胡立德個子不高,,面相溫和。從右邊臺階走上領(lǐng)獎臺,,向主持人示意后,,在眾目睽睽下,這位流體力學(xué)專家開始翻跟頭,,不是難度系數(shù)過低的前滾翻,,也不是難度系數(shù)過高的托馬斯全旋加360度轉(zhuǎn)體,只是側(cè)翻,,或者像專業(yè)人士的事后解讀:側(cè)翻接毽子后手翻接后空翻——沒有系扣的西裝外套倒垂下來,,前排的觀眾迅速伸長脖子,甚至站起來,,后排的人左右晃,,為了尋找前排觀眾間的罅隙。直到數(shù)天后,,還有人爭論,,他是翻了三個還是兩個跟頭。在當(dāng)時,,胡立德只是穩(wěn)穩(wěn)站定,,他說:“我博士論文答辯時也是這樣上場的?!?/span>
父母都是臺灣人,,從小在美國長大。被老師和同學(xué)叫著David的胡立德從小熱愛運動,,大學(xué)時是學(xué)校男子體操隊成員,,現(xiàn)在是喬治亞理工學(xué)院機(jī)械工程與生物學(xué)系的副教授。他從事流體力學(xué)研究——主要是從動物身上尋找有助于制造機(jī)器人的潛質(zhì),。他實驗室的官網(wǎng)說:人類對動物的飛行,、游泳和奔跑方面的數(shù)據(jù)可以追溯到數(shù)百年前,要明白這些數(shù)據(jù),,需要結(jié)合機(jī)械工程,、數(shù)學(xué)和神經(jīng)科學(xué)。
因為發(fā)現(xiàn)了“蚊子因體重較輕而在雨滴的碰撞中得以生存”——那篇論文發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》——他獲得了這一年的菠蘿科學(xué)獎,,這個獎項致力于頒給科學(xué)研究中的好奇心和想象力,,也許還有幽默感。根據(jù)某個不太科學(xué)的定義,,意外會帶來幽默感,,從這個意義上講,胡立德的出場便帶著幽默感,,他的研究,,也有一點,。
研究的原因非常私人,照顧剛出生不久的兒子,。胡立德發(fā)現(xiàn),,即使是雨天,,蚊子也能輕松穿過由比它們重 50倍的雨滴組成的“槍林彈雨”,,成功鉆入室內(nèi)叮咬小朋友。根據(jù)頒獎視頻,,為了尋找蚊子的秘密,,胡立德的實驗室將一群蚊子趕到一個透明容器中,用水槍模擬雨滴,,由旁邊的高速攝像機(jī)記錄蚊子的動作,。這些視頻顯示,當(dāng)一只蚊子遇見一顆龐大而笨重的雨滴,,它會施展出自己的一身極好的太極功夫,,讓雨滴從身邊滑過。
關(guān)于這項研究的標(biāo)準(zhǔn)化介紹中,,還有一些細(xì)節(jié)沒有提及:最初,,胡立德和他的學(xué)生準(zhǔn)備去野外研究雨中的蚊子,結(jié)果幾個人被淋成落湯雞,,還叮了一身包,,并沒有拍到什么東西,卻也算驗證了蚊子確實可以在雨中自由活動,。后來,,他們向動物系的人學(xué)會了養(yǎng)蚊子,但之后不短的一段時間里,,從這間實驗室偷跑出來的蚊子幾乎導(dǎo)致全樓的人都痛恨他們,。為胡立德頒獎的是獲得諾貝爾物理學(xué)獎的喬治?特穆爾,科學(xué)家們顯然可以理解這類經(jīng)歷,,整個頒獎過程,,如同“搞笑諾貝爾獎之父”亞伯拉罕斯回憶搞笑諾獎的頒獎:“他們(授獎?wù)吆瞳@獎?wù)撸┗ハ嗄暎總€人眼中都充滿了喜悅和驚訝,?!?/p>
胡立德的實驗室將一群蚊子趕到一個透明容器中,用水槍模擬雨滴,,由旁邊的高速攝像機(jī)記錄蚊子的動作( 圖/Tim Nowack)
研究動物尿尿,、甩毛和睫毛的作用
4月的杭州,早上10點見到胡立德,,他穿著深藍(lán)的T恤短褲,,剛剛完成每日例行的一小時運動,。這位科學(xué)家身上也沒有與他運動能力相稱的發(fā)達(dá)肌肉,同樣也并未顯示與他的研究成果相稱的幽默感,。
在美國公共廣播電臺介紹胡立德某項研究的節(jié)目開頭,,幾滴液體在畫面中閃過,閃著金黃色的誘人光澤,。那是一項關(guān)于哺乳動物小便的研究,。下一個鏡頭是他的學(xué)生們撅著屁股拍攝大象小便的照片,,那是“田野調(diào)查”,;以及一只手提起小白鼠的尾巴以更好地觀察小鼠尿尿的照片,這是“實驗室研究”,。之后還有數(shù)學(xué)建模,,要有公式,,還要計算。最終的結(jié)果,,是一個全新的生物學(xué)定律——排尿定律,,所有哺乳動物排空膀胱所用的時間是一致的,“包括狗,、牛,、人,從老鼠到大象,,尿尿耗時都差不多,,大約是21秒”,這結(jié)果在美國物理學(xué)會的流體力學(xué)分會上做了會議報告,?!斑@項研究是基于純粹的物理學(xué)原理,想象一下,,一根管子和一個大水袋,,排空的時間是可以通過建模算出來的……”當(dāng)他被邀請來中國某大學(xué)進(jìn)行講座時,他給在座的一百多位專業(yè)學(xué)生留了一個問題,,“就是關(guān)于膀胱排尿的建模,只有一個學(xué)生解決了這個問題,,那學(xué)生現(xiàn)在在我的實驗室?!?/p>
在胡立德的實驗室,,大部分研究課題源于生活,并具有極好的觀賞性,。在另一個電視節(jié)目中,,他拍著一只貴賓犬的腦袋介紹,“這是我妻子的前男友留給她的一條狗,,我需要每天帶它散步”,,所以注意到了它們甩毛的能力,。同樣是出動高速攝像機(jī),從老鼠到狗熊,,這些有豐厚皮毛的動物都會甩毛——“老鼠每秒30動,,狗是每秒5動,最慢的是熊,,它們每秒只有兩動,。”當(dāng)然,,更重要的是這些甩動的機(jī)理,,“洗衣機(jī)廠商對這項研究很感興趣”,。這項研究發(fā)表在了英國的《皇家學(xué)會界面》雜志上,。
好玩的研究好做嗎?題目好找嗎,?有過失敗嗎,?“剛開始做研究,大部分時候是失敗的,,因為當(dāng)時不知道如何去選擇研究的問題?,F(xiàn)在我已經(jīng)做研究10年了,有了一點經(jīng)驗,,我會找我比較感興趣,、這個世界也比較感興趣的一些題目。畢竟我們需要把這個研究發(fā)表,,其他人的看法也很重要,。另外,這個題目的實驗不能太難,,有時候,,有些學(xué)生希望完成一個題目,但那個實驗太難了,,沒有人能做到,,我們的科技還沒有達(dá)到那個程度。所以,,找一個容易實現(xiàn)的題目也很重要,。”
在他的實驗室,,最近發(fā)表的一項研究是關(guān)于睫毛,。“兩年前我女兒出生,,她的睫毛很長,,我就想研究一下,,它們有什么用?!睘榱肆私饨廾墓π?,他的學(xué)生去博物館,測量各種動物標(biāo)本的眼睛和睫毛,,并用來做模擬,。他們發(fā)現(xiàn),無論什么哺乳動物,,平均的睫毛長度都恰是眼長的1/3,,“從老鼠到大象都是”,而這個長度,,恰好是保持角膜滋潤并避開灰塵的最理想的長度,。
人也是這樣嗎?“人,,不太一樣,,因為人有了太多的方法可以保護(hù)自己,但動物們幾乎都遵循這個規(guī)律,?!敝鲗?dǎo)這項研究的學(xué)生是個女生,文章前兩個月剛剛發(fā)表于英國《皇家學(xué)會界面》雜志,,“前幾天一個Cosmopolitan(《時尚》)雜志來到了我們實驗室,,希望報道我們的發(fā)現(xiàn)?!睂τ谖搅藭r尚類雜志關(guān)注這事兒,,胡立德顯得比文章發(fā)表更驚喜,大概他認(rèn)為這是對自己眼光的某種承認(rèn)——“這個研究的主要原因是有了女兒之后,,我決定要學(xué)著從女性的視角來看看這個世界為什么是這樣,。”
2010年夏天,,胡立德與學(xué)生合影
為什么他們不能輕松一點
帶胡立德去酒店旁邊的一家杭州菜餐廳吃飯,,初見餐廳里花花綠綠的菜單,這位流體力學(xué)教授有點好奇,。把那張只有三折的瘦長的菜單推給他,,讓他“隨便點”,他頭搖得像被老師點了名要求回答問題的學(xué)生,,“我不會……你知道,,在美國的中餐館,通常只有三四個菜,這個菜太多了,,我不會點,。”
他認(rèn)為自己不算好學(xué)生,,高中時成績不算好,,有三門C——“法文、歷史,,還有中文,。那時候,每周都有上中文輔導(dǎo)班的……但我當(dāng)時從沒來過中國”,,不知道中文的重要性,。因為拿到過一次全國性大獎——是一個材料科學(xué)方面的小實驗項目——進(jìn)入MIT,機(jī)械工程系,。那些擁有“完美成績單”的學(xué)生們,,居然會因為怕得到一個B,不敢選很難的課,,“那樣做真是太笨了,。我就還好,,沒有壓力,,反正我不是全優(yōu)的學(xué)生,不會害怕失敗,?!彼f,“做研究,,需要每天面對失敗,,像我這種成績不那么完美、已經(jīng)習(xí)慣失敗的人,,可能比較舒服,。”
胡立德的主要經(jīng)費來自NSF(美國國家科學(xué)基金),,還有一部分經(jīng)費來自軍方,,因為他們(軍方)要支持一些對百年后會產(chǎn)生影響的研究。申請這些經(jīng)費時,,不需要寫明預(yù)期的研究成果,,但,“如果這次的研究沒有成功,,下次申請就難了,。”而NSF對科學(xué)成果的評估中,,研究的公眾影響力是個重要指標(biāo)——“我有研究被寫成過給小朋友讀的科普文章,,我想NSF的委員會會關(guān)注的,,因為他們要促進(jìn)孩子們對科學(xué)的理解?!?/p>
提到“奧數(shù)”,,胡立德有點茫然,“那是什么東西,?”他不認(rèn)為自己數(shù)學(xué)很好,,“經(jīng)常不夠用”,但可以去找專門做數(shù)學(xué)的人呀,,因為重要的是idea(思路),。“我畢業(yè)時,,一個應(yīng)用數(shù)學(xué)的教授看了我的研究,,他說:這不是數(shù)學(xué)這是物理;一個物理系的人說:這不是物理,,這是生物,;于是我把研究拿給生物系的人看,他們挺喜歡,?!彼矚g一句源自達(dá)爾文時代的話,“多元孕育發(fā)現(xiàn)(Diversity is able to discovery),?!?/p>
談起《生活大爆炸》,他說:我沒怎么看過,,但我妻子喜歡,,那電視劇應(yīng)該還不錯吧,“有助于促進(jìn)公眾對科學(xué)家的理解,?!薄2贿^,,這位科學(xué)家不怎么喜歡好萊塢,,“他們喜歡宣揚一種文化,知識不重要,,但這是不對的,。”向他提起在哈佛讀書的女星娜塔莉?波特曼,,他撓撓腦袋,,全無印象。喜歡的科學(xué)家?“我在MIT的導(dǎo)師John Bush,他是個很有意思的人,,不過,,Bush是個加拿大人,像英國人一樣老派,,他不會做那個關(guān)于尿尿的研究,。”他說,,“還有,,我喜歡的科學(xué)家,理查德?費曼,?!?/p>
他的父母都是化學(xué)家?!拔腋杏X得出,,他們欣賞我的研究,但我們,,不一樣的哲學(xué)……他們不認(rèn)為研究是一種愛好,,更多地認(rèn)為這是一個工作。他們也很喜歡科學(xué),,但他們做研究不會那么輕松,,他們會,比如說,,老板給了一個方向就去做,,一做就是20年。其實我不大清楚,,為什么他們不能輕松一點?!?/p>