15岁美国少年改变癌症治疗方式？

如果你为美国孩子在科学和数学领域落后于世界而担忧，或者只是因欧洲的政治或混乱而感到慌恐，那么来读一读这个故事：一位来自马里兰州克朗斯维尔（Crownsville）的高一学生，他的突破性成果（已获奖项肯定）可能改变癌症和其他致命疾病的诊断和治疗方式。

他叫杰克·安卓卡（Jack Andraka），15岁的他全身心地热爱着科学和工程。在今年5月的英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel International Science and Engineering Fair）上，安卓卡登台接受75,000美元大奖时不加掩饰的兴奋和喜悦是奥斯卡和格莱美奖项远无法给予的。这是青年科学的奥运会，来自70个国家逾1,500名参赛者相互竞争，每名参赛者都是从自己所在国家的竞赛中脱颖而出的。

我第一次看到安卓卡展示自己的发明，是在两周前TED在纽约进行的全球人才搜索会上。在短短三分钟的时间里，他用自己的工作结果令观众目瞪口呆：一张试纸运用传导性的微小变化，检测目标病毒或抗原，比现在的标准诊断更快、更便宜、更准确。这似乎好得不现实，可英特尔国际科学与工程大奖赛的评审小组可不是乡巴佬。十几岁的他在谈论复杂的化学时直率了当，足以消除人们的怀疑，而且他还善于让外行了解自己的工作。

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（Home Depot）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-linked immunosorbent assay，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（West Nile）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。

安卓卡目前正在为自己的发明申请专利，并将很快通过美国癌症研究协会（American Association for Cancer Research）提交自己的工作成果。他也将于6月25日就胰腺癌需要更多资金在国会上发言。胰腺癌患者的存活率低得可怕，只有5.5%。他表示有四家公司联系了自己，商谈这一想法的潜在的许可或商业化，其中包括探索诊断公司（Quest Diagnostics）。“在赢得英特尔国际科学与工程大奖赛后，我就请了一位非常猛的专利律师。”安卓卡在自己位于马里兰州的家中笑着说道。

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。”

现在，安卓卡将继续推动自己的突破性试验，他表示这个试验将在几年内“完全取代酶联免疫吸附试验”。他想探索如何在一张试纸上放置多种抗体，以在血液中检测出多种引起反应的物质。那么高中剩余的时光呢？安卓卡表示“希望”自己能完成马里兰州格伦伯尼（Glenburnie）北县高中（North County High School）的学业，但是如果自己确实组建了公司来将纳米管试纸商业化，那么他将暂时搁置高中学业。