一一四年顯微鏡學會年會: 先得 AI 者勝

 一一四年顯微鏡學會年會: 先得 AI 者勝

顯微鏡學會年會

AI 與電鏡的交叉融合

教學研究與研究專業之家

很高興再度來參加顯微鏡學會年會。上次參加年會還是在三年前，當時我曾就台灣電子顯微鏡應用的發展懷舊一番，比喻現今與五十年前的舊時有如天壤之別，有幸看到後來發展迅速。

三年前在台灣大學參加年會，我曾說有回到家的感覺，今天在我四十幾年來的教學研究之家清華大學，參加更長時間的研究專業之家年會，也見到許多中生代的老朋友，倍感親切。

在去年底送走了最後一位博士畢業生，回想起來，指導的前後約一百一十位博士畢業生，以及數不清的碩士生，沒有一位不是以電子顯微鏡為最主要的研究工具，雖然目前已關掉實驗室，仍然不能忘情而持續關心電子顯微鏡的發展。

上星期參加我以前一位博士生指導的第一個博士生畢業口試，曾問他研究上與 AI 互動的情形，在 AI 時代，這是未來研究越來越須要面對的問題。

不知大家有沒有估計過，世界上現在正在使用的電子顯微鏡有多少台；以往要自己查詢，千頭萬緒，現在 AI時代，可從問聊天機器人 ChatGPT 或 Deepseek 開始 :

GPT: 由於製造商和機構很少公佈準確的累積數量，因此很難獲得全球範圍內穿透式電子顯微鏡 (TEM) 和掃描電子顯微鏡 (SEM) 使用數量的可靠數據。不過，一些行業報告和公司揭露的資訊提供了一些有用的估算：

在長達約千字的分析後，結論是:

SEM 的用途十分廣泛 -- 全球可能有五萬台 SEM 在運作。
TEM的使用較為有限而且昂貴 -- 全球大約只有一萬台。

其次是有關電子顯微鏡的展望: 
ChatGPT (節錄)：
電子顯微鏡 (EM) 前景光明，在硬體、軟體和跨學科應用的推動下，其發展日新月異。以下是對其未來發展軌跡的全面概述：
1.技術進步
a.解析度改進，b.低溫電子顯微鏡（Cryo-EM），c.時間分辨電磁法

2.生物與醫學應用
藥物設計、細胞結構、疾病研究

3.材料科學與奈米技術
缺陷、界面和奈米結構的原子分辨率成像使得在原子尺度上進行材料設計成為可能。
原位電子顯微鏡 (EM) 可以即時觀察運行條件下的電池材料、催化劑和半導體。
電子斷層掃描可以對複雜的奈米結構進行 3D 重建。

4.人工智慧與計算進步
人工智慧輔助影像分析：深度學習可自動執行粒子拾取、去雜訊、分類和重建。
與大數據平台的整合可以實現高通量結構研究。
模擬和建模越來越多地與電鏡數據相結合，以了解動態過程。

5.產業與科技融合
半導體產業使用電鏡來鑑定微晶片中的奈米級特徵和缺陷。
自動化電子顯微鏡正在部署在材料和生命科學的品質控制流程中。

6.更廣泛的可及性和民主化
基於雲端的遠端操作和數據處理平台正在將 EM 存取擴展到精英實驗室之外。

7.未來的挑戰與機遇

結論
電子顯微鏡正邁入黃金時代，融合了量子、生物和數據科學。它的未來將深度跨學科發展，推動奈米技術、結構生物學和即時成像領域的前沿發展。我們期待電子顯微鏡變得更強大、更自動化，並成為基礎研究和應用創新不可或缺的一部分。

Prompt: 人工智慧和電子顯微鏡
ChatGPT ：
AI 與電鏡的交叉融合正在改變這一領域，它能夠提升成像品質、加速數據分析，並推動材料科學、生物學和奈米技術領域的新發現。以下是對兩者融合的結構化展望：

1.人工智慧驅動的影像處理
a.去雜訊和超分辨率，b.自動去除偽影

2.自動粒子和特徵檢測
a.冷凍電鏡，
可以實現自動粒子拾取，加速了3D 重建流程。
b.材料科學中的 SEM/TEM
機器學習模型自動偵測晶界、位錯、空隙和奈米顆粒。

3.結構預測與解釋
AI 有助於從電子斷層掃描中的 2D 切片重建 3D 模型。

4.現場和即時分析
AI 增強時間電子顯微鏡 (EM)： AI可以幫助即時分析不斷變化的結構（例如相變、成核、催化）。
只有在發生關鍵事件時，AI 才會協助觸發資料擷取，從而節省儲存和處理。

5.儀器自動化
AI 被用於引導對焦、對準和樣本追踪，從而實現用於高通量研究的自動採集方式。

6.資料探勘與關聯分析
AI 可以實現：跨數千個 EM 資料集進行模式識別。
多模態關聯（例如，將電鏡與X射線、拉曼或螢光資料結合）。

提取複雜材料中的結構-性能關係。

7.挑戰與未來方向
挑戰 AI解決方案及研究方向

總結展望
AI影響領域
影像品質: 增強解析度、去雜訊、去除偽影
處理率: 自動採集和重建
解釋 : 粒子拾取、斷層掃描、結構擬合
即時洞察: 動態研究中的事件精準偵測
無障礙設施: 透過自動化和雲端工具實現民主化

是了解這些問題的開始，但不應照單全收，而應檢驗並判斷其正確性與周全性，再做進一步探討。總之，AI 已經大軍壓境，是兵家必爭之地，先得者勝，是大家應積極面對的。

退聯會樂活講座: 清華園的歷史現場

退聯會樂活講座: 清華園的歷史現場

清愛的一起華

清華現場 (趙淑華攝)

第三次站台 (孫海珍攝)

清華園達人 (孫海珍攝)

以書會友 (趙淑華攝)

很歡迎大家來參加今天的樂活講座。今天的主講人是王俊秀教授。王教授在清華可謂無人不知，無人不曉，不僅因為他是資深教授，主要還是因為他是有名的點子王，創意十足，金句連連，每每引起大家注目。 

據我所知，歷年來由王教授發起的活動，而且引起話題的不只十項，我個人有幸參與的也有好幾項，限於時間，我且舉其中特別的兩、三項為例；首先讓我領教王教授的創意是在清華百周年慶時，他主辦了「名清華到清華大學」的活動。清華意為水清木華，是很美麗的名字，所以也有很多人以清華為名，當天在成功湖畔聚會，有三、四十位清華與會，熱鬧非常，每人胸前掛的大名牌，只有姓沒有名，非常有趣。特別值得一提的是，除了在清華園誕生的第一個嬰兒叫林清華外，台灣也出了好幾位名清華的名人，包括教育部次長、法務部次長、台大副校長以及一位名建築師等。各位同仁為晚輩取名時，不妨優先考慮。

另外則是他邀請到唐獎得主，保育人類學家珍古德 (Jane Goddell) 訪問清華，並別開生面的安排她到新竹動物園，與本人和新竹市長一起體驗動物被關在牢籠裡的感覺，以為動物保育發聲。再者，清華學院成立時，以「先成為人，再成為公民，後成為士農工商」為宗旨，就是俊秀提出的。

今天演講的主題是「清華園的歷史現場」。俊秀於 1987年到清華任教，與清華結緣，直到約兩年前退休。由於專業與興趣的關係，投入研究清華園前世今生多年，於前年退休前，交出具體成績單，出版《清華園的歷史現場》一書，經歷多方查訪，仔細考證，旁徵博引，從社會學家角度，爬梳清華歷史現場，完成皇皇巨著，長達三十五萬字，彌足珍貴。 

俊秀常與我切磋清華校史，我很榮幸受邀為這本巨著寫序，也為新書發表站台兩次，可能今天要算第三次。這兩天我再度翻閱本書，仍覺興味盎然。尤其我從小在清華園的緊鄰光明新村長大，書中所提到的地景名稱往往知其然，而不知其所以然，譬如說，書寫我家地址是從「南赤土崎光明新村」開始，而書中開宗明義就說: 「先成為赤土崎人，再成為清華人，」赤土崎代表「赤土的崎嶇不平之地」。

清華園內主要的三大歷史現場則為前段: 日本海軍第六燃料廠新竹合成部福利地帶，中段: 包括現在梅園以及運動場之新竹（水源地）高爾夫球場以及後段: 雞蛋面義塚區，最初則是鹿場，這也說明了在清華西北角面對的赤土崎公園，有一座楊英風先生的巨型雕塑「梅花鹿」的原因。這裡或可補充書中說現在西院附近曾是日軍防衛燃料廠的高射炮陣地，事實上在國民政府時期也有一度為高射炮單位進駐，原因則待考。

再者則是原來在建美路上的「清華北院宿舍」，因其前身是「美軍顧問團宿舍」，周圍有建中路、建美路以及建功路，取名有「中美建功」含意。同時「美軍顧問團宿舍」規格是六十五坪的花園洋房，周圍的國軍眷村則是分甲乙丙三種，分別為十一、九、七坪大，再比較待遇等，差異之大，令人回想當年台灣軍民的克難生活，恍如隔世。

以上僅是本書涵蓋的方方面面，點點滴滴一隅，我在不同場合稱本書是「寶書」、「傳世之作」，並非過譽。今天王教授的演講，精彩可期。

追思金重勳教授: 精彩人生

追思金重勳教授: 精彩人生

無限追思

逝者如斯夫

精彩人生

感恩之心

未嘗往也

今天是帶著萬分不捨與感慨的心情，來到聯合大學，參加金重勳兄的追思會。感慨的是上一次我到聯合大學來是二十四年前，參加金重勳兄的就任校長典禮，當時是一個多麼歡樂的場合。

孔子說: 「逝者如斯夫，不舍晝夜。」時光消逝如同流水般迅速。與金重勳兄第一次見面，遠在大約四十五年前；那時他還在高雄楠梓的「金屬工業研究所」(金工所) 擔任研究員。印象最深刻的一次，是我在金工所講課之餘，由許廷珪副所長拜託重勳擔任觀光佛光山等地導遊，了解他非常積極進取，正在職進修，隨成功大學電機系張俊彥教授攻讀博士，另外他有一位擔任藥劑師的夫人。

他在 1981年，自金工所離職，到成功大學一面擔任講師，一面攻讀博士，後來順利獲得博士學位，並擔任成大冶金及材料工程系副教授以至教授，期間他漸建立起在磁性材料領域研究傑出的聲譽。

約在 1987年下半年，他動了到清華來發展的念頭，並順利於次年 2月到職。記得當初為他接風，他帶了夫人與兩位公子。兩位小弟表現得彬彬有禮，讓人印象深刻。

重勳兄在清華可謂一帆風順，在研究上，很快就累積了三次國科會傑出研究獎，在行政職務上，擔任過材料系系主任、材料中心主任等職，也擔任過國科會材料學門召集人。他逝世後，多位材料系的同仁在 Line 群組中表示感謝他在各項職務任上。提供的各種幫助。

我個人要特別感謝重勳兄的是他在我於 1992-2003年間，擔任國際期刊「材料化學與物理」主編時的協助；不僅擔任編輯委員，同時也是最稱職的論文審查人，讓人感佩審查仔細精到，而且效率奇高，分擔了不少額外工作。

他於 2001年11月榮任「國立聯合技術學院」第二任校長，當時我有幸在就職典禮上祝福，曾說以他過人的才幹以及熱誠，一定能帶領學校更上層樓。後來果然喜見他順利推動學校升格為「國立聯合大學」。據了解是相當艱難的工作，而他能排除萬難，在任內完成，令人敬佩。

重勳兄於 2007年，轉任逢甲大學講座教授，另創一番事業。因此在他的學術生涯中，歷經成大、清大、聯合大、逢甲等四所大學，這在台灣學術界「從一而終」傳統的背景下，是很特別的。他退休後，與夫人一起，以自助方式，遊歷世界各地，這都與他不畏艱難，勇於面對挑戰的精神，一以貫之，也使人欣羨。

大約在兩年前，他主動的在清華材料系 Line 群組中透露，罹患了重症，讓人感嘆「 斯人也，而有斯疾 !」但他勇敢的面對，在醫師束手後，仍努力與病魔搏鬥，並依然儘可能參加材料系的活動。好幾次看見他日漸消瘦的身影，言談中，不無傷感，相當令人不忍。

今天重勳兄的許多學生從各地趕來，追思他們敬愛的老師。同時在他逝世的前幾天，學生們發布訊息，要大家一起為已住進安寧病房中的他集氣，後來雖然無效，但是也可看出他廣泛受到學生的愛戴。對一輩子擔任教師的重勳兄，如有知必然倍感欣慰。

人生自古誰無死，一個人往生後，能讓人不捨與感念不已，猶如蘇軾所說: 「 逝者如斯 ，而未嘗往也，」金重勳兄一生精彩，音容相貌，常活在大家心中。願您一路好走，家人節哀順變。