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重視基礎學科,更重視對環境的敏銳度

地球與環境科學學群
文 / 王思涵    
2012-03-02
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重視基礎學科,更重視對環境的敏銳度
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當「認識與保護環境」逐漸轉變為社會共識,地球與環境科學這門過去經常被視為生硬冷僻的學問,更受青睞,特別是在台灣。

指考與推甄變化 台灣四面環海,又位於地震帶,每年有颱風、地震、土石流與水災等,「人類要如何應變與自處?研究題材就在我們身邊,」台灣大學大氣科學系系主任吳俊傑指出。

中央大學地科學院院長王乾盈觀察,從921地震開始到前年的莫拉克風災,幾起重大的自然災害,開啟地科研究新的契機,防災預測與研究變得更為重要。

也因此,地球科學與環境學門招生時,不只看成績,更重視學生關懷環境的態度。申請推甄錄取的比例升高,已占總體一半,可見一斑。新議題的出現,也讓地球與環境科學學門再受注目。

吳俊傑分析,一直以來,劇烈天氣都是重要的研究課題,但現在各地環境如何如何牽動整體氣候變遷亦為顯學,跨領域的合作研究勢在必行。

王乾盈認為,地質與地球物理科學的領域也是如此,「當代全世界最關心的再生能源開發,不管是水力、風力、地熱都跟地科都相關。」 此外,隨著早期地科人才的退休潮慢慢出現,未來可能會有一波人才需求,對地球與環境科學研究感興趣的學生,或許不用再因擔心未來出路等因素而卻步。

師長解惑

上課、念書、考試, 還要上山、下海與追風

◎吳俊傑 台大大氣系主任 ◎王乾盈 中央大學地科學院院長 Q1:我從小就對地球環境感興趣,但該怎麼選系?

A1:地球科學的涵蓋範圍廣,主要探索人類生存環境中,大氣圈、水圈、地圈、生物圈及人文圈的相互關係,包含地科學、環境科學、海洋科學與大氣學;廣義的地球科學還涵括太空科學。

若沒有特定學習偏好,可先以地球科學入門,選修再專精於特定領域。

另也可從流體與固體區分思考,流體包含大氣與海洋相關科系,變化多且快,需精密計量、分析與預測;固體以地科為主,不管是探勘研究,或理論分析,都需長時累積。

Q2:我的物理與化學只有一科好,就算考上,對大學學業會有影響嗎?

A2:所有的地科學群的科系都需數理化等基礎學科,作為知識的敲門磚。然而,各系所需的基礎學科能力不同。

比方說,地球科學就可概分為物理與化學兩大系統。 前者的課程著重於地震、重力、地磁、地熱與地球物理探勘等;後者則是利用化學的方法研究地球元素的含量、分佈及化學變化的地質科學。

海洋科學也是如此。可以粗略分為化學、物理、地質以及生物四大支。以海洋化學為例,該如何有效地利用海洋中的有機物與無機物,並且分析與防治海水即為重點。

大氣系的基礎為物理與數學,但在大氣環境的領域,化學的重要性與日俱增。這些都應做為選系的考量。

由於地球科學與其他理工學院大一的基礎課程雷同,學生若是覺得興趣在他方,視校方規定,大可轉系。

Q3:為什麼設有地球科學群的學校不多?各有什麼背景?

A3:地球科學的研究領域多為公共財,具知識門檻,出路又有限,因此多集中於國立大學。

以地科系來說,中央與中正主攻地球物理。

中央以地科起家,歷史最悠久,並設有獨立的地科學院,物理背景扎實。台大地質與成大地科的專長則偏向地球化學與古生物,只是921地震後,也開始研究地震物理,平衡發展。師大的課程完整廣泛,目標為培養未來的地科老師。

台大、中央與文化三校均設有大氣系,其中,文化以培育氣象人才為主;台大與中央擅長的領域較全面,可分為氣象(一般與劇烈天氣)、氣候(聖嬰現象等)與大氣環境(人造雨等)。中央大氣系設有大氣與太空兩組。

值得注意的是,中央地科院包含大氣、地科兩系,以及五個各自獨立研究所:地球物理所、應用地質所、大氣物理所、太空科學所、水文科學所,名義上各自獨立,實際上研究所與大學資源共享,還有環境地球與地球資訊兩個必修學程。

海洋方面,中山與海大各踞南北,臨海經驗豐富。

Q4:地球科學學群的推甄比例逐年增高,對我有何影響?

A4:地科學群的學生多來自二、三類組,以往較重視成績。但今年申請推甄名額倍增的現象特別明顯,主因是老師希望招收真正關心環境且有熱誠的學生。

若是有心想走地科研究之路,勤跑地科相關活動,像是奧林匹亞科學競賽、天文社,或參加科學能力競賽地科部分考試等皆有幫助。

Q5:地球與環境科學學群與環境工程學群,究竟有何分別?

A5:同樣關心環境,兩者的取徑卻差很遠。

工學院的重點在於針對已知的問題與目標,尋找解決方法、應用之道。

地球科學學門比較重視找出問題根源,進行理論分析。

Q6:地科學群的學習既然以探索問題、分析研究為主體,意味著,大學四年,我只能待在實驗室念書嗎?

A6:戶外工作與野外實習都是取得觀測資料的重要過程,學生不只上課、念書、考試,每逢寒暑假,或期中,還要組隊實際到現場,上山、下海與追風。

此外,資訊科技快速發展,對於觀測及分析資料都有很大的助益,學生必須熟嫻善用各種軟體系統整合資訊。 探索地科知識,不只是死讀書,悶頭做實驗,更需要綜合性的能力。

學長姐領路

烈日當頭浮潛採集生物, 曬得很慘但充實

◎帶路學長∕江尚殷(中山大學海洋生物科技暨資源學系三年級)

每年指考分發放榜,總是幾家歡樂幾家愁。 三年前,就讀台東高中的江尚殷,一心以生醫領域為志願,誤打誤撞進入中山海資系。 可是入學以後,他發現自己不但可以繼續念生物,還可一頭栽入地球科學的領域,也加強化學能力。 海洋,成為他與其他學生不同的專門強項。

「海洋這塊領域真得很迷人,」現年大三的江尚殷,對於研究各種污染源對海洋生物與生態的影響很感興趣,他已立定志向要走研究路,希望從生物多樣性最豐富的海洋,找出開發與保育生物資源之道。

截至目前,江尚殷已連續四學期奪得書香獎,以及超過十項的獎學金,還擔任系學會會長,非常活躍,由母親獨力撫養拉拔大的他,因為吃過苦,在這條路上比一般同學更珍惜。

若是想要一窺地球與環境學門的學習面貌,一定要聽江尚殷的分享。

「海上實習」暈船採樣一起來

科學強調實際觀察驗證,學生不僅需要良好的科學研究能力,還需具備良好的野外知識與實地經驗。

中山海資系擁有一艘台灣僅有三台的大型研究船「海研三號」,許多實驗課都會安排搭海研三號出海,運用課堂所學的拖網、圍網採樣、採水、採地質樣本等。

江尚殷剛結束上學期的課程「浮游性實驗」。他分享,有些海上觀測可將資料帶回實驗室做,有些要當場點收,因此要把握時間,在生物豐富度高時做實驗,「但如果暈船,就什麼都不能做了。」

直接面對海域,對保護海洋環境的研究來說,也非常重要。江尚殷有個學長每年在不同的海域採水,就發現某帶「氯值」升高,可能遭附近工廠污染。

「實習導覽」打工兼摸路

江尚殷除了上述的研究活動外,他們與屏東海洋生物博物館、海研三號國家研究船有許多的學術合作關係。

事實上,國家研究中心與博物館都是地科學院的重要研究設備與資源,也是學生打工實習的去處。

每學期,海資系的同學都可以到海生館導覽展缸,借此展現海洋生態知識的成果。後場有許多魚類標本製作、珊瑚養殖和生物技術的研究,同學也能學習技術。

江尚殷大一時也曾參與高雄海洋局每週末舉辦的活動「小遊龍」,帶國小學童玩遊戲並學習海洋知識。

實習導覽不但可以打工,還有助於了解未來可能就業或合作的機構環境,早日進入研究領域的社群。

「科學實驗」充實有趣

探索海洋看似浪漫,但不是搭船出海遊玩能撞見研究成果。科學實驗強調訓練合理懷疑的精神。

江尚殷曾參加系上主辦的「小琉球生態研究隊」,由海生所或海生館各領域的老師,帶隊至小琉球作生態調查,學生分成魚類、軟體、甲殼、刺絲胞等五組,每個人都要自己在戶外浮潛採集生物後設計實驗。由於採集時間視潮汐而訂,江尚殷記得,每天烈日當頭就要出海,五天四夜下來,非常充實,也曬得很慘。

另一種有趣的實驗還包括與海生館合作採集珊瑚樣本,再藉由分子遺傳技術鑑定物種,並萃取珊瑚中的化合物,用於海洋醫學。

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