НАНО-ШАГ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА, ГИГАНТСКИЙ СКАЧОК ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА - TECHCRUNCH - ПРЕСС-РЕЛИЗЫ - 2019

Anonim

Участник Ambika Bumb

Амбика Бум, выпускник стипендии Маршалла Оксфордского университета, является соучредителем и исполнительным директором разработчика технологий обнаружения рака и лечения, Биканта.

В прошлом месяце меня пригласили присоединиться к нескольким ученым для посещения Капитолийского холма, чтобы поговорить с лидерами нашей страны о том, как сегодня формируются инновации в нанотехнологии.

Мы провели целый день в марафоне встреч с несколькими ключевыми членами Конгресса, сотрудниками и членами комитета, буквально бегая назад и вперед через лабиринт зданий на холме.

Помимо получения солидной оценки навыков, необходимых для навигации по залам Капитолия и подземным туннелям, визит вдохновил меня оценить, что представляет собой сегодняшняя публичная перспектива в области нанотехнологий и каковы политические проблемы.

Такие фильмы, как « Фантастическое путешествие», « Медовый день», «Мертвый малыш» и « Муравейник» - всего лишь несколько примеров того, как все мелкое захватило наше воображение. «Нано» не имеет ничего нового или более пугающе неизвестного. Если вы когда-либо пили молоко, сидели возле костра или использовали натуральные водолейки, вы потребляли наночастицы.

Нанометр (нм) составляет миллиардную часть метра. В классическом сравнении по шкале, если бы мрамор был нанометром, то один метр был бы размером с Землю.

Сегодня определение нанотехнологий - это не просто наука или технология материалов в масштабе от 1 до 100 нм, но и более инклюзивно - диапазон, в котором сам размер вводит новые свойства. Уменьшение размера может привести к снижению температуры плавления, новым магнитным свойствам и даже большим изменениям в цветовых и электронных свойствах.

Такие фильмы, как «Фантастическое путешествие», «Медовый день», «Мертвый малыш» и «Муравейник» - всего лишь несколько примеров того, как все мелкое захватило наше воображение.

Возьмите золото, например. Цвет, который приходит на ум, - это желтый блеск, который женщины любят украшать. Однако в виде мелких частиц он кажется красным и использовался на протяжении веков в витражах.

Понимание свойств элементов по размеру вводит третье измерение в двумерную периодическую таблицу, открывая огромное количество новых материалов и фундаментальных «строительных блоков». Исследовательский запрос в этом наномасштабе по своей сути является междисциплинарным, требующим перекрестного опыта в физике, химии, материалах и биологии.

Сегодня инновации в наноматериалах добились успехов во всех областях, которые можно себе представить, от частиц, которые очищают загрязненную воду (окружающую среду) до набивной ткани, чтобы защитить от химического оружия (защиты) до локального лечения опухолей головного мозга (медицина).

Действительно, мне повезло быть генеральным директором разработчика технологии наномедицины, который расширяет руки врачей и ученых до клеточного и молекулярного уровня.

Первые семена, представляющие интерес для приведения эффективных наноинструментов в руки врачей и пациентов, были установлены в моем сознании, когда я изучал исследования в Georgia Tech. Этот первоначальный интерес привел к тому, что я преследовал доктора наук в Оксфордском университете, чтобы разработать трехмодовую наночастицу для визуализации различных заболеваний, начиная от рака и заканчивая аутоиммунными заболеваниями.

Мои выпускные исследования только увеличили мое любопытство, поэтому я затем сделал пару постдикторных стипендий в Национальном институте рака и Национальном институте сердца и легких крови. Когда мне показалось, что я занимаюсь обучением в течение всей продолжительной академической карьеры, наша технология привлекла много внимания, и я оказался в Bay Area, создав теперь награду Bikanta.

Отражая мое путешествие, ясно, что у меня не было бы этой траектории, если бы лидеры нашей страны не оценивали и финансировали исследования в области нанотехнологий пару десятилетий назад.

Georgia Tech была одним из первых получателей грантов на основе наноцентров, мои аспиранты и аспирантура изучали ресурсы из Наномедицины «Национальные институты здоровья» (NIH), и сегодня моя компания обращается к большинству своих приборов через Molecular Литейный завод, финансируемый средствами Министерства энергетики (DOE).

В рамках Национальной инициативы по нанотехнологиям (NNI) и Закона о научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработках в области нанотехнологий 2003 года наше федеральное правительство вложило 20 млрд долларов в наноресурсы за последние 13 лет. Прибыль от этих инвестиций привела к 628 сотрудничеству между агентствами, сотням тысяч публикаций и более 1 триллиона долларов дохода от продуктов с поддержкой nano.

Учитывая, что медицинские инновации занимают не менее 10 лет, прежде чем они перейдут в клинический продукт, уже осознание отдачи в 50 раз является поразительным достижением. Замедление будет противоречивым с научной точки зрения и с точки зрения бизнеса.

Федеральное финансирование достигло своего десятилетия назад в 2010 году. Инвестиции NNI пошли с $ 1, 58B в 2010 году до $ 1, 170B в 2015 году (в постоянных долларах), что на 26% меньше.

Тем не менее, это то, что происходит. Федеральное финансирование достигло своего десятилетия назад в 2010 году. Инвестиции NNI пошли с $ 1, 58B в 2010 году до $ 1, 170B в 2015 году (в постоянных долларах), что на 26% меньше. Количество наносерийных статей, опубликованных в США, в 2013 году составляло примерно 25 тысяч, а ЕС и Китай - соответственно 33 и 35 тысяч.

История неоднократно показывала, как Соединенные Штаты потеряли раннее конкурентное преимущество в разработке высокоценных технологий для международной конкуренции, когда инфраструктура коммерциализации не получила должной поддержки.

Примеры включают полупроводники, усовершенствованные батареи для транспортных средств и строительные материалы на основе цемента, все из которых были первоначально разработаны в Соединенных Штатах Америки, но в настоящее время производятся в других местах.

Из личного опыта с ведущими центрами по всему миру я наблюдал последние и самые интересные разработки в области наномедицины, которые позволят лучше выявить болезни и лечение. Однако Соединенные Штаты рискуют своим лидерством в этой области, если поддерживающая экосистема, позволяющая ее перевод в коммерциализацию, отсутствует.

Настало время второй эры - NNI 2.0. Возвращение к более высоким и устойчивым инвестициям, цель NNI 2.0 должна быть не только фундаментальным исследованием, но и необходимой поддержкой для быстрой коммерциализации нанотехнологий. Перевод сканирующей науки в коммерческую реальность требует партнерства академических, промышленных, федеральных и филантропических игроков.

Изображение предоставлено UCL Math and Physical Science.

Когда я перешел от знаменитого NIH на восточном побережье к западному побережью, чтобы начать Bikanta, одной из самых приоритетных проблем было то, как мы собирались разрабатывать технологии наноалмаза без доступа к высокопроизводительной аппаратуре для анализа качества нашего материала. Покупка всего этого оборудования не была финансово жизнеспособной или даже мудрой для запуска.

Попытка получить доступ к каждому отдельному инструменту в разных местах будет сложной задачей и замедлит НИОКР. В промышленности время - это деньги и очень важно при достижении целевых этапов.

Настало время второй эры - NNI 2.0. Возвращение к более высоким и устойчивым инвестициям, цель NNI 2.0 должна быть не только фундаментальным исследованием, но и необходимой поддержкой для быстрой коммерциализации нанотехнологий.

Нам было очень повезло, потому что наше предложение было принято Молекулярным литейным заводом, одним из пяти пользователей, обладающих знаниями в области нанонауки. В то время как Foundry в первую очередь облегчает проекты на основе нанонауки у академических и национальных пользователей лаборатории, компании Fortune 500 и стартапы, подобные нашим, также используют свои возможности для ответа на фундаментальные вопросы и проведения исследований концептуальных исследований (~ 10%).

Не у всех есть такие нано-небеса на заднем дворе. Сотни пользователей (908 в 2015 году) приходят из 29 разных государств и 24 разных стран, чтобы использовать разнообразные многодисциплинарные научные знания и ресурсы Foundry.

Не обращая внимания на динамическое интеллектуальное сообщество в течение минуты, в Литейном заводе, вероятно, есть приборы стоимостью более 150 миллионов долларов. Ранний стартап никогда не сможет мечтать о том, чтобы подняться в первом раунде, который был большим.

Одним из факторов успеха Bikanta является то, что Molecular Foundry позволил нам добиться огромных успехов в R & D всего за несколько месяцев, а не лет. Большие потребности в пользователях, центрах инкубатора и финансировании коммерциализации нанотехнологий.

Хотя было многообещающе видеть во время моего визита, обе стороны собрались вместе, чтобы принять Закон о бюджете на двухпартийном, нам нужно поощрять увеличение поддержки нанонауки за счет ассигнований этого бюджета.

Если бы федеральное финансирование исследований привело к 50-кратному возвращению в ближайшие несколько лет, дополнительная поддержка будет усугублять это и сделать нанотехнологию чемпионской историей того, как Америка обеспечила себе конкурентное преимущество с инвестициями в свой собственный рост. Давайте вступить в эпоху NNI 2.0.