美國匹茲堡是在歷史上是有名的鋼鐵重鎮,豐蘊的礦藏加上內河港口的便利運輸,讓該地區在 1880 年代便成為美國最大的鋼鐵基地,20 世紀初期發展繁榮,美國鋼鐵公司、美隆財團皆在此環境餵養下發跡。

不過匹茲堡過度依賴鋼鐵工業,造成產業集中度過高,不但環境污染嚴重,更要面對工業轉型的危機,還有人口外流。1950 年代政府開始推動大規模的改造計畫,從環境整治著手,卻一直都不見起色。此改造計畫前前後後進行了 30 餘年,直到 1983 年 Red Whittaker 踏入三哩島(Three Mile Island)核電廠附近受到高度戒護的辦公室那一刻,匹茲堡的舊日榮景終於找到切入未來的關鍵契機。

  • 誰是 Red Whittaker?

這位後來成為卡內基美隆大學(CMU)頂尖機器人工程學教授的 Whittaker,此時正要開始測試一台由他與 20 餘位研究生所組團隊,耗時六個月斥資 150 萬美金製造的機器人。這機器人將進入三哩島核電廠已廢棄的二號反應爐底部探勘,檢查是否有任何輻射外洩可能。二號反應爐在 1979 年由於機械故障,加上人員後續處理操作錯誤,造成部分爐心熔毀,成為美國核電史上一起嚴重的事故。幸好爐內的安全殼成為阻擋重大核災的最後一道防線,不過爐內大量高危險的放射性物質,使人類完全無法入內調查,因此機器人成為最合適的替代者。

可是種種不確定因素仍讓 Whittaker 在機器人計畫實行當下忐忑不安,深怕一個出錯就有可能釀起另外一件核災,在同步傳輸的錄影機畫面中,他看著這個「遠端遙控偵查裝置」緩緩降落至充滿放射性廢水的二號反應爐內,「我永遠不會忘記機器觸碰到廢水激起一陣漣漪的畫面,然後我們開始探勘狀況,一切都在計畫內運作。」Whittaker 成功了,後來的調查結果發現二號爐內堆芯嚴重損壞,可是只有少量放射性物質洩漏到周遭環境,對居民並無長久健康影響。

現在 Whittaker 所研發的機器人計畫已經沒有像那次一樣如此心驚膽跳了,目前他正忙著參加 Google 舉辦的登月大賽(Google Lunar X Prize),開發可登月的太空機器人,以贏得 4 千萬美元獎金。

  • Whittaker 改變了匹茲堡,使它的歷史光榮存留

時間跳回 1983 年,當時匹茲堡的失業率高達 17.1%,曾經讓城市經濟起飛、支撐重大公共建設興起、培養出廣大中產階級的鋼鐵工業正在衰退;但是 Whittaker 所帶領的 CMU 三哩島機器人研究團隊,鋪建出一條新道路。他們要在核能反應爐中運用放射感測器技術、影像檢查,或是從爐心採取樣本,沒有一樣是人力可以達成的任務,但機器人探測任務的成功,讓這個亟需轉型的城市看到未來創新投資、科技研究的可行方向。

1999 年,華爾街日報將匹茲堡(Pittsburgh)稱作「機器堡」(Robotburgh),從此之後成為匹茲堡的另外一個代稱。

此外,不只是機器人工程帶給這座城市一個嶄新的面貌,人工智慧、生醫科技、精密科技工業與軟體工程皆為匹茲堡的重點強項。人口開始回流增長,也晉升成為「未來最熱門城市」、「最適合職業婦女的城市」、2010 年富比士雜誌評選「美國最適宜居住城市」等榮譽頭銜。

Whittaker 助理,目前正在為美國海軍陸戰隊研發全世界第一架無人醫療用直升機的 Sanjiv Singh 表示:「匹茲堡集結了所有發展必備元素,各式各樣的人才、平價的生活水準,而且歷史的榮耀從沒散去,這裡的人們仍然記得往日匹茲堡的榮景。」

  • 匹茲堡成為科技重鎮,機器人是最受關注的發展焦點

從前的藍領階級城市在鋼鐵工業沒落後,轉型失敗的例子總是比成功多,但匹茲堡就從許多被淘汰的城市中脫穎而出,成為最有潛力的科技重鎮;一個未來發展下絕對不可忽視的科技堡。

CMU 與通用汽車(GM)共同聯手設計一台無人駕駛的凱迪拉克汽車,在 19 號公路上盡情奔馳,成為 Google 目前研發無人駕駛汽車上最大的對手;比爾蓋茲與其他矽谷大老在 CMU 發起的新創公司 Aquion Energy 投資數百萬的美元,協助開發新世代電池,並在臨近的 Westermoreland 縣生產(而非中國);Apple、RAND、Intel 在匹茲堡設廠;就連迪士尼都與 CMU 的電腦與機器人工程科系合作,研發更精緻的電腦動畫與能與真人互動的機器人。

總的而言,匹茲堡的科技與教育相關工作佔整個城市裡薪水最高的 80%,機器人也是整個城市發展裡,最受外界關注的一個重點發展項目。

舉了這麼多例子不免有些疑問,這些成就是匹茲堡本身所發展而成的,還是這只是在矽谷大廠的幫助下所促成的榮景?為什麼同樣是美國汽車重鎮的底特律,就沒有匹茲堡如此好運,反而在 2013 年 7 月宣布破產,欠下天價赤字無法翻身?

Red Whittaker 以及那些讓匹茲堡再度起死回生的人們會告訴你,這樣的情況不只是單純幸運,也沒有既定公式可讓其他進入後工業時期的城市照抄不誤。所有上述舉例過的企業皆與匹茲堡合作投下許多心力:包含完整的環境保護配套措施、健全的公共建設持續吸引投資、地方政府與企業緊密結合,讓廢棄棕地(brownfield)成為科技園區等等全面性發展布局。

但最重要的或許是先前支撐整個城市的人力資源骨幹並沒有消散,卡內基美隆大學、匹茲堡大學、迪尤肯大學為匹茲堡提供了數之不盡的文化、科技人才,匹茲堡沒有從歷史中退場,它只是暫時沈睡。

  • 匹茲堡的成就並非幸運,工業製造存在於這個城市的每個人心中

地理因素也是另一項匹茲堡的先天優勢,此城市位於三條具有航運價值的河流交界處,讓人力得以聚集且在此停留生根。縱使匹茲堡在發展史上曾止步不前,執政者從來沒有讓公共建設發展止步,即使是在最糟的 1990 年代大量人口流出,該執行的建設也一樣都沒少。

談論到城市衰退,底特律常被拿來與匹茲堡做比較,但底特律就完全是個反例。這個城市在經歷工業衰退期間,分裂成兩個不同的極端:一個移健到市郊重生的底特律汽車工業和一個充滿黑人族群,備受投資短缺與疏於建設等悲劇考驗的真實底特律。

破產後的底特律只剩下許多用不到的停車場,還有破敗的藍領階級社區作為市中心的景觀,而匹茲堡現在的市中心則是高樓林立,欣欣向榮,且人口外移不如底特律嚴重。在經歷緩慢長期的城市復甦後,匹茲堡的房價並不像其他「適宜居住的城市」來的貴,好幾間 25 萬美金的維多利亞式四房公寓,在廣告貼出後的一小時內,就被搶購一空,可見匹茲堡的受歡迎程度。

匹茲堡大學的醫學中心為這座城市提供無數就業機會,平均每五個當地居民中,就有一個在其醫學中心工作,但是新起的機器人工程產業才最能代表匹茲堡與生俱來的工業 DNA。一個專為學子提供就業資金、創業空間的公司 Alphalab 創立人 Ilana Diamond 表示:「匹茲堡永遠不會忘本,工業製造就是我們的基因,我們喜歡一步一腳印的將東西打造出來。」

就連歐巴馬總統來到這,都要對匹茲堡的鋼鐵產業表示一定的敬意,今年一月當他造訪匹茲堡時,就驅車直往鋼鐵工廠「造訪這座鋼鐵城市,就是要到它的鋼鐵工廠」,歐巴馬如此說;Whittaker 則表示:「我喜歡這座城市,因為可以清楚的感受到這城市歷史傳承下來的工業血脈。」

  • 高度機器人化的匹茲堡,它不擔心機器人搶了人類的飯碗

這座城市可說是資本主義的最佳反例,既沒有在產業汰換下被淘汰出局,反而例用舊基礎另起爐灶。

從 1940 到 2000 年,工廠減少 40% 的工作機會;人口從 40 年前的 52 萬人降到現在的 30 萬人,但工廠有了更健全的工作制度,良好的薪資標準與工會聯盟提供保障;舊有的工業基礎成為發展新興機械設計的基石,也因現代化的趨勢,機械開始取代人力。CMU 新創團隊 Carnegie Robotics 發明自動採草莓機,可取代 800 人的人力;研發醫療科技的 Aethon 推出設計讓醫院內部的輸送線全面自動化。

匹茲堡產業升級,處處開始藉由機器人自動化,讓人不免擔心是否工作機會也被剝奪,Whittaker 除了一面在學校做研究外,還自創公司 RedZone Robotics,專造檢查精密管線的機器人,他表示:

「我們創造工作機會,而不是從人們手上奪走它,人們不能鑽進細水管內,但是機器人可以,所以何來搶工作之有?」

匹茲堡的重生故事不僅是都市更新的好例子,同時也提供美國未來經濟走向一個創新的路徑,不一定像戰後經濟發展一樣,非得靠著戰後嬰兒潮養起的大批人力才能撐起。

  • Whittaker 在機器人領域的成就,源自於他對機器人的熱情從一而終

Whittaker 在匹茲堡東邊 90 哩外的一個小鎮成長,從小就耳濡目染,對任何機械相關的事物著迷,在普林斯頓大學拿到學位文憑,並在那發展出對資訊工程的研究興趣後,他於 70 年代中期進入 CMU 大學工作。Whittaker 可以說是在最正確的時間進入 CMU。

可以稱為機器人之父的 Raj Reddy 與另一位 CMU 教授 Angel Jordan,還有一位來自 Westinghouse 電子公司的工程師正建立了第一個研究工廠用機器人的計畫,Westinghouse 為此砸下 500 萬美金的大鈔專供研究,其他公司也紛紛跟進開始投資,Whiattaker 花不了多少時間就成為研究計畫的領導者,研發出工廠自動化系統相關的機器,還有幫助礦業開採、農業採收的機器人。

也因此,Whittaker 的名氣大到足以吸引外地優秀學生前來匹茲堡就讀,而他一點也不因此而滿足,他的目標更大「當時的目標是希望吸引到世界有名的工業機械製造商 Caterpillar 成為我的客戶,而我做到了。」,Whitaker 表示。

自 1979 年創立後,CMU 的機器人工程部門穩定的成長,目前部門的預算已高達 6500 萬美金;教職員加上學生總共有 500 人;在 CMU 主校園內有 20 萬平方呎的室內研究空間與 40 英畝的室外測試場,且在 Lawrenceville 與 Hazelwood 擁有自己的機器人製造廠。

此外,此部門孕育了至少 30 個新創企業,製造 2000 個工作機會(Pittsburgh Pattern Recognition 是其中之一,在 2011 年被 Google 買下,用來研發社群媒體上的臉部辨識功能。)Whittaker 參與了大部分的研究計畫,2005 年,他的公司 Red Team 研發的 Sandstorm 機器人,在沙漠中走了 7.4 哩,贏得五角大廈舉辦的 DARPA 比賽,創下記錄。兩年後,機器人 Boss 在都市中行走了 60 哩,贏得 DARPA 的城市挑戰賽。

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(資料來源:Politico Magazine;圖片來源:sakeeb, CC Licensed)