Fw: [資訊] 改革化學救世界

看板Interdiscip作者kratistos (卡地拖)時間12年前 (2011/10/24 23:23)推噓1(1推 0噓 0→)

留言1則, 1人參與討論串1/1

※ [本文轉錄自 Chemistry 看板 #1EeMuHlQ ] 作者: buteo (找尋人與人的鍵結) 看板: Chemistry 標題: [資訊] 改革化學救世界時間: Fri Oct 21 21:05:19 2011 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=21256 知識通訊評論 2011/02/14 文／知識通訊評論；本文為哈佛大學研究所教授懷賽德（George M. Whitesides）和麻省理工學院化學系教授杜奇（John Deutch）在二○一一年一月六日《自然》雜誌的專文 Nature原文： http://www.nature.com/nature/journal/v469/n7328/full/469021a.html 歷經百多年發展，化學科學理論成熟，卻趨於制式思維。學院化學受到學術評核體制影響，逐漸脫離解決問題的冒險行徑，形成內化的研究論文探索。學院世界應謹記獲取研究資源的社會責任，重建學術體系，著眼解決實際問題。近代化學一個世紀的擴展已近尾聲。一九○○年化學工業仍處於嬰兒期，現代研究型大學的出現，還是五十年以後的事，化學的許多基本觀念，如化學鍵、熱力學定律以及動力學理論等，都還在發展。到了二○一一年，化學工業已趨成熟，並與社會脈動息息相關。化學家對於分子特徵和反應性，已有相當好的，準經驗式的理解。學院化學也已成形，卻顯現出日漸失去好奇以及避險的態度。究竟化學該何去何從？抱持「一如往昔」的態度並不合適。要解決新問題，化學研究的題材選擇必須大膽，統整研究領域也同等的重要。化學在發展過程中，出現了許多專門領域，像是有機合成、配位化學和雷射光譜學等。這樣的分類在處理上世紀相對簡單的問題還行得通，但是遇到像是全球天然資源管理等複雜的問題，便顯得束手無策。因此傳統化學需要，也已在進行一些根本的改變。化學立足在工業、學術和政府三項不均等的基礎之上。其中只有大學具備足夠自由和彈性來引領化學改革。工業界生產加工，理應可以解決民生問題。不過在資本主義必需有利潤的短視心態之下，工業界投資長期研究的意願不高，偏好漸進式創新。政府透過政策影響研究，包括經費分配和針對創新研發的稅率優惠制度等。但影響科學走向往往與其他政治議題抵觸。相較之下大學的限制少得多。單靠幾門傳統領域，難以應付日益複雜的社會問題。我們需要一個能解決大眾關切議題，並樂意為此掏錢的化學。有人認為側重實用面會導致庸俗化，但其實不然。化學的許多重要發現，其實來自實用技術的開發過程，像聚合物和觸媒科學便出自工業界。處理這類問題通常較一般學術界受歡迎的題材更具挑戰，因為學術題材的動力並非出於真正的好奇，而是來自保守的同儕審核體系，以及政府資金流向的掌控。化學家對研究資金從何而來，必須謹記在心。民眾勉為其難地繳稅給政府，將其中一小部份用在科學研究，冀望帶來一個更健康、更少衝突的世界，並替他們的後代子孫創造出更多有趣的工作。如果這個夢想無法實現，那麼所有投資就可能會放慢甚至停擺。經費不充裕，學術界便退回系所本位。假使化學本身無法應付當下的新問題，它就會在未來挑戰之前先行萎縮。因此對化學學門的未來存亡，領域再造相當關鍵。全球挑戰化學是連結原子、分子等簡單體系和生命等複雜巨觀系統的學問。許多科學和社會上的重要問題，都仰賴化學提供解答。例如以化學反應網絡理解生命現象；從分子層次解釋疾病的發生；全球管理；水及能源的製造、存儲與節約，及二氧化碳的管理等。目前不論理論或是應用化學，其發展都已放慢腳步，轉而利用現有成果。即使是最優秀的化學家，對現狀也有相當程度的依賴。一向自視最富創新能力，走在知識前沿的大學，其實是被遠拋在後，捍衛早已為人熟知，發展完全的領域。化學這百年老店的問題，早在一九九○年代便已逐漸浮現。首先，大家發現重要的研究題材，都超乎傳統的認知。生命和材料科學躍身成為新興的研究前沿，此外還有能源和環境科學、複雜系統以及負擔得起的醫療，這種種都提供了新的研究契機。一般人在乎的不是分子結構，而是這藥降不降得了血壓。其次，關注的焦點從結構移轉到功能。目前化學對物質分子結構的定義和操縱技巧已相當純熟，但是對功能的掌握仍有所不足，尤其是功能設計，往往得並仰賴經驗或是靠運氣。事實上，一般人在乎的並不是分子結構，而是這藥降不降得了血壓，或是這板子照陽光時生不生電。此外，化學學術領域裡人口過剩，博士班不斷招人導致研究經費供不應求。供需不平衡的同儕審閱制度，保護現有知識體系卻犧牲了新的想法。這些博士生並沒有提出多少新想法，反倒製造出許多平庸的科學家。對解決問題非但無所助益，也難獲公眾的青睞。最後，研究領域的過度分化，造就了一群學有專精的年輕學者。若說從分子觀點理解生命需要有能力整合有機反應性、動力學、耗散系統、生物化學和細胞生物學等專業知識，對於目前接受狹隘訓練的年輕科學家，沒有一個人能具備所需要的專技知識。目前為止，化學界怯於回應外部的種種壓力。嘗試之一是加入跨領域計畫或是研究中心。這只是一種折衷的方法，並沒有解決問題本身。的確，研究中心避開了傳統系所的缺點，成員也得以接觸更廣泛的知識，不過守舊的系所依然掌有聘雇和陞遷的權力。另一項嘗試是與新興專門領域結合。強調奈米科技、生物或藥物化學的系所有時因而欣欣向榮，然而專長領域經常以新汰舊，對改造學門來說並非長久之計。實際的解決之道以下是化學家真正該做的事：首先得重新與社會訂定契約。化學必須重整，努力解決支付研究費用的社會所認定的重要問題，特別是與水、糧食、健康、能源及環保有關的課題。從研究實用問題著手，並在過程中揭示一些無人知曉的基本問題，比起從熟悉領域提出熟悉的問題，這個做法可以說毫不遜色。拋棄舊的學門架構當各領域都已成熟，就必須加以整合。化學的教學和研究主題應該圍繞在令人興奮，充滿不確定性的未來，而非僵化陳舊的過去。首先要做的就是合併化學和化工系。接著羅列出新的主題，亦即那些最具挑戰性，需要靠化學技術解決的問題。這些可能的主題包括：功能性材料、觸媒、複雜動力學網絡、能源、環境和永續、健康以及非平衡系統。著重於化學的強項化學在許多方面具備了獨特的能力：複雜動力學、生物與環境網絡、新分子和新型材料的合成、分子特性鑑定、找出分子與材料特性間的關連等。化學必須強調這些特點，避免淪為其他學門的工具。教導學生而非利用他們化學中許多學門仍維持學徒制度，教授思考問題及策略，再交由研究生執行。很難想像這種方式培養出來的化學家，能勝任需要整合許多領域的工作。教授應該使學生體會好奇心的力量，在大有可為研究領域中與一個獨立且投入的學生共同工作，會比只維持師徒關係的效果來得更好。此外化學也需要改變其課程內容，納入一些困難的部份。像是溶劑扮演的角色、熱力學對生物化學的重要性、數學在研究系統網絡的中心地位、催化反應的微妙之處以及耦合催化反應。同時也應該涵蓋非科學主題，特別是經濟學以及公司財務管理和製造，這些對發展實用科技有相當的助益。強調實用面並非窄化基礎科學。實用問題可以誘發好奇心，但真正目的仍回歸基礎科學。面對當下充滿挑戰的社會議題，化學依然充滿著驚奇。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 209.189.246.85

推

ChallengerII

10/21 21:47, , 1^F

10/21 21:47, 1^F

→

tony15899

10/21 22:10, , 2^F

10/21 22:10, 2^F

→

sisay

10/21 23:47, , 3^F

10/21 23:47, 3^F