為什麼要念研究所 by 李遠哲

研究所和大學的差別：
大學所學的是人類已知的學問，研究所要探索的是未知的學問

[ 李遠哲 ]

我過去三十二年在美國的大學真正的工作是培養研究生，從1968年開始當教授，在芝加哥及柏克萊的26年裏，所從事的工作都是和研究生在一起的，最欣慰的是對培養下一代科學家有些貢獻。我是化學物理領域的教授，你們若到美國各大學去訪問，常會遇到我的學生，若問說那個實驗室培養最多化學物理的教授，答案一定說是我的實驗室。孔子說「不孝有三，無後為大」，培養下一代，我是花了些心血。

記得以前每年九月，總會有很多的年輕學生來到加州大學，有的想研究化學物理的學生，對我的題目很感興趣，就會來和我討論幾次可能的研究題目。每年我都收二至四位學生，剛開始時，這些學生總是要我告訴他們怎麼做，用什麼方法做。而我總是老實地告訴他們，如果我知道要怎麼做、如何解決這些問題，我早就做了，這些問題不會留到今天給你。因為我們各大學做的較好的教授，真的是走在知識的最前面，每天都在推動知識的前進。對於未知世界的探索，可能知道該怎麼走，但並不清楚應怎麼做。

新的研究生剛到研究院時，是需要有些調適的時間，要認識自己要做的研究工作是會有很大的疑難，因為我們是要去未知的世界走出一條路。面對新的同學，我總是告訴他們，如果是我，我會怎麼做，但是我不確定是否是最好的方法。大半的同學都覺得很奇怪，到好大學、跟好教授做題目，但剛開始時卻什麼都不懂，這其實是常發生的事情。我以前每次和我的指導教授討論，教授所能提供的也很有限，有些提供的也不是很好的構想，甚至根本理念有錯。研究生將會看到自己和教授一起走入未知的世界，在某些方面，教師可能懂的不會比研究生多，但在其他方面則不然，教授經常知道以前為什麼沒有走通，以後要怎麼走，而這種經驗在研究的過程中是非常重要的。

每年研究所開學時，我都會感到大學部的教育和研究所的教育有很大的脫節。最大的原因是明明我們對世界的知識很有限，人類到現在也還是無知的，僅管從事學術工作的人有滿腦袋的學問，但對地球上所發生的事情的瞭解，只是一小部分。當中學的老師們急急忙忙的把人類已知的知識傳授給學生時，應告訴學生還有許多是未知的，說那些事情是需要探討的。因為很多研究生習慣接受人類累積的知識，以為我們所學到的東西是相當完美的或人類的知識是很多的，會忽略以前所學只是很小的一部分。所以在中、小學教小孩時，應以好奇、探討為原則來帶動學習，才是對的教學方法。若是在學校時只有灌輸，即使小孩是天生的科學家，在成長的過程中一直以為該知道的已都知道了，好奇心就沒有了。經過小學、中學、大學時，到研究所時，探知的動力已被磨損殆盡了。

「訓練」是重覆學習已知的事以做的更快更好，「教育」是要培養能力以解決未來的問題前兩年，我曾經因為擔任教改會召集人的工作而到全省各地作巡迴演講，這些演講的內容，多是針對國中、國小的義務教育而講的。在演講中，我常提到教育改革要政府解除對教育過多的管制，學校要能自主，真正要改的目的是要把每位學生培養上來。我們目前的教學，只有一個方向，一個進度，會造成有些學生跟不上，以為自己這裏不行、那裏不行，而失去前進的力量。

我們在台灣的教育工作，常常沒有把「教育」和「訓練」這兩件事分開，教育是教一個人學做人、學待人處事，是要學解決未來的問題。若是要訓練一個技術工人，則要重覆訓練。比如說做腳踏車，相同的時間內，熟練的人可以做六部腳踏車，不熟的人只能做一部，前者的生產力是後者的六倍。訓練是已知要如何做的，做的更快，但在求學的過程中，有很多時候最重要的是要了解。比如說若是我今天要講的內容是分子碰撞、角動量、散射角度，我可以講的很清楚，你們也會瞭解。但若我出些習題給你們做，有些乖巧的人，可能很快會把習題做出，有些人可能要很久，還有一部分的人可能沒有搞通。但較快懂的人，也許成績、分數較高，但不表示科學研究能力較強。

就如同在我們受教育的過程中，光是懂沒用，不能快則考不好。我們不是讓學生了解自然現象或是教導他們如何去探求學問，而是給他們很多題目回家操練。若是做過、有印象的題目，則會考的很好，否則考不好。從國小起，學生都是在學校受考試訓練，不是受教育。學校在訓練學生以最快的速度解答，而這些問題都是人類已經解決的問題，要學做的快，實在沒什麼了不起。

我認識一位大學教授，他的小孩很聰明，所有的問題都會解，但在台灣的國民中學裏，卻是位後段班的學生，因為考試時，解題太慢。另外有一位教授的小孩也是後段班的學生，到了美國後卻成為高材生，老師每天稱讚他。這是因為我們不重視教育而只重視訓練。在座可能有很多人是如此被折磨過來的，若到了研究生還不改過來的話，尤其想要做一個科學家，前途會很暗淡。「教育」和「訓練」的差別，在研究生的階段特別重要。

激勵學生學習的最佳方法是教授以身作則、培養學生成功的經驗、研究群間經常共同討論、彼此學習我在1967年到68年間曾在哈佛和賀胥巴哈(Herschbach)教授一起做研究工作。在1971年時，我到芝加哥學教書，賀胥巴哈教授來芝加哥大學講演。當時有感而發的告訴我：「遠哲，你們六Ο年代時，做科學研究的動機是熱情，但現在七Ο年代的學生，把它當作一個工作看待。」他一直看著我，表示很懷念在六七、六八兩年我們共同擁有的好日子，而覺得現在的學生已遠不如以前。但我告訴他，我到芝加哥大學之後，發現這裏的學生也都非常努力。即使到了1974年，我到柏克萊之後，我的學生也都很努力，他們都日以繼夜的做研究。

有位柏克萊的希柏格(Seaborg)教授告訴我，在我搬到LawrenceBerkeleyBuilding78之前，下午五點鐘，所有的燈就暗了。而我到了之後，每天晚間燈火通明，學校有了新氣象。因為我對科學是滿懷熱誠的，學生跟著我做。而希柏格教授晚上不回實驗室、週末也不來，他的學生也不會回去。過了幾年後，我去德國拜訪一個研究所，有位教授也對我說類似的話。說他的學生每次休假回來，第二天就討論下次去那裏休假，也許他應要把他的研究經費給我，因為我在美國這麼努力。我告訴他，如果你常常在實驗室，學生就不會一直在計畫下次的旅行到那裏去，而是計畫下一個實驗是怎麼做的。若是教授保有年輕時的熱誠，想必學生會跟著走的。所以當很多老師說一代不如一代時，該檢討自己是否變老了，是否花較少的時間在做科學研究，若每天在未知的世界奔波探討的話，我想還是會有很多年輕人跟著一道走的。以身作則，學生不但會跟著你，有時會跑的更快。

此外，我們應多鼓勵學生，讓他們有信心努力往前，千萬不能如我們在國小或國中時一樣，所有的教導只有一個進度，一個方向。老師一直說你這個不會，那個不會，一直說你不行，你不行。學校要成為一個成功的地方，而非一個失敗的地方。學生要成功才會往前走，這在設計題目給研究生時即要注意，因為研究生在四、五年之內要離開，若頭幾年沒有結果，很容易失去信心，讀不下去的。英國的情形就常是如此，因為英國的學校獎學金只有三年，時間到了，給學位就走。我曾收了一位英國牛津大學的學生，他有很好的推薦信，也非常聰明，但他以前的論文題目做不出來。我因為知道他沒有成功的經驗，馬上設計一個實驗，讓他有成功的信心。在學生學習的過程中，常需要幫助，特別在最困難的時候，更要提他一把。

我在美國努力那麼多年，也不知自己做對了什麼或做錯了什麼。只是看到很多學生滿懷熱誠進來，滿懷熱誠出去。其中，我印象很深的是有位挪威來的物理系學生，在博士論文之中對我表達感謝之意，而對物理系的指導教授，只提寥寥數語。他說他在我的實驗室裏，能儘情享受研究科學的熱情，並經常和大家一起討論。教授能常和學生在一起，關懷他們、一起討論是很重要的。

啟發學生、培養學生、為學生營造很好的學習環境、讓學生有機會接觸有成就的人，比指導學生研究的方向更重要我到芝加哥大學教書後，前後陸續做了八、九個很複雜的儀器。若所有的儀器我都自己做，大概三個月可以做一個出來。可是我要學生做，他們剛開始什麼都不懂，連畫機械圖都不會，很多事情都要慢慢教他們。從功利的觀點看，教學生做實驗是不會比較快，同時，一個研究生常常到了可以做實驗時，就已寫好論文，要說「再見」了。但從人才的培養及享受來看，沒有什麼可比看到年輕人學成的感覺更快樂。我常向年輕的教授說，多花些時間和學生一起做實驗，雖然表面上自己浪費時間，但長遠看來，對自己發展及整體的發展是很重要的。

對於我們不知的未來世界，在和學生摸索、討論的過程中也不一定能解決。但若是教授耐心聽，指出問題，老師和同學都可以學到不少事情。重要的是，一起做科學研究是很有趣的。學生剛開始時，常提出一些很笨、不合理的問題，經過幾次解說後，就慢慢地提出很好的問題，變的很能幹。啟發學生比指導學生方向更重要的。

我最不喜歡看到有些老師把學生當成廉價勞工，常要學生做很多事。在英明教授的領導下，可能學生可發表很多文章，為指導教授解決了一些問題，但很可能沒有學到什麼。我一定會讓我的學生有主導的機會，而不是我的一雙手去推動我自己的工作。每次教授要學生做一件事，都應以身設想，是否自己願意花這麼多時間如此做。當然若是學生自己願意做的，有自己的構想，又是另當別論。

此外，要培養學生就要有責任為學生營造很好的研究環境。所謂好的環境包括大環境及小環境，大環境是一個大學、一個學院的環境，小環境則是一個研究室的風氣。我到過美國很多大學，每次講到芝加哥大學，都很懷念。因為該校不大，教授之間很多討論。在創校時，洛克斐勒先生就說這是所研究大學，教授不但要教書，也要做研究。每年三個學期，總有一個學期可以不教書，專心做研究。每個教授中午都在教授餐廳吃飯，彼此常常有很多各種學科的討論及活動，感覺這是個學者的社區。

而到了柏克萊的化學系時，規模很大，什麼都有，但也因此減少和別的教授溝、互動的機會。對一個研究室來說，研究生之間要如何坐在一起討論，把自己的困難講出來，也從別人學到一些東西，是教授很大的責任。此外，一個教授在收了研究生之後，也應負起營造一個環境，讓研究生可以有毫無牽掛地做研究，這包括有足夠的錢可以解決衣食住行的需要，但不要有太多錢去煩惱要如何花。也就是說，收入可以到吃住都沒問題，但不能到每星期都去聽歌劇。

此外，我們要讓年輕人多接觸學術上有成就的人，並和他們討論學問。如此可以打開年輕人的眼界，並知道有成N的人在想什麼、有什麼遠見？為什麼他們有那麼大的成就？年輕人一定會發現，即使很有成就的人，談了之後，也覺得不怎麼樣。如果自己努力的話，一定可以做的比他們好，這也是和名人接觸的另一優點。


學生找研究題目切忌好高鶩遠

在過去幾年內，有些美國的教授朋友告訴我，他的大陸學生好高鶩遠，常要做些艱深的題目，以為解決這些問題，就可以得諾貝爾獎。這些學生不了解科學研究的能力是一步步學來的，研究的題目不是圖書館找的，是教授根據以往經驗所得的題目，若學生覺得那個教授的題目有趣，則跟該教授做論文。事實上，我們科學所知道的很有限，每個人在研究中，會發現奇妙不能解釋的現象，往往成為以後的題目，這些題目剛開始是從年長的人得到的，但年輕人慢慢地就知道如何解決。

學生好高鶩遠不是研究科學的好習慣。有時候，有的學生也很狂妄。記得我在台大化學大二時，常和台大物理系的學生談世界上許多還沒有解決的理論。不懂為什麼愛因斯坦這麼聰明，還不能解決地心引力、電磁場、強力弱力的一些問題，把力、場從更根本的方向統一起來。我也曾買了很多相關書籍，想解決許多愛因斯坦不能解決的問題。對於?高鶩遠的學生，教授應指導其先從根本了解，發覺有些路不是此時能做到的，很多的成就是一輩子的努力，是一步步的走上去的。好比從這裏到二樓，要一步步走樓梯上去，若要一步跳上去，可能要跳一輩子也跳不上去。


結語：人生最有趣的事是能做自己喜歡的工作

我總覺得世界上，從事學術研究工作的人不一定要那麼多。每一萬個人中，有、四十個人做就夠了，如此社會的負擔也差不多。還有並不是每個人都適合做研究工作，不能鼓勵每個人都從事研究工作，或以為每個人都可以做的不錯。更因為研究工作的職位空缺是有限的，不能盲目的要研究生做研究，把每個研究生當作將來要做研究工作的人。

我國每年增加約二千個博士，包括有一千兩百位從國外回來及八百位國內的博。不應是每個博士都做研究，很多人可以投入實務工作或是生產界，學的技能也可以對社會做出貢獻。如教育界國小、國中之老師，政府界的環保工作等等也都很好。真正研究工作人員，應是真的對研究有興趣的人，讓這些人可以沒有失去工作的憂慮。

有一年輕人說他小時候原本父母親因為家庭環境不好，要把他送給別人養。但他為了可以留在自己的家中，向父母親說「我可以不吃飯，喝水就好，不要把我送給別人。」後來他母親也因此沒有把他送給別人。要享受自己的人生，則要找自己喜歡的工作，錢賺少一點沒有關係，沒有飯吃的時候，喝水就好。因為做自己喜歡的工作則會努力的做，努力做則會有些成就，有成就會受到鼓勵，就會有成就感及滿足感，這是人生最有趣的事。所以只有真正熱愛科學及喜愛科學的人，才需要從事研究工作。若是國中國小教育能如此的教育孩子，不要鼓勵所有的孩子只重視智育及升學，則真正做研究的人可能越來越少。

有個加州理工學院的教授在得獎時說，學校對我很好，給我做研究，給我錢，又給我好學生。我的一輩子渡過了很興奮、很快樂的日子，再也沒有什麼比做研究更高興的事。對於真正對科學工作有興趣，而且又能做出貢獻的人，從事研究工作，在人類未知的社會走出一條路的，也如同在原始森林中漫步、探索一樣，是那麼的有趣、值得的。