科學的未來不是夢─科學教育未來發展

生命科學的未來發展:

近年來,生物學不斷有新發現,或許有一天,塑膠是從樹上長出來,而不是從石化原料裡提煉出來,如此開採油田、煉油廠、石化廠等破壞自然、汙染環境的活動都可以停止,經濟發展和環境保護終於可以輕易地兩全其美。或許有一天,可以把健康和正常的基因導入人體細胞中,替代有缺損或有變異的基因,即使是癌症、愛滋病等嚴重威脅人類健康和生命的疾病也將不再棘手。或許有一天,我們可以自由操控生物的基因,創造出無毒、大量、美味的糧食,或是彌補人們先天上遺傳的缺陷。按照目前生物科技的發展來看,不久他們將不再是天馬行空或遙不可及的幻想。

物理學的未來發展

有一天,也許核融合已經是可輕鬆達到的技術,能藉此獲得大量的能量,如此我們不必再擔心能源匱乏的問題。有一天,或許我們已可接近光速的飛航在宇宙間,那尋找人們的新居所將不再是困難,也能在銀河系間探索更多的驚奇。希格斯玻色子的發現,更帶領我們了解質量之源,有一天,也許它將被我們揭密。穿隧效應、波粒二象性、光電效應、原子光譜等量子現象,是現代科技的基石,它們將變得重要而不可取代。未來,物理將讓人們能創造更多奇蹟。

化學的未來趨勢:

化學將向微小尺度的原子前進。未來對原子、分子的認識將越來越深入,我們能創造更多符合需求的粒子。而新的多層次分子研究更為系統化,在創造新分子、新材料的基礎上將更加注重功能性。超分子是一個分子結構與宏觀性能的關鍵,是產生更高級結構的基礎,如何設計超分子結構和材料,對復雜生命體系的理解和模擬及調控都是前置的課題。第二,新工具的不斷創造和應用將促進化學創新發展。隨著技術能力和儀器設備的不斷進步,目前准確和靈敏的儀器不斷被改良和應用,科學家不僅能在原子、分子甚至電子層次觀察並研究微觀世界的性質,而且能夠對其物質結構和能量過程進行操控。綠色化學將引起化學化工生產方式的變革。綠色化學不僅是對現有過程的改進和新過程的研究,未來化學的研究將更加注重綠色產品設計的理念。現代人們十分注重環保問題,我們只有一個地球,而損傷不能復原,必須學習與大自然和平共存才是正確之道,因此綠色化學將守護我們生存的環境,是未來必須發展的重要領域。化學在解決戰略性,全局性,前瞻性重大問題當中繼續發揮更大的作用。社會的不斷發展,對化學發展提出新的需求,比如:能源危機要求我們如何像光合作用那樣高效地利用太陽能﹔環境保護方面如何控制、驅除污染﹔資源利用方面必須做到合理高效地利用資源﹔材料方面要綠色化及智能化,可再生循環利用﹔社會安全方面要防患於未然,比如易燃品,爆炸品的檢查和防護。有很多工作需要化學家發揮更大的作用。

不過以上種種未來,如果不倚賴「科學實作」的精神,一切都只是虛空的幻想,永遠不能得到改變。梅老師不斷強調的教學理念,就是推動科學巨輪的力量,靠著實際的操作,將心中的藍圖化成真實的幸福。

圖片來源:
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