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我念物理系,現在是電影修復師──「不務正業」徵文

活躍星系核_96
・2019/06/10 ・2470字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

在這世界好快心好累的時代,我們大學修的很多學分都很難學以致用,「不務正業」、做著跟大學主修乍看沒什麼關係的工作,可能才是常態。五月的專題徵文,就讓我們來看看「職涯」能有哪些變化!

  • 活耀星系核/許閔筌
圖/wikimedia

『到時候來NASA找我吧!』

翻開高中畢業紀念冊,除了稚氣青澀的臉孔外,在我的照片底下還留了這麼一行豪語。國中時讀了小說《十月的天空》,是人生中第一本沒有插圖的書,也是決定了我往後十年軌跡的書。這本書的內容是關於NASA工程師在高中時自製火箭的擺脫礦工命運的勵志故事。

有趣的是,影響我選擇物理系的因素,反而來自此書的譯者,猶記得此書的譯者畢業於台大物理系,沒有多想,就認定進入物理系是通往NASA最快的路徑。

大學順利進入了台大物理系,以為從此就能按照自己的規劃一路走到NASA,沒料到大學四年反而讓當初目標堅定的我產生了動搖。

尤其在大四時不停捫心自問,這真的是我想要的嗎?物理這條路真的適合我嗎?後來選修了一門電影通識課,原本就愛看電影的我,彷彿在五里霧中找到了一盞明燈,發現了自己真正有熱情投入的事情。退伍後,雖然繼續念大氣科學研究所,但整個心思其實都在電影上,甚至為了到法國學電影,而去學了法文。

偶然的機緣下我到了法國當交換學生,之後放棄了原本的研究所,申請到法國的電影研究所,選了甚為冷門的電影修復。原本我也是對於電影修復完全沒有概念,連聽都沒聽過,某一次在台北電影節看了楊德昌的〈牯嶺街少年殺人事件〉修復版,覺得電影修復這檔事實在浪漫的無以復加,算得上人生另一個轉折點。

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過了幾年畢業後,回到了台灣,由於這種工作實在太稀缺了,一時也找不到相關的工作,甚至在家族事業待了幾乎兩年,幾乎都要繼承家業了。這一段時間懷疑人生的戲碼不斷上演,總是用一個接著一個言不由衷的藉口瞞混過去,覺得人生大概就這樣定下來了。等這些情緒累積到臨界點後,再度打聽電影修復的工作。

面試了幾個電影修復的直接相關的工作,結果都沒被錄用,可謂人生最低谷的時刻,回想過去幾年的付出到底為了什麼。可能是被逼到無路可走,抱著姑且一試的心態,厚著臉皮聯絡了幾乎失聯的葡萄牙朋友,當初認識他,他已經在葡萄牙的電影修復公司上班,詢問他是否有機會能到他們那邊工作,沒想到機會就這樣降臨了,在他向老闆推薦了我之後,老闆倒是很爽快的答應讓我到葡萄牙當電影修復師。這也是如今我能在里斯本寫下這段故事的前因後果。

更精確的說,電影修復可以分為實體底片修復(photochemical restoration)與數位修復(digital restoration),而我的工作是數位修復師,可以想像成電影後製,只是工作邏輯上不太一樣。

剛來葡萄牙時,我對數位修復的認識也僅止於理論知識層面,實際操作則是另一回事了,所以首先要先熟悉所有的軟體操作,說是訓練事實上比較像是自我摸索,花了幾天掌握大致的基本操作後,往後的兩個月不斷地拿著之前公司完成的案子重複練習,除非是主動提問,同事間基本上不會過問你的情況,並非說無情,可能只是辦公室文化上的差異吧。

如果要說物理系當初的訓練對我有什麼影響,或許培養了快速的自學能力吧。物理理論往往是相當抽象的,必須先掌握了核心概念,才能在繁雜無比的方程式中瞧出端倪來。所以凡事遇到新的事物,首先會去分析什麼是最核心的邏輯概念,還記得當初有位物理系老師說了這麼一段話,當你迷失方向時,先爬到高處俯瞰全局,掌握了大致的輪廓,自然會知道如何最有效率地運用手中有限的資源。

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前提是必須有熱情跟興趣,否則數位電影修復說穿了,是個非常重複枯燥乏味的工作。

整天關在唯一燈光來源只有電腦螢幕的暗房裡,不斷重複相同的操作,與其說是數位修復師,反而更像勞力密集的手工業者,很容易就會疲乏了。工作內容不外乎穩定畫面,調整光線明暗,把髒污破損刮痕用後製工具修補起來,有點類似 photoshop 的操作,日復一日。但即使現在已經工作一年了,每天仍期待到辦公室去,除了相對於台灣非常人性化的上班文化外,其實每部電影的問題都不太一樣,手頭上有的工具就這幾種,要怎麼利用這些去完成每個修復案子,中間的思考與嘗試過程到最後的成品,能帶來非常大的成就感。

身為辦公室唯一一個不說拉丁語系語言的人,最讓我頭痛的是語言,雖說同事都能用流利的英文溝通,但又同時都能說流利的葡萄牙文,常常不自覺就在辦公室說起葡萄牙文,有種被排除在外面的感覺,但有時候也會有好處,就是同事們在抱怨的時候,不會被干擾到。另一個考驗是身體方面的因素,由於長時間待在暗室裡盯著電腦螢幕,眼睛很容易疲勞,日積月累下來,眼睛常常紅的跟兔子一樣,動不動就會酸澀,如果哪天眼睛出了問題,有再多熱情恐怕也做不了這工作了。

從最開始要選擇物理系開始,家人總是不斷質疑我做的每個抉擇,更別說到後來走上電影這條路,說是誤解也不盡然,主要是擔心往後的就業機會,或者工作上的待遇。但除了以這些標準來衡量一個抉擇一份工作,仍可以從其他方面來看待一份專業,或者這份工作在這世界上並沒有很強的存在感,但一定有其存在的理由與價值。最後幸運地找到這份工作穩定下來後,家人也能慢慢理解了。

而對於電影修復沒有概念的朋友,常會以為我是在拍電影還是寫劇本什麼的,畢竟電影修復不在他們所知道的電影範疇內,我也是很樂於解釋我從事的工作,也算得上一個推廣這個冷門領域的機會。

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最後對於有志加入電影修復行列的朋友,還是老話一句,要三思,要三思,要三思!

重要的事情要說三次。如果不幸像我誤入歧途的話,最重要的是要保有對「老」電影的情懷與熱情,絕大部分接觸到的都是老電影或單純的影像紀錄,其次是無與倫比的耐心,試著想像十分鐘的片段,以一秒二十四格的影像來算,總共有一萬四千多格,必須逐格檢查修復,通常需要花上一個月不斷檢查重看這短短十分鐘的片段。如果對你來說這些都都不成問題的話,歡迎加入電影修復的行列,WE WANT YOU!

更多「不務正業」的相關文章,請見 特輯:我念XX系,但我現在在做OO

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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唸物理系能幹嘛?若大多數的學生不會成為物理教授,課程又該如何規劃呢?──《物理雙月刊》
物理雙月刊_96
・2018/08/01 ・7527字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

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  • 作者/Laurie McNeil and Paula Heron |北卡羅萊納大學教堂山分校/西雅圖華盛頓大學
  • 編譯/常雲惠 |紐西蘭懷卡托大學運動休閒研究所學士後,紐西蘭公務員。目前定居紐西蘭,為科普讀物譯者。

物理教授,你台下的學生成為教授的比例其實有點低喔。圖/pxhere

如果你是位物理教授,你也許是循著傳統的路徑,一步步地走到今天的位置:

物理系畢業,物理碩士、博士、博士後研究,然後應徵上一個終身教職。

你或許會認為,你目前的學生,大多數也將追隨著你的腳步,所以你應該好好教導他們,為他們將來成為物理教授而做好準備。如果你是這麼想的,那麼你就錯了!

根據美國物理聯合會(American Institute of Physics,縮寫為 AIP)統計研究中心(Statistical Research Center)的資料顯示,美國的物理系畢業生中,最後大約只有 5%會成為物理教授;即便是留在學術界,也有很多人會轉戰例如工程或資訊科學等相關領域。大多數的物理系畢業生,其實並不會留在學術界,而是走進各行各業,從事各種多樣類型的工作。這些工作機會,有半數左右是來自私人企業(圖一為新近大學畢業生第一份工作的統計資料)。

私人企業:根據 2013與 2014 兩年的大學畢業生就業調查,約 65% 的物理系畢業生,在取得物理學士後的第一份工作是任職於私人公司。(上圖的就業調查中,並未包括 54% 直接進入研究所就讀的大學畢業生。)其中,任職於大專院校的 10% 指的是負責行政工作的職員,而非擔任教職。至於5%的「其它」類則包含了小學、國中,醫院或其它醫療機構,以及非營利組織。在私人企業這部分,大多是從事與STEM(科學、技術、工程與數學)相關的工作,當然也有為數不小的畢業生,從事於與 STEM 無關的工作,例如財經業或服務業等。

幾乎沒有任何物理課程,是專門為這些「非物理學術工作」而設計的。對於一些需要科學訓練的職務,物理系的畢業生,以及他們的雇主都一致認為,大學為社會新鮮人提供的訓練與準備並不夠充分。同樣的問題,對於新科物理博士,也一樣適用(參見《今日物理》,1995年6月號,第13頁)。

在畢業一年之後,將近半數的物理博士,並不在學術單位任職。而在完成博士後研究之後,有更高比例的人,移往私人公司或政府部門任職。

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在接受問卷調查時,任職於私人公司的物理系畢業生表示,除了熟悉的物理知識之外,他們還經常需要一些額外的技能,例如團隊合作、科技寫作、電腦程式設計、在其它領域運用物理知識、產品的設計與開發,以及複雜的專案管理等等;圖二列舉了這些技能。然而,對於大多數學物理的人來說,在整個教育養成過程中,很少有課程是為了這些技能而做準備。

物理學士經常使用的知識與技能:針對新到工程與電腦科學的私人企業公司任職的物理系畢業生(2013與 2014 年)而言,上表列舉出他們每日、每週與每月所需要的知識與技能。這兩個領域的職場新鮮人同時表示,與物理知識相比,有幾項技術性與專業性的技能更為「有用」,精確來說,是較為「常用」。

2014 年,美國物理學會(American Physical Society,縮寫為 APS)與美國物理教師協會(American Association of Physics Teachers,縮寫為 AAPT),共同組成物理系大學部學程改進聯席專責小組(Joint Task Force on Undergraduate Physics Programs,縮寫為 J-TUPP)來檢視這方面的不足。

我們與 J-TUPP 小組的同事(主要是來自學術界或產業界的物理學家),一起思考兩個大問題:

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下一個世代的物理系畢業生,應該具備哪些技能與知識,才能應付未來職涯裡的多樣要求?以及物理系該如何修改他們大學部的課程,才得以更有效地幫助學生?完整的報告請參見美國物理學會於 2016 年十月出版的《物理 21》(Phys 21: Preparing Physics Students for 21-st Century Careers)。

我們以多管齊下、多方探索的方式,試著回答這兩個問題。為了能描繪出更明確的圖像,我們參考了其它學會、教育機構、政府部門與私人企業的研究報告;我們也訪談了許多相關人士,例如物理系畢業,但任職於非學術領域的物理學家,以及負責開發創新大學學程的研究人員;以及委託針對物理系畢業生與其雇主的研究計畫等等。

此外,我們不僅仔細參考由 AIP 的統計研究中心(Statistical Research Center)與物理學生學會(Society of Physics Students,簡寫為SPS)先前所發表的研究報告《職涯途徑計畫》(Career Pathways Project),也委託進行一系列的個案研究,探討系所在修改大學部課程與其畢業生的職業準備度之間的關聯,希望藉此找到一些可行的策略或建議。

下一個世代的物理系畢業生,應該具備哪些技能與知識,才能應付未來職涯裡的多樣要求?圖/wikimedia

物理系畢業生需要些什麼?

我們得到一個初步結論是,物理系畢業生所具備的彈性、解題能力,以及接觸過許多新科技的經驗,是他們受到雇主歡迎的原因。

然而,如果在電腦計算分析工具或程式方面,特別是一些廣受業界採用的軟體系統,他們能多具備一些相關知識與技能;或是擁有實習或專題研究的經驗,能讓他們在實際的產業工作中更快上手;或是熟悉物理觀念、實際應用與產品創新三者之間的關聯等等,都能讓他們在就業市場中,更受歡迎。

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此外,一些所謂的「軟實力」,例如基本的商業概念,如何在團隊中與人合作,或是有效溝通等等,也都有助於他們在職涯上的成功。

傳統的物理系教授,大多致力於確保學生能掌握核心課程裡的物理觀念:

力學、電磁學、熱力學、統計物理、量子力學,以及這些觀念在光學、核物理與凝固態物理的應用。

雖然在學習這些科目的過程中,學生也能習得數值方法、統計分析與實驗方法等相關技能。然而,如何培養學生,在非學術研究與跨領域的環境中,去運用基礎物理觀念,則較為罕見,而這也正是他們在未來的工作中,較可能會遭遇到的情況。

物理系的課程,也需要能提供學生許多相關的科學與科技、工程技能的學習機會,以及從基本觀念來解決真實或複雜情境下問題的機會,例如光學、真空技術、電子學等方面的基本實驗技能,程式設計或電腦軟體模擬的經驗,數據的收集、處理與分析,實驗儀器的偵錯、校準與修復等。雖然,傳統課程與專題實驗室,或多或少地提供了這些技能的學習機會。

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然而,在沒有明確的學習目標,或是未能針對某項技能而設計的教學活動,某些學生可能因此而缺少了足夠的訓練。另一個可能的情形是,也許學生已經學會並具備了這些技能,但卻無法體認出它們的市場價值,以及據此來挑選出最合適自己的工作機會。有趣的是,在圖三所列舉出的常見職稱,只有高中物理教師有用到「物理」這個關鍵字。

常見的工作職稱:根據 2009 與 2010 這兩班畢業生的回報資料,常見的工作職稱如上圖所示(取自AIP職涯發展計畫為物理系別生所製作的職業工具箱)。

當物理系畢業生進入職場之後(其實,這也包括就讀研究所,開始著手論文研究計畫),最常面對的挑戰是處理真實世界中,一些複雜、含糊、界線不明的問題。他得自己重新去定義問題,有系統地界定出幾個較小的子問題,進行文獻回顧,據此去制定解題策略或研究方法,來回答他自己設定的問題;研究方法可以是做實驗,也可以是電腦模擬、模型分析,或是不勝枚舉的其它方法。

為了能落實自己的解題策略(或研究方法),他必須明確地知道自己需要哪些資源,並做出決定或建議,從哪個方向開始研究或繼續先前已有的研究,設計並決定後續的步驟,並能從較為寬廣的視野,來看待自己收集的數據。然而,除非他在大學部的課程裡,已經有過相關的學習經驗,並學會相關的技能,否則這很可能他是首次面對一個真實的問題,以及相關的繁雜資料與數據。

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學生畢業後最常面對的挑戰是處理真實世界中,一些複雜、含糊、界線不明的問題。圖/pixabay

掌握儀器、軟體、電腦以及數據分析等能力,是決定職場工作或論文研究是否成功的關鍵因素。

AAPT 所屬之大學部課程改進專案小組(Undergraduate Curriculum Task Force)在最近的一則報告中建議,應將計算物理(computational physics)整合納入大學部的課程中。許多私人企業所廣泛使用的電腦套裝軟體,也都有教育版,僅需極少的費用,甚至免費,即可獲得教育授權使用。

雖然,教育版的功能或許不及完整版,但對學生的學習而言,應該已經足夠。在我們所訪談的畢業生中,幾乎毫無異議,他們一致表達出希望能學習更多與電腦軟體相關的技能。不論在哪個領域工作,數據分析、比較各個模型或假設之間的異同,以及展示實驗成果的能力,對物理系的畢業生而言,都是至關重要的技能。如果他們在就學期間,疏忽了這幾項能力的培養,很容易讓他們在將來競爭的就業市場中,略遜於他們主修工程學門的同學。

如果當初學過更多計算物理就好了。(設計對白)圖/pxhere

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整個物理社群(包含學術界與產業界等)都體認到,物理系的畢業生在溝通技能上的需求。我們的整個教學設計,都只集中在同行評審的論文發表上。然而,對於任職於產業界或政府部門的物理學家而言,他們所需要的能力,卻是把自己的想法或研究成果,表達給沒有受過專業科學訓練的聽眾,例如公司的經理、贊助廠商、國會議員、市場推廣人員、技術員或是一般社會大眾。

這群職場新鮮人所需要的表達能力,是能適切地闡述自己的觀念,並能運用文字、方程式、圖表、照片、動畫或其它視覺化工具,來增加強自己的說服力。另一個可能是,他需要把一個複雜的觀念或方法教給別人,還要能判斷這個人的學習成效,從而發展出更有效的教學策略或溝通方法。然而,大多數的物理學課程,即使讓學生有機會擔任論文的共同作者,或是在研討會裡發表論文,對於這些「非學術」的溝通與表達能力的培養,仍然缺乏明確的學習機會。

此外,大多數物理系的課程設計,讓他們的畢業生在就業市場中處於劣勢,例如學程中鮮少關於物理職涯的介紹,如何找工作,如何判斷自己的知識技能是否適合某份工作等等。事實上,相信許多物理系的老師,對於學術界以外的職涯機會,自己也不是很熟悉,因此如何協助學生轉戰到其它領域,對老師本身而言,自然也是一項挑戰。

物理系的課程該怎麼安排?

圖/pixnio

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上面那張長長的「物理系畢業生應需具備的知識與技能」清單,應該會嚇壞了所有的物理系師生。然而,物理系的課程該如何安排,才能幫學生在準備就業,以及學會求解薛丁格方程式之間,取得一個平衡呢?

所幸,前述清單中的技能,其學習的管道都不是單一的。各系所可以根據自己的條件,例如教師的專長與背景、財務狀況、學生的人數及其抱負與志向、大學附近的產業生態等等,來擬定適合自己的策略。或許需要重新設計整個課程,或是在原本的課程框架下,融入新技能的學習機會,亦或是針對某些特定技能的培養,開發出新的選修課程。

在 J-TUPP的報告中,我們提供了許多範例,是許多物理系已經採用的方法【註一】。(2001年四月,Barrett Ripin 曾於《今日物理》發表過一篇文章,探討如何透過創新的課程設計,幫助物理系畢業生,培養面對未來多樣性工作的能力。)

大多數的物理教授應該都會認為,他們所開設的標準課程,已經為學生在學習物理知識上,提供了一個堅實的基礎。事實也的確如此。但是為什麼,教授們就在這裏止步不前呢?

事實上,任何一門物理課程,即使只是探討基礎的原理與觀念,也都能從中找到與職涯相關的實際應用。例如,最為抽象的廣義相對論,也都有它的實際應用:GPS全球定位系統。因此,在工業製程或商品設計中應用物理原理,未必需要犧牲基礎物理的嚴謹性。如同先前所討論過的,我們可以把商用產品或儀器,與一般的實驗課程做整合,讓學生可以接觸到業界常用的電腦套裝軟體等。

圖/pxhere

在溝通與表達能力的培養上,一般的課程,就可以提供許多學習機會。例如,可以讓學生針對課程中的某個主題,或是在參加研討會之後,進行口頭報告。甚至,可以安排社區服務,讓他們有機會面對社會大眾,演講或展示自己的研究成果。此外,這些技能的學習,並非全部都要侷限在物理系裡。

科技英文的寫作與編輯技能,可以透外文系或大眾傳播學系的課程,得到進一步的增強。工學院或商學院的一些課程,可以提供學生基本的商業概念。校園裡的就業輔導室,也是一個重要資源,可以請他們協助,特別針對物理系的學生,傳授他們履歷表的寫作方法,以及求職面談的經驗與注意事項等等。

我們往往容易忽略課外活動,在培養學生專業技能上所能扮演的角色。系所可以舉辦一些小型演講或座談活動,邀請系友回母校,分享他們在各個不同職場上的工作經驗。系友或許還能協助在校生,安排工廠的參訪,或其它校外活動。此外,他們也能鼓勵在校生,多多參與由各個專業團體(例如AIP)所贊助或主辦的研討會或講習課程等活動。設立「小老師」制度,讓學生有正式的教學或助教的經驗,可以去教別的同學或低年級的學弟妹,也是一個簡單的方法,就能幫助學生提升溝通技能。

協同合作與彈性課程

圖/wikimedia

就物理系而言,只需開始與校園內的其它系所或部門合作,例如就業輔導室或創新育成中心,就可以大幅改變現狀。當然,也可以走出校園,與其它的企業或雇主合作,開發設計實習課程,或是以創新或創業為主題的跨領域學習學程(參考 Douglas Arion 在《今日物理》2013 年八月號第 42 頁的文章)。這種系所與企業之間的合作,可以幫助單一主修的學生,接觸並累積多樣的學習經驗與技能。

在工學院,與廠商間的建教合作或實習制度已行之有年。在實際就業之前,學生便已經具備相當的實務經驗,除此之外,實習經驗還能幫助學生,理解到許多「物理之外的技能」的重要性,例如文檔的建置與管理,商務發展等。例如,在科技管理公司實習,學生可以接觸到提案的準備過程、專案的預算控管、企業的組織結構,以及專案的執行等等。在國家級實驗室(如工研院)的技術轉移與法律中心實習,學生則可以接觸到專利、授權以及智權加值與技術商業化等業務。

實習通常有助於學生畢業後的求職機會,而且,能提供實習機會的公司,通常也會是該領域內的大企業,若學生將來有志於在該領域發展,那麼實習的機會,剛好為他們提供了一個很好的舞台。在設計與開發這一類的學程時,系所之間的合作,非常重要,應該妥善地利用工學院、就業輔導中心或商學院等,與校外廠商之間既有的合作關係。

圖/flickr

近來相當熱門的大數據(Big Data)領域,已有許多機構開設短期的講習課程或訓練營,提供學生一手的的實務經驗,也能為學生將來進入這個領域鋪路(參見《今日物理》2016年八月號,第20頁)。

然而,對於不希望採取重大變革的物理系而言,若能在傳統課程設計之外,多增加一點彈性,譬如為某個相關的應用領域,多一點預備工作,也能讓學生受益很多。例如降低一些傳統的必修學分,改成與產業界較為相關的選修學分,如凝固態物理、光學等。甚至提供跨系選修的機會,讓學生可以選修工程、生物、統計、資訊科學、演講、商業、科技或創意寫作,甚至是哲學等課程。

這些選修課程,可以是因個別學生而異,也可以是由根據職業領域而規劃,來指定的特定科目。另一個可行的方式,是以某幾個重要的物理觀念為主軸,根據相關的特定應用,來開發新的科目或課程。例如,開設一門以太陽能電池為主題的課程,從而串起量子力學、熱力學、凝固態物理等等相關的基礎物理。或是設計以綠能、水資源或環境保護等議題為主的課程,從這些議題所面臨的挑戰出發,讓學生從既有已知的物理知識,去尋求可能的解決方案。

另一個有助於學生職涯準備的方案是「指標性活動」(capstone activity),例如畢業論文、畢業生研討會,或類似畢業個展之類的活動。在大學四年裡,學生通常曾到專業實驗室裡實習,參與過文獻回顧,或是專題研究等,以及據此撰寫書面報告的經驗。這類「指摽性活動」,只需稍加修改,便能融入我們先前所提及的學習目標,甚至是職涯準備技能,例如商用模擬軟體、專業的繪圖軟體,或電腦輔助設計等。

對系上有什麼好處?

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(PHOTOS COURTESY OF KEN COLE AND THE AMERICAN PHYSICAL SOCIETY)

對學生的職涯準備而言,即使是最微小的改變,也需要持續地動用系上大量的人力與各項資源。這麼做,對系上有什麼好處?

首先,如果你針對近年來的畢業生做些研究,看看他們就業的情況,以及目前現有以及未來的學生,對於職涯的前景、看法或興趣等等,那麼你會更了解自己的學生,也因此能更有效地幫助他們,在畢業之後,充分地發揮自己的潛能。

其次,在課程設計中,適切的融入與職業準備相關的教學策略,這能提升系所的聲譽,從而吸引更多各類有才華、有創造力的年輕學子,而不是讓他們選擇其它科系,甚至轉往其它院校就讀。

第三,讓學生接觸實際的應用研究,除了可以提升學習動機與興趣之外,自己也可能因此發現新穎而有趣的研究題材。最後,對那些少數選擇研究所,準備繼續深造的學生而言,他們也具備了許多有助於從事研究工作的技能。

總結來說,我們相信,你與你所屬的系所都應該聽從我們的建議,因為我們有兩個共同的願望。首先,我們都希望能更有效率地幫助我們的學生,讓他們有能力去面對二十一世紀職涯上的多樣選擇與快速變遷。其次,每一個系所都希望享有在達成第一個願望之後,接踵而來的許多好處,用最簡單的話來說,就是「利人利己」。如果我們之中有足夠的人數,願意朝著這個方向一起努力,那麼我們有信心,我們所熱愛的「物理系」會持續地在二十一世紀裡成長而茁壯。

  • 本文感謝Physics Today (American Institute of Physics) 同意物理雙月刊進行中文翻譯並授權刊登。原文刊登並收錄於Physics Today, November/2017 雜誌內(Physics Today 70, 11, 38 (2017); https://physicstoday.scitation.org/doi/abs/10.1063/PT.3.3763);原文作者Laurie McNeil and Paula Heron。中文編譯:常雲惠 老師,Teacher in Cambridge Primary School, Cambridge, New Zealand
  • Physics Bimonthly (The Physics Society of Taiwan) appreciates that Physics Today (American Institute of Physics) authorizes Physics Bimonthly to translate and reprint in Mandarin. The article is contributed by Laurie McNeil and Paula Heron, and are published on Physics Today 70, 11, 38 (2017); https://physicstoday.scitation.org/doi/abs/10.1063/PT.3.3763). The article in Mandarin is translated by Ms. Marleen Charng, Teacher in Cambridge Primary School, Cambridge, New Zealand .

本文轉載自《物理雙月刊》原文為〈為物理系學生做好面對二十一世紀職涯發展的準備

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