撰文/李憲章
首次搭乘日本新幹線的旅客，都會有一種既期待又興奮的奇妙感覺。這樣特殊的感受，來自於對新幹線列車長期的印象與認知，也來自於對即將體驗的──列車極速的高度好奇，或許還包括踏入車站後，所面對的一連串不同「待遇」。
以東京車站來說，新幹線擁有專屬月台、專用通道、單一售票窗口和單獨的火車時刻電子看板。旅客必須提示車票，才能通過閘口，進入專屬新幹線的獨立區域。這裡的候車大廳，無論裝潢或氣氛，都顯得貴氣優雅，和凌亂吵雜的其他場域截然不同。
從候車大廳搭乘電扶梯上到月台，視線更加開闊。許多人拿起相機，猛拍停靠月台的新幹線列車，其中最搶眼的就屬500系。車頭有一突出又傾斜、長達十五公尺的車鼻，駕駛艙罩特意模仿F-16戰鬥機，車頭的流線造型渾然一體，車身斷面近乎圓形，側面十分光滑，整體充滿高科技的現代美。500系使用於東海道和山陽道新幹線，是目前已營運車款中速度最快的，最高時速可達三百公里，不需五小時就能從東京跑到九州的福岡(博多站)。
發車時間一到，緩緩加速的500系希望號列車(行駛東海道與山陽線的特快列車)，以流暢沉穩的姿態駛離月台，所有好奇與讚美的目光，瞬間都被拋到流線型車身後方。一離開東京，希望號就會沿著東海道新幹線鐵道，直奔五百一十五公里之外的大阪(新大阪站)。
超過四十年前──說得更精確，是一九六四年十月一日，新幹線首度通車，成為全球第一個高速鐵路系統，開啟了日本與全世界鐵道運輸的新紀元。當時以最高營運時速兩百一十公里，完成東京至大阪三小時車程的0系車款(又稱「子彈列車」)，跑的路線正是東海道。
早從一八九八年開始，就有蒸汽火車穿梭於東京、大阪之間，總長五百多公里的東海道鐵軌，當時火車跑一趟需要二十小時。一九三○年，引進柴油機車，才縮減為八小時二十分鐘，此後行駛時間改變極為有限；直到一九五六年十一月，完成東海道本線電氣化，車程總算縮減成六個多小時。
一九六○年代，日本經濟復甦，連接三大都市東京、名古屋和大阪的東海道本線，運輸量業已高度飽和，為了讓經濟加速成長，興建高速鐵路勢在必行。再加上當時東京已經爭取到一九六四年奧運主辦權，嶄新的高速列車既能為奧運加分，也能彰顯國力。
共識是有了，問題是──高速鐵路該以何種方式建造？就算建好，日本能及時打造出時速兩百公里的高速列車，可承受日復一日的正常營運，而不是僅供實驗，只為了創造瞬間紀錄嗎？這是當時世界鐵路界前所未有的大挑戰，涉及了高度的工程技術。
以航空概念研發高速列車
這時，重要單位登場了，就是隸屬於當時日本國有鐵道(Japanese National Railways, JNR，簡稱國鐵)的鐵路技術研究所。二次大戰後，日本被限制重整軍備，過去服務於陸、海軍的優秀技術人員，約有一千多人被吸收到鐵路技術研究所服務。這些過去研發飛機或軍艦的專業人才，以迥異於傳統鐵道經驗的思維，海闊天空地創新──包括空氣動力學、材料力學，以及結構和震動的計算在內，皆可見到新穎的構想，等於是以研發飛機的觀念，設計高速列車。
昔日以內燃機推動的火車，車體震動得十分驚人，當火車高速奔馳時，震動幅度勢必更大，這不但影響行車安全，坐起來也不舒適。鐵路技術研究所人員以航空界計算「機體震動」的方法，精確計算出列車高速行駛下各種震動數據，做為開發高鐵列車轉向架的依據。其後，又研究出以空氣彈簧以取代金屬彈簧，來加強轉向架的震動絕緣效果。
原本在戰前研發新型飛機的重鎮：海軍航空技術廠設計飛機的三木忠直博士，於一九五三年發表〈從東京到大阪採用流線型列車，只需行駛四個半小時〉的論文，這也是將開發新飛機的風阻計算和承重解析的概念，首度應用於列車高速化、車身輕量化等領域的重大研究成果。
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[Not a valid template] ↑ 東京交通博物館共同陳列著名的D51蒸汽火車頭與新幹線0系車頭，除滿足民眾懷舊心情外，並且藉此教育下一代新幹線的發展歷史。(攝影/AP/Katsumi Kasahara)
[Not a valid template] ↑ 二○○四年十月二十四日，上越新幹線列車離長岡車站五公里處因地震而出軌，惟乘客均安然無恙。此為一九六四年新幹線通車以來的首例出軌事件。(攝影/AP/Transport Ministry)
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