【人物專訪】生活即科學・科學即生活一專訪楊佩良教授

● 3/29(二) 楊佩良教授主講:「速度與平衡的快感─腳踏車的物理」鎖定 CASE 直播

採訪、撰文|俞菀鈞

陽光明媚的校園中,菁菁學子騎著腳踏車穿梭在學校內,或有一群,或有一輛,徐徐地風在臉上輕拂,每一個人臉上都享受著在腳踏車上的時光。腳踏車可以說是現代社會最不可或缺的風景之一,但可曾有人想過,腳踏車是如何能夠在騎乘中保持平衡的嗎?對此,目前科學界還尚未有一個定論。楊教授認為這是一個很有趣的現象,「我覺得很有趣,腳踏車其實是透過很簡單的機制運作的,但我們對腳踏車卻不是完全地了解。」

目前在清大動力機械工程學系任教的楊佩良教授,在就讀台灣大學的期間,雙主修工科與物理,而後在喬治亞理工學院跟著胡立德教授一同進行動物研究。 2015 及 2019 年分別以「哺乳類 21 秒小便定律」、「袋鼠便便為何是方的」兩度獲得搞笑諾貝爾獎的肯定。

 

● 從習以為常中找出不同尋常

「我還蠻喜歡與人接觸的,只要讓我離開辦公室,讓我去跟任何人聊天,我覺得去動物園看動物超棒的!」談到科學研究,楊佩良教授喜歡從生活中尋找靈感,不論是和其他領域的人一同討論,抑或是到動物園還是寵物店和飼主聊天。在接觸不同領域的同時,也試著從習以為常中找出不同尋常的地方。楊佩良教授在 2015 年獲得搞笑諾貝爾獎的題目「哺乳類 21 秒小便定律」便是出自於他當時的指導老師胡立德教授的生活經驗,當時胡立德教授從陪伴孩子學習使用廁所的過程中,觀察到排尿行為中的流體力學,而這樣的研究方向正好與楊佩良想從生活的角度切入研究的想法一拍即合。

 

在進行小便定律研究時,楊佩良也面臨了許多的挑戰,其中包括必須針對不同體型、生活方式的動物找到合適的研究方法。每當遇上困難時,楊佩良就是不停地嘗試、不停地發揮創意以及不停地提問,直到找到正確的方向,在這之中,也偶有卡關的時候,「這時候就一次做很多的計畫,總是會有順利的時候。」楊佩良克服困難的方法很特別,那就是轉移注意力,與其一直在同一個地方苦思,還不如試試其他的可能。

 

在獲得搞笑諾貝爾以前,其實「哺乳類 21 秒小便定律」曾經引起學者的批評聲浪。在美國文化中,小朋友談屎尿問題是相當令人忌諱的,因為那是沒有家教的象徵,因此,有一些學者認為這樣的研究並不是個可以拿得上檯面的題目,甚至認為這樣的研究對於人類是沒有幫助、浪費科學資源的。而後,楊佩良團隊將實驗影片上傳至網路,其獲得的倒讚數竟與讚數不相上下。楊佩良坦言,其實那時來自其他學者的壓力很大。所幸,在當時並非只有反對的聲音,在發表該研究後,各方媒體旋風式地對楊佩良進行採訪,一整天下來電話響不停,隨後的幾天,也有許多媒體開始談論了屎尿相關的話題。

 

● 比尋找答案更重要的是保持好奇心

楊佩良教授從生活中發現研究的可能,然後從求學中的科學訓練中尋找答案。但是比起尋找答案,他認為保持對世界的好奇其實比找到答案更重要。「我覺得現在有一個成見是不知道答案感覺不太好,但其實世界萬物這麼多問題,也不太可能有人可以回答所有的答案。」楊佩良覺得,提問不一定可以得到解答,但是沒有解答也沒關係,提問者可以想、被提問的人也可以想。世界這麼大,不可能我們能夠懂得所有的事物,重點是如何保持好奇心的火苗不被澆滅。也許,我們能找一個志同道合的人互相提問,一起胡思亂想、一起天馬行空,彼此之間不互澆冷水,還能幫忙擋雨,只要有人為了尋找答案而行動,事情就會變得越來越好玩。

 

「探索一個未知的事情,很好的一個方法就是一次做很多,然後每次都是低成本的做,每一個都試一點。」當我們具備了對世界的好奇,想要探索未知時,楊佩良教授從他多年的研究經驗中提供了新的思維。這樣的方式更讓人更勇於嘗試、減少探索的代價,就算失敗也沒關係。

 

● 研究多樣性為學界注入新能量

對於楊佩良來說,研究什麼並沒有好壞之分,適合自己更重要。曾經,他也想過研究熱門題目,但後來他發現其實非典型的研究方向更適合自己,除去競爭的環境、專注在自身的研究中,才是他最舒適的狀態。楊佩良認為科學研究跟生物的演化有著異曲同工之妙,都得具備多樣性。鳥類在演化中,因應不同的生活環境、不同的覓食習性,逐漸演化出不同鳥喙。生物多樣性,讓生物更能夠從環境的改變中存活下來,而科學的多樣性,則讓我們更能應對不同的世界。

 

在動物研究中加入物理的視角,楊佩良能夠看到動物的力學問題,也能看到動物的流體問題。「這不是通靈,而是需要不同領域的訓練以及開闊的心胸和強大的自學能力才能做到的。」楊佩良教授在2019年二度拿下搞笑諾貝爾獎的題目「袋鼠便便為何是方的」便是建立在他不同領域的專業訓練之上。「其實全世界的都知道袋熊便便是方的,但沒有人解決這個問題!」楊佩良大笑著回應道,「其實那時候做得很辛苦,我覺得我那時候有點自大。」沒有相關的知識也沒有已知的研究方法,依著過去所受的科學訓練,楊佩良針對袋熊的排便機制和系統,一項一項地進行假設,再一項一項的地驗證,最後終於在袋熊不同伸縮量的腸子組成上找到了答案。工科、物理及動物的背景看似互不搭嘎,實際上卻為楊佩良教授打開了新世界,也為學界注了一股新的能量。

 

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