受訪者：趙偉廷，東海大學生科系副教授

時間：2019年7月8日 上午10：00-12：00

地點：細胞生物學實驗室

整理：張運宗

 

【編按】東海每個學院都有院級的創意課程，對老師而言，至少增加了跨系的互動；對學生而言，或許也就只是一個課程而已；對院與院而言，往往互不認識。在少子化衝擊中，理學院即使有強大的研究能量，但面對處處講求應用的時代，講求基礎科學的理學院逐漸趨於弱勢。但有一門院級課程，原本也只是一門課，一步步走，逐漸凝聚眾人目光，集結跨院能量，甚至走得很前面，很遠……

 

 

從一個想法開始

 

　　四年前楊定亞院長提出，理學院是基礎科學，但不太談應用，所以給外界的觀感好像滿弱的，如果一直用現在很刻苦的研究方式教學，很難吸引人家的注意。基礎科學確實很重要，每個人從國小到高中都在唸，都在補數理化，可是長大之後覺得沒有應用而不會用了，但沒有好的科學基礎是不會有應用的突破。所以我們必須想辦法跳脫固定框架，既然不會用，我們就告訴大家基礎科學和應用之間的重要性。理學院有一個四位老師合開掛在院的「創意科學實作專題」課程，大家開始討論如何好好玩一玩。當時，我提出一個想法，「我們來上火星好了。」

 

　　為什麼是火星？我本身對太空滿著迷的，學生物的人又很喜歡探討物種原始，我們從哪裡來？第一個生命是哪裡？人類的存在要推到多遠？近幾年美國想方設法攻上火星，甚至把人送上火星；從某個角度來看，火星不正是物種起源最早的時候嗎？說不定，人類正是火星的第一個生物呢！從這個角度出發，整件事情就很有趣了。我們不談如何發射火箭到火星，怎麼做也做不贏；我們可以探討如何住在火星。如何在一個最初始的蠻荒之地，讓生命延續下來？柴米油鹽食衣住行育樂怎麼辦？地球上所享有的一切如何都搬到火星上面？

 

　　在火星的場域裡，空氣的組成不一樣、重力也不一樣，什麼都不一樣，一切都必須量身訂做，必須讓不可能變成可能，所以，基礎科學很重要。各種儀器運算、現象都需要數學、物理；化學可以研究怎樣把氣體扭轉，變成氧氣、水；生理學則能討論重力對血液循環的影響，火星上可能面對不同的疾病，因此基因定序也能作為未來挑選太空人的依據。簡單說，過去思考的對象是地球，現在把腦子換為火星試試看。以這個思路為起點，每個老師學有專精，各有巧思不同，但共同的想法很簡單，先在大學凝聚出一股科學可以有不同玩法的氛圍，如果課程成功，也許可以延伸到科普或國高中。因為跳出任何框架，老師們的討論過程充滿瘋狂、好玩。很快地，取得第一個共識是，把不太吸引目光的「創意科學」加上子標題「火星任務」。

 

 

機緣加上一點碰撞

 

　　學生相當捧場，標題很有趣，上課很自由，因為沒有人去過火星，整學期的課程只有一個問題，如果你住在火星上，可能會遇到什麼問題？如何用科學的方式解決？學生就把課本教的所有東西統統搬出來，不斷地腦力激盪。

 

　　學校有補助院的課程，要求必須有一個期末發表。我想，這也很有意思，在學校體育場或某個地方，讓學生展示自己的海報或小小的作品，學習展現自己的概念、想法。成果展必須至少有一個評審，大家想找校外的評審比較公平，找來找去，我想到科博館館長孫維新，他是太空專家，又致力於科普發展，如果能請到這位大人物，說不定會讓學生產生不同的動力。孫館長很忙，我並沒有多大把握，沒想到經過聯繫溝通，他不但非常肯定我們的火星任務，甚至建議成果展移到科博館，且不收取任何費用。過程中，我也非常感謝東海生物系系友科博館科學教育組的劉德祥主任和張鈞翔主任動用科博館的全力支援。劇情的發展如此充滿驚訝與驚喜，學生的成果不是展現給評審而已，也要展現給台中市民。

 

　　學生聽了全傻眼！當初修課完全不是這樣說的！學生壓力大，老師壓力更大！這不是成果展，而是在科博館辦活動，弄不好會讓東海顏面盡失，所以我們很謹慎地處理這件事情。

 

　　大家覺得，只有一個大學課程佔個小角落，好像太薄弱了，既然到了科博館，就該做點比較不一樣的、吸引注意的事。這門課程原本就希望延伸到高中端，但過去的科展比賽都是「資優」之類的特定學生參加，而我們想設計一個門檻不用太高，任何高中生都願意參與的動機，不須推薦，自由組隊報名參加。經過一番討論，想出類似國外的鳥人大賽的降落大賽，以創意為主，失敗也好，KUSO也罷，就是一種衝啊、掉下去、很開心的態度。當然，如果認真玩，或許也會有一個不錯的作品出來。

 

　　該怎麼啟動呢？東海的優勢出現了，我們直接找東大附中，他們就召集一群學生來參加。兩天的活動裡，第一天在體育館，大學生做理論展示海報、實體模型，高中生製作降落的成品。因為一個機緣，突然啟發一個想法，同一個場域裡，一邊高中，一邊大學，大學生看看高中生在玩什麼，高中生看看大學團隊在做什麼，這樣的互動充滿了故事。第二天，大家進駐科博館的橢圓形展覽廳，走廊通道是學生成果展的攤位，戶外廣場自然是降落比賽了。

 

　　有對父母帶小孩來看，「你們這個好像很厲害，但我都聽不懂。」小孩很興奮地喊著：「哇！好厲害！」第一年得到不錯的迴響，第二年又繼續辦了。我們試著把高中端向外稍微延伸，邀請台中其他高中生參加。結果反應熱烈，第三年，去年甚至結合科博館的報名系統，擴大成全國大賽！難度也越來越高，火星車不僅要能順利降落，還要能移動到定點。

 

 

理論和應用之間

 

　　去年的第三屆還有一個驚喜。先是探測火星的好奇號駕駛員嚴正博士來東海演講，我們向他介紹火星任務，他很有興趣，經過幾次溝通，在學校的交通補助下，他特地從洛杉磯飛來東海非常認真的指導學生，並在科博館和孫館長舉行大師對談，比賽一結束就飛回美國；完完全全是為了火星任務而來的。（大圖藍襯衫者即嚴正博士）

 

　　嚴博士覺得這是非常有意義的活動，火星就是一個未知的未來，需要跳脫目前的學習方式，給高中生更多一點的啟發，產生很多的創意。大學也一樣，各科厲害且專精的老師們不可能只做自己的計畫，應該多想一想未來。

 

　　從一開始沒有人知道的課程，火星任務的名氣逐漸打開，科技部也派記者進行專門採訪，他跟了一整個行程，從頭看到尾，然後寫出非常不錯的報導。同時，我覺得學校已經補助三年了，現在有了足夠的能量，但為了再擴大舉辦涵蓋更多院系，我決定向科技部申請一個科普計畫。過去我專志研究，科普對我來講其實是件非常困難的事，沒想到科技部通過「火星任務」申請，全額補助。在我們努力的過程中，這是一個極具象徵意義的肯定，代表著基礎科學在理論和應用間的成果，也證明了東海跨院系合作可以走出不一樣的路。

 

 

火星文明

 

　　學校正在努力推動「跨域學習」，王立志副校長希望「火星任務」能夠從理學院擴大到其他學院。這是很好的契機，我們原本就希望從小小的能量慢慢擴充，而且要走在很前面。所以今年第四屆我們把工學院和創藝學院的能量加進來。

 

　　工學院不難理解，火星上有太多的工程、人工智慧的應用需要工學院的理論，但是，火星和創藝學院有什麼關係？大家一定會這麼想。太有關係了！舉個非常簡單的例子，一枝筆到了火星必須加重重量，不然寫不順，這就是設計的問題。接著試想，上班放學只要塞車，人就會很煩，從地球到火星要飛八個月，絕對不只是煩而已！到達火星之後，下半輩子都要在一片荒蕪中度過，一定會產生不同的心智問題。畢竟，人不是機器。因此，「如果住在火星上」，探討的內容就不只是科技，自然還有文明。「傷心的人別聽慢歌」，那麼，去火星的人要聽什麼歌？不同的處境，內在感受一定不一樣，如果沒有支撐心靈的力量，到火星就會吵架、打架，一定會很痛苦。

 

　　可不可能有火星畫廊？如何演奏樂器？人的秩序會大亂，該採取何種制度？人是一種破壞力很強的生物，汙染會很嚴重，如何打造一個智慧城市？創意無所不在，到了火星更是如此。諸如此類，有許多東西遠比科技還重要。

 

　　簡單地說，人類到火星一定要開啟一個「火星文明」；在火星相關的主題上，也許這是全球第一個跨領域企劃。

 

 

科技讓一切可能

 

　　除「跨域」外，AI也是學校發展的重點，AI能讓「火星文明」成為可能嗎？

 

　　當參觀民眾通過走廊的時候，就會有一種AI高科技感。還會看見遠端操作且擁有避障系統的火星探測車在火星現場奔馳。另外一個主題是無人農場。我們要跳脫自動化，一定要結合AI，火星的資源極為有限，不能自動化灑水，且每一株都很珍貴，所以要結合學校很強的影像辨識，進行單株照顧。高中端的競賽也將加入智能車，把AI教育向下延伸。

 

　　我們會做到多好？不知道，基礎科學的理論和方法還是最重要的，而且也不可能要求大家都AI，目前預估約佔課程的30%。無論如何，AI的概念一定要提出來，這當中有一個相互砥礪的重點，大家都知道AI，但都不知道怎麼用，所以我們一定要從不同面向進行各種嘗試，這正是這門課程的精神。

 

 

更高更遠的路

 

　　我向創藝學院林文海院長提出火星任務的構想時，希望能夠打造一個火星現場，他直接帶我到東海座落的地點，大肚山，那片紅土不正像極了火星嗎？這樣的土正是最好的天然材料，而這個概念也完全受到科博館太空專家的認同。

 

　　東海可貴之處在於是一間綜合大學，雖然很多事在不同的專長背景下看法會有出入，但站遠一點看，這很健康，不同的領域，不同的角度，就會產生很多的可能性。所以，火星任務很適合在東海發展。

 

　　火星任務並不會只拿東海做廣告，但大家會知道「這是東海大學」。有位「阿公級」的民眾走到展示攤位，對工作人員說：「你知道嗎？我是你們學長。」相隔幾代的東海人的榮耀感瞬間凝聚。火星任務就是這樣一個平台，每個老師、每個學生、每個東海人都可以參與。甚至，參觀的民眾都能駐留很久，想一想，火星上生活？這件事好像以前沒有想過……

 

　　以前我們很難想像，火星應該是強國的事，和東海扯不上關係。其實不然，科技、文明存在無限的可能，許多面向東海已經在做，我們沒有輸人家，甚至走的很前面。

 

　　這不是好高騖遠，而是每個人對自己的期待。好奇號登陸火星後，2020年NASA又有新的探測車要發射至火星，這話題愈炒愈熱，全球都在幫東海打廣告。我們走在更前面，我們已經在探索人如何在火星上生活？如何建立火星文明？我覺得這才是東海想做且能做的事，走出不一樣的路，開拓新領域，因為我們一直擁有這些能量。

 

　　我們很感謝這些肯定，也珍惜點點滴滴累積起來的能量，接下來，要走得比別人更高、更遠，且充滿各種可能性。

 

 

 

 

 

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