在台灣的教室裡面,經常會看到一種情形。老師在台上很賣力的講話,同學在台下很賣力的抄筆記和睡覺。一會兒老師會問說有沒有問題,同學必然是默不作聲。於是老師也認定大家沒有問題,繼續下一個進度。儘管到了自由風氣盛行的大學校園,這樣全然是input的教育現象,依然層出不窮。

台上的老師看到學生都沒反應,不清楚學生到底吸收了多少。台下的學生就算有許多疑問,怕問了笨問題、蠢問題、或比較不該問的問題,不但面子掛不住,老師會記住,期末分數也會很難看。「上下交相賊」結果,養成台灣學生不敢發問、不敢獨立思考的特性。這對未來自己的口才、談判能力,還有創意發想的能力,益處非常有限。

這天來受邀來分享的老師,是來自中研院物理所的陳啟東老師。他就曾在瑞典留學時,看到外國學生會玩、會瘋、上課聒噪不已。可是到了發表PAPER的時間,又看到他們的表現經常傑出於亞洲學生。他不禁自問,來自台灣的學生到底是缺了什麼,為什麼「他們比我們更好」?

陳啟東老師在中研院的辦公室,就在陳洋元老師旁邊。辦公室門口告示牌,陳洋元老師永遠是在「實驗室」裡面,還用膠帶貼起來。陳啟東老師說,這就是一種「科學精神」。陳洋元老師不管走到哪,都可以發現可以做研究的主題。我們日常生活中都會看到一大堆東西,但我們是習以為常、不以為意,還是保有旺盛的好奇心,到處去問「為什麼」?

200多年前的牛頓,23歲到25歲的時候,就有光之分析、萬有引力、微積分法三大發現,畢生著作有〈自然哲學的數學原理〉、〈光學〉、〈普遍算術〉等書。他沒事喜歡看星星,為了這個興趣還發明反射望遠鏡,以便看的更清楚。他從大自然應用出各式各樣的實用理論,如三大運動定律、微積分等等。他說:「要是我比笛卡兒看得遠一點,那是因為我是站在巨人們的肩上的緣故。」

牛頓的影響之深遠,造就了之後的第一次產業革命。瓦特改良了蒸氣機蒸氣機之後,人類開始從手工藝過渡到機器工業。18世紀的工業革命,讓人類重新定義東西的生產方式,開始有大量生產的工廠、鉅額投資、大量的工人、細部分工、提高生產效率以及加速勞資雙方的階級分化,勞資糾紛從此而生。知識份子看到這些,開始思考什麼是理想社會。「社會主義」從此萌芽,帶動19世紀馬克斯主義的興起。

瓦特大型蒸氣機的構想讓史蒂芬生做出蒸汽火車,全英開始鋪設鐵路,推動通訊技術演進。1820年,丹麥人奧斯特發現電流磁,世界進入電的時代。到19世紀中葉,電力的應用和內燃機的發明取代了傳統的蒸汽機。1821年,電磁學之父法拉第思考:「如果運動的電荷能夠生磁,那運動中的磁鐵能不能產生電呢?」從此開始研究電流與磁鐵的相互作用,經過十年的實驗,證實運動的磁鐵,可以讓線圈產生電流,而發明「發電機」。

1847生的愛迪生,什麼問題都問,什麼都敢實驗,所以才會變成發明大王,擁有同步發報機、複印機、改良電話機、留聲機竹絲燈泡等二千多項發明。

1878在波蘭,21歲的居里夫人說:「第一次在實驗室的工作,使我確信我在研究實驗上的與趣。」一次大戰時,居里夫人在前線為為傷兵做護理時,想到可以用以前研究的放射性物質來做治療,於是結合理論與實務出版了《放射學》,在1911年得到諾貝爾化學獎。

1879出生的愛因斯坦,在老師眼中不是個好學生。,因為他常常被某些問題深深的吸引,而投入全部的興趣和時間。對他而言,「科學研究好像鑽木板,有人喜歡鑽薄的,我喜歡鑽厚的。」1900年大學畢業之後,在瑞士的專利局工作。後來以「分子大小的新測定法」做為博士論文。其〈光電效應〉探討了光的粒子性,獲得諾貝爾物理獎。更有世人皆知的〈狹義相對論〉〈廣義相對論〉、〈統一場論〉,分別修正牛頓運動定律、改造牛頓萬有引力定律,及將〈廣義相對論〉更推廣。「思考,思考,再思考。」是他的研究理念。

「量子力學」發展成熟後,進到了核能的發展。如今我們了解,核分裂是讓中子撞擊鈾原子,使鈾原子分裂產生強大能量。核融合是將質量小的氘或氚,加熱到一億度後,原子核互相聚合,生成質量更重的氦原子核,同時產勝巨大能量。核分裂後的能量,能使215.1公噸水從0°C加熱至沸騰。然核融合後的能量更大,能將1000公噸水從0°C加熱至沸騰。核融合發電不會產生像核能發電一樣的放射性廢棄物,又比核能發電有效率,此故這技術被視為未來的綠能科技。

講到這裡,陳啟東老師嘆了一口氣。我們在批評一件事時,應該是要全盤了解之後,再提出支持或反對立場。台灣政府之前辦公投,讓一堆不懂什麼是核能發電的人決定要不要蓋核電廠,實在不是件公正之舉。

時至21世紀,現在正是第三次產業革命的時代。由於資訊科技發展,人類社會和生活都有了新的變化。如由東西越做越小,顧客要求越來越多;產品生產轉變為服務生產;各產業由專業技術人員主導;理論知識居中心地位;管理技巧漸由人與自然轉變為人與人;信息、時間、資源的供應開始不足;信息越來越開放,要做什麼別人都看的一清二楚;在未來,技術評估及智能技術的重要性亦越來越重。

面對這全方位的革命,人類該如何自處?這又回歸到當初的「科學精神」。不管是藝術家或科學家,總是從生活中找尋新的靈感。儘管人類歷經工業革命,第一、第二次世界大戰,對大自然我們還沒有研究非常透徹。你有沒有那種好奇心,在日常生活中的一大堆東西裡面深入鑽研,然後粹練真正屬於你的物質、理論、想法、作品?我想這才是最重要的概念。
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