211service.com
TR 35
Deras arbete är en färdplan till vad som är hett inom framväxande teknologi – och deras prestationer kommer att forma världen vi lever i i decennier framöver.
De är uppfinnare och upptäckare och entreprenörer. De är kemister och biologer och mjukvaruingenjörer och chipdesigners. De skapar sina underverk på universitet, nystartade företag och stora företag. De dras till de mest intressanta och svåraste vetenskapliga och tekniska problem som finns till hands och kommer fram till lösningar som ingen hade föreställt sig. De tar sig an stora frågor. De är TR35 – Teknikgranskning s urval av de främsta teknikinnovatörerna under 35 år (från och med 1 oktober 2005). Vinnarna från tidigare år (när det var TR100) har förändrat din värld. Så kommer de människor du ska träffa.
Den här historien var en del av vårt oktobernummer 2005
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
Medverkande redaktörer och skribenter:
TR35 Projektredaktör: Herb Brody
Profilförfattare:
Erika Jonietz
Eric Hellweg
Michael Fitzgerald
Deborah Asbrand
Corie Lok
Neil Savage
Stu Hutson
David Talbot
Lisa Scanlon
Sally Atwood
Ken Garber
Daniel Riskin, 33
UCLA Medical Center
Utveckling av anordningar för sårtillslutning och tidig hjärtinfarkt
Förutom att arbeta cirka 80 timmar i veckan som kirurgisk invånare vid University of California, Los Angeles, Medical Center, bygger Daniel Riskin företag för att utveckla och marknadsföra nya medicintekniska produkter. Läkare har en skyldighet att förnya sig, säger Riskin.
Medan han utbildade sig till läkare vid Boston University och Tufts University, sysslade Riskin med teknikutveckling, skrev programvara för att hjälpa läkare att hantera sina metoder och undersökte olika design för kirurgiska klämmor med ett företag inom medicinsk utrustning. Men han ville göra mer – att komma på sina egna uppfinningar och få dem till stor användning. Sålunda skrev han sig in, halvvägs genom sin residency, vid MIT:s Sloan School of Management. Medan han studerade för sin MBA fortsatte han sina operationssalskunskaper genom att arbeta på privata kirurgiska mottagningar på kvällar och helger.
Efter examen från Sloan utsågs Riskin till den första stipendiat i Stanford Universitys nya program för kirurgisk innovation. På Stanford utvecklade han och hans medarbetare ett elastiskt, självhäftande, polymerbaserat plåster som de hoppas ska ge ett mindre smärtsamt alternativ till häftklamrar eller stygn som ett sätt att stänga sår och kirurgiska snitt. Han bildar nu ett företag för att kommersialisera plåstret, vilket han förväntar sig också kommer att minska ärrbildning.
Riskin hjälper också läkare med få affärskunskaper eller liten erfarenhet att själva bli innovatörer.
Förra året startade Riskin, tillsammans med Michael Laposata, chef för kliniska laboratorier vid Massachusetts General Hospital i Boston, ett företag, MedPacks, för att utveckla bärbara diagnostiska tester och mediciner som patienter kan använda hemma – innan de kommer till akuten – om de trodde att de hade hjärtinfarkt. Sådan tidig behandling kan minska risken för dödsfall eller komplikationer med så mycket som 50 procent. Om vi ska göra något innovativt, säger Laposata, kommer vi att behöva fler Dans.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
Jia Chen, 33
IBM Watson Research Center
Tittar förbi kisel till kolnanorör
Så småningom kommer halvledartillverkare inte att kunna klämma in fler transistorer på kiselchips. Så Jia Chen arbetar på ett alternativ: elektroniska kretsar och enheter som använder cylindriska, nanometer breda kolmolekyler som kallas kolnanorör. Bland deras andra fördelar kan vissa typer av nanorör leda elektricitet 100 gånger bättre än kisel.
Hittills har de flesta transistorer gjorda av kolnanorör varit p-typ, vilket betyder att de använder positiva laddningsbärare; negativt – n -typ – nanorörstransistorer har varit mycket svårare att tillverka. Chen har dock hittat ett enklare sätt att tillverka dem, vilket kan vara ett viktigt steg mot att integrera kolnanorör i konventionell elektronik. Chen upptäckte att att fästa vissa typer av molekyler till nanorör skulle lägga till elektroner till dem eller dra ut elektroner, vilket ger enheter av antingen p- eller n-typ.
Ett annat problem med nanorörstransistorer är deras behov av metallelektroder, som nödvändigtvis är mycket större än nanorören. Storleksskillnaden tenderar att orsaka strömläckage, vilket minskar den elektriska effektiviteten. Chen fann att hon kunde lägga till vissa föroreningar i ett litet segment av ett nanorör för att tillåta nanoröret att fungera som en elektrod, men en med lite läckage. Hennes nanorörstransistorer bar 100 gånger så mycket elektrisk ström som tidigare.
Egenskaperna hos nanorör varierar beroende på deras diametrar. Att välja en viss diameter gör att ett rör avger ljus vid en viss våglängd. Chen kunde kontrollera de positiva och negativa laddningarna i ett nanorör för att få det att avge ljus 100 gånger starkare än ljuset från tidigare enheter. Detta kan ge nanorör möjligheten att fungera som optiska sammankopplingar - överföra data mellan kretsar mer effektivt än vad koppar gör. Så småningom kunde varje enhet på ett chip tillverkas av nanorör. Föreställ dig en krets med samma material som fungerar som sensorer, transistorer, ljussändare och även sammankopplar, säger Chen.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
Narasimha Chari, 31
Tropos nätverk
Inställning av mesh-nätverksstandard
I slutet av 1990-talet, när Wi-Fi-utrustade bärbara datorer fortfarande var en nyhet, såg Narasimha Chari möjligheten att skapa stora kommunikationsinfrastrukturer med hjälp av trådlösa mesh-nätverk – som vid den tiden var militärens exklusiva provins. Under 18 månaders månsken när han studerade i fysik vid Harvard University, skapade han eleganta algoritmer som skräddarsydda mesh-nätverk för rutinmässig civil kommunikation.
Tropos Networks, företaget som Chari grundade 2000 tillsammans med meduppfinnaren Devabhaktuni Srikrishna, hjälpte till att lansera kommersiella trådlösa mesh-nätverk. Med sin enkla installation – routrar som fästs på lyktstolpar – och åtföljande låga kostnader, har mesh-nätverk lättat till riklig användning både utomhus (på campus, i allmänna säkerhetsnätverk och vid sammankomster som festivaler) och på (på sjukhus och fabriker). Men Tropos fokuserar på den snabbt växande marknaden för nätverk som servar hela kommuner. Det är det bästa valet för en tredjedel av företagets 200 kunder.
Tropos tjänster, som är byggda kring Charis routingprotokoll, dominerar den begynnande mesh-nätverksindustrin. Telekommunikationsföretag fruktar spridningen av tekniken och ser den som ett hot mot deras internettillgångsföretag. Faktum är att telekommunikationsindustrin lobbar för lagstiftning som ger dem – inte lokala myndigheter – första nedskärningar av kommunala Wi-Fi-installationer. Samtidigt får Tropos kunder i ett snabbt klipp; 75 skrev på under första halvåret 2005.
Tropos expansion ger Chari full cirkel. 1992, efter att ha fått det tredje högsta betyget av 80 000 på inträdesprovet till Indian Institutes of Technology, lämnade Chari Indien för Caltech. Senare, när han var på Harvard, hade han nattliga samtal med Caltech-kompisen Srikrishna om att tillhandahålla kommunikation när som helst och var som helst i utvecklingsländer. Nu, när Tropos skickar sina första system till Indien, ser Chari sin innovation koppla tillbaka till sitt hemland.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
Parham Aarabi, 29
University of Toronto
Skärpa en dators lyssningsförmåga
Datorer har svårt att göra det som hjärnan gör lätt: att koncentrera sig på en röst samtidigt som de ignorerar andra ljud. University of Toronto, professor i elektroteknik, Parham Aarabi, skapade en algoritm som beräknar skillnaden mellan de tider då ett ljud når två nära åtskilda mikrofoner. Baserat på fördröjningen kan programvaran bestämma högtalarnas riktning och förstärka talet för någon av dem; alla andra konversationer omarbetas till ett lätt brum. Aarabis uppfinning, som är 30 procent mer exakt än andra multimikrofonsystem, kan filtrera bort främmande röster i mobiltelefonsamtal eller förbättra röstkontrollen i bilar.
Vladimir Aksyuk, 33
Lucent Technologies Bell Labs
Att göra små speglar för laserstrålar
Vladimir Aksyuk gjorde sig ett namn i världen av mikroelektromekaniska system 1999 när han ledde utvecklingen av Bell Labs helt optiska switch – den första kommersiella enheten som använde tusentals små roterande speglar för att intrikat manipulera optiska kommunikationssignaler utan att konvertera dem till elektriska pulser och tillbaka. Dess prestanda var 16 gånger snabbare än de bästa av dess elektriska motsvarigheter.
Aksyuk har sedan dess expanderat på den tekniken för att skapa system med arrayer med speglar så små som 100 mikrometer i diameter, var och en kan inte bara rotera utan även upp-och-nerrörelse. Dessa arrayer möjliggör extremt exakt kontroll av laserstrålar, vilket är avgörande för den amerikanska militärens program för att utveckla ett säkert laserkommunikationssystem med hög bandbredd för flygplan, markbaser och till och med rymdfarkoster.
Arrayerna kan också snart förändra hur mikrochips produceras. Den ryskfödde Aksyuk leder ett projekt på Bell Labs för att använda mikrospeglar för att skapa mikrochips utan de kostsamma maskerna – i princip stenciler mönstrade med kretsdesigner – som för närvarande används för att optiskt etsa chips. Detta kan inte bara sänka produktionskostnaderna och tiden, utan det kan också förlänga livslängden för Moores lag.
Regina Barzilay, 34
MED
Lära datorer att läsa och skriva
För sin doktorsavhandling vid Columbia University ledde datavetaren Regina Barzilay utvecklingen av Newsblaster, som gör vad inget datorprogram kunde göra tidigare: känna igen berättelser från olika nyhetstjänster som om samma grundläggande ämne och sedan parafrasera element från alla berättelser för att skapa en sammanfattning.
Även om människor lätt kan förutse betydelsen av ett ord utifrån dess sammanhang, kan datorer inte det. Barzilay använder programvara för statistisk maskininlärning för att lära datorer att göra välgrundade gissningar. En dator matas med par av textexempel som den får höra är likvärdiga – två översättningar av samma mening från Madame Bovary , säg. Datorn härleder sedan sin egen uppsättning regler för att känna igen matchningar. När den väl har tränats kan den ta itu med nya meningar, beräkna syntaktiska träd som analyserar deras strukturella element på olika sätt och bestämma sannolikheten för att varje tolkning är korrekt. Sedan jämför den statistiskt de mest sannolika träden från två meningar för att se om de matchar. Newsblaster-mjukvaran känner igen matchningar ungefär 80 procent av tiden.
Programvaran fungerar bäst med nyheter, eftersom de uppvisar en viss regelbundenhet; problemet är mer begränsat, säger Barzilay, nu biträdande professor i elektroteknik och datavetenskap vid MIT. Hon arbetar på en variant av Newsblaster för talat språk, som kan ge applikationer som sträcker sig från att sammanfatta inspelade föreläsningar till att hantera flygbokningssamtal.
Helen Blackwell, 33
University of Wisconsin
Att prata bakterier från att orsaka infektioner
Den främsta dödsorsaken bland patienter med cystisk fibros, och ett hot mot många brännskadade och även AIDS-patienter, är bakterien Pseudomonas aeruginosa . Men mikroben är inte ett hälsoproblem förrän tillräckligt många av bakterierna går samman för att bilda en sliskig sammanslagning som kallas en biofilm. Nästan 80 procent av bakterieinfektionerna är i biofilmform. Helen Blackwell, biträdande professor i kemi, studerar kvorumavkänning – kommunikationsmekanismen som talar om för bakterier att de har replikerat tillräckligt för att bilda en biofilm. Det är lätt, enligt Blackwell, att syntetisera de organiska molekyler som bakterier använder för att prata med varandra.
Blackwell testar en serie av sådana budbärarmolekyler för att se om hon kan kapa bakteriens kommunikationsnätverk. Hittills verkar 10 av de hundratals molekyler hon har screenat lovande. Rätt molekyl kan bekämpa en svårbehandlad infektion eller inducera en liten, tidig infektion för att stimulera kroppens immunsvar. Blackwells grupp utvecklade ett sätt att påskynda reaktionen som producerar budbärarmolekylerna genom att värma dem med mikrovågor. Vi minskar en reaktionssekvens från cirka tre dagar till cirka 45 minuter, säger hon.
Thijn Brummelkamp, 30
Whitehead Institute for Biomedical Research
Tysta ner de gener som orsakar cancer
Att samla detaljerad information om vilka mänskliga gener som spelar en roll i cancer och vad deras roller är centralt i många ansträngningar för att bekämpa sjukdomen. En av de mest lovande nya metoderna för identifiering av cancerframkallande gener kallas RNA-interferens, en metod för att undertrycka gener för att lära sig deras funktioner. Men RNAi är kostsamt och tystar gener för bara några dagar åt gången – inte tillräckligt länge för att forskare ska kunna studera långsamt utvecklande sjukdomar. Thijn Brummelkamp har utvecklat ett billigt sätt att få effekten att bestå, genom att tysta en enda gen på obestämd tid. Brummelkamps arbete kommer att leda till nya behandlingar för cancer, säger MIT-biologen och nobelpristagaren Phillip Sharp.
Martha Bulyk, 33
Harvard Medical School
Upptäcker hur gener regleras
Att ta reda på hur gener koordinerar livets komplexa fenomen innebär mer än att dechiffrera en DNA-sekvens. Proteiner som kallas transkriptionsfaktorer kontrollerar gener genom att fästa till DNA; att upptäcka var vart och ett av dessa proteiner binder är avgörande för att förstå hur gener reglerar fungerande celler. Martha Bulyk har tagit genchipsteknologin som ursprungligen utvecklades för att mäta genaktivitet och anpassat den för att bestämma DNA-bindningspreferenserna för proteiner. Tekniken ersätter noggranna analyser med effektiva skärmar, som kan hjälpa forskning om sjukdomar som påverkas av mutationer i transkriptionsfaktorer eller i deras bindningsställen, såsom hypertoni, cancer och diabetes.
Stewart Butterfield, 32
Flickr (Yahoo)
Bygga gemenskaper genom foton
I februari 2004 lanserade Stewart Butterfield och hans kollegor på Ludicorp, som då var engagerade i att utveckla ett onlinespel, en biprodukt som heter Flickr – typ på en lärka. Till sommaren hade projektet tagit över företaget; idag är det webbens snabbast växande webbplats för fotodelning. Genom att använda taggar som gör det möjligt för människor att göra sina bilder sökbara efter innehåll, uppmuntrar Flickr användare att delta i diskussioner om sina bilder. Flickr förvärvades av Yahoo i mars och har nu mer än en miljon användare som postar hundratusentals nya foton om dagen.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
George Candea, 30
Aster datasystem
Skyddar programvara från krascher
Så kontraintuitivt som det kan tyckas, kan George Candeas programvarukoncept som bara kraschar faktiskt hjälpa till att hålla programvaran kraschfri. Enligt Candea behöver programkrascher och efterföljande omstarter inte vara katastrofala, systemomfattande händelser. Han har beskrivit mjukvara som kan tränas för att övervaka sig själv och, om den upptäcker något fel, att starta en kirurgisk, eller mikro, omstart av bara det problematiska applikationselementet, medan systemet som helhet fungerar utan avbrott. Microrebooting låter programvara reagera på fel i maskintid i motsats till mänsklig tid, säger Candea, som nyligen tog sin doktorsexamen i datavetenskap vid Stanford University.
Bryan Cantrill, 31
Sun Microsystems
Spårningsprogramvara i realtid
Även med alla de senaste framstegen inom informationsteknologi, kör systemadministratörer fortfarande blinda: om en mjukvara inte riktigt gör vad den ska, kan administratörer tillbringa dagar med att leta efter problemet och ta reda på hur man åtgärdar det. Bryan Cantrill, senior personalingenjör på Sun Microsystems, har skapat en applikation som heter DTrace som erbjuder programvarudiagnostik i realtid – vilket ger IT-folk ett sätt att se vad som händer och börja förbättra prestandan på några minuter. Denna typ av kraft gläds åt många programmerare. Med DTrace, säger Cantrill, kan jag gå in i ett rum med förhärdade teknologer och få dem att fnissa.
Andy Carvin, 34
Digital Divide Network
Att ge internetkraft till de som inte har
Som grundande redaktör 1999 och nuvarande chef för Digital Divide Network har Andy Carvin hjälpt till att bygga upp en onlinegemenskap med mer än 7 500 teknikaktivister, utbildare, småföretagare och beslutsfattare. Deras uppdrag är att ta fram lösningar för den grundläggande orättvisan i informationsåldern: de flesta människor i världen saknar möjligheten att få tillgång till Internet eller färdigheter att använda det. Carvin främjar också ett sätt för teknik att ge röst åt de röstbefriade: mobcasting.
Carvins idé är att kombinera mobiltelefoner med enkelheten att lägga upp information till webbloggar (bloggar). Säg att protesterande människorättsaktivister blir grova av polisen, utan några traditionella medier till hands för att registrera deras svåra situation. Över sina telefoner kunde människorättsaktivisterna skicka flera rapporter om vad som händer – antingen ljud eller video – till samma webbplats. Carvin pressar programmerare att skapa mobcasting-mjukvara som fungerar utanför det amerikanska telefonsystemet. Med användningen av mobcasting, föreslår Carvin, får plötsligt just de människor som är offer befogenhet att vittna om världen nästan omedelbart.
Bram Cohen, 29
BitTorrent
Förhöjer fildelningsvärlden, bit för bit
Bram Cohens skapelse, BitTorrent, svarar på en bedrägligt enkel fråga: om någon begär en fil över ett nätverk och flera personer i nätverket har filen, varför skulle bara en person skicka filen i sin helhet till den som begär det? Cohens revolutionerande lösning: skicka små bitar av filen från flera användare, vilket eliminerar bandbreddskrisen som uppstår när en enskild användare skickar en stor fil i sin helhet. En videofil på 400 megabyte som kan ta timmar för en enskild användare att distribuera kan delas upp i tusentals bitar, som var och en bara tar några sekunder att skicka. Effekten av tekniken som Cohen utvecklade går långt bortom världen av olagligt filbyte: spelföretag och Linux-utvecklare experimenterar nu även med BitTorrent-distribution.
Cohen är ödmjuk inför sin skapelse och dess potentiella inverkan. Det är, säger han, bara ett sätt att flytta runt bitar.
Dennis Crowley, 29
Dodgeball
Flytta online umgänge ut på gatorna
När Dennis Crowley går ut och klubbar i New York kommer han att skicka ett sms med sin plats till företaget Dodgeball som han grundade. Crowleys meddelande – @ Luna Lounge, till exempel – går ut till alla vänner han har listat på Dodgeballs webbplats. Företagets dator kontrollerar klubbens adress mot dess lista över geografiska platser i 22 städer. Om någon som inte finns på Crowleys vänlista men som finns på en av hans vänners lista har checkat in inom de senaste tre timmarna och en radie på 10 block, meddelar datorn båda parter. Om Crowley har listat en tjej som han inte känner som en crush, kommer hon att få ett meddelande med hans bild som säger att han är intresserad. Hon kommer att ha möjlighet att hitta honom eller undvika honom, utan att han någonsin vet var hon är. Google gillade idén så mycket att den köpte Dodgeball i maj. Crowley säger att det är väldigt kraftfullt att veta var dina vänner är hela tiden.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
Matthew DeLisa, 32
Cornell University
Levererar mer medicin från mikrober
Varje år tillverkas läkemedel för miljarder dollar, från insulin för diabetiker till strokeläkemedlet tPA, i enorma kärl fulla av mikrober som är konstruerade för att producera mänskliga proteiner. Processen är både ineffektiv och enormt dyr. Matthew DeLisa, biträdande professor i kemisk och biomolekylär teknik, var den första forskaren som använde en tvillingarginintranslokationsväg (Tat) för att producera mänskliga proteiner. Detta bör innebära renare proteiner och längre livslängd kulturer.
DeLisa modifierar också bakterier för att förbättra varje steg i proteinproduktionen. Hans fokus, säger han, är att konstruera biologiska maskiner för att ta itu med problem som naturen själv inte kan göra. Tills nyligen fokuserade bioteknikindustrin på att förändra tillväxtmiljön för bakterier för att öka proteinproduktiviteten, men DeLisa överladdar produktionen genom att gå in i själva cellen. Till exempel ersätter han nyckeldelar av bakteriens proteintillverkningsmaskineri med komponenter från högre organismer för att producera finjusterade miniatyrläkemedelsfabriker.
Kevin Eggan, 31
Harvard Universitet
Använda kloning för att studera degenerativa sjukdomar
Medan han tog sin doktorsexamen, hjälpte Kevin Eggan till att göra Rudolf Jaenischs labb vid Whitehead Institute for Biomedical Research till ett framstående kloningslabb. Eggan blev utan tvekan den skickligaste musklonern i det här landet, säger Jaenisch. Eggan använde dessa färdigheter för att klona möss från neuroner, vilket bevisade att djur kunde klonas från även de mest specialiserade cellerna i kroppen – en bedrift som många forskare ansåg omöjlig. Eggan hjälpte också till att förklara hur kloning omprogrammerar det genetiska materialet från en vuxen muscell, identifierar de förändringar som sker för att återställa kärnan till början av utvecklingen.
Eggan, nu biträdande professor i molekylär och cellulär biologi, planerar att skapa mänskliga stamcellslinjer från patienter med neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons och Lou Gehrigs sjukdomar, för att studera sjukdomsutveckling och söka efter nya läkemedel. Han har också börjat studera nukleär omprogrammering i mänskliga celler i hopp om att hitta ett sätt att skapa patientspecifika embryonala stamceller utan att använda mänskliga ägg.
Anita Goel, 32
Nanobiosym
Bygger nya patogendetektorer
Fysikern och läkaren Anita Goel finner inspiration i det lilla: proteinerna som tar sig fram längs DNA, läser och kopierar generna inuti varje cell. Som doktorand i fysik vid Harvard University utvecklade Goel en teori för att förklara hur dessa molekylära motorer fungerar. När hon arbetade på sin medicinska examen vid Harvard 2004, grundade hon Nanobiosym för att tillämpa sina teorier på utvecklingen av nanotekniska enheter för att exakt kontrollera dessa proteiner; sådana anordningar skulle kunna identifiera virus och bakterier i, till exempel, ett blodprov snabbare, exakt och billigare än vad nuvarande tekniker kan. Hennes mål: en billig, handhållen enhet för bioförsvar och biomedicinska tillämpningar.
Saul Griffith, 31
Squid Labs
Efter inspiration för att hitta på
Innan Saul Griffith fulländade sin femminutersmetod för att göra specialgjorda linser för 5 dollar, anmälde han sig frivilligt i Sydamerika, där han en gång var tvungen att ge ett par läckra mormorglasögon till en sex fot lång man: de var det enda paret volontärgruppen hade som passade mannens recept, minns han. Och det var från kite-surfing, en sport som förlitar sig på styrkan hos repen som binder en surfare till en vinddragen fallskärm, som Griffith drog idén till smarta rep, där inbäddade ledande trådar avslöjar utvecklande svagheter. Efter att ha förföljt sådana idéer på vägen till sin doktorsexamen vid MIT Media Lab, grundade han Squid Labs för att utforska verksamheten med att uppfinna. Bland hans projekt: hårdvara med öppen källkod, att göra för datorutrustning vad Linux gjorde för operativsystem.
Paul Hergenrother, 33
University of Illinois i Urbana-Champaign
Upptäcker droger som trotsar konventionen
Paul Hergenrother är en kemist som tar sig an enorma, olösta medicinska problem: antibiotikaresistens, cancer och neurodegenerativ sjukdom. Hans småmolekylära föreningar binder tätt till okonventionella sjukdomsrelaterade mål, vilket inaktiverar dem. Till exempel hittade Hergenrother föreningar som eliminerar plasmider, de DNA-ringar som dödliga bakterier använder för att sprida antibiotikaresistens. Det banbrytande projektet ledde honom till en allmän metod för att hitta läkemedel som riktar sig mot en viss typ av RNA – budbärar-RNA – som ett sätt att tysta sjukdomsframkallande gener, något standardläkemedel inte kan göra. Hergenrothers tioåriga vision kan leda till behandlingar för Alzheimers och Parkinsons.
Katrine Hilmen, 34
ABB Corporate Research
Få ut det mesta av oljeriggar
Katrine Hilmen hjälper till att hålla de minskande oljefälten i Nordsjön produktiva. Kemiingenjören vid ABB:s forskningscenter i Norge utvecklade innovativa onlineövervaknings- och hanteringsverktyg för oljeproduktionsplattformar. Hennes teknologi övervakar parametrar som värme, vibrationer, tryck och flödeshastigheter och kan snabbt identifiera ett problem och dess orsak. De typiska fördelarna: en 3 till 8 procents ökning av oljeproduktionen, en 10 till 15 procents minskning av driftskostnaderna och mindre föroreningar. Hennes innovationer inom processoptimering, som har lett till fyra patentansökningar, studeras brett av andra inom området, vilket ökar deras inverkan.
Tracey Ho, 29
Caltech
Förvränga bitar för ett effektivare internet
Dagens internetöverföringar kapar filer i paket, som vart och ett skickas från router till router tills den når sin slutdestination. Men när filer blir stora eller skickas till många användare blir det komplicerat att överföra dem utan att täppa igen nätverket. Med nätverkskodning, en idé som först föreslogs 2000, skulle routrar blanda ihop bitarna från olika paket och bilda nya paket. Att kombinera data på detta sätt ger slutanvändaren ytterligare information, teoretiskt snabbare nedladdningar och ökad nätverkskapacitet. Men tidiga nätverkskodningsscheman krävde en gudliknande central auktoritet som visste hur paketen skulle kombineras – en praktisk omöjlighet.
Som doktorand vid MIT hade Tracey Ho ett nytt alternativ: låt nätverksnoder blanda ihop paket slumpmässigt, tagga dem med precis tillräckligt med information för att hjälpa slutanvändarnas datorer att återställa originaldata. Denna decentraliserade metod optimerar automatiskt bandbreddsanvändningen. Det låter lite galet, säger Muriel Medard, Hos doktorandrådgivare. Men det är inte bara så att det fungerar; du kan inte få det att fungera bättre. Som biträdande professor i elektroteknik och datavetenskap studerar Ho fortfarande nätverkskodning. Men bara månader efter att hon först presenterade sitt distribuerade slumpmässiga nätverkskodningsschema, visade Microsofts forskare att det klart kan överträffa dagens multicast-system. Företaget har påbörjat ett projekt kallat Avalanche för att kommersialisera programmet.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
Trey Ideker, 33
University of California, San Diego
Definiera och utveckla systembiologi
Som doktorand publicerade Trey Ideker en artikel som hjälpte till att definiera disciplinen systembiologi. Hans forskningsmål idag återspeglar hela fältets mål: att integrera de otaliga data som forskare kan samla in om en cell i sammanhängande datormodeller. Som biträdande professor i bioteknik förbättrar Ideker inte bara dessa modeller utan använder dem i biologiska upptäckter. Till exempel letar han efter proteinnätverk som är unikt närvarande i patogena organismer; dessa skulle kunna utgöra bra läkemedelsmål. Han hoppas att systembaserade modeller i slutändan kommer att låta forskare simulera hur potentiella läkemedel kommer att påverka kroppen – långt innan föreningarna testas på människor.
Hang Lu, 28
Georgia Institute of Technology
Designa mikrofluidiska chips för att studera celler
Hang Lu har en känsla för att anpassa sig till nya miljöer. Vid 16 flyttade hon från Kina till Colorado, där hon utmärkte sig akademiskt. Som postdoc använde hon sin expertis i att bygga bioMEM – små enheter som manipulerar celler och mikroorganismer – för att utforma innovativa experiment inom neurobiologi. Lu har designat små labyrinter för att testa hur mikroskopiska maskar lär sig med hjälp av lukt, och hon konstruerade gasgradienter i mikroskala för att hjälpa till att identifiera de sensoriska vägar som maskarna använder för att upptäcka syrenivåer. Nu en biträdande professor i kemi- och biomolekylär ingenjörskonst, hoppas Lu att hennes fortsatta maskarbete kommer att ge ledtrådar till hur den mänskliga hjärnan fungerar.
Samuel Madden, 29
MED
Förenklar trådlösa sensornät
Trådlösa sensornätverk möjliggör fjärrövervakning av allt från livsmiljön för en utrotningshotad fågelart till en byggnads svar på en jordbävning. Problemet, säger datavetaren Samuel Madden, är att korrekt programmering av nätens datainsamlingspunkter kan kräva månader av expertuppmärksamhet. Under 2003, medan han var doktorand vid University of California, Berkeley, skapade Madden programvara som heter TinyDB som översätter frågor på hög nivå som Vad är medeltemperaturen i skogen? till exakta instruktioner. Madden, biträdande professor i datavetenskap, installerar nu sensorer i bilar för att övervaka driftsförhållandena och räkna ut snabbare vägar.
Yael Maguire, 30
ThingMagic
Uppfinna över discipliner
Yael Maguire är en teknisk allätare och rör sig orädd bland områden som fysik, teknik, biologi och mjukvarudesign. Som doktorand vid MIT designade han en sensor som gör mätningen av kärnmagnetisk resonans mellan 10 och 100 gånger känsligare men fungerar på prover 1 000 till 10 000 gånger mindre än de som krävs av strömsonder. Shuguang Zhang, biträdande direktör för MIT:s Center for Biomedical Engineering och Maguires avhandlingsrådgivare, säger att sensorerna kommer att tillåta forskare att lättare få information som är värdefull för att designa nya läkemedel.
Medan han var doktorand vid MIT Media Laboratory, var Maguire med och grundade ThingMagic, där han nu är co-chief technology officer, och banade väg för användningen av mjukvarudefinierad radio för radiofrekvens-ID-chips som hjälper till att spåra detaljhandeln snabbare och mer exakt. Maguires programvara låter en enda läsare skanna och avkoda hundratals taggar på en gång, oavsett vilket av de många befintliga dataprotokollen de använder. Maguire var också med och grundade ThinkCycle, en ideell organisation som uppmuntrar teknologer att samarbeta kring problem i utvecklingsländer.
Melissa Mahoney, 32
University of Colorado i Boulder
Tillverkar material för att behandla hjärnskador
Nervcellstransplantationer erbjuder enorma löften för patienter som lider av effekterna av stroke, eller från Parkinsons sjukdom eller andra neurodegenerativa sjukdomar. Men experiment på gnagare visade att cirka 95 procent av cellerna som transplanteras in i hjärnan dör innan de kan hjälpa mottagaren. Melissa Mahoney arbetar med att utveckla hydrogelmaterial som kan hysa cellerna, skydda dem och förse dem med proteiner som uppmuntrar deras tillväxt. I samarbete med forskare vid University of Colorado vid Denvers Health Sciences Center planerar Mahoney, en biträdande professor i kemiteknik, att testa dessa cellladdade geler på råttor under nästa år.
Rajit Manohar, 33
Cornell University
Att ta ut klockorna ur datorchips
De olika funktionerna i ett datorchip synkroniseras av en inbyggd klocka, men det betyder att de snabbaste operationerna inte kan skicka vidare sina data förrän de långsammaste har avslutats. Rajit Manohar, docent i el- och datorteknik, snabbar upp chips och sänker strömförbrukningen genom att ta bort klockan; hans chips är 10 gånger mer energieffektiva än tidigare klocklösa chips. Istället för ett separat klocknätverk som bär en global timingsignal, använder Manohars chips korta ledningar för att bära signaler som varnar successiva operationer när de tidigare operationerna har avslutats. Förra året byggde Manohar också den första lågeffektprocessorn för sensornätverk: Du aktiverar bara den del av chippet som gör det arbete du behöver, säger han. Sådana sensorer kan köras på samma batterier i flera år istället för veckor.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
David Pennock, 34
Yahoo Research
Förutsäga marknadernas framtid
Hur skulle marknader möjligen kunna förutsäga saker som var en orkan kommer att slå till? Dels för att de aggregerar information väl, säger David Pennock, som studerar hur ekonomisk teori kan uttryckas via beräkning. Pennocks forskning ligger till grund för inte bara prediktiva marknader utan också de enormt framgångsrika sponsrade sökfunktionerna som finns på Yahoo, Google och på andra håll. Rekommendationsmotorer som de på Amazon.com hämtar också från Pennocks arbete. Senast designade Pennock en ny typ av marknad, den dynamiska pari-mutuel marknaden, som nu erbjuds på Yahoo Tech Buzz. Dels hästkapplöpning, dels terminsmarknad, det låter människor satsa på om en produkt är en modefluga eller på riktigt.
Matthew Rabinowitz, 32
Rosum
Ger GPS en skarpare bild
Inuti byggnader och storstädernas stadsdalar är teknologin för Global Positioning System ofta felaktig eller oanvändbar. Matthew Rabinowitz har skärpt GPS-precisionen genom att utnyttja synkroniseringskoderna som är inbäddade i TV-sändningssignaler. Dessa koder tillåter en TV-mottagare att sammanställa många signaler till en enda harmonisk utgång. Rabinowitz, som var med och grundade Rosum och nu fungerar som teknisk chef, har utvecklat en handhållen enhet som använder synkroniseringskoder för att beräkna hur långt användaren är från källan till signalerna och på så sätt bestämma hans eller hennes plats. Rosum-tekniken förfinar GPS-positionsavläsningar till inom en meter eller två, även inomhus och i städer.
Adam Rasheed, 31
GE Global Research
Pulserar vägen till effektiva flygmotorer
Adam Rasheed har gjort grundläggande förbättringar av ett framdrivningssystem för flygplan baserat på en pulserande detonationsmotor – en teknik där en bränsle-luftblandning komprimeras och exploderar så många som 100 gånger per sekund. Pulsad detonation skapar mycket högre tryck än den långsammare förbränningen i en konventionell motors förbränningskammare, vilket ger en teoretisk effektivitetsvinst på 5 procent. Rasheed byggde en prototyp som fungerar längre och utan den syreanrikning som krävs av andra forskningsinsatser. Och han var den första att använda sådan teknik i en viktig roll: att driva turbinerna som är kärnan i dagens jetmotorer.
Shiladitya Sengupta, 33
Harvard Medical School
Leverera läkemedel till cancerceller
Som masterstudent i Indien utvecklade Shiladitya Sengupta en antiinflammatorisk gel som nu säljs i Indien under varumärket Nimulid. Under sina doktorandstudier vid University of Cambridge avslöjade han hur ett protein som orsakar leverregenerering främjar blodkärlstillväxt, och var med och grundade Dynamic Biosystems för att omvandla upptäckten till behandlingar för kroniska sår som trycksår. Men en barnleksak – flera små ballonger inkapslade i en större – inspirerade vad som kan vara hans största innovation: en nanoskalig apparat för att behandla cancer.
Senguptas läkemedelstillförselanordning, utvecklad under hans postdoc vid MIT, består av en lipidsfär som är cirka 200 nanometer bred som omger mindre, biologiskt nedbrytbara polymersfärer. Dessa nanoceller hem till cancer baserade på de unika egenskaperna hos tumörblodkärl. De yttre skalen löses sedan upp och frigör ett läkemedel som förstör kärlen. När cancercellerna svälter efter syre, utsöndrar de enzymer som bryter upp de inre sfärerna och dispenserar ett standardkemoterapimedel. Nanocellerna har potential både att behandla tumörer mer effektivt än befintliga regimer och att minska biverkningar.
Nanocellerna har visat sig effektiva i musmodeller av melanom och lungcancer. Eftersom Sengupta designade dem med polymerer och läkemedel som redan är godkända för mänsklig användning, kan läkare snabbt flytta dem till kliniska prövningar. Sengupta är nu biträdande professor vid Harvard Medical School och Brigham and Women's Hospital och utökar konceptet för att behandla andra sjukdomar.
Francesco Stellacci, 32
MED
Tillverkar mikroarrayer snabbare
Mikroarrayer är bilder prickade med hundratusentals olika gensegment som hjälper forskare att upptäcka särskilda DNA-sekvenser – vilket gör mikroarrayer till ovärderliga verktyg för att studera genetiskt påverkade sjukdomar, allt från diabetes till många former av cancer. Men nuvarande metoder för att tillverka mikromatriser är mycket dyra och tidskrävande på grund av de dussintals utskriftssteg som de kräver. Biträdande professor i materialvetenskap Francesco Stellacci kan ha hittat ett sätt att snabbt producera mikromatriser för så lite som $50. I hans tillvägagångssätt stämplar en enkel DNA-sträng genetisk information till en bild, som sedan kan fungera som en mastermall för produktion av flera identiska arrayer.
Adam Stubblefield, 24
Johns Hopkins University
Upplåsning av digitala dörrar
Adam Stubblefield har blivit en mästare i att hitta hål i förment säkra system. Han bevisade att en tidig version av det trådlösa säkerhetsprotokollet WEP inte var säker, och hjälpte till att knäcka Secure Digital Music Initiatives elektroniska vattenstämpel. Stubblefield hjälpte också till att avslöja säkerhetsbrister i Diebolds röstmaskinsmjukvara – den första seriösa säkerhetsgranskningen av den elektroniska röstmaskinens kod, enligt Cindy Cohn, juridisk chef för Electronic Frontier Foundation.
Senast har Stubblefield bakåtkonstruerat ett radiofrekvens-ID-chiffer. Ändå noterar han blygsamt att han inte är så mycket av en programmerare och ännu inte har lärt sig att tala ett främmande språk. Min hjärna är inte särskilt bra på många saker, säger Stubblefield, som doktorerade från Johns Hopkins i våras. Men hans hjärna hjälper till att förhindra att informationssystem används för att inkräkta på medborgerliga friheter – en bra sak.
Haitao Zheng, 30
University of California, Santa Barbara
Ställa in kognitiva radioapparater
Vid 15 år stack Haitao Zheng ut vid Kinas konkurrenskraftiga Xian Jiaotong-universitet för både sin ungdom och sin briljans. Idag utmärker sig hennes arbete med så kallade kognitiva radioapparater för sin potential att göra en lovande teknik praktisk. Med hjälp av programvara kan kognitiva radioapparater dynamiskt upptäcka och utnyttja oanvända radiofrekvenser; enheterna skulle kunna minska konkurrensen om den ständigt krympande mängden otilldelat radiospektrum. För att vara riktigt användbar måste dock en kognitiv radio inte bara detektera fritt spektrum utan också välja den bästa frekvensen för en given funktion, allt utan att störa andra enheter. På Microsoft Research Asia skapade Zheng algoritmer som gör det möjligt för olika enheter att förhandla, vilket automatiskt allokerar det tillgängliga spektrumet effektivt och rättvist. Zheng fortsätter sin forskning om öppna spektrumsystem som biträdande professor i datavetenskap vid University of California, Santa Barbara.
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare
TR35 domare
Howard Andersson Verkställande direktör, YankeeTek Ventures
Gordon Bell Senior forskare, Microsofts Media Presence Research Group
* Alexis Borisy Grundare, vd och vd, CombinatoRx
*Aref Chowdhury Medlem av teknisk personal, forskningsavdelningen för kvantinformation och optik, Lucent Technologies Bell Laboratories
Joe Chung Medgrundare, Art Technology Group
James Collins Professor i biomedicinsk teknik, Boston University
Sanjay Correa Global teknikledare för energi- och framdrivningsteknik, General Electric Global Research
Irene Greif IBM-stipendiat och avdelningsgruppchef, Collaborative User Experience, IBM
Bill Joy Partner, Kleiner, Perkins, Caufield och Byers
* Christina Lampe-Onnerud , VD, Boston-Power
Chad Mirkin Professor i kemi, Northwestern University
Nicholas negroponte Professor i medieteknik och grundande ordförande, MIT Media Laboratory
* Micah Seal VD och koncernchef, Concept2Company
Michael S. Tomczyk Verkställande direktör, Mack Center for Technological Innovation, Wharton School, University of Pennsylvania
Sophie V. Vandebroek Chefsingenjör, Xerox
*Susie Wee Huvudforskare
och FoU-avdelningschef, Hewlett-Packard Labs
Chelsea C. Vit III Professor i transport och logistik, School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology
Jackie Ying Verkställande direktör, Institutet
of Bioengineering and Nanotechnology, Singapore
*Daphne Zohar Grundare och managing general partner, PureTech Ventures
* Tidigare utmärkelse av TR100 ung innovatör
Längre profiler:
Daniel riskerar
Jia Chen
Narashima Chari
Alfabetisk:
A-B
C
D-H
JAG ÄR
P-Z
TR35 domare