期望如何影响感知

几十年来,研究表明,我们对世界的认知受到我们的预期的影响。这些期望,也被称为“先前的信念”,帮助我们理解我们现在所感知的,基于相似的过去经验。例如,考虑一下,一个缺乏经验的实习生很容易忽略病人x光图像上的阴影,而这个阴影却突然出现在经验丰富的医生面前。医生先前的经验帮助她找到对微弱信号最可能的解释。

将先验知识与不确定的证据相结合的过程被称为贝叶斯集成,它被认为会广泛地影响我们的感知、思想和行动。现在,麻省理工学院的神经科学家发现了编码这些先前信念的独特的大脑信号。他们还发现了大脑在面对不确定性时如何利用这些信号做出明智的决定。

“这些信念是如何影响大脑活动和偏见的,这是我们想要回答的问题,”麻省理工学院(MIT)麦戈文大脑研究所(McGovern Institute for brain Research)成员、生命科学领域的罗伯特·a·斯旺森(Robert a . Swanson)职业发展教授梅尔达德·贾萨耶里(Mehrdad Jazayeri)说。

研究人员训练动物执行一项定时任务,其中它们必须复制不同的时间间隔。执行这项任务是有挑战性的,因为我们的时间意识是不完美的,可以走得太快或太慢。然而,当间隔始终在一个固定的范围内时,最好的策略是将响应偏向于该范围的中间。这正是动物所做的。此外,额叶皮层神经元的记录揭示了贝叶斯整合的一个简单机制:先前的经验扭曲了大脑中时间的表示,因此与不同时间间隔相关的神经活动模式偏向于那些在预期范围内的模式。

麻省理工学院博士后Hansem Sohn、前博士后Devika Narain和研究生Nicolas Meirhaeghe是这项研究的主要作者,该研究发表在7月15日的《神经元》杂志上。

准备好了,,走了

统计学家几个世纪以来就知道贝叶斯整合是处理不确定信息的最佳策略。当我们对某件事不确定时,我们会自动地依赖于之前的经验来优化行为。

扎扎耶里说:“如果你不能很好地说出某件事是什么,但是从你之前的经验来看,你对它应该是什么有一些预期,那么你就会利用这些信息来指导你的判断。”“我们一直在这么做。”

在这项新的研究中,Jazayeri和他的团队想要了解大脑如何编码先前的信念,并将这些信念用于控制行为。为了达到这个目的,研究人员通过一项名为“准备就绪”的任务,训练动物重现一段时间间隔。在这项任务中,动物测量两次闪光之间的时间(“ready”和“set”),然后在同样的时间过去后,通过延迟响应来产生“go”信号。

他们训练动物在两种情况下完成这项任务。在“短”场景中,间隔在480到800毫秒之间,而在“长”上下文中,间隔在800到1200毫秒之间。在实验开始时,研究人员给这些动物提供了有关环境的信息(通过视觉提示),因此,它们知道自己预期的时间间隔是较短还是较长。

Jazayeri先前的研究表明,人类在执行这项任务时倾向于将他们的反应偏向于中间的范围。在这里,他们发现动物也会这样做。例如,如果动物相信间隔会很短,并且给出一个800毫秒的间隔,它们产生的间隔会比800毫秒短一点。相反,如果他们相信它会更长,并且得到相同的800毫秒间隔,他们会产生一个比800毫秒稍长的间隔。

“除了动物的信念导致不同的行为外,几乎所有可能的方式都是相同的试验,”Jazayeri说。“这是令人信服的实验证据,表明这种动物依赖于自己的信念。”

一旦他们确定这些动物依赖于他们先前的信念,研究人员就开始寻找大脑是如何编码先前的信念来指导行为的。他们记录了大约1400个位于额叶皮质区域的神经元的活动,这些神经元之前已经被证明与时间有关。

在“现成的”时期,每个神经元的活动轮廓以自己的方式进化,大约60%的神经元有不同的活动模式,这取决于环境(短与长)。为了理解这些信号,研究人员分析了随着时间的推移,整个人群的神经活动的演变,发现先前的信念通过将时间的神经表征扭曲到预期范围的中间,从而对行为反应产生偏见。

“我们从未见过这样一个具体的例子,说明大脑如何利用先前的经验来修改神经动力学,从而产生一系列神经活动,从而纠正自身的不精确性。”这就是本文的独特之处:将感知、神经动力学和贝叶斯计算结合到一个连贯的框架中,并得到行为和神经活动的理论和测量的支持,”剑桥大学计算神经科学教授Mate Lengyel说,他没有参与这项研究。

嵌入式的知识

研究人员认为,先前的经历改变了神经元之间连接的强度。这些连接的强度,也被称为突触,决定了神经元之间如何相互作用,并限制了相互连接的神经元网络所能产生的活动模式。先前的经验扭曲了神经活动的模式,这一发现为我们了解经验如何改变突触连接提供了一个窗口。Jazayeri说:“大脑似乎把以前的经验嵌入到突触连接中,所以大脑活动的模式是有偏见的。”

作为对这些想法的独立测试,研究人员开发了一个由神经元网络组成的计算机模型,该网络可以执行相同的“准备就绪”任务。利用从机器学习中借鉴的技术,他们能够修改突触连接并创建一个行为像动物一样的模型。

这些模型非常有价值,因为它们为详细分析底层机制提供了基础,这一过程称为“逆向工程”。值得注意的是,这个模型的逆向工程显示,它解决这个问题的方式与猴子的大脑一样。根据以往的经验,该模型还具有时间的扭曲表示。

研究人员利用计算机模型,通过微扰实验进一步剖析了其潜在机制,而目前在大脑中尚无法进行这些实验。使用这种方法,他们能够证明解开神经表征消除了行为中的偏差。这一重要发现验证了翘曲在先验知识贝叶斯集成中的关键作用。

研究人员现在计划研究大脑是如何建立并慢慢微调突触连接的,这些突触连接在动物学习执行计时任务时编码了先前的信念。

这项研究由感知运动神经工程中心、荷兰科学组织、玛丽·斯克洛多斯卡·居里重返社会奖助金、美国国立卫生研究院、斯隆基金会、克林根斯坦基金会、西蒙斯基金会、麦克耐特基金会和麦戈文研究所资助。

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为什么城市规划者应该关注餐馆点评网站

在大城市里,寻找公寓的人经常利用餐馆的存在来判断一个社区是否适合居住。事实证明,这条经验法则有很多用处:麻省理工学院城市研究学者现在发现,在中国,餐馆数据可以用来预测社区的关键社会经济属性。

事实上,研究人员说,利用在线餐厅数据,他们可以有效地预测一个社区的白天人口、夜间人口、位于其中的企业数量,以及该社区的总体消费金额。

麻省理工学院(MIT)城市研究教授郑思琪(Siqi Zheng)表示:“餐饮业是当地最分散、最放松管制的消费行业之一。“它与当地的社会经济属性高度相关,比如人口、财富和消费。”

研究人员说,将餐馆数据作为其他经济指标的指标,对城市规划者和决策者来说可能具有实际意义。在中国,和许多地方一样,人口普查每十年才进行一次,要以更快的速度分析一个城市不断变化的地区的动态可能很困难。因此,量化住宅水平和经济活动的新方法可以帮助指导城市官员。

“即使没有人口普查数据,我们也可以预测一个社区的各种属性,这是非常有价值的,”郑补充道。他是房地产开发和创业学副教授、麻省理工学院中国未来城市实验室(MIT China Future City Lab)主任。

麻省理工学院Senseable City实验室主任、论文合著者卡洛•拉蒂(Carlo Ratti)表示:“如今存在着大数据鸿沟。”“数据对于更好地理解城市至关重要,但在许多地方,我们没有太多(官方)数据。同时,我们有越来越多的数据产生的应用程序和网站。如果我们使用这种方法,我们(能够)了解那些不收集数据的城市的社会经济数据。”

这篇题为“利用餐馆数据预测社区的社会经济属性”的论文本周发表在《美国国家科学院院刊》上。作者为郑,通讯作者;Ratti;以及麻省理工学院中国未来城市实验室和Senseable城市实验室联合主办的博士后雷东。

该研究以邻近的9个城市为研究对象:保定、北京、成都、衡阳、昆明、沈阳、深圳、岳阳和郑州。为了进行这项研究,研究人员从大众点评网(Dianping)上提取了餐厅的数据。他们将大众点评网描述为相当于英文商业评论网站Yelp的中文网站。

通过匹配点评网数据可靠,这些城市的现有数据——包括匿名和聚合手机位置数据从5630万人,银行卡记录、公司登记记录,和一些人口普查数据,研究人员发现他们可以预测95%的变异在白天人口在社区。他们还预测了95%的夜间人口变化、93%的企业数量变化和90%的消费水平变化。

“我们使用了新的公共数据,并开发了新的数据扩充方法来解决这些城市问题,”董说。他补充说,该研究的模型是“为社会公益(使用)数据科学和为城市经济社区(使用)大数据的新贡献。”

研究人员指出,与以前使用的其他方法相比,这是一个更准确的指标,可以用来估计社区人口和经济活动水平。例如,其他研究人员已经使用卫星成像技术来计算城市夜间的光照量,进而利用光照量来估计邻居的活动水平。虽然这种方法在人口估计方面效果很好,但餐馆数据法总体上更好,在估计商业活动和消费者支出方面也更好。

郑说,她“有信心”研究人员的模型可以应用到其他中国城市,因为它已经显示出良好的城市预测能力。但研究人员也相信,他们采用的方法——使用机器学习技术来锁定显著相关性——可能适用于全球的城市。

研究人员在论文中指出:“这些结果表明,餐馆数据可以捕捉到社会经济结果的常见指标,而且这些共性可以被转移……在调查结果未被观察到的城市中,这些共性具有合理的准确性。”

正如学者们所承认的,他们的研究观察了餐馆数据和社区特征之间的相关性,而不是具体说明起作用的确切的因果机制。拉蒂指出,餐馆和社区特征之间的因果关系可能是双向的:有时餐馆可以满足已经繁荣的地区的需求,而有时它们的存在是未来发展的预兆。

拉蒂表示,在餐馆和社区开发之间,“总是有(同时)推动和拉动”。“但我们的研究表明,社会经济数据在我们所考察的城市的餐馆景观中得到了很好的反映。有趣的发现是,这似乎是一个很好的代理。”

郑说,她希望更多的学者能够学习这种方法,这种方法原则上可以应用于许多城市研究课题。

郑说:“餐厅数据本身,以及它预测的各种社区属性,可以帮助其他研究人员研究各种城市问题,这是非常有价值的。”

这项研究是由麻省理工学院中国未来城市实验室(China Future City Lab)和麻省理工学院Senseable城市实验室联盟(MIT Senseable City Lab Consortium)正在进行的合作产生的。这两个组织都使用了广泛的数据源,为城市动态提供了新的线索。

这项研究还得到了中国国家科学基金的部分资助。

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先锋项目访问讲师,探索人工智能的地缘政治

在不久的将来,人工智能有望在全球范围内产生巨大的社会影响。如今,墨西哥前外交部长兼财政部长路易斯•比德加雷博士(Luis Videgaray PhD ‘ 98)将来到麻省理工学院,领导一项旨在帮助制定全球人工智能政策的努力,重点关注这些新兴技术将如何影响生活在世界各地的人们。

从本月开始,地缘政治和人工智能政策方面的专家比德加雷将担任麻省理工学院(MIT)“世界人工智能政策项目”(MIT AIPW)的主任。该项目是麻省理工学院斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)和新成立的麻省理工学院斯蒂芬·a·施瓦茨曼计算学院(Stephen a . Schwarzman College of Computing)之间的合作项目。维德加雷还将担任麻省理工学院斯隆管理学院(MIT Sloan)高级讲师和麻省理工学院互联网政策研究计划(MIT Internet Policy Research Initiative)杰出研究员。

麻省理工学院AIPW将召集来自该学院的研究人员,基于各种地缘政治考虑,探索和分析世界各国的最佳人工智能政策。维德加雷说,这项为期一年的努力的最终结果将是一份报告,为国家和地方政府、企业、国际组织以及包括麻省理工学院在内的大学提出可行的政策建议。

“核心思想是分析、提高意识,并就地缘政治背景如何影响人工智能的发展和使用提出有用的政策建议,”在麻省理工学院(MIT)获得经济学博士学位的比德加赖表示。“这被称为全球人工智能政策,因为它不仅关乎地缘政治,还包括考虑贫困国家的人民。在贫困国家,人工智能尚未真正得到开发,但将被采纳,并对生活的方方面面产生重大影响。”

麻省理工学院院长马丁•施密特(Martin Schmidt)表示:“当我们创办麻省理工学院斯蒂芬•a•施瓦茨曼计算学院(Stephen A. Schwarzman College of Computing)时,我们表达了希望学院研究先进计算能力的社会影响的愿望。”“其中一个因素是制定框架,帮助政府和政策制定者考虑这些问题。我很高兴看到我们在杰出校友比德加赖博士的领导下开始这项努力。”

民主、多样性和降级

在2012年至2016年担任墨西哥财政部长期间,比德加赖领导了墨西哥的能源自由化进程、旨在促进该行业竞争的电信改革、降低该国对石油收入依赖的税收改革,以及起草有关金融技术的法律。2012年,他担任总统培尼亚涅托(Pena Nieto)的竞选经理和总统过渡团队负责人。

在2017年至2018年担任外交部长期间,比德加赖领导了墨西哥与特朗普政府的关系,包括重新谈判《北美自由贸易协定》(NAFTA)。他是利马集团的创始人之一,利马集团旨在促进地区外交努力,以恢复委内瑞拉的民主。他还指示墨西哥在联合国发挥主导作用,就人工智能和其他新技术展开包容性辩论。维德加雷说,在那段时间里,人工智能从第一年的“科幻”概念,到第二年成为一个重大的全球政治问题。

在过去的几年里,学术机构、政府和其他组织发起了解决这些问题的倡议,20多个国家已经制定了指导人工智能发展的战略。但是他们忽略了一个非常重要的点,Videgaray说:人工智能与地缘政治的互动。

麻省理工学院的AIWP将有三条指导原则来帮助围绕地缘政治制定政策:民主价值观、多样性和包容性,以及缓和紧张局势。

麻省理工学院AIWP面临的最具挑战性和最重要的问题之一是,人工智能“是否会对民主构成威胁”,比德加赖说。通过这种方式,该项目将探索有助于推进人工智能技术的政策,同时维护自由民主的价值观。

他表示:“我们看到,一些国家开始采用人工智能技术,不是为了提高生活质量,而是为了社会控制。”“这项技术可以非常强大,但我们已经看到它也可以用来影响人们,对民主产生影响。在制度不健全的国家,民主可能会受到侵蚀。”

在这方面的政策挑战是如何处理不同国家的私人数据限制。如果一些国家不对数据的使用施加任何有意义的限制,这可能会给它们带来竞争优势。维德加雷表示:“如果人们开始认为地缘政治竞争比隐私、偏见或算法透明度更重要,他们担心的是不惜一切代价赢得胜利,那么人工智能对全球的社会影响可能相当令人担忧。”

同样,麻省理工学院的AIPW也将致力于减少潜在冲突的升级,通过促进一种分析性、实践性和现实的合作方式来开发和使用人工智能技术。虽然媒体将人工智能在全球范围内的崛起称为一种“军备竞赛”,但比德加雷表示,这种思维方式可能对社会有害。他表示:“这反映出一种情绪,即我们正再次进入一个敌对的世界,科技将在其中扮演重要角色。”“这将对技术的开发和使用产生负面影响。”

为了包容和多样性,该项目将使人工智能的伦理影响成为“一个真正的全球讨论,”比德加雷说。这意味着促进世界各国的认识和参与,包括那些可能不太发达和更脆弱的国家。另一个挑战不仅是决定应该执行什么策略,而且还要决定在哪里最好地执行这些策略。这可能意味着在美国的州一级或国家一级,在不同的欧洲国家,或者在联合国。

比德加赖说:“我们希望以一种真正包容的方式来解决这个问题,而不仅仅是国家主导技术的发展。”“每个国家都将受益于人工智能,并受到负面影响,但许多国家不在讨论之列。”

建立连接

麻省理工学院AIPW项目不会起草国际协议,但比德加雷表示,该项目的另一个目的是探索潜在国际协议的不同选项和要素。他还希望与世界各国政府和企业的决策者接触,收集有关该项目研究的反馈。

Videgaray的部分职责包括建立麻省理工学院各部门、实验室和中心之间的联系,吸引研究人员关注这个问题。他表示:“要想取得成功,我们需要整合不同背景和专业人士的想法。”

在麻省理工斯隆管理学院(MIT Sloan),维德加雷将与罗纳德·库尔茨(Ronald a . Kurtz)教授、创业学教授、全球经济学和管理学教授西蒙·约翰逊(Simon Johnson)一起授课。他的讲座将主要集中在麻省理工学院AIPW项目探索的问题上。

明年春天,麻省理工学院AIPW计划在麻省理工学院举办一个会议,召集来自该学院和世界各地的研究人员,讨论该项目的初步发现和人工智能的其他主题。

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自动化系统为新任务生成机器人部件

麻省理工学院(MIT)的研究人员开发了一个自动化系统,设计并3d打印复杂的机器人部件,称为执行器,根据大量的规格进行优化。简而言之,该系统自动完成了几乎不可能由人类手工完成的任务。

在今天发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中,研究人员通过制造执行器来演示该系统。执行器是一种机械控制机器人系统响应电信号的装置,可以从不同角度显示不同的黑白图像。举个例子,一个致动器可以在平躺的时候画出一幅文森特·梵高(Vincent van Gogh)的肖像。当它被激活时倾斜了一个角度,然而,它描绘了著名的爱德华·蒙克(Edvard Munch)的画作《呐喊》(the Scream)。研究人员还用3d技术打印了漂浮的睡莲,睡莲的花瓣上安装了一系列驱动器和铰链,这些驱动器和铰链会随着磁场在导电液体中流动而折叠起来。

执行机构由三种不同的材料拼凑而成,每种材料都有不同的明暗颜色和特性,比如灵活性和磁化强度,可以根据控制信号控制执行机构的角度。软件首先将执行器设计分解成数百万个三维像素,即“体素”,每个体素都可以填充任何一种材料。然后,它运行数百万次模拟,用不同的材料填充不同的体素。最终,它会在每个体素中找到每个材料的最佳位置,以两个不同的角度生成两个不同的图像。然后,一个定制的3d打印机通过将正确的材料一层一层地放入正确的体素中来制造执行器。

“我们的最终目标是为任何问题自动找到最优设计,然后使用我们优化设计的输出来制造它,”第一作者Subramanian Sundaram博士说,他曾是计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究生。“我们从选择印刷材料,到找到最优设计,再到以几乎完全自动化的方式制造最终产品。”

这些移动的图像展示了这个系统可以做什么。但是,为外观和功能优化的执行器也可以用于机器人的仿生。例如,其他研究人员正在设计带有执行器阵列的水下机器人皮肤,旨在模仿鲨鱼皮肤上的牙齿。牙列共同变形,以减少阻力,为更快,更安静的游泳。Sundaram说:“你可以想象,水下机器人的皮肤表面覆盖着一层执行器阵列,这些执行器可以进行优化,以有效地进行拖动和旋转,等等。”

论文中加入Sundaram的有:Melina Skouras,前麻省理工学院博士后;计算制造小组的前研究员David S. Kim;路易丝范登霍威尔’ 14,SM ‘ 16;以及麻省理工学院电子工程和计算机科学副教授、计算制造小组组长沃伊切赫·马图斯克(Wojciech Matusik)。

驾驭“组合爆炸”

今天的机器人执行机构正变得越来越复杂。根据应用程序的不同,它们必须针对重量、效率、外观、灵活性、功耗以及各种其他功能和性能指标进行优化。一般情况下,专家手动计算所有这些参数,以找到最优设计。

更复杂的是,新的3d打印技术现在可以使用多种材料来创建一个产品。这意味着设计的维度变得非常高。Sundaram说:“剩下的就是所谓的‘组合爆炸’,你实际上有太多的材料和属性的组合,你没有机会评估每一个组合来创建一个最佳结构。”

在他们的工作中,研究人员首先定制了三种聚合物材料,它们具有制造驱动器所需的特定性能:颜色、磁化强度和硬度。最后,他们制造了一种近乎透明的刚性材料,一种用作铰链的不透明柔性材料,以及一种能对磁信号做出反应的棕色纳米颗粒材料。他们将所有的特征数据插入到一个属性库中。

该系统以输入灰度图像为例——比如平面执行器,它显示梵高的画像,但倾斜成一个精确的角度来显示“尖叫”。“它基本上是执行一种复杂的试错形式,有点像重新排列魔方,但在这种情况下,大约550万个体素被反复重新配置,以匹配图像并满足测量的角度。”

最初,系统从属性库中抽取不同的材料随机分配到不同的体素。然后,它运行一个模拟,看看这种安排是否描绘了两个目标图像,直线和角度。如果没有,它会得到一个错误信号。这个信号让它知道哪些体素在标记上,哪些应该改变。例如,当施加磁场时,围绕棕色磁性体素的添加、移除和移动会改变驱动器的角度。但是,系统还必须考虑如何对齐这些棕色体素将影响图像。

体素的体素

为了在每次迭代中计算执行器的外观,研究人员采用了一种名为“光线追踪”的计算机图形技术,该技术模拟光与物体相互作用的路径。模拟光束通过体素每一列的执行器。执行器可以用超过100个体素层来制作。柱可以包含100多个体素,不同的材料序列在水平或成角度时辐射出不同的灰色阴影。

例如,当执行器是平的时候,光束可能照射到一个包含许多棕色体素的柱上,产生一种暗色调。但是当执行器倾斜时,光束会照射到错位的体素上。棕色的体素可能会离开光束,而更清晰的体素可能会转移到光束中,产生更亮的色调。该系统使用该技术来对齐黑暗和光明体素列,它们需要在平面和角度的图像。经过1亿次或更多的迭代,从几小时到几十小时,系统将找到适合目标图像的安排。

Sundaram说:“我们正在比较(体素列)当它是平的时候是什么样子的,或者当它有标题的时候是什么样子的,以匹配目标图像。”如果没有,你可以用一个棕色的体素替换一个透明的体素。如果这是一种改进,我们会保留这个新建议,并反复做出其他改变。”

为了制造执行器,研究人员使用一种叫做“随需应变”的技术,制造了一台定制的3d打印机。这三种材料的桶与打印头相连,打印头有数百个喷嘴,可以单独控制。打印机将30微米大小的指定材料液滴发射到相应的体素位置。一旦液滴落在基质上,它就会凝固。这样,打印机就可以一层一层地构建对象。

Sundaram说,这项工作可以作为设计更大结构的垫脚石,比如飞机机翼。例如,研究人员也开始将飞机机翼分解成类似体素的小块,以优化其重量、升力和其他指标的设计。“我们目前还不能打印翅膀或任何那样规模的东西,或用那些材料。但我认为这是朝着这个目标迈出的第一步。

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新的疫苗策略促进t细胞治疗

治疗某些癌症的一种有希望的新方法是给病人自己的T细胞编程,使其消灭癌细胞。这种被称为CAR-T细胞疗法的方法现在被用来治疗某些类型的白血病,但到目前为止,它还不能很好地治疗肺或乳腺等实体肿瘤。

麻省理工学院的研究人员现在已经设计出一种给这种疗法充电的方法,这样它就可以作为一种武器来对抗几乎任何类型的癌症。研究小组开发了一种疫苗,可以显著增加抗肿瘤T细胞的数量,并使这些细胞能够有力地侵入实体肿瘤。

在一项对老鼠的研究中,研究人员发现,他们可以完全消除60%的动物体内的实体肿瘤,这些动物在接受t细胞治疗的同时还接受了强化疫苗接种。单独设计的T细胞几乎没有效果。

”疫苗,通过添加CAR-T细胞治疗,没有对生存的影响可以被放大给一个完整的反应超过一半的动物,“达雷尔·欧文说,谁是Underwood-Prescott教授预约在生物工程和材料科学与工程,一个麻省理工学院的副主任科赫研究所综合癌症研究,MGH拉根研究所的一员,麻省理工学院和哈佛大学,和该研究的资深作者。

麻省理工学院博士后马乐媛(Leyuan Ma)是这项研究的主要作者,该研究发表在7月11日的《科学》(Science)网络版上。

针对肿瘤

到目前为止,FDA已经批准了两种CAR-T细胞疗法,都用于治疗白血病。在这些病例中,从患者血液中取出的T细胞被编程成针对B细胞表面的一种蛋白质或抗原。(CAR- t细胞疗法中的CAR是指“嵌合抗原受体”。)

科学家们认为,这种方法对实体肿瘤效果不佳的一个原因是,肿瘤通常会产生一种免疫抑制环境,在T细胞到达目标之前就使其失去武器。麻省理工学院的研究小组决定尝试克服这一问题,他们提供了一种疫苗,这种疫苗将进入淋巴结,那里有大量的免疫细胞,并刺激那里的CAR-T细胞。

欧文说:“我们的假设是,如果你通过淋巴结里的CAR受体来刺激这些T细胞,它们就会收到正确的启动信号,使它们更有功能,这样它们就能抵抗关闭,在进入肿瘤后仍能正常工作。”

为了制造这种疫苗,麻省理工学院的研究小组使用了他们几年前发现的一种方法。他们发现,通过将疫苗与一种叫做脂尾的脂肪分子连接,疫苗可以更有效地进入淋巴结。这种脂质尾部与血液中发现的白蛋白结合,使疫苗能够直接进入淋巴结。

除了脂质尾部,疫苗还含有一种抗原,一旦CAR-T细胞到达淋巴结,这种抗原就会刺激它们。这种抗原可以是T细胞靶向的同一肿瘤抗原,也可以是研究人员选择的任意分子。对于后一种情况,CAR-T细胞必须被重新设计,这样它们就可以同时被肿瘤抗原和任意抗原激活。

在小鼠实验中,研究人员发现,这两种疫苗都能显著增强t细胞的反应。当给老鼠注射了大约5万个CAR-T细胞但没有注射疫苗时,CAR-T细胞在动物的血液中几乎检测不到。相比之下,当在T细胞输注后的第一天和一周后再注射增强疫苗时,CAR-T细胞不断膨胀,直到它们在治疗两周后占到动物T细胞总数的65%。

CAR-T细胞数量的巨大增加导致许多小鼠的胶质母细胞瘤、乳腺和黑色素瘤完全消失。不接种疫苗的CAR-T细胞对肿瘤没有效果,而接种疫苗的CAR-T细胞在60%的小鼠中消除了肿瘤。

长期记忆

欧文说,这项技术还有望防止肿瘤复发。在最初的治疗后75天左右,研究人员注射了与最初形成肿瘤的细胞相同的肿瘤细胞,这些细胞被免疫系统清除。大约50天后,研究人员注射了略有不同的肿瘤细胞,这些细胞不表达CAR-T细胞靶向的抗原;小鼠也可以消除这些肿瘤细胞。

这表明,一旦CAR-T细胞开始破坏肿瘤,免疫系统就能够检测到更多的肿瘤抗原,并产生同样针对这些蛋白质的“记忆”T细胞群。

欧文说:“如果我们把那些看起来已经治愈的动物,用肿瘤细胞重新挑战它们,它们会排斥所有这些细胞。”这是这一战略的另一个令人兴奋的方面。你需要让T细胞攻击许多不同的抗原才能成功,因为如果你有一个CAR-T细胞只看到一个抗原,那么肿瘤只需要变异一个抗原就可以逃避免疫攻击。如果这种疗法诱导新的t细胞启动,这种逃逸机制就会变得困难得多。”

虽然大部分研究是在小鼠身上进行的,但研究人员表明,涂有CAR抗原的人类细胞也刺激了人类CAR- t细胞,这表明同样的方法也适用于人类患者。该技术已授权给一家名为Elicio Therapeutics的公司,该公司正寻求用CAR-T细胞疗法对其进行测试,目前该疗法已经在研发中。

欧文说:“在病人身上很快就能做到这一点真的没有障碍,因为如果我们取一个CAR-T细胞,为它制造一个任意的肽配体,那么我们就不必改变CAR-T细胞。”“我希望在未来一到两年内,无论如何,这种方法都能在病人身上进行测试。”

这项研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)、大理石癌症纳米医学中心(Marble Center for Cancer Nanomedicine)、强生公司(Johnson and Johnson)和美国国立普通医学研究所(National Institute of General Medical Sciences)资助。

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人造“肌肉”具有强大的拉力

当黄瓜生长时,它会长出紧紧缠绕在一起的卷须,这些卷须能找到支撑它向上生长的支撑物。这确保了植物尽可能多地接受阳光照射。现在,麻省理工学院的研究人员已经找到了一种方法来模仿这种缠绕和牵引机制来产生收缩纤维,这种纤维可以用作机器人、假肢或其他机械和生物医学应用的人造肌肉。

虽然已经有许多不同的方法被用于制造人造肌肉,包括液压系统、伺服电机、形状记忆金属和对刺激做出反应的聚合物,但它们都有局限性,包括重量高或反应时间慢。研究人员说,相比之下,这种基于纤维的新系统非常轻便,反应速度非常快。这项研究结果发表在今天的《科学》杂志上。

新纤维是由麻省理工学院博士后穆罕默德Kanik和麻省理工学院研究生Sirma Orguc,与波琳娜Anikeeva教授合作,尤尔芬克,ananthachandrakasan,和c·杰姆Taşan 5人,使用光纤拉丝技术结合成一个单一的两种不同的聚合物链的纤维。

这一过程的关键是将两种热膨胀系数非常不同的材料结合在一起——这意味着它们在受热时的膨胀率不同。这与许多恒温器使用的原理相同,例如,使用双金属片作为测量温度的方法。当连接的材料受热时,想要膨胀得更快的那一面被另一种材料挡住了。因此,粘结材料卷曲起来,向膨胀速度较慢的一侧弯曲。

资料来源:研究人员提供

Kanik, Orguc和他的同事们用两种不同的聚合物粘在一起,一种非常有弹性的循环共聚物弹性体和一种更加坚硬的热塑性聚乙烯,产生了一种纤维,当拉伸到原来长度的几倍时,自然形成一个紧密的线圈,非常类似黄瓜产生的卷须。但当研究人员第一次经历时,接下来发生的事情却让他们大吃一惊。“这里面有很多意外的收获,”阿尼克耶娃回忆道。

当卡尼克第一次拿起卷曲的纤维时,仅仅是他的手的温暖就使纤维卷曲得更紧了。根据观察结果,他发现,即使温度稍有升高,线圈也会收紧,产生惊人的强大拉力。然后,一旦温度下降,纤维就恢复到原来的长度。在后来的测试中,研究小组显示,这种收缩和扩张的过程可以重复一万次,“而且仍然很强劲,”阿尼克耶娃说。

资料来源:研究人员提供

她说,长寿的原因之一是“一切都在非常温和的条件下运行”,包括低激活温度。仅仅升高1摄氏度就足以使纤维收缩。

这些纤维的尺寸范围很广,从几微米(百万分之一米)到几毫米(千分之一米)不等,而且可以很容易地批量生产,最长可达数百米。试验表明,一根纤维可以承受自身重量650倍的载荷。为了在单个纤维上进行这些实验,Orguc和Kanik开发了专用的小型化测试装置。

资料来源:研究人员提供

当纤维受热时发生的拉紧程度可以通过确定纤维的初始拉伸量来“编程”。这使得材料可以精确地调整到所需的力和触发该力所需的温度变化量。

这些纤维是用纤维拉伸系统制成的,这使得将其他成分加入纤维本身成为可能。纤维拉伸是通过创建一个超大版本的材料,称为预成型,然后加热到特定的温度,使材料变得粘稠。然后就可以像拉太妃糖一样拉它,使纤维保持其内部结构,但只有预成型纤维宽度的一小部分。

为了测试目的,研究人员在纤维表面涂上了导电纳米线网格。这些网格可以作为传感器来显示纤维所经历或施加的确切张力。在未来,这些纤维还可以包括加热元件,如光纤或电极,提供一种内部加热的方式,而无需依赖任何外部热源来激活“肌肉”的收缩。

这种纤维可以作为机械手臂、腿或夹持器的执行器,也可以作为假肢的执行器,因为它们的重量轻,反应速度快,可以提供一个显著的优势。

如今,一些假肢的重量可达30磅,其中大部分重量来自执行机构,它们通常是气动或液压的;因此,对于使用假肢的人来说,更轻的致动器可以使他们的生活更容易。这种纤维也可以应用于微小的生物医学设备中,比如通过进入动脉然后被激活的医疗机器人。她说:“我们有几十毫秒到几秒钟的激活时间。”

为了提供更大的力量来承受更重的负荷,纤维可以捆绑在一起,就像肌肉纤维捆绑在身体里一样。该团队成功地测试了100束纤维。通过纤维拉伸过程,传感器也可以被植入纤维中,对它们遇到的情况(比如假肢)提供反馈。Orguc说,将肌肉纤维与闭环反馈机制捆绑在一起,可以在需要自动化和精确控制的机器人系统中找到应用。

卡尼克说,这类材料的可能性实际上是无限的,因为几乎任何两种热膨胀率不同的材料的组合都可以工作,留下了一个广阔的领域来探索可能的组合。他补充说,这个新发现就像打开一个新窗口,却看到“一堆其他窗口”等待打开。

“这项工作的力量来自于它的简单,”他说。

研究小组还包括麻省理工学院的研究生乔治斯·瓦尔纳维德斯、博士后金宇·金、本科生托马斯·贝纳维德斯、丹尼·冈萨雷斯和蒂莫西·阿金特利奥。这项工作得到了美国国家神经疾病和中风研究所以及美国国家科学基金会的支持。

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苏珊娜·伯杰被任命为约翰·多伊奇研究所的首任教授

政治学家苏珊娜·伯杰被任命为麻省理工学院约翰·多伊奇学院的首任教授,加入了拥有麻省理工学院最高教师荣誉的精英群体。

伯杰是一位广受赞誉的学者,她发表了许多关于欧洲政治和社会的研究,在她职业生涯的交叉阶段,她已经成为一位对美国创新经济和先进制造业前景有影响力的专家。

经济学家达隆•阿西莫格鲁(Daron Acemoglu)和伯杰(Berger)一起,也被任命为研究所教授。学院现有12名教职工和11名在职教授。新任命的教师是自2015年以来第一批被任命为学院教授的教师。

麻省理工学院院长l·拉斐尔·赖夫(L. Rafael Reif)说:“很难想象还有谁比苏珊娜·伯杰(Suzanne Berger)更值得获得学院教授的殊荣。”在她独一无二的职业生涯中,苏珊娜至少在三个不同研究领域的前沿工作,并在每一个领域都做出了有影响力的贡献。她挺身而出,激发并领导开创性的研究合作,为麻省理工学院和美国做出了卓越贡献。在我们意识到我们有多需要它之前,她就有智慧发明了这个标志性的项目,现在这个项目让麻省理工学院的学生深入了解世界各地的文化。”

今天,麻省理工学院教务长马丁·a·施密特(Martin a . Schmidt)和麻省理工学院院长苏珊·西尔贝(Susan Silbey)在致麻省理工学院全体教职员工的一封信中,称赞伯格为“国际知名学者”,并赞扬她在麻省理工学院众多校园项目中的工作。

施密特和西尔贝写道,伯格在麻省理工学院关于创新经济和全球商业竞争的多项研究中发挥了核心作用,“帮助麻省理工学院实现了‘服务国家和世界’的使命。”他们补充说,伯格作为麻省理工学院国际科学与技术计划(MISTI)的创始主任,“对麻省理工学院的几代学生产生了深远的影响。”

MISTI每年派遣数百名麻省理工学院的学生到海外实验室和公司实习,并资助麻省理工学院的教员与全球研究人员合作。

教授晋升为学院教授的提名可随时由学院的任何成员提出,并应直接提交给麻省理工学院的系主任。

从某种意义上说,伯杰在麻省理工学院的职业生涯几乎分为两种。伯杰在1968年加入麻省理工学院时,她正在研究法国农民的政治意识形态,而她已经出版了很多书籍和文章关于法国和欧洲的社会和政治,包括“农民对政治,”(1972),“法国政治制度”(1974),和“二元论和不连续在工业社会,”(1980),后者与迈克尔Piore。

此外,从20世纪80年代开始,伯杰成为麻省理工学院几个研究项目的关键人物。伯杰将自己的兴趣部分归功于麻省理工学院的广泛研究环境。

伯格说:“麻省理工真的改变了我。“我在麻省理工学到了很多。这是一个多么非凡的地方,你可以不断地学习,重新思考你对世界如何运转的基本假设。”

伯格补充说,她“深感荣幸”被任命为麻省理工学院教授,并指出,在麻省理工学院之外,“许多人不明白,我们在经济、政治、语言学、哲学等领域拥有非凡的院系。因此,我代表我们这些从事社会科学研究的人,认为这是对社会科学家在研究和学生教育方面所发挥作用的认可。”

正如伯杰所指出的,她的职业生涯还体现在她自己的个人研究和她对研究所倡议的参与上,其中一些倡议在塑造公共话语方面具有高度影响力。

伯杰说:“在我在麻省理工学院的这些年里,我发现学院教授们都在各自的领域里工作,并为学院做出了贡献。”

她的情况确实如此。1986年,伯格被任命为麻省理工学院工业生产力委员会成员,该委员会对美国工业进行了多年的深入研究。这导致了《美国制造》一书的广泛阅读,并促使麻省理工学院成立了自己的工业性能中心。

对伯杰来说,在委员会任职也促使她在随后的全机构项目中发挥中心作用。其中包括对香港和台湾的研究,她与现任麻省理工学院(MIT)负责国际活动的副教务长理查德•莱斯特(Richard Lester)共同编辑了《香港制造》(1997)和《全球台湾》(2005)两本书。

最近,伯杰参与了一项为期五年的全球制造业研究,并于2006年出版了《我们如何竞争》(How We Compete)一书。该书对跨国公司的战略进行了评估,考察了它们何时将任务外包给其他公司,以及在何种情况下将自己的业务迁往海外。

伯格随后担任麻省理工学院创新经济生产委员会(commission on Production in the Innovation Economy)联席主席。该委员会成立于2010年,深入研究了美国先进制造业的状况,为联邦政府在这方面的政策提供重要的投入。伯格还在2013年与委员会其他成员合著了一本名为《美国制造》(Making in America)的书,总结了委员会的调查结果。

目前伯杰的工作沿着两条轨道进行。她是麻省理工学院“未来工作”特别小组的成员,该小组正在研究美国的劳动条件她正在努力完成自己的一个关于19世纪末全球化浪潮的图书项目。

伯格于1967年在芝加哥大学获得学士学位,并在哈佛大学获得博士学位。她于1968年加入麻省理工学院,此后一直在该学院工作。

伯杰在她的职业生涯中获得了许多其他荣誉。2009年,她被授予法国荣誉军团骑士勋章。她还被授予古根海姆奖学金,并被任命为美国艺术与科学学院院士。

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达隆·阿塞莫格鲁被任命为学院教授

经济学家达隆•阿塞莫格鲁(Daron Acemoglu)被麻省理工学院(MIT)授予“学院教授”(Institute Professor)称号,这是麻省理工学院的最高荣誉。

阿西莫格鲁是麻省理工学院2019年获得这一殊荣的两位教授之一。另一位是政治学家苏珊娜·伯杰(Suzanne Berger),她被任命为约翰·多伊奇研究所(John M. Deutch Institute)首任教授。

阿西莫格鲁和伯杰加入了麻省理工学院拥有教授头衔的精英团队。学院现有教授12人,其中在职教授11人。新任命的教师是自2015年以来第一批被任命为学院教授的教师。

麻省理工学院院长l·拉斐尔·赖夫(L. Rafael Reif)说:“作为一名学院教授,达隆·阿西莫格鲁(Daron Acemoglu)体现了麻省理工学院的本质:大胆、严谨和对现实世界的影响。”从约翰·贝茨·克拉克(John Bates Clark)奖章到他几十年来对文学的开创性贡献,达隆在学术成就方面创造了非凡的记录。因为他把自己的创造力集中在有关国家、社区和工人实际命运的广泛而深刻的问题上,他的工作对我们这个时代建设一个更美好的世界至关重要。”

今天致函麻省理工学院,麻省理工学院教务长Martin a .施密特和麻省理工学院的教授苏珊Silbey主席指出,荣誉承认“特殊区别的领导下,成就,和服务的学术、教育、和一般知识的研究所和更广泛的社区生活。施密特和西尔贝还提到了阿西莫格鲁“在不同经济领域的重大影响”,并称赞他是“系里最敬业的老师和导师之一”。

教授晋升为学院教授的提名可随时由学院的任何成员提出,并应直接提交给麻省理工学院的系主任。

阿西莫格鲁是一位多产的学者,拥有广泛的研究兴趣,在麻省理工学院工作了25年多,研究复杂、大规模的经济问题,并得出了重要的答案。

“我非常荣幸,”他说。“我在麻省理工学院度过了我的职业生涯,这是一种让我谦卑和快乐的认可。”

在他职业生涯的不同时期,阿塞莫格鲁发表了许多重要的研究论文,涉及从劳动经济学到经济内部的网络效应。然而,他在公共领域最杰出的工作是研究政治制度、民主和经济增长的动态。

阿西莫格鲁与同事合作,建立了一个广泛的实证案例,证明在过去几百年里,给予个人重大权利的政府机构的存在刺激了更大的经济活动。同时,他还为许多国家的政治变革进行了建模的理论工作。

他与芝加哥大学(University of Chicago)政治学家詹姆斯•罗宾逊(James Robinson)以及麻省理工学院斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)的西蒙•约翰逊(Simon Johnson)合作,对制度与经济学之间的关系进行了最广泛的研究。然而,他也与许多其他学者发表了关于政治动态的论文。

在他的职业生涯中,阿西莫格鲁对其他问题也非常感兴趣。在劳动经济学中,阿西莫格鲁的工作有助于解释高技能工人和低技能工人之间的工资差距;他还展示了为什么企业会从投资提高员工技能中获益,即使这些员工可能会离职或要求更高的工资。

在过去十年的多篇论文中,Acemoglu还研究了自动化、机器人和人工智能对劳动力市场的影响。阿西莫格鲁运用理论和经验两种方法,展示了这些技术如何能够减少就业和工资,除非伴随着其他能够提高劳动生产率的制衡创新。

在最近的另一项研究中,阿西莫格鲁展示了特定工业部门的经济冲击如何产生连锁效应,并在整个经济中传播开来。这项研究帮助经济学家重新评估了对经济总体表现的看法。

阿西莫格鲁认为,麻省理工学院的学术风气和同事们创造的环境对他自己的研究是有益的。

他表示:“麻省理工学院是一个非常务实、科学、严肃的环境,这里的经济系一直非常开放,在这个时代,经济学比以往任何时候都更重要,但同时也处于一场深刻变革之中。”“我认为,有这样一个机构和同事,对新想法和新事物持开放态度,这很棒。”

阿西莫格鲁已经撰写或与他人合作撰写了超过120篇(目前仍在迅速增加)经过同行评审的论文。他与罗宾逊合著的第五本书《狭窄的走廊》(The Narrow Corridor)将于今年9月出版。它以全球视角审视个人权利和自由的发展,以及个人权利和自由受到的压力。他曾为麻省理工学院的60多名博士生提供咨询,并以花大量时间阅读同事的著作而闻名。

作为一名学生,Acemoglu在约克大学获得学士学位,并在伦敦经济学院获得硕士和博士学位,后者于1992年毕业。1993年,他第一次被任命为麻省理工学院的教员,从那以后,他一直在该学院工作。他于2000年被提升为正教授,自2010年以来一直担任伊丽莎白和詹姆斯•基利安(Elizabeth and James Killian)经济学教授。

在阿西莫格鲁的众多荣誉中,2005年他获得了约翰·贝茨·克拉克奖章,该奖章由美国经济协会颁发给40岁以下的最佳经济学家。阿西莫格鲁还获得了西班牙对外银行基金会前沿知识奖(Nemmers Prize in Economics)经济学Nemmers奖,并被选入美国国家科学院(National Academy of Sciences)。本月,阿塞莫格鲁还获得了世界经济研究所2019年全球经济奖。

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癌症生物学家发现了新的药物组合

说到杀死癌细胞,两种药物往往比一种好。一些药物组合提供了一个组合拳,更有效地杀死细胞,需要更低剂量的每种药物,并可以帮助防止耐药性。

麻省理工学院的生物学家现在发现,通过结合现有的两种药物,这两种药物都针对癌细胞的分裂能力,可以显著提高药物的杀伤能力。研究人员说,这种药物组合似乎也能在很大程度上使正常细胞存活,因为癌细胞的分裂方式与健康细胞不同。他们希望在一到两年内开始这种组合的临床试验。

“这是很多人已经在使用的一类药物与多家公司正在开发的另一类药物的组合,”戴维h科赫(David H. Koch)科学教授、麻省理工学院精确癌症医学中心(MIT Center for Precision Cancer Medicine)主任迈克尔亚菲(Michael Yaffe)说。“我认为这为在患者中快速翻译这些发现开辟了可能。”

这一发现是由研究人员开发的一个新软件程序实现的,该程序揭示了其中一种药物具有一种此前未知的作用机制,可以极大地增强另一种药物的效果。

亚菲同时也是科赫综合癌症研究所的成员,他是这项发表在7月10日出版的《细胞系统》杂志上的研究的资深作者。科赫研究所的科学家杰西·帕特森和布莱恩·乔因是这篇论文的第一作者。

意想不到的协同作用

亚菲的实验室长期以来一直对分析癌细胞中活跃的细胞通路很感兴趣,目的是找出这些通路如何在信号网络中协同工作,从而制造出可被多种药物靶向的疾病特异性弱点。当研究人员开始这项研究时,他们正在寻找一种药物,可以增强PLK1抑制剂的作用。一些干扰细胞分裂的PLK1抑制剂已经被开发出来,其中一些正在进行2期临床试验。

基于他们之前的工作,研究人员知道PLK1抑制剂也会产生一种叫做氧化的DNA和蛋白质损伤。他们假设,将PLK1抑制剂与一种阻止细胞修复氧化损伤的药物配对,可能会使它们发挥更好的作用。

为了探索这种可能性,研究人员测试了一种PLK1抑制剂和一种名为TH588的药物,它可以阻止MTH1,一种帮助细胞对抗氧化损伤的酶。这种结合对许多类型的人类癌细胞非常有效。在某些情况下,研究人员可以同时使用每一种药物原剂量的十分之一,并达到与单独使用这两种药物相同的细胞死亡率。

“这真的很惊人,”Joughin说。“这比你通常从合理设计的组合中看到的协同作用更强。”

然而,他们很快意识到这种协同作用与氧化损伤无关。当研究人员对缺失MTH1基因的癌细胞进行治疗时,他们发现这种药物组合仍然以同样高的速度杀死癌细胞。他们认为MTH1基因是TH588的目标基因。

“然后我们真的陷入了困境,因为我们有一个很好的组合,但我们不知道为什么它会起作用,”亚菲说。

为了解开这个谜团,他们开发了一个新的软件程序,可以让他们识别出受药物影响最严重的细胞网络。研究人员测试了29种不同类型的人类癌细胞的药物组合,然后将数据输入软件,软件将结果与这些细胞系的基因表达数据进行比较。这使得他们能够发现与两种药物之间的高或低协同水平相关的基因表达模式。

这项分析表明,这两种药物都是针对有丝分裂纺锤体的。有丝分裂纺锤体是在细胞准备分裂时染色体排列在细胞中心时形成的结构。实验室的实验证实了这是正确的。研究人员已经知道PLK1抑制剂针对有丝分裂纺锤体,但他们惊讶地发现TH588也影响了相同的结构。

“我们发现的这种组合非常不明显,”亚菲说。“我从来没有给过两种药物,它们都针对同样的过程,而且预期的效果比单纯的相加效果更好。”

“这是一篇令人兴奋的论文,原因有两个,”达纳-法伯/哈佛癌症中心(Dana-Farber/Harvard Cancer Center)基础科学副主任戴维•佩尔曼(David Pellman)表示。首先,Yaffe和他的同事在合理设计药物治疗组合方面取得了重要进展。其次,如果你喜欢科学之谜,这是一个引人入胜的分子侦查例子。一种曾被认为以某种方式起作用的药物被揭开了神秘面纱,通过一种完全不同的机制发挥作用。”

干扰有丝分裂

研究人员发现,虽然他们测试的两种药物都破坏有丝分裂,但它们似乎以不同的方式破坏有丝分裂。TH588与微管结合,微管形成有丝分裂纺锤体,减缓其组装。许多类似的微管抑制剂已经用于临床治疗癌症。研究人员表示,其中一些微管抑制剂也能与PLK1抑制剂协同作用,他们认为,与他们最初测试的药物TH588相比,这些微管抑制剂可能更容易用于患者的快速使用。

虽然PLK1蛋白参与细胞分裂和纺锤体形成的多个方面,但目前还不清楚PLK1抑制剂是如何干扰有丝分裂纺锤体产生这种协同作用的。亚菲说,他怀疑它们可能阻断了染色体沿着纺锤体运动所必需的一种运动蛋白。

这种药物组合的一个潜在好处是,协同效应似乎专门针对癌细胞分裂,而不是正常细胞分裂。研究人员认为,这可能是因为癌细胞在细胞分裂时被迫依赖其他策略,因为它们的染色体往往过多或过少,这种状态被称为非整倍体。

帕特森说:“基于我们所做的工作,我们提出,这种药物组合针对的是癌细胞分裂方式的一些根本不同之处,比如细胞分裂检查点的改变、染色体数目和结构的改变,或者癌细胞的其他结构差异。”

研究人员目前正致力于识别生物标志物,以帮助他们预测哪些患者对这种药物组合反应最佳。他们还试图确定负责这种协同作用的PLK1的确切功能,希望找到其他药物来阻止这种相互作用。

这项研究是由美国国立卫生研究院资助,查尔斯和马约莉Holloway基金会卵巢癌研究基金,麻省理工学院精密癌症医学中心,科赫研究所达纳法伯/哈佛大学癌症中心桥项目,美国癌症协会博士后奖学金(核心)的科赫研究所支持格兰特从美国国家癌症研究所和环境健康中心的支持。

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为撒哈拉以南非洲低收入社区提供世界级的诊断

吉纳维芙·巴纳德·奥尼(Genevieve Barnard Oni)的iPhone每天都会发出几十次同样的通知,但这些通知不是来自一个流行的Instagram账号,也不是来自过于活跃的群组聊天。相反,每当患者在尼日利亚伊巴丹的MDaaS Global健康诊所接受治疗时,这些通知都会发出信号。

上个月,与丈夫Oluwasoga Oni SM ‘ 16、Joe McCord SM ‘ 15和Opeyemi Ologun共同创办了这家公司的Barnard Oni MBA ‘ 19收到了750份这样的通知。如果一切按计划进行,这个数字将会成倍增长。

该公司的诊所在较富裕、资源丰富的市中心之外运营,提供负担得起的诊断服务,包括超声波、x光、疟疾检测和其他实验室服务,这些服务以前是该地区许多家庭无法获得的。

MDaaS通过建立供应链,将翻新的医疗设备运送到最需要它们的非洲社区,并利用技术简化临床操作,实现了这一目标。

MDaaS诊所与附近数十家医院和诊所合作,让病人得到转介,自不到两年前开业以来,该诊所已经诊断出超过1万名病人。现在,在一轮100万美元的融资之后,该公司计划将其模式推广到尼日利亚和西非的其他地区,目标是在未来五年内运营100个诊断中心。

Soga说:“我们正在努力(在明年年初)建立四个诊断中心,并表明新的中心将与我们的第一个中心有相同的发展轨迹。”“在我们证明了这一点之后,我们可以开始大规模建设,每个月在非洲各地建设两三个中心,我们的想法是,当你建设这些中心时,我们确切地知道事情会怎样发展。”

一个绝望的情况下

索加的父亲在尼日利亚伊卡雷-阿科科经营一家私人诊所。和撒哈拉以南非洲农村地区的许多医生一样,他长期以来一直难以以可承受的价格获得可靠的医疗设备。从欧洲或中国购买二手设备的谈判需要具备全球设备市场的专业知识,同时也伴随着风险,因为大多数二手设备缺乏保修和操作手册。

另一方面,在来到麻省理工学院之前,吉纳维芙在马拉维、加纳和乌干达从事公共卫生项目。在这些经历中,她意识到,如果没有受过培训的技术人员来安装和维护捐赠的医疗设备,没有备件,这些设备是多么没用。

她说:“我曾无数次看到房间里堆满了从未安装过的设备,或者设备在坏掉前已经使用了几个月,没有希望修理。”

一个共同的目标

Soga于2014年进入麻省理工学院的系统设计与管理研究生课程,并于同年晚些时候与Genevieve见面。两人很快意识到,他们对改善非洲的卫生保健有着共同的热情。第二次约会时,索加邀请吉纳维芙参加他的开发风险班,在那里他提出了一个粗略的想法,为像他父亲一样的乡村医生提供高质量、翻新的医疗设备和持续的服务支持。

麻省理工学院为Soga和Genevieve种子基金提供资金,通过列格坦中心、PKG中心、麻省理工学院创意中心和非洲商业俱乐部进一步推进这一想法。

McCord于2016年夏天加入了这个团队,两位创始人得以与马萨诸塞州的Coast 2 Coast Medical建立合作关系,开始批量购买翻新的医疗设备。

但当他们开始在尼日利亚销售这种设备时,他们意识到,他们最大的客户来自大城市的医院和诊所,这些医院和诊所主要为高收入患者服务。这些设备已经可以使用MDaaS销售的许多机器,但发现它们可以通过初创企业节省资金。

创业者们面临着一个困境:他们没有为最需要他们的人服务,他们在非洲时就梦想着帮助低收入社区,然而,到2017年夏天,这项业务实现了盈利——对任何地方的初创企业来说,这都是一个艰难的里程碑,更不用说尼日利亚了。他们尝试了不同的融资方式将设备送到较贫穷的诊所,包括提供租赁或出租设备的服务,但农村和低收入地区的诊所仍难以实现所需的病人数量。

Soga说:“我们并没有触及这个真正的大市场,1.3亿患者生活在最大的城市地区之外,而这些地区在获得医疗设备方面存在最大的问题。”“高端医院市场对我们来说并不令人兴奋。我们会被困在大城市里,为高端客户服务。这不是我们的动力。”

他们颠覆了自己的商业模式,决定承担新的成本,在尼日利亚西南部的一个低收入社区开设自己的诊断中心。这个社区的人们无法获得该公司机器所提供的高质量诊断服务。通过将诊断服务集中起来,这些创始人可以将数十家医院和诊所的病人需求聚合起来,帮助他们将价格保持在较低水平,并比只销售设备更快地扩大规模。这种方法也会给创始人一个直接与他们想要帮助的病人合作的机会。

尽管他们面临着与新模式相关的更大挑战和风险,但他们从未打算在一家诊所停下来。

“我们必须做出改变,”索加说。“我们一直在追随北极星,这是为了改善医疗保健结果。任何人都可以建立一个诊所,但当你在整个非洲大陆建立20、30、40个诊所时,事情就变得非常有趣了。”

MDaaS诊所自2017年11月开始运营。它有一个数字x光机,一个心电图(ECG),一个脑电图(EEG),一个超声波和一个全套的实验室。对于大多数测试,内部医生解释结果。对于其他人,研究结果被送到大城市的专业临床医生那里。

今天,MDaaS除了欢迎病人上门就诊和与保险公司合作外,还收到了该地区60多家医院和诊所的病人转介。大约70%的MDaaS患者是妇女和儿童。

两位创始人表示,他们在短短5个月内就实现了盈亏平衡,自那以来一直在盈利,这证明他们在该地区的服务是有必要的。事实上,自2018年1月以来,每天在该中心就诊的患者数量增加了五倍。

他们经营100个诊断中心的梦想将从在尼日利亚再建几个开始,然后扩展到附近的国家,包括加纳和科特迪瓦,最早可能在明年。

Soga表示:“现在,我们想测试复制现有设备的能力,并学习如何同时管理多个设备。”

至于吉纳维芙不断增加的手机通知,她仍然很高兴能不断收到提醒,提醒她两位联合创始人的努力正在产生的影响。尽管如此,她承认,她最终的目标是改变撒哈拉以南非洲的医疗保健,她将不得不在不久的将来关闭它们。

她说:“我们正试图达到这样一个境界,即它几乎是一个盒子里的诊断中心。”“我们可以为你提供一切所需的服务,让你的病人从零增长到每月1000或2000人。我们也得到了很多关于病人的数据和信息,这样我们就知道他们要面对的疾病和他们需要的诊断方法。这一信息将变得越来越重要,因为我们希望为成千上万的病人而不是成千上万的人建立医疗解决方案。”

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