聆聽學術巨人的學思之路(11) – 國立中央大學 劉說安教授

一粒沙一世界   幾分耕耘幾分收穫

深造電機航空雙科技   建構知識體系新資源

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中央大學劉說安教授

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指導教授: 太空人Anthony W. England

 

 

 

 

 

 

 

 

中央大學太空及遙測研究中心劉說安特聘教授,擁有密西根大學電機工程和大氣海洋與太空科學的雙碩士、雙博士學位。在學術研究上備受肯定獲頒榮譽,包括2015年國際工程與科技學會會士(Fellow, The Institution of Engineering and Technology)、2014年國際宇宙航行科學院院士(Member, International Academy of Astronautics)、2008年俄羅斯聯邦工程科學院外籍院士(Foreign Member, Prokhorov Academy of Engineering Sciences, Russian Federation)。曾擔任清雲科技大學電資學院院長、中央大學太空及遙測研究中心主任以及財團法人台灣地理資訊中心總經理。此外,順應教育部科技人文整合的政策,現在也至客家學院授課,將遙測技術帶進人文社會科學,實現跨領域應用並讓人文社會研究更科學化。本次訪談中,劉教授與我們分享在美國攻讀雙碩士、雙博士的學思歷程,以及歸國後從事研究、行政與教學的思維與態度。

留學選擇,受到師長的影響

求學歷程中,總會受到一些師長的影響,而選擇人生的走向。劉教授從中山大學電機系畢業、服完兵役,先到台大機械系黃漢邦教授的機器人實驗室擔任研究助理,這一年是劉教授開始申請美國留學、報考GRE的重要時刻。最初在選擇申請的學校與領域時,受到中山電機系黃廣志教授、交通大學祁甡教授的影響,他們是國內光電、雷射研究傑出的教授,因此決定申請攻讀光電領域,再加上黃廣志教授是美國布魯克林理工學院(現為紐約大學坦登工程學院)畢業的,便以美國布魯克林理工學院作為申請的第一志願,並且很快獲得入學許可。

然而,劉教授在留學補習班兼職擔任助教時,發現布魯克林理工學院雖是光電領域知名的學校,但整體知名度在台灣並不高,多數人也不知道國內有許多光電領域的知名教授,都從這所學校畢業,讓他有點猶豫。後來在黃漢邦教授的建議下,決定也申請黃漢邦教授的母校密西根大學。雖然劉老師較晚提出申請,不過仍幸運地被接受而到密西根大學留學。劉老師笑著說:「學生在學校跟老師接觸時,總會受到一些老師的影響特別深刻,後續發展就會往那個方向邁進。」

尋找和自己合得來的指導教授

尋找一位和自己合得來的指導教授是一件重要的事。剛到美國的時候,劉教授對於語言的使用習慣還沒有改變,加上台灣與美國文化上的不同,難免有一些文化衝擊,課業與生活都需要一些時間調適。當時所上特別安排一位和藹可親的老師讓留學生諮詢,提供生活方面的資訊,排解留學生遭遇到的各種困難。當時與劉教授相處十分愉快,便決定請他擔任指導教授。

但沒有想到,指導教授是鼎鼎大名的美國國家航空暨太空總署(NASA) 太空人Anthony W. England。 England教授曾參與阿波羅13 號及16 號登月任務,並為1985年參與STS-51-F(太空實驗室2號)太空人,是人類歷史上第十九次太空梭任務,也是挑戰者號太空梭的第八次太空飛行。除了在航太研究的成果豐碩外,England教授更是衛星遙測研究的翹楚,劉教授自此投入基礎研究,致力開發LSP/R模型(Land-Surface Process/Radiobrightness地表過程與亮溫模型)的研究,以增進了解遙測邊界層,有益於水文與氣象科學之發展。

劉教授回想剛進指導教授實驗室時,自己是唯一非英語母語的學生,而其他同學則大多是普林斯頓大學、麻省理工學院名校畢業的優秀學生。由於拙於言辭,當課程中被詢問是否甚麼意見時,常直接回答說:「I have nothing to say.」而被其他同學引為笑柄,但指導教授十分體貼自己的狀況,從來沒有追問:「為什麼沒話講?」,反而重視他在學習研究的表現與問題,努力協助改善他的缺點。例如,剛開始寫國際會議論文時,指導教授都非常有耐心、改得很仔細,雖然時常是滿江紅,幾乎都要重寫,但透過一步一步慢慢成長、踏實地學習而更有自信。因此劉教授強調尋找指導教授要找互動良好、能了解自己學習狀況,並帶著自己成長的教授。

跨領域研究,彌補知識的缺口

劉教授的博士論文根據指導教授的研究方向做衛星遙測,感興趣的研究主題是「遙測地表」,研究地表邊界層的微氣象。由於是跨領域應用的研究,因此本身除需要具備衛星遙測知識外,還需具備地球、大氣等領域知識(Domain Knowledge)。為了彌補知識缺口,劉教授就從電機系,跨到大氣、海洋與太空科學系(現在更名為氣候與太空科學與工程學系)修課,主修大氣,副修太空科學。於是,在拿到電機碩士學位後兩年,也拿到大氣、海洋與太空科學的碩士學位,最後博士論文得到兩個系的認可,拿到雙博士學位。

除了修課,回顧跨領域研究的過程,劉教授做了扎實的筆記。他的筆記從基本的定義、概念寫起,並搭配修課的課程內容進行整理。有些更專業的內容,無法從課堂上學到的,就要到圖書館查找相關的專書與論文來自學,當時印出了難以估計數量的論文,依據各個主題分類成一冊冊不同的卷宗,配合自己博士論文研究的需要,將不同主題文獻的知識,編排寫進筆記。再將一個又一個自己導出的方程式緊挨著相關段落全寫入筆記本,成為紀錄個人研究歷程的精要筆記,作為論文寫作的基石。

劉教授認為,書是為自己念的,知識更是要靠自己努力才能得到,透過一步一腳印研讀相關的文章,看不懂的部分則要找更多相關的書籍來增強,把相關的內容組織起來,建立成知識體系,支撐自己的研究、實驗。相對的指導教授能給予的只是幫忙你調整研究方向,將偏題的研究導正。例如實驗過程中,那些實驗結果是不合理的,指導教授通常有判斷能力,能幫你指正;或是能更細膩地分析學生的研究結果,提供更佳的詮釋,幫助學生撰寫論文。

衛星遙測的應用與相關資源

衛星遙測可應用在各個不同領域,像是農漁業、水文、氣象、森林資源、都市規劃等等,乃至於全球暖化都有遙測應用的痕跡,和人們的生活息息相關。其實遙測本是電機、工程領域的一種數位影像處理技術,當應用到其他領域時,需要配合研究背景的需求,要先了解不同領域的人如何使用、想知道什麼事情,遙測的結果才有意義。像是透過遙測技術可以較節省人力、物力的方式取得地表地貌現況,所以在監控國土資源的應用上,提供相當豐富的數據與圖像資料。欲研究921災變之後國土變化情況,即可分析前後時期的遙測數據快速掌握;又特定研究主題如水資源與地層下陷的關係,則應當先了解研究區域的水源分布、提出地層下陷的可能原因,再以遙測技術取得研究數據,藉此分析、驗證原先設定的可能因素是否正確。

如果想運用衛星遙測技術成果來做為自己研究的實證數據時,有哪些相關資源可以利用呢?劉教授表示國內常會運用政服務單位的遙測中心、國土測繪中心、農林航空測量所以及國家太空中心的資源。國土測繪中心與農林航空測量比較偏向測繪方面,如果想要取得地籍圖、地形圖,或是航拍照、林區像片,可分別從這兩個單位取得地圖資訊。遙測中心與國家太空中心則主要蒐集衛星資料,除了台灣本身的衛星資料外,也會有其他國家的衛星資料。

由於有如此廣泛而多元的應用與資源,劉教授鼓勵年輕學者可以投入衛星遙測的研究。特別是新政府提出重點發展的五大領域,其中一項便是航太,衛星遙測是航太科技中的領頭技術,如果發展成熟,可以進一步帶動國防軍事、工程與民生的運用。

做好學術研究,再接行政事務

劉教授回臺灣到中央大學擔任教職時,把重心專注在學術研究上,婉拒了許多接任行政工作的機會。他認為要把學術做好才能去接行政。例如2000年的時候,曾協助地球科學院院長蔡義本教授成立水文科學研究所,擔任執行秘書撰寫計畫書及協助行政庶務,當時蔡院長約談過三次,詢問是否願意接任所長,都婉拒了。

直到升等正教授以後,國家太空中心邀請劉教授擔任組長,協助國家衛星科研發展,由於跟自己的研究相關,才接任第一份行政工作。之後學術表現與行政能力受到認可,借調到清雲科大擔任電資學院院長,期間為科大建立教師升等辦法,讓講師體系的教師可以利用技術來升等,不用同一般大學依樣撰寫論文,因為私立科技大學資源相對一般大學比較少,如果要求他撰寫、發表學術論文是不理想的,要讓他們發揮所長、發明技術。後來又回來中央太空及遙測研究中心中心當主任、以及借調擔任台灣地理資訊中心的總經理,台灣地理資訊中心是國家發展委員會下面的智庫幕僚單位,幫助國發會整合、處理、分析資料,並規劃與建置國家地理資訊系統,促進產、官、學界對地理空間資訊的使用。

劉教授認為擔任行政工作前,要先把學術站穩,再接領域相關的主管,不要急著去接行政主管,當自己研究做得好,自己的能力就會被人看見,需要幫忙的時候就會自然而然來找你擔任行政工作,這樣你才是真正被人認同,而這樣水到渠成的行政職位,執行起來也會比較行有餘力。

跨足到人文社會科學授課

劉說安教授在美國求學時,從工程領域跨到自然科學領域學習,現在更跨足到人文社會科學領域來授課。緣由是中央大學受到教育部五年五百億的經費補助,要推動科技人文整合的計畫。在中央大學客家學院的大樓尚未落成前,客家學院辦公室座落在劉教授的水文遙測實驗室對面,平時彼此都有一些互動、交流,便受到江明修院長的邀請,響應校方推動的科技人文整合政策,至客家學院授課。

在客家學院的授課時,劉教授會依領域背景的不同來因材施教,不會用純理工的教學方式去要求學生去改善或研發技術,而是教導學生把科技當作工具,教導如何利用工具、進行加值應用。透過應用衛星遙測(RS)、地理資訊系統(GIS)、地理定位系統(GPS)的3S技術到人文社會科學研究中,可以幫助研究內容更科學化,例如研究中華民族朝代版圖變遷的演變史,就可以透過3S的圖層技術顯示的更清楚,讓研究者的詮釋更為正確。

劉教授表示每個領域彼此溝通的語言雖然不盡相同,但如果能保有跨領域學習的熱情,可以獲得的好處就是在面對不同領域的人時,交談過程中能轉換自己的思維,設身處地理解他人的語言,彼此更容易達到交流。

研究生要注意的三件事

劉教授最後建議學生在成為研究生前,要注意三件事:第一選擇攻讀的學校時,要了解學校整體被認可的程度,利用學術環境、學術排名或學校的聲譽等客觀條件來篩選,選擇的學校會影響人生後續的發展。第二,在選擇研究領域時,一定要符合自己的興趣,做起研究才會得心應手。最後是在找指導教授時,要選擇和自己相處得來的指導教授,因為往後研究思維的建立、未來研究的方向,都會深受指導教授的影響。

(本文根據2016.05.12 實際訪談,陳宣毅記錄整理,關雅茹校對,朱小瑄、羅志承核稿,劉說安老師審稿)

 


劉說安教授小檔案

主要學歷
●  美國 密西根大學(Ann Arbor, 安娜堡校區)電機暨大氣、海洋、太空科學博士(1996)
●  美國 密西根大學安娜堡校區 大氣及太空科學碩士 (1994)
●  美國 密西根大學安娜堡校區 電機工程碩士 (1992)
●  國立中山大學 電機工程學士 (1987)

主要經歷
●  台灣地理資訊中心總經理(2014-2016)
●  台灣地球觀測學會(Taiwan Group on Earth Observations, TGEO)理事長(2010-2016)
●  國立中央大學太空及遙測研究中心教授
●  國立中央大學太空科學研究所合聘教授及客家學院客政所支援教授
●  俄羅斯聯邦Skolkovo基金會 (Skolkovo Foundation)專家團委員會委員(2014-迄今)
●  國際太空研究委員會在地球觀測集團任務組(2013-迄今)
●  行政院國家科學委員會工程處航太學門專題計畫複審會委員(2013-迄今)
●  亞太水論壇(Asia-Pacific Water Forum)理事會觀察員(2012-迄今)
●  國際大地測量學會遙測和大氣的模型工作小組委員會委員(2012-迄今)
●  馬來西亞泰萊大學訪問教授(2012-2014)
●  全球生物多樣性資訊機構(GBIF)中華民國委員會委員(2011-迄今)
●  聯合國地球觀測集團亞太生物多樣性觀測網絡第七工作成員(2010-迄今)
●  國際泛洋衛星遙測研討會執行委員會委員(2010-迄今)
●  國際全球航空航天監測系統國際執行委員會委員(2010-迄今)
●  國家實驗研究院『推動參與地球觀測集團策略規劃專案計畫』推動小組委員(2008-迄今)
●  行政院國家科學委員會政府科技計畫審議作業群組專家(2007-迄今)
●  國立中央大學全球定位科學應用研究中心(GPS-ARC)執行委員(2007-2016)
●  東亞空間環境監測常委會台灣主席(2006-迄今)
●  行政院公共工程委員會採購申訴審議委員會諮詢委員,(2010-迄今)
●  國立中央大學校務會議代表(2007-2012,2016)
●  國立中央大學電機工程學系教授(2005-2011)
●  國立中央大學客家學院教師評審委員會委員(2008-2011)
●  國立中央大學太空及遙測研究中心/中心主任(2007-2010)
●  『中華國防工業發展協會』科技顧問,(2007-2010)
●  國立中央大學太空及遙測研究中心/遙測科技碩士學位學程主任(2008-2010)
●  『桃園縣政府採購稽核小組』稽核諮詢委員,(2008-2010)
●  行政院國家科學委員會自然處地球科學研究推動中心審議委員(2009-2010)
●  行政院原子能委員會放射性物料安全諮詢委員會委員,(2004-2010)
●  行政院國家科學委員會工程處航太學門專題計畫複審會委員,(2007-2009)
●  行政院國家科學委員會全民防衛動員準備業務會報委員(2006-2009)
●  健行科技大學電資學院講座教授兼院長(2006-2007)
●  國家太空中心顧問/科學發展組組長(2005-2006)
●  國立中央大學地球科學院水文科學研究所籌備小組委員會委員兼執行秘書創立全國唯一之水文科學研究所
●  中央氣象局GPS連續觀測網工作小組委員會委員
●  私立健行科技大學電機工程學系兼任教授
●  國立中央大學校務會議研究中心代表、電腦資源管理規劃委員會委員、創新教學計畫補助評議委員會、環保暨安全衛生委員會研究中心代表、圖書館委員會委員、資訊系統管理委員會委員、國際學術交流委員會委員(對俄羅斯事務)
●  國立中央大學太空科學研究所學生事務委員會委員、課程委員會委員
●  國立中央大學太空及遙測研究中心人事評審委員會委員兼召集人、學術委員會委員兼召集人、經費管理委員會委員

榮耀
●  2015年由國際掩星觀測工作小組,依據過去25年的統計資料分析指出,於世界同領域(衛星掩星科技)學者表現排前五名
●  2015年榮膺國際工程與科技學會(Institution of Engineering and Technology ; IET)會士(Fellow)
●  2014年榮膺士國際宇宙航行科學院(International Academy of Astronautics, IAA)」基礎科學組院士(Academician; Member)
●  2013年榮獲國立中山大學電機系金心獎。
●  2013年榮獲國立中央大學學術研究傑出獎勵-特聘教授。
●  2013年以焦點人物登上密西根大學AOSS官方首頁。
●  2013年獲聘南昌大學「贛江學者」講座教授。
●  2012年獲聘馬來西亞泰萊大學訪問教授。
●  2010年榮獲國立中央大學學術研究傑出獎勵-特聘教授(2009學年度起)
●  2009年榮膺國際宇宙航行科學院(基礎科學領域)通訊院士(Corresponding Member, *International Academy of Astronautics (IAA))(2009/07/01膺選;於2009/10/11頒發證書)。(台灣獲頒IAA(基礎科學領域)院士另有兩人,包括葉永烜院士及李羅權院士。)
●  2008年以學術傑出成就,獲國立中山大學頒予傑出校友獎。(2008/04獲推薦;2008/10/24決選;11/09頒發證書。於二ΟΟ八年僅二人受頒此獎項。)
●  2008年榮獲密西根大學台灣校友會頒予傑出校友獎。(2008/06/14膺選;2008/8/30頒發證書)。(前一位獲頒相同獎項者為一九七六年諾貝爾物理獎得主、中研院院士丁肇中博士。)
●  2008年榮膺俄羅斯聯邦工程科學院(Prokhorov’ Academy of Engineering Sciences, Russian Federation)國外院士。(2007/11獲推薦; 2008/02/14膺選;2008/05/23頒發證書)。(第五位華人、最年輕的當選人; 其他四位包含一位中研院院士及三位中國兩院院士。)肯定對於發展衛星掩星觀測關鍵技術及其應用於大氣科學研究的貢獻。[首任院長為1964年諾貝爾物理獎得主普羅霍羅夫(Prokhorov),創始單位有俄羅斯科學院、俄羅斯科工部、國防部、航空航太署等部門和企業。之前僅五位華人受獎,包括(1994)王淀佐院士(中國工程院(CAE)前副院長)、(2000)周立偉院士(CAE院士)、(2001)蔡振水先生(中研院院士)、(2006)徐匡迪院士(CAE院長)、(2006)杜祥琬院士(CAE副院長);之後一位華人受獎,(2009)程國棟院士(中國科學院蘭州分院前院長)
●  2007年榮膺韓國遙測學會(The Korean Society of Remote Sensing)「榮譽終身會員(Honorary Life Member)」(2006/11/02膺選;2007/11/02頒發證書)。(目前共三人獲頒此項榮譽;其他二位為韓國及日本學者各一位。)[台灣唯一受獎者,全世界受獎者共三人,其他兩位為Prof. Soon-Dai Choi, President of Korea Advanced Institute of Science & Technology; Dr. Hajime Fukushima, Chair Professor of Tokai University.]
●  2007年Fellow of the Electromagnetics Academy (an honor in recognition of scholarly achievements and distinguished educational and professional services in electromagnetics research.)
●  2007年榮獲國立中央大學學術研究傑出獎(2008/09頒發證書)
●  2006年榮獲國立中央大學學術研究傑出獎(2007/09/28頒發證書)
●  2006年獲聘健行科技大學講座教授: 學術研究成果豐碩,可為楷模(2006/08/01)
●  2006年榮獲國家太空中心頒發對福爾摩沙衛星三號星系貢獻獎:肯定長期投入福爾摩沙衛星三號星系科學任務,帶領研究團隊開發觀測技術,創新掩星觀測理論,有效應用於研究大氣重力波,成效卓越
●  2005年榮登「科學工程名人錄」(Marquis forthcoming 2005-2006 (8th) Edition of Who’s Who in Science and Engineering)
●  2004-2006年榮獲國科會專題研究第一級主持獎助:研究成果排學門前5-10%以內
●  2004年榮獲國立中央大學首屆學術研究傑出獎
●  2004年榮登「電磁學名人錄」(Who’s Who in Electromagnetics)
●  2002年當選斗六國中傑出校友
●  1999年榮登「世界名人錄」(Marquis Who’s Who in the World)
●  1998-2000年度國科會研究獎勵甲種獎

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