2010年11月12日

關懷教育與永續發展的幕後推手—中研院副院長劉兆漢專訪

作者/馮鈺婷(本刊編輯)

科月自2008 年3 月開闢「中研院點將錄」專欄以來,到現在也有一段時間,過程中非常感謝院長、各所所長與中心主任向讀者分享他們的研究與學思歷程;本專欄預計在明年底訪問結束畫下句點,而在今年的尾聲,我們很榮幸能夠訪問到中研院的副院長——劉兆漢。

劉兆漢除了副院長的身分之外,還是一位長期關心國內高等教育與環境變化的學者,成就聲名遠播。不僅如此,他在太空方面的研究成果卓越,不但與研究生首創「電離層斷層掃描技術」,對於太空天氣研究及環境監測有很大的幫助;1988年與美國航太總署(NASA)設立在加州理工學院的噴射推進實驗室(JPL)科學家,共同提出的GPS無線電掩星技術,更是國際公認收集氣象及氣候資料的前瞻技術;目前享譽國際的我國福衛三號衛星,就是應用此技術的成功案例。

此外,他有個名人弟弟——前任行政院長劉兆玄,也是位知名學者;而劉兆漢則在教育學界成績斐然。本期的中研院點將錄將帶領讀者從訪談之中,了解他的學思歷程以及中研院的現況與未來發展。

峰迴路轉的學術經歷

跨領域做研究
劉兆漢的學術背景豐富,自台大念書時,雖然主修電機,但他常常會去旁聽物理、數學等其他選科;1960 年到美國布朗大學(Brown University)攻讀電機博士時,由於布朗大學是一所綜合性的學校,方便學習其他課程,因此在求學過程中,劉兆漢的電機與物理一直是並重的。

他在布朗大學時期,剛好發生1957 年蘇聯發射人類第一顆人造衛星(SPUTNIK),引起美國恐慌,為了迎頭趕上蘇聯,美國當時不僅成立NASA ,還大幅增加各大學的研究經費,鼓勵太空相關研究。因此很多學校都相繼發展與太空有關的研究;它們不一定是直接成立太空系,事實上當時的太空系反而很少,各大學傾向把太空的研究涵蓋在不同的系所裡面,例如放在物理系、電機系或航空系……等。

後來,劉兆漢畢業後任教於美國伊利諾大學(UIUC),當時該學校將太空的研究歸類在電機系裡面,因此雖然他是念電機的,卻進入到太空研究領域。其實,不論是在人生的轉彎處、學涯的跨領域或是面臨重大選擇時,都需要勇氣,對於劉兆漢從電機轉換到太空研究的選擇,我們不免也好奇了起來,而他似乎也懂我們的疑惑,面帶笑容地分享,「也許是從大學開始的訓練就比較廣,所以我並不太害怕進到一個新的領域。」

在他做太空研究時,主要是以無線電技術來研究太空環境,不過他的研究重點是接近地球的太空環境,即從電離層到中層大氣;由於這工作一方面與電機(無線電電波)有關,一方面與地球科學、自然科學有關係,所以很自然地必須跨領域研究。因此在70 年代,劉兆漢早期的研究主要是跟大氣的物理現象有關,而這一類的研究工作乃全球性的,從地球研究太空環境需要常常與世界各地的研究學者合作。

他說, 1950 年代全世界的研究組織推動以地球為研究重心的國際地球物理年(IGY),但因為地球的存在以及許多現象皆與太陽有密切關係,後來就把研究範圍,從地球拓展至太陽到地球之間的相關環境,稱為「日地物理」(但還不到整個太陽系,若是整個太陽系的範圍,就相當於今日的行星天文學),不過研究重心仍以地球為主。

因此,國際科聯(ICSU)就從地球物理領域發展出一個日地物理的研究組織——「日地物理科學委員會」(SCOSTEP ,以下簡稱「日地物理科委會」),至今仍然存在。日地物理科委會底下有很多的國家、單位,而它最大的特色就是能在不同的時間有效地推動跨領域、跨國際的科學計畫。由於劉兆漢參與過太空相關研究,所以後來也漸漸參與這個組織,自80 年代起,他花了很長的時間在日地物理科委會,曾任其科學執行祕書(1981~1994)及主席(1994~1999)。

劉兆漢在日地物理科委會時,該組織研究到某一個程度後體認,只是研究地球的物理現象並不完整,因為地球除了自然現象以外,還有生命現象;於是當時組織的主席提出不只要研究地球物理,也應該開始研究生物,而提出國際地圈及生物圈研究(IGBP)的初步構想。但後來發展時,研究生物生態方面的人逐漸變成IGBP的主流,反而他們做日地方面研究的人變成非主流了。但在這段過程裡,劉兆漢以及做日地方面研究的人,因而了解到人類活動對地球環境及生物生態的重大影響,於是後來就開始談「全球變遷與永續發展」的概念。

1990年劉兆漢回台之後,把日地物理科委會的一些理念引進台灣,開始推廣「全球變遷」的研究。劉兆漢的學術生涯精彩,不僅從電機到太空,再從太空到與地球科學相關的全球變遷研究,啟發了他的永續發展理念,這也是他現在於中研院積極推動永續發展研究的原因。【更詳細的內容,請參閱第491期科學月刊】

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