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幾乎每個人上的自然課
都是從科學方法開始的
你認得它嗎?
提題
假設
實驗
蒐集數據
作出結論
然後記住一堆東西
這真的非常無聊!
科學不是烹飪書上的食譜
學習也不是為了考試而死背
然而,這就是我們平時所做的
我們必須改變這點!
我們要來看看 好奇心如何貢獻社會
藉由展望明天
藉由一個過程,從參與(involvement)
到想像(imagination)
進而發明(invention)
最後創新(innovation)
我要用一個真實故事來說明這點
是關於我們發現 壁虎如何吸附東西的故事
首先,你必須參與
你必須讓好奇心驅使研究
我們知道成為一個積極的研究者
是學習的最佳方法
想像在我的實驗室中
然後探討壁虎如何吸附東西
「這是我們其中一位受試者
它是一隻睫角守宮(crested gecko)
我們要把這隻壁虎放在玻璃上
然後我們要用高速攝影機
它可以每秒捕捉 1 千張影像
開始了
好,錄起來
這是這動物的腳趾。」
「牠們的腳如何在 吸附與不吸附之間快速地轉換?」
牠們究竟是怎麼做到的?
我們很好奇,這很不可思議,對吧?
很難以置信
大家已經知道壁虎有長滿細毛的腳趾
跟你的頭髮比起來 這些毛非常細小
而在末端的分枝更是小
嗯,我的學生 Tanya
她做這研究時沒比你們大多少
還在讀大二
她想要找出答案
然後我們告訴她
必須測量單一細毛的力量
雖然我們覺得我們在開完笑
因為那些細毛真的太小了
我們覺得這是不可能的
但是 Tanya 並不知道
所以她就想辦法做出了
我見過最簡單、也最漂亮的測量儀器
就是這個:
她拿一根細毛
然後把它放在探測器上
然後她開始用它推這個金屬桿
有好幾個月她非常灰心 因為它並不會吸附
但是她想到 她必須要調對方向
就像壁虎吸附東西時一樣
然後就成功了!
細毛末端有小小的分叉 會抓住小視窗裡的金屬桿
於是她克服了這個挑戰:
史無前例地
她測量了一根壁虎細毛的力量
這讓她發現了
一種附著物體的全新方法
這方法沒有任何人了解過
壁虎有佈滿細毛的腳趾
有大量的細毛
每根細毛尾端還有分叉
每根細毛上的分岔 約長 1 百到 1 千個奈米
每根細毛上總共有 20 億個分岔
而牠們不是靠膠水
吸盤
或魔鬼粘吸附東西
我們發現牠們只靠 分子間作用力吸附東西
這叫凡得瓦力
若選修化學或物理課,你就會學到
這太令人不可置信了!
這是一種對於 黏著東西的全新想法!
不過,這故事還沒結束
還有一些謎團
為什麼壁虎的腳趾長得像這樣?
牠們腳趾的樣子奇特 而我們不知道原因
如果你到博物館, 然後看看每一種壁虎
你會看到各種不同的細毛
不同長度、不同厚度、不同樣式
為什麼?
我不知道!
但是你們應該 來柏克萊大學幫我
我們很接近了 試著申請看看吧
這只是其中一個謎團
而且還有更多未知的東西
這隻狼蛛也有細毛
也可以這樣吸附東西
但最近發現牠們 也可以從牠們的腳吐絲
並不只是你們已知的絲疣
而更新的結果: 我的研究生 Ann 發現
所有的蜘蛛都可以分泌黏液
而我們對這黏液一無所知
除了知道這黏液
比蜘蛛人早出現幾百萬年
所以不要在發現時就停下來
接著要想像 對社會可能的貢獻
她是第一個被由 壁虎式黏著劑支撐的人
這是我之前的研究生 Kellar Autumn
他現在是路易克拉克大學(Lewis and Clark)的教授
他帶他家老二來做實驗
她很能接受這個遊戲!
現在想像所有你可以 用這做出來的東西
不止是黏膠,還有各種產品, 可以運用到運動器材
生物醫學
科技
機器人學
玩具
汽車
流行時尚
服飾
噢對,甚至是假髮
我保證:在麥可.傑克森過世之前
我們接過一通來自 他設計師詢問假髮的電話
誰會想到這是研究壁虎得來的?
接著,發明一個改變世界的 科技、設備、或是產品
我一位柏克萊 名叫 Ron Fearing 的同事
從觀察動物後合成
第一個能自我清潔的乾型黏著劑
你信不信因為有項個發明
你可以用一些奈米模型
然後做出屬於自己的壁虎膠帶
而這些是我們可以給你的配方
很難想像我們的這項發現
還有所有相關論文以及研究
還有其他不同的做法
可以衍生出幾十億元的商機
而誰會想過這是來自於
我們對壁虎爬牆能力的好奇心
接著你必須創新
如何創造產業, 並對社會作出貢獻
你知道每年約有 600 萬人有慢性傷口嗎?
其中有 200 萬人傷口感染
而感染造成 10 萬多人死亡
想像如果你能蓋一座工廠
它可以生產壁虎 OK 繃
可以減緩疼痛以及不便
只是一個簡單的發明
如果你看看過去三個大地震
將近 70 萬人受困、喪生
想像一間工廠,由壁虎啟發
並製造出搜救機器人
它可以爬到各個地方
然後迅速地找到受困的人
他們有的可以存活兩個禮拜
這是一臺叫作 StickyBot 的壁虎機器人
它來自於史丹佛團隊
可以在各種表面上爬行
現在我們為 TED 籌劃了 小型生物啟發設計挑戰賽
來鼓勵你去思考這類的產品
我們有一個得獎者
這是他的作品
他發明了這個設計 叫做壁虎黏椅(Sticky Seat)
真的很聰明
這個座椅不儘舒適
同時在有意外的狀況下
藉由將你穩固在座椅上, 來減少安全帶壓力
這很聰明!
我們沒想過這點
雖然我們現在可能會想要申請專利了
但得獎者就在這
而這得獎者,你不能
你不能憑空捏造這種東西
得獎者的名字是
Harry
Harry 在哪?
Harry,上臺來, 我們有禮物要給你
Harry 呢?
Harry!
快來!
我們有一隻睫角守宮要給你
牠上面的毛長得很酷
恭喜 Harry!
他做得太棒了!
所以別擔心,如果你錯過這次沒關係
因為我們還有別的設計挑戰賽
是和聖地牙哥動物園合作的
我們正在聖地牙哥 發展一個最佳點子的計劃
不過它會漸漸變全國性的
最後我想告訴你們 你們應該保有好奇心
因為由好奇心驅使的研究 才可以達到最佳的效益
就像我們的例子裡所說的
你一定可以做點不同的事
就是現在
就像 Tanya 一樣
你不會知道什麼是做不到的
謝謝