學術貢獻 〉第二十二屆國家講座主持人:臺灣大學地質科學系教授-用好奇心開啟地球冒險旅程
2019-5-07

他的足跡不只踏上太平洋「睡美人島」上探勘珊瑚礁金字塔,也去了西班牙裂谷研究尼安德塔人;不久前又宣布科幻電影中的災難可能不遠,地磁倒轉最快會在百年內完成,假如未來不幸發生,太陽風將穿過大氣層直搗地球表面,也預告幾十年內蘇門答臘可能會再次發生超級大地震。他不是英雄電影裡的先知,也不是神棍,他是科學家——臺灣大學地質科學系教授沈川洲。

「就像是《航海王》裡的魯夫,跟夥伴一起到處探險,然後越做越大,」沈川洲笑著說,自己就是用拓荒冒險的態度,帶領著「很嗨實驗室」(HISPEC)勇闖天涯。沈川洲主持的「很嗨實驗室」,全名其實是「高精度質譜儀與環境變遷實驗室」(High-Precision Mass Spectrometry and Environment Change Laboratory ),不只天南地北四處考察,更以領先全球的「鈾釷定年學」與「碳酸鹽地球化學」,來進行當代及古環境氣候變遷、與人類演化等研究,受到來自美、澳、歐各地,超過50 個國際性單位的邀請,參與計畫遍布全球。

刻苦向學的童年

對沈川洲來說,冒險精神不只用在研究與實驗上,更實踐在人生歷程裡。

沈川洲常說,感謝父母給他健康的身體,與一個「不平凡」的童年。說是「不平凡」,更精確地來說是「不簡單」,小時候的沈川洲,從小跟著父母顛沛流離、處躲賭債,從北到南,國小與國中都各轉學了兩次。居無定所的沈川洲,沒有接觸過學前教育,小學第一天,國語課上到「你好,坐下,請坐下」,完全沒接觸過注音符號的沈川洲整個傻住了,成了第一天就被老師留校惡補的孩子。

在沈川洲國二的時候,一家七口曾為了躲債四散各地,沈川洲與讀國小的弟弟兩人,被留在南投鄉下農田中央的機具室裡,自立更生了半年。當時很少捉蝦釣魚的機具室裡,除了幾盞小燈泡外,就是蟑螂、老鼠、馬陸,還有螢火蟲作伴。當時唯一的樂趣就是解題。

「沒錢、沒娛樂、沒有課外讀物,只能一直讀課本跟參考書過日子。參考書裡面的題目比較難,解出來後,是一種不用花錢,也能有大大的自我成就感和滿足。」沈川洲回憶,有時候真是撐不下去了,用手上僅剩的幾塊錢,打長途電話到四姊的公司留話,輾轉通知家人,回來解圍。全家人最高學歷都只有國小、國中,喜歡讀書、求學心切的沈川洲,高教之路並不好走。才剛考上高中,爸媽認為國中學歷已經足夠,要求沈川洲到工廠做車床黑手,幫忙家計。「我當時去學校拿回國中畢業證書,警衛問:怎麼考上了不來念?我跟他說,我明年再來,」沈川洲表示,從小性格樂天,不以為苦,邊做工、邊顧賭場,一邊自學,隔年家境暫時穩定,沈川洲還真的又考回豐原高中就讀。

熱愛數理,扭轉人生

不管身處何地,沈川洲只要一頭埋進數理解題,就能忘記所有煩惱。高中時,因為出色的數理能力,沈川洲被學校推薦參加諾貝爾獎得主李遠哲所舉辦的自然科學營,進入了化學組。「當時很喜歡物理,但也覺得各種化學反應非常有趣,」沈川洲當時因為在科學營中表現優異,就這樣保送了清大化學系,開始了學術與人生的轉捩點。

進入大學的沈川洲,生活除了學業,生活另外一大重心,就是體育。先參加了棒球隊,後來在羽毛球社找到歸屬感與「家的感覺」,沈川洲隨後便長期待在社團,投入的程度被同學們笑稱「是來念體育系的」。

從大二才開始接觸羽毛球的沈川洲,剛入門之際表現並不理想,老是輸球。「你只要輸個一百場,就有機會贏球,」憑著教練說過的一句話,沈川洲不但沒有因為初期的受挫而放棄,反而更勤加練習,後來清華大學正式成立羽球隊,不但擔任了羽球隊隊長,還帶領羽球隊連續三年拿下大專男子乙組的團體冠軍,自己更是拿下1989年度「明星球員」(MVP)的頭銜。

「現在的父母,大都會盡力教育小孩,不要『輸在起跑點』上,但在我的成長歷程裡,就是一個澈澈底底輸在起跑點上的孩子,」沈川洲說,自己從小跟著父母四處躲債、借錢,看過各種人情冷暖,但就是不認命,覺得努力一定能改變環境。加上對喜歡的事物的執著,不論是念書還是羽球,只要愛上了就一心投入,不管碰到什麼困難,一路見招拆招、勇往直前。

從化學家變地質冒險家

在研究上,對沈川洲來說,也是一條愛上了就義無反顧的路。主修化學的沈川洲,在大學時期最有興趣的領域是物理化學與分析化學,會投入地球科學領域,則是有貴人引路。

「大三時,系上來了一位講師,同時也是從系上畢業的學長,叫沈君山,」沈川洲強調,自己指的並非擔任過清大校長的「大沈君山」。這位「小沈君山」後來被延攬至中研院地球科學所,當沈川洲攻讀博士時,透過這位學長引薦,投入了中研院地球所李太楓院士門下。

一個化學背景的學生,到了一位專攻天文的大師門下,有何用武之地?當時有個很好的研究題目是利用珊瑚骨骼的微量元素,來測量過去的海溫,當做溫度計來追蹤地球暖化速度,但缺乏同位素測量方法,李太楓老師說,「這是很好的起點,你要不要做?」沈川洲回憶,這個研究的第一步就是要學潛水,熱愛冒險的沈川洲被珊瑚礁的美麗吸引,就這樣一股腦兒的投入了地球科學領域。「當時就覺得,怎麼會有一個工作這麼好,又可以做研究,又可以遊山玩水,」沈川洲笑著說。

於是,沈川洲成了李太楓院士門下的River。「學術界的人都叫我River,就是李太楓幫我取的,因為搞地質的,每個人都有一個很地質的名字,」沈川洲說,自己在不同領域有不同的名字,家人叫他「阿清」,打球的夥伴稱他「沈大俠」,學弟們則是喊「川哥」。

沈川洲當時不止體力好,考上潛水證照,珊瑚研究更是做得有聲有色。後來以博士論文為基礎發表的珊瑚古溫度計之相關研究,早已被引用超過百次。

因守信而研究「進對門」

拿到博士學位的沈川洲,在到國內答應任聘的大學去教學,還是出國繼續深造,從事不確定的博士後研究的兩條路上做抉擇;沈老師最後抉擇了後者,5 年的博士後生涯,沈川洲分別在臺大、華盛頓大學,與明尼蘇達大學進行研究。1997 年夏天出發前往西雅圖,是沈川洲人生第一次搭飛機出國,第二年來到明尼蘇達大學,與全球頂尖的地球化學家、現為美國國家院士的艾思本(Richard Lawreace Edwards)一起做地質標本定年研究。

當時,在答應艾思本要去明尼蘇達的隔天,沈川洲接到史丹佛大學的邀請,因為守信而婉拒了名氣更大的史丹佛,沒想到卻成為影響沈川洲一生的重要決定。在艾思本的實驗室裡,沈川洲成功開發「鈾釷定年學」,不只被學術引用超過兩百次,在沈川洲近期的研究中仍在使用,成為自己後來發展各種重要研究的基石。講到艾思本對自己的影響,沈川洲說:「我從李太楓老師身上學到眼界跟氣度,艾思本則讓我學到什麼叫做嚴謹。」

從2001年回國發展至今,沈川洲兼顧技術與應用,行遍世界各地,陸續發表了多項深具影響力的研究。包括,到南太平洋有「睡美人島」之稱的科斯雷島,研究勒鹿(Leluh)古帝國文明的珊瑚金字塔,精準定出五座金字塔的建造時間;也用定年技術一解被認為是人類共同祖先的「尼安德塔人」身世之謎,過去科學界卻遲遲無法對「尼安德塔人」的身世下定論,直到沈川洲加入,定年測出了西班牙胡瑟裂谷的「尼安德塔人」的存在時間。

人生與研究都是場探險

沈川洲更用華南貴州石筍的定年結果,改寫了地質課本,過往科學界認為,地磁倒轉是緩慢發生,需要一千年以上才能完全倒轉,沈川洲與團隊卻發現,地磁最快可以在不到一百年間就完全倒轉,而且過去百年內,地磁已減弱了10%到15%。「磁極倒轉,會讓太陽風直接侵擾地球,輻射會影響人體,也會導致網路等通訊系統崩潰,比較浪漫的部分是,會在非極地看到極光,過去曾出現在夏威夷上的罕見極光現象,可能成為稀鬆平常的事。」沈川洲口中描述的場景,宛如科幻電影。

如同求學路上的披荊斬棘,為了推進科學,沈川洲野曾克服各種困境。為了研究採集,沈川洲曾抓著岩壁上的草,冒險走過寬僅十公分的絕壁;也曾遭遇實驗室失火,卻僅花了一年時間就重建完畢,反而讓新蓋的實驗室更符合實現需求。
「面對危機,只要克服了就是轉機,」沈川洲說,未來的願景,是希望帶著更多臺灣的年輕科學家一起走出去,聯合各地資源,共同把科學往前推進。就像是魯夫與夥伴駕著千陽號航行,沈川洲與團隊研究的冒險地圖,也正在持續展開。

參觀人數:1281232  Copyright © 2015 Innovation in Higher Education Bi-monthly All Rights Reserved
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