一項科研成果真正走出實驗室,需要什麼?除了技術創新,還要理解產業供應鏈、真實用戶需求、不同學科的語言,甚至一座建築背後的歷史與文化。
2026年7月,NTU機械與宇航工程學院(MAE)三位博士生Kho Wei Zhou、Deng Beifang和Wang Xinrui,在Daniel Tay助理教授帶領下參加東京大學夏令營。來自九所大學、橫跨機械、航空、材料、土木等領域的青年研究者,圍繞同一個命題展開合作:「面向未來工廠的創新設備」。
這趟旅程最終帶回NTU的,不只是一組方案或獎項,更是一種重新理解科研的方法。
當研究者離開熟悉的實驗室,與不同學科、大學和科研傳統的夥伴並肩工作,原本專業的問題也會顯現出新的維度。

Wang Xinrui:讓未來工廠更懂「人」
Wang Xinrui所在團隊關注重工業中的任務分配。傳統排班主要依據固定時間表、員工資質和主管經驗,卻未必能夠及時反映工人在一段班次中的疲勞、壓力、體力負荷和環境暴露變化。
團隊由此提出一套結合智能工作服與以人為本的任務分配系統。智能服裝上的傳感器可監測心率、體溫、動作、姿勢和出汗水平,再結合工作環境、員工偏好與任務要求,為現場主管提供排班建議。
它的目的不是取代主管,而是在儘量避免暴露員工個人健康信息的前提下,幫助管理者做出更安全、更高效的任務安排。項目把員工監測、風險評估和人員排班三個通常彼此分離的環節連接起來。
團隊希望回答的核心問題是:如何在正確的時間,把正確的任務交給合適的員工,同時改善安全、效率與員工福祉?這一構想最終獲得夏令營最佳創新獎。

圖1:可穿戴系統的概念設計。

圖2:勞動力排班儀錶盤的示例概念。

圖3:連接傳感與調度的簡化集成系統架構。
Deng Beifang:自動化建築,需要每個學科都找到位置
Deng Beifang的團隊設計自動化建築生產方案。他們沒有簡單修改既有的自動化流程,而是把重點放在模塊化接口:讓建築、材料、儀器等不同領域都能承擔清晰且關鍵的角色。
團隊中的建築研究者負責空間設計和工廠建模,材料科學成員研究表面處理,儀器方向的夥伴則把結構自感知能力納入設計。這個過程讓大家意識到,複雜的現實問題很少能由單一學科獨立解決。
參訪全球工業機器人製造商FANUC後,Deng Beifang也開始從產業角度重新審視自己的建築機器人研究。一個新穎的原型要成為真正可用的產品,還必須經得起成本、關鍵零部件自主性和供應鏈的檢驗。

Kho Wei Zhou:從「好想法」走向可靠產品
Kho Wei Zhou所在團隊提出一種遍布工廠的傳感器,為一線員工實時提供環境信息。在石油工廠場景中,傳感器可以發現盲區內的早期氣體泄漏跡象,並幫助規劃更安全的疏散路線;這一思路也可延伸到其他工業風險。
團隊成員的背景從材料科學、機器人學延伸到社會醫學和農業物流,促使大家在設計中同時考慮技術與非技術視角。該方案獲得最佳提案獎。
在東京大學參觀薄膜傳感器實驗室時,Kho Wei Zhou還發現它與自己的靈巧機器人操作研究有直接聯繫。他開始思考,能否利用這類薄膜傳感器改善機器人數據採集。
他也進一步認識到,把科研成果轉化為可部署產品,技術創新只是其中一環;實用性、可靠性以及真實用戶需求,同樣不可缺少。

兩種科研文化,帶來新的參照系
在日本的經歷也讓三位學生有機會把兩種科研文化放在一起觀察。他們感受到,日本研究環境更強調對長期方向的持續探索,而NTU的優勢則體現在實踐導向與成果轉化。
東京大學歷史建築赤門的修復尤其觸動Deng Beifang:現代結構工程與文化保護並非彼此衝突,前沿技術也可以尊重並延續一個地方的歷史。他希望未來設計的自動化方案,不僅高效,也能適應其所進入的物理與文化環境。
他用日語「職人氣質」來概括這種願意沉下心處理長期難題的精神。如果把這份耐心帶回NTU,再結合學校重視實踐、轉化和全球合作的節奏,或許能孕育出更有深度、也更具持久影響力的研究。

走出實驗室,科研才真正遇見世界
這次夏令營沒有讓三位NTU博士生放下各自的專業,反而讓他們更清楚地看到:專業知識只有能夠被不同領域的夥伴理解、被產業環境驗證、被真實用戶採用,才可能轉化為更完整的創新。
跨學科合作的意義,也不只是把不同技術拼在一起。它要求研究者解釋自己的假設、理解別人的約束,並共同建立一套可以解決現實問題的語言。
從智能工作服、自動化建築到工廠安全傳感器,三項方案各不相同,卻共同指向同一件事:未來工廠不僅要更智能,也要更安全、更可靠、更尊重人的需求。
