耶魯CEID，打造一個新盒子

郭嬌

耶魯大學(xué)2012年創(chuàng)建的工程創(chuàng)新與設(shè)計中心（Center for Engineering Innovation and Design，縮寫CEID），希望“打造出一個新盒子”。一個新想法從白板上的設(shè)計，到實驗室的原型，再到真實的應(yīng)用。

振興工科

作為一所老牌的美國藤校，耶魯大學(xué)的本科教育多年來與哈佛大學(xué)、普林斯頓大學(xué)的并列前三。它的人文社科優(yōu)勢明顯，尤其是法學(xué)、英語、藝術(shù)、歷史、政治、經(jīng)濟(jì)等；理科的生物、化學(xué)等也不遜色，商學(xué)院、醫(yī)學(xué)院等都在國際上處于領(lǐng)先。但是，耶魯?shù)墓た婆琶惶硐?。在最近一次的QS世界大學(xué)排名中，耶魯?shù)墓こ碳夹g(shù)在該專業(yè)世界大學(xué)排名中位列91，機(jī)械工程、電子電氣工程和材料科學(xué)也都排在51～100名。

對耶魯而言，振興工科關(guān)乎下一輪的學(xué)科布局與全球定位。

耶魯?shù)墓た迫瞬排囵B(yǎng)強(qiáng)調(diào)“Y”型工程師，既有知識的廣度，也有深度，還要能解決社會問題。這種“廣度+深度+目的”的“Y”型架構(gòu)，也體現(xiàn)在CEID的運作中。

從2012年創(chuàng)辦以來，CEID已經(jīng)有5000多名成員。CEID面向耶魯全校開放。在人員構(gòu)成上，59%的是本科生，16%的是研究生，13%的來自商學(xué)院、醫(yī)學(xué)院等，還有12%的是教職員工。在學(xué)科背景上，46.9%的來自STEM學(xué)科（科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)），23.4%的來自人文社科，還有29.7%的“待定”，即尚未確定專業(yè)的本科生。近1/4的人員具有人文社科背景，這促進(jìn)了跨學(xué)科合作。

CEID為耶魯學(xué)子提供了不少課程和挑戰(zhàn)賽。

2016級本科生戴雨辰（音譯）參加了“音樂聲學(xué)和樂器設(shè)計”課程挑戰(zhàn)賽。她學(xué)的是計算機(jī)與數(shù)學(xué)專業(yè)，她愛好十分廣泛，既會彈鋼琴，拉小提琴，吹中國笛子，還是耶魯大學(xué)清唱團(tuán)的女高音。在CEID用可編程的鐳射切割機(jī)等敲敲打打了一個月，她制作出一款名為“顫抖的弦音（Trembling Twang）”的新樂器。這款樂器看上去像羽管鍵琴（鋼琴的前身），配合吉他撥片，能制造出古箏的音響效果。東方與西方，弦樂與鍵盤，數(shù)學(xué)與音樂，編程與造物，工程與作曲，奇妙地交融在一起。這也正是戴雨辰選擇耶魯?shù)闹饕颉嬲呐d趣，無論是工程還是音樂，都是要打造出自己的東西。

CEID也鼓勵團(tuán)隊合作，比如CEID的暑期獎學(xué)金項目（summer fellowship）。

這個項目要求2～4人組隊，在暑假8周內(nèi)每周至少工作40個小時（相當(dāng)于一份全職工作），完成一個原型以及一份報告，開學(xué)時通過CEID對外發(fā)布。除了場地與設(shè)備，CEID還提供生活補(bǔ)貼。2017年暑假，四支團(tuán)隊獲得了CEID的暑期獎學(xué)金。

安全第一

CEID管理團(tuán)隊既高端，又精簡。

它的大boss是耶魯大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院執(zhí)行院長，管理團(tuán)隊成員包括兩名高級研究員，兩個本科畢業(yè)不久的“小鮮肉”設(shè)計師——一個畢業(yè)于耶魯機(jī)械工程系，另一個畢業(yè)于羅德島設(shè)計學(xué)院家具設(shè)計專業(yè)。每周五下午1點到2點半，是他們的辦公開放時間（office hour），接待對CEID感興趣的申請者，并解疑釋惑。此外，CEID還有9名本科生同輩導(dǎo)師，即“學(xué)生設(shè)計助理”，每晚6點至9點，提供如何使用鐳射切割機(jī)、3D打印機(jī)及各種電動裝置的培訓(xùn)。

值得注意的是，這一“培訓(xùn)后再使用”的標(biāo)準(zhǔn)化流程反映了CEID的安全管理意識，提醒耶魯學(xué)子：創(chuàng)客不是小打小鬧，時刻保持安全第一的意識，即便是操作小工具，稍有不慎也可能釀成災(zāi)難。

嚴(yán)格而精細(xì)化管理，支持了CEID挑戰(zhàn)技術(shù)含量高、應(yīng)用前景廣闊的“深度”項目。

比如開胸手術(shù)的改良工具。這一“開腸破肚”項目的靈感源于耶魯大學(xué)紐黑文醫(yī)院的外科醫(yī)生在課堂上的吐槽：傳統(tǒng)的開胸手術(shù)很野蠻——割開人皮，以胸骨中線為準(zhǔn)鋸開，再用牽引器拉開肋骨，手術(shù)完成后用線或金屬片縫合胸骨。但是，鋸胸骨時一旦偏離了中線，會導(dǎo)致術(shù)后感染，增加病痛甚至危及生命。這一吐槽激發(fā)了CEID一個四人團(tuán)隊的興趣。他們設(shè)計了一款新鋸子——不僅讓醫(yī)生能準(zhǔn)確找到胸骨中線，還可以充當(dāng)牽引器，并留下便于縫合的三個金屬片。他們參加了CEID的工具培訓(xùn)課程，并使用了CEID提供的工具，打造出原型。

制造管道機(jī)器人ARIX。2012年8月，加州灣區(qū)的一家煉油廠發(fā)生火災(zāi)，大火持續(xù)燃燒了4個小時，附近15000多名居民出現(xiàn)了呼吸問題。事后查明火災(zāi)由管道被腐蝕所致。這個煉油廠的數(shù)千條地下管道錯綜復(fù)雜，人力排查安全隱患幾乎不可能，且成本昂貴。美國煉油工業(yè)每年用于預(yù)防管道發(fā)生事故的費用高達(dá)幾十億美元，卻沒有一家能提供科技手段解決方案的公司。發(fā)現(xiàn)這個商業(yè)機(jī)會的黛安娜·劉出生在德州，曾在美孚石油工作了3年。為了抓住這一商機(jī)，她義無反顧地辭職，到耶魯大學(xué)商學(xué)院攻讀MBA，很快到了兩名工程專業(yè)背景的志同道合的團(tuán)隊成員，一起創(chuàng)業(yè)。在CEID，黛安娜·劉團(tuán)隊獲得了各種支持，3個月制造出管道機(jī)器人ARIX的原型。ARIX可以爬行于狹窄空間，不會被障礙物絆倒，可以轉(zhuǎn)彎，可以通過攝像頭與傳感設(shè)備等監(jiān)控管道的安全……ARIX不僅被運用于煉油行業(yè)，還可用于船舶、化工廠、水處理等人類難以進(jìn)入的工作環(huán)境。目前，黛安娜·劉團(tuán)隊已創(chuàng)立了公司。