最近美国40岁以下最聪明的科学家有哪些?有什么信息吗?

北京时间165438+10月25日消息,美国《探索》杂志近日评选出20位美国40岁以下最聪明的科学家。他们在各自的研究领域都被视为天才,并取得了丰硕的成果。这些青年才俊在各个领域的研究成果也获得了无数奖项。以下是20位青年才俊:

1.陶哲轩。

陶哲轩

加州大学洛杉矶分校的数学家

在我们这个时代的伟大数学家中,许多人可能在SAT的数学部分获得了800分。但陶哲轩在8岁时获得了760分的高分,并在很小的时候就展示了他在数学方面的天赋。25年后,33岁的陶哲轩已经成为美国最有成就、最受尊敬的数学家之一。从65438年到0999年,24岁的陶哲轩成为加州大学洛杉矶分校历史上最年轻的教授,后来获得了40岁以下杰出数学家的菲尔兹奖,有“数学界的诺贝尔奖”之称。

在一个有些人可能会用一生去研究一个难题的学科里,陶哲轩在很多方面都做出了重要贡献,从非线性方程到数论,这在一定程度上解释了为什么他的同事们还在寻求他的指导。普林斯顿大学的数学家Charles Fefferman高度评价了陶哲轩:“每一代人中只有少数数学家是顶尖的。他是其中之一。”费福曼本人就是一个数学天才。

陶哲轩最著名的研究涉及素数或素数的形式。所谓质数或素数,就是一个正整数,除了本身和1之外,没有其他因素。虽然陶哲轩主要致力于理论研究,但他在压缩传感方面的突破性研究使工程师能够为磁共振成像(MRI)、天文仪器和数码相机开发更复杂和有效的成像技术。

陶哲轩说:“科学研究有时就像正在播出的电视剧。一些有趣的情节可能已经整理出来了,但还有很多精彩的未解的情节有待发掘。但是科研和电视剧不一样,接下来的事情要靠自己想清楚。”陶哲轩说,他喜欢挑战一些高难度的谜团,而攀登这座高峰的唯一方法就是克服相对较小且更可控的问题:“如果有一些事情我知道如何处理,但我做不到,我会很苦恼。我觉得我必须安静下来,冷静下来,详细探讨问题。”

2.杰弗里·博德

宾夕法尼亚大学有机化学家

34岁的杰弗里·伯德(Jeffrey Bird)表示,有机化学家没有多少方法可以“缝合”结构复杂的分子。伯德在研究中发现了一种新方法,这种方法可能有助于生产基于肽的药物,如胰岛素和人类生长激素,这些药物通常价格昂贵。许多有机化学家曾经认为,用来制造这些蛋白质的成熟方法——像链珠一样添加单个氨基酸——效果很好。伯德说:“这些方法确实很好,但前提是你打算制造相对较短的蛋白质,或者你想制造少量的蛋白质。”

随着链变得越来越长,如果单个珠子不能串联到“肽链”上,就更难区分这些错误的序列和正确的序列。为了改善这一点,Bird发现了一种新的化学反应(α-酮酸与羟胺反应)形成酰胺键。通过这种方式,他将小而容易合成的肽(氨基酸链)连接起来,成为更长的肽。伯德指出,在有机化学中,“我们有可能提出比目前更好、更有效的方法。”

3.凯蒂·沃尔特

凯蒂·沃尔特

阿拉斯加大学生态学家

为了深入探索温室气体对当地生态和全球气候的影响,32岁的凯蒂·沃尔特(Katie Walter)不停地寻找从北极湖泊渗出的甲烷。随着气温升高,北极永久冻土融化,冰水流入湖中。湖水中的细菌总是以富含碳的物质(动物遗骸、食物和冰河时期之前的渣滓)为食,同时产生甲烷这种比二氧化碳强大25倍的“集热器”。甲烷的增加导致温度升高,从而加速永久冻土带的融化。

沃尔特说,“这意味着如果你打开冰箱门,里面的所有东西都会融化。”沃尔特和他的同事正在对阿拉斯加和东西伯利亚的北极“冰箱”中的碳含量进行分类,试图了解在冰融化过程中有多少会转化为甲烷。2006年,沃尔特的团队发现北极产生的甲烷量是科学家此前报告的近五倍。

4.艾米打赌

哈佛干细胞研究所干细胞生物学家

1999年,艾米·韦戈斯获得了免疫学博士学位,与此同时,她接到了国家骨髓捐献项目登记处的电话。年前Vegos志愿捐献骨髓,现在也有人需要。受此事件的启发,韦戈斯开发研究了骨髓干细胞,并将成体干细胞作为自己的博士后研究课题。如今,35岁的Wegos已经成为成人干细胞(产生血液和肌肉的细胞)领域最著名的科学家之一。她的研究工作包括分离这些细胞群,发现人体如何调节它们,以及了解如何使用这些细胞治疗疾病。

Wegos现在正在确定血细胞如何在血液和骨髓之间转移以及它们如何繁殖。这项工作可能会提高移植细胞的存活率,从而有助于提高骨髓移植的效率。今年夏天,Wegos发表的一项新研究称,将肌肉干细胞移植到患有肌肉萎缩症的小鼠体内后,小鼠的肌肉功能得到了改善。“它们立即开始产生新的肌肉纤维,”维戈斯说。虽然要把这些发现应用到人身上还有很长的路要走,但结果仍然非常令人鼓舞。"

5.约瑟夫·特兰

约瑟夫·特兰

加州大学洛杉矶分校的数学家

我们可以想象一下,在你做手术之前,医生不仅已经在之前做了几百次这个手术,还在你的复制品上练习过。31岁的数学家约瑟夫·特朗(Joseph Trang)正在帮助实现这个梦想,他使用数学模型模拟涉及患者肌腱、肌肉、脂肪和皮肤的手术。“我们一直在使用数学方程来模拟这些组织的工作,”庄说。

第一步是把那些方程变成标准的“数字人体”,可以实时响应外科医生的虚拟手术。接下来,特朗的想法是让医生定制这个工具。那么在未来,CT、MRI等医学影像技术可以揭示一个病人的肌腱是否比普通人硬,从而医生可以据此调整“数字体双”。“你可能希望它尽可能接近真实体验,”庄说。

6.杰克·杰克·哈里斯

耶鲁大学应用物理学家

量子力学描述了一个疯狂的微观世界,在这个世界中,粒子以电闪雷鸣的速度运行,常常违反我们习以为常的经典物理定律。杰克·哈里斯的目标是用“奇怪的,甚至是高深莫测的”微观规律来解决我们在微观世界中遇到的问题。他说,“最终的‘尤里卡时刻’将是突然发现一个微观物体正在从事一些在经典物理学中绝对不可想象的活动。”

36岁的哈里斯目前正在研究单个光子(电磁粒子)从一个小的移动镜子上跳下来产生的微不足道的压力。我们可以举一个形象的例子来感受这些压力的大小:在一个阳光明媚的日子里,太阳会以百万分之一磅的力推你的身体,而我们肯定感受不到这个力。哈里斯希望充分利用光子的特性,让坚不可摧的密码系统和超灵敏的天文仪器最终能够探测到大爆炸后瞬间形成的无形现象。

7.萨尔基什·马兹曼

加州理工学院生物学家

在寄生于人体消化道的100万亿个细菌中,有些病原体可以诱发疾病和恶性免疫反应,有些则有免疫系统保护宿主。35岁的Sachis Mazmaniya致力于有益菌如何增强人体健康的研究。马兹玛尼亚说:“他们根本不关心我们,除了我们能不能给他们提供一个稳定营养的环境。”他将人体与微生物之间的象征性关系视为潜在治疗多种疾病的“金矿”。

Mazmania认为,人体与肠道细菌之间的相互作用非常重要,比如我们可以了解人体对这些微生物的异常免疫反应是如何进一步发展成结肠癌的。Mazmaniya说:“有益菌的潜力似乎是无限的。”他补充说,支持他研究的哲学是“在自然界,一切皆有可能。因此,我愿意追究科学问题的任何可能的原因或结果。”

8.道格·纳特尔森

莱斯大学凝聚态物理学家

37岁的道格·内瑟森是微观世界的本杰明·富兰克林。他在原子水平上研究电子性质。经典物理和量子物理在原子水平上的一致性使得电子性质的研究更加重要。尼瑟森的研究内容包括:复杂的电子流经单分子晶体管,并有意用有机半导体——碳基材料取代电子仪器中的硅晶体管。这项萌芽中的技术有望让制造轻薄柔韧的有机电子仪器的梦想成为现实。

与那些将主要精力投入到超级粒子加速器、超大质量黑洞等物理领域的人不同,内特森为凝聚态物质和纳米技术传递了福音,他在一个非常受欢迎的博客中与大家分享他的快乐。他说:“在我心里,我认为自己是一个实验主义者,我在玩这些新奇的玩具。进行这种水平的物理学研究是相当有趣的。”

9.迈克尔·埃洛维茨

加州理工学院的分子生物学家

2000年,38岁的迈克尔·伊洛维茨设计了一种基因电路,让大肠杆菌在培养皿中发光。这是一个伟大的时刻,他说。回想起来,这些细胞的行为就像圣诞节的荧光灯。但是这个给大家带来好运的实验最终还是失败了。虽然这些细胞发光,但发光强度不同。细胞之间的这种可变性涉及相同的程序,这促使伊洛维茨进行了一系列新的实验。他说,这些实验主要研究“是什么让不同的细胞发挥不同的作用。”

现在伊洛维茨正在研究一些机制,通过这些机制,具有相同遗传因子的细胞利用和控制其生化分子中的随机波动,以产生细胞多样性。伊洛维茨说:“了解混沌的波动所发挥的作用,将有助于我们理解幸存的细菌如何多样化,以及单细胞生物体如何形成多细胞生物体。”

10.杨昌辉(杨昌辉)

加州理工学院电子工程和生物工程

随着显微镜性能的不断提高,其体积和成本也在不断增加,这对研究产生了直接影响。36岁的杨昌辉说:“显微镜的功能和基本需求之间的配合并不默契。”杨昌辉把芯片技术和微流控技术结合起来,做出了更便宜的微型显微镜。他说这个显微镜大概有大黄蜂的体毛那么大,它的电路有一毛钱那么大。它没有光学镜头。它的工作原理是,少量液体流经微芯片,微芯片对样本进行拍照,并将其传输到计算机。

这种显微镜可以安装在一个小型手持显示器上,只有iPod大小。杨昌辉的想法是,发展中国家的医生可以用这个工具为病人验血,或者检查当地的供水系统。他说:“这将是一个非常耐用的工具,医生可以把它放在口袋里随身携带。”

11.亚当·里斯。

阿德姆·里斯(亚当·里斯)

美国约翰·霍普金斯大学天体物理学家

在Adem Reiss领导的一个天文研究小组发现宇宙正在加速膨胀的事实后,他开始将注意力转向天文学领域。从1929开始,科学家一直认为宇宙在膨胀,但在1998之前,科学家一直认为地球引力会逐渐结束宇宙膨胀。然而,当38岁的里斯试图利用他从观测遥远恒星爆炸中收集的数据来巩固这一理论时,结果与事实不符。几天后,他证明了他的数据显示宇宙正在加速膨胀。

这一发现表明,一种神秘的暗能量产生的巨大斥力克服了引力,加速了宇宙的膨胀。这种暗能量占宇宙总能量的72%。他说:“这就像把一个球抛向空中,它会继续上升。”9月,他获得了50万美元的麦克阿瑟奖金,现在他打算用这笔钱来揭开这种神秘暗能量的奥秘及其对宇宙的影响。

12.妮可·金

加州大学伯克利分校分子细胞生物学家

38岁的妮可·金现在正在寻找单细胞生物如何进化成植物、真菌、多细胞动物和其他类型生命的答案。为了找到线索,她专注于对choano鞭毛虫的研究——单细胞真核生物中的一个种群,被认为是最接近动物的活生物体。

在对其中一种生物的染色体进行测序时,金和她的同事发现了用于“绑定”动物细胞与细胞之间传递的信息的同一蛋白质片段的遗传密码。在这种生物中获得这样的发现是非常令人惊讶的。根据金的假设,这些单细胞动物的祖先蛋白质曾经与细胞外的环境相互作用。他们捕食细菌,并通过将细胞表面粘在一起找到化学信号。后来,这种情况促使细胞粘在一起,它们可以相互交换信息。金说,解释多细胞体的起源是理解动物起源的关键。她评论说,她的研究“回顾了我们祖先和其他灵长类动物的谱系。”

13.路易斯·冯·安。

卡内基梅隆大学的计算机科学家

30岁的luis von ahn在各个网络领域都小有成就。网上订票,破解文字的扭曲图像,是冯安的工作领域。2000年,他帮助开发了这种反垃圾邮件技术,称为验证码。验证码之所以有效,是因为计算机无法回答验证码提出的问题,只有人才能回答。冯·安的最终目标不是欺骗计算机。他希望利用人类特有的智能来消除计算机在完成一些重要任务时的缺陷。

缩小这种智能差距的一种方法是验证码。他每天使用大约65,438+08万电脑用户——他们都可能是购票者——在主页上输入信息和扫描文字,以使其信息丰富。到目前为止,计算机还不能识别单词。研究人员希望在明年之前将20世纪50年代后的《纽约时报》档案完全数字化。冯安还编了一个游戏程序。他的目的是:玩的越多,提供的数据就越多,这样会更好的帮助计算机识别图像。他说:“我不认为我们正在做的事情会被品尝到。”

14.塔皮奥·施奈德

加州理工学院的环境科学家

大气湍流和热交换效应之间复杂的相互作用对全球气候有很大的影响。36岁的Tapeo Schneider开发了一个计算机模拟程序,以更好地了解它们之间的相互作用如何影响气候。他说:“从概念上来说,我不想在实验室里为自己创造一个小气候,但我们无法在实验室里形成一个全球气候,所以计算机模拟是最好的第二选择。”

在一个开发项目中,他最近使用了一个地球模拟来显示季风可以在浅水中形成,如沼泽。哈雷的传统季风模型不能完全显示全球季风情况。施耐德说,人们对水蒸气在气候系统中的持续运动了解不多。“这是我将研究多年的一系列问题之一。”施耐德的目标是为气候制定一系列基本的物理定律。他说:“热力学定律给出了微观行为的宏观描述。我希望能为气候制定类似的法律。”

15.莎拉·西格

莎拉·西格(莎拉·西格)

麻省理工学院的天体物理学家

20世纪90年代末,科学界以这样或那样的方式质疑系外行星的存在。当时,36岁的莎拉·西格尔(Sarah Siegel)做出了一个大胆的预测,这些从恒星面前经过的遥远的闪亮天体肯定会成为天文学家的下一个前沿。西格尔的打赌预测最终得到了回报——她关于系外行星化学性质的理论模型帮助研究人员首次测量了一个遥远世界的大气。西格尔认为,我们将在未来几年内发现地球的远亲,但她的最终目标绝不仅限于此。

她说:“我真正想做的是确定外星生命可能会产生什么样的气体。这些气体将在大气中积累,并可能在非常远的距离被探测到。”作为这一方向的一步,西格尔正在寻找地球生命可能留下的非氧基“签名”,如硫化氢。西格尔的童年是在加拿大度过的,她的父亲总是用各种想法来开发她的创造力。她说:“幻想是一个至关重要的习惯,正是这个习惯让我成为一名优秀的科学家。”

16.乔恩·乔恩·克莱因伯格。

乔恩·乔恩·克莱因伯格。

康奈尔大学的计算机科学家

在90年代中期,如果你在网上搜索“探索杂志”,就意味着你要在成千上万杂乱无章的结果中苦苦寻找你需要的答案。1996年,24岁的乔恩·克莱恩伯格开发了一种算法,彻底改变了在线搜索。今天,如果你再次在搜索框中键入“发现杂志”,你得到的第一个搜索结果是杂志的主页,这完全归功于Kleinberg。克莱恩伯格今年37岁。他创建了基于超链接分析的话题搜索算法HITS,通过权威性(发布内容的质量和是否被其他网页推荐)和hub(是否与优秀网页连接)两个指标来评估网页的价值。

Kleinberg继续整合计算机科学、数据分析和社会学研究,以帮助开发更好的工具来连接社交网站。根据他的想法,我们能否看到信息在空间传播时随着时间的推移而增加——他称之为互联网上的地理热点——取决于我们对某个特殊区域的兴趣。克莱恩伯格说,我们的社交网络链接和友谊可以依赖于这些地理热点,“通过键入位置而不是姓名或时间”,使搜索变得更容易。

17.爱德华·博伊登

神经工程师,麻省理工学院媒体实验室

一些特定类型的细菌和藻类具有能将光转化为电的基因。29岁的爱德华·博伊登将其中一种基因植入神经细胞,使它们做出类似的反应。他说:“如果我们用光照射这些细胞,我们就能激活它们。”在创造类似转基因神经细胞的基础上,博伊登正在研究通过工程手段进行大脑植入——它们可以受到光脉冲的刺激。他希望这种植入物可以帮助控制帕金森病等疾病。有时,医生会通过植入能够发电的刺激器来治疗帕金森病。博伊登说:“光可以做很多简单的电刺激器做不到的事情。”利用这项技术,研究人员可以选择性地让他们的转基因神经细胞做出反应。通过植入一种可以发出不同类型光的光学设备,研究人员可以更精确地控制神经回路。

18.理查德·邦·博诺

纽约大学系统生物学家

33岁的理查德·邦努(Richard bong Nu)表示,将细胞解剖后获得的所有部分按类型记录下来是很好的,但生物学家真正的圣杯是知道每个部分如何控制和支配其他部分的功能。“你可能知道A和B有关系,但这并不能描绘出整个系统的全貌。你不知道各部分是如何相互作用的。我想在这些线上标上箭头来展示这些效果。”

通过跟踪一种游离古细菌(类似细菌的原核生物)中几乎所有基因的活动,Bonu最近拼凑了所有部分,以了解基因如何影响各自的表达,然后让他像研究机器一样描述这种有机生命的“控制电路”。在这个过程中,他发现了一些令人惊讶的事情:古菌对外部刺激,如光线和有毒化学物质,没有完全反应。“它将使用同一个积分器来处理这些环境刺激,因此它不会有无穷多个反应。”他指出,了解微生物行为的有限范围,可以为通过基因工程开发药物和生物燃料提供巨大帮助。

19.肖恩·弗雷恩

亨丁格尔风能公司的发明者

27岁的肖恩·弗兰纳知道如何创造简单实用的技术解决方案,使发展中国家人民的生活发生质的变化。他是一个致力于使用甘蔗木炭作为廉价烹饪燃料的团队的成员。他的太阳能消毒塑料袋可以净化水,变成饮用水。相比之下,弗拉纳设计的“风带”可能影响最大。

他的设计灵感来自于倒塌的塔科马海峡大桥1940采用的动力原理。经过四年的努力,他终于设计出了世界上第一台不用涡轮的风力发电机。当风吹过时,一块用聚酯薄膜包裹的平纹织物片会快速振动,带动安装在两端线圈之间的磁铁发电。在发展中国家,“风带”只需要产生10瓦的电力,就可以整夜照亮一个房间,不需要昂贵而危险的煤油灯。

通过向大公司出售发明的知识产权,Flana希望为发展中国家的创意计划筹集更多资金。他说:“发展中国家面临着最大的挑战。我想我这辈子的大部分发明和创新都会在发展中国家成为现实。如果换到其他地区,我会疯掉的。”

20.乔纳森·普里查德

芝加哥大学/霍华德·休斯医学研究所遗传学家

人们很容易认为进化发生在数百万年前,但37岁的乔纳森·普里查德证明了我们实际上一直在实时适应环境。简单来说,进化从未停止。Prichard和他的同事们使用一种统计模型来跟踪遗传变异在人群中的快速传播,确定了数百个最近由于自然选择而发生突变的基因组区域。他说:“如果一个新的突变出现在某个人群中并且流行,自然选择会迅速增加这个等位基因突变的频率。很多时候,人与人之间的变异频率差异很小。如果频差大,他们自然就脱颖而出了。”