者提出意見,比如說“演講的00:38你開始多微笑,這里你表現地很友好”、“在演講的某些部分適當調整你的音量”。
Muyinatu Bell,32歲,約翰霍普金斯大學助教授
《MIT科技評論》認為:更清晰的成像技術能更早地確診癌癥。
2006年,Bell獲得麻省理工的學士學位。2012年,Bell獲得杜克大學生物醫學工程系的博士學位,之后Bell在約翰霍普金斯大學取得博士后學位。Bell認為準確的診斷和精確的圖像引導手術取決于醫學成像系統能否提供高質量的圖像。Bell利用光學和聲學設計新的波束形成器和醫療成像設備能夠提供更清晰的圖像。
Muyinatu Bell的研究項目是高度跨學科的,包括集成光學、聲學、機器人、電子、力學來創新生物醫學成像系統,提高超聲波和光聲圖像質量來解決未滿足的臨床需求。她是光聲和超聲系統工程(Photoacoustic and Ultrasonic Systems Engineering ,PULSE)實驗室的助理教授,該實驗室研發的技術已經在神經外科導航、心血管疾病、婦女健康、癌癥檢測和治療領域展開了應用。Bell為手術系統的設計了一種對血管的實時可視化的成像技術,旨在減少在手術過程中對頸動脈的損傷的風險。2017年,Bell將在約翰霍普金斯大學的實驗室展開臨床試驗。
Alex Hegyi,29歲,PARC公司研發主管
《MIT科技評論》認為:超光譜相機能讓你的智能手機辨別假藥,幫你挑出最熟的桃子。
帕羅奧多研究中心(PARC)是許多現代計算機技術的誕生地:個人電腦Xerox Alto、激光打印機、鼠標、以太網;圖形用戶界面、圖標、下拉菜單、語音壓縮技術等等顛覆性技術都誕生在這個研究中心。年僅29歲就擔任帕羅奧多研究中心的研發主管的Alex也不是一般人。2008年,Alex Hegyi取得斯坦福大學的學士學位。2013年Alex Hegyi取得加利福尼亞大學伯克利分校的電氣工程與計算機科學系的博士學位。
在加入帕羅奧多研究中心之前,Hegyi一直在獨自發明新的醫學影像概念“納米成像”技術,納米成像技術是一種類似PET和SPECT的功能性生物醫學成像技術,這個技術使用生物標記的納米金剛石的含氮空位中心作為對比劑。而這種成像技術的好處就是把高空間分辨率和高靈敏度圖像結合在一起的潛力。加入帕羅奧多研究中心之后,Hegyi一直致力于研究讓超光譜成像hyperspectral imaging (HSI)變得觸手可及的技術。Hegyi的技術能夠從根本上簡化超光譜成像技術,并且可以在不犧牲現有軟件適應性的前提下利用現有的相機設備應用超光譜成像技術。
目前,超光譜成像已經成為跟蹤環境變化的一個重要手段,用來測量CO2排放,繪制水文地層,追蹤污染水平等等。而在食物檢測方面,超光譜成像技術能夠自動化對食品的種類進行分類,并且對食物的質量進行評估。在制藥領域,超光譜成像是控制藥物質量的重要手段,它能夠自動識別各種藥物,并且檢測假冒、異常的藥物。一旦這項技術被廣泛應用于我們智能手機后,它將改寫相機智能僅僅能夠“拍照”的功能,或許它能夠大大推進機器的圖像識別技術。
《MIT科技評論》創刊于1899年,是全球歷史最悠久的權威科技雜志之一。TR35杰出青年創新人物評選是《MIT科技評論》為表彰青年創新人物而設立的固定評選制度,每年從全球范圍內評選出35位學術界和工業界的35歲以下科技創新精英(TR35),這些獲獎者的研究成果正引領科技發展潮流,改變世界的未來。
今年MIT又評選出了35位,下面12位是跟醫療健康行業有千絲萬縷聯系的創新人物。讓我們來一一認識他們,和他們的創新發明。

Kevin Esvelt,34歲,麻省理工學院媒體實驗室助理教授
Esvelt在美國頂尖工程學院哈威穆德學院(Harvey Mudd College)獲得生物化學學士學位,于哈佛大學獲得生物化學博士學位。在哈佛期間,他與George Church實驗室研究人員有緊密合作。還曾在Editas Medicine聯合創始人David Liu實驗室從事研究工作,期間他領銜發明了噬菌體輔助持續進化(PACE)技術,研究成果2011刊登在頂級期刊《自然》上(1),據悉該技術讓生物分子在實驗室中的進化速度提高了100倍。
由于Esvelt在該領域的重要貢獻,2016年1月MIT媒體實驗室聘他為助理教授,組建Sculpt Evolution研究團隊。據悉,他已經開發出安全可控的基因驅動技術。他在該領域的貢獻,獲得了FBI的高度贊賞。
Evan Macosko,34歲,麻省總醫院精神病學講師
《MIT科技評論》認為:Macosko在探尋細胞如何形成組織和器官領域取得重大突破。
稍微有點兒生物學知識的人,心中一定有個疑問,人是從一個受精卵發育而來,每個細胞的遺傳物質都是一樣的,為啥有的成了腦細胞,有的成了腳上的細胞?究竟是啥導致的這種天壤之別?
實際上這種差異不是體現在DNA水平,而是體現在轉錄組RNA水平。如果我們能了解細胞之間的差異是如何形成的,就可以了解很多基因是如何被控制的,疾病是如何發生的。而了解這種差異,最好的辦法就是一個細胞一個細胞的研究。雖然現在也有研究單細胞的技術,比如單細胞測序技術等。但是目前的技術實在是太昂貴,如果研究的群體是數以億計的細胞,成本是沒有人能承擔的。
在哈佛大學醫學院的遺傳學家Steven McCarroll教授課題組做研究的時候,Macosko領銜發明了一種叫做“Drop-Seq”的技術,該研究成果2015年刊登在頂級期刊《細胞》上(2)。
有了Drop-Seq技術之后,每個細胞的分析只需要6.5美分,而之前的技術則需要數百或者數千美元。Macosko表示,他們下一個目標是分析人腦中860億個神經元和數不清的其他細胞。他想找到人腦中所有細胞之間的差別,以查明導致精神分裂癥、自閉癥,以及阿茲海默癥等腦部疾病的原因。
Kelly Gardner,31歲,Zephyrus Biosciences公司CEO
《MIT科技評論》認為:作為生物工程師,Gardner想出了如何把控生物技術創業公司面臨的風險。
Zephyrus成立于2013年,是Kelly Gardner聯合Josh Molho和Amy E. Herr共同創辦,Zephyrus的核心技術是測量單細胞蛋白質水平,目前他們的測量設備Z1已經實現商業化。
之所以要測量單細胞的蛋白水平,是因為對單細胞的蛋白質進行可以幫助診斷和治療癌癥,因此Gardner認為此事意義重大。
創業伊始,Zephyrus只定下了測量細胞蛋白的目標。在研發產品前,她們走訪了100多位研究人員,以開發出滿足他們需求的檢測設備。由于生物技術創新產業化風險較大,因此投資機構多不愿意投資初創技術公司。所以Gardner只湊了180萬美元,再加7個員工就組建了Zephyrus。經過兩年多的發展,今年年初成功被Bio-Techne收購。
Sonia Vallabh,32歲,布羅德研究所朊病毒專家
這是一個關于愛的故事,從Vallabh的故事中,我們可以發現愛的力量。
2010年Vallabh年僅51歲的母親因病去世,基因檢測結果顯示,因基因變異,她母親患了一種致命的遺傳性朊病毒疾病,這個病目前沒有任何有效的治療方法。而她有50%的可能患此病。不幸的是,2011年,Vallabh從哈佛大學法學院畢業后,她的檢測結果告訴她:那個50%,在她身上100%發生了,她也是那個致命突變的攜帶者。
Vallabh不想活著等別人告訴她該怎么做,她要自己去找答案。因此在2012年,她辭去工作,先后在MIT和哈佛大學學習分子生物學課程。Vallabh的丈夫Eric Minikel也開始在繼續教育學院學習生物信息課程。
經過多番的努力,Vallabh夫婦進入MIT和哈佛聯合組建的布羅德研究所開展遺傳性朊病毒病研究。2016年,他們找到了治療的方法,這個可以治療遺傳性朊病毒病的方法最終發表在轉化醫學頂級期刊《科學轉化醫學》(3)上,他們夫妻二人是研究的領導者。
Heather Bowerman,31歲,Dot Laboratories公司CEO
《MIT科技評論》認為:Bowerman價格低廉的激素水平檢測可以解決疾病治療中性別差異的問題。
Bowerman的Dot Laboratories成立于今年,目前主要的測試業務是做激素水平檢測。之所以選擇這個方向,Bowerman的初心在于,男性和女性由于激素類型和水平存在差異,在不同的疾病和對藥物的反應上也會有所不同,如果沒有一種為女性量身打造的治療方式的話,那么女性就會“被迫”接受些療效有限、優點有限的治療方案。因此,詳細的激素水平數據可以幫助醫生選擇更貼合女性自身的藥物和治療方案。
想在Dot Laboratories做激素水平檢測并不難,用戶只需要在特定的時間用試管保存自己的一點唾液,然后把它郵寄給Dot Laboratorie,幾天之后,醫生就能給出檢查結果。這一技術還處于測試階段,Bowerman計劃將在2017年公布檢測方法的數據并推出診斷產品。
作為一家還不滿“1歲”的創業公司,Dot Laboratories的路并不平坦,除了激素水平的測試外,Bowerman還計劃研發激素水平針對性藥物,當然,這還需要很長的時間。不過,業界對于這一研究都表現出了興趣,相信激素檢測技術會對“女性醫療”領域帶來積極的影響。
Jagdish Chaturved,32歲,InnAccel孵化器的臨床研究領軍人物
《MIT科技評論》認為:在成為改革創新者的艱難道路上,他依然可以談笑風生。
Chaturved是一名印度的耳鼻喉科醫生,同時,他又是一個“發明家”。他的第一個發明ENTraview成形于2011年,將內窺鏡連接在小型相機上,進行耳鼻喉的檢查,可以在醫療條件差的地區使用,代替醫院中專業的成像檢測系統。
這個設備目前已經有了二十萬的使用量,從第一項發明之后,Chaturved就在“醫療設備發明”這條路上越走越遠。他陸續發明了胸腔/腹腔穿刺設備、肝臟活檢設備、鼻出血控制裝置以及為耳鳴患者設計的自適應降噪裝置等等18項專利設備。結合自己在印度醫療界的所見所感,Chaturved在2015年出版了一本書,名為《醫療設備發明–印度視角》,分享了過去五年,他在印度研發醫療設備的經驗和心得。
2013年,Chaturved成為InnAccel的聯合創始人和臨床研究帶頭人。InnAccel的愿景是在印度建設一個醫療技術創新平臺,與領先的學術機構和企業合作,幫助完成新產品的開發和制造。為平臺中的創業者提供至少10萬美元的種子資金和100萬的產品商業化費用,以及幫助獲取政府機構和非政府機構的資金支持。
Ronaldo Tenório,30歲,Hand Talk創始人
《MIT科技評論》認為:無論在哪里,這款手機應用都可以為失聰者提供手語翻譯。
對于失聰的人來說,生活中最痛苦的事情莫過于要和人交流,畢竟懂得手語的人很少很少,抱著要幫助他們的念頭,巴西小伙Tenório做了一個手機應用Hand Talk,可以將語音轉化為手語,然后通過動畫在手機屏幕上演示。目前,應用只能將葡萄牙語翻譯成巴西的手語(巴西的通用語言為葡萄牙語),在巴西,約有1000萬失聰者,而其中有100萬人在使用這款應用。
應用的使用方法很簡單,對方在說話時,失聰者打開應用的“交談并翻譯”界面,當收到語音信號時,應用中的動畫形象Hugo就開始進行手語演示。將音頻轉換為動畫動作需要非常復雜的編程工作,每一個細節都要非常清晰,哪怕是Hugo的面部表情也必須符合語言環境。Tenório和他的團隊每個月要用成千上萬的句子來測試他們的程序,保證準確性。
Tenório計劃以后會推出不同的語言版本,這樣就可以擴大市場,吸引到更多的用戶。
朱嘉,34歲,南京大學現代工程與應用科學學院教授
《MIT科技評論》認為:他解決了“如果我們沒有干凈的飲用水該怎么辦”這個棘手的問題。
朱嘉本科畢業于南京大學物理系,而后他輾轉斯坦福、加州伯克利分別獲得了碩士和博士學位。8年后,朱嘉回到母校,創建了自己的實驗室,做新能源材料方向的研究,主攻太陽能的轉換和儲存。
2015年,朱嘉在實驗中,意外獲得了一塊黑色金屬,在研究中,他們發現這塊金屬不僅可以吸收可見光,還可以吸收紅外線。于是朱嘉想到,這塊材料可以用來做海水淡化!淡水資源日益嚴峻的今天,將海水淡化是獲取淡水的有效方法之一,然而目前傳統的海水淡化裝置消耗大量熱能或電能,碳排放量大、裝置體積龐大,且淡化效率、效果均有待提高。利用太陽能光蒸餾的海水淡化技術低碳環保,但多年來一直受限于較低的光熱轉換效率(約為30~45%)而無法大規模應用。
而朱嘉發現的三維鋁顆粒等離激元黑體材料在太陽光的照射下,可以使漂浮在水面的鋁顆粒材料周圍區域產生極高的局部溫度和電磁場增強效應,非常有利于快速有效的淡水蒸汽產生,多孔結構又提供了有效的蒸汽逃離通道。這種轉化方法的效率高達90%,淡化后鹽度降低了4個數量級。測量表明,淡化后的水質為優于世界衛生組織標準的可飲用水,且材料的淡化性能也具有良好的穩定性和耐用性。
高偉,31歲,加州大學伯克利分校博士后
《MIT科技評論》認為:新發明的防汗帶可以監測身體健康。
2007年,高偉獲得華中科技大學的學士學位;2009年,他獲得清華大學精密測試技術及儀器國家重點實驗室的碩士學位。目前,高偉在加利福尼亞州大學伯克利分校Ali Javey教授領導的Javey Research 實驗室進行研究工作。2016年1月27日,高偉的論文Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis刊登在《自然》期刊上。(5)高偉和Javey Research 實驗室的其他人共同研發一款可以分析汗液成分、利用藍牙同步數據的柔性印刷電路板。
在這之前雖然已經有實驗室開發測量汗液成分的傳感器,并且這些傳感器能夠測量電解質、運動后身體的代謝產物,但是它們往往有一個致命的缺點–只能測量某個時間的汗液成分,不夠對測量結果進行實時傳輸。
高偉研發的柔性印刷電路板接觸到的人體的汗液時,傳感器可以檢測汗液中葡萄糖、乳酸、鈉、鉀等成分,并且產生的電信號被放大和過濾,然后與皮膚的溫度進行校準,然后數據會通過藍牙傳輸到智能手機上,這讓實時監測汗液成分成為可能。
一個鐵定律就是利用汗液進行測試的結果永遠比不上血液測試結果的精確度”Ali Javey教授說。血液能夠非常密切地反映我們身體的變化,但是汗液的成分卻受到很多變量的影響,比如說我們皮膚上的微生物的影響。所以說利用汗液檢測身體的成分是需要嚴格驗證的。但是汗液檢測也擁有血液檢測沒有的優勢:無創并且可以實時檢測。
目前,Ali Javey教授領導的Javey Research 實驗室擁有對這項技術專利,該團隊希望提升檢測的精確度并將在此設備的基礎上開發一個醫療應用用來對身體健康、心理健康進行預警。
Ehsan Hoque, 34,美國羅徹斯特大學助理教授
《MIT科技評論》認為:想更好地融入團體?先和機器來練習吧!
Ehsan Hoque是美國羅徹斯特大學計算機科學和電氣與計算機工程系的助理教授,同時他是羅切斯特人機交互(ROC HCI)實驗室的負責人之一,他的主要研究領域有:
設計和實現新的算法來感知微妙的人類非語言行為;
對人機交互創建新的行為感知方式和模型
在高強度社交領域(比如社會技能培訓、公開演講場合)應用新的情感技術,并且幫助有社交障礙的人提高社交技能。
2013年,Hoque獲得麻省理工的博士學位,他的博士論文Computers to Help with Conversations: Affective Framework to Enhance Human Nonverbal Skills第一次證明了人們可以通過計算機來提升自己的社交技能,而這篇論文被麻省理工選為“最不按套路出牌”發明之一并展示在麻省理工博物館。
在羅切斯特人機交互(ROC HCI)實驗室可以利用機器學習分析來幫助人們提高溝通技巧,而這個系統被稱為ROCSpeak。ROCSpeak使用的云計算可以讓用戶上傳自己約為2分鐘演講視頻,并生成半自動反饋,為用戶演講提出改進意見,如果用戶同意將演講視頻用于研究目的的分享,那么用戶的演講視頻會獲得其他用戶的主觀評價。同時,用戶也可以選擇“隱私模式”,該模式不會得到其他用戶的主觀評價。
ROCSpeak利用機器學習為用戶提供半自動的反饋結果包括:視覺特征(微笑強度,動作)、音頻特征(音量、語調)、詞語特征(口語詞匯計數、書面語詞匯計數)、發音清晰度這幾個方面的評估,并且具有自動將語音識別為文字的功能。在對演講者的總體評價方面,ROCSpeak功能也非常強大,除了機器學習對演講者總體表現自動打分外,其他用戶也可以對演講者提出意見,比如說“演講的00:38你開始多微笑,這里你表現地很友好”、“在演講的某些部分適當調整你的音量”。
Muyinatu Bell,32歲,約翰霍普金斯大學助教授
《MIT科技評論》認為:更清晰的成像技術能更早地確診癌癥。
2006年,Bell獲得麻省理工的學士學位。2012年,Bell獲得杜克大學生物醫學工程系的博士學位,之后Bell在約翰霍普金斯大學取得博士后學位。Bell認為準確的診斷和精確的圖像引導手術取決于醫學成像系統能否提供高質量的圖像。Bell利用光學和聲學設計新的波束形成器和醫療成像設備能夠提供更清晰的圖像。
Muyinatu Bell的研究項目是高度跨學科的,包括集成光學、聲學、機器人、電子、力學來創新生物醫學成像系統,提高超聲波和光聲圖像質量來解決未滿足的臨床需求。她是光聲和超聲系統工程(Photoacoustic and Ultrasonic Systems Engineering ,PULSE)實驗室的助理教授,該實驗室研發的技術已經在神經外科導航、心血管疾病、婦女健康、癌癥檢測和治療領域展開了應用。Bell為手術系統的設計了一種對血管的實時可視化的成像技術,旨在減少在手術過程中對頸動脈的損傷的風險。2017年,Bell將在約翰霍普金斯大學的實驗室展開臨床試驗。
Alex Hegyi,29歲,PARC公司研發主管
《MIT科技評論》認為:超光譜相機能讓你的智能手機辨別假藥,幫你挑出最熟的桃子。
帕羅奧多研究中心(PARC)是許多現代計算機技術的誕生地:個人電腦Xerox Alto、激光打印機、鼠標、以太網;圖形用戶界面、圖標、下拉菜單、語音壓縮技術等等顛覆性技術都誕生在這個研究中心。年僅29歲就擔任帕羅奧多研究中心的研發主管的Alex也不是一般人。2008年,Alex Hegyi取得斯坦福大學的學士學位。2013年Alex Hegyi取得加利福尼亞大學伯克利分校的電氣工程與計算機科學系的博士學位。
在加入帕羅奧多研究中心之前,Hegyi一直在獨自發明新的醫學影像概念“納米成像”技術,納米成像技術是一種類似PET和SPECT的功能性生物醫學成像技術,這個技術使用生物標記的納米金剛石的含氮空位中心作為對比劑。而這種成像技術的好處就是把高空間分辨率和高靈敏度圖像結合在一起的潛力。加入帕羅奧多研究中心之后,Hegyi一直致力于研究讓超光譜成像hyperspectral imaging (HSI)變得觸手可及的技術。Hegyi的技術能夠從根本上簡化超光譜成像技術,并且可以在不犧牲現有軟件適應性的前提下利用現有的相機設備應用超光譜成像技術。
目前,超光譜成像已經成為跟蹤環境變化的一個重要手段,用來測量CO2排放,繪制水文地層,追蹤污染水平等等。而在食物檢測方面,超光譜成像技術能夠自動化對食品的種類進行分類,并且對食物的質量進行評估。在制藥領域,超光譜成像是控制藥物質量的重要手段,它能夠自動識別各種藥物,并且檢測假冒、異常的藥物。一旦這項技術被廣泛應用于我們智能手機后,它將改寫相機智能僅僅能夠“拍照”的功能,或許它能夠大大推進機器的圖像識別技術。