0

0
0

文字

分享

0
0
0

學習沒有「關鍵期」,現在開始就不晚

果殼網_96
・2013/06/20 ・4936字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

成年人大腦的可塑性,遠遠超過我們過去的認識。如果掌握了正確的方法,你也能像兒童一樣學習。

如果你已經36歲,你很可能喜歡收集上好的葡萄酒、唱片或者體育比賽紀念品。但對於理查德•西姆考特(Richard Simcott)來說,他的收藏品是語言。到目前為止,他已經學會了30多種外語,而且他還不打算就此收手。

我們在倫敦一家飯館裡吃飯的時候,他在葡萄牙語、土耳其語和冰島語之間跳來跳去,說起來就好像我念出餐牌上的披薩和意大利麵名字一樣容易。他在鹿特丹街頭學了德語,在布拉格學了捷克語,在和幾位建築師合租房子的時候學了波蘭語。而他在家裡又跟妻子說一口流利的馬其頓話。

西姆考特掌握的語言數量多、差異大,但他身上最引人矚目的,還是他的年齡。遠在我們白髮出現、腰圍漸粗之前,大腦的認知能力就應當開始退化,讓我們很難再學習新技能,比如說外語、長笛或射箭。儘管西姆考特在上學時就萌生了學外語的念頭,但隨著年齡的增長,他的學習能力理應也會下降。但直到目前為止, 他仍然能夠以很高的頻率,貪婪地吸收著生疏的語法和奇怪的詞彙。「我的『語言景觀』(linguistic landscape)一直在不停變化。」他說,「青春年少也好,已屆中年也罷,我並不覺得人的學習能力會有多大差異。」

成年人也能擁有足以與兒童媲美的學習能力?要是放在十年之前,很可能只有極少數神經科學家會支持西姆考特的這番話。但是我們不必過早垂頭喪氣。我們 大腦的潛能其實遠超任何人的想像。紐約大學的心理學家加里•馬庫斯(Gary Marcus)說:「人們太過強調童年『關鍵期』的學習能力了。」但是,現在我們已經知道了提升成年人學習效率的最佳策略,可能也多少瞭解了西姆考特這類 「學習超人」的學習訣竅。總之,無論你想學什麼,現在開始,都不算晚。

「關鍵期」真的存在嗎?

傳統觀念認為,大腦會隨著年齡增長而鈍化,變得越來越不能接受新事物——正如英語裡一條諺語說的:「老狗學不會新把戲」(an old dog will learn no tricks)。這條諺語最早出現在一本18世紀的諺語集裡。而早在那以前,它就可能有數百年的歷史了。

上世紀60年代,研究者終於開始研究成年人大腦的可塑性,當時他們的發現似乎印證了那條諺語的說法。然而其中大多數發現都並非是對大腦直接觀察所得,而間接來自認知領域。一個發現是,視力會在個體年幼時達到頂峰。如果動物在初生的幾週裡視力受到限制,它們在接下來的一生裡都不能擁有正常的視力。對 於一出生就患有白內障或者弱視的人來說,也是如此。之後再想修復,已經太遲,在這一輩子裡大腦都不能正常地控制眼睛。紐約羅切斯特大學學者達芙妮•巴甫利 爾(Daphne Bavelier)說:「在很長時間裡,人們認為,『關鍵期』過後,這類限制就固定成型、不可更改了。」

當然,上面所舉的都是特例。但是證據顯示,神經鈍化也能夠制約人在其他方面的學習能力。科學家曾做過大量關於語言學習、特別是以移民家庭為對象的研究。研究發現,兒童很容易就能學會新外語,但是他們的父母說起外語來卻總是磕磕絆絆。但是,如果在外語學習上真的存在所謂「關鍵期」的話,應該無人能夠例外才對。但是西姆考特居然能學會那麼多種語言,這就應該像讓狗彈琴一樣,根本就是不可能的事啊。

多倫多約克大學學者愛倫•比亞韋斯托克(Ellen Bialystok)就懷有這樣的疑問。最近她研究了美國人口普查記錄,其中詳細記錄了超過2百萬西班牙和華裔移民的語言能力。如果在人幼年時真的存在學習第二語言的「關鍵期」的話,那麼在小時候就來到美國的人和成年之後才來的人之間,勢必存在著英語能力上的巨大差異。但真實情況又如何呢?比亞韋斯托克 說:「他們之間並沒有什麼鴻溝。」事實上她發現,移民的語言能力是隨著年齡增大而逐漸降低的。與其單單指責大腦,不如說是環境不同所致。「在跟兒童說話時,人們會使用簡單短句,會講得更慢、更清楚。」她解釋說,「而且,兒童所面對的整個社會和教育環境,都在敦促其學習語言。」

成年人也有學習優勢

比亞韋斯托克的研究顯示出成年人大腦擁有我們前所未知的可塑性,但這仍不能打消這樣的懷疑:在學習某些特定技能方面,兒童可以做得更好。比如,成年人有時會發現他們很難唱對調子、打出本壘打,或者準確模仿口音。若未經過仔細考量,我們很可能會把這類差異歸結到成年人認知和行動能力的退化上。這和單純的學習知識又有不同,因為我們需要動用眼睛、耳朵和肌肉。

馬庫斯就為此拿自己做過實驗:他在38歲開始學習吉他,這段經歷已被他詳細寫入《零起步學吉他:新的音樂家和學習的科學》(Guitar Zero: The New Musician and the Science of Learning)一書。他說:「家人在聽說我要學吉他這個事情之後,哄堂大笑。但是不久他們就發現了我的進步。」在學吉他過程中,他參加了一個面對8至 15歲兒童的音樂夏令營。他說,他能比他的「同學們」更快地掌握樂曲結構,但是那些年輕人則有更好的協調性和樂感。

還有更有價值的證據:兒童並不是真的能夠學得更好。明尼蘇達大學學者張揚(Yang Zhang。音譯)做過一個關於成人學習陌生口音的研究。研究顯示,成年人的學習效果較差,可能只是因為投入不夠。研究者讓成年人聽模仿母親「咕咕兒語」 (baby talk)的錄音帶,發現被試的學習進展神速。

在學習音樂和運動所需的複雜運動方面,成年人也不一定處於劣勢。加拿大康科迪亞大學(Concordia University)學者維吉尼亞•本胡恩(Virginia Penhune)找來一批實驗者,讓他們以固定次序、固定次數重複按鍵——這其實是在模仿彈琴訓練。在這個實驗裡,成年被試的表現甚至優於年輕被試。

還有另一個更高難度的、需要手眼協調性的實驗,有將近1000名各年齡段志願者參與。被試通過6個階段訓練,學習變戲法。正如你可能設想的那 樣,60-80年齡組的被試開始時有些遲鈍。但是他們很快就追上了30年齡組的被試。而在全部訓練結束之後,所有成年組的被試在變戲法時都比5-10年齡 組更有自信。

是什麼妨礙了成人學習?

這麼來看,「老狗」的可塑性可比諺語裡說的要大得多。就算我們真的遭遇學習障礙,它也並非不可踰越。兒童看似學東西更好更快,其原因很可能在於他們所處的環境,以及身體健康狀況(請見後文「好的身體帶來好的頭腦」)。

事實上很多研究者相信,成年人的生活方式才是他們學習的最大阻礙。「對於嬰兒來說,他們的任務只是學習說話,以及爬來爬去。」贏得過多次記憶競賽的 認知科學家艾德•庫克(Ed Cooke)如是說,「如果成年人也有相同的時間專心學習,他們也能學得很好。」(關於庫克的更多介紹請繼續閱讀《學會一門語言需要幾個小時?》)

然而我們大多數人並沒有太多閒暇時間可以心無旁騖地學習。儘管如此,我們也能借鑑一些刺激兒童學習的方法,將之加到我們的日常計劃裡。比方說,老師 在指導兒童學習時總是問他們問題,以鞏固所學。這個方法非常有道理,因為已經有無數研究證明,測試能增強長期記憶,其效果要大大優於其他教學方法。但是對 於想學新東西的成年人來說,他們往往只能進行自我檢測——說實話,這可不常見。

有鑑於此,庫克建立了一個名為Memrise的網站,幫助成年人規劃自我測試,而且最重要的是,將測試納入他們的時間表。Memrise網站會記錄你的「學習曲線」,在你馬上要忘掉某個知識點的時候,彈出測試題來,讓你能夠重溫記憶。

庫克說:「Memrise會在最大程度上拓展你的大腦潛能。」他自己就已經利用這個網站學會了數千個外文詞彙。在這裡,用戶可以自行建立課程,題目 五花八門,從藝術到動物學,幾乎無所不包。尤其重要的是,你如果有幾分鐘的空閒時間(比如午休或者等車的時候),就能輕鬆登錄網站,開始學習。而且,庫克 還打算要開發一款智能手機應用程序,使學習更加快捷方便。

但是,還有些學習任務要求認知能力或運動技能,比如告別音痴,或者打出一桿完美的高爾夫。要怎麼達成這類學習任務呢?科學家也同樣為我們提供了指導建議,幫助我們重新找回年輕時代那種什麼都一學就會的感覺。

一個觀點是,成年人往往囿於自己對完美的過分追求。兒童會急於完成任務,但是成年人卻常常為每一步費盡心思,試圖與要求的做到一模一樣——這可能就 是我們面對的最大困難之一。「成年人在做事的時候想得太多,」拉斯維加斯內華達大學的學者加布里埃萊•沃爾夫(Gabriele Wulf)如是說,「兒童卻是看到什麼就照做不誤。」

沃爾夫過去十年的研究證明,我們應當把重點放在行為的效果,而不是複雜的動作步驟上。她將這個理論運用到了自己的生活中:她本人是一個出色的高爾夫 球手,她發現,與不斷注意雙手的位置相比,想著揮杆的感覺的話,就能打出更好的成績。她說:「我在揮杆時,一直在找最佳關注點。」同理,要學唱歌,你就應 該把注意力放到音效上,而不是舌頭的位置或者喉嚨。很多研究證明,只要你稍稍改變關注點,學習效率就能得到提高——其中原因可能在於,如果你將關注點放到 動作的整體感覺而不是細節上,可以讓你的動作在下意識裡變得更純熟。

關注點如果放錯了地方,會導致人們過分追求細節,從而阻礙了整體的學習。成年人不畏艱難、孜孜不倦、追求卓越,但這似乎並不總能帶來優勢。大多數人 喜歡將任務分成小步驟去完成。以學籃球為例,成年人在投每個球時都分外講究,這也許是因為他們有投好每個球的渴望。在開始的時候,這個方法或許能顯著提高 球技,但是大量研究發現,這樣獲得的技能很快就會被忘到腦後。

與之相反,你可以採用「回轉傳送帶」法,反覆訓練多個技能,而不是在其中一個上下死功夫。來回練習多項技能,似乎能讓你的大腦在學以致用上做得更好,並讓你保有長期的記憶,雖然其中原因還不清楚。這個方法已經幫助人們在網球、皮划艇和手槍射擊上取得了更好的成績。

但也許很多人不喜歡這麼做。你可能會覺得,如果不走踏實每一步,怎麼可能會有進步?但就算你還要堅持原來的學習策略,你仍然可以通過不時地在陌生環 境中訓練,來獲得提升。比如在打網球時,與其一直守著一個位置,你可以換到別的位置打幾回合;又比如在彈音階時,你可以偶爾換換手。德國多特蒙德萊布尼茨 研究中心(the Leibniz Research Centre)的學者阿爾諾•柏廷(Arnaud Boutin)曾經做過一個關於工作環境和人為因素的研究。這個研究證明,偶爾離開自己熟悉的區域,而不是將全部精神陷入手頭唯一工作,可以幫助你提升整 體表現。柏廷說:「執迷於一件事情越久,你就越難將學得的技能應用到其他方面。」

如果上面這些方法都對你無效,你還可以嘗試讓自己變得更大膽。 沃爾夫說:「我們在成長過程中會逐漸失去自信,而自信與否會對我們的表現產生很大影響。」最近她找來一小群人,做了一個投球實驗來驗證這個理論。她讓其中 一半被試參加了一個偽測試,讓他們以為自己的投球能力勝於常人;而另一半被試就沒這麼「幸運」了。實驗結果是,自信心大增的前一組人,在訓練之後投球的精 準度要遠遠高於另一組人。

但你的學習熱情能不能比得上西蒙考特對外語的摯愛呢?那就是另一個問題了。西蒙考特說:「我的外語學習,就好像是極限運動。你並不用像我這麼誇張。」最近他又把熱情投向中文,且還不打算收手。 「我就像個語言浪子,總在尋找下一個情人。」

但是來試著接受這個觀點吧:其實你的大腦和西蒙考特的沒什麼不同。一旦愛上極限學習,小心收不住!

好的身體帶來好的頭腦

就算年紀老大,也能擁有敏捷的頭腦。其中訣竅,或許就是去公園散個步這麼簡單。

過去幾年的研究已經清楚地證明,差體質(比如肥胖或者罹患心血管疾病)對我們大腦的危害,就和它對於我們個人魅力的危害一樣巨大。它會削弱長距離神經元之間的聯繫,導致海馬體的萎縮——而海馬體在學習和記憶方面是至關重要的。因此,隨著我們年齡的增長而變糟的健康狀況,也會對影響我們的大腦,降低我們的學習能力。所以人們才會說:「老狗學不會新戲法。」

值得慶幸的是,這些變化其實是可逆的——這是阿瑟•克雷諾(Arthur Kramer)的觀點,他在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校進行關於老年人的研究。他的研究項目一般要求被試進行少量鍛鍊,比如每週至少有三天要散步40分 鐘,如此堅持一年。他說:「我並不是說,他們能贏得跑步比賽什麼的,但在堅持一年之後,他們確實能走得更遠更快。」

在對比訓練前後的大腦掃瞄圖時,他發現被試的海馬體變大了——可能是因為長出了新的腦細胞,或者神經元間的突觸連接增多了。而且,大腦中很多長距離神經聯繫恢復了往昔的活力。他說:「這些老年人的神經網就和30歲的人一樣有活力。」一般認知能力也得到顯著提升。這其中就包括了注意力的增強,而注意力又對學習很有幫助。

 

資料來源:Old schooled: You never stop learning like a child. NeuroscienceStuff Blog [May 26, 2013]

轉載自果殼網「學習之道」主題站


數感宇宙探索課程,現正募資中!

文章難易度
果殼網_96
108 篇文章 ・ 5 位粉絲
果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。


2

8
3

文字

分享

2
8
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
56 篇文章 ・ 19 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