Это первый урок цифрового искусства, и задача состоит в том, чтобы делать монстров из Photoshop. Второкурсник Джек Андрака рассматривает возможность скрещивания велоцираптора с бразильским бродячим пауком, в то время как другой мальчик прививает крылья бабочки на носорога. Тем временем, преподаватель читает лекции о безумном гении доктора Моро и Франкенштейна, «человека, который создал то, за что он не взял ответственность».
Из этой истории
[×] ЗАКРЫТЬ
Какова была мотивация медицинского прорыва лауреата Американской премии за изобретательность 2012 года, который спасет тысячи жизней?
Видео: прорыв рака поджелудочной железы Джека Андраки
[×] ЗАКРЫТЬ
Биохимический тест Андраки, который может обнаружить белок в крови, связанный с раком поджелудочной железы. (Джейн Андрака) 
Джек Андрака, возможно, только на втором курсе средней школы, изобрел новый тест на смертельную форму рака. (Итан Хилл) 
Андрака закричал, когда он выиграл научную премию Intel за 75 000 долларов США за свой биохимический тест, который может обнаружить белок в крови, связанный с раком поджелудочной железы. «У каждого есть потенциал быть ученым», - говорит он. (Международная научно-техническая ярмарка Intel) 
Фотогалерея
«Ты не обязан это делать, Джек!» - кричит кто-то сзади.
Серебряный блеск слуги: Андрака усмехается. С тех пор, как он выиграл главный приз в 75 000 долларов на прошлой весенней Международной научно-технической ярмарке Intel, одной из немногих новичков в истории, он стал знаменитостью средней школы в Северном округе, чтобы конкурировать с любой футбольной звездой или королевой возвращения домой. Последовательность шуток о безумных учёных Андраки в воображаемой школьной лаборатории "подземелья". На самом деле Андрака создал свой потенциально революционный инструмент для обнаружения рака поджелудочной железы в соседнем университете Джона Хопкинса, хотя иногда он работает в небольшой подвальной лаборатории в доме семьи в зеленом Кроунсвилле, штат Мэриленд, где самодельный ускоритель частиц заполняет настольный футбол.
Этот 15-летний «Эдисон нашего времени», как назвал его наставник Андраки Хопкинс, носит красные козырьки, тщательно скоординированные с его футболкой Intel. Его косматая прическа находится где-то между Битлз и Бибером. Однажды в школе он цитирует статьи из ведущих научных публикаций, в том числе Science, Nature и Journal of Clinical Neurology . И это только на уроках английского. В химии он говорит учителю, что он создаст пропущенную лабораторию дома, где, конечно, у него есть много азотной кислоты для работы. В исчислении он не присоединяется к другим студентам, которые группируются вокруг уравнения доски, как голодные молодые львы при убийстве. «Это так тривиально», - говорит он и плюхается за стол, чтобы наверстать упущенные главы из « Храброго Нового Света» . Никто не останавливает его, возможно, потому, что в прошлом году, когда его учитель биологии конфисковал свой секретный материал для чтения по углеродным нанотрубкам, он оказался в эпицентре прозрения, которое, по мнению ученых, может спасти жизни.
После школы мама Андраки Джейн, больничный анестезиолог, прибывает в своем побитом красном универсале Ford Escort с запасом запаса шоколадного молока. Вскоре она узнает, что старшему брату Джека, Люку - старшему и предыдущему финалисту той же элитной научной ярмарки - было приказано принести свою дуговую печь ручной работы домой. Он построил его в школьной лаборатории, но учителя стали нервничать, когда он упомянул, что устройство может генерировать температуру в несколько тысяч градусов по Фаренгейту, и расплавил стальной винт, чтобы доказать это. Хитроум найдет место в подвале Андрака.
«Я просто говорю:« Не сжигайте дом и не убивайте себя или своего брата », - весело объясняет мама мальчиков. «Я не знаю достаточно физики и математики, чтобы знать, луч смерти или нет. Я говорю, руководствуйтесь здравым смыслом, но я не знаю, над чем они там работают ».
***
Рак поджелудочной железы является одним из самых летальных видов рака с пятилетней выживаемостью 6 процентов. Ежегодно от этого умирает около 40 000 человек. Диагноз может быть разрушительным, потому что он часто доставляется поздно, после того, как рак распространился. В отличие от груди или толстой кишки, поджелудочная железа расположена глубоко в полости тела и трудно поддается визуализации, и в ней нет явных ранних симптомов или комков. «К тому времени, когда вы принесете это врачу, уже слишком поздно», - говорит Анирбан Майтра, патолог Джона Хопкинса и исследователь рака поджелудочной железы, который является наставником Андраки. «Лекарства, которые у нас есть, не годятся для этой болезни».
Но, как только рак развивается, организм выдает безошибочный сигнал бедствия: переизбыток белка под названием мезотелин. Проблема в том, что ученые еще не разработали надежный способ поиска этого красного флага в ходе стандартного физического исследования. «Первой точкой входа должен стать дешевый анализ крови простым уколом», - говорит Майтра.
Это именно то, что Андрака, возможно, изобрел: маленький щуп, который использует только одну шестую капли крови, кажется намного более точным, чем существующие подходы, и для его завершения требуется пять минут. Это все еще предварительное, но фармацевтические компании заинтересованы, и слухи распространяются. «Я получил эти сообщения в Facebook, спрашивающие:« Могу ли я пройти тест? », - говорит Андрака. «Я убит горем, чтобы сказать нет».
***
В тот роковой день на уроке биологии новичка в прошлом году Андрака много думал о нем. Близкий друг его семьи недавно умер от рака поджелудочной железы, и Андрака читал об этой болезни. В то же время он и его отец Стив, инженер-строитель, использовали углеродные нанотрубки для скрининга соединений в воде из Чесапикского залива. Андрака, откровенно говоря, немного помешалась на нанотрубках, которые невооруженным глазом выглядят как маленькие кучи черной пыли, но на самом деле представляют собой крошечные цилиндры примерно 1/50 000 в диаметре человеческого волоса, которые могут образовывать микроскопические сети. «У них есть эти удивительные свойства», - объясняет Андрака. «Они прочнее стали. Они проводят электричество лучше, чем медь ».
Научная статья, которую он тайно читал за столом, была посвящена применению нанотрубок. Прислушиваясь, Андрака слушал лекцию своего учителя биологии об антителах, которые связываются с определенными белками в крови. Внезапно две идеи столкнулись в его голове. Что если он мог бы связать сеть нанотрубок с антителами, специфичными к мезотелину, а затем ввести каплю крови больного раком поджелудочной железы? Антитела будут связываться с мезотелином и увеличиваться. Эти усиленные молекулы будут распространять нанотрубки дальше друг от друга, изменяя электрические свойства сети: чем больше мезотелина присутствует, тем больше антител связывается и увеличивается, и тем слабее становится электрический сигнал. Другие ученые недавно разработали аналогичные тесты для рака молочной железы и простаты, но никто не обращался к раку поджелудочной железы. «Это называется соединением точек», - говорит Майтра.
Андрака написал протокол эксперимента и отправил его 200 исследователям по электронной почте. Только Майтра ответил. «Это было очень необычное электронное письмо», - вспоминает он. «Я часто не получаю подобных писем от докторантов, не говоря уже о первокурсниках старших классов». Он решил пригласить Андраку в свою лабораторию. Для наблюдения за проектом он назначил нежного постдокторанта-химика, который с готовностью принял присмотр за детьми. Они ожидали увидеть Андраку, возможно, несколько недель в течение лета.
Вместо этого молодой ученый работал в течение семи месяцев, каждый день после школы и часто по субботам до полуночи, питаясь яйцами вкрутую и твиксом, пока его мать дремала в машине в соседнем гараже. Он трудился через День Благодарения и Рождество. Он провел свой 15-й день рождения в лаборатории.
Не закончив даже первокурсниковую биологию, ему было чему поучиться. Он назвал щипцы «пинцетом». У него была неприятная стук с центрифужной машиной, в которой взорвались месячные образцы клеточных культур, и Андрака расплакался.
Но иногда его отсутствие подготовки давало изящные решения. Для своих тест-полосок он решил использовать простую фильтровальную бумагу, достаточно абсорбирующую, чтобы впитать необходимый раствор углеродных нанотрубок и антител к мезотелину, и недорогую. Чтобы измерить электрические изменения в образце, он купил омметр за 50 долларов в Home Depot. Он и его отец создали прибор для испытания оргстекла, используемый для удержания полосок, когда он читает ток. Он сильно ударил пару швейных игл своей мамы, чтобы использовать в качестве электродов.
Около 2:30 утра в воскресенье в декабре восторженный Джек выбил Джейн Андраку из ступора парковки. «Он открывает дверь, - вспоминает она, - и вы знаете, как у вашего ребенка появляется эта гигантская улыбка и блеск в глазах, когда что-то идет хорошо?». Тест выявил мезотелин в искусственных образцах. Несколько недель спустя он обнаружил мезотелин в крови мышей с опухолями поджелудочной железы человека.
***
Аппетит Андраки к науке и успеху не знает границ: его эйфорическая реакция на победу Intel быстро распространилась на YouTube. За несколько месяцев, прошедших после этого триумфа, реальность немного утонула, когда он говорил с адвокатами и лицензионными компаниями. «Я только что закончил патент, - говорит он, - и скоро собираюсь открыть LLC». Но Майтра, который считает, что в конечном итоге необходимо изменить измерительный щуп, чтобы идентифицировать другие повышающие флаг раковые белки наряду с мезотелином, сделал Понятно, что Андраке предстоит гораздо больше испытаний, прежде чем публиковать рецензируемый документ о работе, следующий шаг. Даже если все пойдет хорошо, продукт, вероятно, не будет продаваться в течение десятилетия или около того, что для подростка практически вечность.
И, конечно же, он должен начать работу над проектом научной ярмарки в следующем году. У него нет недостатка в идеях.
«Он во многом опередил свое время», - говорит Майтра. «Если взять одну идею и посмотреть, как экстраполировать что-то еще более обширное, это разница между тем, чтобы быть великим и быть гением. И кто придет с такими идеями в 14 лет? Это безумие ». Андрака достаточно молода, чтобы с полной серьезностью говорить о« когда вырасту ».
Несмотря на это, он пользуется большим спросом, выступая на TED и выступая на международных фестивалях идей. Его iPhone содержит снимки сановников от Билла Клинтона до Will.i.am. В сентябре Андрака посещал среднюю школу так редко, что некоторые учителя думали, что он бросил школу. «Но я не хочу бросать школу», - говорит он. «В старших классах бывает весело - иногда». Иногда ему хочется, чтобы у него было больше времени для этого, и вообще для детей. Ему нравится смотреть «Glee» и соревноваться с Люком в национальной команде юниоров по рафтингу.
Тогда есть вся эта домашняя работа, чтобы наверстать упущенное. Его уроки английского заняты обсуждением « Храброго Нового Света» о технологической дистопии, в которой изобретателю Генри Форду поклоняются как богу. «Твоя опрометчивость», - объясняет учитель, - почетный стандарт.
«Твой Джеклини», - шепчет один из одноклассников.
