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作者:周必泰
 
 
     讓我們勇敢說不吧!
    
      接下天下文化邀約撰寫《諾貝爾的榮耀──化學桂冠》一書序言時,我的心境相當複雜,畢竟一篇能引人省思的序言可以啟發讀者;但若不慎誤導則足以戕害學子。自承在學識涵養上仍有不足,故是以戒慎惶恐的態度寫下這篇序言。
    
      《大學》湯之盤銘曰:「苟日新,日日新,又日新。」科學的發展也是如此,希冀這本書的再版能做典範,讓國內學子有所依循努力向前邁進;藉由這篇序言,在此也想跟大家分享個人對國內外科學研究發展的淺見。
    本書的再版加入了2000年至2004年的諾貝爾得獎者及其領域介紹。由2000年以後的得獎領域觀之,生化和材料相關研究獨領風騷。2000年化學桂冠的榮耀給予了在意外中發現,應用卻無遠弗屆的「導電高分子」;2001年的殊榮由「不對稱催化反應」領域佔鰲頭;2002年頒予在偵測生化大分子上獲得重大突破的「質譜蛋白質解析技術」;2003年的解開「細胞膜通道」以及2004年的「蛋白質降解酶機制」都與生化醫學的研究息息相關。這顯示了現時及下一波科學研究領域的重點。
    
      在生化醫學研究上,分子階層的探索將逐漸取代巨觀式的傳統觀察。另一方面,由於偵測儀器、化學合成、元件製程的突破,探索微小和瞬間的複雜世界已是未來的趨勢。奈米科技有可能掀起產業革命。未來奈米科技和生化醫學的結合,前景更是無遠弗屆。
    
      目前,現有的知識系統面臨許多瓶頸正待突破。《三國演義》開宗明義說:「天下大勢,合久必分,分久必合」,科學研究亦然。各種領域的科學,在兩百年前開始分支,今天又將再度整合於一體。不論是物理、化學、數學和生化等基礎學門,或是電機、機械、光電和電子等應用科學,彼此間正交互影響,藉由統合現有知識,探究生命的奧祕及奈米世界下物質世界的各種新奇現象。
    
    跨領域整合是趨勢
      本世紀初科學研究的主流,將是結合各領域精英的團隊合作。然而無論科學研究趨勢如何變革,諾貝爾化學獎的頒發原則之一的創新性、先驅性是不變的。這也就是2002年化學獎的得主田中耕一先生能獲殊榮的主因。雖然他發表的論文少又沒名氣,但他所發展的雷射介質脫附質譜(MALDI)技術,卻對蛋白質的研究發展影響鉅大。是故創意的思維才是科學研究的基本要件。
    
      不知道大家有沒有想過,考試分數再怎麼高其實也只是在解決別人出的題目;而解決這些問題的知識,都是別人早已創造出來並沿用了幾十年的定理。但是科學研究的本質並不在於背了多少書本知識,更不在於在限定時間內解出多少題目,而是要具有觀察問題、思考問題以及邏輯推理的心靈。換句話說,我們需要的是具創造題目、定理的科學研究精神,讓科學研究發展具有里程碑的意義,甚至是能夠如燈塔般的引領未來。
    
      原子彈之父歐本海默(J. Robert Oppenheimer, 1904-1967),在擔任美國普林斯頓高等研究院院長時,曾評論愛因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)只是里程碑而不是燈塔,批評愛因斯坦的研究和時代脫節。但隨天文觀測技術的突破,大家再回頭來看愛因斯坦的理論時,才發現愛因斯坦並沒有與時代脫節,而是思維超越了當時的觀測技術;愛因斯坦不只是里程碑,更是照亮二十世紀至今的燈塔。
    
      有趣的是,就算愛因斯坦在眾望所歸下得到了諾貝爾物理獎,但得獎的緣由也不是狹義相對論或雷射基理,而是光電效應;直到愛因斯坦過世五十年後的今日,眾多的科學研究領域仍然在熱烈討論廣義相對論、統一場論和波色子等問題。簡言之,科學研究還在愛因斯坦燈塔的領航下前進!雖然愛因斯坦只得過一座諾貝爾獎,但他留下的理論卻製造出更多個諾貝爾獎得主。
    
      類似情形在化學界也屢見不鮮,1992年的諾貝爾化學獎得主馬庫斯(Rudolph A. Marcus, 1923-),早在1960年代就已提出他得獎的電子轉移理論,但是當時受限於儀器而無法驗證,直到1980年代才能用實驗證明部分的理論的正確性,但是就算到了今日,還是無法完全克服實驗限制來確認整個理論。另外,國人較熟知的故事還有《玉米田裡的先知》(天下文化出版)書中的主角是遺傳學家麥克林托克(Barbara McClintock, 1902-1992,一九八三年諾貝爾生理醫學獎得主),她的研究遭當時的世人忽視,研究成果發表後三十年,大家才發現她的研究具劃時代的意義。
    
      由此可見,具有里程碑的研究受到的挑戰往往更嚴苛,阻力也更大。曾有人揶揄:量子物理(化學)之所以能在二十世紀初成為主流,是因為反對者都已凋零。雖是戲言,但也道盡科學研究之路的艱辛,沒有執著與堅持是無以竟全功的。
    
      諾貝爾獎的殊榮是對學者成就的肯定,然而我們更不應忽視一個重要的觀念,那就是:有更多投入科學研究的傑出學者,雖然未獲殊榮,但他們對科學研究的貢獻絕對應予肯定。
    
      在化學學門裡,相信沒人會質疑門得列夫(Dmitri Mendeleev, 1834-1907)對化學研究的貢獻。門得列夫藉由週期表的製作,大膽的「預言」尚未發現的元素和其化學性質。鎵和鍺這兩個影響半導體時代的元素,在正式發現後,量測到基的本物理和化學性質,與週期表所預測的完全相同。此外,提出路易士酸鹼定義的化學界先驅──美國柏克萊大學的路易士(Gilbert Newton Lewis, 1875-1946)教授,畢生奉獻熱力學使統計熱力學在化學反應上發揚光大。這兩位學者對近代化學研究發展的貢獻無庸置疑,但卻與諾貝爾獎無緣。各位讀者,在你們閱讀這本書之際,也正有成千上萬的科學家默默的在科學研究中奉獻呢!
    
      如同《科學革命的結構》作者孔恩(Thomas S. Kuhn, 1922-1996)所描述的,這些諾貝爾級大師秉持自己專有觀察現象的方式,透析眾人所不能理解的一切,再用全新的思考、技術,甚至推翻前人思維的方式來闡釋結果。是故,如果有幸在這些大師級的實驗室從事研究,所學到的不只是知識,而是思考、觀察、解決問題的方式,在長時間的耳濡目染下成長茁壯,傳承科學研究的薪火,是故每一代都能有新的里程碑。我常喜歡引用牛頓的名言:「如果我看得更遠的話,那是因為我站在巨人的肩膀上。」來闡釋傳承的重要性。
    
    聽命代工不是科學
      相照之下,國人甚至政府對科學研究的觀念,就讓人不得不為我國未來科學研究發展捏一把冷汗。如果所謂國內最大的「科技」產業是「代工」(Order Equipment Manufacture, OEM)各種「科技產品」的話,那麼我們科學研究的層次,其實也與代工無異。
    
      政府近十年因為意識到國際科學研究的競爭日益增高、產業升級也日益迫切迫,著實投資了一大筆科學研究經費,然而成效卻不彰顯。歸根究柢,我認為最大的敗筆是經費的運籌,往往擺在儀器的購置而不是技術、人員素質以及計畫層次的提升。
    
      在美國,技術方法的研發不但要有高素質的人員進行研究,研究人員也要與周邊科技公司互相諮詢、密切合作。如此,政府投入的經費才能帶動相關科技產業的革新。這也是美國的高級科技公司能長久生存,且產品屢有突破的原因。反觀國內經費的核給,尋求的是短期內的成果;於是論文產量成了最直接的審查標準,買儀器來生產(論文)便是最快的捷徑。這不就如同我們半導體工業進口國外機台做代工一樣嗎?
    
      各位讀者或許不知,國內儀器代理商密度十年以來一直高居世界第一。汗顏的說,我們科學研究有最先進的儀器,但卻沒有突破性的研究成果,更遑論以科學研究帶動國內科技產業升級了。尤其可惜的是,長期以來我們的科學研究計畫審查皆以「人本」為訴求,所謂的學界大老,不論計畫好壞,只要繼續出論文,大筆經費即源源不絕。這種計畫審查,常會杜絕有創意的先驅研究。
    
      君不見李遠哲院長的博士後研究指導教授賀西巴赫(Dudley R. Herschbach, 1932-,與李院長共享一九八六年諾貝爾化學獎),都曾有過研究計畫遭拒的經驗;相形之下國內對研究計畫及成果的審核實在太過於鬆散。如果體制沒有改進,要提升國內科學研究的能量,可說是難如上青天。
    
    有創意比考高分更重要
      科學研究首重人力素質。因應以及支持我之前所言,國內勤勉研究的學者常在閒聊中感嘆:「六○至八○年代國內的科學研究是有人沒錢,現在卻是有錢沒人。」各位讀者如果同意我先前描述的「科學研究代工論」的話,不妨想想「考試」不也如同在代工解題嗎?那麼用考試取才怎能培養出高素質的科學研究人才呢?
    
      我印象很深刻,在剛去美國求學時,我每次考試不僅名列前矛且高出老美學生一大截,也因被喚為「天才」、「超人」等,我也為此沾沾自喜。但我進實驗室的第一個月,親眼看到與我同級的老美學生對研究的觀念、思維及動手做的能力後,才恍然大悟自己的鼠目寸光。在研究群進行討論時,那些考試成績遠不如我的同儕,往往能即時提出異議性的看法,雖然有些問題我一開始會覺得很荒謬,但在腦力激盪後又往往可以激發出神奇思維。坦白說,這是我在國內求學時不曾有過的經驗。
    
      我的教育方式告訴我,對書本的知識應完全相信不可反駁。雖然我們不承認,但本質上我們的知識汲取仍是以背誦為主,並沒特別著重思考與邏輯推理,尤其在寫計畫、論文和報告方面的訓練,更是匱乏。我們的科學研究教育幾乎不曾出現「勇於說不」的觀念,如此選拔出的人才,最大的優點是能在短時間內正確無誤的回答考卷裡所有的題目;但是科學研究生涯的實做經驗和邏輯觀,甚至由「有異議」產生的「創造性思維」卻是相當的貧乏。這種情況造就了小時了了的教育窘境。
    
      國內許多人喜歡用歐美學者的看法來嘲笑日本式的工匠訓練文化,批判日本人不擅長超越思考窠臼,但他們忽略了日本人善於利用現有和所知的一切,按部就班的完成許多研發工作,任何東西在他們的手中都能改善到最佳化。光是這一點,國人就差了一大截。中研院李遠哲院長的求學故事就清楚的表達出,如果台灣的教育方式不改,想要培養出本土的諾貝爾獎得主可能真是緣木求魚了。
    希望藉這本書的再版,能給予時下年輕學子一個好的典範,豎立「勇於說不,創意十足」的思考方向,這樣國內的科學研究才有可能跨越出那條看不見的鴻溝。讓我們一起衷心期待第一位本土諾貝爾化學獎得主的誕生吧。
    

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