要说MIT救护车队的独一无二之处，就是这辆救护车是由学生亲自设计打造，有许多专门订制的功能。

救护员站起来常常撞到头？没问题，我们在顶部的橱柜角落多加了一层软垫。喝醉酒的人忽然呕吐到救护员身上？没问题，我们在天花板和车厢内壁加装很多架子，每个架上都放有呕吐袋，可让救护员不用寻找，两秒内便迅速递给病患。现有的救护车是通过手机发送短信来记录病人送医的时间，无法直接和记录系统连线，造成很大的不便？没问题，我们写了一个程序，直接把手机信息自动化连线录入到救护车的资料管理系统中，省掉了人工手动输入的辛苦。

因为这些独一无二的功能，MIT救护车得到了最佳设计奖，设计自动化系统的学生后来还获得波士顿救护车大队雇用一个暑假，帮他们的记录系统做些自动化设置。

有一天，我发现每当天冷救护车停靠在外面时，都必须一直让引擎空转，这是车队的规定，原因是借由引擎生热来提供暖气，以维持后座病人舱的温度接近室温，避免车上药物因过冷而影响药效。但我觉得这么做很浪费汽油，于是开始思考是否有科技能够自动监控车内温度，让引擎低于某个温度时才启动。

我上网找了一些可避免引擎空转的现有科技。有一家公司专门销售这种科技给救护车队，但他们的科技需要安装一个巨大的电池系统，费用高达上万美元。我感到很苦恼，因为救护车队根本没有那么多钱来安装。

可是这个问题一直在我脑海里萦绕，因此我又花了几星期到处打电话询问，发现有一种救护车是在引擎和暖气之间装置一个外部循环泵，关掉引擎后，借由小小的电力系统使引擎的热能循环到病人舱里，即使引擎关闭半小时，也能正常维持舱内温暖。这种系统很昂贵，需要几千美元，加上我们的救护车里剩下的空间本来就不多，实在容纳不下这种装置。

我懊恼地跟救护车队的一位同僚谈起这个问题。“有加装循环泵的必要吗？”他问我。

我们由此想出了一个新点子：即使救护车的引擎是关起来的，只要能维持病人舱暖气的送风，把引擎的余热带进病人舱里，就能让车厢内保温约二三十分钟。所以我们必须设计一个可以每时每刻监视引擎温度或电池电力的系统，只要其中一个快低于标准值，就自动通知引擎重新启动。

我们很兴奋地立刻去找汽车修理工告知我们的设计，并请他估价。

很多汽车修理工看到我们要安装在救护车上的东西感到很奇怪，大部分都不愿意承包。好不容易找到一个愿意尝试的修理工，但要把我们的想法转换成实际的设计其实并不容易，因为病人舱暖气的控制系统是制造商提供的，无法随便窜改线路。我们想了几个月之后都没有结果，似乎成了僵局。

我考虑到自己对于这种系统的设计根本没经验，是自己的弱点，因此暂时搁置这个设计问题。同时我去航天工程系上一堂系统工程课，看看会不会有些启发。

这堂课每学期都会给学生一个真实的设计挑战。我们的挑战是要设计一个“行星探针”（planetary penetrator），这是一个像飞弹一样的尖锐探针，能在展开太空探索时从轨道上抛下来，插入行星的表面。探针里有很多科学仪器，可以对行星土壤里的温度、成分、波动等进行测量，然后把结果传回地球。这种探针也能应用于地球上，MIT有些科学家就想把我们的探针带到南极，从直升机抛下插进冰里，测量南极冰盖不同地方长期的波动来预测气候变迁带来的影响。

探针的想法听起来好像很简单（用重力加速度插入地表），设计起来却十分棘手，问题如下：

一、在朝有大气层的行星坠下时，如何控制它的飞行姿态（flight attitude），以正确的角度插入地表？

二、在与地表撞击的刹那，如何使里面的仪器不被破坏？

三、若插入像冰一样的表面，如何让仪器充分散热，避免因过热而使附近的冰融化？

四、要如何保温才能避免不同的仪器因为过冷而失灵？五、如何让探针和在太空中快速飞过的母卫星联系？

杰佛瑞·霍夫曼（Jeffrey Hoffman）是这堂课的教授之一，他是退休的航天员，曾在国际太空站工作。在我们的设计过程中，他在太空总署的经验给了我们一些很有用的见解。例如开始任何设计之前，他要我们先用一个月的时间确定整体系统的功能需求。

“工程师是很懒惰的。”他说，“如果你要我设计一个东西，首先得讲明它的功能需求，以及如何鉴定我的设计达到了这些需求。然后，我当然是用最简单、成本最低、风险最小的方法刚刚好达成你的最低要求。我不会多花时间、多花心思去设计更复杂的玩意，那不仅没意义，反而可能造成预算超支。”

这可是我从来没想过的。如果要设计一个非常复杂的系统，这些功能需求犹如是工程师与顾客之间的契约。我作为工程师的义务，只是达到契约的最低底限，不会浪费任何多余的资源去做无关的设计。

这听起来很有道理，但是要讲明我们行星探针的功能需求并非易事。例如讲到如何让探针测量地表的波动时，一开始我们陈列的功能需求如下：地震仪必须在0.1～0.003Hz的频宽中，敏感度少于2ng/rtHz。”

霍夫曼马上问我们：“你们需要用地震仪吗？还是只要能达到这个敏感度的任何仪器都能接受？”我们想了一会儿，觉得有道理，就把“地震仪”改成“波动测量仪器”，以免为自己预设立场。

我们每星期都会和资助我们项目计划的公司与机构沟通，确定我们列出的功能需求可以满足他们的需要。确定了功能需求后，我们把全班同学分成几个小组，每一组研究及设计不同的系统，如结构、负载仪器、温度控制、电源分配、通讯、飞航控制等等，就像美国太空总署总部设计太空任务一样。

我被分发到温度控制小组，我们负责研究“如何不让探针融化附近的冰”以及“如何让里面的仪器不因过冷而失效”这两个问题。

一开始我们的想法是，若要在周围环境的气温大幅波动下控制探针里的温度，那么我们必须有一个能在天冷时提供热能的暖气，以及一个能在天热时让仪器冷却（就像我们居家环境一样）的冷气。

但结构组马上抗议：探针那么窄，里面要塞入很多仪器，哪有空间给我们放冷气和暖气？电源分配组也来抗议：暖气十分耗电。他们的电池容量在许多电子仪器的需求下非常有限，顶多只能拨给我们0.5A左右的电量。

于是我们做了更详细的研究，发现如果把探针充分隔热，可在严冬时用电子仪器本身散发的热量来为探针内部保温。而夏天时若要避免系统过热，则可在探针外部开孔，利用自然通风的方式使内部热气散发到空气中，如此就不会造成周围的冰融化。通过这项设计，冷暖气都不需要了，也不需要用到电。

由于隔热层需要用到很多空间，我们一来与结构组协商以争取到更多空间，二来尽量选择隔热度高但价格不会超出预算的隔热材料。同时，我们也一直对负载仪器和电源分配组施压，请他们尽量选择可以耐寒的仪器及电池，让我们向下延伸可接受的温度范围。

最后，要来验证我们的设计了。我们买了一个冰库，用钢管当作行星探针插进冰里，里面电子仪器的散热系统则用简单的电阻器来模拟，接着将电阻器和冰库的温度调高调低，可以控制周围环境及探针散热的形态。我们在钢管里外都插了好几支温度计进行测量，因此我们得以证实在什么样的情况下，设计的散热系统就会失去功能，使周围的冰开始融化。

后来我们也发现，如果把大部分会发热的仪器都集中在探针冰上的位置，温度控制系统其实可以更简化，连自然通风孔都不需要了，只要在探针冰上及冰下的两个区块充分隔热就行了。

一开始我对这个最新设计有些失望，而且还有点嗤之以鼻，我以为工程学是很复杂的，却竟然用那么简单的隔热层就解决了，会不会因为过度简化而被扣分？

“我在太空总署的生涯里，看过很多精美复杂的航天飞机设计。”霍夫曼说，“航天飞机可能是一个满足太空任务需求的实体表现，但复杂的航天飞机从来就不是太空任务的基本需求。如果你们做了彻底分析和实验，能够说服我你们的设计达成原来说好的功能需求，那么你们的任务就圆满完成。”

最终，这堂系统设计课逼着我们思考的是一种极简的工程设计理论，把我们从一开始需要冷暖气的温度控制设计，一路简化到只需几个策略性的隔热层，这对于我之后在发展中国家资源受限的环境下所做的工程设计可说裨益良多。

上完了系统设计课，我以崭新的眼界重返救护车病人舱的温度控制难题。

首先，我开始列出救护车的功能需求。我发现温度控制是重要需求之一，但电池不是。那么，现有科技以及我们先前的第一项设计为什么那样在乎监控电池的电力？(www.daowen.com)

原来，现有科技起初多是根据警车或消防车而设计的。这些车子常常停在外面几个小时，不仅需要保暖，还得靠电力维持车内的通讯设备与紧急灯光。因此当这些公司开始推出救护车的产品时，系统设计都是由警车或消防车的功能需求复制而来。

可是当我们把救护车停在外面时，每个人都佩戴上无线电设备，根本就不需要电力维持车内的通讯设备。在非紧急停车时，我们也用不到紧急灯光，若是遇到急救状况需要用到时，通常也仅是十几二十分钟的时间。倘若抛弃这项电力功能需求，我们的系统设计可以简化很多。首先，我们可以把热源从棘手难搞的病人舱暖气系统，转移到前方驾驶舱本身的暖气系统，如此操控可以简单很多。

当我向我的救护车长官提起这个想法时，他的态度十分质疑：“前舱的暖气离病人舱太远了，我觉得要把它当成可行的热源来用是行不通的。”

于是，我决定做一个简单的实验。

一个冬天早上，当救护车停在外面的时候，我在车舱内装了两支温度计，然后刻意关掉引擎，不提供暖气。我小心翼翼地监控着温度计，让病人舱内的温度不至于降到最低范围之下。

首先我发现，即使车外温度是冰点，整个车厢很大，引擎熄火后，病人舱要花一个多小时才会冷却到最低温度范围（平常我们停在外面的时间顶多只有半小时左右）。而当我启动引擎后，发现即使只用驾驶舱的暖气，还是可让病人舱每分钟加温约0.7℃。因此推算，等到舱内温度冷却一个多小时后，只要引擎空转二十分钟，就可以恢复舱内原本的温度，之后又可以把引擎关掉一个多小时，以此循环保持病人舱的温度。

我们提出了一个既简单又便宜的防止救护车空转引擎系统的设计。相较于现有上万美元的系统，我们的系统只要不到八百美元（包括工时）。我找到一个愿意帮忙安装的汽车修理工，在圣诞节假期时把MIT救护车送去安装完毕，后来也成功测试了功能。虽然这个简单的系统并非十全十美，有些地方还需要改进，但算是以最简单、最廉价的方式达成救护车队的基本功能需求。后来别的救护车队也听说了我们的系统，写信来问如何安装。

这个系统因此成了一种新发明，申请了美国暂时的专利。现在，我们也在和一些救护车产品公司商谈，看看他们有无兴趣与我们合作，授权并经销我们研发的科技。

救护车队中曾有同事对我的系统嗤之以鼻，他认为我用的都是现成零件，又是找汽车修理工帮忙代工，看起来不复杂。但我从系统工程学到的是，为什么做个系统一定要很复杂？我想重点是，这个系统能不能有效解决问题。

当然，能让我有这样的成长，最要感谢的还是MIT的救护车队，愿意把救护车给我做实验，还愿意花钱安装我的系统。想当初我加入救护车队时，只想多学习医疗知识和经验，后来会待下来的原因是发现这个活动使我的领导与沟通能力都获得了绝佳的训练。最后我也发现，MIT救护车其实是学生创新的温床，只要有意愿，每个学生都能在救护车的科技系统留下属于自己的印记。

在MIT虽然课业繁重，但很多学生喜欢恶作剧；不，我说的不是小顽皮之类的玩笑。这个词的英文叫hack，是一种具有工程性、强烈MIT特色的恶作剧。

举例来说，在1994年，MIT的校警发现有一辆警车忽然跑到麦克劳伦大圆顶上头（后来移到史塔特中心）。警车的车灯在清晨中闪耀，车里有个假人警察，有一支玩具枪及一盒甜甜圈。车子前方还有一张罚单，说这辆车非法停在此地。

等到上午10点，工人终于把警车弄下来时，这个恶作剧已经上了世界新闻了。至于究竟是谁设计的、如何策划的、怎么弄上圆顶等，至今仍是个谜。

另一个例子则发生在2006年4月，当美国各大学正邀请被录取学生参观校园时，加州理工学院校园内具历史性的炮台忽然不见了。过了几天，MIT在招待获录取新生时，这座炮台竟出现在MIT校园中。炮台上多了一枚MIT的校友戒指，炮头还指向加州理工学院。

加州理工学院马上派人把炮台搬回去。直到今日，MIT的校园还保留一个纪念碑来描述此事。

这就是有MIT性质的恶作剧，其中有几条重要的法则：

一、不留下自己的踪迹；

二、不破坏东西；

三、不用蛮力；

……

讲究的是问题的复杂性及以工程解决方案的优雅性，就像解一道数学考题或工程题一样。

从理论上来说，这些恶作剧大多是违法的，但MIT和警察几乎是睁一只眼闭一只眼。有一次，一个朋友耍了一个恶作剧，有位MIT校警错过了这场“盛事”，事后还要我朋友传照片给他看呢。

2011年，以前送我去乌干达的美国无国界工程师协会的MIT分会，正在和MIT商学院一个叫作Sanergy的新创公司合作，为肯尼亚的贫民窟设计一种便携式、低价的洗澡间，缘由是贫民窟很多妇女在工作一天之后，夜里因为害怕被骚扰而不敢去公共澡堂洗澡。我们设计的洗澡间可以盖在住家附近，由当地妇女经营，这样就能提升贫民窟的生活及卫生质量。

学期要结束时，我们测试不同系统的工作已大功告成，但没有地方组装成品。

“快期末考了，很多学生一直待在学生中心不肯回家洗澡。”有人说，“现在那里的卫生环境不见得比肯尼亚贫民窟好。我们干脆把洗澡间安装在学生中心好了。”

我们觉得这是很好的恶作剧，虽然比起上面两者还不算顶级的恶作剧，不过还是可行的，一来能验证我们的组装过程，二来也揶揄了MIT学生中心的考生。

首先，我们得选对日子。由于当时MIT的校报是每周一刊，我们和校刊里的一位编辑串通好之后，决定周日晚上执行。

困难的地方是周日晚上虽然人不多，但学生中心还是有很多在读书的学生，如果我们要把零件搬到现场组装，就会太醒目。可是若在别处先组装好洗澡间，一来搬移非常笨重，二来进出学生中心会引起他人的注意。

我们花了一个多小时在学生中心勘查地点，发现后方有个很老旧的货运电梯。周日晚上应该没人会来送货，因此进出的人不会很多。如果我们能在那里组装完成，就能在五分钟内推出来安置在学生中心。

那天晚上，我们几个人都穿着黑衣或戴着墨镜，晚上11点45分在实验室集合，其中一人在货运电梯那里把风。我们把较不起眼的零件由不同的人在不同的时间带入学生中心，最后在货运电梯集合，花了一个多小时组装起来，再推去学生中心，任务一完毕，我们马上一哄而散。

隔天早上，学生中心出现一个新的洗澡间，而它一直待到周四才被拆掉。快闪厕所恶作剧任务，成功达成！

后来，美国无国界工程师协会在暑假时，去肯尼亚的贫民窟实地测试我们的洗澡间设计，最后在四个地方安装了洗澡间，由当地妇女管理，洗热水澡十先令（约合人民币1元），洗冷水澡五先令。有人因此一天就赚到了约一百先令。

而原来和我们合作的Sanergy，后来成为肯尼亚一家颇有名气的厕所公司。