讀者10問:孫維新



現任國立自然科學博物館館長的孫維新,畢業於臺灣大學物理系,1987年獲得美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)天文學博士,曾於美國航空及太空總署(NASA)工作。返臺後在中央大學及臺灣大學服務,曾協助建立鹿林山天文臺和墾丁天文臺,並規畫2005「世界物理年」及2009「全球天文年」的大型特展,為國科會「科學季」建立了新的風貌,獲得了中央大學「特殊貢獻獎」和臺灣大學「社會服務獎」的肯定,並獲得185264號小行星的命名殊榮,目前持續為天文和物理科學方面的研究與教育努力

請談談你對天文科學的喜愛,及帶給你的感動與感觸?
我人生中第一個幸運,是大學進到了物理系,物理系教你怎麼思考現象背後的道理。大學畢業後,申請了國外四個物理、四個天文的研究所,而第二個幸運來臨了,UCLA的天文所給的條件最好,就決定到UCLA進入天文領域。第三個幸運,是在天文領域中選擇了「觀測」;天文觀測能讓我到世界各地的天文臺,在黑暗的星空底下享受整個夜空的震撼。
白天的時候,更能在高山上、沙漠裏,第一線接觸動物跟植物。這些經歷對後來進到博物館,都有很大的幫助。
記得去青藏高原天文臺時,在拉薩坐上越野車,在高原上一走就是兩、三天,看到成群的野驢子在奔跑,黃羊(藏原羚)、草狐狸在羊群間穿梭,還會看到雅魯藏布江大片的黃水鴨,上千隻的起飛。親眼看見廣漠的大自然中,這種精彩壯觀的生命現象,深深了解這正是我們美麗的地球啊。現在年輕人瘋迷手機裏的寶可夢,其實大自然有太多寶物和知識等著你去抓。

擔任館長多年,較大的挑戰與收穫是什麼?
科博館本身是一座國際知名的自然史博物館,當年漢寶德先生在第一期先做出「科學中心」,擁有許多互動設備,孩子也玩得很開心。後續經費下來之後,漢先生就提出一個國際級自然史博物館的完整規畫。
科博館很幸運,能把自然館跟科技館結合在一起,成為今天一個特別大的優勢。「自然」是大自然的現象,包含動物、植物、地質、人類;「科學」是現象背後的道理,包含物理、化學、生物、數學的知識。一個講的是外在的表象,一個是內在的道理,結合在一起,故事才講得完全。

請分享一個有趣的科學實例。
當我們拿到一枝鳥類的羽毛,隨手就可以把這完美的羽毛撕裂,但是不要難過,你對著撕開的羽毛摸一摸,會發現撫摸一會兒以後,原來撕開的部分就完全合起來了,一點破壞的痕跡都沒有。也許你會發現,鳥常用鳥喙順自己的羽毛,這中間難道有什麼關聯?
羽毛有一條中軸, 稱為「羽軸」,長有許多羽枝,羽枝上有許多細小的羽小鉤,有點像魔鬼氈。所以撕開沒有關係,順一順之後,羽小鉤會重新搭在一起,這就是生活中的物理,也是每天在身旁看到飛來飛去的鳥,身上羽毛的祕密。
大自然的植物、動物,為什麼會衍生出這麼多有趣的性質來?多半是因為「生存」的壓力。「在自然中看見科學」、「用科學來理解自然」是我常說的兩句話,從這些自然現象中就可以看到不少道理,即使表象細微,背後的道理卻非常深厚廣大。

去年為科博館成立三十周年,你覺得科博館的特色及轉變是什麼?
我是個博物館的外行人,到科博館後,感覺自己的優點跟缺點是一樣的,就是「毫無負擔,可以從不一樣的角度看博物館」。去年我們與湖北省博物館合作,舉辦了「鼎立三十」特展,讓參觀民眾看見兩、三千年前青銅器古文物的科學知識與美麗。當年的人如何製模、把銅融化後,按照不同的銅、錫、鉛比例,澆灌之後製作出各種銅器來。在銅劍的製作上,他們調控合金比例,讓劍身中央結實,砍下去不會斷,而劍鋒要薄但鋒利,這是材料科學發揮的極致。這個特展還展出複製的「越王勾踐劍」、真品的「吳王夫差矛」。
這些展覽的表現方式與故宮、歷史博物館的展覽不一樣,它不是文物鑑賞,而是讓人真正看到內裏的科學元素,展場上還請民眾動手做,親眼看銅塊融為銅水,再澆灌成銅器,還可將製作的銅器帶回家。動手做之後,就能了解先民當年是怎麼做的。我們想辦法把文物鑑賞轉變成科學認知,用藝術來講科學,用生活來講科學,而不是只將文物擺在櫥櫃裏欣賞。

近年物理界最重大的事是重力波被證實,它對世界未來的天文物理發展及對宇宙的探索,扮演什麼關鍵角色?
重力波很重要,重要的原因它是開啟了物理學新的面向。例如說,我們以前只知道可見光的觀測,等到「紅外線」被發現了,「紫外線」被發現了,「X光」被發現了,我們就會發現不同的波段裏,能夠看到事物不一樣的面貌。無線電波也是,無線電波的發現不過才將近一百年,但現在已有這麼多實際應用,像無線通訊、廣播、雷達、通訊衛星、導航……等,實際改變了我們的生活。
重力波就像過去這些重要的進展一樣,是個新的宇宙之窗。更令人感動的是,這是愛因斯坦一百年前所預測的東西,經過了一百年,才證實他是對的,真可謂「先知」。

地球五次生物大滅絕的關鍵是什麼?
地球在過去從寒武紀大爆發到現在的五億四千萬年裏,經歷了五次大滅絕。
上次是六千五百萬年前的恐龍大滅絕,原因是外來天體撞擊了今天的墨西哥,造成氣候改變。第三次也是最慘的一次,是兩億五千萬年以前的二疊紀到三疊紀之間的大滅絕,推測是現今西伯利亞的火山大爆發,造成氣候改變。不管怎麼看,氣候改變是造成全球生物滅絕的關鍵因素,但人類卻正在改變氣候,把自己往世界末日上推。
也因此二○一二年科博館就舉辦了特展「世界末日—浩劫與重生」,來弭平末日謠言,解答疑惑,再把正確知識告訴民眾,讓我們真正認識到人類現在所處的環境。

在知識的浩瀚中,有什麼心得?
我認為我們的心理歷程有四個階段:「欣賞-探索-認知-珍惜」。
絕大多數的我們是在「欣賞」,「探索」則是因為好奇,就進入了自我探問:這些東西是怎麼存在的?為什麼月亮繞著我們轉?為什麼星星會發光?探索過程中有成功有失敗,最後沈澱出來的知識,就是「認知」了,認知到整個宇宙是怎麼運作的,才能發掘星空之美和宇宙之奇,大自然如何在一個巧妙平衡下運作?如此你才會好好珍惜。
我建議有機會儘量讓孩子到大自然去走走,他喜歡了、了解了,便覺得這是偉大的東西,會產生興趣與敬畏。大自然讓我們了解自己的渺小,與面對大自然該有的謙卑。當體會「我要珍惜它」,絕對比教條式的「我應該愛護環境」還有用。

請聊聊未來的科學、天文研究趨勢。
比較重要的其實是「未來」兩個字,不管是哪個領域或面向。看見未來,才知道如何調整現在的方向。如從科學的角度來看,要先了解現在的科學家在做什麼研究,有什麼成果,你就大概能知道五年、十年後,社會是什麼樣子。舉例來說,有眼科醫師做幹細胞研究,曾說五年後,近視、遠視、老化、散光就會從人類的字典中消失。因為人類的眼珠經過幹細胞治療,加上雷射技術,原先的問題都可以解決。
另外,虛擬實境絕對是未來科技的趨勢,在教育跟娛樂上,都扮演非常重要的角色。科博館也大量引進虛擬實境技術,如今年「腦中乾坤」科學特展,可以看到果蠅的腦飛到你面前。又如明年的「敦煌大展」,將結合這些尖端科技,讓你彷彿站在敦煌石窟裏。

想對年輕的一代說什麼?
我希望教給年輕一代的,第一關鍵是「善良」,第二是「樂於學習」。只要本性善良,就願意幫助人,在幫助人的過程中,會得到無上的快樂。樂於學習、勇於迎向挑戰,將培養出解決問題的能力與創意。挑戰同時是樂趣的來源,只有經由挑戰,得到正面的收穫跟結果,才是生活中產生真正滿足喜悅的方式。當自己本身樂於學習,不是大人逼著、老師催著去學習,這人一輩子就會很成功也很愉快。

你心中最幸福的片刻是什麼?
分成白天和晚上:晚上,走到星空底下,看到繁星點點的夜空,知道星星是怎樣運行的,心裏會很高興,因為你真的能體會現象背後的道理。另外,發揮創意也是很幸福的。所以如果能在白天跟一群有趣的人談一些未來可以做的好玩的事,如果還能幫助別人、改變社會,那會是多有趣的一件事。