美刊評美國20位最聰明青年科學(xué)家 華裔數學(xué)家陶哲軒奪魁

　　北京時(shí)間11月25日消息，美國《探索》雜志近日評選出了美國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)數學(xué)家

　　在我們這個(gè)時(shí)代的偉大數學(xué)家當中，許多可能在SAT考試的數學(xué)部分得過(guò)800分的滿(mǎn)分。但陶哲軒8歲時(shí)就獲得了760分的高分，小小年紀便展現出數學(xué)的天分。25年過(guò)去了，33歲的陶哲軒如今已成為美國研究成果最多、最受尊敬的數學(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(zhuān)為40歲以下杰出數學(xué)家頒發(fā)的“菲爾茲獎”(FieldsMedal)，這一獎項被譽(yù)為“數學(xué)界的諾貝爾獎”。

　　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(xiàn)性方程組到數論等諸多方面作出了重要貢獻，一定程度上解釋了同事們?yōu)楹芜�在尋求獲得他的指導。普林斯頓大學(xué)數學(xué)家查爾斯·費弗曼(CharlesFefferman)給予陶哲軒高度評價(jià)：“每一代數學(xué)家當中，只有極少數位于頂尖之列。他就是其中之一。”費弗曼本人也是一位數學(xué)天才。

　　陶哲軒最著(zhù)名的研究涉及質(zhì)數或素數(primenumber)的形式。所謂質(zhì)數或素數，就是一個(gè)正整數，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)、天文儀器和數碼相機領(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劇，一些令人感興趣的情節可能已經(jīng)理清，但仍有許多緊張刺激、尚未解開(kāi)的情節有待你去挖掘。但科研又與電視連續劇不同，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、細細探究問(wèn)題所在。”

　　2.杰弗里·伯德(JeffreyBode)

　　賓夕法尼亞大學(xué)有機化學(xué)家

　　34歲的杰弗里·伯德說(shuō)，有機化學(xué)家并沒(méi)有許多“縫合”結構復雜分子的方法。伯德在研究中發(fā)現了一種新方法，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(cháng)激素，這些藥物一般價(jià)格高昂。許多有機化學(xué)家曾認為，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，但前提是你打算制造相對短的蛋白，或你希望制造數量很少的蛋白。”

　　隨著(zhù)鏈條越來(lái)越長(cháng)，如果單個(gè)珠子不能串聯(lián)到“肽鏈”上，就更難以將這些錯誤的序列同正確的序列區別開(kāi)來(lái)。為改進(jìn)這一點(diǎn)，伯德發(fā)現了一種生成酰胺結合(amidebond)的新化學(xué)反應(α-酮基酸和羥胺之間的反應)，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(cháng)的肽。伯德指出，在有機化學(xué)中，“我們有可能提出比當前更好、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當地生態(tài)和全球氣候的影響，32歲的凱迪·沃爾特不斷追尋著(zhù)從北極湖泊中滲出的甲烷。隨著(zhù)溫度上升，北極永久凍結帶解凍，冰水匯入湖水中。湖水中的細菌向來(lái)以富含碳的物質(zhì)(動(dòng)物遺骸、食物和冰河世紀前的渣滓)為食，同時(shí)生成甲烷——比二氧化碳強大25倍的“熱收集器”。甲烷增多導致氣溫更高，因此加速永久凍結帶的解凍。

　　沃爾特說(shuō)：“這意味著(zhù)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”中的碳內容進(jìn)行分類(lèi)，試圖了解在冰融化過(guò)程中有多少將會(huì )轉變?yōu)榧淄椤?006年，沃爾特的研究小組發(fā)現，北極產(chǎn)生的甲烷數量是科學(xué)家之前報告的近5倍。

　　4.艾米·韋戈斯(AmyWagers)

　　哈佛大學(xué)干細胞研究所干細胞生物學(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)，她接到了美國國家骨髓捐贈項目登記處的電話(huà)。多年前，韋戈斯志愿捐獻了骨髓，現在有人需要這些骨髓。韋戈斯受這件事的啟發(fā)，開(kāi)發(fā)研究骨髓干細胞，并將成體干細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胞(生成血液和肌肉的細胞)研究領(lǐng)域最著(zhù)名的科學(xué)家之一。她的研究工作涉及隔離這些細胞群體，發(fā)現人體如何對它們調節，并了解如何利用這些細胞治療疾病。

　　韋戈斯眼下正在確定血細胞如何在血液和骨髓之間轉移及它們如何繁殖。這項工作或會(huì )提高移植細胞的成活率，從而有助于提高骨髓移植的效率。今年夏天，韋戈斯公布的一項最新研究結果稱(chēng)，在將肌肉干細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)現應用到人身上還有很長(cháng)的路要走，但結果仍令人大受鼓舞。”

　　5.約瑟夫·特朗(JosephTeran)

　　約瑟夫·特朗(JosephTeran)

　　加州大學(xué)洛杉磯分校數學(xué)家

　　我們可以設想這樣一番情景：在你做手術(shù)之前，醫生不僅以前已數百次實(shí)施過(guò)這種手術(shù)，而且還在你的復制品上進(jìn)行了實(shí)踐。31歲的數學(xué)家約瑟夫·特朗正幫助將這一夢(mèng)想變成現實(shí)，利用數學(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準的“數字人體”，這個(gè)人體可以實(shí)時(shí)地對外科醫生的虛擬操作起反應。接下來(lái)，特朗的想法是讓醫生定制這種工具。那么將來(lái)，CT、MRI等醫學(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，醫生便能相應地調整“數字替身”。特朗說(shuō)：“你可能希望它盡可能地接近于真實(shí)的體驗。”

　　6.杰克·哈里斯(JackHarris)

　　耶魯大學(xué)應用物理學(xué)家

　　量子力學(xué)描述了一個(gè)瘋狂的微觀(guān)世界，在這個(gè)世界里，粒子以電閃雷鳴般的速度運轉，經(jīng)常違背我們想當然的經(jīng)典物理學(xué)定律。杰克·哈里斯的目標是利用“奇特、甚至謎一般的”微觀(guān)定律，利用其去解決我們在微觀(guān)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)現一個(gè)微觀(guān)物體在從事經(jīng)典物理學(xué)絕對想象不到的某些活動(dòng)。”

　　哈里斯現年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�。涸谝粋�(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，最終令堅不可摧的密碼系統和超靈敏度天文儀器可以探測到宇宙大爆炸發(fā)生后瞬間形成的無(wú)形現象。

　　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)億細菌當中，有些病原體可以誘發(fā)疾病和惡性免疫反應，還有一些則擁有保護宿主的免疫系統�，F年35歲的薩基斯·馬茲曼尼亞就致力于有益菌如何增強人體健康的研究。馬茲曼尼亞說(shuō)：“除了想了解我們能否為其提供一個(gè)穩定、富含營(yíng)養物的環(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”。

　　馬茲曼尼亞認為，人體和腸道細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這些微生物的異常免疫反應如何使結腸癌進(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。”他補充說(shuō)，支撐自己這項研究的哲學(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。他研究原子級別的電子性質(zhì)。原子級別的經(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：復雜的電子流經(jīng)單分子晶體管，以及特意用以半導體碳為基礎的有機材料(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電子儀器的夢(mèng)想變成現實(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)：“在我內心深處，我自認是一名實(shí)驗主義者，我正在玩這些新奇的玩具。進(jìn)行這個(gè)級別的物理學(xué)研究相當有趣。”

　　9.邁克爾·伊洛維茲(MichaelElowitz)

　　加州工學(xué)院分子生物學(xué)家

　　現年38歲的邁克爾·伊洛維茲在2000年設計了一個(gè)基因電路(geneticcircuits)，促使大腸桿菌在一個(gè)培養皿中閃閃發(fā)光。他表示，這是個(gè)偉大的瞬間，回想起來(lái)，那些細胞的行為就像圣誕節的熒光燈。但是這項給大家帶來(lái)好運的試驗最終失敗了。雖然這些細胞閃閃發(fā)光，但是它們發(fā)光的強度并不一樣。細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，他表示，這些試驗主要研究“是什么促使不同的細胞發(fā)揮不同的作用。”

　　現在伊洛維茲正在研究一些機制，遺傳因子完全相同的細胞正是通過(guò)這些機制利用和控制它們的生物化學(xué)分子里的隨機波動(dòng)，以便產(chǎn)生細胞多樣性。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)的細菌如何才能實(shí)現多樣化，以及單細胞有機體如何才能形成多細胞有機體。”

　　10.楊長(cháng)輝(ChanghueiYang)

　　加州理工學(xué)院電子工程與生物工程師

　　隨著(zhù)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)對研究產(chǎn)生直接影響。36歲的楊長(cháng)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(cháng)輝通過(guò)把芯片技術(shù)與微流體技術(shù)結合，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(cháng)輝的設想是，發(fā)展中國家的醫生可以利用這種工具給病人驗血或者檢查當地的供水系統。他說(shuō)：“這將是一種非常堅固耐用的工具，而且醫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)

　　美國約翰霍普金斯大學(xué)天體物理學(xué)家

　　阿德姆·瑞斯領(lǐng)導一個(gè)天文學(xué)科研組發(fā)現宇宙正在加速膨脹的事實(shí)后，他開(kāi)始將注意力轉向天文學(xué)領(lǐng)域。自1929年以來(lái)，科學(xué)家一直認為宇宙在不斷膨脹，不過(guò)在1998年以前科學(xué)家始終認為地球引力將逐漸終止宇宙膨脹。但是，當38歲的瑞斯試圖利用他從觀(guān)察遙遠的恒星爆炸收集到的數據鞏固這一理論時(shí)，得出的結果卻與事實(shí)并不相符。幾天后他證明，他的數據顯示宇宙在不斷加速膨脹。

　　該發(fā)現顯示，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 )持續上升。”9月他獲得50萬(wàn)美元麥克阿瑟(MacArthur)獎金，現在他打算利用這些錢(qián)揭開(kāi)這種神秘的暗能量和它對宇宙產(chǎn)生的影響的謎底。

　　12.妮可·金(NicoleKing)

　　加州大學(xué)伯克利分校，分子細胞生物學(xué)家

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

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

　　13.路易斯·馮·安(LuisvonAhn)

　　卡內基美隆大學(xué)計算機科學(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)，即已知的驗證碼(CAPTCHA)。驗證碼之所以能夠產(chǎn)生作用，是因為電腦無(wú)法回答驗證碼提出的問(wèn)題，只有人才能回答。馮·安的最終目標是不欺騙電腦。他希望利用人類(lèi)獨一無(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證碼。每天他利用大約1800萬(wàn)名電腦用戶(hù)——或許都是購票的人——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)法識別文字。研究人員希望到明年能把20世紀50年代以后的《紐約時(shí)報》的檔案文件完全數字化。馮·安還編排了一種游戲程序，他的目的是：你玩的越多，提供的數據也就越多，因此會(huì )更好地幫助電腦識別圖像。他說(shuō)：“我認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之間的復雜互動(dòng)，對全球氣候產(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)是如何對氣候產(chǎn)生影響的。他說(shuō)：“從觀(guān)念上來(lái)說(shuō)，我不想在實(shí)驗室里為自己產(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)的傳統季風(fēng)模型無(wú)法全面地表現出全球的季風(fēng)情況。施奈德表示，人們對水汽通過(guò)氣候系統不斷運動(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)定律對微觀(guān)行為進(jìn)行了宏觀(guān)描述。我希望也能給氣候制定一個(gè)類(lèi)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90年代晚期，科學(xué)界對系外行星是否存在提出這樣或那樣的疑問(wèn)，當時(shí)36歲的薩拉·西格爾作出大膽預測，認為這些在恒星前方穿越的遙遠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測最終得到回報——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一個(gè)遙遠世界的大氣層進(jìn)行測量。西格爾認為，我們將在未來(lái)幾年發(fā)現地球的“遠親”，但她的終極目標絕不僅限于此。

　　她說(shuō)：“我真正想做的是確定地外生命可能產(chǎn)生何種類(lèi)型的氣體。這些氣體將在大氣層中堆積并有可能從極遠處被探測到。”作為沿這一方向踏出的一步，西格爾正在尋找類(lèi)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)重要的習慣，正是這種習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)計算機科學(xué)家

　　上世紀90年代中期，如果在互聯(lián)網(wǎng)上搜索“《探索》雜志”，意味著(zhù)你要在數千個(gè)排序混亂的結果中費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)權威性(所登內容品質(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)指標對網(wǎng)頁(yè)價(jià)值進(jìn)行評估。

　　克萊因伯格繼續將計算機學(xué)、數據分析和社會(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。根據他的設想，我們能否看到信息在空間傳播時(shí)隨時(shí)間增多——他稱(chēng)之為互聯(lián)網(wǎng)上的地理學(xué)熱點(diǎn)——取決于對一個(gè)特殊區域的興趣�？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)驗室神經(jīng)工程師

　　一些確定類(lèi)型的細菌和藻類(lèi)擁有允許它們將光轉換成電能的基因。29歲的愛(ài)德華·博伊登已將其中一種基因植入神經(jīng)細胞，讓它作出類(lèi)似響應。他說(shuō)：“如果用燈光照射這些細胞，我們就能將它們激活。”在打造類(lèi)似轉基因神經(jīng)細胞基礎上，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基因神經(jīng)細胞作出回應，通過(guò)植入一個(gè)能夠發(fā)出不同類(lèi)型的光的光學(xué)器，研究人員可以對神經(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)系統生物學(xué)家

　　33歲的理查德·邦努表示，將細胞解剖后得到的各個(gè)部分按類(lèi)型一一記錄那當然好，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(xiàn)上標注箭頭，來(lái)顯示這些影響。”

　　通過(guò)跟蹤一個(gè)自由古細菌——與細菌一樣，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，進(jìn)而讓他像研究機器一樣描繪出這個(gè)有機生命體的“控制電路”。在此過(guò)程中，他發(fā)現一些令人吃驚的東西：對于光線(xiàn)、有毒化學(xué)物質(zhì)等外部刺激，這個(gè)古細菌并不是作出完全不同的反應，“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)限數量的反應”。他指出，了解微生物行為的有限范圍能夠為利用基因工程改造研制藥物和生物燃料提供巨大幫助。

　　19.肖恩·弗拉納(ShawnFrayne)

　　Humdinger風(fēng)能公司發(fā)明家

　　現年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燃料的小組成員，他的太陽(yáng)能消毒塑料袋能夠將水凈化，變成飲用水。相比之下，弗拉納設計的“風(fēng)帶”(Windbelt)所能產(chǎn)生的影響可能是最大的。

　　他的設計靈感來(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，他最終設計出世界上第一個(gè)不使用渦輪的風(fēng)力發(fā)電機。當有風(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(xiàn)圈間的磁鐵進(jìn)而產(chǎn)生電力。在發(fā)展中國家，“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的煤油燈。

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

　　20喬納森·普里查德(JonathanPritchard)

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

　　人們很容易認為進(jìn)化是發(fā)生在數百萬(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向進(jìn)行追蹤的統計模型，普里查德及其同事確定了基因組的數百個(gè)區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。絕大多數時(shí)候，人群之間的變異頻率差異很小，如果出現大的頻差，他們自然顯得非常突出。”