从肯尼亚回到波士顿后，我只短暂休息了一个星期，便飞去加拿大温哥华和女友相聚了两天，紧接着，又搭上长途飞机，从苏黎世转机到我生平第一次造访的南亚国度——印度。

塔塔集团当天还派人来接机。想起先前我去肯尼亚，下飞机后，自己还得和路上随便搭拦的出租车讨价还价，眼前情景截然不同。

塔塔集团帮我安排好住宿，下榻旅馆属于三四星级的商务旅馆，质量比我之前在肯尼亚住宿的客房高档些。有一天和同事们在旅馆餐厅吃晚餐，空荡荡的餐厅里有七八位服务生围绕着我们七八个来自MIT的房客。他们的服务过度体贴到了令我有点不舒服；这次来印度是要和贫民、垃圾堆等接触的，而下榻的旅馆更加凸显了贫富的鲜明对比！

我和几个MIT新进硕博士生同属于“垃圾创新组”，顾名思义，我们的研究自然和垃圾有关，这次在印度的行程也聚焦于观察印度垃圾管理及分类。我们从德里开始，开车去旁遮普邦参观一个用来处理牛粪的庞大厌氧消化器。之后，来到德里北方两小时车程的工业重镇参访不同农业、造纸业及砖块业，了解他们对不同废弃物及现有的回收再利用处理作业（例如当地甘蔗废物到了造纸厂便成了纸浆）。接着飞到浦那市参观都市垃圾管理，再开车到孟买去和当地的印度理工学院谈合作机会，也参加了塔塔中心的会议。

我很快就发现，塔塔中心重视的是每个学生的论文研究都必须力求务实。因此论文中除了纯理论性的研究，塔塔中心也要求学生思考自己的研究，如何能在印度或其他发展中国家的社会文化、政府政策及经济环境下实现成果。塔塔中心主任罗伯·史托纳到MIT之前曾有成功的创业经验，也与克林顿基金会在非洲及印度做了很多案子。史托纳教授上课时告诉我们一种叫作“铲子就绪”（shovel-ready）的思维，即成功的论文不仅是学术上的贡献，也有人愿意在学生毕业后拿起铲子继续努力，不论是通过学生本身的新创公司、业界合作，还是政府的新政策，将这项研究结果（例如产品或政策）推广并造福社会大众。因此在塔塔中心的必修课里，要求学生详细思考其研究产品的对象、其他利益相关者及其商业运作方式，鼓励学生将研究投入MIT校内及校外的创业竞赛，以测试其可能性。

举例来说，我同事研究一种滴灌方式，希望能提升小农的灌溉方式。她到印度面谈当地农民之后，发现她的滴灌法太昂贵，回到MIT之后，她转移研究方向，在一堂课上和其他同事研发了一个更高效能的小型帮浦（即水泵）。在她写论文的两年期间，她又到印度五次，和当地的非营利组织和小农合作来测试她的帮浦，并听取农民建议予以改良。毕业后，她和塔塔中心另一名学生成立了一家叫作Khethworks的公司，现在在印度量产可以和太阳能板兼容的帮浦。他们的顾客是近五千万的小农，这些农民平常因为水量有限，每年只能在雨季时耕种。而Khethworks的帮浦可使农民四季都能耕种，因而大大增加他们的收入及粮食安全。2015年，这家公司还得到印度总理的亲自认可。

由于大部分的学生来塔塔中心之前都没有创业经验，因此这种教育让他们大开眼界。事实上，很多学生刚到MIT时并没有很多创业经验或兴趣，只想以后在学术界或企业里做事，然而塔塔中心让他们开始思考创业的可能性。

我的情况则不太一样。我因肯尼亚的活动而有了创业的兴趣及经验，此时我最大的挑战，在于如何通过MIT的博士论文，将本身的短期创业兴趣转化为一种较长期的技术性研发。我首先必须学的，是写一篇能受到肯定的博士论文。

回到MIT已是2013年9月初，我正式开始在古奈教授的实验室做事。在此之前，我把在印度的见闻整理过后，先去请教他的意见，希望他能对我的论文方向提供一些指点。

“由于这是你的新研究，我会要求你做一份论文提案。”古奈教授说，“你必须思考这个反应炉该怎么设计才能比现在便宜，并且受到乡间农民的广泛利用，不会造成太大的维修负担。这些细节都是你必须主导的。”

我听了有些惶恐，感觉压力好大。我以为古奈教授会给我详细的研究指导，看来全部都得自己来。我从来没有设计反应炉的经验，根本不知道从何开始。“作为博士生，你必须要有独立思考及研究的能力。”古奈教授说。

因此，我先组成了论文委员会（包括古奈及史洛康教授，以及我在生物工程系的马纳里斯教授、塔塔中心的史托纳教授），接着我跟大家确定了9月底是我的论文委员会第一次聚会，所以我有三周时间来写论文提案。

确定了截止日后，接下来便开始和古奈教授实验室的同事讨论如何开始我的研究。很多同事都是做模拟的，他们对于我要研究的制炭法并不熟悉，除了给我模拟工具上的指点及论文结构的建议，无法给我太多的指导方向。

我也和不同的大学与炭化公司联系，想听听他们的观点。但现有的炭化技术那么多，我还真不知从何着手！

“炭化科技研究已有几十年的历史，能研究的都研究过了。”犹他大学一位教授对我说，“因此，我觉得你能在科技上做的创新已经很有限。”

听了他的话，我颇为沮丧，但也不得不同意他说的。欧洲和美洲都有十几家炭化技术公司，用的都是非常大型的高效率顶尖技术。就科技发展来说，这几家公司的背景经验似乎都比我高超许多，我凭什么认为自己的想法比他们好？

非洲和印度也有一些小型的低效率炭化技术，而且已传承了几百年。有很多类似我以前在肯尼亚所见的，就是很简单地在地上挖个坑，把生物质点火燃烧，再用土壤覆盖成一个土丘来炭化。除非我的技术比这些土丘制炭法更便宜，否则我凭什么认为我的想法对当地人来说，会比祖传的技术更具吸引力？

我想不出我能在科技上有什么施力点，因此提案打算针对系统以及制炭经济进行模拟，然后选择现有的制炭科技来建造炭炉。

在论文提案截止日前一周，我把提案草稿交给古奈教授。

“可是我很担心你的科技创新度不够。”他说，“这是博士论文，你必须做出别人没做过的创新。你回去再好好想一想。”

我有种自欺欺人的感觉，相较于现有的炭化专家，我像是一个冒牌货，既没知识又没经验就想创新炭化技术。那天晚上，我和女友谈及此时的困境。

“如果照你说的，炭化技术已经普及化了，为什么你在肯尼亚或印度乡下并未看到人们普遍在制炭，而还要你通过Takachar努力推广？”她说，“我还是觉得你得多了解现有技术的缺失，这是你做博士论文所不能回避的问题。”

我又回到文献里。有天下午我看到一篇文章，讲的是把一个生物质气化炉联结到不同的炭化科技上，发现炭化的效率可以提高。我从未思考过这种做法。我可以把这个气化炉联结到较简单的土丘上吗？可行吗？气化炉要多大？于是我也把这个想法放到论文提案上，希望可以满足古奈教授所说的“创新”。

论文提案通常一个小时，我为此仔细地准备了四十张幻灯片，练习讲了四十五分钟。古奈与罗伯·史托纳两位教授在场，史洛康教授则通过视频通话的方式，他一开始就打乱了我的牌局，说他只有半小时，叫我跳到重要的地方开始讲。

我深呼吸一口气，然后从我的设计目标开始说起。“我的目标是要使制炭的效率达到最大化。”

“什么叫作效率？”史托纳问我。

“效率就是有多少的生物质进去，最后会有多少的炭出来。”我答道。

“那叫作‘收率’（yield），不是效率。”古奈教授马上指正我。“你得把最基本的用词搞清楚。”(www.daowen.com)

我接着讲我的计划是试着把气化炉联结到土丘上，看能不能增加炭化的收率。

“为什么要用气化炉？为什么要用土丘，而不是别的设计？”古奈教授接着问，“你有科学性地排除其他设计吗？”

我没有。

“让我提醒你，我们今天在开的是博士论文委员会，不是一家公司的董事会。”古奈教授接着说，“今天我坐在这里，看到你对于炭化基础物理和化学的了解都没信心，我凭什么对你所说的设计有信心？同时，我觉得你这个气化炉及土丘的提案一点新意都没有，别人都已经做过并刊出了。”他说，我的心则直往下沉。“博士论文的宗旨是要增加知识。所有的创新，都是源自于对科技最基本的认知。”

“我同意。”史洛康教授说，“我看过世界各地很多不同的新创公司，有很多都是在没有科学支撑下因过度承诺而导致失败。详细研究物理和化学对你来说可能很枯燥，没有创业的兴奋感，但你身在MIT，我们有责任逼你要对基本科学有充分的理解。”

“而且你现在的研究累积，日后都会成为你的公司面对市场不公平竞争下的优势。”史托纳教授说，“我知道你过去喜欢直接去不同乡村测试小型的制炭科技，可是你有没有想过，为什么这些科技都是区域性的，无法大规模化呢？如果你想要成功，或许应该跳出这个框架。”

我所有的防御一下子就被论文委员会批得体无完肤，我觉得自己根本就是在浪费三位教授的时间。

“谢谢你们的建议及批评。”我说，“我会更加谦虚受教，你们放心，我会积极去面对挑战。”在我的提案完全瓦解时刻，在没有任何科学基础能支持我时，为了不让自己丢脸，这是唯一我能对教授们说的话。我只想赶快结束这个让我无地自容的论文委员会，挖一个洞躲起来。

我发现我在过去几个星期，为了了解各种五花八门的炭化技术，反而因此被瘫痪了。而我一直迟迟不对制炭技术进行深入理解，是因为这看起来是一项极端艰巨的任务。可是就如女友说的，这是我无法逃避的事情，迟早都得面对。我发现，首先我得对博士研究及其标准有更深入的了解。

我更详细地研读了一些最近实验室同事写的博士论文，并和他们碰面讨论一番。过了不久，我又和古奈教授碰面。

“什么是博士学位？”这是我鼓起勇气问他的第一个问题。

“博士学位是学术界认同一个人有自己的独创想法，可以自信地面对他人的挑战，并依照这个想法对世界做出一番独特的贡献。”古奈教授回答。

“您说的是在刊物上发表文章吗？”我问。

“那是其中一部分，通常是在有声誉的刊物上发表三篇。”教授回答，“但也有可能是具影响力的专利发明。”

我对他陈述了我未来几个月的计划。“请问您觉得这是朝博士论文的正确步骤吗？”

“我觉得这是一个正确的方向。”他回答。可是我心里有数，这条路仍然十分漫长。

“我们下一次什么时候再碰面讨论呢？”我问。

“等到你有一些初步结果时。”他说。

古奈教授推荐了一些文献给我，我则开始研究别人如何利用物理及化学原理来模拟炭化的过程。我已经有八年没有接触这类方程式了，但就像骑脚踏车，这些能力多年不用之后，虽然变得生疏，却不会被轻易遗忘。这些文献又引用更早的文献，我因此得以把现今的炭化知识一路追溯到源头，也慢慢了解了其中的逻辑。

于是，我的论文研究方向慢慢成形了，从最基本的物理及化学原理开始，思考这些过程在生物质颗粒上会如何进行，然后这些单一的生物质颗粒的行为必须被整合到一个反应炉的设计中。这也可以导出反应炉最终的行为，用以计算所需资金及运营成本，并进行优化。换言之，我的论文是多尺度的制炭模拟，从最小的分子到最大的反应炉，并考虑由一个小尺度升级到另一个大尺度时，能否运用一些简化的计算式来做估计。

看了一两个月的文献之后，我也开始牛刀小试做自己的模拟。很多程序码同事都有了，我也为炭化写了一些程序。

一开始，我问的第一个问题是：如何把椰子壳烘干？我选择“烘干”，是因为这是生物废料炭化前必经的步骤。若我能了解烘干的原理，就有信心挑战炭化的模拟。

“为什么要研究烘干？”女友不可置信地问我，“把椰子壳丢到烤箱里就烤干了，为什么还需要你的模拟程序？”

没错，表面上看来，“烘干”是一个很寻常、不值得作为博士研究的过程，但我慢慢地发现，世界上真正了解烘干过程的人不多。试想椰子壳因为有厚度，因此内外的烘干程度并不均匀，我必须有个导热公式去描述这个不均匀的分布。例如，如果温度太低或时间太短，虽然外面已经干了，但里面仍是湿的；如果温度太高或时间太长，那就是在浪费能源。而不同的有机废物，如玉米梗、米糠等，形状都不同，因此烘干的方式也不同。有时候，我在文献里找不到我想要模拟的常数，还得自己做假设。

在彻底了解烘干过程之后，我小心翼翼地加入炭化的化学公式。因此，我的模拟又更加复杂了，进而得以开始了解不同的生物质废物的炭化行为。

在MIT的导引下，我的论文研究从最纯粹的工程定义开始，应用基本科学的知识来解决问题。我踏出了第一步，而未来还有很长一段路要走。