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科学天才杰克?安卓卡TED演讲
发布时间: 2014-04-25     来源: 慧聪制药工业网

    85%以上的胰腺癌是到了晚期才被诊断出来,病患此时只有2%的存活率。原因何在?杰克-安卓卡谈到他开发了极具希望的胰腺癌早期检测:非常便宜,有效,并且是微创的检测——在他16岁生日以前就完成了。

    我不能在厨房台面上研究癌症,我妈会不乐意,所以我决定找间实验室。我拟定预算、材料列表、实验进度、程序,寄给200位教授,坐等赞美的电邮涌入说“你真是天才”“你会拯救全人类”。现实却是200封邮件中199封遭回绝。可有一线曙光。一位教授说“年轻人,也许我能帮你”。我锁定他了。

    安卓卡的诊断突破是一张不起眼的滤纸,不过它浸染了碳纳米管溶液,碳纳米管是一种筒壁只有单个原子那么厚的空心圆筒,上面涂有某种特定的抗体,用于同你所寻找的病毒或蛋白质结合。安卓卡的主要观点是,当碳纳米管的之间的距离变化时,会产生显著的导电性变化。当碳纳米管表面上的抗体与目标蛋白质接触时,蛋白质会粘附在碳纳米管上并将它们分开一点点。碳纳米管之间的这种距离变化能够通过电表检测到。安卓卡采用的是家得宝(HomeDepot)售卖的50美元电表,但他表示,医生们可以轻松将他的试纸插入世界各地数百万糖尿病患者所使用的设备中。

    安卓卡的试纸探测装置非常敏感。在100名患者样本的单盲试验中,它发现了间皮素的存在,极限为0.156纳克每毫升,远低于被视作符合胰腺癌的间皮素超表达(overexpression)的10纳克每毫升;间皮素是一种蛋白质,常用作胰腺癌的生物标志。在选择性方面,它也比现有的诊断测试高出100倍,也就是说不存在假阳性和假阴性。它忽略了健康患者样本以及仅仅患有胰腺炎的患者样本。与已有60年历史的诊断技术酶联免疫吸附试验(enzyme-linkedimmunosorbentassay,缩写ELISA)相比,安卓卡的探测装置速度快168倍,是原来价格26,667分之一,且敏感400倍;酶联免疫吸附试验技术可用于验孕试纸和艾滋病毒、西尼罗河病毒(WestNile)及乙肝的病毒检查。安卓卡的试纸探测装置能够在癌症扩散之前发现与癌症相关的蛋白质的存在。这每年可以挽救数千名胰腺癌患者的生命。这一探测装置成本仅3美元(酶联免疫吸附试验成本可高达800美元),每张试纸可进行10项测试,每项测试需时5分钟。它还能用于检测对抗生素的抵抗力,并追踪接受化疗或放疗的癌症患者的治疗进展。

    安卓卡出生于1997年,是一个科学天才,他从三岁起便开始对物质世界进行探究。安卓卡上小学的时候,他的父亲——一位土木工程师,给安卓卡及他哥哥买了一个有流水的河流模型。两个男孩会将各种泡沫船和物体丢进河流中,看哪个东西会沉以及不同的物体会如何阻碍水流。安卓卡表示,他的父母从未真正回答过他们的问题。他们会说,你自己去搞清楚。“我开始真正热衷于提出假设、检验假设、得到结果然后再来一遍的科学方法。”

    安卓卡表示,家里的车库有一个木工作坊,里面有“你所能想象的各种锯子”;迷上生物荧光细菌后,他建造了一个箱子来测试它们在不同的刺激下如何发光。六年级时,他第一次参加国际科学竞赛并获得了银牌,之后在七年级、八年级和九年级时赢得了金牌。其中一个早期项目是对低水头大坝的安全改进,低水头大坝因引发溺水事故而臭名昭著。其他项目包括用发光细菌检测水中的毒素,以及研究纳米颗粒对其他大颗粒的影响。

    安卓卡是个全面发展的孩子。他修习各种课程、一些大学预修课程及微积分入门课程、英语和西班牙语二级课程。不学习的时候,他会参加奥数竞赛,他还是全国初中白水漂流队的成员,并在西弗吉尼亚州的奇特河(Cheat)与约克加尼河(Youghiogheny)上进行皮艇运动。

    对于想了解如何运用自己创造力和想象力的孩子(及他们的父母),安卓卡建议“不管进入何种领域,都要确保自己有热情,否则你就不会投入适当的努力。”

    安卓卡的碳纳米管试纸研究工作需要实验室,他曾遭到近200名研究人员的拒绝,直到约翰·霍普金斯大学的一位科学家为他提供了工作空间。“如果你对自己的工作都不感到兴奋,那么没有人会为之激动。”

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