紧接科技之巅！麻省理工科技评论评选的14大医疗领域突破科技（上）

《宾夕法尼亚私立大学科技产业评论》从2001年开始，每年都不会披露“10大超越新科技产业”，即TR10（Technology Review 10），并得出结论其大规模商业化的前瞻性，以及对海洋生物生活和社不会的重大影响。

这些新科技产业都有了当以前在世界上科技产业的改变一个中心和未来改变朝向，集中不会反映了国际上在世界上科技产业改变的新特点和发展趋势，将引领面向未来的研究成果朝向。其中不会许多新科技产业之以前走向市场，主导着新兴产业新科技产业的改变，极大地推动了经济社不会改变和科技产业创造性。

正如《宾夕法尼亚私立大学科技产业评论》新闻周刊主编JasonPontin所真是，超越性新科技产业的表述十分简单，那就是能够给人们带来高品质运用科技产业的新技术。有些新科技产业是发明家们天才新媒体的混合物；而有的则是研究成果的小组们对曾一度困扰他们的弊端所采取的诸多先以前的集大再加者（比如最深处研修）。评不止“10大超越新科技产业”的目的仅仅是向人们演示新创造性实践中，同时也是为了强调是海洋生物的聪明才智促生了这些创造性新科技产业。

因此动脉线下（微信：vcbeat）将为你筛选从2012年~2016年的现代医学层面的科技产业超越。由于新科技产业短命快，因此只一目了然没人注意5年以内的。鉴于文中篇幅太长，将分为上下两篇，每篇介绍七种新科技产业。本文为上篇。这些新科技产业是为解决弊端而生，将不会极大地扩展海洋生物的潜能，也有可能发生变化在世界上的面貌，没人在未来得到除此以外高度重视。

固态上端核酸的流程绘不止

它能载入极短的等位基因影片，这有助于认知等位性状物质的比较简单范围内

早春：将近10年后

超越点：将单链DNA拉过蛋白质上端，检验氨基酸穿行时电导的细微发生变化

效用：等位性状物质核酸格外快，格外廉价，格外方便，开端个性照护黄金时代

该层面主要举例来说：Oxford Nanopore

纵观核酸新科技产业的改变历程，不曾有哪一个新科技产业像固态上端核酸那样慢热。1996年普林斯顿私立大学的Daniel Branton、康奈尔私立大学的David Deamer及其室友，在美国政府第三世界科学研究成果院院刊PNAS新闻周刊上首次刊载文中援引，可以用膜通道检验多核苷酸数列。借助固态上端开展核酸的思路是十分直观的：让DNA氨基酸一个个穿行固态上端，同时并能比对每一个氨基酸。和其他DNA核酸作法相比之下，它不需要运用做紫均光试剂来比对氨基酸或敲除DNA原子或者扩增影片，能并能推测等位基因在后等情况。

2005年，Bayley、Gordon Sanghera和Spike Wilcocks创办人的Oxford Nanopore该公司，验证了固态上端核酸的商业战斗能力。 该新科技产业有数了一种作法，使等位性状物质核酸格外快，格外廉价，并且足够方便，让牙医作为最常规的核酸作法，引领了定制现代医学的黄金时代，不过恰当率不足之处还有待颇高。

众所周知是2012年，Oxford Nanopore 该公司推不止了一种掌上固态上端核酸仪MinION，方便载运也很廉价。它能载入极短的等位基因影片，这个应用软件的少于读长将近在5kb左右，最长能超越20kb，这有助于认知等位性状物质的比较简单范围内。MinION还可以插入笔记本电大脑的USB以太线下，在萤幕上显示统计数据生再加的全过程。没人注意刊载的研究成果显示MinION极为实用，能恰当核酸小等位性状物质（比如寄生虫和酵母等位性状物质），界定种属很近的寄生虫和狂犬患病，载入海洋生物等位性状物质的比较简单范围内等。

本年度，哥伦比亚私立大学的车靖岳（Jingyue Ju）和普林斯顿私立大学的George Church名誉教授整合设计了基于固态上端的单原子边合再加边核酸（SBS）遏制系统，对这一核酸新科技产业开展升级，打造了高通量的单原子固态上端核酸应用软件。但目以前研究成果的小组正在通过减缓DNA数列通过固态上端反应速度的手段颇高此项核酸的灵敏度，毕竟目以前来看，该新科技产业尚为不开花结果。

普林斯顿大师生殖微科学家乔纳森·帕特森

海洋生物也有一种类似猫等哺乳动物的卵原生殖细胞内，或可带进无尽的卵子来源不明

早春：受质疑

超越点：准确细胞内分选新科技产业，从再加人腺体内分离不止了卵原生殖细胞内

效用：在宾夕法尼亚私立大学学院中不会大量培植卵原生殖细胞内，患病患未满人不孕不育，甚至延迟腺体早衰

该层面主要举例来说：马萨诸塞三军总医院、OvaScience、Jonathan Tilly

普林斯顿大师生殖微科学家乔纳森·帕特森（Jonathan Tilly，同时在马萨诸塞三军总医院指导了一个生殖微海洋生物学中不会心）研究成果制作组，证明了海洋生物也有一种类似猫等哺乳动物的卵原生殖细胞内，或可带进无尽的卵子来源不明。因为对于一个未满人来真是，到了40岁在此之后，卵子的量和总质量就不会升高，“卵原生殖细胞内”的推测月内为患病患未满人不孕不育，甚至延迟腺体早衰有数新作法。

这些卵原生殖细胞内来自于再加年未满人的腺体，真是明未满人再加年后仍然有可能形再加属于自己卵子。如果能在宾夕法尼亚私立大学学院中不会大量培植这种卵原生殖细胞内，也意味着照护上拥有了无尽的卵子来源不明。这一推测对未满人卵子量在祖父母时就已被限定版的传统观点形再加挑战。

帕特森制作组曾在2004年首次证明，雌性猫在进入再加年后还能年中制造不止胚胎。在此之后帕特森制作组研发不止一个格外加准确的细胞内分选新科技产业，并运用做该新科技产业从再加人腺体内分离不止了卵原生殖细胞内，得到的细胞内像猫卵原生殖细胞内一样，能集体行动形再加不具备胚胎特点的细胞内，这些胚胎拥有海洋生物腺体内胚胎的物理均表和性状表达的系统。

帕特森透露，研究成果月内用做成立海洋生物卵原生殖细胞内库，最关键的是可能看到作法让卵原生殖细胞内在试管受精中不会长再加开花结果的海洋生物胚胎，以改进试管受精的结果，并为不孕不育病有数新疗法。不过截止到目以前，卵原生殖细胞内仍然受到质疑，也并不曾有通过卵原生殖细胞内培植再加任何新生儿。

集团总部座落在新泽西的OvaScience正在将帕特森的兼职商业化。该该公司的联合创始人有数几率投资家Christoph Westphal和普林斯顿私立大学抗衰老研究成果员David Sinclair，他们创办人了Sirtris Pharmaceuticals该公司，并于2008年以7.2亿美元的商品价格购入给GlaxoSmithKline。OvaScience在2012年就募集了4300万美元，用做渴求生殖细胞内的生育患病患和其他运用，目以前该公司开始运行较好。

遗忘移植，目以前仍然受到很多质疑

不一段距离的一天，当严重遗忘丧失的患病病可以从带电粒子来将获借此

早春：尚为不开花结果

超越点：运用做遗忘统计数据，波形被硅中央处理器转再加带进一个曾一度遗忘的手段

效用：为曾一度遗忘缺失病状认真修复性的移植

该层面主要举例来说：Theodore Berger

这个想法是如此大胆，所以不远大脑科学研究成果的主流之均，西奥多·伯格（Theodore Berger）是这个行业有远见的先驱者的角色。他是南康奈尔私立大学洛杉矶分校的海洋生物科学研究成果发明家和大脑研究成果的小组，他设想在不一段距离的一天，当严重遗忘丧失的患病病可以从带电粒子来将获借此。

对大大脑遭受阿尔茨海默患病，中不会风或损害的人中不会，破坏的大脑元线下络上会不必要曾一度遗忘形再加。二十多年来，Berger设计了硅中央处理器，以实时这些大脑元在正常兼职时所认真的波形处理，这项兼职必需我们在一分钟以内记住潜能和潜能。最终，Berger想要通过在大大脑中不会移除这样的中央处理器来恢复创造曾一度遗忘的战斗能力。

Berger通过电极与猫和猴子大大脑均部连通的硅中央处理器研究成果处理像实际大脑元的接收者，并且在大脑局限治疗中不会取得再加功。耳蜗来将借此了超过200,000聋人通过将声音转再加为电波形，并将其转发到听觉大脑而想起。其他研究成果医务人员在视障的人工视线下膜不足之处取得了初步再加功。

Berger还与USC的海洋生物科学研究成果发明家Vasilis Marmarelis合作，开始制造大脑局限。 他们首先运用做来自猫的海马回腌。究竟大脑元波形从海马的底端移动到另底端，研究成果医务人员转发随机体脉冲到海马回，日志在各种地点的波形，看看它们是如何直通性变换，然后选取叙述直通性变换的数学定律，并且他们在计算机体中央处理器中不会做到了这些定律。运用做这些统计数据，Berger和他的制作组建模了波形被转再加带进一个曾一度遗忘的手段。

尽管有不确定性，Berger和他的室友曾一度在规划海洋生物研究成果。 他还与他的私立大学的临床牙医合作，测试运用做移除海马回每侧的电极来检验和预防严重哮喘病状的哮喘发作，甚至借此这些病状在大大脑中不会寻找遗忘。

妊娠DNA检验之以前改变到无创妊娠等位基因检验（NIPT）阶段

目以前之以前可以通过胚胎均周血萃取孕妇中性 DNA（cffDNA），开展筛选结核患病

早春：已开花结果

超越点：通过部分管妹妹血液循环中不会的孕妇DNA对等位基因核酸

效用：在孕妇祖父母以前开展等位基因检验，考虑到多种等位基因缺陷患病

该层面主要举例来说：Illumina、Verinata、Sequenom、Natera、Ariosa、LifeCodexx、卢煜明

写到妊娠DNA核酸就无法不真是Illumina和Verinata。2013年1月7号，Illumina——这家在世界上上最众所周知运用做的DNA核酸仪的制造商以3.5亿美元不止售了Verinata该公司。而Verinata不过是合伙仍然还不曾有总收入的新创该公司。吸纳Illumina的是Verinata的先进新科技产业：对未祖父母孕妇开展DNA核酸。这项新科技产业可以通过部分管妹妹血液循环中不会的孕妇DNA而检验巴氏神经性。在以以前，巴氏神经性检验意味着要从胎盘或腹腔中不会给与孕妇的细胞内，这些手段都不具备一定的流产几率。

借助妹妹的血液循环可以给与孕妇等位性状物质接收者，一些病状为了认识到到自己的性状性结核患病或诸如前列腺癌等结核患病而接受等位性状物质核酸，但是预见海洋生物无需等到患病病了才去认真核酸，在祖父母时就究竟之均的接收者。根据中不会国香港研究成果的小组卢煜明的研究成果，妹妹血液循环中不会中性的DNA中不会有15%是来自于孕妇。

通过并能的DNA核酸新科技产业，这些影片可以改变为大量的接收者，不过在此之后，Verinata的创始人、宾夕法尼亚私立大学学院海洋生物物理学家Stephen Quake很快推测，借助妹妹血液循环中不会的孕妇DNA除了可以筛选细胞内核不止现异常均，还可以对孕妇开展全等位性状物质核酸，这样就可以在孕妇祖父母以前考虑到患有囊性溃疡（cystic fibrosis）、β-地中不会海贫血病以及自闭病等几率。而且这项等位基因检验再加本曾一度在升高。

目以前，之以前改变到无创妊娠等位基因检验（NIPT）阶段，这项新科技产业是通过胚胎均周血萃取孕妇中性 DNA（cffDNA），开展筛选如巴氏囊肿，Rh血型，性细胞内核不止现异常，以及孕妇女性，是核酸中不会竞争相当十分激烈的层面。无创妊娠等位基因检验在全球，众所周知是在失业者和中不会等总收入第三世界日益受到重视。不过妊娠检验让牙医面临的法律与价值观义务变得格外加比较简单，近日千户所计委公开刊载了通知，无创妊娠筛选和诊疗试点单位月延后，筛选机体构必须获属于自己棒球员许可证书。再加人可以立即是否对自己的等位性状物质开展核酸，而未祖父母的孕妇是无法举动透露意见的。这些接收者可能不会影响人的一生。甚至有人驳斥有数检验的服务商，应当将其报告限制在20种左右最常见的严重结核患病中不会。

最深处研修新科技产业推动计算机体向以前改变的核心力量

为牙医有数可配有的循证患病患设计方案，之以前做到借此牙医认真不止格外好的决策

早春：正在运用做

超越点：大脑线下络最深处研修解法，使大脑线下络的战斗能力大大颇高

效用：试绘不止实时大大脑的兼职手段，颇高照护生产成本，众所周知在癌细胞内患病患层面力求做到准确患病患

该层面主要举例来说：百度、百度、黑莓、IBM、微软公司、Facebook、百度等

最深处研修是和计算机体的改变最深处结合在三人的。回事，最深处研修并不是新生事物，它是传统大脑线下络（Neural Network）的改变。大脑线下络研究成果层面的领军者Hinton在2006年驳斥了大脑线下络最深处研修解法，使大脑线下络的战斗能力大大颇高，向支持向量机体发不止挑战。Hinton和他的师生Salakhutdinov在顶尖学术刊物《Scince》上刊载了一篇文中，开端了最深处研修的篇章。

最深处研修的核心就是解法，解法数学模型也境遇了一个并能渐进的周期，Deep Belief Network、Sparse Coding、Recursive Neural Network, Convolutional Neural Network等各种属于自己解法数学模型被大幅驳斥，而其中不会差分大脑线下络（Convolutional Neural Network，CNN）格外是带进绘不止像识别最备受瞩目的解法数学模型。目以前之以前在口语识别、绘不止像识别等运用十分众所周知。

在现代医学层面，以最深处研修为基础的计算机体，从研修在多样的现代医学统计数据中不会识别比较简单的系统的解法，到为定制照护有数对现实在世界上证明的深入研究，再到推测与 DNA 结合的酵素的数列特异性和怎样用其设法等位性状物质诊疗以及定制患病患，在现代医学再加像上可大大提成像、深入研究的洞察和反应速度以及诊疗上带来了十分了不起的进步，甚至在药物整合和格外众所周知的患病患介入上显示不止了庞大的前瞻性。

众所周知是百度，之以前再加了吸纳最深处研修和计算机体人才的磁铁。2013 年 3 月，百度不止售了合伙新创企业，它的创始人是多伦多私立大学的计算机体科学研究成果名誉教授杰弗里·辛顿——是赢得默克表演赛的制作组再加员。辛顿不会同时兼具私立大学和百度的兼职，他真是设计方案“在这一层面中不会驳斥构想，然后把它们用在真正的弊端上“，这些弊端有数绘不止像识别、跟踪，和文法认知。

2012年6月，百度演示了起初最大的大脑线下络之一，其中不会拥有超过10亿个连通。由宾夕法尼亚私立大学学院计算机体科学研究成果名誉教授吴恩达和百度研究成果员杰夫·柏加带领的制作组，给遏制系统演示了一千万张从YouTubu视频中不会随机体选择的绘不止片。软件数学模型中不会的一个实时大脑元主要用途识别猫的绘不止像，其他专注于人脸、粉红色的花朵，以及其他物体。由于最深处研修的战斗能力，即使不曾人曾经表述或标记过，遏制系统也识别了这些独立的对象。IBM的沃森在癌细胞内准确患病患层面，能够在几秒以内筛选数十年前列腺癌患病患文化史中不会的150万份病状日志，有数患病历和病状患病患结果，并为牙医有数可配有的循证患病患设计方案，之以前做到借此牙医认真不止格外好的决策。

在2011年到2015年的五年时间，计算机体层面的收购经费从2.82亿美元上升到2015年的23.88亿美元，而收购量也从67起上升到397起。以百度、黑莓、IBM、微软公司、Facebook为都有的等行业巨头正在通过收购开展新兴产业布局。

CRISPR的兼职流程，创造性性地借助RNA

通过等位基因编辑载运定向突变的哺乳类哺乳动物的战斗能力，为研究成果的小组研究成果与性状之均的结核患病有数作法

早春：进入到诊疗

超越点： 借助等位性状物质工具构建不止两只载运有特定等位性状基因的猴子

效用：为海洋生物结核患病研究成果有数了属于自己有价值的工具

该层面主要举例来说：四川省哺乳类海洋生物科学研究成果重点宾夕法尼亚私立大学学院，Jennifer Doudna（康奈尔私立大学伯克利分校），张峰（宾夕法尼亚私立大学学院），George Church（普林斯顿私立大学）

研究成果的小组们认为，CRISPR可能是自20世纪70年代海洋生物新科技产业黄金时代开端以来消失的重要的等位新技术新科技产业。CRISPR遏制系统不具备跟踪和替换DNA的双重机能，可以让科学研究成果们通过替换氨基酸，精采的发生变化DNA的机能。目以前之以前证实，借助CRISPR可以患病患人体内的关节萎缩、鲜见肾脏结核患病，使海洋生物细胞内免疫HIV等惊人的机能。在资本市场上，都是千万美元高至的投资。Emmanuelle Charpentier在中欧创办人了CRISPR Therapeutics。Jennifer Doudna之以前与张锋主导创办人了Editas Medicine，离去Editas Medicine后她以前创办人了合伙小该公司Caribou Biosciences。

CRISPR/Cas是在大多数寄生虫和古寄生虫中不会推测的一种天然免疫遏制系统，可用来对抗入侵的狂犬患病及均源DNA。最先试验的是一对祖父母在昆明科灵科技产业产业有限该公司（Kunming Biomedical International）和四川哺乳类哺乳动物海洋生物科学研究成果研究成果重点宾夕法尼亚私立大学学院里雌性**恒河猴明明和玲玲。在体均受精后，研究成果的小组用了新型DNA工程新科技产业CRISPR在卵子中不会编辑修改了3个等位基因。标志着CRISPR可以在猫科哺乳动物体内进行载体性状修饰。在过去几年，CRISPR由康奈尔私立大学伯克利分校、普林斯顿私立大学、宾夕法尼亚私立大学学院等机体构的研究成果医务人员研发不止来。这项新科技产业之以前开始改变研究成果的小组对性状工程的认知，因为它可以让他们准确并相对于精采地发生变化等位性状物质。

CRISPR可以准确并相对于格外容易地，在细胞内核上的某个特定部位发生变化DNA，理论上，这项新科技产业可以在培养皿中不会发生变化任何哺乳原核海洋生物子类的等位基因，有数海洋生物细胞内。CRISPR与早期的等位性状物质编辑作法：锌指手段中(ZFN)以及mRNA激活因子样效应物手段中（TALEN）遏制系统相像。但是后两种作法都是借助蛋 白质来定位靶数列，这些酵素上会很难生再加且再加本低廉。CRISPR借助的是RNA，使得设计它们变得较为格外容易。

某个等位基因变异的效用上会并不明确，它很可能不会致患病，也可能仅仅和某种结核患病间接之均，CRISPR可以借此研究成果医务人员看到可能能致患病的突变。在究竟谁该拥有CRISPR专利弊端上，虽然还有争议，人们普遍认为是Charpentier和Doudna推动了CRISPR编辑的改变，张峰则是通过证实它能够在真核细胞内中不会起效用揭示了它的庞大前瞻性，来自宾夕法尼亚私立大学学院现代医学院的George Church独立证实了张锋的这一研究成果推测。

CRISPR未来最有前瞻性的运用是，修复海洋生物许多组织中不会的等位基因，可以患病患诸如血友患病、鲜见激素结核患病、伯顿氏患病和精神分裂病等等位基因结核患病。随着对CRISPR遏制系统认识到的随之而来，实验设计的优化改造，相信其载体生产成本不会更进一步颇高，CRISPR以及其衍生新科技产业终究不会带来一场科学研究成果史上的庞大变革。

准确的大大脑再加像绘不止让大脑研究成果的小组格外完整深入地观察大大脑构件

尤为精准的大大脑再加像绘不止，第一次在细胞内素质上剖析了海洋生物大大脑，为大脑研究成果的小组有数认识到到读其无穷比较简单性的指南

早春：尚为未仍然开花结果

超越点：成像，以20微米的尺度呈现不止了海洋生物大大脑的构件

效用：能够让大脑研究成果的小组格外完整深入地观察大大脑构件，认识到到大大脑并不相同范围内之间的相互效用，大脑构件及其对人行为的遏制

该层面主要举例来说：Katrin Amunts（德国尤利希研究成果中不会心），Alan Evans（蒙特利尔大脑学研究成果所），Karl Deisseroth（宾夕法尼亚私立大学学院）、费城宾夕法尼亚私立大学

大大脑曾一度是个谜样地带，海洋生物也曾一度试绘不止认识到到大大脑的全部，“中欧大大脑设计方案”（驳斥在巨型计算机体上对大大脑建模）、“美国政府大脑设计方案”（要从多个尺度给与大大脑文艺活动统计数据并举动建模）这些雄心勃勃的设计方案，都在先以前始创一个众所周知的大大脑文艺活动的绘不止片。

大大脑绘不止真是的早期兼职应当要归功于大脑患病理学家们，其中不会最有名的应当是穆尔人口为129人（Korbinian Brodmann）在20世纪初的兼职。在此之以前，关于大大脑的并不相同范围内主要职责并不相同机能的观点之以前随着颅相学的盛行而兴起，在布洛卡（Broca）等大神经的机能而得到强化。然而，穆尔人口为129人高度重视于大神经的细胞内筑造，未从3D空间来成立大大脑的数学模型。3D大大脑数学模型的消失，得益于法国大脑患病理学家Jean Talairach，他在于1967年驳斥一个3D的大大脑数学模型，与Tounoux 于1988年更进一步完善此大大脑数学模型。

目以前最通用的巨集，是加拿大蒙特利尔大脑研究成果所（Montreal Neurological Institute，MNI）于90年都有所成立的MNI系列巨集。在年所的先以前中不会，他们扫描了241个正常志愿者的大大脑构件，按照Talairach大大脑绘不止真是的手段，运用做文化史性的大大脑构件对每个人脑的大大脑开展标定，得到每个大大脑的AC-PC直通和大大脑的均部轮廓。目以前运用做格外为众所周知的是ICBM152巨集，也是由MNI不止品，然而MNI305和ICBM152巨集中不会能够清楚地看到每个大大脑的构件。

在德国尤利希研究成果中不会心与MNI主导进行的“Bigbrain”项目中不会，成立了第一个细胞内高至的超成像的大大脑3D数学模型：由7404个许多组织腌组再加的，分辨率超越20微米，仍然准确到了原子高至。这个花了十年的地绘不止集，在GW的借此下将它们网络化切除在三人，超准确3D大大脑数学模型的成立，月内为今后大脑再加像有数一个格外加国际标准的大大脑绘不止真是，也为今后成立国际标准3D大大脑数学模型有数了属于自己途径。

准确的大大脑再加像绘不止得益于新科技产业的创造性，比如德国尤利希研究成果中不会心的Amunts正在整合一种这样的新科技产业，运用做透射来改建大脑许多组织中不会的大脑纤维的三维构件。在宾夕法尼亚私立大学学院的大脑研究成果的小组和海洋生物发明家Karl Deisseroth的宾夕法尼亚私立大学学院整合了一种名为Clarity的新科技产业，必需研究成果的小组直接看到完整大脑中不会大脑元和电容器的构件。本年度7月，美国政府费城宾夕法尼亚私立大学的一个研究成果的小组称，他们绘不止不止迄今最全面、最准确的海洋生物大大脑绘不止真是，其中不会97个海洋生物大神经系统范围内此以前都未叙述过，统称首次披露。

（文中不会统计数据来源不明于线下上公开数据资料）