一个夏日的午后，何塞·戈麦斯-马克斯站在一家“家庭一元店”（Family Dollar）的中央，将五颜六色的塑料玩具装满他的购物篮。过道那边，他的两名麻省理工学院学生，瓦伦蒂娜·查莫罗和玛德琳·阿比，正在翻找厨房用品，犹豫是否要买一个亚克力牙签筒。“记住，它只要一美元，”戈麦斯-马克斯说。“你现在可能不知道它有什么用，但我们再回来这里买就不仅仅是一美元了。”
戈麦斯-马克斯和他的学生们与其说是在购物，不如说是在寻找创意。作为麻省理工学院“小设备实验室”（Little Devices Lab）的负责人，戈麦斯-马克斯为有需求的社区发明了非传统且负担得起的医疗技术，用乐高“头脑风暴”套件和廉价的开源Arduino电路，复制了价值数十万美元的实验室机器人的功能。
这个周四，他和他的学生们正在寻找改进简陋药瓶的方法。“如果我们有一个药瓶，我们关心什么？”他问阿比和查莫罗。“我们关心是否提醒人们使用它。我们关心它是否容易获取。每个人都能看懂吗？你如何防止有人过量服用？四处看看你可以用什么来改造药瓶，”他催促道。“想象一下，我们实验室里没有零件。如果我们身在尼加拉瓜，我们甚至可能没有实验室，但我们会有一家这样的商店。”
阿比拿起一个玩具手机，按下按钮时会发出嗡嗡声和哔哔声，这些部件可以被拆卸下来用于制作闹钟。查莫罗选择了一盒亮片，可以粘在药瓶上制作盲文标签。戈麦斯-马克斯选择了一个弹球式的糖果分配器，这可能会诱使不情愿的孩子服用药物。
戈麦斯-马克斯在实验室里做的每件事都亲力亲为——他在垃圾箱里找零件后跳下柜台。| 山姆·奥格登
这些创新都不会单独彻底改变中美洲或非洲的医疗保健，但它们合在一起，却与世界卫生组织几十年来所倡导的自上而下的举措截然不同。戈麦斯-马克斯称之为“供应链套利”——修改现有材料以改善人们当下的生活。
“公共卫生领域存在的僵局是荒谬的，”他辩称。“你是尝试改变整个系统，还是在系统内运作并尝试用技术来取代它？”戈麦斯-马克斯认为，改造药瓶——并帮助当地人自己动手改造——是改变医疗保健基本规则的有力方式。
在过去的几年里，戈麦斯-马克斯——没有教授职位、博士学位，甚至没有学士学位——已经说服了一些著名的研究人员，包括哈佛医学院病毒学家李·格尔克。“何塞做的DIY工作迫使我们思考，你不必花大钱去做事情，”格尔克说。
戈麦斯-马克斯也很享受这种廉价的乐趣。“我不认识多少人用实验室预算能买这么多玩具的人，”他说，并将他的学校信用卡递给收银员。“这让麻省理工学院的会计们抓狂。”
作为麻省理工学院“小设备实验室”的负责人，何塞·戈麦斯-马克斯相信好东西都蕴藏在小巧、廉价、简单的包装中。| 山姆·奥格登
为建造而生
何塞·戈麦斯-马克斯非凡的职业生涯始于他很可能死亡的经历。医疗技术——或者说缺乏医疗技术——是罪魁祸首。1976年，他早产数月出生于洪都拉斯的一家医院，因为医生没有超声波，误以为他母亲怀了双胞胎，所以提前引产。他出生时肠子就塌陷了，需要立即手术。“我的家人在是否让我活下去的问题上犹豫不决，”他说。“我的祖父是那家医院的院长，他基本上说，‘我们明天早上埋了他。’”他们给这个男孩买了一副棺材。
手术很成功。但他的身体很脆弱，这让他从小就有充足的机会亲身体验中美洲的医疗保健。他对医疗器械产生了兴趣，最终决定成为一名工程师。扶轮基金会奖学金资助他去了佐治亚理工学院、奥格尔索普大学，然后去了路易斯安那州立大学，在那里他学习机械工程，直到1998年飓风米奇来袭。“飓风摧毁了洪都拉斯，”戈麦斯-马克斯说。“它也摧毁了我父母的经济状况。”他和他的妹妹（当时也在美国学习）本应该回家，但美国政府向所有洪都拉斯人提供了难民身份，赋予他们工作的权利。
大约在同一时间，他与一些洪都拉斯朋友的对话为他在美国坚持下去提供了动力。“他们家境富裕，不像我们当时那样，”他回忆道。“他们的父母经营着这个国家，他们将成为行业领袖。”这群人正在讨论科技能为发展做些什么，戈麦斯-马克斯说，只要在一个小村庄里安装一台CD-ROM，你就能提供一整个图书馆的资源。“他们都说，‘你为什么要那样做？你所能达到的只是让他们知道他们永远无法拥有什么。’”对话一结束，戈麦斯-马克斯转向他的妹妹说，“我知道阶级之间存在差距，但他们真的不在乎穷人。”
由于没有朋友们享有的家庭财富，戈麦斯-马克斯最终辍学，从事了一系列营销工作，依靠他在高中学到的计算机技能。到2001年，他赚到的钱足以存下一点。但他内心深处非常不快乐，对自己离工程学越来越远感到沮丧。
“你是试图改变整个系统，还是在系统内部运作并试图用技术取代它？”
2004年，戈麦斯-马克斯搬到波士顿，在伍斯特理工学院学习工程学。他通过做临时工来弥补储蓄。几家公司想聘请他做全职营销员，但他拒绝了。他搜寻这座城市，寻找与他志同道合的工程师。2005年，他在麻省理工学院的一次聚会上找到了他们。
那是一次一年一度的竞赛，当时名为麻省理工学院IDEAS竞赛，各团队解决发展中国家的大问题。公共卫生到水资源管理等领域的非营利组织提出了可能通过技术解决的问题。团队可以选择任何问题，或根据新闻中看到的自己提出一个问题。戈麦斯-马克斯加入的团队决定攻克无需针头为儿童接种麻疹疫苗的问题。他的团队的解决方案是用自行车打气筒雾化疫苗。与需要更多技能才能注射的疫苗不同，气溶胶系统通过吸入给药，任何人只需少量培训即可操作。他们的概念赢得了竞赛的勒梅尔森-麻省理工学院国际技术奖。
戈麦斯-马克斯在2006年再次参赛。新的挑战不同：要有效治疗肺结核，必须连续六个月每天服用药物。但症状会很快消失，许多患者在中途停止服药。然后他们会复发，治疗起来比初次感染困难得多。（与所有细菌感染一样，不完成治疗会使一些结核菌存活下来，产生耐药性。）在许多发展中国家，标准解决方案是派遣社区卫生工作者到村庄核实患者依从性。但旷工率很高。例如，在印度进行的一项研究显示，卫生工作者有43%的时间旷工。另一项研究表明，一些偏远诊所的护士在工作时间有88%的人缺勤。戈麦斯-马克斯及其同事面临的挑战是确保更多患者服用完整疗程的药物。
对于将这一挑战带到麻省理工学院的非政府组织（NGO）来说，显而易见的做法是通过某种物流软件来改善社区卫生工作者的管理。戈麦斯-马克斯对此表示怀疑。“我意识到这不再是社区卫生工作者致力于社区健康的浪漫理想了，”他说。“这是人们不想做自己的工作。”他和他的队友深入探究，了解到这种药物会使患者的汗液和尿液变红。
“这让我们茅塞顿开，”他回忆道。“如果我们能远程追踪人们的汗液或尿液是否呈红色，那会怎么样？”他们找到了能与服用结核病药物患者尿液发生化学反应的试剂，接触后会变成蓝色。这种物质被选择性地涂在印有数字的滤纸条上；服药后的尿液会突出一些数字，但不会突出另一些。有了这些廉价的纸质诊断工具，患者可以每天将这些代码发送到中央数据库，并通过这样做获得手机话费奖励。
该非政府组织对此并不满意——该团队实际上创造了一个规避方案，使得他们资助的社区卫生工作者变得无关紧要。“他们认为这是一种冒犯，”戈麦斯-马克斯说。但评委们非常喜欢它，给了戈麦斯-马克斯他的第二个勒梅尔森奖。“对我来说，这很棒，因为它发明了一些挑战现有体制的东西，”他说。“它正在利用技术来突破系统。”
大约在戈麦斯-马克斯致力于结核病挑战的同时，麻省理工学院正在开发一项国际卫生创新计划（IIH）。这项新生的事业需要一位愿意作为志愿者并争取资金的组织者。“何塞非常善于寻找战略合作伙伴，”当时负责麻省理工学院国际发展倡议的劳拉·桑帕特回忆道。“此外，他特别擅长发现问题。他从一开始就以不同的方式看待问题，然后能够将问题一直追踪到解决方案。”凭借两项勒梅尔森奖，以及几乎愿意做任何事情的意愿，戈麦斯-马克斯被任命为IIH主任并获得了一个实验室。
这实际上是一个装卸码头旁边的小储藏室，但暴露的管道被当作临时晾衣架，他可以在上面晾晒他的结核病诊断滤纸。“这个实验室是发展中国家的一个模拟，”他说道。“我意识到，如果我们能在这样的地方制作诊断工具，我们就能在任何地方制作它们。”
在“小设备实验室”中，创造性地使用乐高积木、一台旧电脑打印机和其他物品，制作出了廉价的医疗诊断设备，可以取代价值10万美元的传统设备。| 萨姆·奥格登
创客圣地
戈麦斯-马克斯不再在带有外露水管的储藏室工作了。他的实验室位于麻省理工学院国际设计中心内，配备了最新一代的3D打印机和激光切割机。
他于2012年搬进了这个被命名为“小设备”的实验室，全身心投入到设计工作中。由于戈麦斯-马克斯不再管理，IIH项目因此中止。
在这个干净、现代的空间里，玩具（大部分都已拆解）随处散落，还有验孕棒（拆开以查看诊断工具的包装方式）、热熔胶枪、烙铁，以及一个主要由五颜六色的乐高积木制成的实验室机器人。
这个机器人是由戈麦斯-马克斯的一名学生在几天内设计和组装完成的。一个一英尺高的乐高塔架着一个注射器，由一些塑料齿轮控制，屹立在一个由旧电脑打印机上拆下来的马达驱动的自制绘图仪旁。这个装置精确地将化学试剂液滴滴到滤纸上。准备好的滤纸可以在现场用于检测血液中的病原体，这意味着世界上任何诊所都可以用几百美元的零件制作高质量的纸质诊断工具，用于检测疟疾和登革热等疾病。它所取代的专业机器，称为液体处理器，价值10万美元。
戈麦斯-马克斯认为，这种民主化带来了天壤之别。他将他的诊断成功与他之前的麻疹疫苗雾化器经历进行了对比。尽管在2006年赢得了勒梅尔森奖，但气溶胶疫苗最终被搁置了。它从未用于给孩子接种。“免疫接种是一个自上而下的系统，你必须说服卫生部门，”他说。“而纸质诊断和患者监测，我们可以从一家诊所开始。”
“我意识到，如果我们能在这样的地方制作诊断工具，我们就能在任何地方制作它们。”
而且，由于大部分都是自己动手制作的，诊所可以主导，戈麦斯-马克斯只扮演辅助角色。“非政府组织带着解决方案来到这里，我们不需要那样，”戈麦斯-马克斯的当地合作伙伴之一，尼加拉瓜国立自治大学研究与健康研究中心主任米格尔·奥罗斯科说。“我们有我们自己的问题。何塞来到这里说，‘你也可以解决它们。你不需要别人。’”
“他是一个真正能让那些认为自己无法参与到这个过程中来的人，尤其是在资源匮乏的环境中，也能接触到创新的人，”马萨诸塞州总医院医生克里斯蒂安·奥尔森补充道。几年前，奥尔森用现成的汽车零件为婴儿建造了一个孵化器。现在，他和戈麦斯-马克斯正在埃塞俄比亚合作一个结核病依从性系统：一个个人低功耗冰箱，用于保持患者药物的凉爽。
这个冰箱使用手机技术在患者未能按时打开冰箱时提醒医护人员，这是一个简单的想法，但实施起来并不那么容易。当他们于2011年首次带着原型机前往埃塞俄比亚时，一切都与计划不符。Arduino电路烧毁，移动网络与他们的蜂窝设备不兼容，甚至指示设备正常工作的红色LED灯也必须更换，因为这种颜色吓到了当地患者。“你必须在当地把它弄坏，”戈麦斯-马克斯反思道。“你只有在事情出错时才能弄清楚需要改变什么。”
此后，该原型机在奥尔森和戈麦斯-马克斯在亚的斯亚贝巴大学遇到的工程师的协作下，进行了内外重新设计，这个过程在技术和心理上都取得了丰硕的成果。“何塞的让人们参与到自己的解决方案中的精神，比空投一些技术更能激发人们的投入，”奥尔森观察到。“参与到这个过程本身就能激发热情和接受度。”
解构
在麻省理工学院国际设计中心铺着柏油纸的屋顶上，安娜·扬顶着风，努力将一块抛物面镜固定在金属管搭建的脚手架上。这些管道支撑着一个用冰箱绝缘材料包裹的压力锅。“太阳高压灭菌器”（Solarclave）是扬的主意——一个太阳能加热的便携式高压灭菌器，可以在乡村诊所对外科器械进行消毒——她五年前首次通过电子邮件向戈麦斯-马克斯介绍了这个想法。戈麦斯-马克斯邀请她到他的实验室，两人从那时起就开始合作。
戈麦斯-马克斯称“小设备实验室”为“机构创客空间”。他通过自己的努力进入麻省理工学院系统后，现在想分享他的资源。“当你不是学生时，即使你有一个车库，也很难从事这样的项目，”扬说。“小设备”有足够的空间。然而，最宝贵的资源是戈麦斯-马克斯的直觉。
扬最初设计“太阳消毒器”是为了效率——致力于在没有外部电源的情况下对医疗器械进行消毒的最佳系统——但多次前往中美洲的经历表明，效率是有代价的。她将压力锅隔热得越好，护士们在调整它以适应特定环境时就越不舒服。“绝缘层把它变成了一个黑匣子，”扬说，她用这个工程术语来形容局外人无法理解的系统。“对于这些护士来说，一切都非常容易变成黑匣子，因为她们不习惯能够修改东西。”
“我试图增加的是用户可破解性，”戈麦斯-马克斯说。绝缘材料已大幅减少，焊接的支撑结构已替换为受一盒智力玩具启发的结构。在多风的屋顶上，扬正试图使可调节框架变得坚固。这是迈向一个可以由当地材料组装并由个人最终用户修改的套件的第一步。
戈麦斯-马克斯开始相信，最具挑战性、最具潜在影响力的任务是成为一个元设计师。“如果重点不是成为这些设备的最佳设计师呢？”他沉思道。“如果我们制作一套零件，看看人们如何将它们组装起来呢？”
当他看着扬费力地组装Tinkertoy Solarclave时，这样做的难度再明显不过了。“宜家家具的组装非常直观，但它是一种非常线性的结构，”他说。“更难的问题是设计一个不知道人们会如何使用的东西。你必须打开自由度，通向不同场景的途径。你还需要一些结构，否则人们会迷失。”他停下来扭动一根管子。
“不过，如果你打开的程度恰到好处，他们就会沿着这些路径前进，希望能破解这些路径，”他说。“然后你会意识到他们完全拥有这项技术，因为他们不依赖于你是如何做的。”
[本文原刊载于印刷版，标题为“不过是小伎俩”。]
