學習歷程:
一女中榜首
台大物理系1980年唯一女畢業生
美國加州大學柏克萊分校碩士1983年
美國加州大學柏克萊分校博士1986年
教研經歷:
紐澤西州 Exxon博士後研究1986-1988年
喬治亞理工學院物理系教授、系主任 1989-2011年
中研院原子與分子研究所所長、中研院和臺灣大學物理系合聘教授2011年
學術榮譽:
愛迪生130周年誕辰紀念活動代表1977年
美國國家科學基金會「總統年輕學者獎」 1991年
美國物理學會會士 2002年
美國物理學會計算物理分部(會)主席 2008年
中研院原子分子科學研究所所長2011年
第六屆「台灣傑出女科學家獎」2013 年
第30屆中央研究院院士2014年
家庭生活:
父親早逝,讓周院士決定回家鄉陪伴母親。周院士雖然忙於研究,但依然堅持天天回家煮飯,雖然有時煮完飯就得匆匆回到實驗室。
科學研究競爭激烈,時時在腦袋裡思考研究問題,已成了她的生活方式;而把事情簡化、有效率地運用時間,則是周院士兼顧家庭與研究事業的訣竅。
(方韋棋、林嘉浩 整理)
參考資料:
【2011-08-01/聯合報/AA4版/教育】
【科學研習| 2013 年 6 月,No. 52-6 】
【她們好厲害】
周美吟
第30屆數理組院士
雲淡風清怡然自律
美心團簇 吟物致理 --周美吟院士
女性應該要認識自己的潛力,不要自我設限。--周美吟院士
研究領域:
以奈米材料發展為主,運用量子力學原理計算,預測一維和二維的各種材料特性,包括半導體奈米結構、石墨烯、金屬薄膜與儲氫材料等。 重要論文125篇 論文引用率超過5977次 量子力學中電子殼結構的基本原理,光學及電子特性,與奈米科技有關受重視。
周美吟院士說,我們生活在三維的空間中,X、Y、Z 軸組合出物理世界。即便是再薄再薄的東西,也在 Z 軸上有一定的厚度。所謂二維薄膜,卻只由一層原子組成,雖然這一層的原子也有直徑厚度,因為沒有上下原子的堆疊,電子只能在X、Y軸上傳導,無法在Z軸上作用,會產生二維特殊的效果。例如電子的運行 (mobility),只能用量子形式傳輸,不會潰散 (scatter),沒有耗能問題。
學習歷程:
周美吟院士的父親3歲病逝,但她從小表現優異;1970年就讀大安國小時,得到台北市政府新聞處「公德心與市容美化」徵文比賽優勝。以榜首進入北一女就讀,1980年是台大物理系唯一的女畢業生。
中央研究院數理科學組第一位女所長、原子與分子研究所所長周美吟34年前從台灣大物理系畢業時,班上只有她一個女生,大學畢業後她到美國讀書、教書,在理論科學領域也不常見到女性身影。
周院士回顧求學生涯,她對物理的喜好其實相當早慧。身為一個老是喜歡問「為什麼」的學生,探索世界運行的規律和原理,讚歎自然的奧妙,一直是她覺得有趣的學問。
大學聯考時,她就以臺灣大學物理系為第一志願,即便畢業時全班只剩下她一個女生,但因為瞭解自己的興趣和能力,相信物理是她「量才適性」的選擇,因此在大學畢業後繼續出國深造,在全世界科學菁英集中的加州大學柏克萊分校,取得碩、博士學位。
「物理是很美的科學」,周美吟院士分析,學物理可了解大自然的運行,也可作為其他學科的研究基礎,讓她從高中就決定走上這條路。
周院士認為,臺灣的教育雖然為她打下很好的基礎,但大學的課程都有固定的範圍,老師雖然會出作業,不過作業都有標準的答案,自己摸索、探問的機會其實不多。
研究突破:
初到柏克萊開始做研究時,她連定義一個「可以研究」的題目都沒有經驗。惶惶然摸索了一陣子,不知道自己能否在物理的領域內出人頭地。
直到有一次,指導教授跟周院士提及,另一位教授的實驗發現某金屬團簇 (cluster)有幾顆原子數量特別多,希望她找出原因,指導教導就趕著去上課。周院士想了想,這個物理結構的問題應該可以用「奇異數」(magic number) 來解釋,擁有這些原子數目的團簇特別穩定。
她在指導教授去上兩節課做簡單計算,大致驗證觀點,再和教授討論,獲得認同和讚賞,她接著花一個星期寫電腦運算程式,又花一個月修改理論模式,最後發表論文。這個經驗讓周院士開始有了自信,知道自己有獨立解決問題的能力。
女性優勢
周美吟認為,女生的思維和直覺能力都強,一旦決定要從事科學研究,往往就會很認真、很有毅力,在態度上通常腳踏實地、實事求是,這些都是女性適合研究工作的特質。
不少女性在數學、物理研究上缺乏自信,周美吟院認為,這是受傳統想法影響,許多科學研究上的能力都可以靠訓練達到,女性「應該要認識自己的潛力,不要自我設限。」
國外的學生很敢發問,也不在乎自己問的是不是笨問題。周院士認為,臺灣學生的能力完全不輸給外國的學生,只是在表達能力上要多加訓練。所謂表達,包括用嚴謹、周密的方式,將自己的研究說給別人聽,同時也需要用有條不紊的整理,將研究成果訴諸於文字。要知道科學是一個社群,需要不斷與學界互動,才能掌握新知。
周院士也鼓勵學生在課堂上勇於發問,所謂「盡信書不如無書」,尤其是在科學領域中,很多課本上的知識,都是基於當時的研究條件而寫就的,更精準的測量可能改變甚至翻轉現在的結論。
科學就是在面對未知的情況下,不斷質疑、探索跟解答的過程。沒有好奇心和創造力,很難在科學研究上有大的成就。
科學就是一種傳承,如果不是前人打下的根基,21 世紀的科學不會對人類生活起了這麼大的作用。培養下一代的科學家和工程師,是科學研究者重要的工作。
教學也是一種保持年輕的方法,整理自己的知識,有效地傳達給學生,能夠讓教師不斷對科學保持敏銳的態度,是一種教學相長的過程。對周院士而言,看年輕的學子在科學領域中蟄伏,然後順勢助他們高飛,是比自己的研究更讓她感到興奮的事。
周院士指出,國外的研究型大學中,自然科學、數學領域大約也只有10%-15%的研究、教學人員是女性,女科學家可互相聯繫、交流,分享彼此的經驗。對於還在國、高中學習科學的學生,建議大家要多閱讀科普類書籍,瞭解自己對於不同科學領域的興趣,打好科學的基礎之餘,也不忘增加人文的素養。
周美吟舊聞