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2026年9月8日 星期二

莊子六境與湯川六悟

莊子六境與湯川六悟

特展政大站

促進交流

有助共享學術資源

值得在台灣聯大各校間推廣

湯川秀樹與莊子 (ChatGPT製作)

湯川秀樹的一生 (ChatGPT製作)

莊子的一生 (ChatGPT製作)

渾沌之死 (ChatGPT製作)

濠梁之辯 (ChatGPT製作)

大冶鑄金 (ChatGPT製作)

天地有大美 (ChatGPT製作)

無用之用 (ChatGPT製作)

氣與道 (ChatGPT製作)

湯川從莊子思想得到的領悟 (ChatGPT製作)

莊子六境與湯川六悟 (ChatGPT製作)

湯川與莊子和平思想交集 (ChatGPT製作)

湯川與莊子共有思想特質 (ChatGPT製作)

很高興參加今天的盛會,並有機會在此發表演講。

首先,我要感謝政治大學圖書館接續展出由清華大學文物館策辦的,展期自今年3月17日至6月6日,「湯川秀樹:粒子物理大師的人文世界」特展。

上一次在台灣聯大四校之間舉辦的移地特展,應是「烽火尺牘」展:先於2022年10月18日至2023年1月7日在清華大學展出,其後移至政治大學,於2023年3月17日至5月12日展出八週。移地展覽有助於共享學術資源、擴大觀眾群,並促進校際交流,期望未來能在台灣聯大四校之間持續推廣。

配合文物展,我曾受邀於3月24日清華特展開幕暨捐贈典禮上,以「湯川秀樹與莊子:在理性與逍遙之間」為題,發表約一小時的演講。之所以選擇這個題目,是因為湯川秀樹十分推崇莊子,其思想與人生態度也深受莊子啟發。由於我具有物理學的學術背景,也想藉此機會多了解一些莊子,因此決定不妨一試。

經過一番準備,我如期完成了當天的演講,自覺略有心得,也頗有收穫。只是演講結束後,通常不容易獲得聽眾充分而真實的回饋,因此沒有想到,不久之後竟又接到政治大學的邀請,讓我有機會在這裡再講一次。

由於今天有部分聽眾也曾出席清華的演講,為了不讓各位覺得內容重複,我特別重新整理了這次的簡報。正好近來ChatGPT的圖像生成能力有了顯著進步,我幾乎全面更新了原有的AI製圖,也重新調整部分內容與呈現方式,希望能為各位帶來耳目一新的感受。

接下來,希望與大家一起走進湯川秀樹與莊子的思想世界,看看一位現代理論物理學家與一位兩千多年前的哲人,如何跨越時空,在理性、直覺、自然與和平之間,展開一場耐人尋味的對話。

今天我的演講分為下列部分:

一、湯川秀樹生平與貢獻,
二、莊子的思想,
三、莊子六境與湯川六悟,
四、從莊子的和平觀到湯川的和平責任,
五、湯川與莊子的思想交集。

一、湯川秀樹生平與貢獻 (略)

湯川秀樹(1907–1981)是日本著名的理論物理學家,1949年因提出「介子理論」而獲得諾貝爾物理學獎,成為日本首位諾貝爾獎得主。物理學致力於探索自然界的基本規律,也是自然科學的重要基礎。物理學家透過觀測、實驗與理性分析,建立理論與定律,以理解宇宙運行的機制。


湯川不僅是一位傑出的科學家,也十分喜愛《莊子》,經常從莊子的寓言與思想中獲得啟發;晚年更積極倡議廢除核武與世界和平。

二、莊子的思想 (略)

莊子,名周,約生於戰國中期,宋國蒙人,是道家思想的重要代表。他曾任漆園吏,生活清貧,卻不願受權勢拘束;相傳楚威王欲以厚禮聘他為相,他寧願自在生活,也不肯入仕。其思想主要保存在《莊子》一書中。

莊子承續老子對「道」與自然的思考,認為天地萬物彼此相通,並處於不斷變化之中。人若執著於名利、成見及人為規範,便容易失去精神自由。因此,他主張超越僵化的是非分別與單一尺度,以「齊物」消解對立,以「逍遙」追求心靈自在。他善用濠梁之辯、無用之用、庖丁解牛及渾沌之死等寓言,提醒人們尊重萬物本性,不以有限尺度強行規範世界。其思想充滿想像力、懷疑精神與生命智慧,對中國哲學、文學及藝術影響深遠。

物理學研究自然界的規律,試圖回答「自然如何運行」的問題。然而,對於某些更根本的問題,例如宇宙為何存在、自然定律為何如此,科學往往難以給出最終答案。更重要的是,近代物理揭示了許多與日常經驗截然不同的現象。

量子力學顯示,微觀對象具有波粒二象性,測量條件與可觀察結果密切相關,許多物理量也只能以機率分布加以描述。這些現象顯示,自然的基本結構未必符合人類由日常經驗形成的直觀模型。這並不表示莊子預見了量子力學,而是兩者都提醒我們:人類習以為常的概念,未必足以窮盡自然。

從湯川的著作、演講與人生實踐中,可以看出他不僅喜愛《莊子》,更曾主動借用莊子的寓言與思想,思考科學創造、自然秩序及人類責任。

三、莊子六境・湯川六悟

(一) 渾沌之死: 未分化之中蘊藏生成萬物的可能

兩人最著名的交集,是《莊子・應帝王》的寓言:南海之帝為儵,北海之帝為忽,中央之帝為渾沌。儵與忽為報答渾沌的款待,每天替他鑿出一竅;七日之後,七竅鑿成,渾沌卻死了。

在 1961年的一次演講中,湯川談到基本粒子的性質。他指出,宇宙中或許存在某種尚未分化的基本存在,可以分化為各種不同的粒子。若用熟悉的語言來說,這種狀態或許可以稱為「混沌」。正是在這樣的思考中,他想起了莊子的寓言「渾沌之死」。

湯川曾作出富於物理想像力的聯想:

• 儵與忽,如同迅速運動並彼此相遇的粒子;
• 渾沌,如同尚未分化、包容各種可能性的存在;
• 相遇與鑿竅,則像粒子交互作用後,原本未分化的整體產生結構與可觀察的現象。

他同時也謙遜地指出,這樣的聯想未必具有嚴格的科學意義,只是令人感到驚訝的是: 兩千多年前的思想家所創造的寓言,竟能與現代科學的某些思考方向產生如此耐人尋味的呼應。

(二) 濠梁之辯: 科學創造需要直覺,也需要驗證

1965 年,在紀念介子理論發表三十週年的國際會議上,湯川曾向與會科學家介紹《莊子·秋水》中的「濠梁之辯」。莊子與惠子在橋上討論魚的快樂:莊子認為魚在水中悠然游動,正是魚的快樂;惠子則質疑,人並非魚,如何知道魚的快樂?

這場辯論恰好呈現兩種認識世界的方式。湯川認為,若依嚴格論證,惠施的立場較接近科學;因為「魚之樂」既沒有明確定義,也無法透過實驗驗證。然而,他自己卻更願意站在莊子一邊。他解釋說:在十九世紀以前,原子的存在也無法直接證明,但相信原子並以此為基礎理解自然的科學家,往往能建立更宏大的理論框架。基本粒子的研究也是如此。真正的創造性研究,也不能缺少莊子式的直覺與想像。

湯川於1953年擔任京都大學基礎物理學研究所首任所長時曾說:「所謂基礎物理學研究,就是研究那些基礎尚未確定的問題。」近代物理揭示了一個充滿未知的宇宙。正如莊子所說:「吾生也有涯,而知也無涯。以有涯隨無涯,殆已!」人類的知識始終有限,而宇宙的奧秘卻無窮無盡。

湯川說:「我相信,有一天,我也能像莊子知魚樂那樣,理解基本粒子的內在世界。」據相關記載,他晚年常題寫「知魚樂」。

(三) 大冶鑄金 : 萬物生成有其看不見的形式與規律

「大冶鑄金」出自《莊子・大宗師》,原文說:今之大冶鑄金,金踊躍曰:「我且必為鏌鋣。」大冶必以為不祥之金。今一以天地為大爐,以造化為大冶,惡乎往而不可哉!

莊子認為,若把天地看作大熔爐、造化看作鑄造者,那麼生、老、病、死不過是造化不斷熔鑄與轉形的過程,又何必恐懼自己將變往何方?這與現代物理某些觀念形成有趣呼應。今日所謂「基本粒子」,並不一定像永遠不變的小鋼珠;粒子可以在交互作用中產生、湮滅或轉化,其身分與能量、量子場及作用關係密切相連。

湯川在《創造力與直覺》〈看不見的模子〉一文中回憶,1970年讀到莊子「大冶鑄金」的寓言時,驚訝地發現,它與自己對自然界的想像頗為相似。他認為,自然界內部彷彿存在一個「看不見的模子」,能夠產生無數個性質完全相同的粒子。莊子以天地為大爐、造化為大冶;湯川則以看不見的自然機制,思考基本粒子的生成與同一性。兩者雖非同一種知識,卻展現了耐人尋味的思想呼應。

不過,造化與粒子轉化都不等於毫無規律的任意變化。鑄造受到材料與條件限制;粒子的產生、湮滅與轉化,也必須符合能量、動量、電荷等守恆定律及量子理論。

(四) 天地有大美: 科學之真同時呈現自然之美

《莊子・知北遊》中有一段極為優美的話:天地有大美而不言,四時有明法而不議,萬物有成理而不說。聖人者,原天地之美,而達萬物之理。

這段話不只是莊子對自然的讚歎,也可視為湯川秀樹一生從事理論物理的精神寫照。據記載,湯川十分喜愛這段文字,並曾將它書寫成匾額;相關書法作品至今保存在大阪大學。

莊子所說的「大美」,並不只是山川草木的外在美景,而是天地萬物在不言不語之中,自然生成、運行與變化的整體秩序。這種美不是人為設計的裝飾,而是自然本身的和諧、生成與內在法則。

對理論物理學家而言,這正是科學最深刻的吸引力:自然不直接告訴人類答案,卻把答案隱藏在各種現象背後,等待人們發現。湯川不是任意替自然制定規律,而是透過數學推理與物理現象,探尋尚未被人類理解的深層結構。

對湯川而言,科學之真,也具有美。介子理論之美,就在於它提出介子作為核力媒介的簡潔構想,用以說明核子之間強大而短程的作用力。數學形式不只是工具,也像一扇窗,使人得以窺見自然深處原本無言的秩序。

(五) 無用之用: 不問近利的基礎研究可能具有大用

莊子所說的「無用之用」,不是鼓勵人消極無為,而是提醒我們:世俗所認定的「有用」,只是用途的一種;看似無用之物,往往具有更深遠、更根本的價值。

《莊子》中有兩個著名寓言:一是樗樹因「無用」而得以長全,樹下可以逍遙。二是櫟社樹因「不材」而成為神木。世人只看見工具之用,莊子則看見生命之用;不為外物役使,本身就是一種大用。

湯川秀樹的基礎科學探索,也可從這個角度理解。他研究基本粒子與核子間作用力時,首先追問的不是立即的實際用途,而是:「自然界最深層的結構究竟如何運作?」一九三五年提出介子理論,源於純粹的理論思考;這種看似遠離日常生活的研究,後來卻深刻改變了人類對物質與宇宙的理解。

(六) 氣與場: 世界不只由實體構成,也由關係構成

莊子的「氣」不是物理學的場,介子場也不是古代氣論的現代證明;兩者相似的是看待世界的關係性視角。也就是世界不是孤立事物的集合,而是一個相互聯繫、持續變化的整體。

《莊子・知北遊》說:人之生,氣之聚也;聚則為生,散則為死。又說:通天下一氣耳。在莊子看來,萬物並非各自封閉、永遠固定的實體,而是氣在不同條件下聚合形成的暫時形態。

湯川研究原子核作用力時提出,質子與中子不應被視為彼此孤立、隔空作用的粒子。在湯川的理論構想中,質子與中子之間的核力,可由介子及其相應的場來傳遞。「場」表現的是物理世界中的聯繫、作用與動態結構。

兩者最重要的交集是實體並不是世界唯一的真實;實體之間看不見的關係,同樣構成世界。兩者雖有思想上的相似性,知識性質卻完全不同。莊子以「氣」描述萬物的相通與轉化;湯川以「場」說明粒子的聯繫與作用。

四、從莊子的和平觀到湯川的和平責任

莊子雖未提出現代意義下的和平理論,但他的思想包含鮮明的反戰、反強權與保全生命精神。他不相信以征服和強制能帶來真正秩序,而是從消解人心的對立、節制權力欲望及尊重萬物本性出發,呈現一種不同於武力競逐的和平想像。

他反對戰爭與掠奪,在《莊子·則陽》中,將諸侯間的土地爭奪戰比作「蝸角之爭」,諷刺統治者為了微不足道的名利發動戰爭,給人民帶來巨大的災難,極具荒謬感。《胠篋》與《盜跖》則以尖銳寓言揭露:強權即使披上仁義與天命的外衣,也可能與掠奪無異。

湯川對「天地大美」的體會,也不只停留在學術研究。核物理既揭示自然深處的力量,也可能被人類轉化為毀滅性武器。1955年,他參與簽署《羅素 - 愛因斯坦宣言》,呼籲科學家正視核戰對人類的威脅。這使「天地有大美」具有更深一層意義:人類既然能理解自然,就不應用知識摧毀自然與生命。科學家不只是「達萬物之理」,也須守護天地之美。

莊子用寓言與哲思體會自然,湯川以數學與理論探索自然;一位追求與天地精神相往來,一位從原子核深處發現未見的粒子。兩人相遇於同一種敬畏:自然沉默,卻並非空無;它在無言之中展現秩序,在變化之中顯現大美。湯川以直覺感受天地之美,以理性探索萬物之理,以謙遜守護自然之真。

五、深層的交集

(一) 不把既有概念視為最後真理: 莊子拆解名相與成見;湯川則敢於在尚無實驗證據時,設想前所未知的介子。

(二) 重視整體與關係: 莊子認為萬物在變化與關係中相通;現代物理也顯示,粒子的意義不能完全脫離場、時空與交互作用。

(三) 以直覺開創,以理性驗證: 數學保證理論的一致性,實驗決定理論能否成立;但提出新問題與新模型,往往先要有一次想像的飛躍。

(四) 對未知保持謙遜: 正如莊子所說:「吾生也有涯,而知也無涯。以有涯隨無涯,殆已!」這不只是指出知識無窮,也提醒人們:面對無限未知,必須了解自身認識能力的限度。對科學家而言,這種自覺並非停止探索,而是以更謙遜的態度面對宇宙。

莊子沒有提供介子理論的答案,卻給湯川一種向未知敞開的心靈。科學使想像接受數學與實驗的檢驗,莊子則使理性不被既有框架囚禁。兩者交會之處,正是創造力的泉源;而湯川更以自己的一生說明,科學家不僅應追求真理,也應承擔守護和平的責任。

2026年6月26日 星期五

台灣電子顯微鏡應用發展史

台灣電子顯微鏡應用發展史

 
第一屆學術研討會論文集

650 keV 穿透式電鏡

矽晶中的缺陷

鎳合金中的缺陷

材料系第一部 TEM

台灣區電鏡使用情況報告

在研習班授課

教材一

教材二

與部分學員合影

湯瑪斯教授與學生們 (2002年於南非)

李政委獲頒 MRS-T 「陸志鴻獎章」

柯亨教授推動「材料系所第二重點領域方案」

台灣第一部高分辨 TEM

高分辨電鏡像

顯微鏡學會理事長交接

國際電子顯微鏡研習會標誌

超高真空 TEM

超高真空 TEM部分成果

2008年國科會成果發表記者會

球差校正電子顯微鏡

球差校正電鏡部分成果

2012年國科會成果發表記者會

電子顯微鏡發展史 (ChatGPT 製作)

電子顯微鏡材料科學上的應用 (ChatGPT 製作)

很高興來參加 115年度「顯微鏡學會」年會暨第 44屆學術研討會。我有幸參加 1979年 9月 11-12日在林口舉行的「第一屆學術研討會」,並主編論文集,愧為元老級人物。

今天承蒙羅聖全理事長邀請來談談「台灣電子顯微鏡應用發展史」,本來題目中有「篳路藍縷」四字,我認為個人適逢其會,參與台灣電子顯微鏡應用最初發展,一路走來,談不上艱辛,所以直接談發展史,較為寫實。

我與電子顯微鏡結緣,始於我到美國柏克萊加州大學唸物理研究所之時,當時主要的指導教授是材料系的 Gareth Thomas 教授,他是電子顯微鏡泰斗級人物,並且擁有極為獨特的 650 keV 穿透式電鏡 (TEM)。我的博士研究論文題為 Theoretical and Experimental Analysis of Crystal Defects with Particular Emphasis to Silicon,主要是利用 TEM分析矽晶中的缺陷並輔以理論計算與模擬。

在博士研究告一段落後,應聘到 UCLA 材料系擔任博士後研究員,從事核能材料輻射損傷研究,主要工作也是利用 TEM 分析鎳合金材料中的缺陷,由於UCLA 研究支援條件不如 UC Berkeley,多了許多動手解決問題的機會,對回台後研究很有幫助。

我在 1977年,也就是四十九年前,加入清華材料系,當時材料系已擁有一部 100 KV TEM,以此分析工具從事各種固態材料研究,比較容易上手,可以說是相當幸運。另一方面,系裡的 JEOL-100B TEM 配備的是從上置入的試片基座 (top entry specimen holder),設計脆弱,很容易損壞,而必須送回日本原廠修理,發揮功能受到很大限制。幸好當時「中山科學院材發中心」有一部同型儀器,但試片基座為從旁置入式 (side entry specimen holder),而主管李廣聞先生對支援學術研究很是慷慨,幫助很大。

也許不是每個人都知道「顯微鏡學會」前身是「電子顯微鏡學會」,而之前更有「材料科學學會」於民國 1979年 3 月 17日成立「電子顯微鏡委員會」;該委員會任務之一就是推動成立「電子顯微鏡學會」;學會改成現在的名稱,是因應各式其他高功能顯微鏡,如掃描穿隧式顯微鏡、共軛焦顯微鏡等的興起。

「電子顯微鏡委員會」將瞭解國內電子顯微鏡使用情況列為起步工作之一,在民國 1979年會同國科會進行「台灣區電子顯微鏡使用情況」調查,由我擔任小組召集人,約以半年期間,完成問卷與實地調查,並於 1980年 1月提出報告。在報告中指出「目前國內各公私學校機關已裝有各式電子顯微鏡五十餘部,而且此數目有快速增加之勢。但一般成效不彰,究其原因主要為:

(一) 受過適當訓練的研究及維護人員嚴重缺乏,
(二) 製造廠商及其代理商售後服務不理想,
(三) 一般研究環境不能配合;如研究人員不能專心工作,技術較精熟的技術員不得安其位。各單位雖籌措鉅款購買昂貴儀器,但缺少常年維護預算等,並提出改善建議。

  其他尚有許多相關問題,主要癥結仍在人才短缺。延攬及訓練人才,乃為當務之急。

鑒於國內電鏡使用普遍缺乏專業人才,開設「電子顯微鏡訓練班」不失為近期有效改善辦法,遂在 1978年於清華材料系暑期開設包括講課與實習兩週,每週研習六天的研習班。

由於實習需付儀器使用費等,故將研習費用定為一萬五千元,接近當時一位教授的月薪。結果反應極為熱烈,本來預定開設一班二十位學員的研習班,依報名情況連開三班,足見需求之殷切。學員中,不乏公私立大學教授,更多為公私營企業的技術人員。

很讓人感動的是學員不畏第一週六天,每天六小時共三十六小時的密集課程以及第二週四十小時實習的辛苦,學習情緒高昂,與講師的互動也很多。雖然研習結束後,學員在問卷中對研習經驗很是肯定,但後續追蹤的結果則並非完全正面。真正的效果還要看工作單位是否能給學員足夠的空間發揮。

「電子顯微鏡學會」的成立與美國加州大學柏克萊分校湯瑪斯 (Gareth Thomas) 教授大力倡導有密切關係,他當時任行政院科技顧問組中「材料科學顧問小組」召集人,也是第一屆學術研討會大會主講人。

1978年 1月,行政院召開「第一次全國科學技術會議」。擬定《科學技術發展方案》,主要包括:建立能源、材料、資訊、生產自動化四大重點科技、設立新竹科學園區、大量扶植與延攬海內外學人、建立海內外科技顧問制度等。並依此,聘請湯瑪斯教授等為材料科技顧問,為台灣材料界注入了一劑強心針。前此,李國鼎政委也協助國科會發起大型電子計畫,支持台大、交大、清大、成大四校分別研究積體電路各階段的製造與應用技術,包括讓清大得以購置離子佈值機。

在1982年 2月行政院召開「第一次全國科學技術會議」中,主要決議有:科技經費由 GNP的 0.6%提高到 1%。隨後,又訂定了《加強培育及延攬高級科技人才方案》,在培育國內人才方面:擴大博、碩士班招生名額;擴大教師出國進修名額;制定國防役條例,使科技碩、博士研究生畢業時得以科技工作代替兵役,報考軍方或民間重要科技單位服務六年(後來減至四年)。由李政委主導的種種措施,對台灣材料科技發展貢獻極大,也因此獲頒中國材料學會最高榮譽「陸志鴻獎章」。

材料系所擁有的第二部 TEM 型號為200 KeV JEOL-200C。機緣正是政府推動包括材料科技在內的「四大重點科技」,有特別經費支援。材料系申請項目包括 TEM,但起先並不順利,主要是售價20萬美金 (時合台幣800萬) 是當年時空背景下的天價,幸好有機會當面向主管科技的李國鼎政務委員說明,獲得支持而於第二年順利購置,加上所購機型恰當,使用率得以大增,發揮了很大功能,成了材料系研究一大利器。

在《加強培育及延攬高級科技人才方案》指導下,教育部研擬加強培育材料科技人才。過程中首先聘任美國麻省理工學院教授柯亨 (Morris Cohen) 為顧問,訪視材料系所。柯亨教授於 1985年春季來台,由我全程陪同參訪當時已成立的台大、清華、成大、中山四所材料系所。柯亨教授很敏銳地指出,四個系所雖以材料為名,但教學研究都偏金屬材料,因此建議教育部支援各系所加強第二專長領域,如清華為電子材料,成大為陶瓷材料等,受到教育部的採納,施行「材料系所第二重點領域方案」,對台灣材料科技教育蓬勃發展有極大的貢獻。

中國材料學會為感謝柯亨教授對台灣材料科技發展的貢獻,由林垂宙理事長發起募款,捐贈給在 MIT 設置的「柯亨材料工程」講座基金,並於 1987年年會,邀請柯亨教授作主題演講,並舉辦「柯亨冶金技術研討會」。

材料系 TEM 更上層樓是於 1989年購置了型號為 400 KeV JEOL-4000EX TEM,也是台灣第一部具有原子分辨功能的 TEM。這要拜教育部推動材料所系「第二專長」方案,協助各材料系拓展金屬材料以外的研究領域,當時也有別的學校在積極爭取,最後清大得以勝出,除了靠研究業績外,清大材料中心提供配合款的全力支持也是關鍵因素之一。

民國 1999年至 2001年我擔任學會理事長期間,曾主辦「國際電子顯微鏡研習會」(International Workshop on Electron Microscopy),邀請到英國牛津大學 David Cockayne教授、美國史丹福大學 Robert Sinclair教授、喬治亞理工大學王中林教授、IBM研究中心 Francis Ross 博士、布魯克海汶國家試驗室 Yi-Ming Chu博士、北京中國科學院李方華院士以及日本橋本初次郎教授等頂尖學者為主講人,盛況空前。

下一階段則是在 2003年購置的 200 KeV JEOL-2000V TEM,這是一部超高真空 TEM,除真空度高達 10-10 torr 範圍外,最主要配備有兩支電子槍,可臨場沉積金屬原子,同時可通電流以及加熱試片,最強大功能是可以從事原位原子層級動態觀察。這一類 TEM 當時全世界只有十部左右,原因之一是因為售價高達兩百萬美金之譜,當時是因為申請到教育部「追求卓越」項目下一個四年兩億六千萬元的計畫,因而得以訂購一部威力強大而珍稀的儀器;值得一提的是,這部研究利器確實發揮了強大功能,造就了許多傑出的研究成果,包括 2008年在頂尖期刊「科學」中出版的一篇文章的成果。

再次就是在 2011年購置的場發射掃描穿透式球差修正電子顯微鏡(型號: 200 KeV JEM-ARM200FTH),這部 超高解像率 (ultra-high resolution) UHR-TEM 特色是配備了球面像差校正器 (spherical aberration corrector),因而解像率可達 0.08 nm,是頂級的原子分辨顯微鏡,當初購置時,因歐元貶值,歐洲廠商 FEI報價極具競爭力,最後日商JEOL 以加碼免費負責裝修要求極高的防震、防磁設施而得標;同時因為在材料系所有場館中,只有合金鋼廠一隅之地才符合防磁要求,所以有點不搭調的設立於合金鋼廠中。在此也可順便一提的是,由於這部 UHR-TEM 發揮的功能,助成了清華於2012年在頂尖期刊「科學」中出版的一篇論文成果。

從我個人經歷的台灣電鏡應用的一連串變遷,最大的感想是充滿感激,可謂因時際會,有機會無役不與,而且有豐厚的回報,事實上在每一階段,幫助很大的貴人都很多,限於時間,無法一一感謝,在此一併致謝。

最後我要提醒大家,在AI 時代,必須善用AI。我請AI 系統 ChatGPT製作「電子顯微鏡發展史」以及「電子顯微鏡材料科學上的應用」兩張彩圖,給大家參考,以了解 AI 已進步到具有數分鐘內即可製成內容豐富,美觀大方海報的驚人能力,未來將充滿機會與挑戰。

2026年6月20日 星期六

AI 發展對世界的衝擊: 國際政經宏觀營講座

AI 發展對世界的衝擊: 國際政經宏觀營講座


艾森豪有關戰爭睿智格言 (ChatGPT 製作)

AI 發展的衝擊 (ChatGPT 製作)

如何在AI 時代自處 (ChatGPT 製作)

久仰艾森豪獎學金的名聲,這次接受張孝威董事長邀請、才知道在台歷年獎學金得主成立了基金會,並且辦理「國際政經宏觀營」。艾森豪獎學金是由美國民間團體於 1953年創立,旨在表彰艾森豪總統作為軍事將領、政治家和世界領袖對人類的貢獻。

我與張董事長選定的題目是「AI 發展對世界的衝擊」,AI 發展是現在大家不能不關注的議題,切入「國際政經宏觀營」各主題,衝擊已在各行各業顯現出來,而且快速擴大增強,應是很值得與大家一起探討的問題。雖然張董告知大家是高階的政務與公務人員,見多識廣,由於不瞭解各位對 AI 熟悉的程度,今天只有盡我所能,分享個人的一些體驗與看法。


首先可看前兩天我請 AI製作的艾森豪有關戰爭名言圖片,艾森豪曾任盟軍在歐洲最高指揮官,是五星上將,但他對戰爭深痛惡絕。我選了四句名言,請AI 作圖,大約幾分鐘後,ChatGPT即產出了一張相當水準的圖片,而它會追問是否對風格滿意,並建議幾種風格,一試之下,又產出一張具水墨現代風格的圖片,令人驚豔。


在進入主題前
先對 AI 發展作一簡單的介紹,接著直接切入主題請教 ChatGPT,答案是:

人工智慧正如十八世紀的蒸汽機、十九世紀的電力、二十世紀的網際網路一般,成為改變人類文明的重要技術力量。尤其自2022年底生成式 AI問世以來,AI已從實驗室走向社會大眾,並快速滲透至經濟、教育、醫療、軍事、文化及國際政治等各個層面。其影響之深遠,可能不亞於歷次工業革命。可從各面向來看、包括

一、經濟與產業的重構

二、教育模式的根本改變

三、科學研究的加速器

四、醫療與健康照護的革新

五、國際政治與地緣競爭

六、軍事革命與戰爭型態改變

七、社會與倫理挑戰

八、AGI可能帶來的文明轉折


可略加說明如下:

一、經濟與產業的重構

AI 最直接的衝擊來自生產力革命。過去機械化取代人類體力勞動,資訊化取代部分例行性工作,而 AI則開始挑戰人類的認知與知識工作。例如法律文件撰寫、程式設計、財務分析、翻譯、客服及新聞摘要等,都已可由AI協助完成。

經濟學家普遍認為,AI將顯著提高勞動生產力。許多企業可藉由 AI降低成本、提升效率並創造新產品與服務。然而,這也可能導致部分職業消失或縮減,引發新一波就業結構調整。

歷史經驗顯示,技術革命雖會消滅某些工作,但也會創造新的產業與職位。未來最有價值的人才,將是能夠善用 AI而非與 AI競爭的人。

二、教育模式的根本改變

AI正在重塑教育。過去教育強調知識記憶與標準答案,但在AI能瞬間提供資訊的時代,單純背誦知識的重要性逐漸降低。教育的核心將轉向:批判思考能力、問題解決能力、創造力與創新能力、團隊合作能力、倫理判斷能力。

AI可成為個人化教師,依據學生程度提供客製化學習內容與即時回饋。未來「一人一AI導師」可能成為教育常態。

然而,高等教育也面臨挑戰:如何避免學生過度依賴AI?如何重新設計考試與評量制度?如何培養學生提出好問題而非僅尋找答案?這些都是全球教育界正在思考的重要課題。

三、科學研究的加速器

AI正在改變科學研究方式。例如,DeepMind 開發的 AlphaFold成功預測數億種蛋白質結構,大幅縮短生物醫學研究時間。在材料科學、藥物開發、氣候模擬及天文觀測等領域,AI都展現驚人的分析能力。

未來科學家可能不再只是研究者,也將成為 AI的協作者。科學研究的速度有機會提高數倍甚至數十倍。

四、醫療與健康照護的革新

AI在醫療領域的應用極具潛力。透過醫學影像分析,AI可協助診斷癌症、心血管疾病及眼科疾病,其準確率在某些領域甚至接近或超越專家。

未來AI可協助:疾病早期預警、精準醫療、新藥研發、遠距醫療以及老人照護等。面對高齡化社會,AI將成為重要輔助工具,有助緩解醫護人力不足問題。

五、國際政治與地緣競爭

AI已成為國家競爭力的重要指標。美中兩國正展開激烈的AI競賽。

一方面,美國擁有領先的 AI企業,例如 OpenAI、Google DeepMind及 NVIDIA;另一方面,中國則積極推動AI產業發展,希望縮小與美國的差距。

AI已不只是科技問題,而是攸關:經濟實力、軍事能力、國家安全以及國際影響力。許多學者甚至認為,二十一世紀的國際競爭,本質上是「AI競賽」。

六、軍事革命與戰爭型態改變

AI 正在改變戰爭方式。自主無人機、智慧飛彈、無人潛艦及自動化指揮系統已逐漸進入實戰。

未來戰爭可能呈現:人機協同作戰、無人化作戰、網路戰、認知戰以及AI決策支援等。

然而,當武器具備自主攻擊能力時,也引發嚴重倫理爭議:是否應允許機器決定人類生死?這將是未來國際社會必須面對的重要問題。

七、社會與倫理挑戰

AI帶來便利,也帶來風險。主要問題包括:

1. 假訊息氾濫: 生成式AI可快速製作逼真的文字、圖片與影片。深度偽造(Deepfake)可能被用於政治操弄、詐騙或社會分化。

2. 隱私問題: AI需要大量資料訓練,如何保護個人隱私成為重大課題。

3. 演算法偏見: 若訓練資料本身存在偏差,AI可能放大社會不公平現象。

4. 權力集中: 大型AI模型需要龐大資金與運算能力,可能使科技巨頭掌握過大影響力。

5. 就業衝擊與經濟不平等: AI 自動化可能取代工作,擴大貧富差距。

6. AI 自主性與失控風險: 當AI 具備高度自主能力,可能超出人類控制。

八、AGI可能帶來的文明轉折

AGI意指具有接近甚至超越人類整體認知能力的智慧系統。如果AGI實現,人類將首次創造出比自己更聰明的智慧體。

AGI 實現可能結果: 具有自我改進能力、促進跨領域整合、解決複雜問題、創造全新價值以及改變人類角色等。

可能引發文明轉折:使科技爆炸式進步、生產力空前提升、工作制度重組、教育模式重建以及政治與經濟制度變革。

潛在風險與挑戰: 失控風險、價值衝突、權力集中、隱私與安全問題、生存風險。

迎接未來,需要考量跨領域合作、國際合作與治理、安全研究與對齊、倫理與價值共識、包容與公平以及永續發展。

因此 AI既不是救世主,也不是毀滅者,而是一項強大的通用技術。它如同一面放大鏡,能放大人類的智慧,也可能放大人類的偏見與衝突。

從工業革命到資訊革命,人類每一次技術突破都伴隨機遇與挑戰。AI的真正價值,不在於機器能做什麼,而在於人類如何運用它來促進知識創新、經濟繁榮與社會福祉。

二十一世紀最重要的課題,或許不只是「AI能否超越人類」,而是「人類能否以智慧駕馭AI」。這將決定未來世界的樣貌,也將決定人類文明的新方向。

AI 時代的來臨,對個人而言,既是挑戰,也是機遇。許多人擔心工作被取代、知識快速貶值,甚至懷疑自己的價值。然而,回顧歷史,每一次重大技術革命都改變了人類社會的運作方式,也重新定義了人的角色。蒸汽機取代體力,電腦取代部分計算能力,而 AI 則開始承擔部分認知工作。

因此,在 AI 時代最重要的問題不是「如何打敗 AI」,而是「如何與 AI 共存並共同成長」。有幾個重要方向:

一、從知識競爭轉向智慧競爭

二、把 AI 視為助手,而非對手

三、培養 AI 難以取代的能力

四、終身學習成為基本生存能力

五、從勞力密集、知識密集走向意圖密集

六、回到人的本質


AI 時代不是人與機器的戰爭,而是人類文明的一次升級。如果工業革命解放了人的體力,資訊革命擴展了人的知識,那麼 AI 革命正在重新定義人的角色。

未來最成功的人,未必是最聰明的人,也未必是最會使用 AI 的人,而是:能夠善用 AI,卻不失人性;擁抱科技,卻不迷失自我;追求效率,卻仍堅守價值的人。在 AI 時代,人類最大的競爭力,終究不是人工智慧,而是人類智慧。

2026年4月21日 星期二

AI 與百工百業: 亞洲大學演講

AI 與百工百業: 亞洲大學演講

AI 與百工百業 (ChatGPT 製作) 

生成式 AI 席捲全球

2025年是 AI 代理人元年

2026年是具身 AI 元年

全面影響經濟與社會

攸關文明走向的重要力量

生成式AI 聊天機器人 ChatGPT於 2022年底由美國 OpenAI 公司推出 ,由於強大好用,將這波AI 熱潮推上高峰,應用滲透到各行各業。 生成式AI 可生成文字、圖像、音訊甚至影片,但主要是內容生產工具,被動應答,單輪預測,依賴單次指令驅動。近來則有AI 代理人的誕生,特色是有自主能力,多部規劃、基於目標導向作業,閉環執行,端到端執行方案。Nvidia 創辦人黃仁勳曾說:「2025年是AI 代理人元年」,也確實讓世人看到很大的進展。

今年黃仁勳又說:「2026年是具身 AI元年」,具身AI 即 Physical AI,也就是可在真實世界運作的AI,使AI 從數位世界走向真實世界。須要整合感測器、AI 模型與制動器。達到感知、理解、決策以致於行動。具體範例從掃地機器人、無人機、自駕車到人身機器人與人協作、處理家事與擔任保全等。

AI  如同電力與網際網路,是一種通用技術(General Purpose Technology),全面影響經濟與社會。技術架構包括算力、資料、演算法以及應用場景要素。其三大特性為可擴散性、可組合性並為創新加速器。深刻重塑百工百業的生產模式、人才需求與競爭結構。舉其大者,包括:

一、製造業: 智慧製造,預測維護,製程良率優化,電腦視覺檢測。可提升良率與效率、降低停機成本以及強化製程優勢。

二、醫療: 精準醫療與診斷輔助。關鍵應用有協助影像判讀,輔助診斷,加速藥物研發,健康預測,個人化醫療。可以提升診斷準確率,降低醫療成本以及延長健康壽命。

三、教育產業:個別化學習與教學輔助。包括課程設計、教材生成、自動評分與回饋、AI 家教以及學習路徑個人化。可以提升學習效率、促進終身學習,同時改變教師角色、

四、金融業:風險評估與智慧投資。關鍵應用包括信用評分、詐欺偵測、演算法交易、風險管理。可以提升金融效率、降低詐騙損失、改變投資模式以及客服自動化等。

五、法律與服務業:文件分析與客服自動化 。關鍵應用包括法律文件分析,自動摘要,智慧客服,語音助理等。可提升服務效率、改變工作型態等。

六、創意產業:內容生成與設計輔助 。關鍵應用包括圖像生成、音樂創作、影片剪輯、廣告文案生成。可以降低創作門檻、提升創意產能,同時有改變智慧財產權議題。

七、農業:智慧農業與精準種植。關鍵應用包括作物監測、智慧灌溉、病蟲害預測、無人農機。可以提升產量、降低資源浪費以及強化糧食安全等。

八、交通運輸:自駕與智慧物流 。關鍵應用包括自動駕駛、智慧交通號誌、物流路徑最佳化、無人配送。可以提供交通便利、降低運輸成本、提升交通安全以及改變物流產業。

九、科學研究:加速知識發現 。關鍵應用包括蛋白質結構預測、新材料發現、科學文獻分析、自主化實驗等。可以加速科學突破並改變研究方法。

十、政府治理:智慧交通、智慧能源、智慧治理與公共衛生,致力於建立永續發展與高韌性的城市環境。關鍵應用包括智慧城市、公共安全、政策模擬、資源分配最佳化。可以優化城市管理與服務,提升資源效率並改善生活品質,但帶來隱私與倫理挑戰。

AI 對百工百業的影響帶來空前的機會,也帶來嚴峻的挑戰。首先是 AI 取代人力造成的就業問題,由於工作重塑、技能轉型,亟需跨域能力,人機協作。在教育上,須要培養專業能力與 AI素養並重以及跨域人才,促進產學合作以及建立終身學習機制。其他則有學術誠信、參與度與偏見、幻覺與假訊息、透明度、公平與准入、原創性以及智財權等,再者造成貧富不均、妨害隱私
可能戕害民主、助長詐騙、資安疑慮、武器濫用以及導致認知退化等困難,也須要正視。

AI 的發展提醒我們,科技變革從來不只是技術問題,更是社會與制度的轉型工程。如何在創新與治理之間取得平衡,如何在提升效率的同時兼顧倫理與公平,將是未來必須面對的重要課題。AI 並非單一產業的議題,而是攸關文明走向的重要力量。唯有及早思考其深層影響,並做好制度與教育準備,方能在這場科技革命中掌握契機,開創新的發展格局。