李遠哲的研究經驗
今天很榮幸能夠來這?和各位分享一些有關「如何引導年輕研究者」的想法。金傳春教授很熱心,希望我能
談談如何激發學生研究的動力, 她覺得台大學生的缺點是「要在短期內有成就,才能往前走」。
從小養成動手做的實驗精神
研究所和大學的差別是: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
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,是需要有些調適的時間,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很多的,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
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?,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。
我上個月到埔里,碰到雕塑家朱銘。我問他「朱老啊!你這麼有名,是 怎麼學來的?」他很不高興的說「我
跟楊英風學雕塑,楊英風說我可以跟 他學,但不要學太多,要完全學他的話,頂多最後和他一樣。」這時朱
老 反問我說「愛因斯坦的相對論是學來的嗎?」我說:「當然不是,他是摸 索出來的。」朱老說:「就是這
樣,我不是學來的,我是修練出來的。」 我們科學家每天都走在未知的世界?,每天只是拼命做,是走不到
那?去 的。要像朱銘一樣,每天要不斷的探求,才能走出一條自己的路。如果只
是一天到晚努力學習而不努
力思索,永遠是在人家後面一步。要在未知世 界,走出自己的一片天,則不但要學,還要不斷修練。
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?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,在我來之前,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?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?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 目給研究生時即要注意,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?,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,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。當然若是學生自己願意做的,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,並和他們討論學問。 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 曾買了很多相關書籍,想解決許多愛因斯
坦不能解決的問題。對於好高 鶩遠的學生,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?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,要把他送給別人 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。
李院長回答聽眾問題
問 1:學生應如何告訴老師「那些是不合理的事」?
答 1:若是看到老師有不太合理的事,應用寬廣的心懷向老師說。我 想若是抱著好意,應是可以合理解決
的。其實學生比較年輕,有時吃 點虧也沒有關係,不要斤斤計較。我以前在柏克萊做博士後時,指導
教授遠
在英國,我自己做了一個離子碰撞的儀器。後來他在發表文章 時,作者中居然沒有我的名字,他只感謝我做
了儀器。我並沒有責怪 他,因為我覺得我以後會做的比他更好。後來我到柏克萊教書時,他
病了,每個禮拜
送他去看病的,還是我。,我並沒有責怪他,很多人 有時是會自私的,但希望你們能做的比他更偉大。
問 2:在功利的社會中,如何培養同學們的包容力及長久的科學熱忱?
答 2:社會的功利是因為某些社會條件產生的。我記得在參加國家 衛生研究院的會議時,討論到有關護士的
薪水問題。根據以往的薪制 ,一個高學位的人所得的錢一輩子都較低學位且有很好經驗的人多,
難怪家長重
視文憑。以往的社會風氣在威權統治下太久了,總是有很 多永遠無法消除的階級關念存在。現在在民主社會
中,人人是平等的 ,每個人都是一票,有人是護士,有人是醫師,每個人做的事不一樣
,但每個人都值得尊
敬,沒有高低階級之分。
一個人若是可以為一個單位把自己的工作做的很好,就是一個偉大 的人。一個人在退休時,若是別人能看到
因為他的努力而得到的好結 果,就會對他心存感謝,感到他的偉大。我們覺得母親很偉大,並不
是因為母親
是最有成就或是最有學問的人,是因為她對於我們在生長 過程中的貢獻很大。所以真正在自己崗位努力而做
出貢獻的人,就是 偉大的人。目前的小孩若立志要當廚師,應是要受到鼓勵而不是沒有
出息的,因為廚師也
可以造福社會,照顧喜歡吃的人。在美國,若是 小孩長大要當消防隊員,父母也會覺得很高興。我們不管擔
當什麼職 業,都是總統的「頭家」,是平等的,這是在我們這個功利主義的社 會中,我希望人人都能有的共
識。
問 3:要當一個認真的老師,可能無法兼顧學術研究,應如何規劃本身 的學術生涯?
答 3:前幾天在思亮館有個討論會,會中的共識是學術工作應有很 好的規劃,而且一個好的研究教授應要有
很多的支援,才能做好研究 。目前因為我們的組織不夠好,每位教授的雜事太多。在美國,愈好
的大學雜事
愈多。好大學的系主任,一天只要幾個小時就可以處理公 務,其餘時間仍可以在實驗室中做研究的工作,因
為系?有很多能幹 的人。我們的研究團隊太小,而所做的研究工作愈來愈難,且政府對
一個人的評價,常以
是否成為領導人為標準,無法鼓勵大家從事支援 性的工作,這要改過來。
問 4:我曾試著要以教育的理想去教中學,但常受挫,發現教育改革的 工作並不容易。
答 4:當我們下決心要把每位學生好好帶上來時,則應做很多事。 如小班制,使老師能了解學生的性向、學
習情形。還有課程的修改, 針對學生作評鑑。
為什麼老師只要教授課本的內容就好,因為考試就是要考課本的內 容而已。我們的教育,雖說是要德智體群
並進,但因為考試只考筆試 的關係,所以因智育而廢德體群育。也因為是以筆試評定一個人,所
以每個學生
只想知道標準答案。課程要改,考試的方式更要改,讓學 生有充分的時間回答問題。課程改革過程中,要想
想學生應學那些東 西,如學習的方法及判斷的能力,而不是背很多東西。小時候我們背
了很多東西,但都沒
有用,因為到電腦一查就有了,要有判斷能力才 重要。離開學校,腦筋內有多少東西並不重要,因為除了考
試之外, 對往後的日子並沒有用。
此外,應使每個想學習的人都能找到自己的路。辦大學時,每個大 學要有特色。學生不是因考不上高分的學
校,才唸低錄取標準的學校 。否則,再多的大學都不夠的,因為大家只要唸名校。比如說,要到
東華大學唸
書的人,是因為東華大學的特色,而不是因為其他的大學 考不上才去。
努力做的人就應被肯定,要消除社會上不勞而獲的管道,我們不是 不知道怎做,只是仍不願開始。我不相信
教育改革由中央開始有什麼 用,經過過去兩年我到各地的演講經歷,我想真正的教育改革、永續
的改革,是
要從基層開始的。
問 5:日本升學的情形如何?
答 5:其實日本以前和台灣有類似的情形,升學考試如同走入地獄一 樣,是很辛苦的工作。日本從明治維新
開始,雖然走的比我們快,但 比起其他先進國家,做的基礎研究仍較少。日本的學生也在補習,但是
絕不是
學校不好好的教,要學生到外面學。補習是要補救那些學不好的 學生,並不是件壞事。以前日本的大學生人
數並不多,約在十年前,日 本興建許多大學,才開始有很多人有唸大學的機會。日本目前已有
40% 的年輕
人可以進大學,大學也以各式不同的理念來辦。而我們目前可以 進入四年制大學的學生,以十八歲的人口來
看,約只有 18-19% 。我們 的小學、中學教育是為了這些學生而設計的。
隨著時間的改變,光是九年的義務教育在以後可能是不夠的,所以我 們的教育體制,要打通升學的管道,而
且四年制的大學還要增加,使每 位想進修的人都有管道。要以不同的理念辦學,而不是把每所都辦成是
研究
大學。
問 6:請您談談所提倡的「教授治校」與高等教育。
答 6:「教授治校」其實並不是我最先開始講的,很早以前就有人提 教授治校。我所以會提教授治校,是因
為有位大學生去參加校外的運動 ,校方考慮是否要開除該生,在經教授組織的委員會決定讓該生留在學
校
後,校長卻仍要開除該學生。我因此有感而發,藉以闡明學校內的許 多事務應由教授參與,且所做的決定應
受到絕對的尊重。以前的校長是 政治校長,但現在不同,現在的高等教育應自主,教育部不要管那麼多。
此外,校園民主和我們的民主素養有關係。學校的重大事情,應是校 內師生許多的討論來產生共識,做成決
定才是。比如為了要成為世界一 流的大學,我們要討論往那個方向走。有了共識才能舉行投票,而不只
是一
人一票,這種精神在民主的社會?是很重要的。現在票選方式,常 常沒有經由民主的討論或程序,而是身邊
的人找一個來選。也沒有共識 ,無法達成真正的校園民主。反之,若是有共識,即使是一人一票的投
票也很
好。教授投票的過程及結果不好,都怪到我頭上來,這樣不好。
高等教育的學校工作可以分為學術及研究兩方面。許多事情在教授 們做了決定之後,校長要以行政力量實
現。如在柏克萊,經由教授討 論決定美國不應以歐洲文化為中心,而是要學習世界的文化後,把這
種共識告
訴校長,由校長找人來開這些課程。學術和行政是兩個不同 的系統,可以相輔相成。
現在我們把很多人把行政和權力搞在一起,開會很久而無法解決問 題。在民主社會中,學校用人應有教授參
與,才能真正要把學校帶到 更好的地方。要把全國的教育帶到更高境界,民間的人可能比在教育
部的人多,
所以我們要學校自由自主,來推動改革工作。
問 7:如何把台大變成世界一流的大學?
答 7:如何把台大變成一流的大學,應由大家坐下來談,我自己一個 人談不好。這是大家的事情,大家要討
論,沒有一定的方向。每個人應 由自己的崗位、方向來看這個問題,每個機構都有不同的看法與問題。
再過
幾天,我們中央研究院所有的所長要召開一個 retreat ,一起討論我 們的未來。台大醫學院走向世界舞台的
方法要由醫學院的教授討論,找 出方向,真的要能往前走的方向,而不是一個只有單一價值標準的指標
。有
共識,大家可以一道走向康莊大道。否則一個人走的多快都沒有用 ,即使你早已知道最好的方法,也要引起
共識,這是很重要的。