耶魯CEID，打造一個新盒子

郭嬌

耶魯大學2012年創建的工程創新與設計中心（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計，到實驗室的原型，再到真實的應用。

振興工科

作為一所老牌的美國藤校，耶魯大學的本科教育多年來與哈佛大學、普林斯頓大學的并列前三。它的人文社科優勢明顯，尤其是法學、英語、藝術、歷史、政治、經濟等；理科的生物、化學等也不遜色，商學院、醫學院等都在國際上處于領先。但是，耶魯的工科排名不太理想。在最近一次的QS世界大學排名中，耶魯的工程技術在該專業世界大學排名中位列91，機械工程、電子電氣工程和材料科學也都排在51～100名。

對耶魯而言，振興工科關乎下一輪的學科布局與全球定位。

耶魯的工科人才培養強調“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，也體現在CEID的運作中。

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

CEID為耶魯學子提供了不少課程和挑戰賽。

2016級本科生戴雨辰（音譯）參加了“音樂聲學和樂器設計”課程挑戰賽。她學的是計算機與數學專業，她愛好十分廣泛，既會彈鋼琴，拉小提琴，吹中國笛子，還是耶魯大學清唱團的女高音。在CEID用可編程的鐳射切割機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，數學與音樂，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的主要原因——真正的興趣，無論是工程還是音樂，都是要打造出自己的東西。

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

這個項目要求2～4人組隊，在暑假8周內每周至少工作40個小時（相當于一份全職工作），完成一個原型以及一份報告，開學時通過CEID對外發布。除了場地與設備，CEID還提供生活補貼。2017年暑假，四支團隊獲得了CEID的暑期獎學金。

安全第一

CEID管理團隊既高端，又精簡。

它的大boss是耶魯大學工程與應用科學學院執行院長，管理團隊成員包括兩名高級研究員，兩個本科畢業不久的“小鮮肉”設計師——一個畢業于耶魯機械工程系，另一個畢業于羅德島設計學院家具設計專業。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名本科生同輩導師，即“學生設計助理”，每晚6點至9點，提供如何使用鐳射切割機、3D打印機及各種電動裝置的培訓。

值得注意的是，這一“培訓后再使用”的標準化流程反映了CEID的安全管理意識，提醒耶魯學子：創客不是小打小鬧，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難。

嚴格而精細化管理，支持了CEID挑戰技術含量高、應用前景廣闊的“深度”項目。

比如開胸手術的改良工具。這一“開腸破肚”項目的靈感源于耶魯大學紐黑文醫院的外科醫生在課堂上的吐槽：傳統的開胸手術很野蠻——割開人皮，以胸骨中線為準鋸開，再用牽引器拉開肋骨，手術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，會導致術后感染，增加病痛甚至危及生命。這一吐槽激發了CEID一個四人團隊的興趣。他們設計了一款新鋸子——不僅讓醫生能準確找到胸骨中線，還可以充當牽引器，并留下便于縫合的三個金屬片。他們參加了CEID的工具培訓課程，并使用了CEID提供的工具，打造出原型。

制造管道機器人ARIX。2012年8月，加州灣區的一家煉油廠發生火災，大火持續燃燒了4個小時，附近15000多名居民出現了呼吸問題。事后查明火災由管道被腐蝕所致。這個煉油廠的數千條地下管道錯綜復雜，人力排查安全隱患幾乎不可能，且成本昂貴。美國煉油工業每年用于預防管道發生事故的費用高達幾十億美元，卻沒有一家能提供科技手段解決方案的公司。發現這個商業機會的黛安娜·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，她義無反顧地辭職，到耶魯大學商學院攻讀MBA，很快到了兩名工程專業背景的志同道合的團隊成員，一起創業。在CEID，黛安娜·劉團隊獲得了各種支持，3個月制造出管道機器人ARIX的原型。ARIX可以爬行于狹窄空間，不會被障礙物絆倒，可以轉彎，可以通過攝像頭與傳感設備等監控管道的安全……ARIX不僅被運用于煉油行業，還可用于船舶、化工廠、水處理等人類難以進入的工作環境。目前，黛安娜·劉團隊已創立了公司。