汽車的發明與達文西有關?從蒸汽動力到自駕技術,汽車產業的技術革命

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隨著5G甚至通訊技術的進展,自駕車本身除了提供交通運輸的服務之外,還可提供數據蒐集與分析,再透過物聯網與5G的傳輸,屆時乘客在車上可享受各項影音服務,或在車上工作,不必花時間精力在駕駛車子上。
文:鄭貞茂(陽明海運董事長)
汽車的發明,與達文西有關?
輪子可說是人類最偉大的發明(或發現)之一,後來慢慢發展成單輪車(unicycle)、腳踏車(bicycle)、三輪車(tricycle)到四輪車,這當中的差異除了輪子數目增加外,動力的進化也促使輪子轉變成車輛,速度越來越快,安全、法規與環保也變成重要議題。
從腳踩到動力驅動,據說15世紀的達文西已設計出由發條驅動的車輛,從要到內燃機及瓦特的蒸汽機(1766年)相繼發明後,加上1886年德國工程師卡爾・賓士(Karl Benz)研發的三輪汽車、戈特利布・戴姆勒(Gottlieb Wilhelm Daimler)製造的四輪汽車,最後由美國人亨利・福特(Henry Ford)率先大量生產平價汽車,才讓汽車開始產業化,automobile、auto、或motors成為汽車的代名詞。

早期歐美人其實視汽車為怪物
早期汽車剛開始在歐美發展時面臨很大的阻力。1820年蒸汽汽車在英國誕生後,馬車伕非常反感,因為蒸汽汽車轟隆隆駛過,像一條火龍,噴吐煙火灰塵,聲音極大,行人受到驚擾。另外當時汽車性能很不可靠,故障頻繁,汽車外觀也並不像現在這樣漂亮,開汽車的人渾身上下都是油泥,和燒鍋爐的沒什麼兩樣,與貴族馬車裝飾富麗堂皇,馬車伕制服整潔成為鮮明的對比。
因此每當汽車拋錨時,開車的人就成為被嘲笑的對象,而他們手忙腳亂的狼狽樣,更使街道兩旁噓聲四起。連帶當時坐馬車的人也視汽車為洪水猛獸,用各種惡毒的語言妖魔化著這個新生的怪物。歐洲的報紙上曾經刊登過描繪汽車爆炸場面的漫畫,坐車的人血肉橫飛,令人慘不忍睹,目的是恫嚇人們不要乘坐汽車。
英國「紅旗法」成為最早的交通法規
影響所及,當時歐美各地都對汽車實施歧視性的法規限制,例如1858年,英國實行最早的道路交通法規「紅旗法」,規定蒸汽車在郊外限速4英里/小時以下,市內限速在2英里/小時以下,而且在蒸汽汽車前方幾公尺遠的地方要有一手持紅旗的男人先行,讓人們知道將有危險物接近。
法規也要求當汽車和馬車會車時,汽車要停車為馬車讓路,如果馬車伕有要求,汽車司機還要將發動機熄火,以便讓馬兒安靜地通過。同時間,遠在美國加州的聖拉菲爾鎮也曾頒佈法令,要求汽車司機在任何過路馬匹的300英尺以外停車。1900年佛蒙特州立法規定,每一名開車人必須雇用一名成年人,在汽車前1/8英里處手持紅旗引路。
舊金山市規定汽車在市內的行駛速度不得超過8英里/小時,有的城市甚至不允許汽車在大路上行駛,馬車行的老闆也對汽車恨之入骨,常常唆使兒童向汽車扔石塊。
有一次,卡爾・賓士寫信給當地政府,邀請官員來自己的家鄉做客,他駕駛著汽車去火車站迎接,當官員上了車,賓士慢慢地開著,因為當地政府規定車輛的時速不得超過6公里。官員正在欣賞路旁的風景,車後來了一輛送牛奶的馬車,馬蹄發出輕快的得得聲,很快超過了賓士所開的汽車,馬車夫回過頭來,放肆地嘲笑。
官員被激怒了,他對賓士說:「真丟臉,竟然比馬車還要慢。」賓士故意無可奈何地說:「要追上馬車易如反掌,可是政府有規定啊。」官員在車上大叫:「我就是交通規則,別管那個,給我追上去。」賓士心中暗喜,立刻加速,很快超過那輛馬車,也讓政府官員非常高興,就此取消限制車速的規定。

電動+科技化,Tesla成為汽車製造領頭羊
到了21世紀,現代化汽車時速已從1886年的10公里進步到500公里,這種時候速度似乎已不是法規規範的重點。現代科技趨勢如智慧化(intelligent)、數位化(digital)、與物聯網(IOT)等已完全顛覆當今汽車產業的發展。
而傳統的汽車大廠如豐田(Toyota)、福斯(或大眾汽車Volkswagen)、通用汽車(General Motors)、日產(Nissan)、現代汽車(Hyundai)、福特(Ford)也競相跨出傳統技術的框架,朝向新能源車與自駕車等方向發展。
這時,就不得不提一下特斯拉(Tesla)這家公司。特斯拉汽車公司成立於2003年7月1日,當初創辦人並不是伊隆・馬斯克,但之後他卻成為公司第四任CEO,在他的領導下,公司股價一飛沖天,並在2020年7月1日創下市值2,100億美元的紀錄,超越豐田汽車的2,042億美元,一舉成為全球市值最高的汽車製造商。
從銷售量來看,2019年豐田賣出近1,000萬輛車,特斯拉則只賣了36.7萬輛,但特斯拉的市值卻超越豐田,這顯示汽車產業將全面電動化與科技化。有人認為,80、90年代個人電腦(PC)獨領風潮、2000年以後蘋果帶動智慧手機趨勢,未來特斯拉也將形成另一波汽車產業的革命。

特斯拉進入LEVEL 2,車子可自行煞停
除了致力於電動車發展外,全球各國也投入非常多的資源從事自駕車(driverless cars或self-driving cars或autonomous cars)的研發。從國際自動機工程師學會(SAE International)與美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)所制定的標準來看,自動駕駛技術分6個等級,從Level 0的由人來操控汽車一直到Level 5的完全自動化。
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臺灣年輕科學家的幕後推手,李長榮教育基金會為優秀青年人才打造走向國際的舞台

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臺灣的年輕人才值得更多機會與資源,李長榮教育基金會作為一個拋磚引玉的角色,除了舉辦李謀偉科學論壇,讓年輕科學家能和國際頂尖大師進行交流,更辦理多項獎助學金計畫,希望能喚起更多人對人才教育的重視,並共同參與其中。
出於對人才培育的重視,李長榮教育基金會自創立以來,就以推動創新研究思維、促進產業與學術領域的交流互動為核心,開辦各式獎學金計畫與李謀偉科學論壇來幫助年輕世代。其中由李長榮集團總裁李謀偉與李長榮教育基金會董事長楊賽芬所贊助的「李謀偉科學論壇」(Bowei Research Conference, 以下簡稱BRC),更提供了讓年輕科學家能接觸到各國頂尖學者的機會,接受豐沛的知識洗禮。
李謀偉總裁在麻省理工學院求學期間,模塑了自己對於教育、知識傳授形式的想法。在回國後,更對臺灣年輕學子,因為受限於環境、經濟等條件而無法進一步打開國際視野、接觸到更多領先知識,甚至與世界級專家學者進行交流等,感到可惜。因此李謀偉總裁運用自己的資源,透過主辦BRC,將國際頂尖的科學家,帶進臺灣。

最高度期待的科學盛會,BRC李謀偉科學論壇
2023年舉辦的第三屆BRC,邀請到國際間最重量級的學者群來到臺灣,並交由科學諮詢委員會(Scientific Advisory Board, 以下簡稱SAB)負責推薦講者與規劃整個論壇流程。其中,SAB的主席,同時也是國際知名的化學家——Dr. Ehud Keinan,今年已是第二次參加BRC,他在談及論壇的意義,以及自己為此所投入的心力時,非常懇切地表示:「我人生中很大的一部分,都在為了幫助更多年輕科學家、為他們創造機會而努力,我不求取任何回報,只希望能夠為科學界與科學人才,打造一個更有活力的未來。」Dr. Ehud Keinan表示,當初他向李謀偉總裁建議,BRC應該要往更國際化、更高規格的形式發展,立刻獲得總裁的全力支持。
最初在廣邀國際學者參加時,由於是非常新鮮的嘗試,也不為人所知,許多專家學者們都是在再三請託之下才願意來到臺灣,但是經過了兩屆的經營與鑽研,成果逐漸發酵,BRC在國際間打響了名聲。「這些重要的學者,現在都非常樂意來參加論壇,甚至預約了明年(2024年)要再次來訪,這真的是非常令我們感到振奮和感動。」Dr. Ehud Keinan充滿期盼地說道。

李謀偉總裁也進一步說明BRC的目標,是希望臺灣年輕學子與世界最頂尖科學家的切磋能夠有更多靈感碰撞,並進一步發展為改善人類生活的關鍵。他補充說明,這樣的靈感碰撞,不是大家規規矩矩坐在會議室中就會出現,所以BRC從地點到議程的安排,都跟一般論壇不一樣,參考了美國戈登論壇的作法,選擇一個遠離都市紛擾的僻靜地點,讓所有與會者可以在這裡充分地放鬆、沈澱思緒。
在議程上,除了研討會之外,也會穿插安排休閒活動的交流時段。「我們邀請所有的學者和學生一起去健行、或騎自行車。在藍天白雲下,所有人都在很輕鬆自在的狀態中,自然而然地互動、談天。這是因為我相信,很多的靈感火花,就是在這個時候迸現。」李謀偉總裁認為這樣的安排,提供年輕學子一個跟大師們素面相見的絕佳機會,更是建立友誼、提高交流延續性的最好方法。

化學如何改變人類的生活,分子工程是科技新未來
第三屆BRC的主題為「The Magic of Chemistry」,議題聚焦在「New Frontier of Molecular Engineering – Electronic & Optical Materials(前瞻分子工程——電子與光學材料)」。針對這次的主題,Dr. Ehud Keinan分享,化學是事物的基礎,是滿足人類生活需求的科技中,最重要的元素。科學家發揮想像力,在自然生物、礦物,甚至化學元素中,找到可以模仿的靈感,再利用科學的方式重新整合這些素材,創造出了令人驚嘆不已的成果。
說到本次與會的科學家,Dr. Ehud Keinan興奮地介紹:「他們都是現今世界上,最重要、最有影響力的科學家。」包括諾貝爾獎、普里斯特利獎章(Priestley Medal)、威爾許獎(Welch Award in Chemistry)、沃爾夫獎(Wolf Prize)的得主們,或者擁有實力角逐這些獎項的科學家。
Dr. Ehud Keinan認為,對於年輕科學家來說,最好的刺激就是近距離的接觸這些大師,認識他們、了解他們的故事和思考的方式,從中獲得關於研究、科學、未來的種種啟發。「這是最高的學習,比起念任何理論,或者坐在課堂中記著一頁又一頁的筆記還要重要,你獲得的不只是知識,還有這個知識的發展過程。」
另外值得一提的是,本屆BRC所邀請的其中兩位學者,在論壇這段時間分別獲得了國際級大獎。科學諮詢委員翁啟惠院士,以醣科學的開創性研究,榮獲以色列化學學會Medicinal Chemistry Section(MCS-ICS)Barry Cohen藥物化學獎;而Jackie Yi-Ru Ying教授,則是成功將奈米科技與技術醫學結合,榮獲費薩爾國王國際科學獎(King Faisal Prize),成為首位獲得此項殊榮的女性科學家,Jackie Yi-Ru Ying教授在得知獲獎消息後,更俏皮地分享:「BRC is my lucky conference!」

多管道促進人才培育,讓世界看見臺灣年輕科學家
「我認為,對學生來說,不需要去要求他們有創意、有想法,因為這些事情並不是可以透過教導或學習而來的。對有志於從事科學的年輕人來說,只需要有自信,對自己正在做的事情與目標有信心。」自從15年前Dr. Ehud Keinan第一次訪問臺灣之後,他便時常因為教學或演講再次來訪。在他眼中,臺灣的學生們充滿了可能性,以及對知識的渴求。這就是為什麼他非常希望透過BRC,將大師們帶到臺灣,讓大師的身教和言教,給予學生們更多正面的鼓勵和刺激。
這樣的想法,和對於促進人才培育,無私挹注資源的李謀偉總裁不謀而合,因此這些年來,除了舉辦BRC,李長榮教育基金會也提供優秀人才更多獎勵管道,例如:優秀學生獎學金、李長榮博士生獎助學金計畫、李長榮碩士生獎助學金計畫等。李謀偉總裁特別提到:「教育是改變一個人的人生、改變一個社會最重要的動力。」這就是為什麼李長榮教育基金會,將持續推動各種研究活動,提供獎項、獎學金,希望幫助臺灣的年經科學家與學子,在研究與學習的道路上,能夠走得更自在、順遂。