สตีเฟน เควก
แผ่นดินไหวในปี 2024
เกิด	ปี 1969 (อายุ 56-57 ปี)
การศึกษา	มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ( ปริญญาตรี , ปริญญาโท ) มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ( ปริญญาเอก )
เป็นที่รู้จักในด้าน	ไมโครฟลูอิดิกส์ , จีโนมิกส์
รางวัล	รางวัลเลเมลสัน – เอ็มไอที (2555) รางวัลแก๊บเบย์ (2558)
เส้นทางอาชีพด้านวิทยาศาสตร์
ฟิลด์	ชีวฟิสิกส์ , จีโนมิกส์
สถาบันต่างๆ	มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์
วิทยานิพนธ์	ทฤษฎีและการทดลองในฟิสิกส์พอลิเมอร์ด้วยโมเลกุลเดี่ยวของดีเอ็นเอ (1994)
ที่ปรึกษาทางวิชาการ	โรบิน สตินช์คอมบ์, สตีเวน ชู

สตีเฟน โรนัลด์ เควก (เกิดปี 1969) เป็นนักฟิสิกส์ นักประดิษฐ์ และผู้ประกอบการชาวอเมริกัน ผู้เป็นที่รู้จักจากการพัฒนาไมโครฟลูอิดิกส์แบบรวมขนาดใหญ่ และนวัตกรรมด้านจีโนมิกส์และการวินิจฉัยระดับโมเลกุล^{[ 1 ] [ 2 ]}เขาเป็นผู้บุกเบิก การวินิจฉัย ทางชีวภาพจากของเหลว หลายชนิด รวม ถึง การตรวจคัดกรองก่อนคลอดแบบไม่รุกราน (NIPT)การทดสอบใหม่สำหรับการปฏิเสธการปลูกถ่ายอวัยวะ โรค ติดเชื้อ และมะเร็ง^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}งานของเขาที่ใช้ไมโครฟลูอิดิกส์ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างชีววิทยาของเซลล์และจีโนมิกส์ นำไปสู่การพัฒนาเครื่องมือใหม่สำหรับจีโนมิกส์ระดับเซลล์เดี่ยวซึ่งเขาได้นำไปประยุกต์ใช้ในการสร้างแผนที่เซลล์ทรานสคริปโตมิกส์ ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

Quake สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีวิทยาศาสตรบัณฑิตสาขาฟิสิกส์และปริญญาโทวิทยาศาสตรมหาบัณฑิตสาขาคณิตศาสตร์จากStanfordในปี 1991 และปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัย Oxfordในปี 1994 ในฐานะนักเรียนทุน Marshall ^{[ 12 ] [ 13 ]}งานวิจัยวิทยานิพนธ์ของเขาอยู่ในสาขากลศาสตร์เชิงสถิติ และผลกระทบทางโทโพโลยีของปมบนพอลิเมอร์ เขาทำงานวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Stanford ใน ^สาขาชีวฟิสิกส์ระดับโมเลกุลเดี่ยวกับSteven Chu ^{[ 14} ]

Quake เข้าร่วมคณะของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียในปี 1996 เมื่ออายุ 26 ปี โดยเขาได้เลื่อนตำแหน่งขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดก็ได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ Thomas and Doris Everhart ด้านฟิสิกส์ประยุกต์และฟิสิกส์^{[ 15 ]}เขาย้ายกลับไปที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในปี 2005 เพื่อช่วยเปิดตัวภาควิชาใหม่ในสาขาวิศวกรรมชีวภาพซึ่งเขาดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ Lee Otterson และได้รับการแต่งตั้งในสาขาฟิสิกส์ประยุกต์ (และโดยความอนุเคราะห์สาขาฟิสิกส์ ) จนถึงปี 2026 ^{[ 16 ]}ตั้งแต่ปี 2006 ถึง 2016 เขาเป็นนักวิจัยของสถาบันการแพทย์ Howard Hughes [ ^{17 ] เขา}ดำรงตำแหน่งคณะกิตติมศักดิ์ เช่น ศาสตราจารย์ Andrew D. White แห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์และนักวิจัยนอกประจำที่สถาบัน Salkและเคยเป็นศาสตราจารย์รับเชิญที่Collège de FranceและESPCI ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2569 Quake ได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านชีวฟิสิกส์และวิศวกรรมชีวการแพทย์ในภาค วิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ระบบชีวภาพ (D-BSSE) ที่ETH Zurichในบาเซิล ประเทศสวิตเซอร์แลนด์^{[ 21 ]}

Quake ได้พัฒนาสิ่งที่เทียบเท่ากับวงจรรวมทาง ชีวภาพ ผ่านการพัฒนาไมโครฟลูอิดิกส์ หรือที่รู้จักกันในชื่อ " ห้องปฏิบัติการบนชิป " ^{[ 22 ]}เขาคิดค้น อุปกรณ์ ซอฟต์ลิโทกราฟี แบบหลายชั้น ที่ทำจากอีลาสโตเมอร์ซึ่งมีวาล์วและปั๊มในตัวเพื่อควบคุมของเหลว^{[ 23 ]}จากนั้นเขาและเพื่อนร่วมงานได้สาธิตการรวมไมโครฟลูอิดิกส์ขนาดใหญ่ (mLSI)โดยบรรจุวาล์วที่สามารถระบุตำแหน่งได้หลายพันตัวลงบนชิปเดียวเพื่อกำหนดเส้นทาง ผสม วัด และจัดเก็บปริมาตรของเหลวขนาดเล็กสำหรับเวิร์กโฟลว์ที่ซับซ้อน^{[ 11 ]}โดยใช้แพลตฟอร์มเหล่านี้ ห้องปฏิบัติการของเขาได้สร้างเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับชีวฟิสิกส์และชีววิทยาโครงสร้างรวมถึงวิธีการไมโครฟลูอิดิกส์สำหรับการตกผลึกโปรตีนและสำหรับการวัด ภูมิทัศน์ พลังงานการผูกมัดปัจจัย การ ถอดรหัสข้ามลำดับจำนวนมากพร้อมกัน^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}การค้นพบไมโครฟลูอิดิกส์ของเขายังเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีแรก ๆ ในการทำให้เป็นอัตโนมัติ ของจีโนมิกส์ และทรานสคริปโตมิกส์ของเซลล์เดี่ยว^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]}

หัวข้อหลักของงานจีโนมิกส์ของ Quake คือการวินิจฉัยที่สร้างขึ้นโดยการนับโมเลกุล DNA หรือ RNA แต่ละตัวแทนที่จะหาค่าเฉลี่ยของสัญญาณโดยรวม^{[ 30 ]}ในปี 2551 ทีมของเขาแสดงให้เห็นว่าการตรวจคัดกรองก่อนคลอดแบบไม่รุกราน (NIPT) สามารถตรวจจับความผิดปกติ ของโครโมโซมของทารก ในครรภ์ ได้ โดยการเรียงลำดับชิ้นส่วนDNA ที่ลอยอยู่ ในกระแสเลือดของมารดาแบบช็อตกัน ^{[ 31 ]}ในปี 2555 พวกเขารายงานว่า สามารถอนุมาน จีโนม ของทารกใน ครรภ์ได้จากตัวอย่างเลือดของมารดา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเรียงลำดับและการคำนวณสามารถทดแทนขั้นตอนการตรวจแบบรุกรานได้^{[ 32 ]}

กลุ่มดังกล่าวได้ขยาย^การวิเคราะห์DNA ที่ปราศจากเซลล์ ไปสู่ การแพทย์ด้านการปลูกถ่ายโดยแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของ DNA ที่ได้จากผู้บริจาคในพลาสมาของผู้รับนั้นเป็นสัญญาณสากลที่ไม่รุกรานของการปฏิเสธอวัยวะ [ ^{33 ]}

ห้องปฏิบัติการของ Quake ช่วยกำหนดมาตรฐาน วิธี การจัดลำดับ RNA ของเซลล์เดี่ยวและใช้ในการแมปว่าเซลล์ในเนื้อเยื่อเปลี่ยนแปลงอย่างไรในระหว่างการพัฒนาและโรค^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าข้อมูลเซลล์เดี่ยวสามารถสร้างลำดับเซลล์ในเนื้อเยื่อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ ซึ่งเป็นแม่แบบสำหรับความพยายามในการสร้างแผนที่ในภายหลัง^{[ 35 ]}

จากวิธีการเหล่านี้ Quake ร่วมเป็นผู้นำTabula MurisและTabula Sapiensซึ่งเป็นกลุ่มความร่วมมือขนาดใหญ่ที่ทำการวิเคราะห์เซลล์หลายแสนเซลล์ในอวัยวะของหนูและมนุษย์ และเผยแพร่ชุดข้อมูลและเครื่องมือแบบเปิดซึ่งกลายเป็นแหล่งข้อมูลอ้างอิงของชุมชน^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

งานวิจัยล่าสุดสำรวจการเรียนรู้ของเครื่องจักรและแบบจำลองพื้นฐานที่เรียนรู้การแสดงแทนเซลล์ที่เป็นสากลในสายพันธุ์ต่างๆ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้การเปรียบเทียบข้ามเนื้อเยื่อและข้ามสิ่งมีชีวิตเป็นเรื่องปกติเหมือนกับการจัดเรียงลำดับ^{[ 37 ] [ 38 ]}

ในปี 2016 Quake ได้ร่วมก่อตั้งChan Zuckerberg Biohub (ซานฟรานซิสโก) ซึ่งเป็นการร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยและองค์กรไม่แสวงผลกำไร โดยเชื่อมโยงUCSF , UC BerkeleyและStanford Universityและดำรงตำแหน่งประธานร่วมกับJoe DeRisiเพื่อจัดตั้งโครงการนักวิจัย กลุ่มวิจัยภายใน และแพลตฟอร์มเทคโนโลยีร่วมกัน^{[ 39 ]}จากนั้น Quake ได้ดำรงตำแหน่งประธานผู้ก่อตั้งของเครือข่าย CZ Biohub และเปิดตัวสถาบัน Biohub ใหม่ในชิคาโก (ร่วมกับมหาวิทยาลัยชิคาโก , NorthwesternและUIUC ) และนิวยอร์ก ( Columbia , Rockefeller , Yale ) ^{[ 40 ] [ 41 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 Quake ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าฝ่ายวิทยาศาสตร์ของ Chan Zuckerberg Initiative โดยดูแลโครงการให้ทุน การพัฒนาเทคโนโลยี และการบูรณาการทางวิทยาศาสตร์ของเครือข่าย Biohub ^{[ 42 ]}เขาเป็นผู้นำในการเปลี่ยนทิศทางของ CZI ไปสู่ชีววิทยาที่ขับเคลื่อนด้วย AI โดยเปิดตัวโปรแกรม AI ภายในองค์กรและสร้างคลัสเตอร์ประมวลผลGPU แรกของพวกเขา ^{[ 43 ]}

ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด Quake ได้ช่วยสร้างและนำแผนกวิศวกรรมชีวภาพ ซึ่งเขาดำรงตำแหน่งประธานร่วมอยู่ช่วงหนึ่ง เขาได้รับการแต่งตั้งร่วมในสาขาฟิสิกส์ประยุกต์ทำหน้าที่ในคณะกรรมการระดับชาติหลายแห่ง และเป็นผู้สนับสนุนวิทยาศาสตร์แบบเปิด CZ Biohub เป็นสถาบันแรกที่กำหนดให้ใช้พรีพรินต์สำหรับสิ่งพิมพ์ทั้งหมด และที่ CZI Quake เป็นผู้นำในการสร้างและให้ทุนสนับสนุนOpenRxivซึ่งก่อตั้งbioRxivและmedRxivให้เป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรอิสระ^{[ 44 ] [ 45 ]}ในโลกขององค์กรไม่แสวงหาผลกำไร ปัจจุบัน Quake ดำรงตำแหน่งเป็นกรรมการของสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกีและเป็นผู้อำนวยการของสถาบันนวัตกรรมโปรตีนและสถาบันวิจัย 23andMe ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}

Quake เป็นหนึ่งในบุคคลประมาณสองโหลที่ได้รับการเลือกตั้งเข้าสู่ สถาบันแห่งชาติทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา รวมถึงสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติสถาบันวิศวกรรมแห่งชาติสถาบันการแพทย์แห่งชาติและสถาบันนักประดิษฐ์แห่งชาติ^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]}เขายังได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกของราชสมาคมสมาคมฟิสิกส์อเมริกันสถาบันวิศวกรรมการแพทย์และชีววิทยาอเมริกันและสถาบันศิลปะและวิทยาศาสตร์อเมริกันอีก ด้วย ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}

เขาได้รับรางวัล NIH Director's Pioneer Award (2004), รางวัล Lemelson–MIT Prize (2012), รางวัล Jacob Heskel Gabbay Award (2015), รางวัล Max Delbrück Prize in Biological Physics (2016), รางวัล Tel Aviv University International Prize in Biophysics และรางวัล Royal Society of Chemistry's Pioneer of Miniaturization Award (2010) ^{[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]}เขาได้รับการยกย่องให้เป็นClarivate Citation Laureate in Physics (2022) ^{[ 1 ]}

Quake มีบทบาทสำคัญในการนำนวัตกรรมในห้องปฏิบัติการมาประยุกต์ใช้เป็นเครื่องมือและการวินิจฉัยโรคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายผ่านบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพหลายแห่ง ในช่วงต้นอาชีพ เขาได้ก่อตั้งFluidigm (ปัจจุบันคือ Standard BioTools) เพื่อทำการตลาดวงจรไมโครฟลูอิดิกแบบบูรณาการที่พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการของเขา^{[ 60 ]}จากผลงานของห้องปฏิบัติการของเขาเกี่ยวกับการจัดลำดับโมเลกุลเดี่ยว เขาได้ก่อตั้งHelicos Biosciencesซึ่งสร้างเครื่องจัดลำดับดีเอ็นเอ โมเลกุลเดี่ยวเชิงพาณิชย์เครื่องแรก Quake ใช้แพลตฟอร์มนี้ในการจัดลำดับและเผยแพร่จีโนมของเขาเอง ซึ่งเป็นหนึ่งในจีโนมมนุษย์กลุ่มแรกๆ ที่มีอยู่^{[ 61 ] [ 62 ]}หลังจากที่ห้องปฏิบัติการของเขาได้สาธิต วิธีการ NIPT ครั้งแรก เขาได้ร่วมก่อตั้ง Verinata Health ซึ่งต่อมาถูกซื้อกิจการโดย Illumina ^{[ 63 ]}ผลงานจากกลุ่มของเขาเกี่ยวกับการวินิจฉัยการปลูกถ่ายอวัยวะช่วยก่อตั้งธุรกิจที่ต่อมาถูกซื้อกิจการโดย CareDx เพื่อเปิดตัวการทดสอบดีเอ็นเอแบบไม่มีเซลล์^{[ 64 ]}เมื่อไม่นานมานี้ เขาได้ร่วมก่อตั้ง Karius เพื่อนำการทดสอบโรคติดเชื้อแบบไม่รุกรานมาใช้ในคลินิก^{[ 65 ]}ความสนใจของเขาในด้านชีววิทยาของเซลล์เดี่ยวยังนำไปสู่การก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพ เช่น Quanticel Pharmaceuticals (ซึ่งถูกซื้อกิจการโดยCelgene ) และ Cellular Research (ซึ่งถูกซื้อกิจการโดยBecton, Dickinson and Company ) ^{[ 66 ] [ 67 ]}

• กลุ่มของ Stephen Quake ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
• Lederman, Lynne (กรกฎาคม 2550). "Stephen Quake, D. Phil.—At the Interface of Physics and Biology" . BioTechniques . 43 (1): 19. doi : 10.2144/000112501 .