Regina Dugan: 從 20 馬赫超高速滑翔器到蜂鳥飛行器

你們應該對書獃子們 友善一些。 事實上，我想說的是 如果你還不認識這樣的人， 你該想辦法去認識一個。 我只是說說。 科學家和工程師們 能改變這個世界。 我想為各位介紹一個非常神奇的單位， 它叫做 DARPA (美國國防高等研究計劃署)。 在那裡，科學家和工程師們 挑戰那些「不可能」 並且拒絕害怕「失敗」。 這兩個概念的關連性 遠比你所想的還要大， 因為當你不再害怕失敗的時候， 那些不可能的事情 突然就變得有可能了。

假如你想這怎麼可能 那麼問自己這個問題： 如果你知道你不可能會失敗， 你會嘗試去做什麼? 如果你認真的 問自己這個問題， 你一定會覺得很不自在 我就覺得有點不很自在。 因為當你問了這個問題， 你就開始了解到 「害怕失敗」像個緊箍咒緊緊束縛我們， 我們因為害怕失敗 不敢去追求美好的事情， 而生命從此無趣， 不再有美妙的事情發生。 當然，好事總會有， 但好的不得了的事 卻不再發生。

讓我說得更清楚些， 我並不鼓勵失敗， 而是不鼓勵 對失敗的恐懼、害怕。 因為失敗本身 不會束縛我們。 在達成真正創新、 從未有人做過的事情的路途上， 總要經歷無數次的失敗。 這是一種考驗。 且在某種程度上來說，這種考驗 可以說是要獲得成功的旅途中的一部份。 克來門梭 (Clemenceau) 曾說： 「失敗讓生命變得有趣， 因為這代表 我們已超越自我。」

1895年， 凱爾文爵士 (Lord Kelvin) 宣稱 比空氣重的飛行器 是不可能存在的。 在1903 年10月， 空氣動力學的專家們 都認為 也許在 1 千萬年後 人類才可能做出真正可以飛的飛行器。 但在 2 個月後的 12 月 17 日， 歐維爾‧萊特 (Orville Wright) 駕駛第一架飛機 飛越北卡羅來那州 (North Carolina) 的一個海灘。 那趟航程只維持了12 秒， 總里程 120 英尺。 當時是 1903 年。

一年後， 人們又點名了一堆不可能的事。 佛迪南‧佛許 (Ferdinand Foch)，一名在法國軍中 被大家譽為軍中最有創意 且思考細膩的法國將軍， 他說：「飛機是很有趣的玩具， 但沒有軍事價值。」 40 年後， 飛航專家創造了「跨音速」 (transonic) 一詞。 他們還爭論，這個詞該有一個 s 還是兩個 s ? 當時飛行界 對超音速飛行可不可能 一點把握都沒有 1947 年 所有在風洞的實驗 從未超過 0.85 馬赫 (音速的 0.85 倍) 然而 1947 年 10 月 14 日，星期二 巧克‧葉格 (Chuck Yeager) 登上 一架貝爾 X-1 (Bell X-1) 型飛機的駕駛艙， 他飛向「可能」， 一個從未發生過的「可能」， 而這次飛行任務 讓他成為歷史上 第一個以超音速飛行的人。 雅特拉司火箭 (Atlas rockets)，在發射的 8 枚中 6 枚在發射台就炸毀了。 11 次完全失敗的任務之後 我們終於成功的自太空，地球的空拍圖。 在那第一次的成功任務中 所獲得的資料 比所有 U-2 偵察機任務所得資料總和還多。 經過許多的失敗 才得成功。

自人類飛上天空以來， 我們一直都想 要飛得更快、飛得更遠。 要做到， 我們就得相信沒什麼是不可能的。 我們也必須拒斥 「害怕失敗」這件事。 這一點至今亦然。 今天，我們已經不談跨入音速飛行 或超音速飛行 我們談「超高音速」飛行 不是 2 馬赫、3 馬赫，而是 20 馬赫。 20 馬赫 從紐約 (New York) 飛到長灘 (Long Beach) 只要 11 分鐘 20 秒。 這種速度下 機翼表面的溫度 可以融化鋼鐵 -- 華氏 3500 度 (攝氏 1927 度) -- 跟煉鋼鼓風爐內的溫度一樣。 我們根本就是在一邊飛 一邊焚燒著機翼。 但我們就是要飛這麼快 或者試著要要飛這麼快。

DARPA 的超高音速測試機 是有史以來建造可操控型飛機 最快的。 架設在一枚 彌樂陀 4 號火箭 (Minotaur IV) 上 推進到近太空。 因為彌樂陀 4 號火箭 (Minotaur IV) 推進力太大 我們必須耗掉一些推進力， 所以火箭升空後 有一部份的飛行軌道 必須呈 89 度角。 對火箭來說 這是個不自然的角度。 火箭的第三節配有攝影機。 「火箭上攝影機」 攝影機對著 超高音速滑翔器。 這是第一次試飛時 火箭上攝影機實際拍到的影片。 影片裡的飛行器長寬比例修改過以隱藏真正形狀。 但這是自 第三節火箭上 看到的無人駕駛滑翔器 飛進大氣層 重返地球的影象。

我們試飛了兩次。 第一次飛行 滑翔器不受控制，自由滑行。 但我們依舊蒐集了很多超高音速飛行資料， 遠多於 30 年來 在地面測試所得資料的總量。 第二次試飛時 有三分鐘完全受到我們控制， 在 20 馬赫高速下 受空氣動力控制的飛行。 我們一定還要再次飛行， 因為，要達成神奇又前所未有的事 你就得再次飛行。 要學怎麼在 20 馬赫高速下飛行 你就得實際以 20 馬赫飛行。 固然速度無可取代， 而操控性的重要性僅次於速度。

在 20 馬赫下 要 11 分 20 秒 才能從紐約飛到長灘， 一隻蜂鳥要飛上 嗯... 好幾天才飛的到。 當然，蜂鳥不能以超高音速飛行， 但他們的操控性很高。 事實上，蜂鳥是唯一能 倒退飛的鳥。 牠能直上 也能直下， 能向前 也能倒退， 甚至上下翻轉飛行也可以。 所以如果我們要在這個廳內 或是人類不能涉足的地方飛行， 我們就需要 夠小又好操控的飛行器 才做得到。

這是個蜂鳥飛行器。 它可以以任意方向飛行， 甚至倒退飛。 既可盤旋也可旋轉。 這架原型機 配有攝影機。 總重比一個 3 號 (AA) 電池還輕。 這玩意不吃花蜜。 在 2008 年 它飛了整整 20 秒。 1 年後，2 分鐘 然後，6 分鐘 最後，11 分鐘。 許多原型墜毀了-- 許多。 但我們無法學 像蜂鳥一樣飛， 除非你實際去飛。 (掌聲) 真美，不是嗎? 哇! 真棒。 麥特 (Matt) 是史上第一位蜂鳥飛行員。 (掌聲)

創造新的、美妙的東西 一定會經歷失敗。 我們不可能一邊害怕失敗 一邊還能做出美妙的新事物 -- 像這個機器人 能像狗一般在崎嶇地面上自由行動， 冰地上也不是問題； 一個跑得像獵豹的機器人 或是像人一樣能爬樓梯的機器人 有時也會像人一樣笨拙蹣跚。 也許，哪天蜘蛛人 會被壁虎人取代。 壁虎 只靠一隻腳趾 就可以支撐全身重量。 壁虎腳底，每一平方厘米 (cm^2) 有 14,000 個像毛髮的結構 叫 「硬纖毛」 壁虎靠他們抓住物體表面， 靠的是「分子間作用力」。

如今我們已經可以製造這種結構了， 模仿壁虎腳上的纖毛。 結果是， 一塊 4 吋見方 (4x4 inch) 的 人造毫米壁虎膠， 可以支撐 300 公斤 (660磅) 靜態重量。 足以把 6 個 42 吋的電漿電視 掛在牆上， 不用釘子。 誰還用魔鬼沾呀，不是嗎?

不只是被動結構而已， 還可以製造一整個微型機器。 這是蜘蛛塵蟎。 身長只有一釐米， 但在這些微型機器旁 看來就像酷斯拉一樣巨大。 在這種巨大的蜘蛛塵蟎世界裡 我們可以製造百萬個鏡片， 每個鏡片直徑 只有人類頭髮直徑的 1/5， 這些鏡片每秒可開關數十萬次 可以用來製造大電視螢幕， 讓我們可以用它們來看 高解析度的酷斯拉電影。

假如我們可以製造 這麼微型的機器 那能不能建構出 微型桁架 結構像艾非爾鐵塔一樣? 我們現在已經能生產 比保力龍還輕的金屬， 輕到 可以放在蒲公英花上， 一點微風 就可以吹走它 -- 輕到 你用這些金屬可以造出兩個人就可以搬動的車子， 但結構堅硬 像休旅車一樣耐撞。

從輕輕一口氣 到自然界強烈的暴風。 每秒有 44 次閃電 發生在整個地球上。 每道閃電可以把周邊的空氣 燃燒到華氏 44,000 度 (攝氏 24427 度) 高溫 -- 比太陽表面還熱。 假如我們可以運用 這些電磁脈衝 當作一種導引訊號， 在一個一直移動的 強力發射器網路中的導引訊號呢? 種種實驗顯示出 閃電有可能成為下一代的衛星導航系統 (GPS)。

我們腦袋中的不斷流動的電流反映人類的思考。 在拇指般大的電網 配上 32 個電極 連結到他的大腦表面， 提姆 (Tim) 用想法 控制一個精密的人造手臂。 他用思考 指揮手臂去觸碰凱蒂。 這是第一次 有人能只用思考 來控制一個機器裝置。 這是第一次 七年來提姆 (Tim) 第一次 牽起凱蒂 (Katie) 的手。 這一刻對提姆 (Tim) 和凱蒂 (Katie) 非常珍貴， 接下來的綠色膏狀物 有一天也可能變得很珍貴。 這個綠綠的膏 將來有可能被製成救命的疫苗。 這是在煙草上做出來的。 煙草 可以用來生產數以百萬計的疫苗， 這只要幾個星期而不是幾個月， 而這可能是煙草 第一次用在有益健康的用途上。

如果你很難接受 煙草可以有益人類健康 這件事， 那麼來看看遊戲玩家 解決專家們解決不了的問題吧。 去年九月 玩佛地特 (Foldit) 遊戲的玩家們 解開了一個反轉錄病毒蛋白的 3D 立體結構， 這個病毒是造成彌猴染上愛滋病的原因。 要開發治療法必須 對了這個病毒的結構有完整的了解。 15 年來 科學家們 一直都解不出這些病毒的結構。 佛地特 (Foldit) 的玩家們 只花 15 天就解開了。 他們的成功 來自他們通力合作。 他們能合作， 因為他們在網際網路上連在一起。 其他連結在網際網路上的人 讓網際網路成為民主的工具。 他們的合作 改變了他們國家的命運。

網際網路連結了 20 億人口， 是全世界人口的 30%。 網路讓我們 可以以個人身份發聲 並讓別人聽到我們的聲音。 網路讓我們可以結合為群體， 放大我們的聲音 以及我們的力量。 但網路一開始也沒這麼聲勢浩大。 1969 年時，網際網路還只是個夢， 在一張紙上的簡單草圖。 該年的 10 月 29 日 第一次以封包交換方式傳送訊息， 從 UCLA 傳送到 SRI。 傳了 "Login" (登入) 這個字， 只有頭兩個字母傳送成功 -- L 和 O -- 然後系統就因緩衝區溢位而當機了。 (笑聲) 兩個字母， L 和 O， 現在卻成了全世界的一鼓力量。

到底那些在 DARPA 這個神奇的地方工作的 科學家和工程師是什麼人? 他們都是書獃子， 但他們也是我們當中的英雄。 他們研究最尖端的科學， 在最艱苦的情況下 挑戰大家的想法。 他們提醒我們 我們可以改變世界， 只要我們不對不可能低頭 並且拒絕害怕失敗。 他們提醒我們 我們都有這種書獃子的能力。 有的時候我們只是忘掉了。

曾經， 你也不怕失敗， 你是個偉大的藝術家、偉大的舞者， 你會唱歌、你擅長數學， 你會蓋東西、你是個太空人， 你是冒險家、你是賈克‧庫斯媮 (Jacques Cousteau, 名探險家)， 你比任何人跳得都高、跑得更快、 踢得更有力。 你相信沒有不可能的事情 而且你什麼都不怕。 你完完全全與 你的內在英雄接軌。 科學家和工程師 的確能改變世界。 你也可以。 你天生就是來改變世界的。 所以儘管去 問自己， 假如你知道自己不會失敗 你要做什麼?

我現在想說， 這不容易。 很難保持這種感覺， 真的很難。 我想某個方面來說， 我有些相信這本來就應該要很難。 懷疑和畏懼總是會找上門來。 我們總想著有人，比我更聰明的人、 能力更強的人、 有更多資源的人會去解決這些問題。 但沒別人呀， 就只有你自己。 如果我們運氣好， 就在那時 會有人走進你的懷疑和恐懼， 牽起你的手 說：「讓我幫你恢復信心、重新相信自己」

傑森‧哈雷 (Jason Harley) 為我做到了。 傑森 (Jason) 在 2010 年 3 月 18 日 開始在 DARPA 服務。 他隸屬我們的運輸團隊。 我每天都見到傑森 (Jason)， 有時一天碰到兩次。 他比其他人敏感， 總會留心局裡那些高潮、低潮， 那些歡慶、失望挫折。 有一天，我特別不好過，諸事不順， 傑森坐下來 寫了封電子郵件給我。 他語句中帶著鼓勵 卻也十分堅定。 當他送出這封信時， 可能還不太清楚這封信影響多大。 這封信對我非常重要。 收信當下如此、 今日亦然， 每當我有了疑慮、 當我感到畏懼、 當我需要再找回 挑戰一切、無懼失敗感覺時， 我記得他的話， 它們是如此強而有力。

「時間不多，趕緊燙平你的披風 ... 再飛回天上。」

♫ 超級英雄，超級英雄 ♫ ♫ 超級英雄，超級英雄 ♫ ♫ 超級英雄，超級英雄 ♫ ♫ 超級英雄，超級英雄 ♫ ♫ 超級英雄，超級英雄 ♫

配音：「做個超級英雄就是這麼回事」

Regina Dugan：「時間不多， 趕緊熨平你的披風 再飛回天上。」 要記得， 對書獃子們好些。 (掌聲) 謝謝，謝謝。

(掌聲)

Chris Anderson：蕾金娜 (Regina)，謝謝你。 我想問幾個問題。 那個超高速滑翔器， 可以飛 20 馬赫那個 第一個，自由滑行那個，應該是掉在太平洋了吧?

RD：對，對，是的。 CA：那第二個呢? RD：第二個也掉入太平洋了。 CA：但這次是受控制飛進太平洋的? 我們不是故意讓他飛進太平洋。 整個飛行航線有好幾部分 非常困難 以那個飛行速度來說。 所以在第二次試飛時 我們在墜毀前只有三分鐘 能完全控制，利用空氣動力方式飛行。

CA：我猜你沒計畫短期內開放 從紐約直飛長灘的載客航線吧?

RD：乘客可能會覺得太暖了些。

CA：你認為這滑翔器將用於什麼用途?

RD：我們的責任是 開發出能超高速飛行的科技。 最後要怎麼用 是由軍方決定。 但設計這個飛行器， 這科技的目的 是在能於 60 分鐘內飛到 地球的任何一個角落。

CA：而且載重荷量 不輕吧? RD：是。 CA：實際載重荷量多少呢?

RD：我不知道最後載重狀況如何。 我們得先能飛才是。

CA：但不僅僅是個攝影機吧?

RD：不，當然不必然只是個攝影機。

CA：真是太棒了。 對了，那個蜂鳥?

RD：怎麼樣?

CA：我很好奇。 這麼個拼命拍翅膀的飛行器 有這麼驚人的失敗記錄， 自發展飛機初期僅見的拍翅膀飛機後 就不曾製造幾個這種類型的飛機。 為什麼會認為這時會是發展模仿動物 抄襲蜂鳥飛行的飛行器? 這不是有些貴過頭了， 只為要生產一個小小的可操控的飛行器?

RD：我分享這件事，部分也因為 我們很好奇這是不是可能的。 而且過去的失敗，在經過一段時間後 其實也很值得再一次探討。 空環 (AeroVironment) 公司 設計了不只 300 種不同的翅膀、 12 種不同的飛行操控裝置。 他們一直做到第 10 個原型機 才做出個真的可以飛的東西。 其實在飛這些看來 很熟悉的東西時 是很有趣的。 我們不是經常說 要製造怎麼都偵測不到的隱形飛機嗎? 只要看起來像自然事物， 你就視而不見了。

CA：原來不只是操控及性能 部分也是為了外表。 RD：對。 反應變成：「看啊，有個好可愛的蜂鳥 飛進我們總部。」 (笑聲) 因為儘管這看來讓人佩服，我想 我相信在場有人會想 科技進步這麼快， 要多久 才會看到些科技怪咖用個小小的遙控 控制個這樣的飛行器從個窗口飛進白宮? 我是說，你不擔心有「潘朵拉盒子」的問題嗎?

RD：嗯，我們的單一任務 是在製造及防範在戰略上的意外。 這是我們的任務。 我們都知道 這樣的工作性質 會讓人們既驚喜又擔心， 喜憂參半。 我們的工作本質就是這樣。 我們的責任 是盡力發展最尖端科技。 當然，我們也該明白 也該對我們發展的科技的過程 及最終使用方式負責任， 但我們無法閉起眼睛，假裝我們沒看到 科技的進步 - 科技每天都在進步。

CA：我得說，你的的確確是個激勵人的領袖。 你能說服人 去從事這些偉大的發明， 但就個人層次來說 我不大能想像自己做你的工作。 你會不會有時半夜從夢中醒來， 自己問自己 自己團隊的超人才幹 會帶來哪些未曾料想到的後果?

RD：當然會。 不想到這些問題 那就難稱得上是人了。

CA：你的答案是?

RD：我其實常常也沒有答案。 我想隨著時間進行 我們會學到些什麼。 我的工作非常讓人振奮。 我和一些最棒的人共事。 這股振奮的感覺 也帶來一分深深的 責任感。 所以你一面 感受到化不可能為可能 的振奮， 一面也承受 其嚴肅性。

CA：蕾金娜 (Regina)，你讓我嘴都合不攏了。 謝謝你到 TED 來與大家分享。 RD：謝謝你。

(掌聲)