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大众科学:盘点2009年美国撼动科学界的青年英才 |
| www.sinoca.com 2009-11-04 网易科技 [复制链接] 字体：大 中 小 |
日前，美国著名的通俗科学杂志《大众科学》（Popular Science）网站评出了2009年美国国内撼动科学界的10大青年英才。他们目前正通过自己出众的才能帮助普通的美国民众保持健康、防止灾害，并且还提出了制造绿色能源的方法。
美国的未来在这些人的手中会发展的更好。当今在环境问题突出、经济形势发展缓慢的情况下，这么说或许有点过于乐观。但值得庆幸的是，在听完了这10位青年英才的故事之后，或许会让普通人对美国未来的发展更具信心。他们是美国最有希望的科学精英。
如果人们了解了这10位精英人士之后，会发现美国未来的发展还有光明的一面。就拿材料科学家徐婷（Ting Xu）来说，她目前正在利用纳米技术来制造太阳能电池板。在将来，太阳能会是一种比石油和煤炭更加高效和环保的能源。另一位科学家约翰・林恩（John Rinn）的成就是，他正在揭开核糖核酸（RNA）的秘密。如果他取得成功，会使普通人更加健康。同时，这也会是医疗保健领域的重大科技进步。科学家杰罗姆・林奇（Jerome Lynch）的成就是，他正在制造一种可用于监测桥梁结构的精确传感器，这种传感器能够事先发现大桥结构上的缺陷，以避免发生大桥坍塌等灾难事故。这些科学界的青年英才年龄都未超过40岁。
不得不承认，如今的世界面临着诸多重大问题，但是，有了这些天才们来想法应付这些问题，普通民众难道不该对未来满怀希望吗？
下面，让我们来详细了解以下这10位精英科学家：
1.机器人发明家
上榜理由：他发明了内部结构非常复杂的机器人。这些机器人不仅具有仿生人的特质，并且它们也十分优雅高效。
姓名：Dennis Hong
年龄：38岁
所属单位：弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)
1977年，一个来自韩国的小男孩儿到美国洛杉矶进行旅游，在那里他第一次观看了《星球大战》这部影片。机器人R2-D2的运动能力及C-3PO机器人同人类交流的能力让其目瞪口呆。这个小男孩儿就是丹尼斯・洪。他回到韩国之后，在心中做出了一个会对自己未来人生路产生重大影响的决定。丹尼斯・洪回忆说：“当时我就下定决心，要用一生的时间来制造机器人。”
洪出生在美国的加利福尼亚，他的父亲是一位宇航工程师。在他3岁的时候，因为父亲的工作原因，他们一家人都搬到了韩国首尔。洪在首尔一直居住到大学二年级，这一年他转学到美国威斯康辛大学(University of Wisconsin），接着又进入了普渡大学(Purdue University)的研究生院进行深造。洪表示：“自己在大学里面所学专业全是有关机械工程的，并且着重关注机器人技术。”
如今，洪负责主管弗吉尼亚理工大学的机器人和机械装置实验室（Robotics and Mechanisms Laboratory）。这个实验室曾研制出的著名机器人包括：一种机器手臂，灵巧到能够抓起一只鸡蛋；还有能爬杆的蛇形机器人，可以用于建筑物的巡查；还有一种由动量推进的三脚机器人。
洪表示：“当初我加入到弗吉尼亚理工大学的时候，人们普遍认为机器人技术应该把所有智能特性都包含在内。”但他却不这么认为，他把研究重点集中在机械系统的自然仿真技术。他表示：“我们并不是简单的照搬实体进行仿真，我们只不过是用到了其中的原理。”比方说，在设计三脚机器人的时候，尽管它看起来不是很自然，但它所模仿的是人类走路时迈出步伐的相关原理。当它前行之时，三条腿的连接中心会快速翻转到上方，使其中的一条腿在另外两条腿之间摆动，推动机器人向前行走。机器人的手臂由压缩空气来控制，而握力的控制强度并不需要利用其他马达来协助完成，其原理类似于人类的手是依靠有弹性的韧带来带动手指的伸屈。
洪所领导的机械装置实验室，其最新成果是被称为CHARLI的机器人。它根据Cognitive Humanoid Autonomous Robot with Learning Intelligence（仿照人类自主认知功能的机器人）而命名。这种机器人的显著特点是其具有人性化特征。同时，CHARLI也将是洪及他的团队未来研究人类运动功能的平台，它还会参加2010年机器人世界杯（Robocup 2010）-一场由机器人进行参赛的足球比赛。
据悉，洪的最终目标是设计出一种活动自如、动作优雅，并且具有人性化特征的机器人。他认为，研究成功的关键在于自由探索的科学精神。据洪回忆，当年在韩国的时候，“在我所成长的环境中，人们大都羞于表达自我，不敢畅所欲言，并且如今，在我的实验室，大伙也都很谦让，缺少批判精神。这都是必须改进的，而我所希望出现的情形是：你想在自己的机器人身上安装核能装置？行，让我们这么做吧。”
洪平常在生活中也是身体力行，非常注重收集脑海中哪怕是极小的好点子。他称：“在我的床头，总放着一个笔记本和一支笔。每天晚上，我都要看上几行，那上面记载的是我脑海中浮现的一些五光十色的想法和念头。每天清晨4点，我醒了之后，又会把脑海中想到的事情草草记下。到了早晨，我就把这些想法进行整理一番，并把它们放入到自己记载想法和点子的数据库当中。在需要的时候，我就会回过头来看看这些东西。”
2.星系探索家
上榜理由：她发现了近乎难以看到，却又真实存在的星系-暗星系。这些星系被暗物质所主宰，其中绝大多数成分都是暗物质。
姓名：Marla Geha
年龄：35岁
所属单位：耶鲁大学
在不同的情形下，玛拉・格哈可以拥有各种不同的专业头衔。她表示：“如果是在飞机上，我会说自己是一个物理学家。这样就没有人想要和我搭话了。”如果她觉得有必要给对方留下深刻的印象，她就会说自己是一位天体物理学家。但如果她不介意和对方进行长时间的交谈，她会告诉对方，说自己是一位天文学家。
事实上，格哈确实拥有物理学家、天体物理学家和天文学家这三个头衔。目前，她是耶鲁大学的一位教授。如今，她把自己所有的精力都用于对暗星系的探测。这种暗星系可能比银河系形成的时间还要早。对银河系演化过程的模拟实验显示，在银河系中大约存在1000个这样的暗星系。五年前，当格哈开始从事这项研究的时候，科学家们所发现的暗星系总数只有11个而已。格哈及其他天文学家都认为，肯定还存在更多的暗星系，但由于暗星系主要由暗物质构成，它们往往无法显示出来。暗物质意味着它不会通过光线被观察到，但确实存在，并且这种物质在宇宙中所占达到90%至95%。
由于暗星系难以被发现，它被称为“失踪的卫星”。为了解决这一难题，格哈仔细查阅了大量有关天空星系的数字地图，并且考察了那些星体异常集中的区域。然后，她花费大量精力，计算出了每颗星体的运行速率。结果，她惊奇的发现，这些星体的运行速度相对于它们的体积来说，运转速度超出许多，这可证明它们是受到了暗物质的吸引。
至今为止，格哈和她的团队已经发现了14个暗星系。但是她希望通过找寻更多暗星系的方式，来证明宇宙是如何形成的这一理论。此外，也许通过这种方式，也能为其他领域来详细解释暗物质提供帮助。她表示：“目前，天文学家与粒子物理学家相互之间交流太少。”但在未来，她希望通过自己的努力来改变这一现状。
据介绍，虽然暗物质并不放射或吸收光亮，但是科学家们却能够通过分析计算，测量出它们在普通物质上所施加的重力效应 。暗物质的研究是整个宇宙探索过程中极为重要的一个组成部分。甚至可以说，如果科学家们能够解开暗物质的奥秘，宇宙的奥秘也将随即被人类所揭示。另外，据资料显示，暗物质在几十年前刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是现在科学家们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。
3.加速器
上榜理由：发明“高分子链自我组装程序”技术，可用于制造一系列的微型材料
名字：徐婷
年龄：35岁
学校院系：加利福尼亚大学伯克利分校
去年秋天，作为加利福尼亚大学伯克利分校的教授徐婷经常感觉到头疼，医生为此甚至担心她的脑部是不是有肿瘤存在。但是神经科的医生却诊断说，对于一名一天16个小时都待在实验室的徐婷，所需要就是多休息。但是对徐婷来说，休息似乎是一件奢侈的事情。
因为健康原因，徐婷稍微放缓了工作进度，但依然非常勤奋。2009年年初，徐婷和同事一起发表了一篇论文中阐述了一项新技术,这项新技术可以使得同轴微小高分子聚合链以“自我组装”方式，精确地形成10万亿兆的存储空间。这项技术的使用可以使一张光盘存储能力达到7兆兆（terabits），容量相当于175张DVD的容量，这样光盘存储会达到一个新计数量级。接着，将这项技术继续改进，使其可以用于构建基于纳米尺度的设施，比如如超高效的光电存储器、能源存储系统、高分辨率的显示器等。马萨诸塞大学聚合物理学家托玛斯?拉塞尔（Thomas Russell）对徐婷的评价是“聪颖、勤奋、博学，且极具想象力。”
和大多数年轻人一样，徐婷喜欢看《变形金刚》，同时酷爱看动画片《猫和老鼠》。徐婷认为看猫和老鼠之间的有趣争斗，有助于开拓自己的思维。和她喜欢的JERRY鼠一样，徐婷总是喜欢活动。从小她就喜欢玩排球和跑步，但这些运动似乎从来没有消耗过她的精力一样。徐婷的父亲曾许诺她，如果她能安稳地坐十五分钟以上，就会给她奖励，但可惜的是徐婷一直就没能得到过这份奖励。但就是这种似乎用之不穷的精力使得徐婷可以达到今天的学术高度。
徐婷和拉塞尔一起发明了“同轴微小高分子链的自我组装”技术，并一起合作完成了相关的技术论文。现在徐婷又在这项技术应用方面找到了可发展的巨大潜力。在徐婷的设想中，这项技术可以在高分子聚合材料中起到“微型起重机”的作用，可以用这项技术来制造一系列的微型材料，比如说超小电子设备或者像纸一样薄的可以用印刷技术生产的太阳能电池等新一代产品。在近期的试验中，徐婷把“高分子链自我组装”技术和纳米粒子技术相结合。通过强制纳米粒子执行“高分子链自我组装程序”，来制造微型材料。目前，徐婷已经完成设想中万亿量级纳米粒子组合。
徐婷希望她的这项研究能够让太阳能电池可以代替石油等成为人类基础的能源获取方式。为此，她在全力以赴的努力着。徐婷从未因为已经获得的成就而有丝毫的松懈，她一直都在寻找新的思维并努力突破自己。徐婷说：“在科学研究的过程中，最重要的是要有垂直思维的方式，而不能仅有平行思维的方式。否则，你就一只都在模仿别人，而不能有所突破和进步。”
4.精神管理者
上榜理由：发明残疾人也能够控制的设备
名字：亚当・威尔逊（ Adam Wilson） 年龄：28岁
学校院系：纽约州健康部沃兹沃斯中心
亚当・威尔逊（ Adam Wilson）当选美国青年科学家年度十杰，他的成就是发明了可以让残疾人也能够控制的设备。亚当・威尔逊在美国纽约州健康部沃兹沃斯中心工作。
去年4月，亚当・威尔逊成为通过“脑电图信息发送器”向社交网站Twitter发布电子信息的第一人。威尔逊“写”到：“我正通过脑电图信息发送器将此消息发送到Twitter上”。这封信中提到的脑电图信息发送器可以记录大脑电信号。威尔逊当时头戴红色无边便帽，电极嵌入便帽中，同时这些电极和电脑相连。在他面前的电脑屏幕上，当需要的字母闪烁时，大脑会做出反应，脑电图信息发送器中的扫描仪就记录下大脑电波的信号，通过这种方式就可以“写信”了。
除了通过“脑电图信息发送器”发送电子信息外，威尔逊还有更大的抱负。他希望这种装置最终能够帮助那些中风和脊髓损伤的病人，让他们可以再度同外界交流。他现在正在开发功能强大的“脑机接口――大脑与计算机的无障碍连接”，让大脑皮层和计算机的电极相连。据他介绍，大脑皮层在头骨下方，在这个地方可获得比Twitter试验中强很多的大脑电波信号。
威尔逊从7年级开始学习吉它，这个新系统的部分灵感来自于他对音乐的迷恋。这个新系统可以轻轻的用电波“敲打”大脑控制听觉刺激反应区域，可以让那些有神经系统疾病的人可以通过回想手机铃声来控制电脑光标。
威尔逊的下一个艰巨的任务是设计一个无缝接口的无线系统，这个系统在将来可能破译复杂的想法。他的偶像、物理学家斯蒂芬・霍金（Stephen Hawking）因肌萎缩侧索硬化症几乎完全瘫痪。威尔逊希望这个系统至少可以帮助霍金，让他通过“脑电图信息发送器”就能够实现开关屋门以及移动轮椅等动作。威尔逊说：“我很想和霍金一起工作。”
5.规则粉碎者
上榜理由：一个曾经中途放弃滑冰的家伙，而后却变成了世界一流的生物学家。他证明了过去被认为是“垃圾”核糖核酸（RNA）却是影响人们健康的一个潜在的关键因素。
名字：John Rinn
年龄：33
附属单位：哈佛大学 / 贝斯以色列女执事医疗中心
John Rinn 有一段很长的曲折的故事和反叛的历史。随着他长大，滑板和滑雪占据了他的所有，比任何学习都重要，他连续4年在4所不同的高中念书，之后才毕业，就是因为他的母亲答应在他毕业时可以给他买辆车。后来，他去了美国明尼苏达大学，因为这就可以让他有理由参加聚会和拥有自由的时间。但是在大学二年级时，在一次滑雪受伤后，他就一直卧床不起。这段时间，Rinn得到了心灵的启示，他被那位不妥协的源泉建筑师Howard Roark所鼓舞。他不断拷问自己的内心：“我可以为我那么在乎的东西做些什么呢”。他开始把自己沉浸在生物课堂里并且逐渐意识到他不仅在科学方面有天赋，而且实际上他还非常喜欢科学。他放弃了大部分可以得A的方向，同时他也很快地发现一件事，核糖核酸（RNA）可以给今后的职业生涯带去极大的激励。
即使是从事科学，这也并不能磨灭Rinn那反叛的一面。他已经颠覆了过去生物学家对于人类基因组织的思考方式。虽然类似DNA的RNA都已经被认为只是DAN的辅助者，同时RNA最著名的功用就是把基因变成蛋白质，而且其中一些RNA甚至可以被认为是根本毫无功用，就等同于细胞垃圾 。但是，在2003年，一个耶鲁大学的研究生，也就是Rinn，他发现了成千上万种的新的形式的RNA，而这些RNA被称作大量插入的非编码RNA或者LINCs。后来证明，这些新发现的RNA在调节基因上面扮演的绝不仅仅是一个辅助的角色， 他或者更像是直接在导演着整部戏。当时，这一概念被认为是有争议，甚至是荒谬的。Rinn说“这就意味着同样的事情就再次发生了，那就是‘你所抱有热情的这件事情被人们认为是愚蠢的’”。“传统科学还没有为此做好准备，或者说几乎没有任何人对此做好了准备。”
2007年，他对于别人给他的批评保持着沉默，直到他向人们展示，其中一个LINCS在人体细胞中扮演着至关重要的作用。他戏称之为HOTAIR，而对于如此多科学家认为他的研究是愚蠢的这件事情，他也只是讽刺性的点点头。在其他事情中，这个分子把蛋白质提供给一组关键的基因组并且来帮助调节人类的免疫反应，癌瘤的生长以及脂肪和干细胞的生产。“如果我们可以解释他们的代码，我们就可以制造这些分子，以我们的意愿来弯曲这些基因组”，Rinn说，“而这将完全地为治疗癌症和人类的健康打开了全新的一面”。
高功能的核糖核酸（RNA）绝不是他唯一的发现。2006年，他回答了一个长期存在于生物界，并且得不到解答的问题：细胞如何知道该去哪里，同时如何表现？通过比较基因如何构成围绕整个身体的细胞，他发现了一种遗传的ZIP编码，而这这个编码可以导向和更改细胞。
他仍然在寻找LINCs，他希望揭示这些细胞的秘密。最终，Linn爱上了遗传学，其原因就和他喜欢滑雪一样，那就是：“我想利用旧的东西，然后旋转它，研究它，最后再发明出新的东西”。――Melinda Wenner
6.避免碰撞的安全系统软件
上榜原因：他的软件让乘坐飞机、火车和汽车的旅途变得更加安全
姓名：André Platzer
年龄：30 岁
背景：卡内基梅隆大学
很多时候，当一项创新发明能发挥至关重要的作用时，我们就很难想象如果离开了它该怎么办。比如，安全带、抗生素、消防喉……安德烈-普拉策 （André Platzer）发明的这套名为“KeYmaera”的软件亦是如此，它能帮助由计算机控制的安全系统避免出现灾难性的错误。
普拉策在德国长大，现在是内基梅隆大学的计算机科学家。之前在德国的各大舞厅都常常能看到他的身影。他表示：“我曾经赢得过几次舞蹈竞标赛冠军，但是在我接触到计算机后，被它的魅力所吸引，开始将大部分以前耗在舞台的时间用来与计算机相处。”2006年，担任德国奥尔登堡大学教授的普拉策开始研究自动驾驶仪系统是如何发生故障的。当他发现现成的模块已经没法再测试出更多状况时，便开始自己打造KeYmaera软件。
在KeYmaera软件出现之前，曾有一项针对联邦航空管理局提出的安全建议，这套飞行协议可以避免两架临近的飞机相撞――利用交叉飞行线路，两架飞机各自朝右转，飞半圈后再向右转，这样就能成功避免相撞。然而，利用KeYmaera来测试处于空速、高度和轨迹的两架飞机时却发现，如果按照这种协议避让，在少数情况下却会导致飞机相撞。
于是，普拉策在KeYmaera软件中输入了多种备选方案，直到程序验证出绝对安全不出错的飞机飞行安全程序。他的这套软件还被用在欧洲高速列车系统和汽车自动巡航控制系统中，以减少潜在的危险隐患。
7.“追捕”致命病毒的太空人
上榜理由:发现致命病毒的遗传秘密，现在她将有望作为宇航员将她的科学智慧带向太空。
姓名：Kate Rubins
年龄：31岁
背景：美国麻省理工学院，怀特黑德研究所
当凯特-鲁滨斯（Kate Rubins）还是个孩子的时候，就梦想着成为一名宇航员，并且认为要进入NASA的最好方法是先成为一名合格的战斗机飞行员。她甚至在12岁时就参加太空宿营活动接受训练。然而，当她听说那个时候飞行员只招男性时，失望至极只能放弃。
她的父母希望女儿选择更安全的职业，而鲁滨斯在高中时候已经暗自立下了一个危险的职业目标：“追捕”致命病毒。1999年，鲁滨斯作为圣地亚哥加州大学本科学生发表了自己的第一篇论文，内容是关于艾滋病病毒。2001年，身为斯坦福大学博士候选人的她帮助美国军队医学传染病研究所，进行了首次天花病毒的动物试验。在1980年根除之前，天花病毒曾夺取数百万人的生命。科学家一直希望能通过实验研究来发现病毒在活组织中是如何避开免疫系统的，鲁滨斯的工作让其成为了可能，这也是药物和疫苗研究迈向新领域的重要一步。这种能让世界发生积极变化的能力激励着鲁滨斯不断努力。她说：“作为研究人员，我们担负着拯救人类的责任。”
继天花之后，鲁滨斯很快将注意力转移到另一个祸害――猴痘，目前在非洲广泛传播的流行病。猴痘病毒可以说是天花病毒的“表弟”，主要在猴子和啮齿动物中流行，但在屠杀和食用带病毒动物的过程中，人类感染的机会也不小。一旦感染，会导致面部发热、失明甚至死亡。鲁滨斯在美国麻省理工学院怀特黑德研究所工作时，花了几个月的时间亲身进入刚果丛林，试图找出为什么这种疾病会如此迅速传播。该地区的卫生基础设施非常简陋，这使得病毒感染率很难下降，患病案例的不断增加也意味着这种病毒变得越来越强。
为了追踪猴痘病毒的遗传进化，鲁滨斯和她的团队收集和分析了大量志愿者病人的DNA样本。传统的遗传测序技术需要耗费数周的时间才能得到结果，且往往得到的结果并不完整。于是她试图建立一个更快、更准确的测序方法。按通常的做法，应先从病人身上提取猴痘样本，在人体或猴子细胞中培育病毒。但这里存在一个问题――病毒可能会针对生长介质的不同而发生进化，所以最后长成的病毒可能与最初抽取的病毒存在天壤之别。而鲁滨斯发明的新办法，跳过了组织培养的步骤，而是依赖于一部新型的高性能DNA测序器，放大所有的遗传物质。此后，她设计出实验室协议和排序算法，从人类细胞中筛选出猴痘病毒。整个过程只需要5天不到的时间，就能生成病毒遗传基因的大量数据。
自从1993年政策发生改变后，空军部队已经不再限制女飞行员驾驶战斗机。但当时鲁滨斯已经在朝着另一个新目标迈进了。她从来就不是那种甘心坐着期待时机轮回的人。今年秋季，她和她的团队将继续跟进非洲的工作。
不过，当她加入NASA第20届宇航员训练班，和同学们为成为驾驶猎户座飞行器第一人而接受培训时，意味着鲁滨斯童年的梦想有望成真。她具备的与众不同的素质让从数千名候选人中被挑选出来。其中，在危险地方的工作能力和经验为她加分不少。当被问到是否会因为要驾驶飞行器前往月球而感到紧张时，鲁滨斯平静地微笑到：“一点也不紧张，我希望自己能被选中成为第一人，不是吗？我只是感到非常兴奋！”
8.牙齿探索专家
上榜理由: 他对古人类饮食习惯的研究有助于破解人类进化的奥秘。
姓名：Nathaniel Dominy
年龄：33
单位：加利福尼亚大学，圣克鲁兹
纳撒尼尔・多米尼曾倡议组建了一个到哥斯达黎加进行研究的大学调研团，他的解剖学教授也一同前往。多米尼以前是约翰斯・霍普金斯大学的一名足球运动员，由于他身体素质好，调研团里的重体力活就分配给了他――捕捉被麻醉而从树上跌落下来的小猴子。“就是用手里的网捕捉已经失去意识的目标。”他解释到。
第二天夏天他回到学校的时候，已经不再只考虑猴子们是怎么样从树上掉下来的，而是已经开始参与通过研究猴子的牙齿来破解它们的饮食习惯。“通过这项研究我得到了直观的印象，在考虑灵长类和人类的适应性和行为习惯时，食物和饮食结构具有重要意义。”他说到，“我真是很享受研究中的每一分钟。”
多米尼致力于食物和牙齿这项具有变革意义的研究已有十年之久，现在他已经是该领域里的先驱。作为圣克鲁兹加利福尼亚大学人类学的一位助理教授，他正在潜心研究人类学领域里一个最为重大的问题：究竟现代人是怎样从类人猿祖先进化而来的？
多米尼认为食物扮演了一个至关重要的角色。十年以来食物在人类进化中的作用问题一直是个谜，近来多米尼的研究成果对解决这一问题大有帮助。1999年，科学家们分析了距今300万年的非洲南方古猿的牙齿化石，通过化学方式揭示了当时的饮食习惯。他们的研究成果暗示草类以及食草动物是当时那时人类的主要食物。但牙齿化石的形状和大小却显示出不同的信息――我们的祖先经常需要咀嚼硬而脆的食物，像淀粉含量很高的球茎植物等。
多米尼认为这些高热量的素食也许就是人类进化的燃料，让人类有足够的能量对付食肉动物，能想出更好的办法抵御风霜雨雪，并最终得以在这个星球上繁衍兴旺。
2007年他发表了支持这一理论的更多证据，向人们展示了完全以植物球茎为食物的非洲鼹鼠，不管是古代的还是现代的，它们牙齿的化学成分与我们祖先牙齿的化学成分都是相同的。
今年，多米尼希望能解开另一谜题：为什么一些人会比另一些人高？十月份他到乌干达的两个俾格米人原始部落采集DNA样本。两个部落分别叫Twa和Sua，这两个部落的人平均身高都不到5英尺(约1.5米)。多米尼相信矮小的身材方便人类在茂密的丛林中穿行，也更易于保持凉爽。以前从未有人检验过这一想法，多米尼谈到这一点的时候，既十分兴奋，又对以前从未有人涉及这一领域感到有点难以置信。
“体型大小对人类生存具有核心作用。 体型会影响我们食物的种类，生殖方式，新陈代谢等等，”他说到，“现在已经是2009年了，我们仍不知道为什么人的体型区别如此之大。”
9.微小世界的专家
上榜理由：他借助来自纳米技术的奇怪力量来检测癌症。
名字：Michael Strand
年龄：33
附属单位：麻省理工学院
当Michael Strano是赖斯大学的博士后时，他的导师给了他一些简单的建议，Strano 说：“导师告诉我，‘盯住规律贯穿的那些领域’”。8年后，他已经是麻省理工学院的终身教授，他也是世界上量子限制物质研究领域的顶尖研究员之一。这个研究领域是研究纳米技术的其中一个领域，纳米技术有潜力变成治疗癌症的药物、太阳能、电能或其他更多东西。
量子限制材料的强大能量得益于它那微小的体积。例如，一个单层的石墨碳原子，也被称为石墨片。这些石墨片表现得一点都不像普通的碳。在导体里，比如在一根铜线里，它里面电子就能简单的慢慢地移动到一起。毫无疑问，在石墨片里，电子移动的速度更快，而且接近于光速。Strano 说，“这就像一个小粒子加速器”。石墨片可能使终端的太阳能板变成导体，这些导体是高导电、高负荷的、并且非常薄，它透明得就像光一样。Strano说：“我们从来都没有想象到竟然会有这种最小的导体”。
他特别热衷于碳纳米管能产生的医疗潜力。这种微小的结构能够发射出近似红外线的光，这些光能够无害地通过人体的组织。如果这些微小的结构被注射到人体的细胞里，他们将可以被用作生物学的探测器，因为他们非常敏感，所以即使是对人体有潜在危害的化学物质的一个量子，他也能探测到。
我们来看看Strano的工作清单，那里慢慢记录着他每天要做的大量工作。这确实让人有些震惊，因为他还有三个孩子，而且都还不到5岁。我们不惊产生疑问，难道他都不需要休息的时间？但是，他说“科学几乎是我全部的爱好”。
10.桥梁的诊断者
上榜理由：他的桥梁传感器可以查出肉眼看不到的建筑缺陷。
姓名：吉罗姆・林奇（Jerome Lynch）
年龄：34岁
所属机构：密西根大学
林奇为他的职业感到骄傲。他总爱指出：“美国有60多万座桥梁，几乎个个都是完美的。”他说：“我们有很好的追踪记录，我们是勤奋的土木工程师。”但是一旦我们的工作出现了差错，就会导致严重的事故――比如2007年在明尼阿波利斯市，由于主受力梁使用了不合格的加固板导致了I-35W 桥的坍塌，13人失去了生命。密西根大学工程技术专业的教授林奇一直在思考怎么样将几样东西合在一起又可以将它们彻底分开。
他对于避免类似I-35W桥所发生的事故所提出的解决方案就是“传感器皮肤”，它可以时时侦测桥梁的脆弱点并及时在事情变的危险之前警告检查人员。林奇说：“在大的建筑结构出现问题之前我们就能发现问题，这难道不好吗？”
如今，在美国只有极少数的桥梁配备了可以侦测地震的传感器，很大程度上是由于给一座桥装备足够数量的可以侦测多重威胁的设备耗资巨大，林奇说：“金门大桥只有一英里多长，但是侦测设备所用到的特殊导管一英尺就要10美元，一台传感器的价格更是高达数千美元。”所以每两年工程师们都依靠肉眼检查一遍大桥。
林奇的传感器带有无线感测节点，它们与安装在大桥各个位置的节点相互保持通讯，它们可以自己处理侦测到的数据并将潜在的问题通过手机数据连接器反馈到当地检查员的办公室。每个传感器由一个一平方英尺面积并且可以覆盖在关键结构成分上的聚合体组成，就如同 I-35W桥上的加固板一样。当电极调整电阻检查桥梁的拉力、腐蚀度、负荷量以及一些其他压力数据的时候，根据事先设定好的程序或者检查员的命令，一个微型处理器可以通过内嵌在板片中的含碳纳米管传送电流。问题部位可以显示在桥梁的电脑绘图上。林奇还不知道一个传感器要花多少钱，但仅仅是因为它们是无线的就可以使其布置花费比现在的传感器低，还可以省去一笔不必要的检查费用。
林奇知道如何聪明的使用时间，他在斯坦福大学获得土木工程的硕士和博士学位之后回到密西根大学又取得了电机工程硕士学位。911事件之后，林奇成立了一家公司专门生产无线基础设施传感器并在密西根州培训人才。斯坦福大学的结构工程教授金劳（Kincho Law）说：“林奇博士有可能是同辈人中在早期的职业生涯中最受关注的学者。”
林奇的“传感皮肤”将会在明年走出实验室，被应用于测试密歇根州的三座高速公路桥和三座位于韩国的桥。他现正在研制“涂料型”的传感器，它们可以安装在任何需要侦测的物体上，比如飞机、管道等等；另外一个版本的传感器可以从它所侦测的物体的振动上获取其自身的动力。林奇说：“用肉眼检查总是存在固有的不确定因素，我们需要更好的工具帮助我们检查桥梁。”
译自大众科学。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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