在本期硬件聚焦节目中,我们将从山姆·马兰诺夫斯基(Sam Malanowski)的产品工程师那里了解到很多关于神经元和光子的知识Inscopix.Inscopix制造了一种微型显微镜系统,使研究人员能够观察自由行为的啮齿动物的大规模神经回路动力学。
Sam与我们分享了他作为一名工程师在一群博士研究人员中工作的经验,Inscopix是如何与奥巴马总统的BRAIN计划相一致的,以及消费科技行业的发展如何帮助推进生命科学。
你能告诉我们Inscopix是做什么的吗?
作为一家公司,Inscopix旨在通过提供端到端的硬件解决方案、数据分析软件和科学支持来解决全新的科学问题,推动整个神经科学领域的发展。这个项目最初是由我们的两位创始团队成员dr。Eric Cocker和Kunal Ghosh,在斯坦福大学Mark Schnitzer教授的实验室,他们毕业了,并在2011年创办了这家公司。一开始的目标是在自由行为的动物身上同时成像大量的神经元,我们已经开发了一个非常小的成像系统,可以连接到老鼠身上,让它进行正常的行为。在过去,这种类型的成像只能通过非常大的台式显微镜系统来完成。
与更大的台式系统相比,你们的显微镜系统有什么意义?
当啮齿动物能够自由活动时,科学家们就能够解决全新的问题,即神经回路活动模式如何与特定行为相关联。将大量神经元的动态与动物的自然行为联系起来,是神经学家多年来一直梦想的一个概念。通过让神经科学家进行这些类型的实验,我们可以得到与特定行为和神经疾病相关的潜在神经回路模式。
奥巴马总统最近宣布了帮助绘制大脑地图的BRAIN计划,这是发现神经疾病治疗方法的一部分。Inscopix如何适应这一工作?
在绘制大脑图谱方面仍有很多工作要做,当涉及到神经科学研究时,对帮助解决这些问题的新技术的需求仍未得到满足。我们提供的解决方案使研究人员能够收集所需的数据,以开始理解构成我们大脑的1000亿个神经元的活动。借助我们今天所拥有的技术,科学家们已经在了解神经回路模式如何在各种神经障碍的动物模型中出错方面取得了巨大进展。Inscopix的目标是站在这个快速发展的神经科学研究工具市场的前沿,并继续提供解决方案,使研究人员能够解决全新的科学问题。
“作为一家初创公司的机械工程师,你很快就会发现,你不再只是一个机械工程师了。”
作为一名工程师,在一群博士研究人员中工作是什么感觉?
这无疑是我有机会共事过的最令人印象深刻的团队之一。感觉我们既是一个硬件创业公司,也是一个研究实验室。这真的是一种独特的氛围,共同的目标不仅仅是一种产品,也是一种知识。
你在ME方面遇到的最大挑战是什么?
作为一家初创公司的机械工程师,你很快就会意识到你不再只是一个机械工程师了。你什么都做了。例如,上周我不得不学习如何使用一个非常昂贵的示波器来观察高速数据信号,有几个星期我做了更多的Python编程而不是Solidworks。
我能把手放在各种不同的事情上,这真是太棒了,而且肯定有很多工作要做。当我们试图修复我们的构建的问题,同时又试图修复供应商的问题,为客户添加功能,加强规格,记录一切,并引入新员工……这是旋风!
“我意识到,关于大脑,我们还有很多不了解的地方,因此,有很多发现的机会。”
你们的生产是外包的还是内部的?
我们把机加工和电子设备外包出去,然后在内部完成所有的最终装配。要保持东西干净需要非常小心。我们依靠我们能得到的每一个光子,所以我们要确保自己做好所有细致的工作。从我工作过的其他一些产品到这里,光子和微米是重要的,这是在一个不同的尺度上思考……真的。
“一款受欢迎的消费科技产品能够降低有价值的零部件的成本,这种力量令人难以置信。”
你如何着手制作如此复杂而脆弱的产品原型呢?
我让Fictiv在快速原型方面做的很多工作都是为了夹具和工具。你们已经制造了工具,例如,用来处理我们非常小的透镜和工具来放置我们的显微镜和其他部件以不同的方式来加速生产测试。
由于我们在现场进行生产组装,我们需要非常专业的工具和夹具,以高标准测试产品。3D打印确实能实现这一点。
经过多少次迭代才到达当前系统?
第一次迭代是斯坦福大学8年跨学科研究的副产品,连接了神经科学、应用物理学、电子工程和机械工程等领域。在斯坦福大学进行了最初的技术开发之后,开发当前产品的过程就是将实验室原型变成一个完善、可靠的系统,供世界各地的神经科学家用于研究。这项工作大部分依赖于可用的组件——例如,获得足够小的LED和定制光学器件,以及分辨率足够高的相机传感器。这不是一件容易的事。
你是否认为消费科技行业正在帮助降低某些组件的成本和尺寸?
肯定。现在的情况是,这些组件的一些大客户开始真正推动技术进步,并压低价格。有时候科学界推动消费科技行业向前发展,有时候反过来。一款受欢迎的消费科技产品能够降低有价值的零部件的成本,这种能力令人难以置信。
你的工作最有价值的方面是什么?
我很高兴我们所处的空间并不是你日常消费的产品——它不是iPod,也不是每个人都将拥有它,但它将产生巨大的影响。我们和我们的顾客正在发现的关于大脑的一些东西,你我可能不能完全理解,但我们仍然能感受到影响。
我意识到我们对大脑还有很多不了解,因此,有很多机会去发现。作为一个谦逊的机械工程师,我知道在这个项目中任何小的新功能都将产生影响。