約瑟夫·德默:在飛機視線內

一位1973年西屋科學獎決賽入圍者曾建造了一個月球發射器,但如今他作為一名眼科外科醫生,在地面上工作,並且他駕駛著自己的飛機


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他的決賽入圍年1973
他的決賽專案:建造一種從月球發射物體的方式

專案起因:約瑟夫·德默在20世紀60年代長大,是亞利桑那大學材料科學教授和一位生物化學家轉為家庭主婦的八個孩子中的老大,他總是在設計自己的實驗。例如,他在他父母位於圖森的房子的屋頂上建造了一個低頻雷達系統,以測量電離層的高度——電離層是大氣中一個帶電的層,它從地球表面以上約 45 英里(70 公里)處開始。

在八年級時——大約在阿波羅11號登月的時候——他產生了一個想法,嘗試建造一個電磁線性加速器(類似於利用電磁學將彈丸加速到高速的軌道炮),基於一個“牽強的想法”,即由於月球引力低於地球引力,從月球提取礦物質並將其發射到太空中在那裡建造空間站可能比從地球發射這些材料更有效率。理想情況下,發射機將使用電能(他認為可以在月球上透過核能或太陽能產生)。

因此,他建造了加速器,手工纏繞磁線圈,並在他的後院進行了許多實驗,以檢查他能將一塊給定的鋼鐵或鐵塊射多遠。(“我最初是在屋內射擊短距離,但很明顯這行不通,”他說。)在接下來的四年裡,他不斷改進機器,直到它可以將金屬射出近 100 英尺(30 米),然後將其送入 1973 年的西屋科學人才搜尋賽,並獲得了決賽入圍資格。

對職業生涯的影響:前往華盛頓特區參加決賽是一次冒險——“我以前從未乘坐過商用飛機,”他說。然後,突然之間,他不得不乘坐很多次。由於與亞利桑那州立大學辯論錦標賽(德默也積極參加辯論,這項技能可能是透過與七個兄弟姐妹的交流磨練出來的)的日程安排衝突,他在幾天內飛往華盛頓、返回亞利桑那州參加比賽,然後再返回華盛頓特區。儘管他在西屋比賽中排名第 12 位,但他贏得了亞利桑那州最高的辯論獎。

有一段時間,他似乎可能會從事類似通訊的職業。小時候,他是一名業餘無線電操作員,最終獲得了廣播工程執照。因此,在亞利桑那大學上大學時,他在當地的 NBC 分公司找到了一份工作,負責圖森郊外偏遠山峰上的發射機安裝。他的第一個專案之一是播放水門事件的聽證會。但是,他主修電氣工程,然後最終選擇了其中的生物力學工程專業。

大學畢業後,他決定在約翰·霍普金斯大學獲得醫學博士/哲學博士學位,在那裡他對眼球運動的研究著迷——“這是工程思想在生理學上的非常直接的應用,”他說。透過在休斯頓貝勒醫學院的實習、在德克薩斯兒童醫院的兒科眼科住院醫師實習,以及後來在加州大學洛杉磯分校醫學院的任命,他專注於理解和治療斜視——一種眼睛不能正確對齊的疾病。(一個常見的症狀是人們“鬥雞眼”。)大多數人甚至沒有考慮到他們的兩隻眼睛自然地朝同一方向移動,“這根本不簡單,”德默說——當這種情況沒有發生時,患者在學習和運動等日常活動中可能會遇到很多麻煩。

他現在在做什麼:現在,德默將他的時間分配給對患者進行斜視矯正手術,以及構建複雜的眼球工作生物力學模型,目標是提出更好的治療方法。

雖然眼球作為一個球體,在理論上可以向任何方向旋轉,但它通常只按照稱為李斯定律的某種規則,在這些方向的特定子集中旋轉,德默的同事、舊金山史密斯-凱特爾韋爾眼科研究所的高階科學家喬爾·米勒指出。“人們幾十年來一直在徒勞地尋找協調肌肉以這種方式工作的腦回路,”米勒說。

但是,透過使用從德默的患者那裡收集的資料,米勒和德默確定眼睛周圍的結締組織和肌肉的功能更像一組滑輪,以根據李斯定律移動眼睛,“而無需大腦費心,”他說。“這一發現表明,正常眼球運動的大部分基礎在於治療上可及的眼眶,而不是隱藏在大腦深處。”這一發現在眼科學領域引起了相當大的轟動,因為治療眼睛周圍的區域比嘗試重新連線大腦中的某些東西要可行得多。

還有什麼讓德默興奮不已?飛機。他有飛行員執照,擁有一架小型飛機,用於家庭旅行——這更容易,因為他的直系家庭只有五名成員,而不是他長大的十個成員。他飛往亞利桑那州探望大家庭,偶爾也飛往加利福尼亞海岸附近的卡塔利娜島等地。“我的家人很喜歡它,”他說,“而且你可以避開一些交通擁堵。”

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