
5. 陶哲轩,31岁,数学领域的“通才”
他在数学领域搜寻他的下一个“诀窍”。
澳大利亚华裔数学家陶哲轩是个密码破译大师,他开发出了一种崭新有效的破译方法,能够将零散的信息片段拼凑到一起。
陶哲轩的这一成就还得感谢加利福尼亚州大学洛杉矶分校的日托服务。在托儿所外等着接孩子时,陶哲轩和一位来自加州理工学院的数学家埃马纽埃尔·坎德斯突发奇想,想知道在只理解了零碎片段的情况下能否重组一个完整的信息。利用几何学、统计学和微积分学的知识,他们不但证明了这样的信息重组在某些情况下是可能的,而且还推出了重组方法。他们的这项技术正在被那些希望整理混乱信息的人所使用,美国中央情报局窃听可疑电话和医生修复脑扫描图像中的斑点时,都会用到这一技术。
这项技术证明了陶哲轩的才华:在新领域取得突破性发现需要精通数学的各个领域。
正是这个才华让陶哲轩赢得了今年的菲尔兹奖(被誉为数学界的诺贝尔奖)。陶哲轩是1986年以来赢得这个奖项的最年轻的数学家。早在1986年,11岁的陶哲轩就在国际奥林匹克数学竞赛中获胜,是当时最年轻的奥林匹克数学竞赛获胜者。陶哲轩21岁在普林斯顿大学获得了博士学位,24岁就成为美国加州大学洛杉矶分校教授。目前,陶哲轩至少在数学的5个分支领域取得了显著成就。

6. 凯莉·道甘,26岁,蚯蚓研究者
通过研究蚯蚓钻地的“工程学”原理,探索神秘的地下世界
凯莉·道甘在试图诱使蚯蚓挖通一桶凝胶的时候说:“我一向喜欢蚯蚓。”道甘刚刚报考了美国缅因州大学的博士研究生,她正在为论文作准备、录制试验片段。
道甘的这项研究已经让她成为了地下世界科学方面的权威人物。研究蚯蚓的难度巨大,由于非常难以观察,目前还没有一个生物学家能够明确地描述它们如何运动。达尔文是首先对这个问题进行严肃调查的科学家之一。他并不认为当蚯蚓拱进土里时“土壤会自动地松开”,他认为,当蚯蚓“挤”进土里时,会吞下前方的泥土,“吃”出一条路来。达尔文提出的这个理论已经存在了120年之久,但是后来不少科学家也提出了质疑。
道甘也是质疑者之一,她认为蚯蚓一定使用了某种窍门来钻地,但是此类研究方向必然会涉及工程学。她最后发现了一种被称为“光测弹性应力”的方法,可以使用偏振光和滤镜来测量物体受到的压力。她还发现,海水与凝胶的混合物有着和海底沉淀物一样的物理特性,于是就将这种混合物沉淀在容器底部,然后把蚯蚓放上去,拍摄其钻地情况。
通过研究蚯蚓钻地时对它周围土壤造成的压力场,道甘发现,蚯蚓的嘴部在钻地过程中就相当于一个木楔子,不停地伸嘴撬开泥土,然后它的身躯就可以毫不费力地通过空隙。蚯蚓通过不停地进行这种机械杠杆运动来保持前进。按照工程学术语说,这叫做“裂纹扩展”。道甘的研究表明,对于蚯蚓来说,这种运动所耗费的能量比吃掉泥土打通道路耗费的要少多了。道甘的发现改变了科学家们对整个地下生态系统的理解。
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