科学顽童胡立德

李珊珊

胡立德

1979年生于美国芝加哥，父母是台湾人，从小上中文学校也练空手道，中文程度不错，也能写毛笔字，早年偶像之一是李小龙。麻省理工学院博士，26岁时就两次登上《自然》杂志封面，最近获得2015年菠萝科学奖物理奖。

胡立德个子不高，面相温和。从右边台阶走上领奖台，向主持人示意后，在众目睽睽下，这位流体力学专家开始翻跟头，不是难度系数过低的前滚翻，也不是难度系数过高的托马斯全旋加360度转体，只是侧翻，或者像专业人士的事后解读：侧翻接毽子后手翻接后空翻——没有系扣的西装外套倒垂下来，前排的观众迅速伸长脖子，甚至站起来，后排的人左右晃，为了寻找前排观众间的罅隙。直到数天后，还有人争论，他是翻了三个还是两个跟头。在当时，胡立德只是稳稳站定，他说：“我博士论文答辩时也是这样上场的。”

父母都是台湾人，从小在美国长大。被老师和同学叫着David的胡立德从小热爱运动，大学时是学校男子体操队成员，现在是乔治亚理工学院机械工程与生物学系的副教授。他从事流体力学研究——主要是从动物身上寻找有助于制造机器人的潜质。他实验室的官网说：人类对动物的飞行、游泳和奔跑方面的数据可以追溯到数百年前，要明白这些数据，需要结合机械工程、数学和神经科学。

因为发现了“蚊子因体重较轻而在雨滴的碰撞中得以生存”——那篇论文发表在《美国科学院院刊》——他获得了这一年的菠萝科学奖，这个奖项致力于颁给科学研究中的好奇心和想象力，也许还有幽默感。根据某个不太科学的定义，意外会带来幽默感，从这个意义上讲，胡立德的出场便带着幽默感，他的研究，也有一点。

研究的原因非常私人，照顾刚出生不久的儿子。胡立德发现，即使是雨天，蚊子也能轻松穿过由比它们重 50倍的雨滴组成的“枪林弹雨”，成功钻入室内叮咬小朋友。根据颁奖视频，为了寻找蚊子的秘密，胡立德的实验室将一群蚊子赶到一个透明容器中，用水枪模拟雨滴，由旁边的高速摄像机记录蚊子的动作。这些视频显示，当一只蚊子遇见一颗庞大而笨重的雨滴，它会施展出自己的一身极好的太极功夫，让雨滴从身边滑过。

关于这项研究的标准化介绍中，还有一些细节没有提及：最初，胡立德和他的学生准备去野外研究雨中的蚊子，结果几个人被淋成落汤鸡，还叮了一身包，并没有拍到什么东西，却也算验证了蚊子确实可以在雨中自由活动。后来，他们向动物系的人学会了养蚊子，但之后不短的一段时间里，从这间实验室偷跑出来的蚊子几乎导致全楼的人都痛恨他们。为胡立德颁奖的是获得诺贝尔物理学奖的乔治·特穆尔，科学家们显然可以理解这类经历，整个颁奖过程，如同“搞笑诺贝尔奖之父”亚伯拉罕斯回忆搞笑诺奖的颁奖：“他们（授奖者和获奖者）互相凝视，每个人眼中都充满了喜悦和惊讶。”

研究动物尿尿、甩毛和睫毛的作用

4月的杭州，早上10点见到胡立德，他穿着深蓝的T恤短裤，刚刚完成每日例行的一小时运动。这位科学家身上也没有与他运动能力相称的发达肌肉，同样也并未显示与他的研究成果相称的幽默感。

在美国公共广播电台介绍胡立德某项研究的节目开头，几滴液体在画面中闪过，闪着金黄色的诱人光泽。那是一项关于哺乳动物小便的研究。下一个镜头是他的学生们撅着屁股拍摄大象小便的照片，那是“田野调查”；以及一只手提起小白鼠的尾巴以更好地观察小鼠尿尿的照片，这是“实验室研究”。之后还有数学建模，要有公式，还要计算。最终的结果，是一个全新的生物学定律——排尿定律，所有哺乳动物排空膀胱所用的时间是一致的，“包括狗、牛、人，从老鼠到大象，尿尿耗时都差不多，大约是21秒”，这结果在美国物理学会的流体力学分会上做了会议报告。“这项研究是基于纯粹的物理学原理，想象一下，一根管子和一个大水袋，排空的时间是可以通过建模算出来的……”当他被邀请来中国某大学进行讲座时，他给在座的一百多位专业学生留了一个问题，“就是关于膀胱排尿的建模，只有一个学生解决了这个问题，那学生现在在我的实验室。”

在胡立德的实验室，大部分研究课题源于生活，并具有极好的观赏性。在另一个电视节目中，他拍着一只贵宾犬的脑袋介绍，“这是我妻子的前男友留给她的一条狗，我需要每天带它散步”，所以注意到了它们甩毛的能力。同样是出动高速摄像机，从老鼠到狗熊，这些有丰厚皮毛的动物都会甩毛——“老鼠每秒30动，狗是每秒5动，最慢的是熊，它们每秒只有两动。”当然，更重要的是这些甩动的机理，“洗衣机厂商对这项研究很感兴趣”。这项研究发表在了英国的《皇家学会界面》杂志上。

好玩的研究好做吗？题目好找吗？有过失败吗？“刚开始做研究，大部分时候是失败的，因为当时不知道如何去选择研究的问题。现在我已经做研究10年了，有了一点经验，我会找我比较感兴趣、这个世界也比较感兴趣的一些题目。毕竟我们需要把这个研究发表，其他人的看法也很重要。另外，这个题目的实验不能太难，有时候，有些学生希望完成一个题目，但那个实验太难了，没有人能做到，我们的科技还没有达到那个程度。所以，找一个容易实现的题目也很重要。”

在他的实验室，最近发表的一项研究是关于睫毛。“两年前我女儿出生，她的睫毛很长，我就想研究一下，它们有什么用。”为了了解睫毛的功效，他的学生去博物馆，测量各种动物标本的眼睛和睫毛，并用来做模拟。他们发现，无论什么哺乳动物，平均的睫毛长度都恰是眼长的1/3，“从老鼠到大象都是”，而这个长度，恰好是保持角膜滋润并避开灰尘的最理想的长度。

人也是这样吗？“人，不太一样，因为人有了太多的方法可以保护自己，但动物们几乎都遵循这个规律。”主导这项研究的学生是个女生，文章前两个月刚刚发表于英国《皇家学会界面》杂志，“前几天一个Cosmopolitan（《时尚》）杂志来到了我们实验室，希望报道我们的发现。”对于吸引到了时尚类杂志关注这事儿，胡立德显得比文章发表更惊喜，大概他认为这是对自己眼光的某种承认——“这个研究的主要原因是有了女儿之后，我决定要学着從女性的视角来看看这个世界为什么是这样。”

為什么他们不能轻松一点

带胡立德去酒店旁边的一家杭州菜餐厅吃饭，初见餐厅里花花绿绿的菜单，这位流体力学教授有点好奇。把那张只有三折的瘦长的菜单推给他，让他“随便点”，他头摇得像被老师点了名要求回答问题的学生，“我不会……你知道，在美国的中餐馆，通常只有三四个菜，这个菜太多了，我不会点。”

他认为自己不算好学生，高中时成绩不算好，有三门C——“法文、历史，还有中文。那时候，每周都有上中文辅导班的……但我当时从没来过中国”，不知道中文的重要性。因为拿到过一次全国性大奖——是一个材料科学方面的小实验项目——进入MIT，机械工程系。那些拥有“完美成绩单”的学生们，居然会因为怕得到一个B，不敢选很难的课，“那样做真是太笨了。我就还好，没有压力，反正我不是全优的学生，不会害怕失败。”他说，“做研究，需要每天面对失败，像我这种成绩不那么完美、已经习惯失败的人，可能比较舒服。”

胡立德的主要经费来自NSF（美国国家科学基金），还有一部分经费来自军方，因为他们（军方）要支持一些对百年后会产生影响的研究。申请这些经费时，不需要写明预期的研究成果，但，“如果这次的研究没有成功，下次申请就难了。”而NSF对科学成果的评估中，研究的公众影响力是个重要指标——“我有研究被写成过给小朋友读的科普文章，我想NSF的委员会会关注的，因为他们要促进孩子们对科学的理解。”

提到“奥数”，胡立德有点茫然，“那是什么东西？”他不认为自己数学很好，“经常不够用”，但可以去找专门做数学的人呀，因为重要的是idea（思路）。“我毕业时，一个应用数学的教授看了我的研究，他说：这不是数学这是物理；一个物理系的人说：这不是物理，这是生物；于是我把研究拿给生物系的人看，他们挺喜欢。”他喜欢一句源自达尔文时代的话，“多元孕育发现（Diversity is able to discovery）。”

谈起《生活大爆炸》，他说：我没怎么看过，但我妻子喜欢，那电视剧应该还不错吧，“有助于促进公众对科学家的理解。”。不过，这位科学家不怎么喜欢好莱坞，“他们喜欢宣扬一种文化，知识不重要，但这是不对的。”向他提起在哈佛读书的女星娜塔莉·波特曼，他挠挠脑袋，全无印象。喜欢的科学家？“我在MIT的导师John Bush，他是个很有意思的人，不过，Bush是个加拿大人，像英国人一样老派，他不会做那个关于尿尿的研究。”他说，“还有，我喜欢的科学家，理查德·费曼。”

他的父母都是化学家。“我感觉得出，他们欣赏我的研究，但我们，不一样的哲学……他们不认为研究是一种爱好，更多地认为这是一个工作。他们也很喜欢科学，但他们做研究不会那么轻松，他们会，比如说，老板给了一个方向就去做，一做就是20年。其实我不大清楚，为什么他们不能轻松一点。”

编辑 郑廷鑫 rwzkwenhua@163.com