קאוויה קופאראפו: האבחונים שנבנו מעדשה מודפסת בתלת-ממד
רטינופתיה סוכרתית היא אחד הגורמים המובילים לעיוורון שניתן למניעה, ובדיקה עבורה דורשת בדרך כלל רופא עיניים, מצלמת רשתית מיוחדת ותור שחולים רבים באזורים עניים או כפריים לעולם לא מקבלים. התשובה של קאוויה קופאראפו, שנבנתה כתלמידת תיכון באלכסנדריה, וירג'יניה, הייתה עדשה מודפסת בתלת-ממד שהוצמדה למצלמת סמארטפון ומודל בינה מלאכותית שאומן לקרוא את התמונות המתקבלות. היא קראה לזה Eyeagnosis, וזה היה רק הראשון מבין כמה כלי אבחון שבנתה לפני שסיימה את התואר הראשון שלה.
תיכון תומאס ג'פרסון
קופאראפו למדה בתיכון תומאס ג'פרסון למדע וטכנולוגיה באלכסנדריה, בית ספר מגנט הידוע בייצור תלמידי מסלול מחקר, והמשיכה לאוניברסיטת הרווארד. הפרויקט המתועד המוקדם ביותר שלה הגיע בשנת הלימודים הראשונה שלה: MediKey, אפליקציה לנייד שאפשרה לטכנאי רפואת חירום למשוך בצורה מאובטחת מידע רפואי מהסמארטפון של מטופל מחוסר הכרה — בעיה עם הימור בעולם האמיתי המצורף לכל שנייה שטכנאי רפואת חירום מבלה בניחוש האלרגיות או התרופות של מטופל.
Eyeagnosis ובדיקת הרשתית בסמארטפון
בשנת 2016, בגיל שבע-עשרה, בנתה קופאראפו את Eyeagnosis: תוספת עדשה מודפסת בתלת-ממד בעלות נמוכה בשילוב עם אפליקציה לנייד שהשתמשה בלמידת מכונה כדי לסמן רטינופתיה סוכרתית מתמונה בסמארטפון של הרשתית, ללא בדיקת העיניים המקיפה שאבחון קונבנציונלי דורש. הפרויקט כוון לפער גישה גלובלי ספציפי — רטינופתיה סוכרתית ניתנת לטיפול אם מתגלה מוקדם, אך בדיקה מוקדמת היא בדיוק הצעד שהכי קשה לספק בזול בקנה מידה רחב. הכלי זיכה אותה בהכרה כגיבורת בריאות של WebMD ב-2017 ובסיקור בכלי תקשורת העוקבים אחר ממציאים בני נוער העובדים בלמידת מכונה יישומית.
GlioVision ואבחון סרטן מהיר יותר
קופאראפו עקבה אחרי Eyeagnosis עם GlioVision, פלטפורמה שפותחה בין 2017 ל-2019 להערכה אוטומטית של גליובלסטומה, סרטן מוח אגרסיבי, ישירות מתמונות פתולוגיה. המגרש היה מהירות ועלות: שיטות אבחון מבוססות DNA לגליובלסטומה הן איטיות ויקרות, וגישת למידת מכונה מבוססת תמונה הבטיחה אלטרנטיבה מהירה וזולה יותר לסיווג דגימות גידול. העבודה נשענה על שיתוף פעולה עם חוקרים באוניברסיטת סטוני ברוק ובמכונים הלאומיים לבריאות, ובסופו של דבר תרמה לפטנט על שמה (US10748040B2).
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →בניית הצינור מאחוריה
במקום להתייחס להמצאות שלה כאל נקודת הסיום, קופאראפו הקימה את GirlsComputingLeague ב-2015 כדי לנהל סדנאות מחשוב ומדע לבנות בבתי ספר בתת-מימון, ומאוחר יותר השיקה יוזמת שוויון טכנולוגי בשותפות עם HP בנובמבר 2020. היא המשיכה לתפקידי מחקר בהרווארד, לקחה קורסים כגון Tiny Machine Learning ו-Computing at Scale, התמחתה בצוות למידת המכונה של אפל, ונקראה שגרירת AAAS IF/THEN לנשים ב-STEM החל מ-2019. הכרה הגיעה על פני רגיסטר תקשורתי רחב יותר ממה שרוב הממציאים בני הנוער מקבלים: תכונה בתערוכת "Girlhood (It's Complicated)" של הסמית'סוניאן ב-2020, כבוד "קולות השנה" של מגזין Seventeen, ומקום כעמיתת חדשנות טכנולוגית לתואר ראשון בהרווארד. על המוטיבציה שלה, אמרה: "אני רוצה להשפיע על סטודנטים שרוצים לעסוק במדעי המחשב, ולהפוך אותם לבטוחים יותר ביכולותיהם, כישוריהם ועתידם."
מדענית הפונה לציבור
בניגוד לממציאים בני נוער רבים שהנראות שלהם דועכת ברגע שגביעי יריד המדע מפסיקים, קופאראפו המשיכה לבנות פרופיל ציבורי סביב העבודה ולא סביב עצמה: אירוח פסגת בינה מלאכותית באוקטובר 2017 שהביאה דמויות בתעשייה וסטודנטים לאותו חדר, שירות במועצה של מוזיאון מדע אינטראקטיבי, ופרסום בגיליון הממוקד בבינה מלאכותית של WebMD בתחילת 2020. היא גם סוקרה על ידי מארי קלייר בספטמבר 2020 והוכרה על ידי קמפיין "Do Good, Do Beautiful" של אלבה בוטניקה באפריל 2019 — סוג של תשומת לב של מותגי צרכנות שלעיתים רחוקות מוצא את דרכו לפרויקט ביולוגיה חישובית, וזה מרמז שהסיפור שלה נקרא לא פחות עבור ערך ההסברה שלו מאשר עבור התוכן הטכני שלו.
מדוע קאוויה מכונה גאונה
הטענה של קופאראפו למילה נשענת על דפוס ספציפי וניתן לשחזור ולא על הברקה בודדת: זיהוי צוואר בקבוק אבחוני ברפואה — סריקת רטינופתיה, סיווג גליובלסטומה — ובניית צינור למידת מכונה עובד סביב חומרה זולה ונגישה (סמארטפון, תוספת מודפסת בתלת-ממד) במקום הציוד המיוחד היקר שהתחום מניח בדרך כלל שנדרש. זהו הישג אמיתי של שיקול דעת הנדסי יישומי: לדעת אילו חלקים מזרימת עבודה אבחונית יקרה ניתן להחליף במצלמת טלפון ובמודל מאומן, ואילו לא.
ההסתייגות הכנה היא שאף Eyeagnosis ולא GlioVision מתועדים בחומר המקור כמי שהגיעו לפריסה קלינית או לתיקוף בביקורת עמיתים בקנה מידה רחב; שניהם מתוארים כאבות-טיפוס ושיתופי פעולה מחקריים ולא ככלים שאושרו על ידי ה-FDA או אומצו על ידי בתי חולים. הפער הזה — בין הוכחת היתכנות עובדת שסוקרה על ידי WebMD והסמית'סוניאן לבין מוצר אבחוני ממשי שרופאים משתמשים בו — הוא המקום שבו סיקור ממציאים בני נוער מגזים לעיתים קרובות, וזה חל גם כאן. מה שלא מוטל בספק הוא הדפוס: קופאראפו בנתה שני צינורות אבחון נפרדים לפני שהיה לה תואר ראשון, והשתמשה בפלטפורמה מהראשון כדי לממן עבודת הסברה במקום פשוט לפדות את סיקור העיתונות.
מורשת
התרומה העמידה ביותר של קופאראפו עשויה להתברר כפחות מכל כלי אבחון בודד אלא התשתית שבנתה סביב עצמה וסביב נשים צעירות אחרות במחשוב — ה-GirlsComputingLeague, שגרירות ה-IF/THEN, השותפות עם HP — רקורד של המרת הכרה אישית לגישה מוסדית עבור אנשים שלא היו להם בית הספר שלה, המנטורים שלה, או שיתופי הפעולה במעבדה שלה.