保羅麥克裏迪

    有天賦的年輕研究人員的確是科學領域的一股推動力量。但天才就是天才，創新者就是創新者，不管其年齡大小。本年度美國《發現》雜誌將第１３屆科技創新獎頒給了５位科學家，其中最年輕的４７歲，最年老的已經７６歲。他們不是天才，但改變了各自所在的領域。《發現》雜誌説：“他們是革命者，是高瞻遠矚、不可逆轉地改變了各自領域的人。今天，沒有這些人所思考出來的創新，獲得尖端科學成果是不可能的。”

    我能夠“設計”出一隻鳥嗎？

    保羅麥克裏迪有兩個姐姐，但年齡與他相差懸殊。麥克裏迪因此總覺得自己是個孩子。這也許造就了麥克裏迪——他從小就開始問自己：我能夠製造一隻蝴蝶，或是一隻鳥嗎？實際上，從孩提時期，他就開始摸索製作各種模型飛機，例如滑翔機、直升機、撲翼機和旋翼機等。到１６歲時，他放棄了微型模型，選擇了駕駛真玩意。２０歲時，由於對有動力的飛行感到厭煩，他選擇了去駕馭滑翔機。滑翔機駕駛員要想在一次飛行中在空中呆上２０多分鐘，就必須設法像老鷹那樣利用上升的熱氣流，從而獲得大自然所賜予的“順風車”。到３１歲，他已經在美國和歐洲贏得了４項滑翔比賽。

    麥克裏迪對輕型飛機如何像鳥一樣飛翔，幫助他一步步走向成功。成功是從幫人還債開始的。他曾與人共同為朋友擔保了一筆１０萬美元的商業貸款。這位朋友卻無力還債。麥克裏迪於是開始考慮英國實業家克雷墨的一項懸賞，金額大約９．５萬美元。只要駕駛一架人力飛行器飛過一個１英里（１英里＝１．６０９公里）長的“８”字形環路，就能夠得到它。但是，在那之前的２０年間沒有人敢於嘗試，因為許多英國工程師的努力都失敗了。所以，麥克裏迪必須使用一種新方法設計飛行器。這並不容易。

    １９７６年麥克裏迪與家人環遊美國時，他注意到老鷹和禿鷲的飛行技巧——它們能在空中停留幾個小時，而從來不扇動翅膀。回到加州，他與朋友以及僱員一起工作，利用週末製成了７０磅重的“飄忽禿鷹”。其設計式樣是空前的：飛行器翼展為９６英尺（１英尺＝３０．４８釐米），由１．６萬分之一英寸（１英寸＝２．５４釐米）厚的聚酯薄膜覆蓋。駕駛員坐在一個密封的塑膠駕駛艙裏，用腳踏動力使這只“大鳥”升空。他們奪得了那筆獎金。

    克雷墨馬上再次懸賞２０萬美元，條件是駕駛人力飛行器飛越英吉利海峽，距離為２２英里。在克雷墨看來，這可能又要一個２０年。但是三年後，１９７９年６月，麥克裏迪帶著由“飄忽禿鷹”改進的新飛行器“飄忽信天翁”，率隊來到了英格蘭。這次的駕駛員是一位１３７磅重的自行車運動員，名叫布萊恩艾倫。他們又成功了。

    ７６歲的麥克裏迪今天仍夢想從自己永遠繁忙的日程中擠出時間，回到自己的初愛。他對自己許下諾言：“今年我打算獲得執照，重新開始滑翔。”

    “把５顆炸彈投到一個洞裏”

    種系統需要至少花費９０分鐘才能找到一個方位，而這在戰爭中顯得太過漫長。

    但衛星定位的前途是光明的。當時，擁有麻省理工學院和斯坦福大學高級學位的空軍上校帕金森，已經幫助研製了著名的ＡＣ－１３０武裝直升機上的瞄準系統。他無疑是這一領域正在冉冉升起的“明星”。

    在越南戰爭中的經驗使帕金森對精確定位的必要性篤信不疑。他説：“我想要獲得的是一種人性化的武器。這到底是什麼意思？就是説軍隊需要能夠擊中它想要擊中的東西，而漏掉它想要漏掉的。我們需要能夠把５顆炸彈投擲到同一個洞裏。”

    布拉德帕金森的一切永遠井井有條———身穿藍色牛津布襯衫、折縫像刀子一樣鋒利的寬鬆長褲，擦得像鏡子一般亮的皮鞋，手戴一隻海軍學院戒指。他的辦公室佈置得像他的言語一樣有板有眼。就是他，帶領一夥人，設計了全球定位系統（ＧＰＳ），從而使人類“拋棄”了指南針。這項革命性的追蹤技術幾乎改變了一切———航行、戰爭、娛樂、執法等等。僅去年，就有大約９００萬件ＧＰＳ設備問世。

    １９５７年蘇聯人造地球衛星發射後不久，研究人員就得知，衛星能夠定位。到１９６４年，約翰斯霍普金斯大學的科學家們設計出了使用衛星幫助潛艇導航的設備。可惜這在越南戰爭後，美國空軍選中他來領導一項最終耗資３．９億美元的任務。他們希望他創造出一個快速、準確的全球定位系統。不僅空軍、而且軍隊的所有部門都能使用。這就是現在的ＧＰＳ———２４顆衛星環繞地球，分為６個軌道平面，高度為１．２５萬英里。設計原理是：地面上的一個全球定位系統接收器分析來自４顆衛星的信號，通過複雜的代數運算來精確校準接收器的時間和方位。

    帕金森在設計過程中有先見之明的要求之一是，該系統必須是數字化的。這也是消費者們今天能夠僅僅花１００美元就買到ＧＰＳ接收器的原因。“模擬系統總會需要昂貴的、高保真離散元件，”他説，“我認識到數字式系統肯定會越來越便宜。”

    帕金森説：“下一代人將會理所當然地認為永遠不會迷途。這是相當大的變化。”

    氫經濟的先驅

    朋友給傑弗裏巴拉德起了個外號“推土機”。不用説，從外號你就知道他是什麼樣性格的人。“我的目標從一開始就是取代內燃機———也就是讓它們從街道上消失，”隨意地倚在一張檯球桌旁的巴拉德説。車庫裏，體積大而且耗油的Ｓ５００賓士轎車的電力供熱系統正在工作，以抵禦下雪天的寒冷。

    巴拉德對自己的想法也很得意。他把它稱為氫經濟。他這樣描述自己的設想：由氫燃料電池提供驅動所有運輸工具的電力，從而把宇宙中最豐富的元素轉變成電。副産品是熱和水。氫在地球上並不是自發出現的，但能夠從甲烷、天然氣或石油中分離它，也可以利用由風能、太陽能或地熱能發的電，從水中分離它。一個以氫為動力的世界還能帶來其他種種好處，譬如減緩地球溫度的升高，結束對外國石油的依賴，甚至使人類不再擔心恐怖分子炸毀一個核電廠的威脅。

    巴拉德説，如果一個城市能有４％的氫動力汽車在停車期間接入墻壁上的插座，充當微型發電機發電，所取得的能量就足以供應這個城市。

    戴姆勒－賓士公司和福特公司已經在巴拉德從前的公司巴拉德電力系統之中投資幾百萬美元。通用汽車公司則是巴拉德新公司的合作者。目前，以氫燃料電池為動力的公共汽車已經計劃在德國、冰島和墨西哥投入運作。

    批評者則認為，這個世界沒有免費午餐。氫儘管普遍存在，但要獲取它，比如採用分離技術，耗費的能量或許比氫所能産生的還要多。巴拉德則不以為然。他的一位合作者這樣反駁：“１００年前，地球上就有石油，但直到發明瞭內燃機，它才有了價值。現在面對的情況是，在哪些地方使用氫燃料。”

    巴拉德説：“我們堅信，我們已經發現了一條走出迷宮的方法，它是實際、經濟和可行的。我們需要更多大公司的加盟，這可能還需要１０年，但會變為現實的。”

    如果這話成真，巴拉德將是指引氫經濟時代的先驅者。

    讓基因“聽話”

    斯坦福大學分子生物學家帕特裏克布朗似乎對語言有一種悟性。這可能是與他跟隨曾就職于美國聯邦調查局的父親，到過多個國家、接觸過多種語言有關。在研究基因時，他運用了類似語言學研究的方法。“基因就像單詞。”布朗説。他發明瞭ＤＮＡ微陣列，促使基因研究的速度大大加快。

    在基因這個極其微小的世界中，出色的語法意味著我們良好的健康，而笨拙的句子則能夠産生殘酷的後果，比如癌症。但如果懂得和掌握基因的語言規則，我們可以修改這些笨拙的句子，許多人類疾病也許有朝一日會變得罕見。

    人類對基因的研究時間並不長。１９９０年，遺傳學研究人員剛剛開始把基因的秘密語言翻譯成他們所懂得的形式。但布朗認為，當時對基因逐個分析的方法沒有可行性。他想要研製的是這樣一部機器，它將在基因組編寫基因文本的時候截獲其中的頁面，最終編纂他所説的基因表達方面的“一部牛津大詞典”。

    到１９９３年，在機械工程學研究生沙龍幫助下，布朗研製出一個ＤＮＡ微陣列，它現在是遺傳學研究的核心。雖然這項技術現在已經傳遍全世界，幾百個實驗室都在對其細節進行改進，但是它的基本運作仍然沒有改變。

    現在，ＤＮＡ微陣列正在用於從發現藥物到診斷疾病的每件工作。微陣列迄今最偉大的揭示之一，是在布朗的斯坦福實驗室中産生的，即對癌症腫瘤基因種類的研究。他説：“我們發現，對我們所仔細考察的每一種癌症來説，曾經被看作同一種疾病的東西實際上是幾種彼此截然不同的疾病。”換言之，被診斷患有通常被認為是同一種乳腺癌的三位婦女實際上可能患了從分子水準上講的三種不同的癌症。

    這一發現意義重大。“我們正在努力確定的是，我們能否重新考察以前的療法。一項癌症療法之所以被放棄，可能是因為只有１０％的患者對它有反應。但這１０％也許是患了某一種不同類型的癌症。所以，對於這些患有特定癌症的人，以前的療法應當恢復”。

    ＠講述的歷史

    ＠講述的是一段令人目眩的歷史。它仿佛成了一個時代的代名詞。１０年前，我們無法想像今天＠代表的這個東西———電子郵件，更無法想像電子郵件如何影響人類的日常生活。有人甚至説，或許現在一句“你有郵件”所産生的效力與星球對物體的引力差不多。

    作為一種通信形式，電子郵件使我們獲得難以置信的效率———回復２０個電子郵件花費幾分鐘，而接２０個電話卻能夠消耗一整天。

    電腦工程師雷湯姆林森帶來了這場變革。他個性沉默寡言、謹慎也特別謙虛。１９７１年，湯姆林森編寫了一個小程式，可以把一個程式（ＣＰＹＮＥＴ）的文件轉移協議與另外一個程式的發信和收信能力（ＣＮＤＭＳＧ）結合起來，從而使一封信能從一台主機發送到另外一台。於是，第一封電子郵件誕生了。此時，電腦剛剛開始通過Ａｒｐａｎｅｔ（網際網路的前身）系統連接起來。

    但湯姆林森卻對第一封電子郵件的誕生時刻記憶模糊。他捋著鬍鬚説：“新軟體含有種種缺陷，因此發了好多測試資訊。我經常鍵入一些內容，但什麼都不會發生。當最終有什麼東西順利傳輸的時候，我也許會嘗試一個更長的郵件，這時那裏又出了毛病。因此這是一個逐步排除缺陷的過程。”

    《吉尼斯世界紀錄》説，第一封從一台電腦傳遞到另一台電腦的電子郵件寫的是鍵盤上的第三排鍵，也就是“ＱＷＥＲＴＹＵＩＯＰ”。湯姆林森自己卻不記得第一封郵件寫的是什麼。當程式最後搞定的時候，他給工作人員發了一封郵件，説他們現在可以給其他電腦發信了。“所以，電子郵件是自己宣佈問世的。”他説。

    湯姆林森接著要完成的工作是如何確保這個郵件抵達正確的電腦。他需要一個標識，能把個人的名字同他所用的主機分開。＠———他一眼就選中了這個特殊的字符。“要是你，你不會使用單個的字母或數字，因為那樣會造成混亂。它必須簡短，因為簡潔是重要的。它出現了，＠是鍵盤上惟一的前置標識。我只不過看了看它，它就在那裏。我甚至沒有嘗試其他字符”。

    湯姆林森認為，儘管＠使他成為傳奇人物，但這並沒有什麼了不起。“給我最大快樂的是，找到複雜系統中難題的解決辦法。問題越難，我越喜歡”。

    （專題撰稿：二木）

布拉德帕金森

傑弗裏巴拉德

帕特裏克布朗

雷湯姆林森

    羊城晚報 2002年11月14日