研发出“芯片上的实验室”，哈佛大神教授公益商业两开花

科技洞察 丨 深入科技行业最前沿

如今，大学排名百花齐放，但是科学家的排名，似乎评判的标准有些过于单一。科睿唯安（Clarivate Analytics）的高被引学者榜就被常年认定为科学界的黄金标准。作为一种对科学家探索的评判，每年发榜，都能在业内引起一阵骚动。

不过最近，斯坦福大学John P.A. loannides 教授带领团队终于提供了一个综合了6个引用指标（包括总引用指数h，共同作者修正的引用指数、单独作者、第一作者、最后作者等的文章引用指数）的打分，从近七百万科学家里挑出来前十万科学家排名。

先给出最后的结果，前不久我们介绍过的“生物医药界的爱迪生”（点击爱迪生查看文章），MIT的罗伯特·兰格（Robert Langer）教授，在这个最后的总榜中排名第18位。排在第一位的是瑞士著名学府瑞士洛桑联邦理工学院格雷策尔教授，他曾因发明染料敏化太阳能电池享誉世界。

而我今天要跟大家分享的，是2013年跟罗伯特·兰格教授一同获得IRI奖章的美国化学家，一个同样被业界高度认可的大牛，在这个十万科学家排名第24位，但是在业界的影响力同样不可小觑。

他就是哈佛大学的乔治·怀特塞兹（George M. Whitesides）教授。

怀特塞兹教授，1939年出生于美国肯塔基州，在哈佛大学获得学士学位和博士学位，曾在麻省理工学院担任教职员近20年，1982年，重回哈佛大学化学系，而后被任命为哈佛大学终身校级教授（Unviersity Professor）。

这种荣誉专门授予给在专业领域有极为突出贡献的教授，他们的研究不再受所在学院的限制。校级教授是哈佛给予学校教员的最高荣誉，获得该荣誉的终身教授数量极少，目前哈佛大学只有24位。

而在我们在做调研和资料整理的过程中，也发现这个获奖无数的科学家身上，不仅具有着对科研和生命本身强大的好奇心，还有着一份与传统科学家不同的浪漫主义气息，时而投射在这个严谨而又务实的科学家身上。

— 1 —

科学家的浪漫人文情怀

亲吻妻子也不忘“科研”

同样作为美国的三院院士，怀特塞兹教授与兰格教授不同的是，他除了是科学院、工程院院士，他的另一个院士身份似乎和传统的科研领域相去甚远，那就是美国艺术与科学学院院士。不过与中国的人文社科院性质不同，这不仅仅是一个只关注人文和艺术的机构，而是代表自然科学与艺术、政策、教育高度结合的一种目标和愿景。

怀特塞兹教授的多重title加身也间接的说明了这一点，做科研、办企业、在国防部高级研究计划局（DARPA）担任顾问，这个具有浪漫的人文气息科学家的家庭环境也注定是具有强大的包容性的。

你也许不知道，怀特塞兹教授和他的妻子芭芭拉有两个儿子，George T. and Ben。其中 George Thomas Whitesides是著名的太空旅行公司维珍银河（Virgin Galactic）的CEO，而 Ben的职业和他们都不同，他是俄勒冈州波特兰市的摇滚乐队The Joggers的主唱和词曲作者。

不仅如此，怀特塞兹教授的浪漫主义情怀在一个科学家身上，丝毫不显浪费和违和。

在2007年的普利斯特奖获奖致辞中，他谈论起日常生活的好奇心的驱动来源。

“在冬天，我低头亲吻我的妻子，她却微笑的躲开了，为什么？我想了一下，是呢，在新英格兰干燥的冬季，摩擦带来的火花足以能让本就干裂的嘴唇受更严重的伤，这个伤可能达到什么程度呢？用击穿场强来表达吧，我算了一下，大概是30千伏/厘米。”

这种由亲吻带来的物理学思考似乎很吸引Whitesides教授，这种火花从哪里来？范德格拉夫发电机是如何工作的？一个小小的问题，经常能引发这个擅长量化而又接地气十足的科学家一个新的构想，进而再招募不同领域的人一同参与，并付诸实践。

— 2 —

从“邮票大小的实验室”

到“Whitesides研究体系”

“正如我一样，大多数化学家都认为，生命是从生命起源之前地球上的分子混合物中自然产生的。至于具体是如何产生的，我们一无所知。”

怀特塞兹教授生活和研究领域，无时不刻不保持着对生命和研究强大的敬畏和好奇心。他一生的科研领域跨度广泛，在化学、材料科学、生物物理学、微流控、柔性机器人、软光刻技术、微纳米科学等诸多领域都有突出贡献，获得的奖项同样颇丰，包括亚瑟·科普奖、美国国家科学奖章、丹·大卫奖以及普利斯特里奖等奖项。

在所有的研究领域中，其中一个项目非常著名，被称为“芯片上的实验室”，这是一张邮票大小的纸，当它与体液(如血液或尿液)接触时，可以利用纳米技术使其变色。

早在2008年，怀特塞兹教授率先将先进的微流体与纸张结合，通过少量的尿液或血液检查传染病或慢性病。

试纸则约为一枚邮票大小。将试纸的一角浸入尿样或血液中，液体可以通过通道进入检测区。根据不同的化学成分，该区域会发生不同的反应，纸张接着变成蓝色、红色、黄色或绿色。不同颜色则代表着不同的结果。这项技术因为可以使一系列疾病的诊断变得更加快速和廉价，而被评为2009年“10大全球突破性技术”之一。

肝功能测试是怀特塞兹诊断试纸的首次应用。发达国家的HIV（艾滋病）和结核病药物治疗患者通常每个月都要监测肝功能的损害情况，如果即将产生肝脏损伤，则停止治疗。

但在发展中国家，因肝功能检测费用太高或者出成果的时间太长，无法令同样患者的这项检查常规化。现在，检测人员只需要用手机拍摄结果照片，并将结果传送到中心医院进行分析就可以了。

2010年，DFA（Diagnostics For All）用怀特塞兹教授的技术来测试治疗HIV和肺结核药物的毒性。这家非营利机构是怀特塞德实验室的衍生公司，拥有该实验室为发展中国家量身定制的这项诊断技术的独家许可。

2013年，DFA机构因为其极其便宜的医疗检测技术，登上当年的“全球50大最聪明公司”榜单。

除了衍生出非盈利机构DFA机构，怀特塞兹教授同样关注科研成果的商业应用，但是目前来自上市公司短期内需要最大化的回报股东的压力越来越大，一些具有很好的创新基因和基础研究实力的公司仍然会过的很艰难。

比如说，发明一些东西需要花费1美元，接着设计原型花费大约10美元，制造产品花费100美元，销售和分销产品花费1000美元。面对资金的障碍和压力，怀特塞兹教授和兰格教授一样，将目光投放到了建立初创企业上面。不过，在初创企业的管理和发展中，促使这个科研工作者成功的因素同样少不了他灵活的商业运营思维。

“我从来不认为像我们这样在化学领域工作的，就只是做做产品研发就可以了。”

怀特塞兹教授在哈佛大学拥有着560平方米的实验室，这个被称为Whitesides Research Group 的实验室机构是其科研成果的核心，以此建立的10多家企业，总市值超过200亿美金的公司，在生物技术领域影响力非常深远。

例如，美国生物技术公司Genzyme，是怀特塞兹教授和Sheridan Snyder1981年创立的。2005年被授予美国国家技术奖章，这是美国总统授予领先创新者的最高荣誉。

2010年，Genzyme成为全球第三大生物技术公司，全球拥有11000名员工，2011年法国最大的制药公司赛诺菲以超过200亿美元收购了Genzyme，从而成为最新的全球医药巨头。

怀特塞兹教授创立的另一家公司Surface Logix，开发了一种Pharmacome技术平台，能够推进药物分子的功能和优化。

2011年，微纳米技术公司Nano Terra收购了Surface Logix，Nano Terra立足于新兴纳米材料的应用，通过与财富500强工业和制造公司以及美国政府共同合作项目，且已经完成了近20个产权的商用，其中包括默克，3M，波音，洛克希德和沙特阿美公司等的合作。

巧合的是，Nano Terra与Surface Logix这两家公司的业务都是建立怀特塞兹教授实验室的知识产权基础之上。他们通过这种成熟的共同开发模式，实现了企业的协同效应。

怀特塞兹教授非常注重科学与实用的结合，也一直用自己的科研成果为人类健康事业做贡献，发达国家实验室中价值百万的先进仪器固然能帮助医疗机构，但怀特塞兹教授注意到非洲等许多欠发达地区，由于水平等限制无法享受到先进的医疗待遇，“微小的邮票实验室”可以说，以低成本高效率的效用为欠发达的发展中国家带去了重大的福音。

To fundamentally change the paradigms of science.从根本上改变科学范式。

他经常用这句话来激励自己的团队成员，从根本上改变科学范式。我们可以扩展一下，最大化改变和利用科学的，其实是造福人类的技术，成熟的商用技术，不仅可以带动科学研究的进步，更改变了人类的生活水平。

而一个科学家最大的成功，不仅仅体现在，科研文章被引用的指数，更多的应该是他科研专利商业转化的进程，因为我们的生活不会因为一篇CNS（Cell、Nature、Science）的发表而变得更好，却可以因为一个便宜的检测试纸而改善治疗的窘境。