5

7
2

文字

分享

5
7
2

改了又改的科技部,又要回復成國科會了!聽聽三位前任首長怎麼說——《科學月刊》

科學月刊_96
・2021/01/08 ・6496字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 567 ・九年級

科技部回復成國科會 臺灣科學發展會更好嗎?

  • 廖英凱/非典型的不務正業者、興致使然地從事科普工作、科學教育與科技政策研究。對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心理史學。

行政院於去(2020)年啟動組織改造,預計將廢除科技部並回復為國家科學委員會。從過去的長科會,一路改制為國科會,再到科技部,接著要再改回國科會。藉由訪談三位過去擔任過國科會與科技部的首長,道出臺灣科研發展與產業未來的走向,找尋帶領國家科技政策的最佳解答。

去年 11 月初,媒體報導行政院將啟動組織改造,預計廢除科技部,回復成過去的國家科學委員會(簡稱國科會),並將部分業務移轉給新設立的「數位發展部」。在人事布局上,國科會主委預計將由負責督導科技業務的科技政委兼任,若組織改造順利完成立法,則 2014 年才成立的科技部將成為歷時最短的部會。

科技部部址:科技大樓。圖/wikipedia

無論是科技部或國科會,以及與科技發展密切相關的行政院科技會報,對我國科學研究、科技發展與產業應用皆影響甚鉅。《科學月刊》本次訪談了陳建仁、張善政與陳良基三位歷任國科會與科技部首長,以了解過去國科會改組成科技部的原因與影響,以及他們對目前科技部再改組回國科會規畫的觀點。

從「長科會」到「科技部」

科學發展是國家長期實力提升的基石,開發完善的國家,無不成立負責科學發展,擬定國家長期科學計畫的專屬行政組織。如美國國會在 1950 年創立美國國家科學基金會(National Science Foundation, NSF),是美國聯邦政府支持與贊助科學、工程及技術等學科基礎研究與教育發展的獨立政府機構。

1958 年,胡適就任中央研究院院長,在吳大猷的協助下,擬定〈國家發展科學培植人才的五年計劃的綱領草案〉,促成行政院在次年成立「國家長期發展科學委員會(簡稱長科會)」,由中研院院長胡適兼任主任委員,教育部長梅貽琦兼任副主任委員。

胡適(攝於1960年)。圖/wikipedia

1967 年初,「動員戡亂時期國家安全會議」成立,下設「科學發展指導委員會(簡稱科導會,現已廢除)」。科導會建議將長科會的職權擴大,於同年將長科會改制為「行政院國家科學委員會」。國科會是委員會性質,由行政院遴聘政務委員、中央相關機關首長(如交通部、經濟部與衛福部等)、研究機構首長(如中研院院長)及學者專家組成,具跨部會、跨產官學性質,擁有穩定的經費且專注於學術研究,是臺灣半世紀以來科學發展的基礎。

2006~2008 年間,陳建仁院士擔任國科會主委,彼時行政院開始組織改造的討論,立法委員呂學樟以重視科技發展為由,力主成立「科技部」。經過多年討論與協商,於 2014 年將國科會改制為科技部,由時任科技政委張善政轉任首任科技部部長。

去年 5 月,科技部部長陳良基卸任後,由時任科技政委兼科技會報副召集人吳政忠轉任科技部部長。同年年底,政府宣布預計將科技部改制回國科會,國科會主委由科技政委兼任,具體細節仍規畫中尚未定案。

從基礎研究到商業應用

關於逾半世紀的國科會與科技部兩組織的主要業務目標,三位歷任首長的觀點相似。陳建仁認為,國科會在看待科技預算與科技發展,須從上游的基礎研究、科學發展;中游的科學轉譯、將科學化為技術;下游的技術商品化、產業化,三層面並重且銜接。陳良基也認為無論以何為名,科技主管機關的三大關鍵業務,分別是主導國家長遠的科技發展計畫;協助國家應用新興科技,並妥善分配與審查科技預算;以及管理科學園區。此外,科技的發展從來沒有速成的路徑,應著重以數年為期的長期深耕。張善政也提出國科會的一重大任務,就是要提出國家的科技白皮書,訂定國家長期科技發展策略,絕不能短視近利尋求速成。

陳建仁
最高學歷:約翰霍普金斯大學公衛博士
部分經歷:中研院院士、世界科學院院士、美國國家科學院外籍院士、臺大公衛學院院長、中研院副院長、副總統、中研院基因體研究中心特聘研究員
國科會/科技部任期:第12任國科會主委,2006/01/25~2008/05/19
圖/《科學月刊

然而,科學知識的探索與科技產業的應用是截然不同的施政邏輯。近年來國家的科技預算分配中,最大宗是科技部以數百億的規模,支持科學技術的研發;其次則是經濟部技術處也有數百億的規模,支持產業技術的商業應用。兩種不同施政邏輯與相關組織如何有效合作,成了基礎研究到商業應用是否一氣呵成的關鍵。張善政認為,科技部大部分的司處應聚焦在學術研究的補助與國家科技預算的管理,不宜分神處理跨部會協調、跨部會預算分配和產業開發。對於科研成果的應用,可透過與產業相關的公家法人協助,如由工研院檢視學術研究成果,協助大學申請專利或成立公司。

但對於更大規模或全新領域的科研發展,陳建仁則強調了「國家型科技計畫」的重要。國家型科技計畫仰賴各部會資源與預算的投入,需要一個跨部會的組織,整合來自學術研究上中下游的多方資源。

陳建仁以「生技醫藥國家型科技計畫」所支持的臺灣特定疾病臨床試驗合作聯盟(TCTC)為例,TCTC 是一個兼有科學研究、臨床應用與產業開發的聯盟組織,無法單純從學術補助或產業扶植即可完整建立,生技醫藥的發展規畫更須仰賴跨越數年的前瞻眼光。

面向學校的學術補助,和以國家之力推動的國家型科技計畫,意味著兩種科技發展的方向。陳建仁認為基礎研究絕不能少,但也必須同時構思轉化為科技應用的方式。

支持基礎研究的學術補助本質是一種由下而上(bottom-up)的科研方式,目的在持續推動基礎研究,由學術研究者自發設想最前瞻的研究主題,國家更應確保每年有 3~5% 的經費成長,可視為一種探索未知的科學精神實踐。

而國家型科技計畫則是一種由上而下(top-down)的科研方式,如今日的前瞻建設、5G 科技,或是早期的防災科技與肝炎防治等,必須由政府擬定重點研究方向,規畫鉅額專用預算,協調跨部會分工,是一種目標明確志在實踐的政策工具。

然而隨著國科會改制為科技部後,國家型科技計畫即不再提新興計畫,陳建仁認為這間接導致基礎研究的經費減少。科技部也因成為一獨立部會,削弱了跨部會協調的能力,而須仰賴科技政委與科技會報的跨部會協調機制。張善政與陳良基也認為獨立成部後,並不適合干涉或管理其他部會的科技研究,這可能使科技部反而降低了對全國科技發展的掌握程度。

部與委員會的權責差異

全國性科技發展的宏觀規劃,與轉型成科技部後獨立管轄範圍的衝突。揭示了「部」與「委員會」的組織架構上的根本差異。

科技部行政團隊由部次長與轄下司處首長組成,預算由行政院決定,立法院通過,是獨立行政運作的單位。但國科會的委員會形式,委員由與科技相關組織的首長組成。國科會主委定期召開跨部會會議,具有與各部會保持密切關係的正式管道。兩種不同的組織形式,將導致跨部會運作程度的重大差異。

以輔助國家科技發展的目的來說,國科會的職責在評估國家值得或有必要發展的科技方向,透過跨部會的委員會,說服其他部會實踐科技趨勢。張善政以自身在國家高速電腦中心擔任主任時,推動臺灣基礎網路建設為例,1992 年經濟部成立 SEEDNet 網路提供工商業界使用,但電信業者未提供連線國外的服務,而電信服務管理的主管機關是交通部,也尚不理解網路基礎建設的重要。當時國科會主委郭南宏即以國科會的委員會機制,邀請時任交通部長劉兆玄與會,聽取張善政簡報網路發展的必要性,而促成民用連外網路與 HiNet 的誕生。

張善政
最高學歷:康乃爾大學土木環工博士
部分經歷:臺大土木系教授、國家高速電腦中心主任、國科會企劃考核處處長、Google亞洲硬體營運總監、科技政委、行政院院長、行政院副院長
國科會/科技部任期:科技政委轉任第一任科技部部長,2014/03/03~2014/12/08
圖/《科學月刊

以同樣的經驗看待預計新設的「數位發展部」,則也有可能會遇到類似困境,陳良基認為數位發展部的重要目的,是督管隨數位科技發展而生的各種數位業務與衍生問題,如協助政府各部會處理影響甚鉅的資安問題。張善政則認為每一個部會都與社會息息相關,不可能將數位業務獨立成部,例如智慧交通與智慧醫療等專業業務,應讓既有交通部及衛福部主責,數位主管機關則應以跨部會,由政委督導的「委員會」編組形式,擬定國家長期數位發展計畫,協助各部會處理數位業務。

從國家科研經費分配的角度來看,國科會或科技部因其具有的科技專業,負有為行政院審查或管理科技預算的重大任務。張善政認為科研經費的分配與管理,取決於科技政委和科技部的分工,科技政委應負責「政策審查」,判斷政策上某一科技方向是否應該投入發展;而科技部則負責「技術審查」,對於政策上已確認執行的科研計畫,評估合理與可負擔的支持經費。陳良基則認為在科技部的架構下,科技部長並不適合審查其他部會的經費運用方式,但若是以代表行政院的角度時,比較適合對各部會科研計畫做整體規畫。這導致雖然科研經費會分配到部分部會,但理應管理經費運用的科技部,不盡然能善盡管理責任。

不是科的科經費

由於國家的科技預算並非全由科技部或國科會所使用,以108年科技預算案為例,科技部約使用 420 億,其次為經濟部使用 280 億科技預算著重於產業開發和技術商轉,中研院使用 110 億,衛福部與農委會也各有 40 多億規模的運算,負責各自業務範圍內,例如疫苗開發、傳染病防治、食品安全與農業育種等的科技研發。

對於大學端的研究者來說,陳良基認為雖近年全國的科技預算有增加,但增加的部分多支持其他部會的研究計畫,導致科技部本身的經費持平,當考量物價成長與立法院統刪預算時,就會使學術研究者的科研經費受到影響。此外,當制度上使科技主管機關無法善盡宏觀的管理之責時,將致使計畫零碎重複而虛耗資源,長期性的科研計畫也難以延續銜接,經費濫用的情形也會隨之出現。

陳良基照
最高學歷:成功大學電機博士
部分經歷:臺大電機系講座教授、臺大副校長、世界科學院工程科學獎、工研院電子所所長、國家實驗研究院院長、教育部次長
國科會/科技部任期:第四任科技部部長,2017/02/08~2020/05/19,任期最長科技部長
圖/《科學月刊

從過往公開在網路上的資訊也發現,有數個中央三級機關的機關內科研計畫或科技預算編列,雖名為科技研究,但實則為該機關公關使用、新媒體經營,或是委外設計政令宣導圖文等,且該機關或計畫也不屬科技部管理。雖說政策施行需要必要的政策行銷,與科技有關的政策推動,也會仰賴科學普及與傳播等方式來做政策溝通。然而科技預算是否適用於政策行銷,又能到何種程度?對於非科技部的其他部會,又該如何以科研為前提來審查管理預算?讓科技經費有效運用在合適的地方,是接下來不論是科技部或是國科會,都無法再逃避的問題。

科技發展的雙頭馬車

國家型科技計畫的中止與科技預算的濫用,代表宏觀規畫與管理科技研發的機制失靈。既有組織設計上,僅存科技政委與科技會報能有協調各部會的高度。

科技政委可視為行政院長在科技業務上的代理者,負責督導科技部、經濟部(科技)、教育部(產學研)、國防部(產業)與智慧機械等業務。科技會報則是設置於行政院,由行政院長擔任召集人,科技政委及中央科技主管機關首長(如科技部)兼任副召集人,有中研院院長、相關部會首長與相關產學代表擔任委員,提供國家科技發展決策諮詢及專業建議,並下設「科技會報辦公室」,處理各項幕僚事務。

分析科技部、科技政委、科技會報和科技會報辦公室,則可見此四單位∕職位在制度設計對管理與規畫國家科研發展的缺陷設計:

  • 科技部擁有最充足的人力,且長期專司科研經費分配和管理,但獨立為部後僅能管理所屬研究單位和研究計畫的資源分配。
  • 科技政委擁有協調部會的高度,但僅督導四個部會,並非所有與科技研發有關的部會。
  • 科技會報與其辦公室有協調部會的高度,涉及部會也最多,負責審議國家科技政策與重大科研計畫。但陳建仁認為科技會報的本質為院長的幕僚,其編製規模不足以管理全國科技預算,也缺乏協調的功能。

在制度有所不足的狀況下,艱鉅的國家科研規畫,仰賴科技部(國科會)首長與科技政委的密切合作。若部會首長與科技政委的合作不夠流暢或有施政理念衝突時,很可能因此弱化國家科研實力。陳建仁提及在國科會主委任內,與時任科技政委林逢慶的密切合作;張善政也強調科技部長任內時,與時任科技政委蔣丙煌的交情而促成政務上的良好搭配。

因此,縱然處理的是探索未知前沿的科技業務,但政通人和仍是科技主管機關的首長不可或缺的能力。更重要的是從制度上讓科技主責機關,既有謀策科研的前瞻性,亦有協調各部會的高度,還要能輔佐各部會研發應用科技,與管理全國科技預算的能力。

誰來帶領國家科技發展?

過去將國科會改制為科技部的規畫,張善政認為這是一種「大科技部」思維,認為科技太過於重要,因此將科技事務由一獨立部會包辦。然而,所有的部會都需要科技,科技發展也需要所有的部會,獨立成部的組織形式,反而阻礙了科技發展的群策群力,而不利於科技發展。

因應本次科技部改組回國科會的討論,陳建仁、張善政與陳良基三位歷任首長均支持應回復國科會形式的跨部會委員會編制,且由國科會主委兼任科技政委。陳良基認為恢復國科會形式的重要差異,是能把中研院、大學校長等地位超然的卓越學術研究者找進政府的科技決策體制中,短期來看各部會看似會減少科研相關的政績,但長期來看對國家科技發展有利。張善政則主張可以考慮把科技會報併入國科會中,但強調科技首長應充分尊重學術界,且具有跨部會協調的耐心與身段。陳建仁則認為科技首長應具備四項特質:

  1. 掌握科技,理解基礎研究、技術開發與產業製造的關鍵,了解不同科技發展趨勢和需求。
  2. 善於溝通協調,能理解不同部會的需求與原因。
  3. 能在立法院捍衛科技預算,不僅捍衛所屬科技法人、研究單位的預算,還要能捍衛其他部會的科技預算,要能在國會殿堂講道理講到通。
  4. 具有國際觀,開創與領導跨國合作的能力。

作為一個理想領導者的信念,陳建仁也引用教宗方濟各的話:「好的領導者都要像一個好的牧羊人,要沾染羊群的氣息」,科技首長要能照顧到各領域的學術研究者,還要能代表學界與社會溝通,排除科技發展的阻礙,解決科技發展的危害。

回到科技發展核心的基礎研究,經濟合作暨發展組織(OECD)定義,基礎研究的工作,是為了獲得新知識,並無特定的應用目的,是研究者在未知前沿領域的自由探索,不易有短期成效,而仰賴長期穩定的經費投入。無論未來科技主管機關的命名為何,無論國家科技政策的野望如何迭代,期許我國未來的每一任科技首長,洞悉科技發展的進程,克服部會協調的艱難,持守科學的本質,莫忘科學發展的漫長獨行與無用之用。

  • 〈本文選自《科學月刊》2021 年 1 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。

數感宇宙探索課程,現正募資中!

文章難易度
所有討論 5
科學月刊_96
224 篇文章 ・ 1785 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。


2

6
3

文字

分享

2
6
3

既是科學家,也是樂團鼓手!──專訪數學物理學家程之寧

研之有物│中央研究院_96
・2022/03/11 ・5978字 ・閱讀時間約 12 分鐘

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文|郭雅欣、簡克志
  • 美術設計|林洵安、蔡宛潔

在學術與搖滾的多重維度上行走

還記得美劇《The Big Bang Theory》嗎?劇中常常出現的物理名詞「弦論」,是描述物理世界基本結構的理論。中央研究院「研之有物」專訪院內數學研究所程之寧研究員,她正是研究弦論的科學家,也是熱愛音樂的搖滾樂團鼓手,這種跨領域身份並不衝突,兩邊都需要創造力與紀律。由於天生斜槓的性格,讓程之寧在數學和物理領域大展身手,透過數學的深入探討,她試圖將弦論更往前推進。最近程之寧更跨足到人工智慧領域,為學界提供理論物理上的貢獻。

中研院數學所程之寧研究員,主要研究 K3 曲面(特殊的四維空間)的弦論,她發現模函數和有限對稱群之間有 23 個新的數學關聯,稱之為「伴影月光猜想」(Umbral Moonshine)。圖/研之有物

萬有理論和難以捉摸的「月光」

世界從那裡來呢?物理世界的本質是什麼呢?回答這樣的大哉問,一直是理論物理學家所追求的目標。從牛頓力學(日常應用)、廣義相對論(探討很重的物質)到量子力學(探討很小的物質),隨著物理學不斷發展,我們似乎一步步接近答案,但至今卻還未走到終點。

舉例來說,如果有個東西很重又很小,就像「黑洞」,或是大爆炸時的宇宙,我們要怎麼用數學描述?於是科學家試圖整合廣義相對論和量子力學,找出所謂的「萬有理論」(Theory of Everything)──能完全解釋物理世界基本結構的核心理論。

程之寧研究的「弦論」就企圖發展成這樣一個萬有理論。弦論一如其名的「玄妙」,它設定宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成,每一種基本粒子的振動模式不同,產生不同的粒子特性。

「人類一直以來的夢想之一就是,如果能用一句話解釋所有事情,那該有多麼美好。」中研院數學所研究員程之寧說道。

程之寧的研究牽涉到數學上的「月光猜想」(Moonshine)與弦論中 K3 曲面的連結。月光猜想是存在於模函數係數與特殊群之間的數學關聯,程之寧與其研究夥伴共發現了 23 個新的關連,並稱之為「伴影月光猜想」(Umbral Moonshine)。

基於弦論的假設,我們的世界是十維的,除了人們在日常生活中可以感知到的 3+1 維(空間+時間),還有六維是因為尺寸太小而無法用肉眼觀察的,這些看不到的維度影響著物理世界,最終也產生了我們這個物理世界所需的各種條件與特性。

綜觀程之寧的研究,橫跨了物理與數學兩個領域,她笑稱自己「天生斜槓」。在學術上,程之寧原先喜歡文學,之後卻走上數理研究的道路;在音樂上,程之寧喜愛搖滾樂,至今仍在自己的樂團裡擔任鼓手。

她如何看待自己一路走來的各種轉折?游徜在數學與物理之間,她又對這兩個領域的連結有怎樣的體會?在與「研之有物」的訪談中,程之寧侃侃而談她的經歷、想法,以及對學術研究的熱忱所在。

在弦論的設定中,宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成,每一種基本粒子的振動模式不同,產生不同的粒子特性。圖/iStock
  • 請問您是如何對數學及物理產生興趣?從何時開始?

一開始考大學時,其實我想去念中文系(笑)。不過,因為我高中是選理組,而且只念了一兩年,對文科考試比較沒把握,加上對工程科系沒興趣,最後就選擇臺大物理系就讀。

後來發生兩個轉折,第一個是我很認真的去修了大學中文系的課,結果發現真的沒有想像中容易。第二個就是我發現物理系的課還蠻有趣的,像量子力學和相對論,讓我覺得還想再多學一點、多知道一點。

我開始覺得如果念完臺大物理系就停下來,好像有一種小說沒讀完的感覺,所以就想繼續讀碩士班。那時還沒有覺得自己會走上學術研究的路,單純抱著想把故事看完的想法。

  • 後來是如何接觸到弦論?弦論是如何引起您的興趣?

後來我去荷蘭念碩士,指導教授是諾貝爾物理獎得主 Gerard ’t Hooft。他其實蠻不認同弦論,但他對於如何處理量子力學與相對論很有興趣。

當時 ’t Hooft 教授在建議我碩士題目時就說:「你也知道我不太認為弦論是一條正確的道路,不過聽說弦論最近真的在量子重力這一塊有一些成果。不如妳去讀一讀,看看是不是真的有一些東西在那裡,也可以比較一下其他量子重力理論。」

在我很認真的比較各個量子重力理論之後,就變成弦論派了(笑)。’t Hooft 教授對此也保持開放態度,他有幾個不錯的博士生後來也變成弦論學家,之後我在 Erik Verlinde 的指導下念博士時,就完全以弦論為研究主題了。

  • 研究理論物理會影響您對現實世界的理解嗎?

蠻多人會問我說,妳學了量子力學,是不是就會比較了解這個世界不是非黑即白?或問我量子力學跟宗教是不是有關?可是我覺得我分得很開,我不會去做這樣的連結,我還是活在現實裡,走路時大部分都在專注於自己不要跌倒之類的。

如果真的要講,我蠻感激我們的存在,因為我所學的東西讓我知道這是沒有必然性的。我們能這樣以一種人形的很奇怪的生物的形式存在,然後在這樣一個環境過一輩子,是機率很低的事情,而且我還蠻開心我是當人,而不是奇怪的阿米巴蟲或外星生物!有些人會從這裡連結到宗教或轉世,但我不會,我就停在這裡。

  • 來談談您的研究,伴影月光猜想與 K3 曲面弦論之間是什麼關係?

弦論中有很多的可能性,我們可以挑選特定的四維,然後假設這四維空間是個 K3 曲面。例如說,我們可以把兩個甜甜圈乘起來,在上面做特殊的奇異點,來製造出一個 K3 曲面。這個曲面有一些很有趣的對稱性。從弦論的角度來講,我們可以透過這個過程,找出一個解釋為何有伴影月光猜想的框架。

「把維度乘起來」這個概念很難想像,但這在數學上是成立的。我舉例一個我們能想像的「乘起來」:如果有一個空間是一條線,另一個空間是一個圓,乘起來就變成一個圓柱形,從一個方向剖面可以切出圓,另一個方向則切出線。而在數學上,不管幾維,能不能在紙上畫的出來,都可以這樣操作。

程之寧向「研之有物」採訪團隊解釋「把維度乘起來」的概念。圖/研之有物
  • 如何透過計算,發現捉摸不定的「月光」?

有時候這看似湊巧,一個數學上的函數正好就是弦論某個問題的答案。但其實並不是真的那麼巧,弦論看起來很有彈性,好像什麼都可以解釋,但它其實有非常多結構及限制。

當我在計算一個弦論理論時,它的內部結構可能原本就具有某些特定的性質,然後我再去觀察數學中,有這樣性質的函數可能就只有一兩個,只要再初步算一下,就能知道哪一個是答案。弦論學家日常的計算常常是這樣的,所以這是巧合嗎?是也不是。

  • 您曾經發現 23 個新的伴影月光猜想,您對這類題目特別有興趣嗎?

我覺得數學有兩種,有些數學家喜歡系統性的事情,就像蓋房子一樣,在數學裡建造一個很美麗、非常有系統性的結構,可以把很多事情都放入這個結構來理解。

另一種比較少數的,就是喜歡獵奇,去收集分類奇奇怪怪的特殊東西,例如有這些性質的函數在哪裡?可能你算出來就是 5 個,你也不知道為什麼。月光猜想很明顯就屬於這一類。

兩種的樂趣感覺是不一樣的,我覺得應該都很棒,但我可能是屬於偏好獵奇的這種。

  • 您的研究連結了物理上的弦論與數學上的月光猜想,您怎麼看待這兩個知識體系的互動?

弦論是一個需要很多數學理論配合的物理理論,它是一個有點繁複的框架,我們什麼都要會一些,才能看懂這個理論。當你把許多不一樣的學門的知識加起來,有時候就會在某一個學門──例如幾何──有意想不到的收穫。

弦論在數學上也扮演探索與找尋新方向的角色,讓數學家有新的發現。雖然最後數學定理的證明還是得仰賴傳統數學方法,但在這二三十年間,我們一直從弦論身上找尋數學研究的新方向或有趣的猜想,看到了弦論與數學之間的互動。

數學家有兩種,一種人喜歡建立美麗又有系統性的結構,另一種人喜歡尋找和收集奇怪特殊的數學物件(比如函數),程之寧表示自己屬於後者。圖/研之有物
  • 剛才一開始提到,您高中只念了一兩年,是因為對學校沒有興趣嗎?

其實我一直都覺得上學很無聊。我小時候臺灣教育和現在很不一樣,一班 50 幾個人,老師必須盡量軍事化管理,大家最好都一模一樣,比較好管理。我和學校一直處於互相磨合的狀況,我自認已經努力配合學校,但學校一直覺得我在反抗,這可能是一個認知上的差別。

舉例來說,我小學的時候不想睡午覺,可是老師說大家都一定要睡午覺,不睡午覺的人要罰抄課文,所以我早上到學校時就會把已經抄好的課文交給老師。我覺得我這樣做是在配合老師的規定,可是以老師的立場會覺得我在反抗,學校教育中我遇到了很多類似的情況。

還有就是不喜歡高中的升學氛圍,同學和老師好像都只有一個活著的目標,就是「考大學」。我當時無法習慣升學氛圍,感覺好像活在平行宇宙一樣。

  • 高中休學後,您去唱片行工作,可否談談當時的想法?

我國中開始聽音樂,這是我除了看書之外的重要興趣,我也很快就喜歡上了搖滾樂。高中休學的時候,我唯一的謀生技能可能就是我對音樂的各類知識吧!所以我就去了唱片行,這是唯一一個我會做又有興趣的工作,還好那時候還有很多唱片行(笑)。

  • 對音樂的熱忱,讓您與朋友共組了樂團,並擔任鼓手。您是否比較過樂團生活和學術研究之間的異同之處?

有些人覺得我這樣很跳 tone,但我自己覺得還好。音樂和學術都是我發自內心覺得好玩的東西,兩者也有相同之處,例如它們都需要創造性,也都有需要了解的框架。數學需要嚴謹的證明,音樂演奏也需要遵循結構,例如不能掉拍。

音樂領域還有一點和數學類似──玩樂團的圈子也是以男性為主。我們樂團則是只有一個男生,其他都是女生,可能我真的天生對框架有點遲鈍,玩團之後才發現:「怎麼大家都是男生?」

程之寧表示,學術界仍有許多性別不平等問題未受重視。圖/研之有物
  • 也就是說,目前數學學術圈仍是男性主導,在研究路上,您有因為性別而感受到一些衝擊或眼光嗎?您怎麼面對?

有。那感覺很明顯,日復一日地要去面對,尤其是年紀還比較輕、還必須每一天去證明自己的能力的時候,特別有感。

我遇到時的反應就是,在心裡暗罵一句髒話,然後繼續做我要做的事。我不會想改變別人的想法,感覺那是浪費時間,就算環境給我的阻礙是這樣,我還是繼續去做該做的事。

可是有些事情沒那麼簡單,現在我也當過老師,有時候會看到年輕女生在學術界因為性別而被欺負,或遭到不公平待遇、甚至騷擾。

對此我感到心痛,覺得為何我們學術領域還是這樣的狀況?甚至為什麼性騷擾至今還是一個議題?可以確定的是,學術界許多性別不平等問題未受到重視。

  • 您現在已經有傑出的研究成果,還會因為性別而遭受質疑嗎?

我現在比較會遇到一個狀況反而是來自學生的質疑。我在荷蘭阿姆斯特丹大學教書時,有時候學生會因為我是女教授,而且我的外表在許多歐洲人眼中看起來就像小妹妹,所以比較容易去挑我的毛病。

在課堂上,下面坐的可能都是男學生,只有一兩個女學生,那個氣氛就會變得很奇怪。例如說偶爾會聽到學生評論我的身材或樣貌。

我有和其他一些在歐洲或美國的女性教授聊過這樣的問題,似乎不少人都有類似的不太愉快的經驗。感覺不是很好。

  • 看到您最近的研究和人工智慧(AI)有關,為何會想往這個方向發展?

我有兩個動機。一個就是我真的想深入了解人工智慧。我也可以像普羅大眾,看看 AI 下圍棋,讚嘆「哇!好厲害!」這樣就好,可是我覺得我一定可以真的去理解它,這可能就是數學家的自大吧!

另一方面,我知道對科學研究來說,未來 AI 將會是一個非常重要的工具。這是「在職訓練」的概念,我可能會用到這個新工具,或以後我可能會需要教這樣的課,因為學生是下一代的科學家。因為這些原因,我覺得我需要去訓練自己使用新的工具。在我的領域裡,也有一些有趣的、還沒被解答的科學問題,是 AI 有可能幫得上忙的,我看到了一些潛力。

  • 弦論和 AI 感覺差距很大,AI 也可以應用到弦論的研究嗎?

乍看之下,弦論的確比較抽象,也不像其他許多實驗會產生大量數據。但其實弦論有大量的可能性,我認為使用 AI 來在這些巨量的可能性當中搜尋特別有趣的理論,是一個有潛力能夠加深我們對弦論理解的新的研究方法。

而且 AI 的應用絕不僅限於巨量資料。如果是面對一些比較新的挑戰,在沒有現成的演算法可以用的情形之下,可以自己做出需要的功能嗎?這過程我覺得也非常很有趣,而且應該是會有成果的一條路。這種不是那麼顯而易見的事情,我覺得很有挑戰性,也蠻好玩的。

除了用 AI 來幫助物理跟數學的研究之外,我也試著物理研究當做靈感來源,找出新的 AI 的可能性,我覺得這也是一個很有趣的研究方向。我現在有和 AI 的學者合作,嘗試做出一些創新的演算法,真的還蠻有趣的。

  • AI 對您而言是全新的領域,您如何面對跨領域遇到的門檻?

一開始會覺得真的要去碰這個新的領域嗎?其實現在也還是偶爾會有這樣的懷疑。我在弦論領域可能已經是專家,但去了一個新的領域,我學得不會比二十歲的人快,要怎麼去跟人家競爭?是不是在浪費時間?

但也會想,與其想這麼多,不如先做再說。到目前為止我做了兩年多,感覺還蠻好的,我有學到東西,也有做出小小的貢獻。

其實我還蠻感激有這樣的學習機會。對我來說當科學家最大的好處就是,去搞懂一個新的東西就是工作的一部分。當科學家雖然蠻辛苦,但就結果論來說,我還蠻開心能當一位科學家!

延伸閱讀

  1. Moonshine Master Toys With String Theory | Quanta Magazine
  2. Mathematicians Chase Moonshine’s Shadow | Quanta Magazine
  3. 林正洪教授演講 一 怪物與月光(Monster and Moonshine),《數學傳播》

數感宇宙探索課程,現正募資中!

文章難易度
所有討論 2
研之有物│中央研究院_96
10 篇文章 ・ 8 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook