【人物專訪28】一個人或許走得快,但一群人可以走得遠-專訪林彥甫教授

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【人物專訪28】一個人或許走得快,但一群人可以走得遠-專訪林彥甫教授

採訪  /  何郁庭 (科學推展中心執行編輯).撰稿  /  洪佳如 (科學推展中心特約編輯)


 
獲得學術上的殊榮,肯定學生們的價值


服務於國立中興大學物理學系暨研究所的林彥甫教授甫獲得2024國科會傑出研究獎、第22屆有庠科技論文獎,對於獲得國科會的傑出研究殊榮,林彥甫首先感謝獎項的肯定,再來特別感謝與自己一同工作的學生們,對此,他謙遜的說道「我沒辦法期待,獲得這個獎,對於實驗室的整體氛圍,能夠產生什麼樣的巨大變化,但我總是希望,獲得一個獎能夠漸漸影響實驗室學生的工作態度跟習慣,因為我們只要肯做、願意去做,也許,我們可以做到讓人家不容忽視的成果,我覺得這對於實驗室的學生信心的建立,是特別、特別的重要一件事」,林彥甫表示,獲得這個獎,等同直接肯定研究室學生們長年努力的成果,林彥甫衷心希望,能提升學生的信心與向心力,最重要的是能夠吸引更多資源進入研究團隊,將獎項的殊榮歸功於學生,有很大的原因來自林彥甫的教學理念。


勤勉讀書卻不得要領,在實驗中獲得滿足


回憶起從小的求學階段,林彥甫自述自己不是一位很會讀書的學生,雖然在國小階段名列前茅,但進入到學業較勁爭的私立國中、高中時,林彥甫逐漸意識到自己的不足,也是在這樣的求學氛圍下,他隱隱然地覺得,當時好像只有讀書這件事情可以讓人家看得到你。要不是體育特別好,那就是很會讀書,兩者皆不擅長,使得自己在班上有如一個隱形人。一直到了大學聯考完後,林彥甫才真正確定,自己真的不大會讀書,因為連一所志願都沒辦法填!在沒辦法的情況下,林彥甫決定只能踏上重考一途,由於家人從事理工背景相關,『物理』成了填卡候選之一。林彥甫打趣地提到,也許要說求學階段的自己與物理的關連性,他最有印象的是在921地震那晚趴在桌面呼呼大睡的自己,流著口水壓著的書本就是物理課本。


然而,像這樣有心學習的學生,卻苦於找不到方法不得要領,長年感覺自己被忽略這件事。直到進入大學校園,重拾掌握讀書的訣竅,加上大二、大三時進實驗室後,才讓林彥甫發現,不是只有會讀書這件事情才可以被別人看到,做實驗同樣能讓人大放異彩!因此林彥甫總會以親身經驗,鼓勵學生說,重要的是真正找到你知道自己能做什麼事,而不是外在的聰明才智。


在言談中,屢屢可以感受到林彥甫對學生的關心,他認為,目前在實驗室的學生在成績上也許不是特別的突出,但總能夠發揮團體精神,一齊腦力激盪集體做出成果,再藉由成果被看見,來肯定學生們長久以來,投入的實驗與研究的心血結晶,實驗室不求一個人的大鳴大放,而是一群人一起做,一起把它變得更好,這是林彥甫對於學術研究最大的啟發跟期待。


尊重學生能力,化失敗為成功


林彥甫實驗團隊致力、專注於奈米電子元件,這是次世代半導體需要的一些元件的維度,研究電荷傳輸,探詢電子如何在裡面運行,從不同維度的材料,探索新材料以推動半導體發展。林彥甫坦言,成果非一蹴可及,可能在近十年、二十年,沒有辦法在學術上取得重大的突破,好順利進入到生活相關的產線裡。但絕對有研究的必要性,原因在於,學術研究必須要具有前瞻性,知道未來可能使用到,預先提供給工程師解決的可能性方案,這個課題不見得當代能夠使用到,但卻是一定要去做的事情。


如何激發團隊的潛力,林彥甫會依據學生本身的能力,促使研究成果發生變化。有時實驗不見得會依一開始的設想進行,很可能為了得到A成果,卻意外發展成B結果。因此當A實驗做不好時,不見得要完全否定學生的努力,身為老師,應該在循序漸進的過程中,幫助引導學生找到一個他能夠著手、切入的方向,幫助學生探求自己適合什麼,並找到一個能夠幫助整個實驗室往前走的力量,這是林彥甫長久以來最想做,也試著一直在做的事。


實驗室與學生共榮共好


關於做學問,林彥甫再舉當代和過去的研究風氣的不同,在過去,需要花費非常多的時間與功夫,探索物理的過程,需要花許多時間沉澱、思考,可是這件事情,對於現在數位原生世代的學生們,可能不容易辦到,所以在教育過程中,需要考量學生的興趣,好激發學習動機和潛能,如何在眾多吸引人的因素,觸發學生研究的興趣。進一步舉例,好比物理中,會試圖在不同的元件、結構上面,找到相同的點,就好比在各式研究主題上,最終回到學生本身的學習動機本身。


然而,研究主題是如何發展出來?實驗室在同一個體系裡面往外擴張,其中發展的重點源於學生的個性與能力。在一開始設定議題時,當然會希望學生們在議題盡可能的做到完美。可是每一位學生做出來的結果或多或少都會不一樣,依照每位學生的個性、屬性調整,結果往往會有意想不到的火花。


舉例來說,過去五年來,團隊致力投入二維浮閘極非揮發層狀記憶體 (2D FG-NVM)這一個非常大的實驗方向。林彥甫進一步說明,「浮閘非揮發性半導體記憶體」是個非常重要且具有遠見的研究項目,這是關於快閃記憶體晶片,如何由一組資料儲存結構單元陣列組成。延續原電晶體的設定議題,實驗室裡的學生在一場出錯的實驗中,意外發現了一個由二維電晶體連結二維記憶體的嶄新可能!


起因是在研究的結構路徑中,某一個關鍵出錯,但身為指導教授的林彥甫,沒有扼殺學生的努力,反而鼓勵他繼續嘗試,進一步擴展的可能性,沒想到這個變數,竟成為林彥甫團隊過去這五年來,最重要的研究項目。這是一場因偶然所造成的意外結果,這位學生最後也把他的成果,發表在非常頂級的期刊上,創造出學生與實驗室雙贏的結果,學生獲得個人的自身價值的肯定,實驗室也因為他的成長而變得越來越好。


當記憶體結合電晶體,催生嶄新可能


未來,AI無庸置疑熱門且未來的發展趨勢,物理對於固態元件的研究,在其中所扮演著穩固基礎的角色,林彥甫以數學運算為例,大型語言模型自有運算法則,而林彥甫團隊致力的則是實現加號、減號的運算法則,雖基礎但格外重要。實驗室發展AI最早的出發點,同樣源自學生一次偶然的失敗,進行記憶體研究時,學生意外將記憶體跟電晶體結合在一起,這個步驟,其實就是發展AI最關鍵的一個核心。在一次實驗錯誤的學習過程,實驗室結合這兩個功能,進而開發了這五年來,甚至未來的五年,實驗室想要做的事情,現在雖無法與大數據的語言模型,產生直接的關聯性。但是林彥甫團隊所做的研究,是在新穎的材料上面,然後試著去做一些固態仿生元件,即同時具有所謂的記憶,以及所謂的運算機制,在微小的二維材料上面,去實現這些類神經元的功能,可以邊運算可以邊儲存。


為什麼已經有像是ChatGPT這種成熟的大語言模型與電晶體,還要使用二維材料這樣的新材料來嘗試類神經元功能?最主要的原因就是,當現有的製程已經日趨成熟時,一定要有另外一個項目慢慢補上來。然而,正因為是新材料,所以容易不穩定,初期可能常會失敗,使得學生挫折感非常重,加上尚沒辦法商用化,但這些都需要去克服,當未來趨向成熟時,某種程度就能夠取代,甚至超越現有的材料,也是林彥甫團隊致力的目標。


從想要怎麼做,到真的付出行動力實踐,再到結合學生非常偶然的失敗結果,意外促使了學生感興趣且能跟上潮流的研究趨勢,這些都是林彥甫實驗室團隊的主要特色,也讓人感受到林彥甫對學生的尊重與教學熱忱。最後,林彥甫想要鼓勵在學學子或有心從事相關研究的研究生,做事之所以有成功可能性,最重要的,還是在於強烈的動機,動機要盡量單純、可行,而且真正付諸努力實踐,讓動機推動自己一步、一步往前走,相信最終都可以獲得成功的契機。

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