Negative Refraction of light in Left-Hand Material (Gaussian Beam) 引自波動工程實驗室
多重散射的意外人生—從「沒有人是一座孤島」談起
寫於2002年10月初至中大光電所任教時/改寫於2005年3月7日
二週前在台北長春戲院看了一部電影「非關男孩」（英文片名叫 About a Boy，剛好與中文片名相反）。這是一部關於成長的浪漫愛情喜劇。劇中主角威爾（休葛蘭飾）是一個有錢有閒，從來不用工作就可以過舒服日子的三十多歲倫敦單身漢。他不關心任何人，沒有一丁點兒的責任感，而他的興趣也很簡單：看電視，買東西，以及獵豔。他認為現代的科技讓有錢有閒的人可以過像他那樣的生活：像座孤島，一座夢幻島，一切都自給自足，不必跟任何人有牽扯。由於害怕為男女關係付出承諾，威爾由經驗中歸納出最好的約會對象就是單親的年輕辣媽。然而這個想法卻使他牽扯出一連串意想不到的人際關係。故事的最後，他終於體會出「沒有人是一座孤島」。
我曾經像一座孤島，在我念清華物理所博士班的時候，因為很難讓人家瞭解我在做什麼。我的老闆 顏晃徹 教授要我直攻博士（他不收碩士生），研究 Yang-Baxter方程（以下簡稱 YBE）。YBE最早是由物理學家楊振寧與應用數學家Baxter獨立發現的非線性物理數學方程，具有很豐富的數學結構。後來有三位研究這個方程的物理學家在同一年得到了費爾茲獎（數學界的諾貝爾獎），從此它就一炮而紅。在 楊振寧 教授的鼓吹下，許多人都覺得YBE有有許多金礦可挖，而我就在這個情況下被說服一頭栽進了這個無底深淵，還以為自己能懂得沒人懂的東西很酷。沒多久，我就發現自己上了賊船，一是因為直攻博士沒有後悔的權力；二是因為研究這種東西的難度太高，真正做出些名堂的人太少；三是就算畢得了業不知有什麼工作可能用我。更令人難過的是，我不知吃錯什麼藥，始終交不到女朋友（後來當然還是找到了，在我當兵的時候：1997）；電腦擇友或是「紅粉不知己」倒是不缺。
大家也許聽過，楊振寧教授勸人做研究莫做「強弩之末」，因為不會有成就。很不幸的，由事後來看，當我在研究 YBE的時候，它也差不多已經是強弩之末了。以台灣為例，對這玩意兒懂一些的物理人，現在幾乎都不做這個了（例如物理系的李弘謙教授，現在做的是生物物理）。有一次，楊振寧教授與清華物理所的學生聚餐，我坐在他左邊的左邊（他的左邊是沈君山教授）。他轉過頭來客氣的詢問我做什麼研究，我很大膽的跟他說「我做強弩之末 YBE」，於是他就找別人說話去了。我後來能畢業實在得感謝李弘謙教授的共同指導（我博士班四年級參加中興大學物理系老師的 Seminar才認識李老師，當時他在中興大學）。最後我就在李老師與顏老師的共同指導下畢業，時間是 1995年10月22日。很不幸的，顏老師罹患癌症，在同年11月過世，去世時只有51歲。同年 11 月，我到中央大學做李老師的博士後研究直到隔年 7 月當兵為止。
其實博士班的歲月有許多有趣之處，因為我充實了許多「非學術」經驗。在我對未來前途感到一片茫然的時候，生活的步調也就格外悠閒（這是做理論才能享受的特權）。舉例而言，我讀書或做任何複雜運算（包括博士論文）幾乎都在麥當勞或肯德基完成。那時候的速食店人比較少，我總是叫一杯熱紅茶，續杯（請注意，我續的是咖啡）一整天。坐煩了，就把東西丟在那兒，出去隨便逛。肯德基當時還會播放各種中外流行歌曲的 MTV，讓我免費學到許多歌曲。有些時候，跟同學去 KTV 唱歌，我還會突然想到一些妙點子，解決我苦思已久的問題。另外，我還參加過一些怪怪的活動（比如「奧修靜心中心」的「動態靜心」、「氣輪呼吸」），看過一些怪怪的書（比如「克里希那慕提」、「奧修」、「唐望」、「賽斯」、「歐林」、「伊曼紐」等等「新時代」叢書），參加婚友社（到後來每個禮拜跟不同女孩的 Interview變的很公式化），跟不認識的人講七小時的電話（不是我願意的），或是在怪怪的年紀做正確的事（博士班四年級參加土風舞社，還在暑假參加由交大與靜宜合辦的竹湖夏令營的土風舞研習營，成為全營最老的「最佳學員」）。這些經驗讓我對事物的接受度變得很高，也比較能夠去欣賞別人的經驗。最重要的，是那些「紅粉不知己」讓我瞭解到跟女生說話是不必打草稿的。
一直到跟隨葉真老師做博士後研究員我才算真的知道什麼是做研究。話說我當完兵後我本來到宏碁電腦（Acer）做 EMI/EMC 工程師（他們對僱用電磁學與電動力學學得很好的博士解決他們的問題有很高的期望）。公司待我很好，我的生活也過得還不錯，然而，我發現自己實在不適合那裡。第一個原因是我無法在學理上對解決EMI問題提出任何實質建議：那些Notebook電腦的電路對我來說太複雜了。我若留下，還領比別人高的薪水，有愧於心。第二個原因純粹是情緒性的。有一天早上，我看到幾個年輕的主管在樓梯間抽煙和聊天。我問自己要不要和他們過一樣的生活？一個很明顯的「不」從我心底浮起。那種感覺就像突然發現我自己是一個五角形，卻要塞進四方形的格子裡。於是，在工作滿半年後，我辭去宏碁的工作（1998.12.08，我完全沒管年終獎金），回到中央大學做李弘謙教授的博士後研究員。當時李老師已改做生物物理，主要目標是蛋白質折疊與基因序列分析的問題。跟直攻博士相同的是：此時我已沒有退路，因為不可能再回產業界了。然而也有不同之處，就是我年紀大了，不再有遊蕩的自由。我已下定決心要努力在學術上衝刺。幾個月後，轉換跑道的念頭又出現了。我發現生物不是我該走的路，因為我既無熱情，也無能力。我愈來愈清楚我的優勢是物理，不是生物，況且我年紀大了，要時時刻刻想到投資報酬率的問題。看著我的師弟林德鴻文章一篇篇的出，我感到極大的壓力。我該如何找到能發揮所長，又有投資抱酬的研究工作？那時我想起物理系研究聲波的葉真老師，我隱約覺得他的研究領域是我能夠勝任的。此外，他出 paper的速度實在令人驚嘆（好像曾經有兩年出25 篇的紀錄，如果我沒弄錯的話），這一點很令我心動。就在 1999 年暑假，我做了一個重要的決定：跟隨葉真老師做博士後研究員。現在我還是得再感謝李弘謙老師一次，因為雖然換老闆的過程中我的心裡倍感煎熬，但我終究還是如願了（我甚至連辦公室都沒換）。
剛開始跟葉真老師做研究，我覺得壓力極大，因為沒有 Meeting，但隨時都會 Check 進度。由於我沒有被好好訓練過，剛開始什麼都做不好，常常被罵的滿頭包。然而由於目標清楚，這一次我不再退縮。葉真老師的高效率（一篇文章從開始寫到定稿往往只要三小時，跟我的一兩個禮拜成強烈對比），尖銳的批判能力，清楚的邏輯思維，遣辭用句的張力，凸顯文章賣點的功力，以及劍及履及的精神，帶給我極大的啟發。我在葉真老師的改造下，可以算是浴火重生了。在2001年我到交大電物所跟隨楊宗哲老師做博士後研究員時，我甚至於能將這些所學到的能力帶給與我合作的朋友們，包括我的博士後研究員朋友，同學以及碩士、博士班學弟。
說起楊宗哲老師，我跟他的關係源自於北京中科院的光子晶體權威顧本源教授。2001年暑假後葉老師因健康問題回加拿大一年，而我也積極尋找新戰場，繼續奮鬥。楊老師用我可能是因為顧教授對我算是有一點兒印象吧！當時顧教授在交大訪問，與楊宗哲教授有合作關係。顧教授曾經在2000年三、四月間來過中央大學三天，與葉老師做學術交流；我不但全程參與，也私下向他請教。我想顧教授對我的印象也許還可以，於是跟楊老師保證我可以勝任（這是我從別人那兒聽來的八卦消息），去交大繼續做光子晶體的研究。
其實，我會做光子晶體研究，得歸功於蔡雅芝與葉老師。蔡雅芝是我的研究所同學，也是國內做光子晶體研究的先驅（目前在逢甲大學光電系任教）。而葉老師做的是與聲波的多重散射有關的現象（波局域化 (Wave Localization) 與聲波頻溝 (Band Gaps) ）。經由聽蔡雅芝演講的啟發，我瞭解到光子晶體研究的重要性，然而我卻沒有馬上去研究，只是常常注意相關的 papers 而已。漸漸地，我找到了切入點。我發現在一維及二維系統中，無論散射體有多複雜，原則上聲學系統與電磁系統的數學結構完全一樣（只要不預先在公式中令 permeability μ為1）。這意味著我可以用模擬聲波系統的程式模擬光子晶體！於是我走進這條路而與光電牽上了邊。
限於篇幅，我沒辦法再寫得太多了。許多事情，多年後再看也許會比現在更清楚，就像現在看當年一樣。現在我所能說的，就是我非常高興能有機會來光電所服務，實現我教書與研究的理想。我會繼續努力，希望能趕快拿出些成績來。所有在我多重散射般的人生中幫助過我的人，無論我認不認識，我都由衷的感謝。最後，希望能跟大家合作愉快，因為我不想再做孤島了。
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