2024 年巴卡尔奖获得者以皮肤病、自旋电子学和树皮为目标

加州大学伯克利分校的五名教职员工被授予 2024 年巴卡尔奖，该奖项旨在推动校园创新者将他们的发现转化为现实世界的解决方案。

今年的获奖者正在尝试设计益生菌来治疗皮肤病，改善重金属污染的治疗方法，设计超紧凑的激光器和自旋电子计算机存储器，并找到使用树皮作为建筑材料的方法。

该奖项每年颁发给前巴卡尔研究员，并提供额外的资源，以确保他们的技术从学术研究成功过渡到行业应用。现在已经是第12个年头了，Bakar Fellows Programs已经支持了74名教职员工和70名创新研究员作为研究生或博士后研究员。该计划继续吸引和支持致力于将其基础研究成果转化为实际应用的创新研究团队。

2024年的获奖者是：

杰伊·基斯林（Jay Keasling），化学和生物分子工程和生物工程教授，Philomathia基金会替代能源主席，劳伦斯伯克利国家实验室高级教职科学家和联合生物能源研究所（JBEI）首席执行官： 工程益生菌治疗皮肤病

在治疗遗传性皮肤病时，如Netherton综合征，特应性皮炎和痤疮酒渣鼻，由皮肤细菌金黄色葡萄球 菌 引起的炎症是一个主要问题。对抗 金黄色葡萄球 菌感染的局部抗生素持续时间很短，几乎不可避免地会导致再次发生。Keasling希望通过防止有害细菌重新定植来打破这种恶性循环。为此，他建议设计细菌 – 谷氨酸棒状杆 菌 – 他之前设计用于治疗这些皮肤病，也可以产生两种不同的抗生素来杀死 金黄色葡萄球菌。抗生素——天然肽扑克霉素和常用的红霉素——应减少感染，减少对抗生素治疗的需求，并降低细菌耐药性的风险。

Rebecca Abergel，核工程和化学副教授，伯克利实验室Glenn T. Seaborg中心主任： 扩展重金属分解产物的适应症

有毒重金属，如铅，在我们的环境中无处不在，但目前还没有可行的选择，可以在无意中食用时将它们从体内清除。唯一实用的治疗方法是用形成可排泄复合物的螯合剂治疗。Abergel的团队正试图将当前药物治疗产品的适用性广泛扩展到广泛的重金属毒性和日常生活污染场景，包括儿童的慢性暴露。她计划进行实验性去污研究，以验证这些最初的螯合药物并将其转化为全世界患者都可以获得和负担得起的治疗方法。她特别希望开发适合儿科人群的治疗方案，并去除因长期暴露而产生的内化重金属。

Boubacar Kante，胡晨明电气工程和计算机科学讲座教授： 用于移动、传感和通信的超紧凑型激光器

紧凑型半导体激光器在我们的现代生活中无处不在，在通信、传感和成像方面都有应用，但它们的低功率阻碍了它们在其他环境中的使用，例如用于制造或最近实现的激光聚变，这些激光聚变有望提供充足的无碳能量。Kante最近发现的标度不变伯克利表面发射激光器（BerkSEL）有望增加半导体激光器的功率，这是迄今为止遥不可及的。巴卡尔奖将帮助他开发这些用于众多应用的高功率半导体激光器。

玛丽亚·帕斯·古铁雷斯（Maria Paz Gutierrez），建筑学教授： 重新设计树皮

在美国，用于建筑的工程木制品是一项价值数十亿美元的业务，但木材工业的一种废物——树皮——通常最终会变成更便宜的材料，如绝缘材料，甚至作为覆盖物。帕兹·古铁雷斯（Paz Gutierrez）开发了一种3D挤出工艺，该工艺使用树皮废料，蒸汽和地衣水凝胶，制造具有改进机械性能的大型外部建筑部件。作为她的巴卡尔奖项目的一部分，她将解决该工艺大规模外部应用的可扩展性和功能障碍，这可以将低品位的木材残留物从燃料、覆盖物和垃圾填埋场中转移出来，并在建筑中打造真正的循环生物经济，同时为工程生物材料的生物技术做出贡献。作为之前的 Bakar Spark 奖获得者，她展示了带有封装地衣水凝胶的 3D 软木塞块还有一个额外的好处——它们可以为室内空气排毒。

James Analytis，物理学教授兼Charles Kittel主席： 在内存计算中，一种完全自旋电子学的方法

作为 2021 年 Bakar Spark 奖获得者，Analytis 研究了奇异的量子现象，特别是电子的自旋，如何用于新型通信和量子电子应用。该研究的一个关键认识是，自旋输运仅在绝缘铁磁体中有效。随后，他专注于一种已知在室温下具有相关特性的材料，并创建了自旋门、自旋存储器和自旋逻辑的设计。对于他的巴卡尔奖项目，他计划制造基于自旋的内存计算芯片，这种芯片应该具有广泛的适用性，因为它们坚固耐用且节能，功耗比现有芯片低数千倍。

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