「原子科學系」大學部課程之演進及更名為「生醫工程與環境科學系」 之原委
原子科學研究所成立於西元 1957 年(維基:1956年9月，即招考原子科學研究所首屆研究生),為國立清華大學在台灣復校成立的第 一個研究所,嗣於西元 1992 年成立大學部,自此「原子科學系」包括有學士班 及碩博士班。本系秉承清華第一所之光榮歷史,因此,雖然自創系數年之後,即 有更名之議,然亦掙扎多年,最後方於西元 2005 年,校內通過了系名之更改並 報部於 2006 年正式生效。其中,有其不得不然之因素與原委。本文將詳述之。
原子科學研究所成立之初,內設核子物理、核子化學及核子工程等三組。爾 後,該三組相繼各自成立了物理所系、化學所系及核工所系。原子科學所於西元 1971 年,暫停招生。後又於西元 1975 年恢復招收碩士班學生,並於西元 1987 年開始招收博士班學生。當時本所正式招生分設二組:保健物理組與放射化學 組。然而實際的教學與研究則分:保健物理、放射化學、核醫科技、核子儀器、 光電科技及環境科學等六個學程。在將近二十位教師的人力資源下分六個學程, 大家認為過於分散。於是在西元 1995 年,整合為保健物理、核化及核醫、環境 科學及生醫光電。後更進一步於西元 2000 年整合為分子生醫光電、醫學物理與 工程及環境分子科學等三個學程。在西元 1992 年成立大學部後,當時的課程設計主旨即有跨領域教學之想法。然而在基礎的物理、化學與少數的生物課程是讓 同學完全的自由選修 20 學分,而專業跨領域課程則分:光電科學、保健物理及 環境科學等三個學程擇一選修。由於,基礎課程係讓學生自由選修,故絕大多數 的同學還是自我侷限的集中於物理類課程或是化學類課程,而很少會主動的同時 跨修物理類及化學類課程。因此當他們高年級選修專業跨領域課程時並未因此較 一般物理系或化學系的學生有優勢。在那幾年其間,我們了解到〝要學好專業跨 領域(Interdisciplinary)課程,必需要有多領域(Multidisciplinary)的基礎課程訓練為 底子〞。因此,在西元 1998 年我們開始研究規畫一個以上述信念為指導綱要的大 學部跨領域教學課程。經過三年的時程,系內老師們多次的討論、更改並參酌國內外學術界與產業界的意見,我們於西元 2001 年推出了新的大學部課程註一(請參考附件一) 。此課程設計,前三年以修習物理、化學、生物、數學之多領域基 礎課程為核心;高年級加入生醫光電、醫學物理及環境科學等跨領域專業應用課 程。考量合理的課程時數下,學生無法同時修習物理、化學及生物的所有基礎必 修。因此,本系所規劃的基礎課程有別於一般物理、化學及生物學系的上、下(或 一、二)課程,而是創新的規劃為基礎必修與進階基礎必選課程。基礎必修包含 物理、化學及生物學系的重要基礎必修課程。在基礎必修課程中,課號含『一』 者,雖使用與物理、化學及生物學系之相同必修課名,然而課程內容重新規劃, 使學生在修完基礎必修後,能對該科目有整體了解。進階基礎必選課程為物理、 化學及生物領域中,課號含『二』者。學生需從進階基礎必選課程中選修至少四 門課,且必須包括一完整的進階基礎領域(即物理、化學或生物領域)。如此的 課程規劃,將可兼顧所需物理、化學及生物領域課程之深度與廣度。
本系之研究與教學經過多年之拓展與衍生,目前實質之研究與教學內容均與 生醫工程科學及環境科學相關,「原子科學」之系名已無法明確的反映目前本系的教學與研究內涵,並因而衍生出不少的誤解註二。為了正名故而有系名調整之 必要。因此,經由本系師生兩、三年來的討論並蒐集國內外相關之教學研究單位的狀況,總共收錄了 15 個可能的新系名註三。我們依據四個新系名的命名原則:
1) 名實相符,而非趨炎於熱門之所在;2) 涵蓋既有之教學與研究領域;3) 具明 確性且不會太狹獈;4) 具吸引力但不對校內其他單位有太大的影響,逐一討論, 最後得到系務會議的全體共識,將系名更改為「生醫工程與環境科學系」,以期 明確顯示出本系的教學與研究特色。將生醫工程科學與環境科學並列於系名之上 是為了清楚地表達出長期以來本系既有的兩個主要教學與研究主體,這和康乃爾 大 學 ( Cornell University ) 的 Department of Biological and Environmental Engineering 頗有異曲同工之妙。誠如該系網頁所述,生醫工程科學與環境科學 早已形成完整且具整合特性的主題。然而,這兩個表面相異的科學,對跨學科的 基礎教育卻有著共同的需求,這可明顯地由本系大學部的基礎必修課程及進階基 礎必修課程看出。雖然,它們有著不同的專長選修課程及研究所課程與研究方 向;然而,從現代科技對人才需求的特質看來,正因生醫工程科學與環境科學各 具不同專長學科與研究的特色,恰好提供了本系完成跨學科基礎教育的學生之多 元選擇的機會。另外,從本系環境分子科學的研究項目也可看出,其內涵和生醫 工程科學有不少的關聯性,這種關聯性是由本系不同研究領域的學者長期處於同一系所而發展出來的。進一步的,由本系之師生背景一覽表註四,可看出本系是
跨領域且以生醫工程科學與環境科學相關之研究為核心。 美國UCSD生醫工程系系主任兼所長錢煦院士對我們更改系名計畫審查意
見(五份審查意見全文請參考附件二)表示〝... The research and educational activities of your department are very much in tune with the proposed name, .... In terms of education, your plan of using interdisciplinary basic sciences as the core to provide students with solid grounding in theoretical foundation and science-technology application is exactly what the universities need to do in this new century of scientific development that requires integrative training for the next generation of leaders ...〞。培育跨領域的精英領導人才正是本系的教育的主要目標之一。生醫工程科學及環境科學的研究均是跨領域的科技,必須結合醫學、工 程、化學、物理、生物、數學及光電領域的人才共同研發。在這個世紀中,除賡 續發展各項環境污染防治及巨觀的環境監測技術外,環境科學的任務已逐漸從維 護環境品質,提升到從微觀的角度去探究各式環境分子的宿命和其與人們健康效 應間關係的研究,試圖從各種遷移/轉換機制及污染暴露-致病機轉的探索,進一 步達成提高人類生活品質的目標。環境科學的重要性與日俱增是人所共知的,而 這類的系所之普及性則是不待贅言。另外,在美國包括多數名校及上百所大學皆 有生醫工程學系/所(大部份隸屬於工學院或是應用科學院) (http://bluestream.wustl.edu/whitaker/)。在 2005 年生醫工程教育高峰會議 (http://bluestream.wustl.edu/WhitakerArchives/academic/wrapup.html) 中 多 數 認 為 〝此種跨領域之生醫研究已成為本世紀最重要之主流研究之ㄧ。『人類基因定序 計畫』即是此種跨領域生醫研究之重要代表成果。有甚多學校之大學部的『生醫 工程學系』已成為大學新生入學的第一選擇〞。因此,例如:在美國加州大學系 統十校(含UC-Berkeley、UCLA、UCSD,...等)在過去五年內生醫工程的大學部 每年註冊人數從約 750 人/年倍增到約 1,500 人/每年。在台灣生醫工程教學(大學 部屬第二類組)與研究也正要開始蓬勃發展。
傳統的生醫工程與環境科學之教學與研究,在基因體時代的來臨與強調環境 議題的今日,也正在發展出一個新的局面。其往下延伸到分子(基因、蛋白質)的 層級,往上拓廣到生醫環境系統的整體考量。因應此新的發展,基礎的數學、物 理、化學、生物的完整訓練對生醫工程科學與環境科學之跨領域教學更形重要; 這也正是我們已經施行七年的跨學科基礎課程規劃。此教學架構之最大優勢不僅 加強了學生對未來跨領域研究之基礎知識,更能滿足學生廣泛的研究興趣。
新系名架構下之碩博士班的「分子生醫光電學程」與「醫學物理與工程學程」 是現今生醫工程科學新的研發方向之兩個主流;而有關「環境分子科學學程」的 相關研究與教學也是以紮實的數學、物理、化學、生物之完整訓練為基礎,著手 於分子層級的環境科學之教學與研究,並探討環境與生物體健康之關聯性,希望能對環境科學的一些基本機制開拓出新的、重要的認知。這些都是國際上相關研 究的最新趨勢。我們相信本系更名後,全體師生在名實相符的教學與研究環境下 努力精進,對提昇其國際競爭力將有很大的幫助。
最後,我要藉此機會感謝全系的老師和歷屆同學們,由於他們的努力和參 與,才能做到如此前瞻且完善的課程規劃,以及完成更改系名之艱困工程。
註一:大學部課程在本系完成更名後,有小輻度修改。其主要精神是不變的,但 我們多給了一些選課的自由度。因係非本主題之闡述範圍,為省篇輻,不 在此說明。另外,研究所之課程,這些年來亦有相對應之更動,因同樣的 理由未能詳述。讀者對此二點有興趣,請參考本系程網頁。
註二:尤其是在本(原子科學)院的「核子工程系」於 1997 年更名為「工程與系 統科學系」後,很多高中學生與家長,甚至是高中老師,經常誤以為「原 子科學系」即為原來的「核工系」。這不但會誤導高三學生選填符合其興 趣的正確系所,也對本系招生的競爭力有致命的不利影響。例如:在「核 工系」改名為「工科系」後的第一年(1997),該系的大學部招生排名從上 一年的 82 名進步到 54 名,而本系則從上一年的 48 名劇降到 75 名。本系 設立五年以來,招生排名都在三十幾名到四十幾名,其變動都在 10 名的 範圍之內;從未出現過如此劇烈的跌落。
註三:1. 生醫應用與環境分子科學系 4. 生醫工程與環境分子科學系 7. 生醫工程與環境科學系
