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吳勇為:「台灣的人啊,就是不敢TAKE THE RISK」

PanSci_96
・2013/06/11 ・3351字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

在台灣科技大學某個寧靜的角落,一間小小的辦公室入駐了與辦公室大小不能相符的客座講師,他,是波音公司最多產的發明家、曾為NASA製造衛星,提出過突破性衛星定位技術、被提名美國亞裔年度工程師、更是波音公司最頂尖高階技術工程師、是航太界的巨擘,航太領域最傑出的亞裔科學家之一……他便是:吳勇為博士。

在波音最難忘的一個工作經驗案例,為甚麼?

吳博士:

簡單來說當年台大畢業後,便到了美國留學,一路繼續專精在我控制組的領域。拿到博士後,開始我之後三十多年航太企業的職業生涯。我從天線到定位系統都做過,從飛機用的到衛星用的,不過我最得意也最重要的,可能是在波音那段時間的成就,那就是在人造衛星的姿態控制上,證明了過去那種以太陽與地球中心為基準的定位法(Sun/Earth Sensors Attitude Determination System) 其實有更好的選擇,那就是以更遠方:星系外星體為基準的定位(Stellar Inertial Attitude Determination System)

當時這個想法太突破,保守的客戸不太相信,但是波音開放的自由研究風氣及鼔勵創新的制度,讓我可以靠自己去掙取經費。我開始自修天文,加上我理論基礎及數學證明能力都還不錯,成功設計出一個嚴謹的實驗,證明自己的理念是可行的。這不只使波音因此得到了NASA的合約,更從此改進了所有同步衛星的設計,使衛星定位的精準度,得到了突破性的提升。


身為一個擁有如此傑出科學成就的科學家,為什麼願意回到台灣,來為學生們服務呢?

吳博士:

我小時候在台灣受到國家的裁培,之後到了國外念書,我一直有一個夢想,就是原本是打算在拿到博士後,進入教育界,為青年學子付出以此終老。但命運對我有不同的安排吧?當時應徵好多學校都沒上,才使我轉到產業界直到62歲退休。退休之後,我開始從事天主教志工,並在UCLA Extension為在職工程師上課,這樣的生活,讓我心中對教育的熱情又再次燃起。下定決心回國內,想要來回饋國人。所以我不只在台灣的國家太空中心擔任顧問,更曾到我母校台大和一些知名的大學看過,不過我最後還是看上台灣科技大學,這種重視實務教學的辦學方向。因面對將來畢業後就業問題,ー般學生似乎對航太沒什麼興趣,選課的人很少,是讓我有點失望,但是也總算是讓我實現教書的心願了,也很欣慰看到班上同學努カ向上求知心切。


對台灣的科技發展有甚麼批評?

吳博士:

回來台灣,去到太空中心當顧問,覺得台灣的研究文化和美國真的差太多了。台灣的航太,長年仍停滯在外購。像是福衛計畫,從三號之後就遇到種種困難,直到福衛七號讓國人才有自制發展的機會。目前採購上、經費上還有很多的限制,這些限制,加上政治、管理層輪替過快,讓管理的人覺得,我任內風平浪靜就好,無法推展長遠的計畫,國家也沒有給予應用的重視。全亞洲像是日本、中國、印度、甚至南韓,在航太上的成就都領先我國。領導團體、科學界、企業界,不願意冒險,這讓我們與外國有著嚴重的落後。


對台灣的大學生滿街跑的現象有什麼看法?

吳博士:

我覺得一個國家有很多的大學和大學生,這個應該是個好現象,代表國家的教育水準高,不過政府卻缺乏全面性、有制度性的政策來運用這些大學畢業的人才。像是美國的教育,為什麼美國的受高等教育的人口比例不多,國家卻還是如此強盛?台灣社會那種唯有讀書高的心態,從根本上就破壞了教育!在美國,想讀大學的人,必須有二大要素:程度好加上自己想追求的動機。其他的人,並不上大學,但這不代表他們無法在其他領域追求成就,大學讀不好,不如去做水電吧!做技術有什麼不好?可是台灣父母們的陳舊的觀念,使他們不明白也不在乎自己的孩子適不適合繼續讀大學,這樣一味追求學位,讓很多程度不夠、動機不強的學子上了大學,這樣並不是個好現象,加之政府迎合討好的「教改」,才形成了現在畸形的台灣教育,也讓技職、技術產業再也無法得到應有的尊重和重視,這是個很大的危機啊。


請問吳教授對台灣和學生們有什麼建議?還有,我們可以看到在國外有很多年輕人很早便拿著點子出來創業,像是以色列和美國,這樣的創業文化在台灣有可能實現嗎

吳博士:

你們說美國、以色列等國,那種很多博士帶著自己博高的學識,自己創業的事啊,這是一個國家先進產業有生命力的象徵,但在台灣,國家和大企業卻都沒有遠見,不敢冒險,沒有人願意扶植這些傑出的小公司,自然無法生存,所以我說這樣的創業,在台灣是不可能的吧!

我覺得啊,台灣,沒有人願意Take Risks,當權者願景不夠,不做不錯,不敢大膽扶植領先時代的科技,出錯了就得下台;大多一般企業,通常居然一年只有3到5%的收入用在研發上,現在代工做得好好的,因為習慣了這樣的獲利方式,又何必去搞品牌、做創新?創新人才便不再受到重用?而學生面對前所未見的強大競爭,不再有勇氣去衝,不再願意去艱深的領域嘗試,也對自己不再有信心,社會風氣只叫學生專注眼前,而不放眼未來。其實台灣是很棒的,我們的電子業上是非常有成就的,也有很多傑出的企業家和人才,但我們不可以沒有突破和創新,不然我們的定位,將永遠是oem、odm!

我們必須敢take risks!像是博士生好了,博士最大最強的優勢,就是能用數學的方式,證明自己。我們該廣泛去閱讀、去跨界、去看看別人的想法,並經過自己的反芻,去思考如何做得更好,而不是照抄,有機會就要去試,要把握機會,千萬不要隨波逐流,勇敢的Take Risks,去突破和創新!


請問吳教授你最喜歡或最受影響的科學家是誰呢?

吳博士:

我平常就會看一些相關的雜誌,每次看到別人提出突破性的理論,都會很佩服,簡單來說,我佩服那些有突破性思考的人。像我十分佩服的科學家:史蒂芬·霍金,他的身體雖然不能動,但他的腦袋仍然很清楚,他突破、不受限的思考,給了我們的科學界,完全不一樣《霍金宇宙論》,這是天主給他也是給全人類的恩賜。


訪談過程中,我們也發現,吳博士你有天主教的宗教信仰。科學家不都是求實際的嗎?為什麼會有這種……似乎不太不科學的宗教信仰呢?

吳博士:

我以前也是個不信教的人,直到認識我的太太,他是輔仁大學畢業的,他是個很虔誠的天主教徒,我太太也努力不懈的要將我洗腦。印象最深的,就是當年我們在美國要結婚,教會要我簽一個合約,要我保證以後我小孩要受洗,才准我在那教堂結婚,這真的一點都不誇張,當時我還和一位神父對信仰做過激烈的辯論;我自己是控制組出身的,我當時相信世界上一切的事物,都可以藉由計算和設計得到控制。不過啊,但人生走了一段時間後,我就發現,其實這世界多的自己無法控制的事,像是自己的孩子,就是一個完全無法控制的例子:兒子天賦異秉,很小年紀就拿到了computer science的博士,卻改去攻讀法律,現在成了法律專家,女兒更是從一開始就不願走我們父母和哥哥的路,而選擇了歷史與藝術,當時我就覺得,藝術以後出去能做什麼,可是他還是很堅持,現在居然成為藝術館的策展人,日子也過得很好。

當年我去參加一個教會的家庭聚會,被問到,你的生命的意義何在,我突然有點迷惘了,我當時在人生的巔峰,想要有的都有了,但是我的人生難道就是為了這些嗎?之後便開始比較可以接受宗教,到了五十多歲,終於成為了天主教徒。我想,科學家到某一個程度後,會體會人有很多事是無法掌握的,在這樣的情況下,科學家便到了宗教信仰裡找解答,我也不例外。


對航太產業的未來有什麼看法?

吳博士:

其實航太是個非常複雜的領域,像是衛星,看似簡單的科學原理,其實牽涉著很複雜的控制,這個世界還需要更多的人才,為此努力,自然多的是潛力和機會。台灣航太界或許還沒有很多機會,但是國外開放而自由的研究環境還等著台灣的青年們。現在航太的趨勢:太空飛機、精確飛彈防禦、機載式電射武器、外星系探索……就象徵著多少的機會和可能性,航太的年輕人才不用擔心,航太是有很多國家在重視的,不要輕易放棄。


採訪後記:

我們在這次的訪談中,看到吳博士在航太界的貢獻及他在宗教領域,表現出不同於科學家的一面,也從這位歸國學者的眼去看我國航太產業和教育,博士認為,有很多現在的現況,不論是停滯或是退步,其實和台灣人不敢「Take Risk」有關,最後,吳博士給青年們的一句話,可以算是最後的結語吧!

「千萬不要遇上阻力就不追求,要勇於挑戰,向世界證明自己!把握自己的優勢,應用科學,為世界找到更好的解答!」


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就是想知道十萬個植物的為什麼!解開植物生長之謎的駭客兼翻譯——蔡宜芳專訪

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/04/06 ・3848字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。

2018 年「台灣傑出女科學家獎」傑出獎第十一屆傑出獎得主

  • 中研院分子生物研究所特聘研究員蔡宜芳,畢業自台灣大學植物系,在美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University, CMU)取得博士,後於加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego, UCSD)進行博士後研究,研究專長為植物分子生物學。主要從事細胞膜蛋白的功能研究,在硝酸鹽轉運蛋白研究領域有卓越貢獻。2021 年蔡宜芳特聘研究員榮獲美國國家科學院(National Academy of Sciences, NAS)外籍院士(international members)。

如果妳撿到蔡宜芳掉的手機,可能很難立即知道失主是誰,甚至有點摸不著頭緒:因為她手機裡超過 80% 的照片,都是植物。為何會選擇植物作為研究領域?身為中研院分子生物研究所特聘研究員,在植物分子生物學領域貢獻卓著的她卻說,這個決定其實「不太科學」,因為起心動念是自己「真的很喜歡植物」。

因為喜歡所以好奇,因為好奇而想要知道更多:許多 love story 都是這樣開始的,而研究領域的開展又何嘗不是一場超浪漫故事呢?也因為一般人都不夠認識植物,聽不懂植物的細語呢喃,更需要蔡宜芳這般熱愛植物的科學家,擔任植物駭客兼翻譯,讓不辨菽麥者也能偷聽花開的聲音。

故事,從一株異變的阿拉伯芥開始說起。

植物對於氮肥的攝取機制與調控方法正是蔡宜芳的研究主題。圖/劉志恒攝影

分子生物學突破:發現植物吸收硝酸鹽的關鍵蛋白 CHL1

上世紀 50 年代起的「綠色革命」,大幅提升了糧食生產量,餵飽了激增的地球人口,「氮肥」在其中功不可沒。它對植物開花結果至關重要,然而植物透過什麼機制攝取氮肥?如何調控才能更有效地吸收?蔡宜芳研究的正是其中的分子機制。

氮,是生物存活的重要元素;從推動光合作用的葉綠素、各種代謝反應的酵素,到與遺傳相關的核酸中,都有氮的存在。但對植物來說,要取得氮元素卻出乎意料地困難;大氣的組成中近五分之四為氮氣,但是除了藉由少數有固氮能力的微生物以外,植物只能使用在土壤中非常少量的氮源,吸收的型態有「氨鹽」與「硝酸鹽」,其中又以硝酸鹽為主。

但是,硝酸鹽是帶電離子,無法自行通過脂質構成的細胞膜,那到底植物如何利用硝酸鹽呢?為了解開這個長年來的謎題,蔡宜芳將目光投向一棵無法正常吸收硝酸鹽的阿拉伯芥突變株,並利用當時最新發展出來的分子生物技術,試圖找到出關鍵基因。蔡宜芳表示,這個無法正常吸收硝酸鹽的突變株,在她約 10 歲時就被荷蘭研究者發現,這麼多年來在傳統技術底下被研究得相當透徹;卻直到她開始進行博士後研究,伴隨植物分子生物相關技術發展,才有方法找到關鍵的轉運蛋白。

這樣的研究自然充滿了挑戰,因為新技術還不穩固,就連實驗室老闆都曾勸她放棄。不願投降的她,決定一邊持續研究氮代謝,一邊到其他研究室學細胞膜研究的新技術,1994 年,蔡宜芳從美國回到台灣,持續研究進一步發現, 位在植物細胞膜上的 CHL1 硝酸鹽轉運蛋白,除了作為硝酸鹽的「搬運工」,還有其他異想不到的功能。在你我的印象當中,植物是被動的吸收養分:但其實當土壤中的的硝酸鹽變化時,植物會主動改變硝酸鹽的運作模式,這就是蔡宜芳團隊在 2003 年的重大發現。運作模式的改變正來自於 CHL1 蛋白的磷酸化轉換,因此 CHL1 蛋白也具備作為「傳令兵」的功能。透過 CHL1,植物便能感應周圍的硝酸鹽濃度,幫助植物調控基因表現,以便能更有效率地利用硝酸鹽。

掌握硝酸鹽吸收的調控,在農業領域十分有發展潛力,蔡宜芳的研究進一步轉向,對接實際應用,期盼為農業的永續未來提供新解方。除了 CHL1硝酸鹽轉運蛋白的機制外,她也針對阿拉伯芥如何吸收與輸送硝酸鹽到不同組織的分子機制展開探索。近期更研究探討是否能以育種或基因調控的方式,增進植物吸收硝酸鹽的效率。由於硝酸鹽非常容易在環境中流失,因此多數的氮肥施放到田間後,植物也往往吸收不了;如果可以改善植物的吸收效率,就能減少施肥的浪費,連帶減少製造氮肥耗用的能源,也讓農作物長得更好。

好消息是,透過基因調控,蔡宜芳團隊已經在阿拉伯芥、菸草及水稻上實驗成功,並取得相關專利,期待未來將授權給生物科技公司進行下一步。

培養科學研究必備品:好奇心、科學思辯與毅力

蔡宜芳從事研究的初衷是因為對植物的喜愛與好奇心,對她來說和植物有關的十萬個為什麼,猶如始終永遠拼不完的大型拼圖,從小時候就在蔡宜芳的心中佔據了重要位子,於是她「追根究柢」(如字面上意義),想靠自己解開植物現象背後的秘密。

人們對自己不了解又無法回嘴的植物充滿了誤解,往往覺得植物跟動物一點也不同,然而在蔡宜芳看來絕非如此,她表示,已經有研究發現,當我們這些動物咬下蔬菜的瞬間,植物裡頭負責傳導的的鈣離子就會產生變化。「大家都覺得植物不會動不會叫,但其實植物是有感知的。」蔡宜芳表示,植物其實都知道,只是用我們不懂的方式在表達,要靠研究才能一句一句地破解植物的密語。

圖/劉志恒攝影

當然研究也不能自己埋頭苦幹,交流非常重要。蔡宜芳擔任植物學期刊 《Plant Physiology》 編輯多年,但回憶起剛建立獨立實驗室的階段,面對那麼多來自審稿人的刁鑽問題,當時的自己也難免生氣。一旦轉換身份成為審稿人,被審的經驗也讓她更明白審查論文時該注意的重點,一來一往的思辨與答辯,反而讓她覺得很好玩。

「我自己有個突破,是因為被質疑的時候很生氣,可是不能光氣,也要想辦法解決。就在生氣的時候,想出來的方法,最後變成我們實驗室很新的工具。」而她也認為自己在替《Nature》等重要期刊審稿時,認真地給出言之有物的評論,幫她累積了領域內的信譽,才讓期刊編輯的位置找到了她。

蔡宜芳曾擔任植物學期刊《Plant Physiology》編輯。圖/《Plant Physiology》網頁截圖

像投稿審稿這般來回思辨的訓練,對科學家的養成非常重要,然而蔡宜芳觀察,科學思辨在台灣教育裡比較缺乏。她舉例,在美國課堂上,老師會要學生先讀一篇論文,接下來整堂課則要學生批評論文有什麼問題。「我們在台灣被訓練的人,都會把 paper 當作傳世經書在讀,讀懂它就覺得很開心了——要去批評它,我們真的沒有習慣。」蔡宜芳坦言那過程對她來說曾經非常痛苦,但會痛就代表該變。

她就此改變了思路:面對知識,蔡宜芳要求自己不僅要讀懂,還要有餘力批評它,說出對、錯在哪裡。蔡宜芳認為,科學就是得永遠抱持著質疑的態度,在不疑處有疑,才能找到真正的答案。「在我自己的實驗室裡面,我也一直在逼學生要去思考」。

蔡宜芳在實驗室中,會不斷要求學生思考、批判。圖/劉志恒攝影

而除了好奇心及思辨能力之外,蔡宜芳認為「毅力」也是科學家在科學界持續前進的重要特質。經驗告訴她,在科學研究中遇見失敗比遇見成功的次數多太多了,革命十次稀鬆平常,如何二十次甚至三十次之後還能繼續往前走?那絕對需要強大的毅力來抗壓才行。

說到壓力,身為科學界的女性,蔡宜芳認為,自己的成長環境中,性別造成的影響並不大,以她所在的中研院分生所為例,研究人員性別比例很平均。但若深入細究,「無意識偏見」(unconscious bias)仍難以避免。她以自己帶過的學生為例,生科領域在大學時期男女比例大約是各半,但隨著碩士、博士一路往上,男性的比例逐漸多於女性。因為許多女學生在面臨職涯選擇的時候,往往會被迫以家庭或是男性伴侶的事業為優先,這種狀況回過頭來又讓部分老師覺得「教育女生有時會是浪費」,成為惡性循環。

榮獲過許多科學成就獎項的她,時常是唯一獲獎的女性,而就在接受採訪不久前,她又獲頒一個獎項,直到頒獎當天的照片寄回到所上,「一片黑西裝裡面,就我穿黃色!」她笑道。所上第五屆台灣女科學家傑出獎得主鍾邦柱老師看到照片時,也對她苦笑說:「哎,革命尚未成功,同志仍需努力。」

「先不要去想會有這個東西,做該做的事情。真正不平的時候,不要安靜不講。」儘管環境仍待改變,蔡宜芳建議女科學人自己先跨出一步,就如同她自己一路走來的態度。

一株莫名異變的阿拉伯芥,遇上一位不放棄的科學家兼植物迷,造就了改變農業、甚至是整體生態未來的契機。如果妳的手機也跟蔡宜芳一樣,裝的幾乎全是自己感興趣、想研究的東西的照片,請別質疑自己是不是怪怪的,或許妳也將靠著研究,改變世界,這是我能想到最浪漫的事了。

台灣傑出女科學家獎邁入第 15 年,台灣萊雅鼓勵女性追求科學夢想,讓科學領域能兩性均衡參與和貢獻。想成為科學家嗎?妳絕對可以!傑出學姊們在這裡跟妳說:YES!:https://towis.loreal.com.tw/Video.php

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。


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