為什麼要念研究所 - 李遠哲

為什麼要念研究所 - 李遠哲
研究所和大學的差別：大學所學的是人類已知的學問，研究所要探索的是未知的學問我過去三十二年在美國的大學真正的工作是培養研究生，從1968年開始當教授，在芝加哥及柏克萊的26年裏，所從事的工作都是和研究生在一起的，最欣慰的是對培養下一代科學家有些貢獻。我是化學物理領域的教授，你們若到美國各大學去訪問，常會遇到我的學生，若問說那個實驗室培養最多化學物理的教授，答案一定說是我的實驗室。孔子說「不孝有三，無後為大」，培養下一代，我是花了些心血。
記得以前每年九月，總會有很多的年輕學生來到加州大學，有的想研究化學物理的學生，對我的題目很感興趣，就會來和我討論幾次可能的研究題目。每年我都收二至四位學生，剛開始時，這些學生總是要我告訴他們怎麼做，用什麼方法做。而我總是老實地告訴他們，如果我知道要怎麼做、如何解決這些問題，我早就做了，這些問題不會留到今天給你。因為我們各大學做的較好的教授，真的是走在知識的最前面，每天都在推動知識的前進。對於未知世界的探索，可能知道該怎麼走，但並不清楚應怎麼做。新的研究生剛到研究院時，是需要有些調適的?伅﹛A要認識自己要做的研究工作是會有很大的疑難，因為我們是要去未知的世界走出一條路。面對新的同學，我總是告訴他們，如果是我，我會怎麼做，但是我不確定是否是最好的方法。大半的同學都覺得很奇怪，到好大學、跟好教授做題目，但剛開始時卻什麼都不懂，這其實是常發生的事情。我以前每次和我的指導教授討論，教授所能提供的也很有限，有些提供的也不是很好的構想，甚至根本理念有錯。研究生將會看到自己和教授一起走入未知的世界，在某些方面，教師可能懂的不會比研究生多，但在其他方面則不然，教授經常知道以前為什麼沒有走通，以後要怎麼走，而這種經驗在研究的過程中是非常重要的。每年研究所開學時，我都會感到大學部的教育和研究所的教育有很大的脫節。最大的原因是明明我們對世界的知識很有限，人類到現在也還是無知的，僅管從事學術工作的人有滿腦袋的學問，但對地球上所發生的事情的瞭解，只是一小部分。當中學的老師們急急忙忙的把人類已知的知識傳授給學生時，應告訴學生還有許多是未知的，說那些事情是需要探討的。因為很多研究生習慣接受人類累積的知識，以為我們所學到的東西是相當完美的或人類的知識是?雃h的，會忽略以前所學只是很小的一部分。所以在中、小學教小孩時，應以好奇、探討為原則來帶動學習，才是對的教學方法。若是在學校時只有灌輸，即使小孩是天生的科學家，在成長的過程中一直以為該知道的已都知道了，好奇心就沒有了。經過小學、中學、大學時，到研究所時，探知的動力已被磨損殆盡了。「訓練」是重覆學習已知的事以做的更快更好，「教育」是要培養能力以解決未來的問題前兩年，我曾經因為擔任教改會召集人的工作而到全省各地作巡迴演講，這些演講的內容，多是針對國中、國小的義務教育而講的。在演講中，我常提到教育改革要政府解除對教育過多的管制，學校要能自主，真正要改的目的是要把每位學生培養上來。我們目前的教學，只有一個方向，一個進度，會造成有些學生跟不上，以為自己這裏不行、那裏不行，而失去前進的力量。
我們在台灣的教育工作，常常沒有把「教育」和「訓練」這兩件事分開，教育是教一個人學做人、學待人處事，是要學解決未來的問題。若是要訓練一個技術工人，則要重覆訓練。比如說做腳踏車，相同的時間內，熟練的人可以做六部腳踏車，不熟的人只能做一部，前者的生產力是後者的六倍。訓練是已知要如何做的，做的更快，但在求學的過程中，有很多時候最重要的是要了解。比如說若是我今天要講的內容是分子碰撞、角動量、散射角度，我可以講的很清楚，你們也會瞭解。但若我出些習題給你們做，有些乖巧的人，可能很快會把習題做出，有些人可能要很久，還有一部分的人可能沒有搞通。但較快懂的人，也許成績、分數較高，但不表示科學研究能力較強。就如同在我們受教育的過程中，光是懂沒用，不能快則考不好。我們不是讓學生了解自然現象或是教導他們如何去探求學問，而是給他們很多題目回家操練。若是做過、有印象的題目，則會考的很好，否則考不好。從國小起，學生都是在學校受考試訓練，不是受教育。學校在訓練學生以最快的速度解答，而這些問題都是人類已經解決的問題，要學做的快，實在沒什麼了不起。我認識一位大學教授，他的小孩很聰明，所有的問題都會解，但在台灣的國民中學裏，卻是位後段班的學生，因為考試時，解題太慢。另外有一位教授的小孩也是後段班的學生，到了美國後卻成為高材生，老師每天稱讚他。這是因為我們不重視教育而只重視訓練。在座可能有很多人是如此被折磨過來的，若到了研究生還不改過來的話，尤其想要做一個科學家，前途會很暗淡。「教育」和「訓練」的差別，在研究生的階段特別重要。激勵學生學習的最佳方法是教授以身作則、培養學生成功的經驗、研究群間經常共同討論、彼此學習我在1967年到68年間曾在哈佛和賀胥巴哈(Herschbach)教授一起做研究工作。在1971年時，我到芝加哥學教書，賀胥巴哈教授來芝加哥大學講演。當時有感而發的告訴我：「遠哲，你們六Ο年代時，做科學研究的動機是熱情，但現在七Ο年代的學生，把它當作一個工作看待。」他一直看著我，表示很懷念在六七、六八兩年我們共同擁有的好日子，而覺得現在的學生已遠不如以前。但我告訴他，我到芝加哥大學之後，發現這裏的學生也都非常努力。即使到了1974年，我到柏克萊之後，我的學生也都很努力，他們都日以繼夜的做研究。有位柏克萊的希柏格 (Seaborg)教授告訴我，在我搬到LawrenceBerkeley Building78之前，下午五點鐘，所有的燈就暗了。而我到了之後，每天晚間燈火通明，學校有了新氣象。因為我對科學是滿懷熱誠的，學生跟著我做。而希柏格教授晚上不回實驗室、週末也不來，他的學生也不會回去。過了幾年後，我去德國拜訪一個研究所，有位教授也對我說類似的話。說他的學生每次休假回來，第二天就討論下次去那裏休假，也許他應要把他的研究經費給我，因為我在美國這麼努力。我告訴他，如果你常常在實驗室，學生就不會一直在計畫下次的旅行到那裏去，而是計畫下一個實驗是怎麼做的。若是教授保有年輕時的熱誠，想必學生會跟著走的。所以當很多老師說一代不如一代時，該檢討自己是否變老了，是否花較少的時間在做科學研究，若每天在未知的世界奔波探討的話，我想還是會有很多年輕人跟著一道走的。以身作則，學生不但會跟著你，有時會跑的更快。此外，我們應多鼓勵學生，讓他們有信心努力往前，千萬不能如我們在國小或國中時一樣，所有的教導只有一個進度，一個方向。老師一直說你這個不會，那個不會，一直說你不行，你不行。學校要成為一個成功的地方，而非一個失敗的地方。學生要成功才會往前走，這在設計題?媯僧膍s生時即要注意，因為研究生在四、五年之內要離開，若頭幾年沒有結果，很容易失去信心，讀不下去的。英國的情形就常是如此，因為英國的學校獎學金只有三年，時間到了，給學位就走。我曾收了一位英國牛津大學的學生，他有很好的推薦信，也非常聰明，但他以前的論文題目做不出來。我因為知道他沒有成功的經驗，馬上設計一個實驗，讓他有成功的信心。在學生學習的過程中，常需要幫助，特別在最困難的時候，更要提他一把。我在美國努力那麼多年，也不知自己做對了什麼或做錯了什麼。只是看到很多學生滿懷熱誠進來，滿懷熱誠出去。其中，我印象很深的是有位挪威來的物理系學生，在博士論文之中對我表達感謝之意，而對物理系的指導教授，只提寥寥數語。他說他在我的實驗室裏，能儘情享受研究科學的熱情，並經常和大家一起討論。教授能常和學生在一起，關懷他們、一起討論是很重要的。啟發學生、培養學生、為學生營造很好的學習環境、讓學生有機會接觸有成就的人，比指導學生研究的方向更重要我到芝加哥大學教書後，前後陸續做了八、九個很複雜的儀器。若所有的儀器我都自己做，大概三個月可以做一個出來。可是我要學生做?A他們剛開始什麼都不懂，連畫機械圖都不會，很多事情都要慢慢教他們。從功利的觀點看，教學生做實驗是不會比較快，同時，一個研究生常常到了可以做實驗時，就已寫好論文，要說「再見」了。但從人才的培養及享受來看，沒有什麼可比看到年輕人學成的感覺更快樂。我常向年輕的教授說，多花些時間和學生一起做實驗，雖然表面上自己浪費時間，但長遠看來，對自己發展及整體的發展是很重要的。對於我們不知的未來世界，在和學生摸索、討論的過程中也不一定能解決。但若是教授耐心聽，指出問題，老師和同學都可以學到不少事情。重要的是，一起做科學研究是很有趣的。學生剛開始時，常提出一些很笨、不合理的問題，經過幾次解說後，就慢慢地提出很好的問題，變的很能幹。啟發學生比指導學生方向更重要的。我最不喜歡看到有些老師把學生當成廉價勞工，常要學生做很多事。在英明教授的領導下，可能學生可發表很多文章，為指導教授解決了一些問題，但很可能沒有學到什麼。我一定會讓我的學生有主導的機會，而不是我的一雙手去推動我自己的工作。每次教授要學生做一件事，都應以身設想，是否自己願意花這麼多時間如此做。當然若?O學生自己願意做的，有自己的構想，又是另當別論。此外，要培養學生就要有責任為學生營造很好的研究環境。所謂好的環境包括大環境及小環境，大環境是一個大學、一個學院的環境，小環境則是一個研究室的風氣。我到過美國很多大學，每次講到芝加哥大學，都很懷念。因為該校不大，教授之間很多討論。在創校時，洛克斐勒先生就說這是所研究大學，教授不但要教書，也要做研究。每年三個學期，總有一個學期可以不教書，專心做研究。每個教授中午都在教授餐廳吃飯，彼此常常有很多各種學科的討論及活動，感覺這是個學者的社區。而到了柏克萊的化學系時，規模很大，什麼都有，但也因此減少和別的教授溝通、互動的機會。對一個研究室來說，研究生之間要如何坐在一起討論，把自己的困難講出來，也從別人學到一些東西，是教授很大的責任。此外，一個教授在收了研究生之後，也應負起營造一個環境，讓研究生可以有毫無牽掛地做研究，這包括有足夠的錢可以解決衣食住行的需要，但不要有太多錢去煩惱要如何花。也就是說，收入可以到吃住都沒問題，但不能到每星期都去聽歌劇。此外，我們要讓年輕人多接觸學術上有成就的人，並和?L們討論學問。如此可以打開年輕人的眼界，並知道有成就的人在想什麼、有什麼遠見？為什麼他們有那麼大的成就？年輕人一定會發現，即使很有成就的人，談了之後，也覺得不怎麼樣。如果自己努力的話，一定可以做的比他們好，這也是和名人接觸的另一優點。學生找研究題目切忌好高鶩遠在過去幾年內，有些美國的教授朋友告訴我，他的大陸學生好高鶩遠，常要做些艱深的題目，以為解決這些問題，就可以得諾貝爾獎。這些學生不了解科學研究的能力是一步步學來的，研究的題目不是圖書館找的，是教授根據以往經驗所得的題目，若學生覺得那個教授的題目有趣，則跟該教授做論文。事實上，我們科學所知道的很有限，每個人在研究中，會發現奇妙不能解釋的現象，往往成為以後的題目，這些題目剛開始是從年長的人得到的，但年輕人慢慢地就知道如何解決。學生好高鶩遠不是研究科學的好習慣。有時候，有的學生也很狂妄。記得我在台大化學大二時，常和台大物理系的學生談世界上許多還沒有解決的理論。不懂為什麼愛因斯坦這麼聰明，還不能解決地心引力、電磁場、強力弱力的一些問題，把力、場從更根本的方向統一起來。我也曾買了?雃h相關書籍，想解決許多愛因斯坦不能解決的問題。對於好高鶩遠瑣矷A教授應指導其先從根本了解，發覺有些路不是此時能做到的，很多的成就是一輩子的努力，是一步步的走上去的。好比從這裏到二樓，要一步步走樓梯上去，若要一步跳上去，可能要跳一輩子也跳不上去。
結語：人生最有趣的事是能做自己喜歡的工作我總覺得世界上，從事學術研究工作的人不一定要那麼多。每一萬個人中，有三、四十個人做就夠了，如此社會的負擔也差不多。還有並不是每個人都適合做研究工作，不能鼓勵每個人都從事研究工作，或以為每個人都可以做的不錯。更因為研究工作的職位空缺是有限的，不能盲目的要研究生做研究，把每個研究生當作將來要做研究工作的人。我國每年增加約二千個博士，包括有一千兩百位從國外回來及八百位國內的博士。不應是每個博士都做研究，很多人可以投入實務工作或是生產界，學的技能也可以對社會做出貢獻。如教育界國小、國中之老師，政府界的環保工作等等也都很好。真正研究工作人員，應是真的對研究有興趣的人，讓這些人可以沒有失去工作的憂慮。有一年輕人說他小時候原本父母親因為家庭環境不好，?n把他送給別人養。但他為了可以留在自己的家中，向父母親說「我可以不吃飯，喝水就好，不要把我送給別人。」後來他母親也因此沒有把他送給別人。要享受自己的人生，則要找自己喜歡的工作，錢賺少一點沒有關係，沒有飯吃的時候，喝水就好。因為做自己喜歡的工作則會努力的做，努力做則會有些成就，有成就會受到鼓勵，就會有成就感及滿足感，這是人生最有趣的事。所以只有真正熱愛科學及喜愛科學的人，才需要從事研究工作。若是國中國小教育能如此的教育孩子，不要鼓勵所有的孩子只重視智育及升學，則真正做研究的人可能越來越少。
有個加州理工學院的教授在得獎時說，學校對我很好，給我做研究，給我錢，又給我好學生。我的一輩子渡過了很興奮、很快樂的日子，再也沒有什麼比做研究更高興的事。對於真正對科學工作有興趣，而且又能做出貢獻的人，從事研究工作，在人類未知的社會走出一條路的，也如同在原始森林中漫步、探索一樣，是那麼的有趣、值得的。