मंच पर ऊपर, एलिजाबेथ डफ़र्टी ने मुड़ा हुआ कागज़ खोला, रोशनी में झिलमिलाती सीलन। "और विजेता है, " उसने नाटकीय प्रभाव के लिए विराम दिया, "वर्जीनिया विश्वविद्यालय से ...."
लेकिन अधिक कुछ भी नहीं सुना जा सकता है, व्हाट्स और चीयर्स ने उसके शब्दों को अस्पष्ट किया। मुट्ठी हवा में, आँसू बहाते थे।
यह विजयी क्षण अंडरग्रेजुएट और उनके सलाहकार की एक टीम का था, जो वर्जीनिया के अलेक्जेंड्रिया में यूएस पेटेंट और ट्रेडमार्क कार्यालय के मुख्यालय में कॉलेजिएट इन्वेंटर्स प्रतियोगिता में भाग ले रहा था। Dougherty, आविष्कारक शिक्षा, आउटरीच और मान्यता के यूएसपीटीओ के निदेशक, और उपस्थिति में अन्य लोगों ने अपने समूह के क्रांतिकारी उत्पाद एग्रोस्फेयर के लिए अमीर शकील और पेम पोरताहेरी को सम्मानित किया, जो दुनिया भर में कीटनाशकों के हानिकारक दुष्प्रभावों को खत्म करने के उद्देश्य से बनाया गया है।
दोनों ने मंच पर बिना शर्त के कदम बढ़ाए क्योंकि उन्होंने प्रतियोगिता के स्नातक प्रभाग में समग्र विजेता के रूप में उन्हें दिए गए भारी स्वर्ण पदक दिए। यह अत्यधिक प्रतिस्पर्धात्मक, देशव्यापी प्रतियोगिता "नवाचार, उद्यमशीलता और रचनात्मकता" को प्रोत्साहित करती है, जो देश भर के कॉलेजों और विश्वविद्यालयों से अत्याधुनिक परियोजनाओं का प्रदर्शन करती है। (यूएसपीटीओ, जो स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन और उससे आगे के नवाचारों पर कहानियों का समर्थन करने के लिए Smithsonian.com के साथ भागीदार है, प्रतियोगिता का एक प्रायोजक भी है।) हार्डवेयर के अलावा, पहले स्थान के विजेता अपने सलाहकार के लिए अतिरिक्त 2, 000 डॉलर के साथ 10, 000 डॉलर लेते हैं। ।
"हमारे माता-पिता हमारी प्रेरणा हैं, " घोषणा के बाद मंच पर पोराहेरी कहते हैं। “हम दोनों संयुक्त राज्य अमेरिका में पैदा नहीं हुए थे। उन्होंने हमें यहां लाया और अपने जीवन को फिर से शुरू किया ताकि हम वह कर सकें जो हम करना चाहते हैं। "जब वे बार को इतना ऊंचा सेट करते हैं, तो उन्हें गर्व करने के लिए आप पर निर्भर है, क्योंकि आप उन्हें दिखाना चाहते हैं कि आप उन पर कितना गर्व करते हैं।"
उनके शोध सहयोगी ने सहमति व्यक्त की, "मैं वास्तव में एक अच्छे प्राथमिक विद्यालय या मध्य विद्यालय में प्रवेश पाने के लिए पर्याप्त स्मार्ट नहीं था, " शकील कहते हैं। इसलिए उनकी माँ ने पाकिस्तान में उनके स्कूल में 12 साल तक काम किया ताकि वे अच्छी शिक्षा प्राप्त कर सकें। "उसके बाद, यह मेरी जिम्मेदारी है कि मैं जो कुछ प्रस्तुत करूँ, वह सब कुछ कर सके।"
1990 के बाद से, कॉलेजिएट इन्वेंटर्स प्रतियोगिता ने स्नातक और स्नातक दोनों आविष्कारकों की कड़ी मेहनत को मान्यता दी है। इस साल, MIT के कार्ल शॉएल्हैमर ने SuonoCalm पर अपने काम के साथ स्नातक डिवीजन जीता, जिसे अधिक कुशल रेक्टल ड्रग डिलीवरी प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था - एक तथाकथित "21 वीं सदी का एनीमा", केमिकल इंजीनियर अपने ट्विटर पर तैयार विवरण में कहते हैं। अंडरग्रेजुएट डिवीजन में दूसरा स्थान कोलंबिया यूनिवर्सिटी की एक टीम को गया, जो कैथेकर ड्रग डिलीवरी के साथ संक्रमण के अवसरों को खत्म करने के लिए डिज़ाइन किए गए उत्पाद कैथेकेयर पर काम कर रही थी।
फाइनल में, एग्रोस्फेयर विशेष रूप से ग्राउंडब्रेकिंग लग रहा था, राडिया पर्लमैन कहती हैं, एक कंप्यूटर वैज्ञानिक जो स्पानिंग ट्री प्रोटोकॉल (एसटीपी) के आविष्कार के लिए सबसे अधिक जाना जाता है और एक प्रतियोगिता न्यायाधीश है। "कीटनाशकों से छुटकारा पाना एक अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण समस्या है, और गहरी विज्ञान के संदर्भ में कि वे वास्तव में ऐसा कैसे करते हैं, " वह कहती हैं।
कीटनाशकों का व्यापक रूप से दुनिया भर में उपयोग किया जाता है - वैश्विक उपयोग के साथ 2006 और 2007 दोनों में व्यापक रूप से 5.2 बिलियन पाउंड का उपयोग, एक व्यापक पीपीए अध्ययन के अनुसार। हालांकि ये यौगिक फसलों की पैदावार और गुणवत्ता के लिए फायदेमंद हैं, लेकिन वन्य जीवन और मनुष्यों के लिए कैंसर जैसे कई नकारात्मक प्रभाव हैं।
सबसे बड़ी समस्याओं में से एक, शकील नोट करते हैं, यह है कि विकासशील राष्ट्र कीटनाशक के उपयोग का सबसे बड़ा बोझ उठाते हैं। इन क्षेत्रों में, नियम सीमित हैं। बच्चे अक्सर ग्रामीण कार्यबल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होते हैं, और कई सुरक्षात्मक उपकरण या पर्याप्त प्रशिक्षण के बिना काम कर सकते हैं।
"हम दोनों विकासशील देशों में पैदा हुए थे, " शकील बताते हैं। "और हम कीटनाशक के उपयोग से जुड़ी सामाजिक समस्याओं से अवगत थे - यह किसानों को कैसे प्रभावित करता है।"
संयुक्त राज्य अमेरिका में, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) कुछ पूर्व फसल अंतराल (PHI) को लागू करती है - जब कीटनाशकों को लागू किया जाता है और जब फसलों की कटाई की जाती है, तब के बीच की समय की आवश्यकताएं। और यद्यपि ये अवधि कटाई के लिए यौगिकों को सुरक्षित स्तर तक कम करने की अनुमति देते हैं, श्रमिकों को जोखिम कम करते हैं, वे फसल को धीमा कर सकते हैं, जिससे फसल की हानि होती है यदि प्रतीक्षा अवधि पूरी होने से पहले बेईमान मौसम सेट हो जाता है।
शकील का कहना है कि एग्रोस्फर्स ने पीएचआई की जरूरत को खत्म कर दिया है, जिससे हफ्तों या महीनों तक कीटनाशकों के क्षरण को घंटों के मामले में तेज कर दिया है। दो साल पहले इस विचार ने बीज ले लिया, जब जोड़ी ने एक यूवीए टीम से "बायोपार्टिकल्स" बनाने के पहले के प्रयास के बारे में जाना, जो कि छोटे जैविक रूप से बनाए गए एंजाइमों के गोले हैं जो अन्य यौगिकों के साथ बातचीत कर सकते हैं और टूट सकते हैं। लेकिन अनुसंधान की प्रक्रिया या विचार के व्यावहारिक अनुप्रयोग के शोधन के बिना, यह शोध वहीं समाप्त हो गया था।
"यह एक अनूठा मामला है जहां हमें समस्या से पहले समाधान मिला, " पोराहेरीरी कहते हैं। इसलिए उन्होंने इसका इस्तेमाल करने के तरीके प्रस्तावित करने शुरू कर दिए। जब उन्होंने अपने वर्तमान सलाहकार, मार्क केस्टर, वर्जीनिया विश्वविद्यालय के नैनोस्टीट्यूट इंस्टीट्यूट के सह-निदेशक से संपर्क किया, तो उन्हें पता था कि वे किसी चीज़ पर हैं।
उनके विचारों में से एक दवाओं के अधिक प्रभावी या लक्षित वितरण के लिए बायोपर्टिकल्स का उपयोग करना था, लेकिन उस पैमाने पर चिकित्सा अनुसंधान किसी के लिए एक लंबा आदेश है, फिर भी गैर-स्नातक। इसलिए केस्टर ने उनसे कहा, “चलो यहाँ कुछ आसान एंड गेम्स के बारे में सोचते हैं। कम लटकने वाले फल कहाँ हैं? ”
तो उन्होंने स्विच किया, शाब्दिक रूप से, कम-लटका हुआ फल।
कॉलेजियम इंवेंटर्स कॉम्पिटिशन अवार्ड्स समारोह के बाद, पेम पोर्थाहेरी और अमीर शकील अपने विश्वविद्यालय सलाहकार, मार्क केस्टर द्वारा शामिल हो जाते हैं। (यूएसपीटीओ) शकील, पोर्टाहेरी और उनके साथियों ने जैविक कणों को इंजीनियर किया जो पौधों की सतह पर कीटनाशकों को तोड़ते हैं। उनकी कीटनाशक सफाई के प्रारंभिक परीक्षण वर्जीनिया अंगूर के बागों में हो रहे हैं।
यद्यपि उत्पाद पेटेंट लंबित है - इसलिए वास्तविक तंत्र और इसके डिजाइन के विवरण सीमित हैं- एग्रोस्फेयर कुछ मुश्किल इंजीनियरिंग के कारण काम करते हैं, केस्टर बताते हैं।
बैक्टीरिया गैर-विषैले पदार्थों के लिए आवश्यक विशिष्ट एंजाइमों को इकट्ठा करते हैं जो कीटनाशकों को सरल यौगिकों-शर्करा, वसा में बदल देते हैं। लेकिन टीम ने इन जीवाणुओं को इंजीनियर करने में कामयाबी हासिल की, जिसे केस्टर ने प्यार से "बग" के रूप में संदर्भित किया, इस एंजाइम कॉकटेल को बूंदों में बहाने के लिए।
"हमने जो कुछ भी करने के लिए बग प्राप्त किया है वह न केवल जैविक एंजाइम बनाता है, बल्कि वास्तव में इसे 'कैंडी-लेपित' शेल में डालता है जो इसे बचाता है, " वे बताते हैं। विशेष महत्व का, यह है कि बैक्टीरिया अपने स्वयं के आनुवंशिक सामग्री को शामिल किए बिना ऐसा करते हैं। इसका मतलब यह है कि टीम एंजाइमों को अलग कर सकती है और इन जैविक "एम एंड एमएस" को सीधे संदूषण या जीवाणु प्रतिकृति की चिंता किए बिना पूर्व फसल पर स्प्रे कर सकती है।
यह विचार "प्राकृतिक क्षीणन", या दूषित क्षेत्र से युक्त है और प्राकृतिक प्रक्रियाओं की अनुमति देता है, जैसे कि जीवाणु क्षरण - जैसे विषैले यौगिकों को सौम्य घटकों में नीचा दिखाना। लेकिन प्राकृतिक क्षीणन में अक्सर हफ्तों या महीनों का समय लगता है, और एग्रोस्फेरेस टीम दावा करती है कि इस प्रक्रिया के लिए समय को कम करने के लिए सक्रिय एंजाइमों को ध्यान केंद्रित करने में सक्षम होना चाहिए।
पिछले वर्ष में, उनकी टीम यूवीए में कुल पांच उच्च प्रेरित छात्रों को शामिल करने के लिए बढ़ी है। तीन अपने स्कूल के अंतिम वर्ष में हैं, जबकि दो ने इस पिछले वसंत में स्नातक की उपाधि प्राप्त की है। "आप एक शानदार विचार रख सकते हैं, लेकिन अगर आपके पास एक अविश्वसनीय टीम नहीं है तो यह विफल हो जाएगा, " पोरताहेरी कहते हैं।
उत्पाद को बाजार में लाने से पहले एक लंबा रास्ता तय करना पड़ता है और एक वाणिज्यिक पैमाने पर nontoxicity और पर्यावरण सुरक्षा पकड़ के दावों को सुनिश्चित करने के लिए बड़े पैमाने पर परीक्षण किया जाना चाहिए। फिर भी, टीम के सभी सदस्य इस बात से सहमत हैं कि वे अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए योजना बना रहे हैं।
शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में इस विचार का परीक्षण किया है और अब दाख की बारी और ग्रीनहाउस में परीक्षण कर रहे हैं ताकि विधि की प्रभावकारिता का पता लगाया जा सके और यह एंजाइमों को ख़राब होने में कितना समय लगता है। ईपीए, यूएसडीए और एफडीए सहित अमेरिकी नियामक एजेंसियों के सहयोग से वे औद्योगिक पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए इसे संभव बनाने के लिए प्रक्रिया को बढ़ाने के लिए काम कर रहे हैं।
वे बायोपार्टिकल्स के डिज़ाइन को बेहतर बनाने की उम्मीद करते हैं, जो उन्हें बेहतर और अधिक कुशल बनाते हैं, जो फ्रैंक बताते हैं, जो कंपनी के लिए अनुसंधान और विकास का नेतृत्व करते हैं, जो मार्च में स्थापित किया गया था, और यूवीए में अपने स्कूल के अंतिम वर्ष में है। वे अन्य संभावित विस्तृत यौगिकों के टूटने सहित अन्य अनुप्रयोगों के विस्तार की उम्मीद कर रहे हैं।
स्टेज पर, डोगर्टी ने पूछा कि जीत के बाद क्या होता है।
"हमें डीसी में 2:30 बजे एक [बौद्धिक संपदा] वकील के साथ एक बैठक मिली है, " शकील कहते हैं, हंसते हुए अपनी घड़ी पर नीचे की ओर।
