认识斯蒂芬·奎克:像对待物理学一样对待生物学并将生命转化为数据的科学家

Stephen Quake 认为生物学存在测量问题。他的观点正在改变我们理解生活的方式。

来源:ZME科学

生物学一直是一门难以驾驭的科学。细胞会在需要时分裂。基因就像喜怒无常的灯一样开关。实验通常会得出平均值,而不是明确的数字。对于物理学家来说,有时感觉它不像一门学科,而更像是不可预测的天气。

Stephen Quake 很早就注意到了这一点,但他一点也不喜欢它。

“我决定尝试将测量哲学从物理学引入生物学,”他说。 “物理学家将其视为一个明确的领域,他们称之为精确测量。生物学中没有这样的东西。”

基于这一洞察,一颗种子在雷神之锤的脑海中发芽,最终开花结果为一个长达数十年的项目,重塑了我们研究生活的方式。奎克现在是斯坦福大学生物工程和应用物理学教授,也是陈·扎克伯格计划的科学领导者,他的职业生涯一直致力于让生物学变得更加精确。或者至少足够可测量,使预测成为可能。

如果生物学是一个系统,Quake 希望对其进行检测。如果是机器,他想要原理图。如果它是代码——那么,他想运行它并在崩溃之前找到错误。

从凌乱的生活到微型机器

Quake 是一位训练有素的理论物理学家,当他走进这个领域时,他注意到生物实验往往太大、太手动且太不精确。如果它们可以从根本上缩小并自动化怎么办?这将指导他的发明过程。

结果是微流控大规模集成,这种技术经常与集成电路相比较。 Quake 的芯片不是让电子流过硅,而是通过由数千个微小阀门控制的微观通道来传送流体液滴、单个分子甚至单个细胞。

通过小型化实验,Quake 的目标是使生物学研究能够轻松重复,并通过自动化实现生物学研究的可扩展性。突然之间,一些曾经需要花费数月时间的问题可以在数小时内得到解答。

改变一切的针

细胞爆炸

我做到了。