TR 35

Hun werk is een routekaart naar wat hot is in opkomende technologie - en hun prestaties zullen de wereld waarin we leven de komende decennia vormgeven.

Het zijn uitvinders en ontdekkers en ondernemers. Het zijn chemici en biologen en software-ingenieurs en chipontwerpers. Ze creëren hun wonderen in universiteiten, startups en grote bedrijven. Ze worden aangetrokken door de meest interessante en moeilijke wetenschappelijke en technische problemen en komen tot oplossingen die niemand zich had voorgesteld. Ze pakken grote problemen aan. Het zijn de TR35 - Technologie beoordeling 's selectie van de beste technologie-innovators onder de 35 jaar (per 1 oktober 2005). De winnaars van voorgaande jaren (toen het nog de TR100 was) hebben je wereld veranderd. Dat geldt ook voor de mensen die je gaat ontmoeten.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van oktober 2005

• Zie de rest van het probleem
• Abonneren

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

Bijdragende redacteuren en schrijvers:
TR35 Project-editor: Herb Brody
Profielschrijvers:
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 jaar
UCLA Medisch Centrum
Ontwikkeling van apparaten voor wondsluiting en vroege interventie bij hartaanvallen

Daniel Riskin werkt niet alleen ongeveer 80 uur per week als chirurg in het medisch centrum van de Universiteit van Californië, Los Angeles, maar bouwt ook bedrijven om nieuwe medische hulpmiddelen te ontwikkelen en op de markt te brengen. Artsen hebben de plicht om te innoveren, zegt Riskin.

Tijdens zijn opleiding tot arts aan de Boston University en Tufts University hield Riskin zich bezig met technologieontwikkeling, het schrijven van software om artsen te helpen hun praktijken te beheren en het onderzoeken van verschillende ontwerpen voor chirurgische clips bij een bedrijf in medische apparatuur. Maar hij wilde meer doen: zijn eigen uitvindingen bedenken en wijdverbreid toepassen. Dus schreef hij zich, halverwege zijn residentie, in aan de Sloan School of Management van het MIT. Terwijl hij studeerde voor zijn MBA, hield hij zijn operatiekamervaardigheden op peil door 's avonds en in het weekend in privé-chirurgische praktijken te werken.

Na zijn afstuderen aan Sloan werd Riskin de eerste fellow in het nieuwe chirurgische innovatieprogramma van Stanford University. Bij Stanford ontwikkelden hij en zijn medewerkers een elastische, zelfklevende, op polymeer gebaseerde pleister waarvan ze hopen dat deze een minder pijnlijk alternatief zal bieden voor nietjes of hechtingen als een manier om wonden en chirurgische incisies te sluiten. Hij richt nu een bedrijf op om de pleister op de markt te brengen, waarvan hij verwacht dat het ook littekens zal verminderen.

Riskin helpt ook artsen met weinig zakelijke vaardigheden of weinig ervaring om zelf innovators te worden.

Vorig jaar startte Riskin, samen met Michael Laposata, directeur van klinische laboratoria van het Massachusetts General Hospital in Boston, een bedrijf, MedPacks, om draagbare diagnostische tests en medicijnen te ontwikkelen die patiënten thuis kunnen gebruiken - voordat ze naar de eerste hulp gaan - als ze dacht dat ze hartaanvallen hadden. Een dergelijke vroege behandeling kan het risico op overlijden of complicaties met maar liefst 50 procent verlagen. Als we iets innovatiefs gaan doen, zegt Laposata, hebben we meer Dans nodig.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

Jia Chen, 33
IBM Watson Research Center
Kijkend voorbij silicium naar koolstof nanobuisjes

Uiteindelijk zullen halfgeleiderfabrikanten geen transistors meer op siliciumchips kunnen proppen. Daarom werkt Jia Chen aan een alternatief: elektronische circuits en apparaten die gebruikmaken van cilindrische, nanometerbrede koolstofmoleculen, koolstofnanobuisjes genaamd. Naast hun andere voordelen kunnen sommige soorten nanobuisjes elektriciteit 100 keer beter geleiden dan silicium.

Tot nu toe waren de meeste transistors gemaakt van koolstofnanobuizen van het p-type, wat betekent dat ze positieve ladingsdragers gebruiken; negatief - N -type - nanobuistransistors waren veel moeilijker te produceren. Chen heeft echter een eenvoudigere manier gevonden om ze te maken, wat een belangrijke stap zou kunnen zijn in de richting van de integratie van koolstofnanobuisjes in conventionele elektronica. Chen ontdekte dat het bevestigen van bepaalde soorten moleculen aan nanobuisjes elektronen zou toevoegen of elektronen eruit zou trekken, wat ofwel p- of n-type apparaten zou opleveren.

Een ander probleem met nanobuistransistors is hun behoefte aan metalen elektroden, die noodzakelijkerwijs veel groter zijn dan de nanobuisjes. Het verschil in grootte heeft de neiging om stroomlekkage te veroorzaken, waardoor het elektrische rendement wordt verminderd. Chen ontdekte dat ze bepaalde onzuiverheden aan een klein segment van een nanobuis kon toevoegen om de nanobuis als elektrode te laten dienen, maar een met weinig lekkage. Haar nanobuistransistors voerden 100 keer zoveel elektrische stroom als de vorige.

De eigenschappen van nanobuisjes variëren afhankelijk van hun diameter. Door een bepaalde diameter te kiezen, straalt een buis licht uit met een bepaalde golflengte. Chen was in staat om de positieve en negatieve ladingen in een nanobuisje te controleren, zodat het 100 keer helderder licht uitstraalt dan het licht van eerdere apparaten. Dit zou nanobuisjes de mogelijkheid kunnen geven om als optische verbindingen te dienen - gegevens efficiënter tussen circuits te verzenden dan koper. Uiteindelijk zou elk apparaat op een chip gemaakt kunnen worden van nanobuisjes. Stel je een circuit voor met hetzelfde materiaal dat fungeert als sensoren, transistors, lichtzenders en ook onderlinge verbindingen, zegt Chen.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

Narasimha Chari, 31
Tropos-netwerken
De mesh-netwerkstandaard instellen

Aan het eind van de jaren negentig, toen met Wi-Fi uitgeruste laptops nog een noviteit waren, zag Narasimha Chari de mogelijkheid om grote communicatie-infrastructuren te creëren met behulp van draadloze mesh-netwerken - die in die tijd de exclusieve provincie van het leger waren. In 18 maanden bijbaan, terwijl hij een natuurkundestudent aan de Harvard University was, creëerde hij elegante algoritmen die mesh-netwerken op maat maakten voor routinematige civiele communicatie.

Tropos Networks, het bedrijf dat Chari in 2000 oprichtte met muntuitvinder Devabhaktuni Srikrishna, hielp bij de lancering van commerciële draadloze mesh-netwerken. Met hun ongecompliceerde installatie – routers worden aan lantaarnpalen bevestigd – en de daarmee gepaard gaande lage kosten, worden mesh-netwerken nu veelvuldig gebruikt, zowel buitenshuis (op campussen, in openbare veiligheidsnetwerken en op bijeenkomsten zoals festivals) als in (in ziekenhuizen en fabrieken). Maar Tropos richt zich op de snelgroeiende markt voor netwerken die hele gemeenten bedienen. Dat is de favoriete toepassing van een derde van de 200 klanten van het bedrijf.

De services van Tropos, die zijn gebouwd rond Chari's routeringsprotocollen, domineren de opkomende mesh-netwerkindustrie. Telecommunicatiebedrijven vrezen de verspreiding van de technologie en zien het als een bedreiging voor hun internettoegangsactiviteiten. In feite lobbyt de telecommunicatie-industrie voor wetgeving die hen - en niet de lokale overheden - eerst toegang geeft tot gemeentelijke wifi-installaties. Ondertussen wint Tropos in een rap tempo klanten; 75 ondertekend in de eerste helft van 2005.

De uitbreiding van Tropos brengt Chari de cirkel rond. In 1992, na het behalen van de op twee na hoogste score van 80.000 op het toelatingsexamen van de Indian Institutes of Technology, verliet Chari India voor Caltech. Later, toen hij op Harvard was, had hij 's avonds laat gesprekken met Caltech-vriend Srikrishna over het bieden van altijd en overal communicatie in ontwikkelingslanden. Nu Tropos zijn eerste systemen naar India verscheept, ziet Chari zijn innovatie terugkeren naar zijn thuisland.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

Parham Aarabi, 29
Universiteit van Toronto
De luistervaardigheid van een computer aanscherpen

Computers hebben moeite om te doen wat de hersenen gemakkelijk doen: zich concentreren op één stem en andere geluiden negeren. Professor elektrotechniek Parham Aarabi van de Universiteit van Toronto ontwikkelde een algoritme dat het verschil berekent tussen de tijdstippen waarop een geluid twee dicht bij elkaar staande microfoons bereikt. Op basis van de vertraging kan de software de richting van de sprekers bepalen en de spraak van een van hen versterken; alle andere gesprekken worden verwerkt tot een lichte brom. Aarabi's uitvinding, die 30 procent nauwkeuriger is dan andere multimicrofoonsystemen, zou vreemde stemmen in mobiele telefoongesprekken kunnen filteren of de stembesturing in auto's kunnen verbeteren.

Vladimir Aksjoek, 33
Bell Labs van Lucent Technologies
Kleine spiegels maken voor laserstralen

Vladimir Aksyuk maakte in 1999 naam in de wereld van micro-elektromechanische systemen toen hij het voortouw nam bij de ontwikkeling van de volledig optische schakelaar van Bell Labs - het eerste commerciële apparaat dat duizenden kleine roterende spiegels gebruikt om optische communicatiesignalen ingewikkeld te manipuleren zonder ze om te zetten in elektrische pulsen en terug. Zijn prestaties waren 16 keer sneller dan die van zijn beste elektrische tegenhangers.

Aksyuk heeft die technologie sindsdien uitgebreid om systemen te creëren met arrays met spiegels van slechts 100 micrometer in doorsnee, die elk niet alleen in staat zijn om niet alleen te roteren, maar ook op en neer te bewegen. Deze arrays maken extreem nauwkeurige controle van laserstralen mogelijk, wat cruciaal is voor het programma van het Amerikaanse leger om een ​​veilig lasercommunicatiesysteem met hoge bandbreedte te ontwikkelen voor vliegtuigen, grondbases en zelfs ruimtevoertuigen.

De arrays kunnen binnenkort ook veranderen hoe microchips worden geproduceerd. De in Rusland geboren Aksyuk leidt een project bij Bell Labs om microspiegels te gebruiken om microchips uit te snijden zonder de dure maskers - in feite stencils met een patroon van circuitontwerpen - die momenteel worden gebruikt om chips optisch te etsen. Dit zou niet alleen de productiekosten en -tijd kunnen verlagen, maar het zou ook de levensduur van de wet van Moore kunnen verlengen.

Regina Barzilay, 34
MET
Computers leren lezen en schrijven
Voor haar proefschrift aan de Columbia University leidde computerwetenschapper Regina Barzilay de ontwikkeling van Newsblaster, dat doet wat geen enkel computerprogramma eerder kon: verhalen van verschillende nieuwsdiensten herkennen als over hetzelfde basisonderwerp, en vervolgens elementen uit alle verhalen om een ​​samenvatting te maken.

Hoewel mensen gemakkelijk de betekenis van een woord uit de context kunnen halen, kunnen computers dat niet. Barzilay gebruikt statistische machine learning-software om computers te leren gefundeerde gissingen te maken. Een computer krijgt paren tekstvoorbeelden waarvan wordt verteld dat ze equivalent zijn - twee vertalingen van dezelfde zin uit Mevrouw Bovary , zeggen. De computer leidt vervolgens zijn eigen set regels af voor het herkennen van overeenkomsten. Eenmaal getraind, kan het nieuwe zinnen aanpakken, syntactische bomen berekenen die hun structurele elementen op verschillende manieren ontleden en de waarschijnlijkheid bepalen dat elke interpretatie correct is. Vervolgens vergelijkt het statistisch de meest waarschijnlijke bomen uit twee zinnen om te zien of ze overeenkomen. De Newsblaster-software herkent overeenkomsten ongeveer 80 procent van de tijd.

De software werkt het beste met nieuwsberichten, omdat ze enige regelmaat vertonen; het probleem is beperkter, zegt Barzilay, nu een MIT-assistent-professor in elektrotechniek en informatica. Ze werkt aan een variant van Newsblaster voor gesproken taal, die toepassingen zou kunnen opleveren die variëren van het samenvatten van opgenomen lezingen tot het afhandelen van reserveringsoproepen voor luchtvaartmaatschappijen.

Helen Blackwell, 33
Universiteit van Wisconsin
Over bacteriën praten om infecties te veroorzaken

De belangrijkste doodsoorzaak onder taaislijmziektepatiënten, en ook een bedreiging voor veel brandwondenslachtoffers en aids-patiënten, is de bacterie Pseudomonas aeruginosa . Maar de microbe is geen gezondheidsprobleem totdat voldoende bacteriën zich verenigen om een ​​kleverige samensmelting te vormen die een biofilm wordt genoemd. Bijna 80 procent van de bacteriële infecties vindt plaats in de vorm van een biofilm. Helen Blackwell, een assistent-professor scheikunde, bestudeert quorum sensing - het communicatiemechanisme dat bacteriën vertelt dat ze genoeg hebben gerepliceerd om een ​​biofilm te vormen. Volgens Blackwell is het gemakkelijk om de organische moleculen te synthetiseren die bacteriën gebruiken om met elkaar te praten.

Blackwell test een reeks van dergelijke boodschappermoleculen om te zien of ze het communicatienetwerk van de bacterie kan kapen. Van de honderden moleculen die ze tot nu toe heeft gescreend, lijken er 10 veelbelovend. Het juiste molecuul kan een moeilijk te behandelen infectie bestrijden of een kleine, vroege infectie veroorzaken om de immuunrespons van het lichaam te stimuleren. De groep van Blackwell ontwikkelde een manier om de reactie die de boodschappermoleculen produceert te versnellen door deze met microgolven te verwarmen. We reduceren een reactiereeks van ongeveer drie dagen tot ongeveer 45 minuten, zegt ze.

Thijn Brummelkamp, 30
Whitehead Instituut voor Biomedisch Onderzoek
De genen die kanker veroorzaken tot zwijgen brengen

Het verzamelen van gedetailleerde informatie over welke menselijke genen een rol spelen bij kanker en wat hun rol is, staat centraal in veel inspanningen om de ziekte te bestrijden. Een van de meest veelbelovende nieuwe benaderingen voor de identificatie van kankerverwekkende genen wordt RNA-interferentie genoemd, een methode om genen te onderdrukken om hun functies te leren. Maar RNAi is kostbaar en legt genen slechts een paar dagen per keer tot zwijgen - niet lang genoeg voor onderzoekers om langzaam ontwikkelende ziekten te bestuderen. Thijn Brummelkamp heeft een goedkope manier ontwikkeld om het effect te laten duren, door een enkel gen voor onbepaalde tijd uit te schakelen. Het werk van Brummelkamp zal leiden tot nieuwe behandelingen voor kanker, zegt MIT-bioloog en Nobelprijswinnaar Phillip Sharp.

Martha Bulyk, 33
Harvard Medical School
Ontdekken hoe genen worden gereguleerd

Uitzoeken hoe genen de complexe fenomenen van het leven coördineren, omvat meer dan het ontcijferen van een DNA-sequentie. Eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd, controleren genen door zich aan DNA te hechten; ontdekken waar elk van deze eiwitten bindt, is van cruciaal belang om te begrijpen hoe genen werkende cellen reguleren. Martha Bulyk heeft de genchiptechnologie die oorspronkelijk is ontwikkeld om genactiviteit te meten, gebruikt en aangepast om de DNA-bindingsvoorkeuren van eiwitten te bepalen. De technologie vervangt nauwgezette testen door efficiënte screenings, die kunnen helpen bij het onderzoek naar ziekten die worden beïnvloed door mutaties in transcriptiefactoren of in hun bindingsplaatsen, zoals hypertensie, kanker en diabetes.

Stewart Butterfield, 32
Flickr (Yahoo)
Community's bouwen door middel van foto's

In februari 2004 lanceerden Stewart Butterfield en zijn collega's bij Ludicorp, toen bezig met het ontwikkelen van een online game, een nevenproduct genaamd Flickr - een beetje op een leeuwerik. Tegen de zomer had het project het bedrijf overgenomen; vandaag is het de snelstgroeiende site voor het delen van foto's. Door gebruik te maken van tags waarmee mensen hun foto's doorzoekbaar kunnen maken op inhoud, moedigt Flickr gebruikers aan om discussies over hun foto's aan te gaan. Flickr werd in maart overgenomen door Yahoo en heeft nu meer dan een miljoen gebruikers, die honderdduizenden nieuwe foto's per dag posten.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

George Candea, 30
Aster-gegevenssystemen
Software beschermen tegen crashes

Hoe contra-intuïtief het ook mag lijken, het concept van de crash-only software van George Candea kan er zelfs voor zorgen dat de software crashvrij blijft. Volgens Candea hoeven softwarecrashes en daaropvolgende reboots geen catastrofale, systeembrede gebeurtenissen te zijn. Hij heeft software beschreven die kan worden getraind om zichzelf te controleren en, als het iets verkeerds detecteert, een chirurgische of micro-reboot van alleen het problematische applicatie-element te starten, terwijl het systeem als geheel ononderbroken functioneert. Microrebooting stelt software in staat om te reageren op storingen in machinetijd in tegenstelling tot menselijke tijd, zegt Candea, die onlangs zijn doctoraat in computerwetenschappen behaalde aan Stanford University.

Bryan Cantrill, 31
Sun Microsystems
Traceersoftware in realtime

Zelfs met alle recente ontwikkelingen in de informatietechnologie lopen systeembeheerders nog steeds blindelings: als een stukje software niet helemaal doet wat het zou moeten doen, kunnen beheerders dagenlang bezig zijn met het opsporen van het probleem en het uitzoeken hoe het op te lossen. Bryan Cantrill, senior stafingenieur bij Sun Microsystems, heeft een applicatie gemaakt met de naam DTrace die realtime softwarediagnostiek biedt, waardoor IT-mensen kunnen zien wat er aan de hand is en binnen enkele minuten de prestaties kunnen verbeteren. Dit soort kracht maakt veel programmeurs enthousiast. Met DTrace, zegt Cantrill, kan ik een kamer met geharde technologen binnenlopen en ze aan het giechelen krijgen.

Andy Carvin, 34
Digitaal verdeelnetwerk
De macht van het internet naar de have-nots brengen

Als oprichter en redacteur in 1999 en huidige directeur van het Digital Divide Network, heeft Andy Carvin geholpen bij het opbouwen van een online community van meer dan 7.500 technologieactivisten, onderwijzers, eigenaren van kleine bedrijven en beleidsmakers. Hun missie is om oplossingen te bedenken voor de fundamentele ongelijkheid in het informatietijdperk: de meeste mensen in de wereld hebben geen toegang tot internet of de vaardigheden om het te gebruiken. Carvin promoot ook een manier waarop technologie de kansarmen een stem kan geven: mobcasting.

Carvins idee is om de alomtegenwoordigheid van mobiele telefoons te combineren met het gemak van het plaatsen van informatie op weblogs (blogs). Stel dat protesterende mensenrechtenactivisten worden opgelicht door de politie, zonder dat er traditionele media bij de hand zijn om hun benarde situatie vast te leggen. Via hun telefoons konden de mensenrechtenactivisten meerdere rapporten over wat er gebeurt - audio of video - naar dezelfde website sturen. Carvin daagt programmeurs uit om mobcasting-software te maken die buiten het Amerikaanse telefoonsysteem werkt. Met het gebruik van mobcasting, suggereert Carvin, zijn plotseling de mensen die het slachtoffer zijn, in staat om bijna onmiddellijk van de wereld te getuigen.

Bram Cohen, 29
BitTorrent
De wereld van het delen van bestanden, beetje bij beetje, op zijn kop

De creatie van Bram Cohen, BitTorrent, beantwoordt een bedrieglijk eenvoudige vraag: als iemand een bestand via een netwerk opvraagt ​​en meerdere mensen op het netwerk bezitten het bestand, waarom zou dan slechts één persoon het bestand in zijn geheel naar de aanvrager sturen? De revolutionaire oplossing van Cohen: stuur kleine stukjes van het bestand van meerdere gebruikers, waardoor het bandbreedtetekort wordt geëlimineerd dat ontstaat wanneer een enkele gebruiker een groot bestand in zijn geheel verzendt. Een videobestand van 400 megabyte dat uren kan duren voordat een enkele gebruiker het verspreidt, kan worden opgedeeld in duizenden stukjes, die elk slechts een paar seconden duren om te verzenden. De impact van de technologie die Cohen ontwikkelde gaat veel verder dan de wereld van het illegaal uitwisselen van bestanden: gamebedrijven en Linux-ontwikkelaars experimenteren nu ook met BitTorrent-distributie.

Cohen is bescheiden over zijn creatie en de mogelijke impact ervan. Het is, zegt hij, gewoon een manier om stukjes te verplaatsen.

Dennis Crowley, 29 jaar
Dodgeball
Online socializen de straat op gaan

Als Dennis Crowley in New York gaat uitgaan, sms't hij een bericht met zijn locatie naar Dodgeball, het bedrijf dat hij heeft opgericht. Crowley's bericht - bijvoorbeeld @ Luna Lounge - gaat uit naar alle vrienden die hij op de Dodgeball-website heeft vermeld. De computer van het bedrijf vergelijkt het adres van de club met de lijst met geografische locaties in 22 steden. Als iemand die niet op de vriendenlijst van Crowley maar wel op de lijst van een van zijn vrienden staat, binnen de afgelopen drie uur en een straal van 10 blokken heeft ingecheckt, stelt de computer beide partijen op de hoogte. Als Crowley een meisje heeft vermeld dat hij niet kent als verliefd, krijgt ze een bericht met zijn foto waarin staat dat hij geïnteresseerd is. Ze heeft de mogelijkheid om hem te vinden of te ontwijken, zonder dat hij ooit weet waar ze is. Google vond het idee zo leuk dat het in mei Dodgeball kocht. Crowley zegt dat het heel krachtig is om altijd te weten waar je vrienden zijn.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

Matthew DeLisa, 32
Cornell universiteit
Meer medicijnen afleveren van microben

Elk jaar wordt er voor miljarden dollars aan medicijnen gemaakt, van insuline voor diabetici tot het middel tegen beroerte, tPA, in enorme vaten vol microben die zijn ontwikkeld om menselijke eiwitten te produceren. Het proces is zowel inefficiënt als enorm duur. Matthew DeLisa, een assistent-professor in chemische en biomoleculaire engineering, was de eerste wetenschapper die een dubbele argininetranslocatie (Tat) -route gebruikte om menselijke eiwitten te produceren. Dit zou moeten leiden tot schonere eiwitten en langer levende culturen.

DeLisa past ook bacteriën aan om elke stap in de eiwitproductie te verbeteren. Zijn focus, zegt hij, is de engineering van biologische machines om problemen aan te pakken die de natuur zelf niet kan. Tot voor kort richtte de biotech-industrie zich op het veranderen van de groeiomgeving voor bacteriën om de eiwitproductiviteit te verhogen, maar DeLisa stimuleert de productie door in de cel zelf te gaan. Hij vervangt bijvoorbeeld belangrijke onderdelen van de eiwitproductiemachine van bacteriën door componenten van hogere organismen om fijn afgestemde miniatuurgeneesmiddelenfabrieken te produceren.

Kevin Eggan, 31
Harvard universiteit
Klonen gebruiken om degeneratieve ziekten te bestuderen

Tijdens het behalen van zijn doctoraat hielp Kevin Eggan om van het laboratorium van Rudolf Jaenisch aan het Whitehead Institute for Biomedical Research een toonaangevend kloonlab te maken. Eggan werd misschien wel de meest bekwame muiskloner in dit land, zegt Jaenisch. Eggan gebruikte die vaardigheden om muizen uit neuronen te klonen, wat bewees dat dieren zelfs uit de meest gespecialiseerde cellen in het lichaam konden worden gekloond - een prestatie die veel wetenschappers voor onmogelijk hielden. Eggan hielp ook uit te leggen hoe klonen het genetische materiaal van een volwassen muizencel herprogrammeert, en identificeert de veranderingen die plaatsvinden om de kern te resetten naar het begin van ontwikkeling.

Eggan, nu een assistent-professor moleculaire en cellulaire biologie, is van plan menselijke stamcellijnen te creëren van patiënten met neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson en Lou Gehrig, om de ontwikkeling van ziekten te bestuderen en naar nieuwe medicijnen te zoeken. Hij is ook begonnen met het bestuderen van nucleaire herprogrammering in menselijke cellen in de hoop een manier te vinden om patiëntspecifieke embryonale stamcellen te maken zonder menselijke eieren te gebruiken.

Anita Goel, 32
Nanobiosym
Nieuwe pathogeendetectoren bouwen

Natuurkundige en arts Anita Goel vindt inspiratie in het kleine: de eiwitten die zich een weg banen door het DNA en de genen in elke cel lezen en kopiëren. Als afgestudeerd natuurkundestudent aan de Harvard University ontwikkelde Goel een theorie om uit te leggen hoe deze moleculaire motoren werken. Terwijl ze in 2004 aan haar medische graad aan Harvard werkte, richtte ze Nanobiosym op om haar theorieën toe te passen op de ontwikkeling van nanotech-apparaten voor het nauwkeurig controleren van deze eiwitten; dergelijke apparaten zouden virussen en bacteriën in bijvoorbeeld een bloedmonster sneller, nauwkeuriger en goedkoper kunnen identificeren dan de huidige technieken kunnen. Haar doel: een goedkoop, handzaam apparaat voor biodefensie en biomedische toepassingen.

Saul Griffith, 31
Inktvis Labs
Inspiratie volgen voor uitvinden

Voordat Saul Griffith zijn vijf minuten durende methode voor het maken van op maat gemaakte lenzen voor $ 5 perfectioneerde, bood hij zich vrijwillig aan in Zuid-Amerika, waar hij ooit een sierlijke oma-bril moest overhandigen aan een man van 1,80 meter lang: ze waren het enige paar de vrijwilligersgroep had dat voorschrift van de man, herinnert hij zich. En het was van kitesurfen, een sport die vertrouwt op de kracht van de touwen die een surfer vastbinden aan een door de wind getrokken parachute, dat Griffith het idee kreeg voor slimme touwen, waarin ingebedde geleidende draden de ontwikkeling van zwakke punten onthullen. Nadat hij dergelijke ideeën had nagestreefd op weg naar zijn doctoraat aan het MIT Media Lab, richtte hij Squid Labs op om het uitvinden te onderzoeken. Onder zijn projecten: open source hardware, om voor computerapparatuur te doen wat Linux deed voor besturingssystemen.

Paul Hergenrother, 33
Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign
Medicijnen ontdekken die conventies trotseren

Paul Hergenrother is een chemicus die zich bezighoudt met enorme, onopgeloste medische problemen: antibioticaresistentie, kanker en neurodegeneratieve ziekten. Zijn verbindingen met kleine moleculen binden stevig aan onconventionele ziektegerelateerde doelen, waardoor ze worden gedeactiveerd. Zo vond Hergenrother verbindingen die plasmiden elimineren, de DNA-ringen die dodelijke bacteriën gebruiken om antibioticaresistentie te verspreiden. Dat baanbrekende project leidde hem naar een algemene methode om medicijnen te vinden die gericht zijn op een bepaald type RNA - messenger RNA - als een manier om ziekteverwekkende genen tot zwijgen te brengen, iets wat standaard medicijnen niet kunnen doen. De tienjarige visie van Hergenrother zou kunnen leiden tot behandelingen voor de ziekte van Alzheimer en Parkinson.

Katrine Hilmen, 34
ABB Bedrijfsonderzoek
Het meeste uit booreilanden halen

Katrine Hilmen helpt slinkende olievelden in de Noordzee productief te houden. De chemisch ingenieur van het onderzoekscentrum van ABB in Noorwegen ontwikkelde innovatieve online monitoring- en beheertools voor olieproductieplatforms. Haar technologie bewaakt parameters zoals warmte, trillingen, druk en stroomsnelheden en kan snel een probleem en de oorzaak ervan identificeren. De typische voordelen: 3 tot 8 procent meer olieproductie, 10 tot 15 procent lagere bedrijfskosten en minder vervuiling. Haar innovaties op het gebied van procesoptimalisatie, die hebben geleid tot vier octrooiaanvragen, worden uitgebreid bestudeerd door anderen in het veld, wat hun impact vergroot.

Tracey Ho, 29
Caltech
Bits door elkaar gooien voor een efficiënter internet

De hedendaagse internettransmissies hakken bestanden in pakketten, die elk van router naar router worden doorgegeven totdat het zijn eindbestemming bereikt. Maar wanneer bestanden groot worden of naar veel gebruikers worden verzonden, wordt het verzenden ervan zonder het netwerk te verstoppen ingewikkeld. Met netwerkcodering, een idee dat voor het eerst werd voorgesteld in 2000, zouden routers de bits van verschillende pakketten door elkaar halen en nieuwe pakketten vormen. Door de gegevens op deze manier opnieuw te combineren, krijgt de eindgebruiker extra informatie, waardoor downloads theoretisch worden versneld en de netwerkcapaciteit wordt vergroot. Maar vroege netwerkcoderingsschema's vereisten een goddelijke centrale autoriteit die wist hoe de pakketten moesten worden gecombineerd - een praktische onmogelijkheid.

Als promovendus aan het MIT had Tracey Ho een nieuw alternatief: laat netwerkknooppunten willekeurig pakketten door elkaar mengen en tag ze met net genoeg informatie om de computers van eindgebruikers te helpen de originele gegevens te herstellen. Deze gedecentraliseerde methode optimaliseert automatisch het bandbreedtegebruik. Het klinkt nogal krankzinnig, zegt Muriel Medard, de PhD-adviseur van Ho. Maar het is niet alleen dat het werkt; je kunt het niet beter laten werken. Als universitair docent elektrotechniek en informatica studeert Ho nog steeds netwerkcodering. Maar slechts enkele maanden nadat ze haar gedistribueerde willekeurige netwerkcoderingsschema voor het eerst presenteerde, toonden Microsoft-onderzoekers aan dat het duidelijk beter kan presteren dan de huidige multicast-systemen. Het bedrijf is begonnen aan een project genaamd Avalanche om de regeling te commercialiseren.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

Trey Ideker, 33
Universiteit van Californië, San Diego
Systeembiologie definiëren en bevorderen

Als afgestudeerde student publiceerde Trey Ideker een paper dat hielp bij het definiëren van de discipline systeembiologie. Zijn onderzoeksdoelen weerspiegelen die van het hele veld: de talloze gegevens die onderzoekers over een cel kunnen verzamelen, integreren in coherente computermodellen. Als assistent-professor bio-engineering verbetert Ideker deze modellen niet alleen, maar gebruikt ze ze ook bij biologische ontdekkingen. Zo zoekt hij naar eiwitnetwerken die uniek zijn in pathogene organismen; deze zouden goede doelwitten voor medicijnen kunnen zijn. Hij hoopt dat onderzoekers uiteindelijk met op systemen gebaseerde modellen kunnen simuleren hoe potentiële medicijnen het lichaam zullen beïnvloeden - lang voordat de verbindingen op mensen worden getest.

Hang Lu, 28
Georgia Instituut van Technologie
Ontwerpen van microfluïdische chips om cellen te bestuderen

Hang Lu heeft een flair om zich aan te passen aan nieuwe omgevingen. Op 16-jarige leeftijd verhuisde ze van China naar Colorado, waar ze academisch uitblonk. Als postdoc paste ze haar expertise in het bouwen van bioMEM's - kleine apparaten die cellen en micro-organismen manipuleren - toe op het bedenken van innovatieve experimenten in de neurobiologie. Lu heeft minieme doolhoven ontworpen om te testen hoe microscopisch kleine wormen leren met behulp van geur, en ze heeft gasgradiënten op microschaal geconstrueerd om de sensorische paden te helpen identificeren die de wormen gebruiken om zuurstofniveaus te detecteren. Nu een assistent-professor in chemische en biomoleculaire engineering, hoopt Lu dat haar voortdurende wormenwerk aanwijzingen zal opleveren voor de werking van het menselijk brein.

Samuel Madden, 29 jaar
MET
Vereenvoudiging van draadloze sensornetten

Draadloze sensornetwerken maken het mogelijk om alles op afstand te monitoren, van het leefgebied van een bedreigde vogelsoort tot de reactie van een gebouw op een aardbeving. Het probleem, zegt computerwetenschapper Samuel Madden, is dat een goede programmering van de gegevensverzamelingsmotieven van de netten maanden van deskundige aandacht kan vergen. In 2003 maakte Madden, toen hij afgestudeerd was aan de University of California, Berkeley, software genaamd TinyDB die vragen op hoog niveau vertaalt, zoals Wat is de gemiddelde temperatuur in het bos? in nauwkeurige instructies. Madden, een assistent-professor in de informatica, installeert nu sensoren in auto's om de bedrijfsomstandigheden te bewaken en snellere routes te bepalen.

Yael Maguire, 30
DingMagic
Uitvinden over disciplines heen

Yael Maguire is een technologische alleseter en beweegt zich onbevreesd tussen gebieden als natuurkunde, techniek, biologie en softwareontwerp. Als afgestudeerde student aan het MIT ontwierp hij een sensor die de meting van kernmagnetische resonantie tussen 10 en 100 keer gevoeliger maakt, maar werkt op monsters die 1000 tot 10.000 keer kleiner zijn dan die nodig zijn voor huidige sondes. Shuguang Zhang, associate director van MIT's Center for Biomedical Engineering en Maguire's thesisadviseur, zegt dat de sensoren onderzoekers in staat zullen stellen gemakkelijker informatie te verkrijgen die waardevol is voor het ontwerpen van nieuwe medicijnen.

Als doctoraatsstudent aan het MIT Media Laboratory was Maguire medeoprichter van ThingMagic, waar hij nu co-chief technology officer is, en pionierde hij met het gebruik van softwaregedefinieerde radio voor de radiofrequentie-ID-chips die helpen de winkelvoorraad sneller en nauwkeuriger te volgen. Met de software van Maguire kan een enkele lezer honderden tags tegelijk scannen en decoderen, ongeacht de vele bestaande dataprotocollen die ze gebruiken. Maguire was ook medeoprichter van ThinkCycle, een non-profitorganisatie die technologen aanmoedigt om samen te werken aan problemen in ontwikkelingslanden.

Melissa Mahoney, 32
Universiteit van Colorado in Boulder
Materialen maken om hersenbeschadiging te behandelen

Zenuwceltransplantaties zijn veelbelovend voor patiënten die lijden aan de gevolgen van een beroerte, de ziekte van Parkinson of andere neurodegeneratieve ziekten. Maar experimenten bij knaagdieren toonden aan dat ongeveer 95 procent van de cellen die in de hersenen worden getransplanteerd, sterft voordat ze de ontvanger kunnen helpen. Melissa Mahoney werkt aan de ontwikkeling van hydrogelmaterialen die de cellen kunnen huisvesten, beschermen en voorzien van eiwitten die hun groei stimuleren. In samenwerking met wetenschappers van de Universiteit van Colorado in Denver's Health Sciences Center, is Mahoney, een assistent-professor in de chemische technologie, van plan om deze celgeladen gels binnen het komende jaar bij ratten te testen.

Rajit Manohar, 33
Cornell universiteit
De klokken uit computerchips halen

De verschillende functies van een computerchip worden gesynchroniseerd door een ingebouwde klok, maar dat betekent dat de snelste bewerkingen hun gegevens pas kunnen doorgeven als de langzaamste klaar zijn. Rajit Manohar, universitair hoofddocent elektrische en computertechniek, versnelt chips en verlaagt het stroomverbruik door de klok te verwijderen; zijn chips zijn 10 keer energiezuiniger dan eerdere klokloze chips. In plaats van een afzonderlijk kloknetwerk dat een globaal timingsignaal draagt, gebruiken de chips van Manohar korte draden om signalen te dragen die opeenvolgende bewerkingen waarschuwen wanneer de vorige bewerkingen zijn voltooid. Vorig jaar bouwde Manohar ook de eerste low-power processor voor sensornetwerken: je activeert alleen dat deel van de chip dat het werk doet dat je nodig hebt, zegt hij. Dergelijke sensoren kunnen jarenlang op dezelfde batterijen werken in plaats van weken.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

David Pennock, 34 jaar
Yahoo Onderzoek
De toekomst van markten voorspellen

Hoe kunnen markten in staat zijn om dingen te voorspellen zoals waar een orkaan zal toeslaan? Deels omdat ze informatie goed aggregeren, zegt David Pennock, die onderzoekt hoe economische theorie kan worden uitgedrukt via berekeningen. Het onderzoek van Pennock ligt niet alleen ten grondslag aan voorspellende markten, maar ook aan de enorm succesvolle gesponsorde zoekfuncties op Yahoo, Google en elders. Aanbevelingsengines zoals die op Amazon.com putten ook uit het werk van Pennock. Meest recent ontwierp Pennock een nieuw type markt, de dynamische pari-mutuel markt, die nu wordt aangeboden op Yahoo Tech Buzz. Deels paardenraces, deels futures-markt, het laat mensen wedden of een product een rage is of echt.

Matthew Rabinowitz, 32
Rosum
GPS een scherper beeld geven

Binnen gebouwen en de stedelijke valleien van grote steden is de technologie van het Global Positioning System vaak onnauwkeurig of onbruikbaar. Matthew Rabinowitz heeft de GPS-precisie verscherpt door gebruik te maken van de synchronisatiecodes die zijn ingebed in uitgezonden televisiesignalen. Met deze codes kan een tv-ontvanger meerdere signalen samenvoegen tot één harmonieuze uitvoer. Rabinowitz, medeoprichter van Rosum en nu Chief Technology Officer, heeft een handheld-apparaat ontwikkeld dat synchronisatiecodes gebruikt om te berekenen hoe ver de gebruiker zich van de bron van de signalen bevindt en zo zijn of haar locatie te bepalen. De Rosum-technologie verfijnt GPS-positiemetingen tot op een meter of twee, zelfs binnenshuis en in steden.

Adam Rasheed, 31 jaar
GE wereldwijd onderzoek
Op weg naar efficiënte vliegtuigmotoren

Adam Rasheed heeft fundamentele verbeteringen aangebracht aan een voortstuwingssysteem voor vliegtuigen op basis van een gepulste detonatiemotor - een technologie waarbij een brandstof-luchtmengsel tot wel 100 keer per seconde wordt gecomprimeerd en geëxplodeerd. Gepulseerde detonatie creëert een veel hogere druk dan de langzamere verbranding van de verbrandingskamer van een conventionele motor, wat een theoretische efficiëntiewinst van 5 procent oplevert. Rasheed bouwde een prototype dat langer werkt en zonder de zuurstofverrijking die nodig is voor andere onderzoeksinspanningen. En hij was de eerste die dergelijke technologie in een belangrijke rol gebruikte: om de turbines aan te drijven die het hart vormen van de hedendaagse straalmotoren.

Shiladitya Sengupta, 33
Harvard Medical School
Medicijnen afleveren aan kankercellen

Als masterstudent in India ontwikkelde Shiladitya Sengupta een ontstekingsremmende gel die nu in India wordt verkocht onder de merknaam Nimulid. Tijdens zijn doctoraatsstudies aan de Universiteit van Cambridge onthulde hij hoe een eiwit dat leverregeneratie veroorzaakt, de groei van bloedvaten bevordert, en hij was medeoprichter van Dynamic Biosystems om de ontdekking om te zetten in behandelingen voor chronische wonden zoals decubitus. Maar het speelgoed van een kind - verschillende kleine ballonnen ingekapseld in een grotere - inspireerde misschien tot zijn grootste innovatie: een apparaat op nanoschaal om kanker te behandelen.

Sengupta's apparaat voor medicijnafgifte, ontwikkeld tijdens zijn postdoc aan het MIT, bestaat uit een lipidebol van ongeveer 200 nanometer breed die kleinere, biologisch afbreekbare polymeerbolletjes omringt. Deze nanocellen zijn gericht op kankers op basis van de unieke kenmerken van tumorbloedvaten. De buitenste schillen lossen dan op, waardoor een medicijn vrijkomt dat de bloedvaten vernietigt. Terwijl de kankercellen hongeren naar zuurstof, scheiden ze enzymen af ​​die de binnenste sferen afbreken en een standaard chemotherapie-middel afgeven. De nanocellen hebben het potentieel om zowel tumoren effectiever te behandelen dan bestaande regimes als om bijwerkingen te verminderen.

De nanocellen zijn effectief gebleken in muismodellen van melanoom en longkanker. Omdat Sengupta ze heeft ontworpen met behulp van polymeren en medicijnen die al zijn goedgekeurd voor menselijk gebruik, kunnen artsen ze snel naar klinische proeven verplaatsen. Nu een assistent-professor aan de Harvard Medical School en Brigham and Women's Hospital, breidt Sengupta het concept uit om andere ziekten te behandelen.

Francesco Stellacci, 32
MET
Sneller microarrays fabriceren

Microarrays zijn dia's bezaaid met honderdduizenden verschillende gensegmenten die onderzoekers helpen bepaalde DNA-sequenties te herkennen - waardoor microarrays van onschatbare waarde zijn voor de studie van genetisch beïnvloede ziekten, variërend van diabetes tot vele vormen van kanker. Maar de huidige methoden voor het vervaardigen van microarrays zijn erg kostbaar en tijdrovend vanwege de tientallen printstappen die ze vereisen. Assistent-professor materiaalkunde Francesco Stellacci heeft misschien een manier gevonden om snel microarrays te produceren voor slechts $ 50. In zijn benadering stempelt een enkele DNA-streng genetische informatie in een glaasje, dat vervolgens kan dienen als een mastersjabloon voor de productie van meerdere identieke arrays.

Adam Stubblefield, 24
Johns Hopkins University
Digitale deuren ontgrendelen

Adam Stubblefield is een kampioen geworden in het vinden van gaten in zogenaamd beveiligde systemen. Hij bewees dat een vroege versie van het draadloze beveiligingsprotocol WEP niet veilig was en hielp bij het kraken van het elektronische watermerk van het Secure Digital Music Initiative. Volgens Cindy Cohn, juridisch directeur van de Electronic Frontier Foundation, heeft Stubblefield ook geholpen bij het onthullen van beveiligingsfouten in de stemmachinesoftware van Diebold - de eerste serieuze beveiligingsbeoordeling van de code van de elektronische stemmachine.

Meest recentelijk heeft Stubblefield een radiofrequentie-ID-codering reverse-engineered. Toch merkt hij bescheiden op dat hij niet echt een programmeur is en nog een vreemde taal moet leren spreken. Mijn brein is in veel dingen niet zo goed, zegt Stubblefield, die in het voorjaar promoveerde van Johns Hopkins. Maar zijn brein helpt voorkomen dat informatiesystemen worden gebruikt om de burgerlijke vrijheden te schenden - inderdaad een goede zaak.

Haïto Zheng, 30
Universiteit van Californië, Santa Barbara
Afstemmen op cognitieve radio's

Op 15-jarige leeftijd viel Haitao Zheng op aan de competitieve Xian Jiaotong-universiteit in China door zowel haar jeugd als haar genialiteit. Tegenwoordig valt haar werk op zogenaamde cognitieve radio's op door het potentieel om een ​​veelbelovende technologie praktisch te maken. Met behulp van software detecteren en exploiteren cognitieve radio's ongebruikte radiofrequenties dynamisch; de apparaten zouden de concurrentie voor de steeds kleiner wordende hoeveelheid niet-toegewezen radiospectrum kunnen verminderen. Om echt nuttig te zijn, moet een cognitieve radio echter niet alleen het vrije spectrum detecteren, maar ook de beste frequentie voor een bepaalde functie selecteren, en dat allemaal zonder interferentie met andere apparaten. Bij Microsoft Research Asia creëerde Zheng algoritmen waarmee verschillende apparaten kunnen onderhandelen, waarbij het beschikbare spectrum automatisch efficiënt en eerlijk wordt toegewezen. Zheng zet haar onderzoek naar open spectrumsystemen voort als assistent-professor informatica aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara.

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

TR35 Rechters

Howard Anderson Directeur, YankeeTek Ventures
Gordon Bell Senior onderzoeker, Microsoft's Media Presence Research Group
* Alexis Borisy Oprichter, president en CEO, CombinatoRx
*Aref Chowdhury Lid van de technische staf, onderzoeksafdeling kwantuminformatie en optica, Bell Laboratories van Lucent Technologies
Joe Chung Medeoprichter, Art Technology Group
James Collins Hoogleraar biomedische technologie, Boston University
Sanjay Correa Wereldwijde technologieleider voor energie- en voortstuwingstechnologieën, General Electric Global Research
Irene Greif IBM fellow en afdelingsgroepsmanager, Collaborative User Experience, IBM
Bill Joy Partner, Kleiner, Perkins, Caufield en Byers
* Christina Lampe-Onnerud , CEO, Boston-Power
Tsjaad Mirkin Hoogleraar scheikunde, Northwestern University
Nicolaas negroponte Hoogleraar mediatechnologie en medeoprichter, MIT Media Laboratory
* Micah Seal President en CEO, Concept2Company
Michael S. Tomczyk Directeur, Mack Center for Technological Innovation, Wharton School, University of Pennsylvania
Sophie V. Vandebroek Hoofdingenieur, Xerox
*Susie Wee Hoofdonderzoeker
en R&D-afdelingsmanager, Hewlett-Packard Labs
Chelsea C. Wit III Hoogleraar transport en logistiek, School of Industrial and Systems Engineering, Georgia Institute of Technology
Jackie Ying Uitvoerend directeur, Instituut
van Bioengineering en Nanotechnologie, Singapore
*Daphne Zohar Oprichter en beherend algemeen partner, PureTech Ventures

* Afgelopen TR100 jonge innovator honoree

Langere profielen:

Daniel riskeert

Jia Chen

Narashima Charic

Alfabetisch:

A-B

C

D-H

IK BEN

P-Z

TR35 Rechters

zich verstoppen