陳老師的研究室在臺東校區科學館五樓，光線燦亮，雙面有窗，一眼望去，雲靄渺渺的都蘭山和太平洋就在眼前。「我真是喜歡極了這個環境！」陳老師說。

 

曾經在研究領域著力多年，陳老師為何會在中央研究院、美國佛州州立大學高效能材料中心、臺大化學所的專職研究工作後，轉而選擇面對學子的教職生涯？「一開始也還未那麼確定，只是知道自己對學生蠻有熱情的，喜歡和學生講講話、聊聊天，」陳老師說，關鍵時期應是在臺大化學所的研究期間。「當時除了做研究之外，會幫忙老師帶實驗室中的博士生和碩士生，也曾一兩次幫老師上過一下下課。」幾回『代打』的教學經驗讓仍是研究員的陳老師發現備課雖然很累，卻會為學生的回饋而歡喜。「因而覺得那會是我非常喜歡的工作，」看到臺東大學有機會，就決定帶著家人舉家東遷。「可以教書很開心！」

 

 

 

 

 

在美國佛州州立大學高效能材料中心期間，對陳老師的研究生涯影響深遠。高效能材料中心當時正在執行工程用奈米材料的研究，從工程的、產業的光去看一個材料；也就是把化學人做出來的奈米小球，層疊組織成可以看到和應用的小東西。「比如中心主任常常會問，你做這個很好，但做出來有甚麼用？」這迫使陳老師從只看單一小分子的純化學人，轉而思考到底可以有甚麼貢獻？「一下子從分子級的微觀跳到巨觀的世界！」陳老師生動比喻。

 

除了研究面的翻轉，與不同領域的夥伴腦力激盪也陳老師印象深刻。「中心的工作環境很好，有化學、物理、生物、工程背景的一群人，大家想的都不一樣，用不一樣的觀點去看同一件事情，是蠻好的經驗，非常強調合作和跨領域的溝通。」當時的研究組合，讓陳老師體認到，自己從微觀的化學背景延展到巨觀的研究歷程，在許多時候微觀的思維，能幫忙看見巨觀看不到的盲點，一起為團隊解決問題。

 

圖中黑色的薄片即是奈米碳管(Carbon Nanotubes)

 

陳老師從抽屜中拿出一張放在襯紙上，看起來比海苔片還要薄脆，像紙一樣的黑色薄片。「這就是奈米碳管，」當時在研究中心的研究主力，也是陳老師對『碳』產生興趣的開始。「這個黑色的紙中有很多小管子，每個管子的直徑可能是一個奈米，長，是幾個毫米，比頭髮還細很多的東西，然後讓它變成一個可以應用的材料。」陳老師表示，奈米碳管有重量輕、硬度高、又能導電的特質，當時材料中心的研究成果中，就包含了飛機和屋頂的避雷針。因質輕，不會增加飛機太多的重量；導電性又不錯，保護飛機不會受傷。「若以碳纖來對照，應該會更容易了解，這材料比碳纖還硬一點，中心當時就曾和英國談合作，製作出很輕又很耐騎的腳踏車。」

這麼好的研究環境，怎捨得離開？「家人都在臺灣啊！終究還是會想和親人近一點。」陳老師說。但是，與『碳』的緣分，跟著回到了臺灣，持續成為陳老師的研究主軸。陳老師談起『碳』，就像談著親近的家人。

 

 

 

 

 

陳老師表示，臺東是農業大縣，有很多人務農，若現階段農藥是必要之惡，透過農藥的檢測技術，至少可以篩檢出不好的物質，確保安全。這個101年11月開始著手的研究，期望達成的目標，是希望用簡單的方法，用到的機器也不會太貴，找到一個檢測技術。「可以利用奈米碳管紙快速的篩檢，例如滴一滴收成稻米的萃取液，觀察紙上的變化，也許看電的變化，或其他的變化，就可以很快了解有沒有重金屬或其他有毒物質。」這個方法過去也有人做過，但一定要和別人有區隔。「剛才那張紙可能比較普通，所以會再用一些化學的方法，讓所謂分子間的『手牽手』牽得更緊一點，手牽手團結力量大，讓別人無論如何都無法拆散，讓這張紙更強壯，使測量重金屬或有毒物質的靈敏度更高；反過來說，如果結構不夠好，測量的過程中，手牽手的結構就鬆開。」讓碳分子『手牽手』牽得更緊一點，正是陳老師努力的方向。

 

 

 

 

 

陳老師打開電腦，分享了一張圖 。「這是近期所發表的一篇研究論文，談及利用奈米碳管取代一部分銅線，作為導電體的概念。很感謝出版社青睞，挑選成為當期的代表性主題。出版社請我們畫一張這份研究的概念圖，放在出版品的最後，稱為backside cover，」陳老師說，非常幸運在美術產業學系找到一位工讀同學，把這個研究概念的想法和她討論，再請同學講一次所聽到的東西，逐漸拉近彼此想像上的差距後，請同學協助繪製。看到同學畫出的作品把實驗概念中微觀的分子世界用圖像具體的表現出來，「我真的覺得東大的學生非常優秀！要把機會留給東大的學生。」看著圖解說時，陳老師依然讚嘆不已。(見本文最上方陳老師與筆電的合影)

 

 

 

 

 

在老師的實驗室，有一顆燈泡正以這樣的實驗概念，透過以奈米碳管取代一部分銅線的電路結構持續亮著。陳老師解釋，雖然燈泡可以維持一樣的亮度，但奈米碳管的電阻比同銅線高10倍，電流通過必然會產生熱，如果過熱，結構就會斷掉。「這也是要努力的目標，讓它們能達到接近銅的電阻，有機會可取代現有的材料。」

 

 

有趣的是，燈泡底座放著一張白紙，後面的牆上還貼者一張黑紙，做甚麼用呢？陳老師笑著說，由於學術論文中的實驗歷程照片，研究者都要自己拍，這其實是一個簡單的打光系統，一般的燈泡、30元的壁報紙，即可讓拍出來的實驗樣本照片不會產生陰影，可說是實驗的技巧和過程，是過去習得的經驗。「學術論文的照片，也總要想辦法拍得好看才行呀！」而對學生來說，能跟著老師學到一個簡單的方法，以後若遇到問題就知道如何去改善。

 

「因此系上很鼓勵學生跟著老師做專題研究，」陳老師補充說明，所謂專題研究，是系上老師的研究計畫，同學們依據自己的興趣選擇進入某位老師的研究計畫中幫忙。雖然專題研究在系上是選修課，但每個年級會有20到30位同學加入。「我可以幫學生的地方是，把學生的基礎打好一點。透過研究計畫，把一些簡單的機器、最基礎的機器買進來，學生過來用，就會看過這個儀器，四年後再到別的學校去往上唸也不會陌生。只要有專題生願意進入實驗室跟著研究歷程走一次，就可以學到東西。」

 

 

 

 

 

 

談起學生，陳老師眼睛亮起來「真的覺得東大的同學們資質很棒，要對自己有信心！學校老師們都很願意教。」若想往上再讀，把握大學四年可以學習的契機，東大是一個有優質讀書環境的跳板。對理工科學生來說，英文教科書是基礎，是溝通的工具，莫為英文而害怕，「一回生、二回熟、三回就是自家人，」透過每一門課程的學習機會，英文會進步很快。

 

陳老師表示，若說自己的學習歷程還算順利，回想起來，其中的幸運成分可能是自己還算『肯學』。「當年讀書的時候，老師買了很多儀器和設備，要求我去考這些專業儀器的證照考試。雖然心裡想『怎麼都找我呀？』但還是嘗試去做，很幸運的也考過了。可能是不推辭吧，凡事接了下來，到最後意外發現自己到各個領域去碰一下，學到的東西還蠻多的。」陳老師最想與學生分享的心情是，不論學甚麼，『動機』和『用心』最重要。

 

 

 

 

 

從2012年8月初任教職半年來，陳老師說從8月起就花很多時間在備課，思考自己應該怎麼教。「可能受到之前老師的影響，覺得投影片一定要配合自己一堂課的教學流程，有層次的呈現，才能讓很硬的基礎學科為學生所理解與接受。所以花了很多時間在做投影片！」但這半年的觀察也發現，英文教科書和英文投影片對某些同學來說極為吃力，不管如何一步步推導，有些同學還是無法跟上，在下學期會修正教法，部分課程嘗試用中文教科書輔助，了解同學們的接受度。

 

 

「優良教學老師的教學示範，真的有很大的幫助！」陳老師說，在觀摩教學演示後，發現自己上課時的聲調太平，需要調整一下，更有抑揚頓挫；此外也準備了一個移動型的小蜜蜂擴音麥克風，讓自己可以自由穿梭教室中與同學們有更多互動。然後持續觀察同學們的回饋，改進自己的教學方法。

 

 

 

 

 

 

關於『碳』的研究，陳老師與研究夥伴近半年在國際期刊Chemical Communications及Angewandte Chemie International Edition各有一篇文章發表。透過老師簡明活潑的口述，研究中的化學分子們活靈活現，有了生動的樣貌。想聽陳老師說碳分子間如何感情更好的『手牽手』？到科學館五樓的研究室吧！

 

 

 

延伸閱讀：

 

 

陳以文老師與研究夥伴2013年1月發表於Angewandte Chemie International Edition的文章摘要