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第九章 與科學研究有關的職業
——解密未知領域：突破邊界的創新者
你長大後要做什麼？
當科學家！
在我小的時候，每當有人做職業聲望調查，「科學家」總能排第一。為了當科學家，需要學習理工科系。不過以後學了這些專業知識後，你可能不是直接去做科學研究，但仍然屬於科學事業的一部分。
那又是些什麼職業呢？
01 科研競賽統籌人員
提到英國發明家喬治．史蒂文生，大家都會想到他是蒸汽機車的發明人，其實並非如此。在他之前，西爾維斯特已經發明出蒸汽機車樣品，但並不實用。1829年10月，英國舉行蒸汽機車大賽，史蒂文生製造的「火箭號」遙遙領先，從此讓火車進入實用階段。
如果喬治．史蒂文生生活在今天，恐怕難以出頭，因為他到18歲才會寫自己的名字。然而，大眾更關注科學研究成果本身的價值。
1980年代中期，幾個國家展開一場超導科學研究競賽。超導科技有很多指標，最重要的就是臨界溫度，這個值越高，材料越有實用價值。1986年，中國的趙忠賢團隊在鑭鋇銅氧這種化合物中首先發現了臨界溫度為48.6K的超導現象，同時，還發現了70K的超導跡象。幾個月後，即1987年2月，他們在實驗中獲得了超導轉變溫度為93K的液氮溫區超導體，並在國際上第一次準確公布了材料的組成成分。
如今，世界上幾個核融合裝置都在運轉，以商業營運為目標。其中，中國的「東方超環」裝置世界領先，也是因為它創造過等離子體持續放電101.2秒的紀錄。
上述的範例啟發了我們，在許多科學研究領域可以提取一兩個主要指標，並作為評價標準，應用科學和工程技術領域更是如此。
實際上，為科學研究設定目標，舉行競賽、設立獎金，在歷史上早已有過類似的例子。飛機發明不久後，就有人設立奧爾特加獎，將2.5萬美元的獎金頒發給第一位成功飛越紐約至巴黎的人，美國的林白便成功奪得了這個獎項。1998年，美國聖路易斯市一位商人有感於此，為航太設置「X獎金」，獎金高達1,000萬美元，條件是飛過離地面100公里高的「卡門線」，且安全返回，並在兩週內重複一次，其目標是鼓勵開發發射技術。美國國防高等研究計劃署舉辦的自動駕駛比賽，以里程為標準，也是同樣的性質。
還有出於非科學目標所設立的科學發明獎。動物倫理聯合會出資了100萬美元，獎勵首個把人造雞肉投入市場的公司。他們設置了一系列標準，包括味道、口感與常規雞肉無差別，在美國10個以上的州進行商業化銷售，價格與常規雞肉相當。
目前，科技界還只有這些單項獎，而且覆蓋面還不廣。未來有可能會開辦跨領域的「科學奧運會」，在航太、航海、材料、能源等各個領域設置科學研究目標和獎金，讓各國科學研究團隊自由報名參賽，以客觀效果見分曉。
展示不同領域的科學研究成果，需要不同的場地和器材。所以，「科學奧運會」不會集中在一處舉行，有可能舉辦全球的雲端競賽，並且把單項競賽分開，這個月比賽奈米技術，下個月比賽無人駕駛汽車，以此類推。
如此一來，「科學奧運會」需要大量的統籌人員。他們既要懂科技，又擅長籌備賽事與展會，還要懂得科學傳播，及時把成果向公眾宣傳，激發大家對科學的興趣。
02 AI專家製造者
普通人見到的機器人，通常不是在酒店門口迎賓，就是在商場裡發傳單，或者在綜藝節目中跳舞。這些機器人並不屬於高科技，最好的機器人都在做人類做不到，或者是做起來有危險的事。資料獲取便是機器人的一個重要用武之地。
不管有如何高明的理論，科學研究中最重要的還是收集第一手資料。達爾文創立演化論，是因為他跟著小獵犬號做了好幾年的全球考察；哥白尼本人雖然沒做多少天文觀測，但在他之前1,000多年間，無數天文學家用眼睛累積了觀測資料；伽利略更是實驗專家，還自己製造了天文望遠鏡。
直到半世紀前，資料獲取這個科學研究中最基礎的工作還是手工工作。地質學家要外出敲石頭，動物學家經年累月地守在野外觀察目標，天文學家夜夜不眠地盯著太空。但是，隨著自動化技術不斷引入科學研究第一線，機器人成為收集資料的好助手。
以前，研究礦產資源需要地質專家親自採集樣本，不少人在這個過程中發生意外，有的甚至失去寶貴生命。1950年代，中國培養了10萬人左右的勘探隊伍，以滿足國土資源調查的需求。現在，取樣機器人能取代他們的很多工作。這種機器人有履帶，也有機械手臂，能夠自主設計路徑，自動避開障礙，同時取得多個樣本。像在火山口採集熔岩這種危險工作，現在都由取樣機器人來執行。
化工行業的取樣機器人要去檢測危險的化學製造設備，比如對反應罐內部進行檢測。還有一種機器人專門爬通風管，檢測裡面的細菌留存。
深海生物的習性一向難以研究，因為深海生物被撈出海面後通常會很快死亡。美國自然史博物館的研究人員發明了一款軟體機器人，專門研究水母。它可以把游動中的水母纏住，施加各種刺激，藉此考察活水母的反應。
還有，天文學家也不用像幾百年前他們的前輩那樣用肉眼一直觀測，程式會自動比對天文照片，發現有變化時就會發出提示。
科學研究機器人早就出現在新聞中。「玉兔號」上面的月球車就是代表，它降落到月球表面後經常自主運行。
和家用掃地機器人相比，科學研究機器人無法大量製造。正像月球車那樣，它們是為了單一目標而設計，有可能只製造一臺，而且每次都要重新設計。科學研究機器人整合了各種種類但數量有限的非標準零件。此外，科學研究任務本身常有時間限制，因此製造這些機器人時需要嚴格的進度控制，同時由於受限於科學研究的經費，通常不能過於昂貴。
展望將來，各國都開始研發製造科學研究機器人，而且資料獲取是永遠不會消失的工作。
03 科學研究後勤專家
伽利略自己製造望遠鏡，雷文霍克用自己製作的顯微鏡觀察微觀世界。如果你已經熟悉這些例子，請不要把他們的工作與今天的科學工作混淆。現在已經沒多少人為了科學研究，還要自己製造儀器了。如今的科學研究基本上都靠市場上提供的科學研究條件。
儀器進步對科學研究的作用非常大，所以，諾貝爾獎經常授予科學研究儀器的發明者。X光機、電腦斷層掃描儀、心電圖機、隧道掃描望遠鏡等的發明者，都曾經拿過諾貝爾獎。這些儀器研發出來後，就進入工業化量產階段，後人有需要的話會直接購買。
除了實驗室，大量工程技術領域也需要儀器，於是形成了龐大的儀器儀表產業。而且還以每年百分之十幾的速度增加。
儀器儀表可以買，一些特殊的科學研究設備則無法購買，只能租用。例如衛星，每次發射都會攜帶各種實驗，這些實驗來自不同的科學研究單位。這些實驗需要在太空環境中進行，例如太空育種等。然而，這些科學研究單位本身往往無法獨自發射衛星，因此將這些實驗捆綁在一起，共同進行太空發射變得更加有利。至於著名的國際空間站，更是各國混合使用著超大型的科學研究工具。
能進入深海的深海潛水器比衛星還少，還好它能夠反覆使用。所以，每架深海潛水器都會被不同的科學研究機構，甚至不同國家的海洋學者所租用。著名的「阿爾文號」深潛器建造於1960年代，它不僅因發現深海熱液而在科學史上留名，還幫助美軍尋找丟在深海的核彈，拍攝過「鐵達尼號」的殘骸。總之，它被各種機構租去做非常多的事情。迄今已執行過五千多次任務
現在，中國也建成了自己的重大科學研究設施，並出租給各國。比如著名的「中國天眼」因有高解析度的優勢，除了供給本國天文學家使用外，也向國外出租時段。而未來的中國太空站「天宮號」，已經正式發布國際合作的邀請。
為科學研究做後勤，除了直接提供物質保障外，還有一個比較隱蔽的服務領域，就是為科學研究提供金融服務。某個領域的科學研究成果越多，今後再取得新成果的費用就會越大。現在，很多科學研究需要金融的介入。比如衛星發射保險，就是最初的科學研究金融服務。衛星發射以風險高著稱，所以早早就被納入保險公司的業務範圍。
更直接的科學研究金融，是為重大科學研究專案做風險投資。早在19世紀，發明家愛迪生背後就站著金融專家摩根。在今天的美國，保羅．艾倫（Paul Allen）、貝佐斯（Jeff Bezos）等這些大亨也在投資航太科學研究，也是典型的科學研究金融。
今後，為某個科學研究專案做群眾募資，會越來越普遍。國外有個「Experiment」網站，就專門在做科學研究專案的群眾募資。它由兩名華盛頓大學畢業的華人建立，目前累計發起了數百次群眾募資，其中有三分之一獲得成功。
和篳路藍縷的科學前輩不同，未來的科學研究要在物質和金融上都能得到保障。而提供這些服務的人，就是科學研究後勤專家。所以，如果你未來拿到理工科學位，不一定非要從事科學研究。為一線科學家服務，也是個不錯的職位。
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