『您的瀏覽器不支援JavaScript功能,若網頁功能無法正常使用時,請開啟瀏覽器JavaScript狀態』

跳到主要內容區塊

工業技術研究院

:::

工業技術與資訊月刊

333期2019年09月號

出版日期:2019/09/15

正方形 Icon 觀念探索 Trend

2019 青年創新家 英雄榜出爐 (下)

翻譯/連育德

3 人道主義者

觀念探索
觀念探索

拉卡拉尤(Himabindu Lakkaraju)32歲 哈佛大學 出生地:印度
設計人工智慧程式以消除決策偏見為目標。

拉卡拉尤設計出一款人工智慧程式,讓法官與醫生等決策者可以檢驗思維是否有偏見。

機器學習與人工智慧的應用面愈來愈廣泛,執法單位用它決定哪個被告可以獲得保釋,醫療院所用它判斷採用何種治療,金融機構用它審核誰能得到貸款。但把決策過程自動化不無缺點,審查犯罪、醫療或信貸紀錄時,人可能會揪出軟體看不到的細微處。反過來說,人類也可能遺漏了細節,有自己的偏見,尤其是時間緊迫、必須做出影響一輩子的決定時。

拉卡拉尤的系統不單純仰賴人類決策或機器學習,而是兩者兼具。她以數據集為主要的研究內容,分析人工智慧與人類決策者會有的預期結果,找出哪個環節可能會有偏見。

美國馬里蘭州蒙哥馬利郡的學校目前正採用她的研究成果,找出高危險群學生,預估學生需要輔導教學的機率。

「學區的資源往往有限,如果知道機率是多少,學區就能讓最有需要的學生接受輔導,」拉卡拉尤說。


帕莉千可(Ida Pavlichenko)32歲 哈佛大學韋斯研究所 出生地:亞塞拜然
讓耳朵感染更容易治療,兒童是主要受惠者。

帕莉千可大幅改善傳統耳管,治療許多小朋友罹患的耳炎。

醫生目前使用的耳管容易形成生物膜,造成更多感染。帕莉千可研發出1種抗感染的小型耳管,已在動物測試中證實安全。她的耳管能夠選擇要讓哪一種液體流過,所以能夠滴入藥水,但淋浴或游泳時卻不會進水。

帕莉千可希望,改良版耳管也能創新聽力損失的治療方式。全球目前有4.5億人有聽力損失的問題,這個數字未來30年預計成長1倍,除了人口老化之外,習慣戴耳機聽音樂也是主因。

帕莉千可決定研究中耳炎時,正值懷孕期間,現在小孩出生了,她看到小朋友可能生病受苦,更能體會到解決相關問題的急迫性。

「愈早送小朋友到托兒所,愈早能體會到小朋友又是感冒、又是做抗生素治療的夢魘,」在哈佛大學韋斯研究所擔任研究員,亦與人創辦PionEar的帕莉千可說。她說,有些兒童必須多次植入耳管,否則感染又痛、又得吃抗生素,還會造成語言延遲。

耳管本身不但會感染,而且還可能掉出,或是卡住拿不出來。植入耳管必須全身麻醉,有時還不只麻醉一次。成人耳炎可能更麻煩,因為耳管可能無法長期固定在位置上,藥水也不容易深入成人耳朵。帕莉千可說,她的新型耳管能夠解決這些問題,效果更好,貼合度更高,也不容易受損。


波特(John Porter) 33歲 華盛頓大學 出生地:美國
發展一套評估系統,讓產品更方便身心障礙者使用。

波特努力讓身心障礙者也能打電玩。波特說,對一般人來說,遊戲好不好玩通常只是個人喜好問題而已,但身心障礙者卻需要知道遊戲有沒有辦法玩。

對患有脊髓性肌肉萎縮症的波特來說,這些障礙並不是理論。「大家現在沒有那樣的資訊,」他說:「只能花60美元買新遊戲,祈禱有辦法玩。」

波特在微軟擔任使用者體驗設計師,希望遊戲產業能在研發階段就考慮到身心障礙者的需求。也就是說,必須打造出1個評估相關需求的系統,造福具有動作、知覺或認知障礙的玩家。波特針對動作互動正在設計1套客觀的是非題,例如:遊戲是否需要快速按按鍵或長按按鍵?遊戲是否需要同時按3個以上的按鍵?

波特希望這套系統能讓遊戲設計師一開始就多花心思。「這樣做久了,一定會改變他們一開始的發想方式,」波特說。儘管遊戲是他的熱情所在,但他認為他的研究成果會產生深遠影響。「我們可以開始問:『有了這個資訊後,產品與數位環境要怎麼更符合我們的需求與能力?』」他說:「這勢必是適應性技術的下一個新領域。」

4 發明家

坎達拉(Abhinav Kandala) 32歲 IBM研究院 出生地:印度
投入量子電腦研究,促進藥物與材料的研發。

分子如果有更精確的電腦模型,有助於預估新藥、新型電池等各種物品的實用特性。但模擬物品的原子與電子會有何行為,必須計算大量可能性,因此就算是高效能電腦也只是使用近似值。

為了解決這個問題,坎達拉使用量子電腦模擬分子。2017年,他模擬出3個原子組成的氫化鈹,至今仍是量子電腦模擬出最大的分子。這項重大突破也為精準模擬大分子的工作奠下基礎,有助於研發新的藥物與材料。

量子電腦由量子位元所組成,也就是將資訊編碼的元素,道理就跟位元在傳統電腦運作一樣。量子位元遵守量子力學,因此比傳統電腦更容易模擬其他粒子(如原子與電子)。任職於紐約IBM研究院的坎達拉說,這項技術讓分子模擬成為量子技術的「殺手級應用」。

自2017年以來,他還有一項更重大的貢獻。由於量子態很脆弱,因此量子電腦容易出錯,需要大量量子位元才能抵銷。但目前的相關設備只有幾10個量子,無法打造出一個容錯率高的量子電腦。坎達拉的技術能夠在不增加量子位元的情況下,以誤差提高準確率。他的新技術使用重複實驗的誤差判讀趨勢,推斷出沒有誤差時的結果,有助於加速近期量子電腦的實際應用。


班若斯佐(Jason Buenrostro) 31歲 哈佛大學 出生地:美國
成功思考出辦別細胞裡活躍基因的方法。

班若斯佐從聖克拉拉大學以生物與工程雙學位畢業後,到史丹佛大學的一間實驗室工作,負責一台80萬美元的基因序列機。

這台機器能夠偵測基因突變,他想了解後續的影響。但許多突變基因卻不會指導蛋白質的合成,形同垃圾,所以在史丹福讀研究所時,他有感於這些區段的研究不足,轉而研發相關的測量方法。

每個細胞的DNA大致相同,腎臟細胞與大腦細胞之所以不一樣,在於哪些基因是活躍的。這又取決於基因是否能夠轉譯:DNA必須緊密塞進細胞核,只有某些區段才會開放。

班若斯佐與同事研發出稱為「ATAC-seq」的工具,找出基因組的開放區段,許多區段無法合成蛋白質,卻負責調節基因活動。「我沒想到它對大家這麼有用,備受矚目,」他說,還提到ATAC-seq現在還有自己的Wikipedia網頁。

這項技術起初以一群細胞為對象,但班若斯佐進一步研發,希望能在單一細胞找出開放DNA。有了這個工具,研究人員可以判斷單一細胞有哪些活躍基因,研究這些細胞為何有時發展成新型細胞,有些功能為什麼會出錯而導致疾病。班諾斯佐希望使用這些方法,研究健康細胞與疾病細胞有什麼新的基本差異,進而讓細胞發育成熟的過程中產生新行為。

班若斯佐的實驗室目前有10名研究人員,他說:「我希望了解細胞命運決定(Cell Fate Decision),最終能夠設計細胞,讓細胞照我的指示活動,例如打擊癌症。」


卡巴勒蘿(Silvia Caballero)34歲 Vedanta Biosciences 出生地:秘魯
培養有益細菌,打擊全球最危險的病原體。

再過20年,抗生素抗藥性造成的死亡人數預計超過癌症。正因為如此,卡巴勒蘿覺得刻不容緩,想要創新控制細菌感染的方法。

她率先發現,人體腸道的數兆個有機體中,有特定幾種能夠擊退抗藥性的細菌。
卡巴勒蘿在紐約美國斯隆凱特琳癌症中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center)的實驗室工作時,以抗萬古黴素的腸球菌與抗碳青黴烯的腸桿菌科(又稱超級細菌),培育出模擬腸道定殖的白老鼠。再加上生物資訊工具,找出哪些微生物可以清除老鼠腸道中多重抗藥的細菌,進而破壞感染源。

目前任職於麻州劍橋Vedanta Biosciences的卡巴勒蘿,希望進行臨床實驗,找出有哪些細菌能有效控制3種有可能致命的菌株,因為這些菌株經常出現在醫院與養老院。

她曾在創辦全球最大的人體腸道細菌庫時,扮演主要推手,也主持測試成千上萬種細菌,看它們能否殺死這3種危險菌株。最後發現人類腸道菌群有1種細菌混合物,可以控制這3種菌株。卡巴勒蘿的目標是,讓這個候選藥物在2021年進入臨床研究。


勒喬伊(Marc Lajoie)33歲 Lyell Immunopharma 出生地:美國
設計出能夠抗癌的白血球。

CAR T細胞治療是近年最有發展潛力的癌症療法,它可以改變病患的白血球(亦即T細胞)的基因,鎖定癌細胞表面的特定蛋白質(即抗原),再釋放化學物質殺死癌細胞。但問題是,癌細胞的抗原常常跟其他類型的細胞一樣,所以這個療法目前只限用於特定癌症,這些癌症的血球有特別抗原。

勒喬伊研發出重新設計T細胞的方法,讓T細胞鎖定幾個抗原的組合,而不是單一一個抗原,所以預計能夠打擊更多類型的癌症。「就好像在細胞裡頭放入微晶片,」他說:「我們可以安裝新程式,要細胞照我們的意思做決定。」

勒喬伊與華盛頓大學的研究同仁以蛋白質研發出開關,以這個為基礎,形成一系列的邏輯匣,能夠進行類似電腦晶片的「and」、「or」、「not」邏輯運算。

邏輯匣可以調整,針對不同抗原做出反應,讓T細胞鎖定特定的抗原組合、避開健康細胞的抗原、鎖定因為喪失抗原而產生抗性的癌細胞。

勒喬伊與人創辦Lyell Immunopharma,在西雅圖辦公室工作,利用蛋白質邏輯匣研發效果更好的CAR T細胞療法。但他說,這個技術重新設計了細胞因應環境的方式,有望能夠治療所有疾病。

「我們可以安裝新程式,要細胞照我們的意思做決定。」


索爾邦(Brandon Sorbom)32歲 Commonwealth Fusion Systems 出生地:美國
運用高溫超導體大幅降低 核融合反應爐的製造成本。

索爾邦解決了核融合發電的一大問題。他使用高溫超導體研發出一套電磁系統,隔離部分融合過程,有機會大大降低核融合反應爐的建造成本。

核融合反應爐要能做到供電到電網,至少還要10年的時間,但研發這種反應爐卻是值得追求的目標,因為融合技術幾乎可以無限制提供零碳能源,且放射性廢料少,安全風險低。但有個問題困擾了科學家幾10年:如何維持核融合所需的上億度溫度,又將成本拉低,讓發電有利潤。如果以強力磁鐵隔離反應爐核心的燃料棒,理論上做得到,但即便是全球最好的電磁鐵也還是不夠。

有鑑於此,索爾邦與研究團隊以稱為「釔鋇銅氧」的超導體為原料,設計出更好的磁鐵。畢業於麻省理工學院的他,目前在創新企業Commonwealth Fusion Systems擔任首席科學家,將新型電池融入反應爐設計,使得反應爐規模是以前的將近百分之一。因為規模大幅縮小,該公司預計在10年內提出第一個功能性概念。


狄大衛 34歲 浙江大學和劍橋大學 出生地:中國大陸
研發比現行材料更便宜、更環保的LED材料。

無論是智慧型手機、電視螢幕,還是交通號誌,許多產品都用到發光二極體(LED),但LED製造成本不斐。此外,發光效率與發光亮度往往難以達到最佳平衡。狄大衛與同事共同發明了新型LED材料與裝置,能夠以最高效率發光,即使是需要達到高亮度時也沒有問題。更難得的是,這些材料與裝置的生產過程更便宜、更簡單、更節能。

傳統的LED生產線需要高溫處理,或必須在真空中將發光原料沉積在固體表面,因此相當耗能。狄大衛的材料成本更低,因為可以用許多常見的物質製成,也不需要以高溫或在真空狀態下沉積,而是溶解在液體中,再塗在固體表面。

有許多公司的生產線已經在測試狄大衛的技術,儘管短期不會取代標準生產設施,但他認為將來會日益普遍。「產業正在朝這個方向發展,」他說。狄大衛任教於浙江大學,亦是劍橋大學訪問學者。


杜千柯(Olga Dudchenko)34歲 貝勒醫學院與萊斯大學 出生地:烏克蘭
創新基因組定序的方法。

現在的基因定序設備速度非常快,2天就能讀完花生、茄子或是穿山甲的DNA,但得到的是幾10億個雜亂的DNA密碼片段。下一步是要將這些片段拼湊成正確順序,得出實際的基因組,杜千柯的研究成果可以讓下一步更快、更便宜。她借重Hi-C技術(原用來研究染色體的折疊方式),顯示互相緊鄰的DNA片段。再加上她自行研發的方法與運算法,基因組的組合工作變得更加容易。2018年底,杜千柯與研究同仁分享了DNA動物園(DNA Zoo)的首批成果,其中包括50幾種物種的端對端染色體序列,包括獵豹、小熊貓、巴西豪豬等等。

隨著全球絕種的物種愈來愈多,這些動物可能最終只剩下DNA密碼。將地球每個物種的基因組進行特徵描述,將是未來的重要工作。DNA動物園(大家稱杜千柯是園長)每週固定發布新數據。「這些資訊可能決定了動物會不會絕種的命運,」她說。


塞西(Isaac Sesi)26歲 Sesi Technologies 出生地:迦納
以平價發明解決撒哈拉沙漠以南非洲 農民一大難題。

收割後的穀物遭到汙染,是非洲各地農民面臨的一大風險,但塞西認為他的小發明可以解決這個問題。

他的產品稱為「穀物良伴」(GrainMate),能讓農民與穀物商以低成本測量五穀雜糧的濕度,如玉米、大米、小麥、小米、高粱等等。濕度問題雖然簡單,但長期苦無解決之道。根據聯合國糧農組織(UN Food and Agriculture Organization)數據,撒哈拉以南非洲地區的穀物超過2成不是流失,就是浪費掉,原因常常是穀物還沒有充分乾燥就儲存,因此容易長黴,產生黃麴毒素,對人體和動物有害。

塞西出生於迦納,當地農民經常把作物賣給批發商或飼料商,所以要是有個農民的作物太潮濕,整批作物可能就毀了。儘管可以買進口的濕度檢測器,但1個要價近400美元,迦納很少有農民買得起。「這個價格可能是農夫收割完的一半收入,」塞西說。

塞西在沒有電與自來水的環境下長大,常常餓著肚子上學。他小時候常常拆電器玩,看著學校圖書館借來的書,學會拆解壞掉的收音機和其他人家不要的電子設備。長大後,他一直很想將這股熱情發揚光大,貢獻社會。2017年,他剛從迦納瓜曼庫魯馬科技大學(Kwame Nkrumah University of Science and Technology)電機工程系畢業,機會正好降臨。美國國際開發署(USAID)有個計畫與他的大學合作,之前才剛針對當地市場研發出一款穀物濕度器,但希望降低成本,在迦納製造。

塞西正是這個計畫所需要的人。他在一個小團隊的合作下,簡化原始產品、重新設計電路板、開發出周邊手機程式,還找到5家國內承包商生產零組件,不再需要由中國大陸進口。塞西的設備只賣80美元,價格不到現有產品的四分之一。塞西和研發團隊正在研發更有效率的版本,也在打造第二款產品,希望協助農民找到理想的施肥量。他們亦在籌資,計畫將觸角延伸到肯亞與奈及利亞等更大的市場。塞西認為,長期推廣下來,他可以幫助非洲各地農民降低浪費、減少經濟損失、改善穀物安全。

塞西看著學校圖書館借來的書,學會拆解壞掉的收音機和其他人家不要的電子設備。


拉蔓(Ritu Raman) 27歲 麻省理工學院 出生地:印度
用生物組織和肌肉研發出毛毛蟲大小的機器人。

拉蔓的機器人由聚合物和肌肉組織所組成,能夠偵測環境,辨別溫度、酸鹼值與機械壓力。

「我是專業的機構工程師,但老實說,建造的材料已經沿用了幾千年,有點無聊,所以我用生物材料打造機器人和機器,讓它能夠到處行動,偵測環境,做有意思的事,像是該堅固時就堅固,受損了就自行癒合。」

拉蔓研發出新型3D列印機,能夠仿製活細胞與蛋白質,再將兩者注入模具,細胞會自組成密實的肌肉組織。組織接著再移轉到機器人骨架。機器人由活體骨骼肌驅動,隨著光線或電力移動。

這些機器人目前看似毛毛蟲,但這只是原始設計。「是不是能製造新的『生物混合』植入物,施打藥物會比純合成植入物更能適應人體?」拉蔓說:「能不能派機器人到汙染水源,由它們走到毒素來源,釋放可以中和毒素的化學物?」


溫卡塔拉蔓(Archana Venkataraman) 33歲 約翰霍普金斯大學 出生地:美國
運用人工智慧增加人類對神經系統疾病的認識。


溫卡塔拉蔓使用人工智慧精準繪製人腦區域,創新神經系統疾病的診斷與治療方法。
儘管累積了數10年的研究,我們對於癲癇、自閉症、阿茲海默症與思覺失調症等疾病,仍舊只有基本認識,因此治療的能力有限。大多數療法都是從錯中學,依靠醫生的直覺,常常沒有效果。

溫卡塔拉蔓以現有顯像技術(包括腦波圖與功能性磁振造影)的數據為依據,研發出數學模型,希望藉此解開大腦功能的「黑盒子」,催生出侵略性低、準確度高的療法。她最具突破性的研究領域在於癲癇。全球的癲癇患者超過5,000萬人,其中約30%的人吃藥沒有效果,因此需要動手術。但手術必須將癲癇起始區(Onset Zone)順利隔離在特定的腦部區域,才能發揮作用。

溫卡塔拉蔓認為,數據驅動的模型能夠鎖定癲癇起始區,限制侵入性的監測,改善手術結果。她研發出一款監測癲癇的運算法,目前正以約翰霍普金斯大學的臨床數據做評估。這套運算法使用腦波圖數據,並採取深度學習的方式,追蹤患者腦部的癲癇起始時間與位置。

5 創業家

琳恩(Riana Lynn)33歲 Journey Foods 出生地:美國
使用人工智慧改善包裝食品。

生物學家出身、創業多次的琳恩,認為人工智慧不但能讓包裝食品更美味,而且平價又營養,以蔬果為主。她走訪全球各地的農場與食品業者後,發現必須加強食品產業的研發效率,才能真正達成她的目標。

琳恩的公司「旅程食品」(Journey Foods)位於芝加哥,請了一名自動化科學家,叫做「旅程AI」(JourneyAI)。這套人工智慧建立在琳恩協助研發的運算法,以及營養與市場數據的資料庫,一開始便設定營養目標,亦即「開發高維他命C、高蛋白,但成本低的產品」,擬訂出符合目標的食譜。

他們最先推出的產品是名為「旅程零食」(Journey Bites)的水果零食,食材只有:水果泥;天然風味來源(如卡宴辣椒與奇亞籽);還有公司測試完水果培養、不同海藻等來源後,所研發的「營養增強劑」。

琳恩說,她的公司正在「擴大平台,研發更多產品。很多人請我們建立義大利麵、餅乾、植物蛋白等等的數據組。我們今年秋天前會著手研發飲料。」


胡啟朝 33歲 SolidEnergy Systems 出生地:中國大陸
電池技術即將出現重大突破。

胡啟朝認為,他的技術有機會實現科技業最引領期待的一大發展:下一個電池革命。
他在麻州沃本市(Woburn)成立SolidEnergy Systems,擔任執行長,有機會率先將鋰金屬充電電池商業化。電子產品與電動車目前幾乎都採用鋰電池,改以鋰金屬為陽極材料後,能量密度可望增加1倍。

自從鉛酸電池在1870年問世以來,電池技術至今只出現過5次重大突破,能量密度大約30年就成長1倍。如果這個趨勢成立,預計產業即將出現下一個突破:鋰電池的陽極通常由石磨或矽製成,1991年由索尼(SONY)正式推出。

鋰金屬電池提升能量密度後,電動車車程等於可以延長1倍。問題是,鋰金屬的電抗性高,鋰金屬電池的早期原型充電時,會形成枝晶(Dend-rite)的針狀結構,有可能造成電池短路,導致起火或爆炸。

出生於中國大陸、12歲搬到紐約的胡啟朝,研發出一種高鹽濃度的液態電解質,降低枝晶的形成。SolidEnergy Systems以這個解決方案為基礎,於2016年研發出鋰金屬電池,目前正用於無人機測試。年底前,該公司將在上海成立全球最大的鋰金屬電池廠,胡啟朝希望藉此擴大生產規模,達到月產量幾萬顆電池。

胡啟朝的技術有機會將鋁金屬充電電池商業化,實現下一個電池革命。


哈娜(Kathy Hannun)32歲 Dandelion Energy 出生地:美國
使用人工智慧改善包裝食品。

哈娜讓地熱能供熱與降溫技術有了重大突破:降低技術成本。

採用地熱能技術,過去是一種奢侈,因為相關系統昂貴,也必須針對房屋客製化,在紐約製造與安裝1套的價格超過6萬美元。

「地表以下6呎之後,溫度相對穩定,全年維持在華氏50度,一直往下幾百呎都是這樣,」她說。在地面迴路中灌入水和丙二醇的混合溶劑,就有可能在地表與房屋之間進行熱交換,效率很高。「水平地熱系統將迴路安裝在地表10呎下,」她解釋說:「所以需要大量面積,也必須挖出很多土地。」過去,在院子安裝地面迴路的難度很高,需要大型鑽挖設備與大量的土地面積。哈娜的蒲公英能源(Dandelion Energy)公司使用石油天然氣產業率先研發的技術,打造出一套新的鑽鑿系統,限制了所需的土地與地表傷害,卻能得到同樣的結果。蒲公英能源安裝一套系統的成本不到3萬美元。

哈娜在Google X擔任產品經理的時候,開始接觸地熱領域,她的目標是:讓地熱能「走上太陽能過去20年的開發歷程,跳脫利基技術的定位,未來逐漸取代熔爐和鍋爐。」


白帕伊(Anurag Bajpayee) 34歲 Gradiant 出生地:印度
研究可以處理骯髒廢水的技術,增加海水淡化的效率。

白帕伊打造的一系列廢水處理技術,可清理全球汙染最嚴重的水源。他在波士頓成立Gradiant才剛過6年,公司已經有200名員工,全球各地設有20多處汙水處理廠。

白帕伊的共同創辦人是他的實驗室夥伴戈溫丹(Prakash Govindan),也在研究海水淡化技術。拜壓裂技術進展所賜,石油天然氣產業當時正值頁岩油熱潮的高峰──壓裂法使用高壓液體壓裂岩層,抽取出陷在裡頭的石油天然氣。兩人不久就發現戈溫丹的技術有市場需求,因為客戶需要從壓裂過程產生的汙水萃取出水,藉此降低用水量,將必須儲存在海底廢液處理井的有毒滷水降到最低。

白帕伊說,他們至今已經申請到眾多專利,另外又將2項處理技術商業化。一項是有效率地從工業廢水抽取出特定的汙染物,藉此重複用水,另一項是不用化學物(如漂白劑)進行水消毒。Gradiant有項創新技術可以安裝於海水淡化廠,將淡水回收率增加到85%,今年將推出第一套商業系統。

他在麻省理工學院攻讀博士時,發明了無薄膜海水淡化技術,名列《科學人》(Scientific American)雜誌的年度10大翻轉世界新觀念。但白帕伊知道,這項技術離商業化還要很久,只以這項技術為營運模式恐怕難以成功,所以他決定研發與收集不同的技術,讓公司能夠克服各種水汙染問題。


邱薇安(Vivian Chu,音譯) 32歲 Diligent Robotics 出生地:美國
研發能幫醫院職員做苦差事的機器人,讓他們多花時間在病患身上。

邱薇安研發出一套人工智慧軟體,用於名為「Moxi」的醫院機器人,目前已在德州4家醫院進行測試。Moxi在測試期間每星期工作7天,每天工作22小時(剩下的2小時要充電),以握爪撿起針筒等醫療用品,再靈巧地移動手臂,將用品放在底座托盤,然後滑行到走廊另一端,路上小心不撞到人,最後把用品放在病房外頭的抽屜。

Moxi還能夠完成其他重複性高的工作,例如運送實驗室樣本與換掉汙物袋,減輕醫護人員的工作量,讓他們有更多時間照顧病患。

邱薇安的研究所論文聚焦在特定的機器人,這種機器人彙整環境的各種感官訊息(視覺、聽覺、動覺),遇到新的情況時可以指導行動。舉例來說,其中1款機器人拉開抽屜時,如果發現抽屜已經半開,它會自動調整力道。邱薇安希望把類似功能納入未來的Moxi。「這項技術讓機器人的感官更豐富札實,可以學習周遭環境,」她說。

她於2017年與人共同創辦Diligent Robotics,擔任技術長一職。

她從小在矽谷核心區長大,三代同堂,親眼目睹爸媽照顧年邁祖父母的辛苦,所以希望未來能發揮自己在機器人領域的專業,貢獻社會。她希望住在養老院的長者用了她的工具後,「能夠老得優雅又有尊嚴,拉長獨立自主的時間。」


邱薇安(Vivian Chu,音譯) 32歲 Diligent Robotics 出生地:美國
研發大型3D金屬列印機,打造整架火箭。

艾理斯使用3D金屬列印、機器學習與自動化生產等技術,興建火箭與人造衛星。相對空間(Relativity Space)以這個方法打造火箭,只需要動用到1,000個零件,反觀傳統火箭的零件總共有10萬個,不但製造成本更加昂貴,也增加了失敗機率。

艾理斯首先打造出一個大型3D金屬列印機,高約6公尺,一顆直徑10呎、高100呎的火箭,有95%的零件都可以從這台列印機印製出來。第二步是編碼,讓大部分過程自動化,使用機器學習優化哪些零件應該列印,又該怎麼印。

相對空間表示,很快就能將列印與疊代一款設計的時間縮短到60天,遠低於18個月的產業標準,進而大幅降低成本。該公司憑著這項技術拿下第一份合約,幫加拿大人造衛星大廠Telesat興建火箭,計畫從2021年起發射人造衛星。

「我們創辦相對空間時設下長期願景,希望能在火星上3D列印出第一枚火箭,」艾理斯說:「假以時日,我們能夠壓縮工廠,發射到另一個星球。」

下載全文PDF Icon下載全文PDF


延伸閱讀
[{"text":"企業網","weight":13.0},{"text":"材化所","weight":11.5},{"text":"機械所","weight":10.0},{"text":"綠能所","weight":9.4},{"text":"生醫所","weight":8.0},{"text":"半導體","weight":6.2},{"text":"南分院","weight":5.0},{"text":"太陽能","weight":5.0},{"text":"課程","weight":5.0},{"text":"遠紅外線","weight":5.0},{"text":"雷射","weight":4.0},{"text":"LED","weight":4.0},{"text":"LED可見光","weight":3.0},{"text":"5G","weight":3.0},{"text":"工研人","weight":3.0},{"text":"電光所","weight":3.0},{"text":"綠能與環境研究所","weight":3.0},{"text":"機械","weight":3.0},{"text":"資通所","weight":2.0},{"text":"面板","weight":2.0},{"text":"文字轉語音","weight":2.0},{"text":"實習","weight":2.0},{"text":"無人機","weight":2.0},{"text":"生醫","weight":2.0},{"text":"3D","weight":2.0},{"text":"v2x","weight":2.0},{"text":"員工","weight":2.0},{"text":"地圖","weight":2.0},{"text":"太陽光電","weight":2.0},{"text":"材料與化工研究所","weight":1.0}]