日前，美国《大众科学》杂志评出了第六届年度十大美国“科学才子”。本报上期介绍了其中的五位科学家，包括搜寻新行星的天文学家加斯帕·巴克斯，对抗脑癌的阿尔弗雷多·基努尼斯、利用计算机预测黑洞相撞后情况的弗朗斯·普里托里厄斯、“细菌杀手”海伦·布莱克威尔以及揭示猴子经济学的女心理学家劳里·桑托斯。

　　本期介绍其他五位年轻科学家。

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格雷格·埃斯纳

　　6.格雷格·埃斯纳

　　(Greg Asner)

　　测绘大师

　　39岁，供职于斯坦福大学卡耐基研究院

　　他研制出一种对某一环境进行测绘的最快最系统的新方法。

　　15年前，格雷格·埃斯纳来到夏威夷自然保护区从事测绘工作。一开始他满怀热情，然而他很快就灰心了，因为他发现，对这么一大片自然保护区的管理依靠的竟然是测绘领域几位专家分散而有限的数据，工作起来非常不便。

　　15年后，埃斯纳掌握了全球最先进的空中数据采集技术，比以往任何时候都更快更系统地测绘着大片森林。

　　如今，埃斯纳每天驾驶着“双水獭”多用途短距离运输机在夏威夷自然保护区高空进行测绘，工作能力远远超越了美国地质勘测卫星Landsat。

　　埃斯纳研制的先进测绘系统集激光扫描、超谱和制导系统于一身，不仅能够测绘出小到单棵树木的整个森林结构，而且能够测绘森林的化学面貌。比如，可以探测到某一地区的水量，从而用来预测干旱；可以探测到森林中碳的浓度，从而用来调控植树项目，对抗全球变暖。

　　最重要的是，利用埃斯纳的先进科技，一天的测绘范围可以达到161平方公里。不到一年，他已经交出了多幅测绘地图，帮助夏威夷自然保护区有效控制了入侵物种。

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艾明·古恩·萨若

　　7.艾明·古恩·萨若

　　(Emin Gün Sirer)

　　互联网修复者

　　36岁，供职于康奈尔大学

　　他是解决信息时代各种疑难杂症和常见病症的行家里手。

　　2004年，艾明·古恩·萨若找到了黑掉美国联邦调查局(FBI)网站的方法。问题不在于FBI的网络，而在于互联网的结构本身。任何时候只要你在浏览器内键入www.fbi.gov，你的搜索请求就会被输送向几个大型网站服务器。萨若意识到，许多这样的目录都是不安全的，黑客很容易将这些指向FBI网站的搜索请求恶意改写从而指向另一个网站，令FBI的网站瘫痪。

　　萨若设计出一个方案：通过将信息分散到上万台较小型计算机中，消除互联网对脆弱的中央服务器的依赖。

　　萨若目前正在进行的工作是互联网打假——甄别真假图片，清除垃圾邮件。萨若设计出一种运行系统，它可以根据文件被创建时的细节对文件做出标记。比如，一张图片的数字文件是跟创建时的时间、地点相符的，哪怕改变一个像素都会令图片失去真实性。或许，FBI不仅应当感激萨若保护了自己的网站，而且还应感激他设计出了数字世界最大的测谎仪。

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松冈容子

　　8.松冈容子

　　(Yoky Matsuoka)

　　仿真手制造者

　　36岁，供职于华盛顿大学

　　她设计出与人手非常相似的仿生手，而且令其直接听人脑指挥。

　　松冈容子小时候一直梦想成为一名职业网球种子选手。她一边在网球场上挥汗如雨，一边思考自己的大脑是如何控制手臂，令自己轻松挥拍，在合适的时间从合适的角度把球打出去。10多年后，松冈还在思考相似的问题——如何设计一个功能上完全模仿人手的仿生手，并令其直接受大脑控制。

　　在麻省理工学院攻读博士期间，她为该校人工智能实验室有名的类人型机器人COG设计出了能受大脑控制的仿生手。这种仿生手具有复杂的腱结构，在仿生手研究上产生了几个重大进步，让义肢能直接受大脑控制。松冈因此名声大噪，成为本年度麦克阿瑟基金会“天才奖”的得主。

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马克·施尼策

　　9.马克·施尼策

　　(Mark Schnitzer)

　　大脑阅读者

　　37岁，供职于斯坦福大学

　　他所设计的显微镜能够揭示大脑的微妙活动。

　　由马克·施尼策领导的斯坦福大学生物研究小组发明了一种微型显微镜，可以用来观察老鼠的大脑活动。在未来，这种技术可用于脑部肿瘤成像和神经元活动的拍摄。

　　“我们可以直接将其插进老鼠的大脑，观察以前从未触及的区域。”施尼策说。

　　这种微型内窥镜被安放在一根1毫米探头的末端，然后通过在被麻醉的小鼠头上钻一个小孔插入脑内，通过近红外线对事先注射了荧光标记物的血管进行照明。探头可以采集血管发出的光线，并记录在微型内窥镜中。血管图像可在计算机屏幕上观看。

　　施尼策表示，这种设备的未来应用还包括：将显微镜插入清醒状态的动物脑中并拍摄神经元的活动以及进行脑肿瘤成像。

　　目前，虽然核磁共振成像(MRI )和CAT扫描仪可以让医生对大脑所有区域进行全方位观察，但是这些扫描仪都无法显示大脑细胞层次的变化。

　　“马克的工作将给神经学领域带来革命，为观察大脑神经元如何指挥行为开启了一个窗口。”其他神经学家如此评论。

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马丁·巴桑特

　　10.马丁·巴桑特

　　(Martin Bazant)

　　微流体研究专家

　　37岁，供职于麻省理工学院

　　他对显微镜层面液体流动状态的研究令便携式诊断型实验室的出现成为可能。

　　马丁·巴桑特对微流体的研究为其他研究者建立便携式诊断型实验室、迷你药物注射设备等提供了理论基础。

　　巴桑特关于微流体芯片实验室设备的设计原理如下：在芯片载体上，有成千上万个通道，这些通道将从血样上分离单个细胞，将各个细胞分到芯片上不同的区域用于测试。这一便携式设备只需要采集很少的样本，而且按照巴桑特的设想，可以同时做成千上万个实验。不过，有个技术难题是，如果不借助巨型泵或者高压泵的力量，没有人可以将8微米宽的血细胞抽送到10微米宽的试管中。

　　巴桑特大胆提出利用动电学原理解决了这一问题，取得了微流体技术运用上的突破性进展。根据动电学，有电荷的微粒在电场移动时可以推动液体前行。

　　巴桑特设计出一个数学结构，展示了如何在分子层面控制液体。根据这一结构，分布在微流体芯片通道上的电流可以像沿着一个小型传输带一样将液体向前输送。接着，通过巧妙地将细小的金属棒置于几个通道的交接处，通上电流，巴桑特可以将从不同方向流过来的液体导向指定的通道。
 

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