天才少年改變世界

□ 劉一恒

天才少年改變世界

□ 劉一恒

伊斯頓·拉查佩爾：讓人人都能制作腦電波控制的機(jī)械手臂

伊斯頓·拉查佩爾（EastonLaChAppelle）生于1997年，來(lái)自美國(guó)科羅拉多州，他開(kāi)發(fā)出了一種由腦波控制的機(jī)械手臂“Anthromod”，被媒體譽(yù)為下一個(gè)喬布斯或比爾·蓋茨。

伊斯頓14歲的時(shí)候，因?yàn)橛X(jué)得機(jī)械手臂很酷，所以開(kāi)始嘗試制作。在沒(méi)有任何電子、編程、機(jī)械知識(shí)基礎(chǔ)的情況下，經(jīng)過(guò)幾年不懈努力，在雜亂的臥室里，伊斯頓兒時(shí)的幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

第一代機(jī)械手臂是他用樂(lè)高積木搭出來(lái)的，用釣魚(yú)線和手術(shù)軟管做手指，用五個(gè)獨(dú)立的伺服機(jī)控制手臂動(dòng)作，這個(gè)機(jī)械手臂讓伊斯頓獲得2011年科羅拉多州科學(xué)展第三名。但是當(dāng)時(shí)機(jī)械手臂還無(wú)法拿起一些重物。

這僅僅是一個(gè)開(kāi)始，之后伊斯頓重新設(shè)計(jì)了新的模型，并得到了當(dāng)?shù)匾患抑S的技術(shù)支持。他們?yōu)樗麑ｉT(mén)制作機(jī)械手臂的塑料骨架。第二代機(jī)械手臂由3D打印的零件、牙科橡皮圈模仿的肌腱、彩色尼龍包膠線圈做成的韌帶、任天堂遙感手套、操縱手臂動(dòng)作的腦波控制耳機(jī)所構(gòu)成。新的機(jī)械手臂有和人類相類似的指關(guān)節(jié)，每一節(jié)手指都能夠彎曲。

伊斯頓在科羅拉多科技博覽會(huì)上，遇到了生來(lái)沒(méi)有手臂的7歲女孩珍妮，并從其父母口中得知：植入珍妮脊髓的義手花費(fèi)了8萬(wàn)美金，而且隨著女孩的成長(zhǎng)，義手也需要不斷替換，這對(duì)女孩的家庭是沉重的負(fù)擔(dān)。這件事對(duì)伊斯頓啟發(fā)很大。17歲的伊斯頓覺(jué)得自己的使命就是要做出功能性強(qiáng)，又讓人負(fù)擔(dān)得起的機(jī)械手臂。

“機(jī)械手臂能夠讀取大腦的大約10個(gè)信道，所以它的運(yùn)行方式有點(diǎn)像肌肉傳感器，它會(huì)讀取從大腦釋放出的一些小信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)化成軟件可以讀取的東西，我們跟蹤分析不同腦波代表的意義，并嘗試將其轉(zhuǎn)化成某一特定動(dòng)作?！币了诡D說(shuō)。

要控制這些機(jī)械手臂，還需要戴上一種無(wú)線頭戴裝置，不過(guò)操作起來(lái)其實(shí)非常容易。一位截肢者使用無(wú)線腦波頭戴裝置，可以在10分鐘之內(nèi)學(xué)會(huì)順暢通過(guò)意念來(lái)使用機(jī)器手臂。

行政活動(dòng)的正當(dāng)性（legitimacy）是行政法關(guān)注的核心問(wèn)題。蓋因公共行政所負(fù)擔(dān)之公共利益義務(wù)是一種“整體委托”，這種整體委托的概念包含合法性、合目的性、親近人民、明確性及學(xué)習(xí)能力性。? 參見(jiàn)[德]施密特·阿斯曼：《秩序理念下的行政法體系建構(gòu)》，林明鏘等譯，北京大學(xué)出版社2012年版，第27頁(yè)。然而，社會(huì)的變遷和行政活動(dòng)的變化，不僅使得行政活動(dòng)的“正當(dāng)性”在概念內(nèi)涵、價(jià)值構(gòu)成與判斷方法上發(fā)生了深刻變化，而且法律為實(shí)現(xiàn)此種正當(dāng)性而設(shè)置的制度保障和管制手段，亦須相應(yīng)地發(fā)生變化。

伊斯頓稱整個(gè)“Anthromod”的制造成本大約在600美元左右，而且所有的設(shè)計(jì)都是開(kāi)源的，以便于人們?cè)诖嘶A(chǔ)上進(jìn)行修改以使其適用于不同的情況。

這位少年發(fā)明家，并沒(méi)有將這一革命性的發(fā)明據(jù)為己有，他已在網(wǎng)上公開(kāi)了程序代碼，這意味著任何人都能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載，而將機(jī)械手臂通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)。

杰克·安德拉卡：一張?jiān)嚰垳y(cè)試早期胰腺癌

伊斯頓發(fā)明了幫助肢殘者的機(jī)械手臂，而另一個(gè)少年發(fā)明了一種面向人群更廣的東西：測(cè)癌試紙。杰克·安德拉卡（JackAndraka），1997年生于美國(guó)馬里蘭州克朗斯維爾市，讓他聲名大噪的原因是15歲時(shí)發(fā)明了測(cè)試癌癥的試紙，并獲得了2012年第62屆英特爾國(guó)際科學(xué)與工程學(xué)大獎(jiǎng)賽的頂級(jí)大獎(jiǎng)。

安德拉卡13歲那年，他最喜歡的叔叔因?yàn)榛家认侔╇x世，那時(shí)他甚至還不知道人身上有胰臟這么一個(gè)器官。悲痛之余，他開(kāi)始利用Google和維基百科，學(xué)習(xí)了解胰臟和胰腺癌。

他發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的胰臟檢測(cè)方法是60年前延續(xù)下來(lái)的老方法，多年來(lái)由于一直沒(méi)有突破，都沒(méi)有更新過(guò)。這種方法，單次檢測(cè)費(fèi)用非常高，測(cè)試結(jié)果也不準(zhǔn)確，很多胰腺癌患者被發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)是晚期了。

15歲時(shí)，安德拉卡在高中生物課上閱讀碳納米管的文章，剛好聽(tīng)到老師提到抗生素，于是這兩者在他腦海中產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)，眼前一亮，他決定自己展開(kāi)研究。他發(fā)現(xiàn)檢測(cè)人體血液或尿液中“間皮素”（Mesothelin）含量，可以間接了解是否患有胰腺癌。此時(shí)，這個(gè)想法，還只是一些不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟孪?，并未?jīng)過(guò)任何嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲治雠c科學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)證。

安德拉卡說(shuō)：“我不能在廚房灶臺(tái)上研究癌癥啊……我媽會(huì)不樂(lè)意的，所以我決定要找間專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室。我擬定了預(yù)算、材料列表、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、程序等，然后就把計(jì)劃寄給200位教授、著名實(shí)驗(yàn)室的專家、國(guó)家級(jí)的研究員等?！?/p>

等了很久，這200名專家教授中，大部分都杳無(wú)音訊。后來(lái)終于有一位來(lái)自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的教授同意了安德拉卡的請(qǐng)求，結(jié)果安德拉卡在實(shí)驗(yàn)室里研發(fā)出了一種小小的試紙，比現(xiàn)有診斷胰腺癌的速度快上了整整168倍，短短5分鐘內(nèi)就能測(cè)出結(jié)果，而這一張?jiān)嚰埖某杀旧踔林恍枰?美分。

安德拉卡希望年輕人不要囿于陳腐的思維，應(yīng)當(dāng)善于學(xué)習(xí)利用網(wǎng)絡(luò)資源，“透過(guò)互聯(lián)網(wǎng)一切都有可能，理論是可以共享的，互聯(lián)網(wǎng)是沒(méi)有偏見(jiàn)的地方，長(zhǎng)相、年齡、性別都不重要，你的想法才是最重要的！”

艾萊娜·西蒙：患罕見(jiàn)肝癌后投身基因研究

同樣是造福癌癥患者，這位少女的情況與安德拉卡不一樣——她自己就是癌癥患者。

美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬曾在一次演講中提到了抗癌少女艾萊娜·西蒙（ElanaSimon）：“在我認(rèn)識(shí)的科學(xué)家、創(chuàng)業(yè)家和發(fā)明家里面，一些最鼓舞人心的人恰恰是其中最年輕的一批人。艾萊娜·西蒙在我們的一個(gè)科學(xué)展上展示了她的成果。12歲時(shí)，她患了一種罕見(jiàn)的肝癌并幸存了下來(lái)。于是她跟一位給她治過(guò)病的醫(yī)生，從全美各地收集有關(guān)這種疾病的數(shù)據(jù)，并從收集到的所有樣本中，發(fā)現(xiàn)了一種共同的基因突變——這都是在她高中畢業(yè)前完成的?！?/p>

艾萊娜小時(shí)候被嚴(yán)重的胃痛折磨很多年。雖然看了很多醫(yī)生，但依然搞不清楚胃痛的病因。等到12歲的時(shí)候，她被診斷出患有一種罕見(jiàn)的肝癌——纖維板層型肝癌，有關(guān)這種癌癥的研究一直都很有限。專家估計(jì)，在美國(guó)，每年大約只有60個(gè)確診病例，其中大多數(shù)患者都是35歲以下的女性，只有大約32%的患者在被確診后能活過(guò)五年。

艾萊娜的主刀醫(yī)生、紐約紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心小兒手術(shù)服務(wù)部主管邁克爾·拉夸格里亞（MichaelLaQuaglia）醫(yī)生說(shuō)：“人類對(duì)于這種癌癥知之甚少，而且對(duì)于各種肝癌也都了解得很少?！?/p>

艾萊娜出生在一個(gè)科學(xué)家家庭里，她的母親是專業(yè)的生物學(xué)家，而父親桑迪·西蒙則是紐約曼哈頓洛克菲勒大學(xué)受人尊敬的生物物理學(xué)家。艾萊娜說(shuō)：“我很幸運(yùn)，因?yàn)槲疑L(zhǎng)在這樣一個(gè)科學(xué)家家庭里，所以你知道的，對(duì)我來(lái)說(shuō)，探究一個(gè)自己想到的研究課題似乎是完全正常的?！?/p>

艾萊娜在高中實(shí)習(xí)期間進(jìn)行研究時(shí)，想到了對(duì)纖維板層型肝癌細(xì)胞進(jìn)行基因測(cè)序這個(gè)辦法。艾萊娜帶著這個(gè)想法去找她的主刀醫(yī)生商量，請(qǐng)他幫忙。她和拉夸格里亞醫(yī)生一起與美國(guó)各地的患者聯(lián)系，征集腫瘤樣本。

此外，艾萊娜還與纖維板層型肝癌基金會(huì)（Fibrolamellar Cancer Foundation）合作，為其他患者制作了一段宣傳視頻。“許多患者都聯(lián)系上我們，他們說(shuō)，‘嗨，我在網(wǎng)上看到了你們的視頻。太棒了。我能做些什么來(lái)幫助你們呢？該怎么把我的腫瘤樣本寄給你們？’”十五位患者為該項(xiàng)研究寄來(lái)了纖維板層型肝癌腫瘤以及鄰近健康組織的樣本。下一步就是把這些樣本送往紐約基因組中心（NewYorkGenomeCenter）進(jìn)行測(cè)序，并且尋找腫瘤組織和健康組織之間存在的基因差異。

他們的研究結(jié)果堪稱非凡。有個(gè)基因突變會(huì)導(dǎo)致一個(gè)基因的一部分與另一個(gè)基因的一部分相粘連，從而形成一種稱為嵌合體的獨(dú)特蛋白質(zhì)。這種嵌合體出現(xiàn)在所有15個(gè)腫瘤樣本中。

在這種與醫(yī)生、遺傳學(xué)家和計(jì)算生物學(xué)家不尋常的合作中，18歲的艾萊娜成為相關(guān)研究報(bào)告的聯(lián)名作者，并于2014年2月將該成果發(fā)表在一本著名的科學(xué)期刊上。

“簡(jiǎn)直令人難以置信，只是因?yàn)槲易约旱蒙习┌Y而啟動(dòng)的這項(xiàng)研究實(shí)際上可能會(huì)幫助其他人——這太好了，這讓我覺(jué)得這一切真是太幸運(yùn)了。”艾萊娜認(rèn)為其他癌癥也有攻克的希望。她說(shuō)，這項(xiàng)協(xié)同努力可以作為其他癌癥群體的榜樣?！盎颊呷后w其實(shí)也可以在治療自身癌癥的研究中有所作為?！?/p>

除了這三位天才少年，還有其他少男少女也在科學(xué)領(lǐng)域做出了不小的貢獻(xiàn)，比如布里特妮·威戈（BrittanyWenger）發(fā)明的電腦程序能夠精準(zhǔn)地診斷乳腺癌，檢測(cè)到99%的惡性乳腺腫瘤。施莉·博思（ShreeBose）的抗癌藥物Cisplatin為她贏得了谷歌科學(xué)博覽會(huì)一等獎(jiǎng)，同時(shí)使她被《Glamour》雜志評(píng)為年度最佳年輕女性之一……

未來(lái)人們獲取知識(shí)的途徑會(huì)越來(lái)越多，也許這樣的天才少年也會(huì)更多，他們智力超群，實(shí)踐能力一流，作為成年人能做的，也許是思考如何給這些天才少年提供更好的成長(zhǎng)土壤，看他們?nèi)绾胃淖兪澜纭?/p>

（摘自《三月風(fēng)》2016年第4期）