中研院新科院士林麗瓊專訪

中央研究院院士會議於2022年7月選出第33屆院士,臺灣大學凝態研究中心特聘研究員林麗瓊獲選數理科學組新科院士。這是她繼中研院年輕學者研究獎、美國材料科學學會會士與臺灣傑出女科學家獎後,新的榮譽里程碑,也是她近40年來在物理研究上耕耘不輟的最佳見證。

精簡而深刻的物理之美
當年,林麗瓊在四姊一句「物理好美呀」的吸引下,也跟隨其腳步進入臺大物理系,從此踏上物理研究的道路。如今細究當年姊姊那席話,她說,物理擁有「簡單的美」,「牛頓的 F=ma、愛因斯坦的 E=mc2,精簡方程式就能敘述自然現象的奧妙。」

不過,長年投身研究的經驗讓林麗瓊有更深的體悟。「美是很美,但也有一定的挑戰。」原來簡單的美背後,是一點也不簡單的付出。「如果想要走好這條路的話,基礎訓練還是要下苦功,但這可能就不是很美了!」她邊說邊笑,看得出來她對研究路上的辛苦甘之如飴。正是這種挑戰未知、突破未知,繼而創造出精準應用科學的過程,使林麗瓊著迷不已。

GE開啟跨領域認知 與臺大凝態中心共同茁壯
林麗瓊在臺大任教之前,在美國奇異公司 (GE) 研發總部工作,是該公司材料中心的首位亞裔女性研究員。她提及,當時奇異直接給她長期聘用的offer,為了照顧孩子、追求穩定,她選擇入職奇異公司。奇異公司的產品非常多元化,包含飛機引擎、核能電廠反應爐系統等多達13種不同產業部門,也是她選擇就職奇異很重要的一點。

林麗瓊特別提到,奇異給研究員兼顧創新與應用的發揮空間,除了與奇異公司相關產業的技術,研究員也可以自己決定可提供奇異未來發展的題目。她在奇異主要發展的課題是如何找到既節能環保、也不含輻射元素的新發光材料。

離開奇異決定回國,林麗瓊表示,一方面是因為先生、目前任中研院原子與分子科學研究所所長的陳貴賢打算回臺灣發展;另一方面是受到諾貝爾化學獎得主李遠哲的影響,當她還是學生時,在哈佛聽到李遠哲的演講,被他所分享的「為了臺灣更好」而回國所感動。

談及回國任教和在業界工作的不同,林麗瓊指出,業界講求效率,目標嚴苛。在臺大任教有更高的自主性,容許實驗存在錯誤。她說,不論在業界還是學校,她都是從好奇心出發、去探索不同的題目,後期會萌生一種社會責任感,希望她的研究成果可以對社會有貢獻。唯一不同的是,回國多了一份歸屬感。

在奇異的工作經驗還打開了林麗瓊對跨領域認知的大門,從前她只對物理感興趣,在奇異的部門合作讓她感受到化學和材料結合的重要性,從而對化學也產生了濃厚的興趣。這也為林麗瓊後來加入臺大獨一無二的「凝態科學研究中心」奠定基礎。

探索的目光與堅定的腳步
目前林麗瓊正全心投入「人工光合作用」的研究,其中涉及相當複雜的氧化還原反應,實在難以想像,林麗瓊在就讀大學時,其實相當排斥化學。林麗瓊表示,她在高中沒有受到正確的訓練,導致她對於化學、化工等科目一向敬謝不敏。在進入奇異公司後,她才認知到跨領域的重要性,也深切體認到自身的不足。在化學專家同僚的鼓勵下,她藉由研讀入門書籍Chemistry of the Elements、向研究團隊的成員們請教,來「重新認識化學」。她後來與這位同僚一起合作,所申請到的第一個專利就與化學相關。

1994年,林麗瓊回到國任職研究員早年從事鑽石薄膜與相關材料研究,5年後,正值全球奈米研究的狂熱期,臺灣也開始正視奈米科技的重要性,由國科會發起「奈米國家型科技計畫」。她也在好奇心的驅使下,一頭栽進奈米研究的世界。計畫的前十年,大家都很熱烈、多方位地嘗試奈米級材料的製作與特性研究,包括奈米碳管、奈米線等;到後來,責任感取代最初的好奇,使她開始聚焦更長遠的應用計畫,並以「能源」的生產與節約技術,作為她研究的思考方向。先前嘗試的成果,也派上用場。

林麗瓊自嘲自己「喜新厭舊」的性格,同樣的題目研究久了,難免生倦。她於2013年發表以二氧化碳還原技術為基礎的「光催化反應」,是她投入燃料電池、太陽能電池研究多年後,找尋到的新方向。轉換主題的過程中,先前的研究基礎便成為堅實的踏腳石,因為光催化與太陽能電池在前半段的吸光導致產生電子電洞的原理都是貫通的,在後半段的氧化還原反應則與燃料電池相通。而儘管目前生成能源的效率仍不彰,林麗瓊仍懷抱著強大的企圖與信心,挑戰技術上的突破,以降低能量轉換成本,真正達到實用性。

在GE工作的訓練培養林麗瓊在研究上自律、講求效率的態度,因此她早年的學術生涯十分多產,有時1年甚至可以寫出20篇文章(包含與他人合作者)。不過,她認為重點還是在於研究者的心態。「誠誠懇懇、認認真真地研究,比華麗地宣告自己寫了多少論文更重要。」

言傳身教感染學生 女性科技人的傳道者
林麗瓊在保持自身對物理熱忱的同時,還不斷激勵學生相信自己的潛能。她的學生杜鶴芸本打算畢業後進入業界工作,但在隨同做研究的過程中被其對學術的熱忱感染,發覺自己對學術研究的喜愛,決定留在學界。這樣的選擇經常會遭遇到學生家長的反對,許多家長更重視物質的富足,對留在學界並不認可。林麗瓊這時也會出來鼓勵學生和家長進行溝通,用自己追求的價值來說服他們,學術研究的快樂是無價的。

除此之外,林麗瓊還關注到物理學界女性研究者數量很少的現象。在清華大學物理系教授戴明鳳和臺大凝態中心同事林昭吟的提議下,她擔任召集人,創立「物理學會女性工作委員會」。自此之後踏上全臺各地大學、高中巡迴演講、座談之路。

「我就像是一個傳道者」,林麗瓊說,她傳授的主旨是讓女性學會自我照顧、自我保護並能建立自主思考與選擇志業。在演講、座談的過程中,她鼓勵在場的女學生要主動爭取自己的權益,對自己有足夠的信心,做自己認為有價值的事。