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首届“经度奖”颁发给了一位钟表匠,他设计的精密航海钟—“经线仪”能帮助海员在茫茫大海上确定方位。
江泽珍 编译
“经度奖”是英国政府在1714年设立的一个发明奖,最初是为了破解在海上确定方位的难题,英国钟表匠约翰·哈里森凭借他研发的精密航海钟成为首届“经度奖”的赢家。
这一奖项持续了100多年之后停止运作。去年6月,英国首相卡梅伦宣布,将于“经度奖”设立300年后的2014年,再度重启这一奖项。
经英国皇家学会天文委员会评选,2014年“经度奖”的六大入围课题日前对外公布。遏制抗生素耐药性、治愈瘫痪病人、保证饮用水洁净安全、延缓老年痴呆症、解决饥饿问题及绿色飞行榜上有名。
根据公众投票意愿,遏制抗生素耐药性课题最终脱颖而出,入选本年度“经度奖”。根据规则,课题实施时间将为5年,最终拿出具体成果的人将获得1000万英镑的资助。
—编者
经度奖的设立
18世纪初,海员在海上很难确定自己的方位坐标,很多船只因此失事,这在当时成为航海中最大的难题。
测定经度需要一种能将方位测量与时间测量结合到一起的仪器,但当时这种装置一直没有能发明出来(相比之下,纬度测定没有那么难,利用相对简单的仪器,测定太阳和星辰的角度就可以算出纬度)。用一句研究这段历史的权威人士的话来说,“对经度的追寻,胜过对水手性命的珍惜和对船舶、货物安全的重视”。
为破解这个航海难题,英国政府在1714年设立了一个名为“经度奖”(Longitude Prize)的奖项,出资2万英镑,要求挑战者能设计出简单而又精确的经度测量装置,这笔奖金颁发给“经6星期航海后,所测定经度的误差在30海里以内装置的发明者”。
直到18世纪20年代,来自约克郡的天才钟表匠约翰·哈里森设计了一个可携带的钟表,并开始设计一系列航海用计时器,在耗时40年、先后制作了好几部样机后,第一部经线仪终于问世。
1761年,哈里森精心制作的经线仪安装在了皇家海军军舰“德普特福特号”上。这艘军舰离开英国,驶向牙买加。两个月后,他们到达牙买加时,这台仪器只慢了5秒钟。
这以后,经度奖持续了100多年,目标仍是为未来的发现和创新设置奖项。在某种程度上来说,围绕这个奖项运作的机构成为日后英国研究理事会、技术战略委员会的前身。虽然,经度奖停止运作有近200年,但这个奖项所推崇的“挑战者”理念一直在传递之中。如美国国防高级研究计划局赞助的无人驾车奖;在加利福尼亚的X奖基金会支持下研发出的亚轨道飞机等。
与传统的奖项相比,这类奖项特点是,它主要根据研究者提出的方法及其功效,客观地评出最后的赢家,就像运动员比赛一样,必须立刻就能看到成果。
为何要重启经度奖
距上次英国政府为科学创新而设置奖项300年后的今天,英国政府通过大众媒体,高调宣布要重启经度奖的评选,此事的深意何在?
英国皇家学会前任会长、天文学家马丁·里斯勋爵受命出任新成立的经度奖评委会主席,这位勋爵在《自然》杂志撰文时这样称:历史往往会重演,今天英国要继续往前走,急需一批脑力精英去开拓新的技术,激发更多的年轻人,用创新的思维来求解,希望找到解决社会问题的方案。不同于300年前的是,如今的项目遴选不是由政府来定,而是由公众选择。相同的是,仍然由皇家学会带领整个评委会。
这里简单回顾一下2014经度奖评选的大致情况:首先是英国首相去年6月宣布英国将重启经度奖的评选,此后工作班子作了大量的筹备,今年5月22日起,英国广播公司BBC科学频道以“下一个科学挑战是什么”为题,列出六大类科学问题(这六大问题是在听取了100多位科学家意见的基础上形成的),向全球征集公众投票。这六大类问题是:老年痴呆症、安全干净的水资源、瘫痪病的治疗、克服抗生素的耐药性、食物与营养以及绿色飞行。评委会根据公众投票意愿最后作出决定。最终确定的那个研究课题(方向)将委托最有资质的研究机构组织实施,项目的实施时间通常为5年,经费为1000万英镑。
挑战课题遴选背景
回到此次入围的21世纪的六大类挑战,这些课题都很具体。比如说,在气候变化大类中,挑战者需要发明一种“绿色”飞机,其速度要与一般的客机速度相同,关键是从伦敦飞到爱丁堡的途中不能有碳排放。而在水资源稀缺大类中,挑战者需要设计一种经济实用、环境友好的海水淡化技术,使其可用于人类生活和农业。至于抗生素大类中,挑战者的对手是不断对药物产生耐药性的细菌,他们要设计一个经济、精准的病菌感染测试仪,这样医生就能有针对性地开抗生素的处方。
这次经度奖的巨额奖金由英国技术战略委员会提供,承办方是英国的一家创新慈善机构Nesta。评委会由英国皇家学会前会长、天文学家马丁·里斯领衔,《自然》杂志主编菲力浦·坎贝尔也是评委会成员。
评委之一的麻省理工学院生物化学工程师罗伯特·兰格说:“评委会选择的六大类挑战反映了如今世界面临的最严峻的挑战。这个比赛会鼓励科学家和工程师解决这个时代最重要的问题,向公众传递科学的重要性。”
最终选择这六大类问题有一个特点是,这些问题事实上许多科学家已经开始着手研究了。比如说,瑞士联邦理工学院神经义肢技术中心的格雷瓜尔·柯廷和他的团队在研究如何让受到严重创伤瘫痪了的老鼠再次行走。他们在老鼠脊椎注入药物,用电击和外骨骼机器人技术训练老鼠的神经系统,老鼠果然能够再次行走。柯廷希望能发明一种相似的方法让瘫痪的人能够再次行走。他说:“肯定会有方法的。”
而水源稀缺领域中,麻省理工学院的机械工程师施莱亚·戴夫已经开始研究。她把一种叫“石墨烯”的碳原子厚片做成超薄的多孔膜,通过逆渗透原理淡化水源。
她说:“正如17世纪,海上航行很重要,如今要供70亿人饮用的淡水是全球面临的最重要的难题之一。对于我们来说,这是一个非常好的机会来大胆地设计淡化水源的方法,以便使公众能尽早地得到更便宜的淡水。”
