Barbarita Lara，32歲，Emercom
一場地震促使她發明出混合了模擬技術和數位技術的新通信技術。
2010年，當Barbarita Lara的家鄉智利發生8.8級地震後，Barbarita Lara便開始琢磨通信這件事。當時她是一名工程專業的學生，地震過後的通信困境深深觸動了她：每個人都嚴重依賴互聯網和手機，但在當時大多數網路都已經癱瘓了。智利沿海有156人死於地震引發的海嘯，部分原因就是網路中斷導致他們沒有及時收到警報。
8年後，Lara發明了一種她認為可以在災難中挽救生命的產品，該產品西班牙語首字母縮寫為SiE。依靠SiE，智慧手機用戶可以通過加密的高頻音訊接收來自政府的訊息：它混合了模擬技術和數位技術，可以在互聯網和電話網絡失效時提供通信。
SiE利用現有無線電基礎設施，也可以讓智慧手機通過無線Mesh網路相互通信。Lara的父親是一名智利海軍密碼學家，在她還是個孩子的時候父親就把摩斯密碼教給了她，而Lara的發明就是受到摩斯密碼啟發。她說「有時候最佳解決辦法很簡單」。她創建了Emercom公司來研發和推廣該產品，目前該公司正在與智利災害管理部門討論未來利用SiE進行災難警報。公司還在與一家領先的電信企業談判，計畫在新手機上預裝SiE平臺。
徐升，34歲，加州大學聖地牙哥分校
他讓非定制電子器件變得可伸縮。
得益于徐升構建的精巧結構，柔性電子器件可以貼合人體，不再需要在電子特性與機械特性之間做出妥協。
將剛性電子元件與柔性材料相結合很困難，機械特性的不匹配將產生巨大拉力，導致它們在變形時分離。這也是為什麼之前大多數柔性電子元件的研究都集中於構建柔軟且有彈性的新元件。但是徐升對此並不認同，他表示“為什麼不用已經發展了幾十年的成熟技術呢？”他的策略是將非定制元件融入彈性材料，從而創造出高彈性且又與剛性元件性能不相上下的電子器件。
徐升選擇將元件的一小部分粘在彈性材料上，然後用充液膠囊將其支撐起來。這些元件通過長長的彎成波浪線的金屬絲連在一起，金屬絲可以在拉伸時有序地展開。利用這種方法他創造出一款最多可以延展三倍的鋰電池，以及一台可以隨著身體的動作而自行調整的醫療級健康監測器。後者已由一家名為MC10的初創公司開發成可穿戴的生理感測器BioStamp。
Shinjini Kundu，27歲，卡內基·梅隆大學
醫學圖像已經細緻到難以解讀，而她的程式能夠識別人類難以觀察到的細節。
醫學圖像在診斷疾病方面極其重要，但當它們變得越來越詳細時，人類對它們的解讀也變得更加困難。Shinjini Kundu開發了一種人工智慧系統，可以分析圖像，找出肉眼無法察覺的細節。該創新可能會對疾病檢測和治療的方式產生根本性的影響。她說：「如果存在隱匿的變化並且有辦法發現這些隱匿的模式，也許我們就有機會在症狀出現之前及早診斷疾病。」
已經有人工智慧演算法通過自學來進行模式識別，但是它們不能解釋推理過程。而在醫學診斷中，這正是局限所在：如果不瞭解疾病是如何發展以及為何發展的，就不可能解決它。Kundu的系統讓人類可以通過電腦來發現那些難以察覺的，揭示早期疾病過程的模式。她還訓練AI從圖像中提取疾病特徵，使這些特徵可以被觀察到。它可以幫助人類在發病前幾個月甚至幾年就識別出疾病。不光人類可以教AI，AI也可以教我們。
Shreya Dave，30歲，Via Separations
她的過濾系統能節約工業分離過程中使用的大部分能源。
Shreya Dave在博士階段的研究是用氧化石墨烯製造的分子過濾膜，它比現在使用的聚合物和陶瓷更便宜，而且沒那麼容易降解。起初，該技術被認為適用于水務部門，但她發現成本還是太貴了。
後來，《自然》雜誌上的一篇文章讓她意識到這項技術能節約食品、飲料、藥物和燃料行業化學物質分離工序中的大量能源。經統計，這些工序占美國總能耗的12%。
Dave現在是Via Separations公司的首席執行官。她和她的團隊設計的技術旨在替代分離化合物的現有系統（現在基本上使用的是煮沸法）。Dave相信，Via過濾材料的廣泛應用會讓這種工序的能耗下降50%到90%。
她的公司目前專注於食品和飲料行業，但Dave認為，如果她能證明這項技術在一個行業中可規模化應用、成本效益好，那它也可以在其他行業成功。
Will McLean，31 歲，Frequency Therapeutics
人類失聰迄今無法逆轉，他的創新可能改變這個現狀。
Will McLean認為他找到了一個方法，可以解決一個很多人認為永遠無法解決的醫學難題：人類失聰。
McLean的研究聚焦內耳中負責聽覺的螺旋狀結構——耳蝸。人類出生時，耳蝸中有15,000個毛細胞，它們能檢測到聲波並將其傳送至大腦。隨著時間的推移，很多毛細胞被強烈噪音和藥物的毒副作用殺死。鳥類、爬行類動物和兩栖類動物可以再次長出這種細胞，但哺乳動物則不行。McLean說：「內耳是身體中再生能力最弱的部位，正因如此，失聰是永久性的。」
擁有麻省理工學院健康科學與技術專業博士學位的McLean在過去的10年裡一直致力於改變這個現狀。他的早期研究顯示，內耳有一些獨特的祖細胞——類似幹細胞但性能更明確——而且有些祖細胞有可能成為毛細胞，雖然它們無法自行通過分裂或分化來修復受損組織。為了解決這個問題，他和同事們借鑒了可再生組織（比如腸內組織）。他們把受損的老鼠耳蝸暴露在一種能在其他器官中觸發再生的藥物混合物中。令人驚喜的是，他們的技術不僅讓祖細胞增殖，還促使它們生成新的、能讓聽力恢復的關鍵細胞毛細胞。
基於這個發現，McLean和同事們創辦了 Frequency Therapeutics，一家致力於將他所描述的這個全新型藥物商業化的創業公司。Frequency技術叫做祖細胞啟動技術，利用的是解鎖身體自愈能力的化合物。截至目前，Frequency已經申請了19項專利，開發了一種治療失聰的可注射耳內療法。該療法已成功通過人體安全試驗。
周歡萍，34歲，北京大學
她的創新可以讓我們製造出更好、更便宜的太陽能電池。
長期以來，太陽能行業缺乏低成本、高性能的矽電池替代品。近年來，一種鈣鈦礦型雜化材料受到關注，因為相比于矽它們成本更低而且可以實現高功率輸出。但它們難以投入實踐應用。鈣鈦礦型太陽能電池的早期原型在將太陽能轉換為電能時不如傳統的矽電池有效。
周歡萍研發了一系列化學工藝，使鈣鈦礦型太陽能電池效率更高、生產成本更低。如果新型電池可以大規模量產，她的創新將使得太陽能的成本更低。
周歡萍成長於80年代的中國，小時候家裡沒有通電，她和她的兄弟姐妹就在煤油燈下做作業。也正是這樣的童年經歷激勵了她投身於太陽能技術的發展。
周歡萍研發的電池的太陽能轉化率超過20％，與現有矽電池的轉換率相近。儘管部分鈣鈦礦型電池的效率更高，但她使得電池的製造過程變得更簡單、更便宜，可謂發明意義更重大。通過將鈣鈦礦基的溶液噴塗或印刷到基底（例如玻璃）上，可以在低於 302°F（150℃）的溫度下生產電池。而部分類型鈣鈦礦型電池的製造工藝要求溫度保持在 932°F（500℃）左右。
鈣鈦礦型太陽能電池往往比矽電池退化得更快，因此周歡萍正在努力提高其長期穩定性。
Manan Suri，31歲，德里印度理工學院
他研發的電腦晶片類比了人腦的工作原理。
Manan Suri構建了模仿大腦學習能力和能效水準的電腦晶片的關鍵要素。他通過利用新一代記憶體技術的「缺陷」做到了這一點。
這種技術被稱為新一代非易失性記憶體（emerging non-volatile memory，eNVM）。由於其奈米級物理特性，eNVM設備往往以隨機方式運行，這在電腦中通常是一個缺陷。但Suri意識到這種不規則性可以幫助研究人員建立所謂的神經形態晶片，以類比我們大腦中的神經元和突觸。
雖然電晶體將資訊存儲為1和 0，但將資訊存儲在大腦中的生物突觸可以實現多種狀態。這意味著要構建像大腦一樣運作的電腦，通常也需要複雜的人工突觸，而且這些突觸也可以存在多個狀態。
Suri認識到他可以利用eNVM的固有變化來構建能夠進行有監督和無監督學習的大規模神經形態系統。他把這種不規則的行為應用在網路安全和高級傳感領域。今年早些時候，他成立了一家初創公司——Cyran AI解決方案公司 (Cyran AI Solutions)，基於他的eNVM研究成果進行神經形態和網路安全硬體的研發。
James Dahlman，31歲，佐治亞理工學院
他的方法使一次進行 300 種藥物試驗成為可能。
數十年來，製藥業尋找新型癌症療法的做法是將腫瘤細胞放入培養皿中，並逐個測試輸送的奈米藥物顆粒，以找到有效的藥物。然後，研究人員只能祈禱這些粒子在到達活體內指定位置之前不會被攻擊或者分解。
「問題是，人們一直在以錯誤的輸送方式測試藥物」佐治亞理工學院的實驗室負責人James Dahlman說。
Dahlman發明了一種完全不同的方法，用DNA序列作為一種條碼來編碼每個奈米藥物顆粒。300個這樣的奈米顆粒被注射到實驗小鼠體內，當研究人員摘除腫瘤時，他們可以使用基因測序技術一次性就確定每個「條碼」（奈米藥物顆粒）是如何運作的，而測試數量的增加十分驚人。Dahlman說，他在攻讀博士期間測試了大約30個藥物顆粒; 但是僅在 2018 年，他的實驗室計畫測試了3000個。舉個例子，他希望這項技術能讓用於治療肺部腫瘤的藥物直接作用於患病區域，而不是造成病人脫髮。
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