4Combinator的總部坐落在康涅狄格的吉爾福德,哈爾瓦特和桑奇茲向前來(lái)參觀的人們展示了用原型芯片拍攝的一副一枚一分硬幣照片,你可清楚地看見硬幣上的字母和數(shù)字。哈爾瓦特解釋到:“隨著芯片制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和雷達(dá)技術(shù)的創(chuàng)新,我們可以更大膽地想象未來(lái),把分辨率從毫米精確到微米甚至更小!
羅森伯格對(duì)超聲波技術(shù)產(chǎn)生興趣完全是因?yàn)樗拇笈畠,她現(xiàn)有已是一名大學(xué)生了,她患有結(jié)節(jié)狀硬化癥,這種疾病會(huì)導(dǎo)致癲癇的發(fā)作以及引發(fā)腎臟惡性囊腫的生成。因此,在2011年,羅森伯格贊助擔(dān)保了一項(xiàng)在辛辛那提進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),研究是否可以采用高強(qiáng)度的超聲波脈沖加熱破壞腎臟腫瘤。
在診療過(guò)程中,醫(yī)生使用最多的超聲波,例如檢查孕婦肚子里有胎兒,找出軟組織例如肝臟中的腫瘤,還可以用聲波使細(xì)胞溫度升高來(lái)治療前列腺癌。
價(jià)格低廉的便攜式高質(zhì)量超聲波設(shè)備可以使醫(yī)生最常用的成像技術(shù)為更多人所用。
喬納森·羅森伯格(JonathanRothberg)
企業(yè)家喬納森·羅森伯格(JonathanRothberg)正在著手研究開發(fā)一款新的掃描儀,只有蘋果手機(jī)大小,卻能夠用3D圖像技術(shù)栩栩如生地掃描出人體內(nèi)部構(gòu)造。
羅森伯格表示,他已經(jīng)籌措到1億美元的融資來(lái)打造一個(gè)新的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備,在未來(lái)這個(gè)設(shè)備幾乎可能和聽診器一樣便宜,而且還可以使醫(yī)生們的問診更加有效率。根據(jù)專利文獻(xiàn),這項(xiàng)技術(shù)依賴于一種新型超聲波芯片,最終可能通過(guò)它來(lái)用熱力來(lái)摧毀癌細(xì)胞,或者向大腦細(xì)胞傳送信息。
羅森伯格很善于將半導(dǎo)體技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合。他先后創(chuàng)辦又出售了兩家DNA測(cè)序公司,454和IonTorrentSystems,從而收獲5億美元。這筆利潤(rùn)足以讓這個(gè)不講究穿著的富翁開著名為GeneMachine的游艇在大海里遨游以及研究一些高深的興趣愛好,例如對(duì)數(shù)學(xué)天才的基因進(jìn)行測(cè)序。
目前,成像系統(tǒng)由ButterflyNetwork進(jìn)行開發(fā),這是一家創(chuàng)辦了三年的公司,也是少數(shù)幾個(gè)極具優(yōu)勢(shì)的公司之一,羅森伯格認(rèn)為它將來(lái)可以脫離4Combinator獨(dú)立融資,4Combinator是羅森伯格創(chuàng)立的孵化器,用于創(chuàng)建和投資將醫(yī)學(xué)傳感器與人工智能科學(xué)(稱為深度學(xué)習(xí))相結(jié)合的公司。
羅森伯格并沒有透露更多關(guān)于Butterfly公司當(dāng)前研發(fā)的設(shè)備的具體工作原理,甚至連設(shè)備的外觀也被嚴(yán)格保密!爱a(chǎn)品的所有細(xì)節(jié)我們會(huì)在產(chǎn)品上市的時(shí)候一并公布,也就是18個(gè)月之后,”他說(shuō)。但是羅森伯格保證這款設(shè)備一定會(huì)盡可能小巧,價(jià)格為幾百美元,可與手機(jī)連接,并且可以診斷乳腺癌或胎兒成像。
根據(jù)Butterfly在一份專利申請(qǐng)報(bào)告中的描述,它旨在開發(fā)一款簡(jiǎn)潔且多功能的新型超聲波掃描儀,可以創(chuàng)建實(shí)時(shí)三維立體圖像。把儀器放到用戶腰部,就可以像透過(guò)玻璃窗一樣觀察腹腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
ButterflyNetwork向?qū)@痔峤坏男⌒?D超聲波成像裝置的概念圖。
有了由羅森伯格和包括斯坦福大學(xué)和德國(guó)AerisCapital在內(nèi)的投資者提供的大量資金,Butterfly將全部精力放在新興技術(shù)領(lǐng)域——將超聲波發(fā)射器連同電路和處理器一起嵌入半導(dǎo)體晶片上。這樣的設(shè)備被稱為“電容器微超聲波轉(zhuǎn)換器”,簡(jiǎn)稱CMUT。
目前,大多數(shù)超聲波檢測(cè)儀都是使用小型壓電晶體或者陶瓷來(lái)發(fā)射和接收聲波。但是連接這些零部件需要特別嚴(yán)密,然后再通過(guò)電纜連接到一個(gè)單獨(dú)的盒子處理信號(hào)。如果有技術(shù)能將超聲波元件直接集成到計(jì)算機(jī)的芯片上,那么就可以大批量地生產(chǎn)這樣的裝置,并且可以與軟件結(jié)合更加容易地生成精確的3D圖像。
“人們一直在設(shè)想這樣的產(chǎn)品,只是怎樣實(shí)現(xiàn)并且投入到商業(yè)應(yīng)用一直是一個(gè)難題。”
超聲波微芯片的想法可以追溯至1994年,斯坦福大學(xué)教授布圖魯斯·胡里-阿古柏(ButrusKhuri-Yakub)(羅森伯格公司的顧問)制出了第一個(gè)超聲波微芯片,雖然包括通用和菲利浦在內(nèi)的公司用了十年的時(shí)間想使之商業(yè)化,但是由于功能不穩(wěn)定和制造困難,最后都失敗了。
“人們一直在設(shè)想這樣的產(chǎn)品,只是怎樣實(shí)現(xiàn)并且投入到商業(yè)應(yīng)用一直是一個(gè)難題,”理查德·普茲貝拉(RichardPrzybyla)說(shuō)道,他是加利福尼亞伯克利ChirpMicrosystems公司電路設(shè)計(jì)主管,這家公司正在開發(fā)一種可讓計(jì)算機(jī)識(shí)別人類姿勢(shì)的超聲波系統(tǒng)。“也許大量的投資和一個(gè)專業(yè)的團(tuán)隊(duì)是實(shí)現(xiàn)人們一直以來(lái)的設(shè)想的關(guān)鍵!
這項(xiàng)研究后來(lái)啟發(fā)了羅森伯格,他看到研究中的整個(gè)設(shè)備包括一個(gè)觀察腫瘤的核磁共振儀,以及一個(gè)加熱破壞腫瘤的超聲波探頭。這套設(shè)備不僅昂貴且效率低下,就像“一臺(tái)激光打印機(jī)連續(xù)工作8天,然后打印出來(lái)的畫面就你是小孩的蠟筆畫。”他希望開發(fā)出一款便宜、快速、精確的設(shè)備來(lái)取代這個(gè)價(jià)值600萬(wàn)美元的笨重機(jī)器。
羅森伯格聲稱,他有Butterfly技術(shù)的“秘密武器”,但他不會(huì)公布出來(lái)。但他透露,這個(gè)秘密武器具有智能設(shè)備的功能,其電路設(shè)計(jì)可以解決CMUT技術(shù)所面臨的物理局限性和制造問題。
ButterflyNetwork的聯(lián)合創(chuàng)始人內(nèi)華達(dá)·桑奇茲(NevadaSánchez)曾幫助天文學(xué)家設(shè)計(jì)了一種成本非常低的射電望遠(yuǎn)鏡,它的信號(hào)處理方式就是蝴蝶網(wǎng)絡(luò)(butterflynetwork),這就是這個(gè)公司名字的由來(lái)。格雷格·哈爾瓦特(GregCharvat)也是Butterfly的合作伙伴,他曾在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種即使隔著厚厚的墻也能看到人體內(nèi)部器官的雷達(dá)。
超聲波的工作原理是發(fā)出聲音和捕獲回音。超聲波還可以生成一束能量集中的聲波,集成了超聲波芯片的設(shè)備最終可以用來(lái)治療腫瘤。再小一點(diǎn)的設(shè)備可以用來(lái)給大腦傳送信息(最新的發(fā)現(xiàn)表明神經(jīng)元可以被超聲波激活。)
“我認(rèn)為,它能幫助人們更快速地辨識(shí)疾病,尤其在時(shí)間緊迫的時(shí)候,這項(xiàng)技術(shù)可以使醫(yī)生事半功倍!
羅森伯格說(shuō),他的首要目標(biāo)是降低成像系統(tǒng)的市場(chǎng)價(jià)格,即使是最貧窮地區(qū)的人們也可以用上這種設(shè)備。他表示,這種設(shè)備的關(guān)鍵在于軟件,包括人工智能研究者們開發(fā)的技術(shù),通過(guò)提取大量圖像和關(guān)鍵特征來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷。
“我們希望這個(gè)掃描儀能夠像iPhone的‘全景拍照’功能一樣工作,”羅森伯格說(shuō),他指的是一種智能手機(jī)功能,可以讓拍攝者移動(dòng)拍攝全景,自動(dòng)合成一幅圖像。羅森伯格表示,除了能夠識(shí)別目標(biāo)(身體器官,例如胎兒)和幫助使用者找到特定的器官之外,該儀器還能夠結(jié)合相關(guān)的軟件初步診斷病情。
“當(dāng)我們有成千上萬(wàn)的照片做參考依據(jù)時(shí),我認(rèn)為,人們就可以更快速地辨識(shí)疾病。尤其在時(shí)間緊迫的時(shí)候,這項(xiàng)技術(shù)可以使醫(yī)生事半功倍,”羅森伯格說(shuō),“我有信心這項(xiàng)技術(shù)必能實(shí)現(xiàn)。”
羅森伯格說(shuō),他的孵化器除Butterfly外已經(jīng)創(chuàng)建三家公司,他給予每家公司500萬(wàn)美金至2000萬(wàn)美金的基礎(chǔ)資金。其中包括研究結(jié)節(jié)性硬化癥治療的生物公司LamTherapeutics;尚未公布開發(fā)何種技術(shù)的初創(chuàng)公司HyperfineResearch;以及一家未命名的公司。
來(lái)源:MIT科技評(píng)論