追求乾淨用水的女性

六位女性如何挺身而出並運用科技爭取乾淨用水

閱讀時間:10 分鐘

肖像照:Mari Copeny

政府和大人都不聽對方的意見,所以我想他們會願意聽聽看我和其他小孩的想法。

Mari Copeny

肖像照:Mikayla Sharrieff、India Skinner 和 Bria Snell

學校用水每年都要進行鉛含量檢測,可想而知學校的水質不太好。為此我們想徹底解決這個問題。

India Skinner

肖像照:Doll Avant

如果民眾不曉得美國境內有 3,000 個地方的水中含鉛量比密西根州的弗林特還要高,你會怎麼做?

Doll Avant

肖像照:Gitanjali Rao

我認為科學家就像是超級英雄,都同樣肩負著拯救世人的使命,希望為整個社會盡一份心力。

Gitanjali Rao

茲卡病毒疫情爆發時,現年 13 歲的 Gitanjali Rao 研究了有助於遏止疫情擴大的全新基因編輯技術。

當馬來西亞航空 370 號班機在印度洋上空失聯時,她曾試著製造更優質的飛行記錄器 (俗稱黑盒子)。

得知校內學生在社交媒體上遭人霸凌時,她開發出一款能夠偵測及監控網路霸凌訊息的應用程式。

只要是引起 Rao 注意的問題,她都會盡可能設法解決。

很多人認為我才 11 歲,只能想出適合參加科展的簡單概念,但如果我提出的想法能夠實現,就能為弗林特的許多居民帶來莫大幫助。

Gitanjali Rao

Rao 的生活充滿各式各樣的活動,除了與 STEM Scouts of America 合作多項專案,還在公共廣播電台擔任兒童科學節目的共同主持人,同時也從事戲劇創作。不過,Rao 跟其他孩子最大的不同之處,就是她熱心助人的特質。她說:「不論是在晚餐後洗碗盤,還是在醫院彈鋼琴,只要能夠幫上忙我都很願意去做。我希望自己有能力為大家的生活帶來改變。」

Gitanjali Rao 與科學家 Selene Hernandez Ruiz 在研究室工作。

當密西根州弗林特的社運人士讓全球聚焦於當地的水汙染危機,Rao 也受到啟發,並著手運用 Android 技術開發相關工具,造福數百萬人。那時她還不知道自己會成為一場大型運動的一份子;該運動是由一位年輕女孩發起,目的是集結眾人的力量,為用水安全盡一份心力。

Mari Copeny
社運人士

認識喚起全美民眾關心用水安全的重要推手

一年前在弗林特舉行的集會遊行中,主辦人將 Amariyanna (簡稱 Mari) Copeny 帶到台上,與 Janelle Monáe 和 Stevie Wonder 同台。小弗林特小姐在台上獲得了家鄉支持者的歡呼。

現年 11 歲的 Copeny 喜歡與人相處。不過,Copeny 跟其他孩子最大的不同之處,在於她特別有責任感。在 2015 年獲得小弗林特小姐殊榮之後,Copeny 利用自己的名氣促進弗林特當地的兒童與警察對話。

密西根市的水質開始惡化後,只要把洗澡的時間拉長,Copeny 的皮膚就會有不適感,她弟弟妹妹們的身上也因此出現紅疹,Copeny 因此決定採取行動。具有腐蝕性的水會腐蝕城市各個住家和建築物的老舊鐵製水管,導致水管中的鉛溶入生活用水,但當地民眾毫不知情。在弗林特的居民受到錯誤資訊誤導時,小弗林特小姐挺身而出為大眾發聲。

危險的化學物質
密西根州弗林特面臨的危機
弗林特位於底特律西北方,是一個居住人口超過 100,000 人的城市。2014 年 4 月,當地政府將用水來源從五大湖之一改為當地的弗林特河。然而,當局並未針對水管做好配套措施,直接將輸送淡水湖湖水的水管用來輸送含有化學物質的河水。
滑動即可瞭解詳情
弗林特河

在等待加入新的區域供水系統的過渡期間,弗林特政府決定暫時先將水源改為弗林特河。不巧的是,河水通常是最難以處理的水源。一般來說,河水含有大量具腐蝕性的氯化物,因此會出現各式各樣的管理問題。酸度偏高的水本身並不危險,但如果使用不耐酸蝕的老舊水管輸送這種水,輸送過程產生的化學反應就會對人體造成危害。

有關水管腐蝕的詳細資料

休倫湖是弗林特原先採用的水源,酸鹼值比弗林特河來得高,因此舊的水管內有礦物殘留。然而,酸度較高的弗林特河破壞了這層保護,導致鉛溶入飲用水中。更糟的是,弗林特事件只是冰山一角,美國境內有數千個受含鉛汙染水所害的社區。

在密西根州弗林特的停車場舉辦的瓶裝水發放活動。
在密西根州弗林特發放瓶裝水的志工。

2016 年初,有位新朋友來拜訪有「小弗林特小姐」 (Little Miss Flint) 之稱的 Copeny,這位朋友正是美國總統。Copeny 曾寫信給總統歐巴馬,說明她將前往華盛頓特區出席國會舉行的弗林特水汙染危機聽證會,屆時希望能有機會拜訪總統。結果,歐巴馬親赴弗林特拜訪 Copeny,讓弗林特瞬間成為全國矚目的焦點。

我是水汙染事件的其中一名受害兒童。我一直很積極參加相關遊行,為所有住在弗林特的孩童發聲。

Mari Copeny

接下來的一年,小弗林特小姐陸續登上《Teen Vogue》和《Time for Kids》雜誌,也參與了集會遊行。這位選美比賽冠軍總是透過各種方式,為弗林特當地的兒童發聲,例如募款購買《黑豹》電影票,讓孩子們進戲院觀賞,以及號召捐贈文具用品,讓家庭將省下的錢用來購買水龍頭濾水器。

Copeny 表示:「我不再參加選美比賽了,我現在該做的是為其他人發聲。」

小弗林特小姐的呼籲在美國各地引起共鳴,有人開始尋找長期解決方案…包括三位年輕工程師從 NASA 技術中獲得靈感,打造出可清楚展示濾水過程的濾水器。

Mikayla Sharrieff、India Skinner 和 Bria Snell
工程師

華盛頓特區的 S3 Trio 與 NASA 合作將鉛去除

Mikayla Sharrieff、India Skinner 和 Bria Snell 三人是相識已久的朋友。在討論如何達成 270 小時社區服務的高中畢業門檻時,她們一致決定前往兼容性創新育成中心 (Inclusive Innovation Incubator,In3) 從事社區服務。In3 的成立宗旨是協助未來想到華盛頓特區創業的人學習程式碼、培養軟實力,以及發展人際關係。

這群女孩的 In3 指導員 Marissa Jennings 建議她們參加 NASA 舉辦的比賽「Optimus Prime Spinoff Promotion and Research Challenge (OPSPARC)」,這群現在升上高年級的女孩當時對利用現有的 NASA 技術開發「子產品」感到躍躍欲試。

這群女孩研究的主題持續聚焦在水資源上。在水源受到工程汙染後,她們學校內的飲水機在最近都套上了塑膠垃圾袋,不讓師生使用。弗林特和附近的巴爾的摩學校雖然為了解決用水問題而發放瓶裝水,但套上塑膠垃圾袋的飲水機卻成了更大的問題。

這群女孩受到 NASA 阿波羅計劃採用的濾水技術啟發,因此想研究太空人為何能將尿液回收製成飲用水,但學校飲水機卻無法去除水中的有毒物質。

「市面上有很多濾水器,但為什麼我們還是會喝到不乾淨的水呢?」

India Skinner

女孩們發想出一種透明的設計來展示成功濾水的過程。美國境內有 3,000 個地方的飲用水含鉛量比弗林特還要高,但水質檢測並不普遍,導致大家對水質懷有很深的疑慮;有鑑於此,讓消費者親眼看到濾水過程尤其重要。Skinner 表示:「所有社區都應該能取得乾淨的水資源,因此我們決定開發濾水器…可讓消費者親眼看到濾水過程的濾水器。」

她們設計出的原型採用小型風扇將有毒物質推送至過濾器。為了證明過濾後的水乾淨無虞,她們在透明管內放入酸鹼值檢測試紙,顯示水的酸鹼值。

這群自稱為 S3 Trio 的女孩獲得了第二名的殊榮,並前往 NASA 的戈達德太空飛行中心 (Goddard Space Flight Center) 領獎,在那裡還與全國黑人工程師學會 (National Society of Black Engineers) 的成員會面,進一步探討專案後續發展。不過對這群女孩來說,最大的成就是讓其他人獲得啟發。

社區中對 STEM (指科學、技術、工程及數學) 感興趣的人一定會對我們另眼相看,儘管我們看起來就只是一般高中生。

Mikayla Sharrieff

S3 Trio 受到小弗林特小姐的啟發,同樣想為沉默的大眾發聲。對於住在科羅拉多州的年輕女孩而言,她想到的「實際做法」是使用 3-D 列印機、Android 軟體和「巴克紙」(buckypaper),協助大眾在家中就能檢測自來水的內含物。

Gitanjali Rao
發明家

一位女孩如何證明世上沒有解決不了的問題

當 Gitanjali Rao 開始思考該如何協助解決弗林特水汙染危機時,她認為唯一的方案就是去除水中的鉛。她說道:「這就像是僅僅使用一種方案來解決全球暖化問題,根本是不可能的任務。」

在弗林特發生水汙染危機後,全美各地民眾紛紛開始檢測自家使用的水,Rao 一家人也不例外。Rao 對水質檢測程序的繁瑣程度感到相當詫異,除了費用昂貴,整個過程還需耗時整整兩週。對 Rao 來說,弗林特水汙染危機最可怕的一點是,人們竟然不知道自家使用的水到底安不安全。Rao 因而體會到,單單讓人們能夠自行檢測水質,就能帶來莫大幫助。

Rao 經常瀏覽麻省理工學院 (Massachusetts Institute of Technology) 的材料科學網頁,某天思考著弗林特問題時忽然靈光乍現。

我在使用奈米碳管感應器偵測空氣中的有害氣體時,意外發現了這項新技術。當時,我便馬上想到這項技術可用於偵測飲用水的鉛含量。

Gitanjali Rao

Rao 使用了由奈米碳管製成的「巴克紙」(buckypaper),她認為這在理論上是最適合用作水質檢測試紙的紙材。這項前所未見的發現令她感到興奮不已。不過,她必須先開發測試裝置來確認效果,因此還有很長一段路要走。

參觀丹佛市的供水設施後,Rao 拜訪了研究室管理員 Selene Hernandez Ruiz,這位擁有博士級水文學知識的小孩馬上讓 Ruiz 折服 。隨著兩人深入交談,Ruiz 更發現 Rao 不僅能想出好點子,還是個非常特別的人。Ruiz 說:「Gitanjali…相當友善而且講話有條理,就像是個成年人一樣。」不久後,她就與 Rao 合作,協助測試她開發的 Tethys 裝置。

他們同意讓我使用研究室時,我當下表現得非常冷靜鎮定,但一回到家後,我就欣喜若狂地不停大叫。老實說,這是我人生中最美好的時刻之一。

Gitanjali Rao

Rao 跟 Ruiz 在合作期間建立了極佳默契,對於 Tethys 前景而言更是錦上添花。有鑑於最近一項檢測成功測出水中含有其他金屬,代表裝置是有可能用來檢查自來水中是否含有汞、砷和鎘。Rao 的發明有潛力發展成實用的工具,以低廉成本準確完成全面檢測。

Ruiz 認為 Rao 採用尖端技術的前瞻性和無所畏懼的好奇心,讓大家看到更多可能性。

對於 Rao 來說,喚起大眾意識只是因應弗林特水汙染危機的第一步。她說:「希望我開發的鉛偵測裝置能夠拋磚引玉,促使更多人解決弗林特水汙染危機。」Rao 的下一步顯而易見:透過 Tethys 和其他來源收集資料並採用單一透明化資料庫。

幸運的是,剛好有一位女性開發出了符合她們需求的資料庫。

Doll Avant
創業家

如何運用大數據避免弗林特事件重演

在研究水質商機期間,Doll Avant 的父親確診罹患糖尿病,這對她而言是一大打擊。她的父親一直過著相當健康的生活,最近才剛退休,正要開始悠閒的後半人生。由於 Avant 本身就專注於水質研究,還擔任 NASA Research Park 研究員,這位成就非凡的顧問不得不懷疑她父親喝的水是否有問題。

隨著父親的病情惡化,Avant 發現了一份晦澀難懂的研究,暗指砷與糖尿病之間存在關聯,這表示她父親罹患糖尿病可能是日常用水所致。她表示:「我很輕易就取得當地水質報告副本,並將一切串連起來。不過,當時我的父親已經病入膏肓,想做什麼都為時已晚了,」

Avant 的研究一開始是為了避免弗林特事件重演,但現在則摻雜了個人因素。

Doll Avant 和她的父親

Avant 父親的去世促使她研讀所能找到的種種資料,包括環境保護署 (EPA) 報告、新聞報導和科學研究。最終的發現讓她相當震驚:美國境內有數千個社區的飲用水含鉛量比弗林特還要高。違反環境保護署 (EPA) 規範的案件多不勝數,不受環境保護署 (EPA) 管制的致癌物質更是多達數千種。

Avant 發現有數百萬人根本不曉得自己長期使用有毒汙水。她表示:「正是因為缺少相關資料,民眾才沒有採取任何防範措施。」為此 Avant 成立了 Aquagenuity 這家公司,致力打造全球最大的水資源資料庫。

我們對待水資源的方式必須和對待金錢一樣。金錢是一種有限的寶貴資產,因此我們設計出許多工具來妥善管理金錢。同樣地,我們也必須設計完善的工具來管理水資源。

Doll Avant

Aquagenuity 不止是要揭露各種晦澀不明的報告企圖掩蓋的資料,更希望在消費者發現水遭受汙染時,為他們提供實用的指示。

Avant 指出:「只要輸入你過去所有的居住地址和居住時間,系統就會告訴你如何去除堆積在居家供水系統的特定金屬和其他有毒物質。」

為成功做到這一點,這套系統將運用 Google Cloud 保護資訊安全,同時利用機器學習技術提供個人化的健康與保健資訊。

「只要輸入你過去所有的居住地址和居住時間,系統就會告訴你如何去除堆積在居家供水系統的特定金屬和其他有毒物質。」

Doll Avant

Aquagenuity 還計劃提供詳細步驟,讓各大企業和政府機關參考,例如讓新的裝瓶設備快速判斷該使用的濾水器類型,或者協助地方政府決定適用於特定製造程序的後端濾水設備。Avant 表示:「我們正努力教導機器如何即時提供這類建議內容,而 Google Cloud 內建的機器學習架構可幫助我們大幅縮短機器的學習過程。」

地球在 20 世紀可謂多災多難。因此,我們必須重新定義水資源的使用方式,讓 21 世紀變得更美好。

Doll Avant

密西根州弗林特的一群女性。

Avant 表示,Aquagenuity 的核心理念是用不同方法達成目標。那麼 Avant 跟 Gitanjali Rao、小弗林特小姐和 S3 Trio 在做事情的方法上最大的不同之處是什麼呢?

不要等別人下指令,積極尋找答案,以及親身參與過程。

Avant 說道:「似乎沒有人思考過這些事情,於是我想…那就讓我來吧!」

如果你的年齡介於 13 至 18 歲,而且有科學、科技、工程或數學方面的創意想法,能夠解決你所在社區的問題,歡迎前往 Google Science Fair 網站,將你的創意提交參賽。如果你想瞭解程式設計,可以前往這個網站一覽 Google 的 Made with Code 計劃。

追求乾淨用水的女性:簡介

  • 簡介

    簡介

  • 第 1 章

    第 1 章:社運人士

  • 第 2 章

    第 2 章:工程師

  • 第 3 章

    第 3 章:發明家

  • 第 4 章

    第 4 章:創業家

返回頁首