TR 35

Il loro lavoro è una tabella di marcia verso ciò che è caldo nella tecnologia emergente e i loro risultati modelleranno il mondo in cui viviamo per i decenni a venire.

Sono inventori e scopritori e imprenditori. Sono chimici, biologi, ingegneri del software e progettisti di chip. Creano le loro meraviglie nelle università, nelle startup e nelle grandi aziende. Gravitano intorno ai problemi scientifici e ingegneristici più interessanti e difficili e arrivano a soluzioni che nessuno aveva immaginato. Affrontano grandi problemi. Sono i TR35 – Revisione della tecnologia selezione dei migliori innovatori tecnologici sotto i 35 anni (al 1 ottobre 2005). I vincitori degli anni precedenti (quando era il TR100) hanno cambiato il tuo mondo. Così saranno le persone che stai per incontrare.

Questa storia faceva parte del nostro numero di ottobre 2005

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Editor del progetto TR35: Herb Brody
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Erika Jonietz
Eric Hellweg
Michael Fitzgerald
Deborah Asbrand
Corie Lok
Neil selvaggio
Stu hutson
David Talbot
Lisa Scanlon
Sally Atwood
Ken Garber

Daniel Riskin, 33
Centro medico UCLA
Sviluppo di dispositivi per la chiusura delle ferite e l'intervento precoce in caso di infarto

Oltre a lavorare circa 80 ore alla settimana come medico chirurgo presso l'Università della California, Los Angeles, Medical Center, Daniel Riskin sta costruendo società per sviluppare e commercializzare nuovi dispositivi medici. I medici hanno l'obbligo di innovare, afferma Riskin.

Durante la formazione per diventare medico presso la Boston University e la Tufts University, Riskin si è dilettato nello sviluppo tecnologico, scrivendo software per aiutare i medici a gestire le loro pratiche e ricercando diversi design per clip chirurgiche con un'azienda di dispositivi medici. Ma voleva fare di più: inventare le sue invenzioni e portarle a un uso diffuso. Così si iscrisse, a metà della sua residenza, alla Sloan School of Management del MIT. Mentre studiava per il suo MBA, ha mantenuto le sue capacità di sala operatoria lavorando in studi chirurgici privati ​​la sera e nei fine settimana.

Dopo essersi laureato a Sloan, Riskin è stato nominato primo borsista nel nuovo programma di innovazione chirurgica della Stanford University. A Stanford, lui e i suoi collaboratori hanno sviluppato un cerotto elastico, adesivo, a base di polimeri che sperano possa fornire un'alternativa meno dolorosa alle graffette o ai punti come un modo per chiudere ferite e incisioni chirurgiche. Ora sta formando una società per commercializzare il cerotto, che si aspetta ridurrà anche le cicatrici.

Riskin aiuta anche i medici con poche capacità imprenditoriali o poca esperienza a diventare essi stessi innovatori.

L'anno scorso, Riskin, insieme a Michael Laposata, direttore dei laboratori clinici presso il Massachusetts General Hospital di Boston, ha avviato una società, MedPacks, per sviluppare test diagnostici portatili e farmaci che i pazienti potrebbero utilizzare a casa - prima di arrivare al pronto soccorso - se pensavano che stessero avendo attacchi di cuore. Un trattamento così precoce potrebbe ridurre il rischio di morte o complicazioni fino al 50 percento. Se vogliamo fare qualcosa di innovativo, dice Laposata, avremo bisogno di più Dan.

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Jia Chen, 33
IBM Watson Research Center
Guardando oltre il silicio ai nanotubi di carbonio

Alla fine, i produttori di semiconduttori non saranno più in grado di stipare più transistor su chip di silicio. Quindi Jia Chen sta lavorando a un'alternativa: circuiti elettronici e dispositivi che utilizzano molecole di carbonio cilindriche di dimensioni nanometriche chiamate nanotubi di carbonio. Tra gli altri vantaggi, alcuni tipi di nanotubi possono condurre l'elettricità 100 volte meglio del silicio.

Finora, la maggior parte dei transistor realizzati con nanotubi di carbonio sono di tipo p, nel senso che utilizzano portatori di carica positiva; negativo – n -tipo: i transistor a nanotubi sono stati molto più difficili da produrre. Chen, tuttavia, ha trovato un modo più semplice per realizzarli, che potrebbe essere un passo importante verso l'integrazione dei nanotubi di carbonio nell'elettronica convenzionale. Chen scoprì che il collegamento di alcuni tipi di molecole ai nanotubi avrebbe aggiunto loro elettroni o avrebbe estratto gli elettroni, producendo dispositivi di tipo p o n.

Un altro problema con i transistor a nanotubi è la loro necessità di elettrodi metallici, che sono necessariamente molto più grandi dei nanotubi. La differenza dimensionale tende a causare dispersioni di corrente, riducendo l'efficienza elettrica. Chen scoprì che poteva aggiungere alcune impurità a un piccolo segmento di un nanotubo per consentire al nanotubo di fungere da elettrodo, ma con poche perdite. I suoi transistor a nanotubi trasportavano 100 volte più corrente elettrica dei precedenti.

Le proprietà dei nanotubi variano a seconda dei loro diametri. La scelta di un diametro particolare fa sì che un tubo emetta luce a una particolare lunghezza d'onda. Chen è stato in grado di controllare le cariche positive e negative in un nanotubo per fargli emettere una luce 100 volte più brillante della luce dei dispositivi precedenti. Ciò potrebbe dare ai nanotubi la capacità di fungere da interconnessioni ottiche, trasmettendo i dati tra i circuiti in modo più efficiente rispetto al rame. Alla fine, ogni dispositivo su un chip potrebbe essere realizzato con nanotubi. Immagina un circuito con lo stesso materiale che funge da sensori, transistor, emettitori di luce e anche interconnessioni, afferma Chen.

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Narasimha Chari, 31
Reti Tropos
Impostazione dello standard di rete mesh

Alla fine degli anni '90, quando i laptop dotati di Wi-Fi erano ancora una novità, Narasimha Chari vide la possibilità di creare grandi infrastrutture di comunicazione utilizzando reti mesh wireless, che all'epoca erano di esclusiva competenza dell'esercito. In 18 mesi di lavoro al chiaro di luna mentre era studente di fisica all'Università di Harvard, ha creato algoritmi eleganti che adattavano le reti mesh per le comunicazioni civili di routine.

Tropos Networks, la società Chari fondata nel 2000 con il co-inventore Devabhaktuni Srikrishna, ha contribuito al lancio di reti mesh wireless commerciali. Con la loro installazione semplice - i router si collegano ai lampioni - e il relativo basso costo, le reti mesh sono state ampiamente utilizzate sia all'aperto (nei campus, nelle reti di sicurezza pubblica e in occasione di riunioni come i festival) che all'interno (negli ospedali e nelle fabbriche). Ma Tropos si sta concentrando sul mercato in rapida crescita delle reti che servono interi comuni. Questa è l'applicazione scelta da un terzo dei 200 clienti dell'azienda.

I servizi di Tropos, che sono costruiti attorno ai protocolli di routing di Chari, dominano il nascente settore delle reti mesh. Le società di telecomunicazioni temono la proliferazione della tecnologia, considerandola una minaccia per le loro attività di accesso a Internet. In effetti, l'industria delle telecomunicazioni sta facendo pressioni per una legislazione che conceda a loro, non ai governi locali, il primo accesso alle installazioni Wi-Fi municipali. Nel frattempo, Tropos sta guadagnando rapidamente clienti; 75 sottoscritto nella prima metà del 2005.

L'espansione di Tropos sta chiudendo il cerchio con Chari. Nel 1992, dopo aver ricevuto il terzo punteggio più alto su 80.000 all'esame di ammissione all'Indian Institutes of Technology, Chari lasciò l'India per il Caltech. Più tardi, mentre era ad Harvard, ha avuto colloqui a tarda notte con l'amico di Caltech Srikrishna sulla fornitura di comunicazioni sempre e ovunque nei paesi in via di sviluppo. Ora, mentre Tropos spedisce i suoi primi sistemi in India, Chari vede la sua innovazione riconnettersi alla sua terra natale.

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Parham Arabi, 29
Università di Toronto
Affinare le capacità di ascolto di un computer

I computer hanno difficoltà a fare facilmente ciò che fa il cervello: concentrarsi su una voce ignorando gli altri suoni. Il professore di ingegneria elettrica dell'Università di Toronto Parham Aarabi ha creato un algoritmo che calcola la differenza tra i tempi in cui un suono raggiunge due microfoni ravvicinati. In base al ritardo, il software può determinare la direzione degli oratori e amplificare il discorso di ciascuno di essi; tutte le altre conversazioni vengono rielaborate in un leggero mormorio. L'invenzione di Aarabi, che è del 30% più accurata rispetto ad altri sistemi multimicrofono, potrebbe filtrare le voci estranee nelle conversazioni al cellulare o migliorare il controllo vocale nelle auto.

Vladimir Aksyuk, 33
Bell Labs di Lucent Technologies
Realizzare piccoli specchi per i raggi laser

Vladimir Aksyuk si è fatto un nome nel mondo dei sistemi microelettromeccanici nel 1999, quando ha guidato lo sviluppo dell'interruttore completamente ottico dei Bell Labs, il primo dispositivo commerciale a utilizzare migliaia di minuscoli specchi rotanti per manipolare in modo complesso i segnali di comunicazione ottica senza convertirli in impulsi elettrici e ritorno. Le sue prestazioni erano 16 volte più veloci di quelle delle migliori controparti elettriche.

Da allora Aksyuk ha ampliato questa tecnologia per creare sistemi con array con specchi di soli 100 micrometri di diametro, ciascuno in grado non solo di ruotare ma anche di muoversi su e giù. Questi array consentono un controllo estremamente preciso dei raggi laser, che è fondamentale per il programma delle forze armate statunitensi per lo sviluppo di un sistema di comunicazione laser sicuro e ad alta larghezza di banda per aerei, basi di terra e persino veicoli spaziali.

Gli array potrebbero anche cambiare presto il modo in cui vengono prodotti i microchip. Il russo Aksyuk sta guidando un progetto presso i Bell Labs per utilizzare i microspecchi per ritagliare i microchip senza le maschere costose - in pratica, stencil modellati con disegni di circuiti - che sono attualmente utilizzati per incidere otticamente i chip. Questo non solo potrebbe ridurre i costi e i tempi di produzione, ma potrebbe anche prolungare la durata della legge di Moore.

Regina Barzilay, 34
CON
Insegnare ai computer a leggere e scrivere
Per la sua tesi di dottorato alla Columbia University, l'informatica Regina Barzilay ha guidato lo sviluppo di Newsblaster, che fa ciò che nessun programma per computer era in grado di fare prima: riconoscere le storie di diversi servizi di informazione come riguardanti lo stesso argomento di base, e quindi parafrasare elementi da tutti i storie per creare un riassunto.

Sebbene gli esseri umani possano facilmente indovinare il significato di una parola dal suo contesto, i computer non possono. Barzilay utilizza un software di apprendimento automatico statistico per insegnare ai computer a fare ipotesi plausibili. A un computer vengono fornite coppie di campioni di testo che gli viene detto che sono equivalenti: due traduzioni della stessa frase da Madame Bovary , dire. Il computer quindi ricava il proprio insieme di regole per riconoscere le corrispondenze. Una volta addestrato, può affrontare nuove frasi, calcolando alberi sintattici che analizzano i loro elementi strutturali in modi diversi e determinando la probabilità che ogni interpretazione sia corretta. Quindi confronta statisticamente gli alberi più probabili di due frasi per vedere se corrispondono. Il software Newsblaster riconosce le corrispondenze circa l'80% delle volte.

Il software funziona meglio con le notizie, perché mostrano una certa regolarità; il problema è più limitato, afferma Barzilay, ora assistente professore di ingegneria elettrica e informatica al MIT. Sta lavorando a una variante di Newsblaster per la lingua parlata, che potrebbe produrre applicazioni che vanno dal riepilogo di lezioni registrate alla gestione delle chiamate di prenotazione delle compagnie aeree.

Helen Blackwell, 33 anni
Università del Wisconsin
Dire ai batteri di non causare infezioni

La principale causa di morte tra i malati di fibrosi cistica, e una minaccia anche per molte vittime di ustioni e malati di AIDS, è il batterio Pseudomonas aeruginosa . Ma il microbo non è un problema di salute finché un numero sufficiente di batteri non si unisce per formare un'amalgama appiccicosa chiamata biofilm. Quasi l'80% delle infezioni batteriche sono sotto forma di biofilm. Helen Blackwell, assistente professore di chimica, studia il quorum sensing, il meccanismo di comunicazione che dice ai batteri che si sono replicati abbastanza da formare un biofilm. È facile, secondo Blackwell, sintetizzare le molecole organiche che i batteri usano per comunicare tra loro.

Blackwell sta testando una serie di tali molecole messaggere per vedere se può dirottare la rete di comunicazione dei batteri. Finora, delle centinaia di molecole che ha esaminato, 10 sembrano promettenti. La molecola giusta potrebbe combattere un'infezione difficile da trattare o indurre una piccola infezione precoce per stimolare la risposta immunitaria del corpo. Il gruppo di Blackwell ha sviluppato un modo per accelerare la reazione che produce le molecole messaggere riscaldandole con le microonde. Riduciamo una sequenza di reazione da circa tre giorni a circa 45 minuti, dice.

Thijn Brummelkamp, ​​30
Istituto Whitehead per la ricerca biomedica
Silenziare i geni che causano il cancro

Accumulare informazioni dettagliate su quali geni umani giocano un ruolo nel cancro e quali sono i loro ruoli è fondamentale per molti sforzi per combattere la malattia. Uno dei nuovi approcci più promettenti per l'identificazione dei geni che causano il cancro è chiamato interferenza dell'RNA, un metodo per sopprimere i geni e apprendere le loro funzioni. Ma l'RNAi è costoso e silenzia i geni solo per pochi giorni alla volta, non abbastanza a lungo da consentire ai ricercatori di studiare le malattie a sviluppo lento. Thijn Brummelkamp ha sviluppato un modo economico per far durare l'effetto, silenziando un singolo gene indefinitamente. Il lavoro di Brummelkamp porterà a nuovi trattamenti per il cancro, afferma il biologo del MIT e premio Nobel Phillip Sharp.

Martha Bulyk, 33 anni
Scuola di Medicina di Harvard
Scoprire come vengono regolati i geni

Capire come i geni coordinano i complessi fenomeni della vita implica più che decifrare una sequenza di DNA. Le proteine ​​chiamate fattori di trascrizione controllano i geni legandosi al DNA; scoprire dove si lega ciascuna di queste proteine ​​è fondamentale per capire come i geni regolano le cellule funzionanti. Martha Bulyk ha preso la tecnologia del chip genico originariamente sviluppata per misurare l'attività dei geni e l'ha adattata per determinare le preferenze di legame del DNA delle proteine. La tecnologia sostituisce i test scrupolosi con schermi efficienti, che potrebbero aiutare la ricerca sulle malattie che sono colpite da mutazioni nei fattori di trascrizione o nei loro siti di legame, come l'ipertensione, il cancro e il diabete.

Stewart Butterfield, 32
Flickr (Yahoo)
Costruire comunità attraverso le foto

Nel febbraio 2004, Stewart Butterfield e i suoi colleghi della Ludicorp, allora impegnati nello sviluppo di un gioco online, hanno lanciato un prodotto secondario chiamato Flickr, una specie di scherzo. Entro l'estate, il progetto aveva rilevato l'azienda; oggi è il sito di condivisione di foto in più rapida crescita del Web. Utilizzando tag che consentono alle persone di rendere le proprie foto ricercabili in base al contenuto, Flickr incoraggia gli utenti a partecipare a discussioni sulle proprie immagini. Acquisita da Yahoo a marzo, Flickr ha ora più di un milione di utenti, che pubblicano centinaia di migliaia di nuove foto al giorno.

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Giorgio Candea, 30
Sistemi di dati Aster
Protezione del software da arresti anomali

Per quanto controintuitivo possa sembrare, il concetto di software di solo arresto anomalo di George Candea può effettivamente aiutare a mantenere il software libero da arresti anomali. Secondo Candea, gli arresti anomali del software e i successivi riavvii non devono essere eventi catastrofici a livello di sistema. Ha descritto un software che può essere addestrato per monitorare se stesso e, se rileva qualcosa di sbagliato, per avviare un riavvio chirurgico o micro solo dell'elemento dell'applicazione problematico, mentre il sistema nel suo insieme funziona senza interruzioni. Il microriavvio consente al software di reagire ai guasti nel tempo macchina anziché nel tempo umano, afferma Candea, che di recente ha conseguito il dottorato in informatica presso la Stanford University.

Bryan Cantrill, 31
Microsistemi solari
Software di tracciamento in tempo reale

Nonostante tutti i recenti progressi nella tecnologia dell'informazione, gli amministratori di sistema continuano a funzionare alla cieca: se un software non fa esattamente quello che dovrebbe, gli amministratori possono passare giorni a cercare il problema e a capire come risolverlo. Bryan Cantrill, ingegnere senior dello staff di Sun Microsystems, ha creato un'applicazione chiamata DTrace che offre diagnostica software in tempo reale, offrendo al personale IT un modo per vedere cosa sta succedendo e iniziare a migliorare le prestazioni in pochi minuti. Questo tipo di potere esalta molti programmatori. Con DTrace, dice Cantrill, posso entrare in una stanza di tecnologi incalliti e farli ridere.

Andy Carvin, 34
Rete di divisione digitale
Portare il potere di Internet ai non abbienti

In qualità di redattore fondatore nel 1999 e attuale direttore del Digital Divide Network, Andy Carvin ha contribuito a creare una comunità online di oltre 7.500 attivisti tecnologici, educatori, proprietari di piccole imprese e responsabili politici. La loro missione è escogitare rimedi per l'ineguaglianza fondamentale dell'era dell'informazione: la maggior parte delle persone nel mondo non ha la capacità di accedere a Internet o le competenze per usarlo. Carvin sta anche promuovendo un modo per la tecnologia di dare voce ai diseredati: il mobcasting.

L'idea di Carvin è quella di combinare l'ubiquità dei telefoni cellulari con la facilità di pubblicare informazioni nei registri Web (blog). Diciamo che gli attivisti per i diritti umani che protestano vengono malmenati dalla polizia, senza i media tradizionali a disposizione per registrare la loro situazione. Tramite i loro telefoni, gli attivisti per i diritti umani potrebbero inviare più rapporti su ciò che sta accadendo, sia audio che video, allo stesso sito web. Carvin sta spingendo i programmatori a creare software di mobcasting che funzioni al di fuori del sistema telefonico degli Stati Uniti. Con l'uso del mobcasting, suggerisce Carvin, all'improvviso, le stesse persone che ne sono vittime hanno il potere di dare testimonianza al mondo quasi istantaneamente.

Bram Cohen, 29
BitTorrent
Capovolgere il mondo del file sharing, un po' alla volta

La creazione di Bram Cohen, BitTorrent, risponde a una domanda apparentemente semplice: se qualcuno richiede un file su una rete e più persone sulla rete possiedono il file, perché solo una persona dovrebbe inviare il file nella sua interezza al richiedente? La soluzione rivoluzionaria di Cohen: inviare piccoli pezzi di file da più utenti, eliminando la crisi di larghezza di banda che si verifica quando un singolo utente invia un file di grandi dimensioni nella sua interezza. Un file video di 400 megabyte la cui distribuzione potrebbe richiedere ore per un singolo utente può essere suddiviso in migliaia di parti, ciascuna delle quali richiede solo pochi secondi per l'invio. L'impatto della tecnologia sviluppata da Cohen va ben oltre il mondo dello scambio di file illecito: le società di giochi e gli sviluppatori Linux stanno ora sperimentando anche la distribuzione di BitTorrent.

Cohen è umile riguardo alla sua creazione e al suo potenziale impatto. È, dice, solo un modo per spostare i pezzi.

Dennis Crowley, 29 anni
Dodgeball
Spostare la socializzazione online nelle strade

Quando Dennis Crowley esce in discoteca a New York, invierà un messaggio con la sua posizione a Dodgeball, la società che ha fondato. Il messaggio di Crowley – @ Luna Lounge, per esempio – va a tutti gli amici che ha elencato sul sito web di Dodgeball. Il computer della società controlla l'indirizzo del club rispetto al suo elenco di posizioni geografiche in 22 città. Se qualcuno che non è nell'elenco degli amici di Crowley ma è nell'elenco di uno dei suoi amici ha effettuato il check-in nelle ultime tre ore e in un raggio di 10 isolati, il computer avvisa entrambe le parti. Se Crowley ha elencato una ragazza che non conosce come una cotta, riceverà un messaggio con la sua foto dicendo che è interessato. Avrà la possibilità di trovarlo o schivarlo, senza che lui sappia mai dove si trova. L'idea è piaciuta così tanto a Google che ha acquistato Dodgeball a maggio. Crowley dice che è una cosa molto potente sapere sempre dove sono i tuoi amici.

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Matteo De Lisa, 32
Università Cornell
Fornire più medicine dai microbi

Ogni anno, farmaci per un valore di miliardi di dollari, dall'insulina per diabetici al farmaco per l'ictus tPA, vengono prodotti in enormi vasche piene di microbi progettati per produrre proteine ​​umane. Il processo è sia inefficiente che enormemente costoso. Matthew DeLisa, un assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare, è stato il primo scienziato a utilizzare un percorso di traslocazione doppia dell'arginina (Tat) per produrre proteine ​​umane. Ciò dovrebbe significare proteine ​​più pulite e colture più longeve.

DeLisa sta anche modificando i batteri per migliorare ogni fase della produzione di proteine. Il suo obiettivo, dice, è l'ingegneria di macchine biologiche per affrontare problemi che la natura stessa non può fare. Fino a poco tempo fa, l'industria biotecnologica si concentrava sul cambiamento dell'ambiente di crescita per i batteri per aumentare la produttività delle proteine, ma DeLisa sta sovraccaricando la produzione entrando all'interno della cellula stessa. Ad esempio, sta sostituendo parti chiave del macchinario per la produzione di proteine ​​dei batteri con componenti di organismi superiori per produrre fabbriche farmaceutiche in miniatura finemente sintonizzate.

Kevin Eggan, 31
Università di Harvard
Usare la clonazione per studiare le malattie degenerative

Mentre conseguiva il dottorato di ricerca, Kevin Eggan ha contribuito a rendere il laboratorio di Rudolf Jaenisch presso il Whitehead Institute for Biomedical Research un laboratorio di clonazione preminente. Eggan è diventato probabilmente il più abile clonatore di topi in questo paese, afferma Jaenisch. Eggan ha usato queste abilità per clonare topi dai neuroni, dimostrando che gli animali potevano essere clonati anche dalle cellule più specializzate del corpo, un'impresa che molti scienziati consideravano impossibile. Eggan ha anche aiutato a spiegare come la clonazione riprogramma il materiale genetico da una cellula di topo adulto, identificando i cambiamenti che avvengono per riportare il nucleo all'inizio dello sviluppo.

Eggan, ora assistente professore di biologia molecolare e cellulare, ha in programma di creare linee di cellule staminali umane da pazienti con disturbi neurodegenerativi come il morbo di Parkinson e di Lou Gehrig, al fine di studiare lo sviluppo della malattia e cercare nuovi farmaci. Ha anche iniziato a studiare la riprogrammazione nucleare nelle cellule umane nella speranza di trovare un modo per creare cellule staminali embrionali specifiche per il paziente senza utilizzare ovuli umani.

Anita Goel, 32
Nanobiosim
Costruire nuovi rilevatori di agenti patogeni

Il fisico e medico Anita Goel trova ispirazione nei minuscoli: le proteine ​​che si fanno strada lungo il DNA, leggendo e copiando i geni all'interno di ogni cellula. Come studente laureato in fisica all'Università di Harvard, Goel ha sviluppato una teoria per spiegare come funzionano questi motori molecolari. Mentre lavorava alla sua laurea in medicina ad Harvard nel 2004, ha fondato Nanobiosym per applicare le sue teorie allo sviluppo di dispositivi nanotecnologici per il controllo preciso di queste proteine; tali dispositivi potrebbero identificare virus e batteri, ad esempio, in un campione di sangue in modo più rapido, accurato ed economico rispetto alle tecniche attuali. Il suo obiettivo: un dispositivo portatile a basso costo per la biodifesa e le applicazioni biomediche.

Saul Griffith, 31
Laboratori di calamari
Seguendo l'ispirazione per inventare

Prima che Saul Griffith perfezionasse il suo metodo di cinque minuti per realizzare lenti su misura per $ 5, si offrì volontario in Sud America, dove una volta dovette consegnare un paio di delicati occhiali da nonna a un uomo alto un metro e ottanta: erano l'unico paio il gruppo di volontari si adattava alla prescrizione dell'uomo, ricorda. Ed è proprio dal kite-surf, uno sport che si basa sulla forza delle corde che tengono legato un surfista a un paracadute tirato dal vento, che Griffith ha tratto l'idea delle corde intelligenti, in cui i fili conduttivi incorporati rivelano debolezze in via di sviluppo. Dopo aver perseguito tali idee durante il suo dottorato al MIT Media Lab, ha co-fondato Squid Labs per esplorare il business dell'invenzione. Tra i suoi progetti: hardware open source, per fare per le apparecchiature informatiche quello che Linux ha fatto per i sistemi operativi.

Paul Hergenrother, 33
Università dell'Illinois a Urbana-Champaign
Alla scoperta di farmaci che sfidano le convenzioni

Paul Hergenrother è un chimico che si occupa di enormi problemi medici irrisolti: resistenza agli antibiotici, cancro e malattie neurodegenerative. I suoi composti a piccole molecole si legano strettamente a bersagli non convenzionali correlati alla malattia, disattivandoli. Ad esempio, Hergenrother ha scoperto composti che eliminano i plasmidi, gli anelli del DNA che i batteri mortali usano per diffondere la resistenza agli antibiotici. Quel progetto pionieristico lo ha portato a un metodo generale per trovare farmaci che prendono di mira un particolare tipo di RNA - RNA messaggero - come un modo per mettere a tacere i geni che causano malattie, cosa che i farmaci standard non possono fare. La visione decennale di Hergenrother potrebbe portare a trattamenti per l'Alzheimer e il Parkinson.

Katrine Hilmen, 34 anni
Ricerca aziendale ABB
Ottenere il massimo dalle piattaforme petrolifere

Katrine Hilmen sta aiutando a mantenere produttivi i giacimenti petroliferi in declino del Mare del Nord. L'ingegnere chimico del centro di ricerca ABB in Norvegia ha sviluppato strumenti innovativi di monitoraggio e gestione online per piattaforme di produzione di petrolio. La sua tecnologia monitora parametri come calore, vibrazioni, pressione e portata e può identificare rapidamente un problema e la sua causa. I vantaggi tipici: un aumento dal 3 all'8 percento della produzione di petrolio, una riduzione dal 10 al 15 percento delle spese operative e meno inquinamento. Le sue innovazioni nell'ottimizzazione dei processi, che hanno portato a quattro depositi di brevetti, sono ampiamente studiate da altri nel settore, migliorando il loro impatto.

Tracey Ho, 29
Caltech
Bit di scrambling per un Internet più efficiente

Le trasmissioni Internet odierne suddividono i file in pacchetti, ognuno dei quali viene passato da un router all'altro fino a raggiungere la destinazione finale. Ma quando i file diventano grandi o vengono inviati a molti utenti, trasmetterli senza intasare la rete diventa complicato. Con la codifica di rete, un'idea proposta per la prima volta nel 2000, i router metterebbero insieme i bit di pacchetti diversi, formando nuovi pacchetti. La ricombinazione dei dati in questo modo fornisce all'utente finale informazioni aggiuntive, accelerando teoricamente i download e aumentando la capacità della rete. Ma i primi schemi di codifica di rete richiedevano un'autorità centrale simile a un dio che sapesse come combinare i pacchetti: un'impossibilità pratica.

Come studente di dottorato al MIT, Tracey Ho aveva una nuova alternativa: lasciare che i nodi di rete mescoli insieme i pacchetti a caso, etichettandoli con informazioni sufficienti per aiutare i computer degli utenti finali a recuperare i dati originali. Questo metodo decentralizzato ottimizza automaticamente l'utilizzo della larghezza di banda. Sembra un po' folle, dice Muriel Medard, consulente di dottorato di Ho. Ma non è solo che funziona; non puoi farlo funzionare meglio. Come assistente professore di ingegneria elettrica e informatica, Ho studia ancora la codifica di rete. Ma solo pochi mesi dopo aver presentato per la prima volta il suo schema di codifica di rete casuale distribuito, i ricercatori Microsoft hanno dimostrato che può chiaramente superare le prestazioni dei sistemi multicast di oggi. La società ha avviato un progetto chiamato Avalanche per commercializzare il programma.

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Trey Ideker, 33
Università della California, San Diego
Definizione e avanzamento della biologia dei sistemi

Da studente laureato, Trey Ideker ha pubblicato un documento che ha contribuito a definire la disciplina della biologia dei sistemi. I suoi obiettivi di ricerca oggi riflettono quelli dell'intero campo: integrare la miriade di dati che i ricercatori possono raccogliere su una cellula in modelli computerizzati coerenti. In qualità di assistente professore di bioingegneria, Ideker non sta solo migliorando questi modelli, ma li sta impiegando nella scoperta biologica. Ad esempio, sta cercando reti proteiche presenti in modo univoco negli organismi patogeni; questi potrebbero essere buoni bersagli farmacologici. Spera che, in definitiva, i modelli derivati ​​dai sistemi consentiranno ai ricercatori di simulare come i potenziali farmaci influenzeranno il corpo, molto prima che i composti vengano testati sugli esseri umani.

Hang Lu, 28
Georgia Institute of Technology
Progettare chip microfluidici per studiare le cellule

Hang Lu ha un talento per adattarsi a nuovi ambienti. A 16 anni si è trasferita dalla Cina in Colorado, dove eccelleva accademicamente. Come postdoc, ha applicato la sua esperienza nella costruzione di bioMEM, piccoli dispositivi che manipolano cellule e microrganismi, per ideare esperimenti innovativi in ​​neurobiologia. Lu ha progettato minuscoli labirinti per testare come i vermi microscopici imparano usando l'olfatto e ha costruito gradienti di gas su microscala per aiutare a identificare i percorsi sensoriali che i vermi usano per rilevare i livelli di ossigeno. Ora assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare, Lu spera che il suo continuo lavoro sui vermi fornisca indizi sul funzionamento del cervello umano.

Samuel Madden, 29
CON
Semplificare le reti di sensori wireless

Le reti di sensori wireless consentono il monitoraggio remoto di qualsiasi cosa, dall'habitat di una specie di uccelli in via di estinzione alla risposta di un edificio a un terremoto. Il problema, afferma l'informatico Samuel Madden, è che una corretta programmazione dei granuli di raccolta dati delle reti può richiedere mesi di attenzione da parte degli esperti. Nel 2003, mentre era uno studente laureato presso l'Università della California, Berkeley, Madden ha creato un software chiamato TinyDB che traduce query di alto livello come Qual è la temperatura media nella foresta? in precise istruzioni. Madden, un assistente professore di informatica, sta ora installando sensori nelle auto per monitorare le condizioni operative e capire percorsi più veloci.

Yael Maguire, 30
ThingMagic
Inventare attraverso le discipline

Onnivoro tecnologico, Yael Maguire si muove senza paura in campi come la fisica, l'ingegneria, la biologia e la progettazione di software. Come studente laureato al MIT, ha progettato un sensore che rende la misurazione della risonanza magnetica nucleare da 10 a 100 volte più sensibile, ma funziona su campioni da 1.000 a 10.000 volte più piccoli di quelli richiesti dalle sonde attuali. Shuguang Zhang, direttore associato del Center for Biomedical Engineering del MIT e relatore di tesi di Maguire, afferma che i sensori consentiranno ai ricercatori di ottenere più facilmente informazioni preziose per la progettazione di nuovi farmaci.

Mentre era studente di dottorato presso il MIT Media Laboratory, Maguire ha co-fondato ThingMagic, dove ora è co-chief technology officer, e ha aperto la strada all'uso della radio definita dal software per i chip ID a radiofrequenza che aiutano a tenere traccia dell'inventario al dettaglio in modo più rapido e accurato. Il software di Maguire consente a un singolo lettore di scansionare e decodificare centinaia di tag contemporaneamente, indipendentemente dai numerosi protocolli di dati esistenti utilizzati. Maguire ha anche co-fondato ThinkCycle, un'organizzazione no-profit che incoraggia i tecnologi a collaborare sui problemi nei paesi in via di sviluppo.

Melissa Mahoney, 32
Università del Colorado a Boulder
Realizzare materiali per trattare i danni cerebrali

I trapianti di cellule nervose offrono enormi promesse per i pazienti che soffrono gli effetti dell'ictus, del morbo di Parkinson o di altre malattie neurodegenerative. Ma gli esperimenti sui roditori hanno mostrato che circa il 95% delle cellule trapiantate nel cervello muore prima di poter aiutare il ricevente. Melissa Mahoney sta lavorando per sviluppare materiali idrogel in grado di ospitare le cellule, proteggendole e fornendo loro proteine ​​che ne favoriscono la crescita. In collaborazione con scienziati dell'Università del Colorado presso l'Health Sciences Center di Denver, Mahoney, un assistente professore di ingegneria chimica, prevede di testare questi gel caricati di cellule nei ratti entro il prossimo anno.

Rajit Manohar, 33
Università Cornell
Togliere gli orologi dai chip dei computer

Le diverse funzioni di un chip per computer sono sincronizzate da un orologio di bordo, ma ciò significa che le operazioni più veloci non possono trasmettere i propri dati fino a quando non sono terminate le operazioni più lente. Rajit Manohar, professore associato di ingegneria elettrica e informatica, velocizza i chip e riduce il consumo energetico rimuovendo l'orologio; i suoi chip sono 10 volte più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai precedenti chip clockless. Invece di una rete di clock separata che trasporta un segnale di temporizzazione globale, i chip di Manohar utilizzano fili corti per trasportare segnali che avvisano le operazioni successive quando le operazioni precedenti sono terminate. L'anno scorso, Manohar ha anche costruito il primo processore a bassa potenza per reti di sensori: si attiva solo la parte del chip che fa il lavoro di cui si ha bisogno, dice. Tali sensori potrebbero funzionare con le stesse batterie per anni anziché settimane.

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David Pennock, 34
Yahoo Research
Prevedere il futuro dei mercati

Come potrebbero i mercati essere in grado di prevedere cose come dove colpirà un uragano? In parte perché aggregano bene le informazioni, afferma David Pennock, che studia come la teoria economica può essere espressa tramite il calcolo. La ricerca di Pennock è alla base non solo dei mercati predittivi, ma anche delle funzioni di ricerca sponsorizzata di enorme successo presenti su Yahoo, Google e altrove. Anche i motori di raccomandazione come quelli su Amazon.com attingono al lavoro di Pennock. Più di recente, Pennock ha progettato un nuovo tipo di mercato, il dinamico mercato pari-mutuel, ora offerto da Yahoo Tech Buzz. In parte corse di cavalli, in parte mercato dei futures, consente alle persone di scommettere sul fatto che un prodotto sia una moda passeggera o reale.

Matthew Rabinowitz, 32
Rosum
Dare al GPS un'immagine più nitida

All'interno degli edifici e delle valli urbane delle grandi città, la tecnologia del Global Positioning System è spesso imprecisa o inutilizzabile. Matthew Rabinowitz ha affinato la precisione del GPS sfruttando i codici di sincronizzazione incorporati nei segnali televisivi trasmessi. Questi codici consentono a un ricevitore TV di compilare numerosi segnali in un'unica uscita armoniosa. Rabinowitz, che ha cofondato Rosum e ora ricopre il ruolo di chief technology officer, ha sviluppato un dispositivo portatile che utilizza codici di sincronizzazione per calcolare la distanza dell'utente dalla sorgente dei segnali e determinare così la sua posizione. La tecnologia Rosum perfeziona le letture della posizione GPS entro un metro o due, anche al chiuso e in città.

Adam Rashid, 31
GE Global Research
Pulsare la strada verso motori aeronautici efficienti

Adam Rasheed ha apportato miglioramenti fondamentali a un sistema di propulsione aeronautico basato su un motore a detonazione a impulsi, una tecnologia in cui una miscela aria-carburante viene compressa ed esplosa fino a 100 volte al secondo. La detonazione pulsata crea pressioni notevolmente più elevate rispetto alla combustione più lenta della camera di combustione di un motore convenzionale, offrendo un guadagno di efficienza teorico del 5%. Rasheed ha costruito un prototipo che funziona più a lungo e senza l'arricchimento di ossigeno richiesto da altri sforzi di ricerca. Ed è stato il primo ad utilizzare tale tecnologia in un ruolo importante: azionare le turbine che sono il cuore dei motori a reazione di oggi.

Shiladitya Sengupta, 33
Scuola di Medicina di Harvard
Fornire farmaci alle cellule tumorali

Come studente di master in India, Shiladitya Sengupta ha sviluppato un gel antinfiammatorio che ora è venduto in India con il marchio Nimulid. Durante i suoi studi di dottorato presso l'Università di Cambridge, ha rivelato come una proteina che provoca la rigenerazione del fegato promuove la crescita dei vasi sanguigni e ha co-fondato Dynamic Biosystems per trasformare la scoperta in trattamenti per ferite croniche come le piaghe da decubito. Ma il giocattolo di un bambino - diversi piccoli palloncini incapsulati in uno più grande - ha ispirato quella che potrebbe essere la sua più grande innovazione: un dispositivo su scala nanometrica per curare il cancro.

Il dispositivo di somministrazione di farmaci di Sengupta, sviluppato durante il suo postdoc al MIT, consiste in una sfera lipidica larga circa 200 nanometri che circonda sfere polimeriche più piccole e biodegradabili. Queste nanocelle si adattano ai tumori in base alle caratteristiche uniche dei vasi sanguigni tumorali. I gusci esterni quindi si dissolvono, rilasciando un farmaco che distrugge i vasi. Quando le cellule cancerose sono affamate di ossigeno, secernono enzimi che rompono le sfere interne, dispensando un agente chemioterapico standard. Le nanocelle hanno il potenziale sia per trattare i tumori in modo più efficace rispetto ai regimi esistenti, sia per ridurre gli effetti collaterali.

Le nanocellule si sono dimostrate efficaci in modelli murini di melanoma e cancro ai polmoni. Poiché Sengupta li ha progettati utilizzando polimeri e farmaci già approvati per l'uso umano, i medici possono spostarli rapidamente negli studi clinici. Ora assistente professore presso la Harvard Medical School e il Brigham and Women's Hospital, Sengupta sta estendendo il concetto al trattamento di altre malattie.

Francesco Stellacci, 32
CON
Fabbricazione di microarray più veloce

I microarray sono diapositive punteggiate da centinaia di migliaia di diversi segmenti di geni che aiutano i ricercatori a individuare particolari sequenze di DNA, rendendo i microarray strumenti preziosi per lo studio di malattie geneticamente influenzate che vanno dal diabete a molte forme di cancro. Ma i metodi attuali per la produzione di microarray sono molto costosi e richiedono tempo a causa delle dozzine di passaggi di stampa che richiedono. L'assistente professore di scienze dei materiali Francesco Stellacci potrebbe aver trovato un modo per produrre rapidamente microarray per soli $ 50. Nel suo approccio, un singolo filamento di DNA stampa le informazioni genetiche in una diapositiva, che può quindi fungere da modello principale per la produzione di più array identici.

Adam Stubblefield, 24
Università Johns Hopkins
Sbloccare le porte digitali

Adam Stubblefield è diventato un campione nel trovare buchi in sistemi apparentemente sicuri. Ha dimostrato che una prima versione del protocollo di sicurezza wireless WEP non era sicura e ha contribuito a decifrare la filigrana elettronica della Secure Digital Music Initiative. Stubblefield ha anche aiutato a rivelare falle di sicurezza nel software della macchina per il voto di Diebold - la prima seria revisione della sicurezza del codice della macchina per il voto elettronico, secondo Cindy Cohn, direttore legale della Electronic Frontier Foundation.

Più di recente, Stubblefield ha decodificato un codice ID a radiofrequenza. Eppure osserva modestamente che non è un gran programmatore e deve ancora imparare a parlare una lingua straniera. Il mio cervello non è molto bravo in molte cose, dice Stubblefield, che ha ricevuto il suo dottorato dalla Johns Hopkins in primavera. Ma il suo cervello sta aiutando a impedire che i sistemi di informazione vengano usati per invadere le libertà civili, una cosa davvero buona.

Haitao Zheng, 30
Università della California, Santa Barbara
Sintonizzare le radio cognitive

A 15 anni, Haitao Zheng si è distinto alla competitiva università cinese di Xian Jiaotong sia per la sua giovinezza che per la sua brillantezza. Oggi, il suo lavoro sulle cosiddette radio cognitive si distingue per il suo potenziale nel rendere pratica una tecnologia promettente. Utilizzando il software, le radio cognitive rilevano e sfruttano dinamicamente le frequenze radio inutilizzate; i dispositivi potrebbero alleviare la concorrenza per la quantità sempre minore di spettro radio non assegnato. Per essere veramente utile, però, una radio cognitiva non deve solo rilevare lo spettro libero ma anche selezionare la frequenza migliore per una data funzione, il tutto senza interferire con altri dispositivi. In Microsoft Research Asia, Zheng ha creato algoritmi che consentono a dispositivi disparati di negoziare, allocando automaticamente lo spettro disponibile in modo efficiente ed equo. Zheng sta continuando la sua ricerca sui sistemi a spettro aperto come assistente professore di informatica presso l'Università della California, Santa Barbara.

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Jia Chen

Narashima Chari

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TR35 giudici

Howard Anderson Amministratore delegato, YankeeTek Ventures
Gordon Bell Ricercatore senior, Media Presence Research Group di Microsoft
* Alexis Borisy Fondatore, presidente e CEO, CombinatoRx
*Aref Chowdhury Membro dello staff tecnico, dipartimento di ricerca sull'informazione quantistica e sull'ottica, Bell Laboratories di Lucent Technologies
Joe Chung Cofondatore, Art Technology Group
James Collins Professore di ingegneria biomedica, Boston University
Sanjay Correa Leader tecnologico globale per le tecnologie energetiche e di propulsione, General Electric Global Research
Irene Greif Collaboratore IBM e responsabile del gruppo di reparto, Esperienza utente collaborativa, IBM
Bill Joy Partner, Kleiner, Perkins, Caufield e Byers
* Christina Lampe-Onnerud , CEO, Boston-Power
Chad Mirkin Professore di chimica, Northwestern University
Nicholas negroponte Professore di tecnologia dei media e presidente fondatore, MIT Media Laboratory
* Sigillo Michea Presidente e CEO, Concept2Company
Michael S. Tomczyk Amministratore delegato, Mack Center for Technological Innovation, Wharton School, University of Pennsylvania
Sophie V. Vandebroek Ingegnere capo, Xerox
*Susie Wee Principale ricercatore
e responsabile del dipartimento di ricerca e sviluppo, Hewlett-Packard Labs
Chelsea C. White III Professore di trasporti e logistica, School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology
Jackie Ying Direttore esecutivo, Istituto
di Bioingegneria e Nanotecnologia, Singapore
*Daphne Zohar Fondatore e socio amministratore delegato, PureTech Ventures

* Past TR100 giovane innovatore premiato

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