□ 劉一恒

天才少年改變世界

□ 劉一恒

伊斯頓·拉查佩爾：讓人人都能制作腦電波控制的機(jī)械手臂

伊斯頓·拉查佩爾（EastonLaChAppelle）生于1997年，來自美國科羅拉多州，他開發(fā)出了一種由腦波控制的機(jī)械手臂“Anthromod”，被媒體譽(yù)為下一個喬布斯或比爾·蓋茨。

伊斯頓14歲的時候，因為覺得機(jī)械手臂很酷，所以開始嘗試制作。在沒有任何電子、編程、機(jī)械知識基礎(chǔ)的情況下，經(jīng)過幾年不懈努力，在雜亂的臥室里，伊斯頓兒時的幻想變?yōu)楝F(xiàn)實。

第一代機(jī)械手臂是他用樂高積木搭出來的，用釣魚線和手術(shù)軟管做手指，用五個獨(dú)立的伺服機(jī)控制手臂動作，這個機(jī)械手臂讓伊斯頓獲得2011年科羅拉多州科學(xué)展第三名。但是當(dāng)時機(jī)械手臂還無法拿起一些重物。

這僅僅是一個開始，之后伊斯頓重新設(shè)計了新的模型，并得到了當(dāng)?shù)匾患抑S的技術(shù)支持。他們?yōu)樗麑ｉT制作機(jī)械手臂的塑料骨架。第二代機(jī)械手臂由3D打印的零件、牙科橡皮圈模仿的肌腱、彩色尼龍包膠線圈做成的韌帶、任天堂遙感手套、操縱手臂動作的腦波控制耳機(jī)所構(gòu)成。新的機(jī)械手臂有和人類相類似的指關(guān)節(jié)，每一節(jié)手指都能夠彎曲。

伊斯頓在科羅拉多科技博覽會上，遇到了生來沒有手臂的7歲女孩珍妮，并從其父母口中得知：植入珍妮脊髓的義手花費(fèi)了8萬美金，而且隨著女孩的成長，義手也需要不斷替換，這對女孩的家庭是沉重的負(fù)擔(dān)。這件事對伊斯頓啟發(fā)很大。17歲的伊斯頓覺得自己的使命就是要做出功能性強(qiáng)，又讓人負(fù)擔(dān)得起的機(jī)械手臂。

“機(jī)械手臂能夠讀取大腦的大約10個信道，所以它的運(yùn)行方式有點(diǎn)像肌肉傳感器，它會讀取從大腦釋放出的一些小信號，然后將其轉(zhuǎn)化成軟件可以讀取的東西，我們跟蹤分析不同腦波代表的意義，并嘗試將其轉(zhuǎn)化成某一特定動作。”伊斯頓說。

要控制這些機(jī)械手臂，還需要戴上一種無線頭戴裝置，不過操作起來其實非常容易。一位截肢者使用無線腦波頭戴裝置，可以在10分鐘之內(nèi)學(xué)會順暢通過意念來使用機(jī)器手臂。

行政活動的正當(dāng)性（legitimacy）是行政法關(guān)注的核心問題。蓋因公共行政所負(fù)擔(dān)之公共利益義務(wù)是一種“整體委托”，這種整體委托的概念包含合法性、合目的性、親近人民、明確性及學(xué)習(xí)能力性。? 參見[德]施密特·阿斯曼：《秩序理念下的行政法體系建構(gòu)》，林明鏘等譯，北京大學(xué)出版社2012年版，第27頁。然而，社會的變遷和行政活動的變化，不僅使得行政活動的“正當(dāng)性”在概念內(nèi)涵、價值構(gòu)成與判斷方法上發(fā)生了深刻變化，而且法律為實現(xiàn)此種正當(dāng)性而設(shè)置的制度保障和管制手段，亦須相應(yīng)地發(fā)生變化。

伊斯頓稱整個“Anthromod”的制造成本大約在600美元左右，而且所有的設(shè)計都是開源的，以便于人們在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改以使其適用于不同的情況。

這位少年發(fā)明家，并沒有將這一革命性的發(fā)明據(jù)為己有，他已在網(wǎng)上公開了程序代碼，這意味著任何人都能通過網(wǎng)絡(luò)下載，而將機(jī)械手臂通過3D打印機(jī)打印出來。

杰克·安德拉卡：一張試紙測試早期胰腺癌

伊斯頓發(fā)明了幫助肢殘者的機(jī)械手臂，而另一個少年發(fā)明了一種面向人群更廣的東西：測癌試紙。杰克·安德拉卡（JackAndraka），1997年生于美國馬里蘭州克朗斯維爾市，讓他聲名大噪的原因是15歲時發(fā)明了測試癌癥的試紙，并獲得了2012年第62屆英特爾國際科學(xué)與工程學(xué)大獎賽的頂級大獎。

安德拉卡13歲那年，他最喜歡的叔叔因為患胰腺癌離世，那時他甚至還不知道人身上有胰臟這么一個器官。悲痛之余，他開始利用Google和維基百科，學(xué)習(xí)了解胰臟和胰腺癌。

他發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的胰臟檢測方法是60年前延續(xù)下來的老方法，多年來由于一直沒有突破，都沒有更新過。這種方法，單次檢測費(fèi)用非常高，測試結(jié)果也不準(zhǔn)確，很多胰腺癌患者被發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)是晚期了。

15歲時，安德拉卡在高中生物課上閱讀碳納米管的文章，剛好聽到老師提到抗生素，于是這兩者在他腦海中產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)，眼前一亮，他決定自己展開研究。他發(fā)現(xiàn)檢測人體血液或尿液中“間皮素”（Mesothelin）含量，可以間接了解是否患有胰腺癌。此時，這個想法，還只是一些不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟孪?，并未?jīng)過任何嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲治雠c科學(xué)試驗驗證。

安德拉卡說：“我不能在廚房灶臺上研究癌癥啊……我媽會不樂意的，所以我決定要找間專業(yè)的實驗室。我擬定了預(yù)算、材料列表、實驗進(jìn)度、程序等，然后就把計劃寄給200位教授、著名實驗室的專家、國家級的研究員等。”

等了很久，這200名專家教授中，大部分都杳無音訊。后來終于有一位來自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的教授同意了安德拉卡的請求，結(jié)果安德拉卡在實驗室里研發(fā)出了一種小小的試紙，比現(xiàn)有診斷胰腺癌的速度快上了整整168倍，短短5分鐘內(nèi)就能測出結(jié)果，而這一張試紙的成本甚至只需要3美分。

安德拉卡希望年輕人不要囿于陳腐的思維，應(yīng)當(dāng)善于學(xué)習(xí)利用網(wǎng)絡(luò)資源，“透過互聯(lián)網(wǎng)一切都有可能，理論是可以共享的，互聯(lián)網(wǎng)是沒有偏見的地方，長相、年齡、性別都不重要，你的想法才是最重要的！”

艾萊娜·西蒙：患罕見肝癌后投身基因研究

同樣是造福癌癥患者，這位少女的情況與安德拉卡不一樣——她自己就是癌癥患者。

美國總統(tǒng)奧巴馬曾在一次演講中提到了抗癌少女艾萊娜·西蒙（ElanaSimon）：“在我認(rèn)識的科學(xué)家、創(chuàng)業(yè)家和發(fā)明家里面，一些最鼓舞人心的人恰恰是其中最年輕的一批人。艾萊娜·西蒙在我們的一個科學(xué)展上展示了她的成果。12歲時，她患了一種罕見的肝癌并幸存了下來。于是她跟一位給她治過病的醫(yī)生，從全美各地收集有關(guān)這種疾病的數(shù)據(jù)，并從收集到的所有樣本中，發(fā)現(xiàn)了一種共同的基因突變——這都是在她高中畢業(yè)前完成的?！?/p>

艾萊娜小時候被嚴(yán)重的胃痛折磨很多年。雖然看了很多醫(yī)生，但依然搞不清楚胃痛的病因。等到12歲的時候，她被診斷出患有一種罕見的肝癌——纖維板層型肝癌，有關(guān)這種癌癥的研究一直都很有限。專家估計，在美國，每年大約只有60個確診病例，其中大多數(shù)患者都是35歲以下的女性，只有大約32%的患者在被確診后能活過五年。

艾萊娜的主刀醫(yī)生、紐約紀(jì)念斯隆·凱特琳癌癥中心小兒手術(shù)服務(wù)部主管邁克爾·拉夸格里亞（MichaelLaQuaglia）醫(yī)生說：“人類對于這種癌癥知之甚少，而且對于各種肝癌也都了解得很少。”

艾萊娜出生在一個科學(xué)家家庭里，她的母親是專業(yè)的生物學(xué)家，而父親桑迪·西蒙則是紐約曼哈頓洛克菲勒大學(xué)受人尊敬的生物物理學(xué)家。艾萊娜說：“我很幸運(yùn)，因為我生長在這樣一個科學(xué)家家庭里，所以你知道的，對我來說，探究一個自己想到的研究課題似乎是完全正常的?！?/p>

艾萊娜在高中實習(xí)期間進(jìn)行研究時，想到了對纖維板層型肝癌細(xì)胞進(jìn)行基因測序這個辦法。艾萊娜帶著這個想法去找她的主刀醫(yī)生商量，請他幫忙。她和拉夸格里亞醫(yī)生一起與美國各地的患者聯(lián)系，征集腫瘤樣本。

此外，艾萊娜還與纖維板層型肝癌基金會（Fibrolamellar Cancer Foundation）合作，為其他患者制作了一段宣傳視頻。“許多患者都聯(lián)系上我們，他們說，‘嗨，我在網(wǎng)上看到了你們的視頻。太棒了。我能做些什么來幫助你們呢？該怎么把我的腫瘤樣本寄給你們？’”十五位患者為該項研究寄來了纖維板層型肝癌腫瘤以及鄰近健康組織的樣本。下一步就是把這些樣本送往紐約基因組中心（NewYorkGenomeCenter）進(jìn)行測序，并且尋找腫瘤組織和健康組織之間存在的基因差異。

他們的研究結(jié)果堪稱非凡。有個基因突變會導(dǎo)致一個基因的一部分與另一個基因的一部分相粘連，從而形成一種稱為嵌合體的獨(dú)特蛋白質(zhì)。這種嵌合體出現(xiàn)在所有15個腫瘤樣本中。

在這種與醫(yī)生、遺傳學(xué)家和計算生物學(xué)家不尋常的合作中，18歲的艾萊娜成為相關(guān)研究報告的聯(lián)名作者，并于2014年2月將該成果發(fā)表在一本著名的科學(xué)期刊上。

“簡直令人難以置信，只是因為我自己得上癌癥而啟動的這項研究實際上可能會幫助其他人——這太好了，這讓我覺得這一切真是太幸運(yùn)了。”艾萊娜認(rèn)為其他癌癥也有攻克的希望。她說，這項協(xié)同努力可以作為其他癌癥群體的榜樣?！盎颊呷后w其實也可以在治療自身癌癥的研究中有所作為?！?/p>

除了這三位天才少年，還有其他少男少女也在科學(xué)領(lǐng)域做出了不小的貢獻(xiàn)，比如布里特妮·威戈（BrittanyWenger）發(fā)明的電腦程序能夠精準(zhǔn)地診斷乳腺癌，檢測到99%的惡性乳腺腫瘤。施莉·博思（ShreeBose）的抗癌藥物Cisplatin為她贏得了谷歌科學(xué)博覽會一等獎，同時使她被《Glamour》雜志評為年度最佳年輕女性之一……

未來人們獲取知識的途徑會越來越多，也許這樣的天才少年也會更多，他們智力超群，實踐能力一流，作為成年人能做的，也許是思考如何給這些天才少年提供更好的成長土壤，看他們?nèi)绾胃淖兪澜纭?/p>

（摘自《三月風(fēng)》2016年第4期）