繼台灣「口罩國家隊」之後，美國也出現了「呼吸器總動員」

作者：白工／換日線專欄

美國外科醫師，用電腦做「3D 列印口罩」

「嘿，你知道什麼是『3D 列印口罩』嗎？」總是用犀利提問，磨練我各種即戰能力的老闆，在例行性的早晨報告時問我。

當下，我心想：3D 列印口罩？有這種東西！？

雖然飲恨這次沒有順利接球，我還是憑著過往經驗與推理，預測製作 3D 口罩的可行性，還有可能遇到的問題。老闆聽完不置可否，只是淡淡回應：「是嗎？不論如何，你先研究看看，再跟我報告吧。」

當老闆前腳一離開辦公室，我後腳馬上打開我的 Mac，開始搜尋相關資訊，果然發現了一則相關新聞──來自紐約 Billings Clinic 的神經外科醫師 Dr. Dusty Richardson 在網路上發表了 3D 列印口罩的 CAD（Computer Aided Design，指「電腦輔助設計」），從製作方法到口罩密合度測試都有。

一開始覺得這麼方便的設計，當然要做！但步入到規劃階段後，卻越想越不利：對一個中小型公司，產品開發仰賴與其他業主的互助合作。這個時間點，要立即購買一台工業規格的 3D 印表機，再加上現有設計圖的規格，一個口罩可能需要花上數小時的時間製作。回報給老闆後，就差不多知道這個點子已胎死腹中了。

麻省理工志願團隊，迅速開發呼吸器

3D 列印口罩不是這次疫情跨界開發的唯例──台灣有熱血工程師製作口罩地圖、工具機工會與政府建立口罩產線；相同地，在跨越時空兩個月後的美國，為了協助物資短缺造成的慘況，美國從學界、業界到社區的「工程魂」也都甦醒了！

MIT（麻省理工）在 3 月 26 日發布了一則令人振奮的新聞：一群由志願者組成的團隊，以 MIT 作為據點，在 3 月中響應醫療機構對呼吸器的需求，開放了呼吸器的製作方法，包含負壓原理與設計組裝圖。從一開始只是 Google Doc 上的說明文，到現在已升級為一個井然有序的網站──前後時間不到兩個禮拜。如果看看底下的留言，會發現有上百條留言，來自心急、想幫忙的各規模企業與民眾，密集的提出各式相關疑問與改良建議。

這麼快速開發出來的呼吸器，其實始於一個 2010 年的學生專題：當時，一組學生在 MIT Class 2.75 醫療裝置設計裡，試著以「解決開發中國家呼吸器短缺」為命題，設計一套 100 元內就能建置的呼吸器。雖然這項點子並沒有通過原型（Prototype）階段，但其他學生團隊也陸陸續續沿用了這個點子，提出一代比一代更好的作品。於是，在今年 3 月中遇到緊急需求要開發時，開發人員已經有足夠資源快速架構了。

三大老牌聯手，挑戰單月生產五萬呼吸器！

身為美國老字號的車廠福特（Ford），在 3 月 30 日宣布，因應這次政府號召，他們將與醫療器材業者愛龍（Airon Corp），和以做電器出身的奇異公司（General Electric Company）子企業 GE Healthcare 合作，在一個月內完成首月生產 50,000 台呼吸器此一「不可能任務」。寫到這裡，不知道讀者會不會想：車廠的產線為什麼能做呼吸器？

這看起來風馬牛不相干的兩項產品，其實背後原理十分相似：做車要重視的是如何用有限資源、有限油量，造就最強馬力的馬達，與最穩定的控制系統；而做呼吸器重視的是如何用省錢材料、有限電源，造就最輕量的馬達打氣球，與最穩定的氣流控制系統。聽到這裡有沒有覺得兩者實際上像是「老虎」與「貓」的差距？

其實這已不是福特第一次投身醫療器材製作了。過去面對早產兒死亡與小兒麻痺症，福特就曾與醫院合作，分別製造出了「可攜性保溫箱」（Portable Incubator）與「鐵肺」（Iron Lung）。雖然鐵肺在 7 年後因小兒麻痺疫苗的出現而失去了市場，但在那 7 年中，他是灰燼裡的火光──你知道它不久會熄滅，但它存在。而姑且不論福特在競爭激烈的汽車製造業裡經歷過什麼樣的興衰，它從汽車研發中累積出的實力，都成為這次可以迅速動員起來的力量。

民間力量不落人後：工程師超高工時無償支援

而根據《Vox》3 月 25 日的報導，一批民間團體比學界與業界更早加入了戰局。我想在這可能是在學界、業界與民間三者之中，最讓我感動的、也最早行動的一個。一名機器學習的自由工作者 Charles He，在肺炎蔓延美國之前，提前到超市囤好了食物，準備好閉關，並在房間裡用 Slack 創立了一個頁面。

這個名為 Helpful Engineering（下稱 HE）的頁面，現在已經累計超過 1 萬 6,000 名的志願者加入，大多數的志願者為 ME（機械工程師）與 EE（電機工程師），但不侷限於此。每到下班時間，這些志願者都會登陸到 HE 頁面。頁面上，從自介到專題頁面，每個專欄總是幾十個、幾十個地跳，內容包括：

「嘿，我這邊想要做呼吸器，我有些想法⋯⋯」

「謝謝大家的努力，今天專案已成形。如果大家都使用同款連接器進行設計，中間的連接應該不會有問題。」

「嗨，我在 AutoCad 工作，有專業問題可以找我。」

一群工程師利用下班時間，靠自己的專業建構出無數的想法。有些工程師甚至是從零開始學起，到目前已經有模有樣。有一度，版主甚至得呼籲大家務必記得休息──因為，有些工程師為了將設計稿與測試趕出來，每天在板上工作 16 小時之久。

許多發明雖然符合需求，但想通過美國食品藥品監督管理局（U.S. Food and Drug Administration，以下簡稱 FDA） 審核、確認安全無虞可不容易。沒有 FDA 的保障，對醫護人員也會面臨無法使用的困難。幸好 FDA 在 3 月 22 日發布了一項針對 COVID-19 疫情的緊急條款：一切有關呼吸器與呼吸相關器材，均會以最快速的方式進行審核。

到截稿時間為止（4 月 16 日）確診人數已累計 64 萬以上、死亡人數達兩萬八的美國，正想辦法以自己的方式站起來，不分領域、不藏私的合作。無論在美國或是台灣，民間力量、政府力量與產業界力量的結合，創造出高度的製造效率與強大的防禦能力。也許，我們總是在最壞的年代，看到最耀眼的光芒。

※本文由換日線網站授權刊載，原標題為《 產官民攜手創造奇蹟！繼台灣「口罩國家隊」之後，美國也出現了「呼吸器總動員」》，未經同意禁止轉載

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作者簡介：

這個社會，缺了任何一個「一」就是白工。相信共享，自由意志與熱情的力量。沒有什麼遠大的志向，只要能夠一輩子做工程師，邊做工作邊用工程的角度探索世界就滿足了。上至外空科技，下至製陶古法。但最喜歡的還是在醫療裡做小小的黑手，在白色巨塔旁修機電。

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