新竹清華一甲子(九): 1977-1999 (一)

新竹清華一甲子(九): 1977-1999 (一)

初到清華

與指導學生候中妤合影

電鏡使用情況報告

開班授徒

與湯瑪斯教授訪問大同公司

材料科技研討會

李國鼎政委榮獲陸志鴻獎章

材料科學中心簡介

研習會簡章

松村教授著作

松村教授在東京休養中

百齡堂前

贈書林青霞女士

一、新竹清華大學

清華大學於 1911年於北京成立，可謂與民國同壽。大學的設立有一段曲折的歷史，但可歸因於美國退還多索的庚子賠款，並指明須用於發展高等教育之故。由於經費充裕，經營得法，迅速成為國內學術重鎮，同時師生在中國現代化努力中居於舉足輕重地位。

1949 年兩岸分治，原任北京清華大學校長十七年的梅貽琦校長輾轉赴美，處理由庚子賠款衍生的清華基金事務。在國民政府號召下，於 1956年返台建立新竹清華大學，篳路藍縷，從原子科學研究所招生十五人開始，發展成全科頂尖大學。

二、清華工學院

清華從 1964年開始招收大學部學生，陸續增設核子工程系以及理學院數學、物理、化學三系。1972年設立工學院，包括工業化學系 (後改名化學工程學系)、材料科學工程學系、動力機械工程學系等三個學系，1974年增設工業工程學系，1976年增設電機電力工程學系 (後改名電機工程學系)。

清華在工學院有畢業生以前，一年畢業164人 (1975年)，到工學院五系都有畢業生後，增加到 403人 (1980年)，不只翻倍，如今畢業學士即達 2026人 (2025年)，規模不可道里計。

三、材料系

材料系是新興科系，世界第一個材料系於 1960年在美國西北大學設立。由於科技發展的趨勢，傳統材料領域中以金屬材料為主要研究對象的冶金系教育已嫌不足， 一方面逐漸擴及到半導體、陶瓷等材料，一方面必須加強在量子理論、固態物理等新興科目的教學研究，促成材料系的誕生。清華在徐賢修前校長的遠見下，於 1972年成立台灣第一個材料科學工程學系。

由於在一九七零年代較少留學生返國服務，同時穩定性也不高，清華工學院的師資普遍不足。材料系在 1977年我報到時連我與另一新進教授，只有教授七人，另有一位講師。如果看畢業生，在 1977年前四年，總共畢業的碩士生只有三十九人，大學部自 1976年起有畢業生，一班約五十人，屬於草創初期。

四、教學相長

初到清華，依專長所教的兩門課是三學分的「固態物理 (上)」以及兩學分的「X光繞射與電子顯微鏡」。由於不習慣連續講課一、兩小時，教課時，常感到喉嚨很不舒服，再加上寫黑板，粉筆灰飛揚，又影響呼吸，一度自認不適合教書。所幸喉嚨問題在一、兩個月後不藥而癒，到現在給清大高階經理碩士在職專班 (EMBA) 學生連續講課三小時，仍游刃有餘。粉筆灰的問題，也漸由改用投影片教學解決。

這兩門課對我來說挑戰不大，但因受柏克萊老師 Eugene Commins 影響，力求講課不看筆記，備課時間較長，好處是也較能掌握課題的方方面面。雖不敢說融會貫通，頗能感受到教學相長的益處，對往後研究也大有幫助。

「固態物理 (上)」與「X光繞射與電子顯微鏡」分別是大四選修以及大三必修課。可能當年材料系學生物理背景較弱，「固態物理 (上)」學期成績雖經放寬考量，仍有幾位被當。後遺症是上學期選修學生有二十六位，下學期選「固態物理 (下)」的學生只剩八位，當然不免失望。比較可安慰的是這八位學生中，有好幾位後來在學業與事業上有很好的表現，也與我有密切聯繫。

另一方面，修大三必修課的 79B 級學生在課業成績則較優良。按清華大學部學生的級別以畢業時公元年份而定，例如 1979年畢業，則是 79B 級，其中B 代表 Bachelor，即學士。學生中好學深思的不少，後來獲得博士學位的有二十多人，有十多位在國內外大學任教，其中黃志青榮膺教育部國家講座，好幾位成功的企業主，表現不凡。

下學期除「固態物理 (下)」外，另教一門碩士班三學分的「電子顯微鏡」課。當年碩一學生有二十人，其中有十六人大學畢業自物理系，程度好而用功，也常在課後問好問題，讓人更能領略教學之樂。

五、鋼鐵的熱機處裡

在研究所碩士班，較常見的是碩一學生雖然選定指導教授，但第一年主要是修課，從第二年暑假起才全力展開研究，共約兩年才畢業。由於我接收了一位剛離職的教授留下的兩位碩二學生，衡量材料系的設備與我的專長，所以立即開始鋼鐵材料的滾壓及高溫退火強化研究，也於一年後順利畢業。這兩位學生分別是材料 76B 的朱建平與楊泛美，日後拿到博士學位後，分別在成功大學與南台科技大學任教，現均已退休。

建平在一次寄給我的生日賀卡中，寫到「青年人的楷模，成年人的羨慕，科學家所缺少的人生智慧，政治家所缺少的正直清廉，都在您身上找到了答案。」雖然溢美，但也給我很大的鼓勵。

在新學年新收四位碩士班一年級學生，其中鄭晃忠與王紀中畢業於台大物理系，吳逸蔚與吳才偉則為清大物理系畢業生。經過一番考量，鄭晃忠與吳才偉以鋼鐵的熱機處理為研究主題，吳逸蔚與王紀中以及我的第一位專任研究助理施義成則從事離子佈植矽研究。五人後來都拿到博士學位，鄭晃忠並成為我第一個博士生，施義成是材料 76B 畢業生，日後也成為材料系系友會第一任會長。

六、離子佈植矽研究

在半導體元件製程中，摻入雜質改變電性是必要的步驟之一，而在 1970年代中期，利用加速器植入三價或五價原子於矽晶已是主流技術。拜國科會推動積體電路研究大型計畫之賜，清華得以購置一部離子佈植機。由於離子佈植與我在 UCLA 粒子照射實驗差別僅是植入的原子不同，而電鏡是產生的缺陷分析利器，剛好材料系本就有一台 JEOL 100B 電鏡，而我也有製作矽晶薄膜試片的經驗，當時又處於積體電路應用勃發階段，因而決定投入離子佈植矽研究，再延伸到積體電路薄膜研究，竟成為我往後二十年的研究主軸。

七、台灣區電鏡使用狀況調查

返國後，有感國內電鏡使用情況甚不理想，因此建議「中國材料科學學會」會同國科會儀器中心辦理「台灣區電鏡使用狀況」調查，從掌握較全面現況，再提供改善建議。在一次由國科會張去疑副主委主持的會議中，指定我擔任主持人，並請生命科學領域的盧國賢教授擔任共同主持人，經問卷以及實地探訪，於一九八零年一月提出報告。

調查發現，國內各公司學校機關已裝有各式電子顯微鏡 50餘部，而且此數目有快速增加之勢。另一方面，普遍效果不彰，主要原因是缺乏受過適當訓練的研究及操作人員，廠商售後服務不理想以及一般研究環境不能配合，據此提出多項建議。現今回顧，台灣學術界與產業界，在電鏡研究表現以及應用上，均已達國際水準，風景殊異，是非常正面的發展。

八、電子顯微鏡訓練班

鑒於國內電鏡使用普遍缺乏專業人才，開設「電子顯微鏡訓練班」不失為近期有效改善辦法，在系主任劉國雄教授的支持下，於一九七八年暑期開設包括講課與實習兩週，每週六天研習。

由於實習需付儀器使用費等，故將研習費用定為一萬五千元，接近當時一位教授的月薪。結果反應極為熱烈，本來預定開設一班二十位學員的研習班，依報名情況連開三班，足見需求之殷切。學員中，不乏公私立大學教授，多為公私營企業的技術人員。

很讓人感動的是學員不畏第一週六天，每天六小時共三十六小時的密集課程以及第二週四十小時實習的辛苦，學習情緒高昂，與講師的互動也很多。雖然研習結束後，學員在問卷中對研習經驗很是肯定，但後續追蹤的結果則並非完全正面。真正的效果還要看工作單位是否能給學員足夠的空間發揮。

九、工業材料研究所籌備處

政府為配合工業及國防需要，加強材料科技的發展，由經濟部委託工業技術研究院籌備、設立工業材料研究所，於 1981年 4月成立籌備處，預定 1982年 7月 1日正式成立。

籌備處由原中山科學研究院莊以德博士擔任主任，他曾在行政院科技顧問組協助全國材料科技之規劃及推動，因而與我有些交往。承蒙他在我從康乃爾回台的第二天，專程到清華邀清我擔任籌備處的顧問，我也爽快地答應。不意也讓我以顧問方式與工業材料研究所結緣超過二十年。

當時籌備處暫借清華附近的聯合工業研究所空間，我報到的時候，連幾位國防役的年輕人，一共不過十餘人，因此我也可算該所元老之一。

在籌備處的工作之一是籌辦「材料科技研討會」，包括「材料問題討論會」以及「材料技術分析研討會」，前者是為增進國內相關工業公司、工廠負責人，對材料問題的瞭解，促進交流連繫，後者是為提高技術主管與實際工作人員對材料技術、測試、分析的認識，促進材料技術人員之交流。研討會於 1982年 2月 17及 18日在台灣科技大學順利舉行，場面相當熱鬧。

莊以德兄因故並未在工業材料研究所成立後留所工作，不久奉派國科會駐美國舊金山科學組組長，促成「玉山科技協會」的成立。後來在我擔任國科會副主委任內，與其在尾牙時晤面，已時逾四分之一世紀。

十、四大重點科技

　 1978年 1月政府在李國鼎政委推動下，召開了「第一次全國科學技術會議」。根據會議結論作出《科學技術發展方案》，主要包括：建立能源、材料、資訊、生產自動化四大重點科技、設立新竹科學園區、大量扶植與延攬海內外學人、建立海內外科技顧問制度等。並依此，聘請湯瑪斯教授等為材料科技顧問，為台灣材料界注入了一劑強心針。前此，李政委也協助國科會發起大型電子計畫，支持台大、交大、清大、成大四校分別研究積體電路各階段的製造與應用技術，包括讓清大得以購置離子佈值機。

　　「第二次全國科學技術會議」在 1982年 2月召開，主要決議有：科技經費由GNP的 0.6%提高到 1%。隨後，又訂定了《加強培育及延攬高級科技人才方案》，在培育國內人才方面：擴大博、碩士班招生名額；擴大教師出國進修名額；制定國防役條例，使科技碩、博士研究生畢業時得以科技工作代替兵役，報考軍方或民間重要科技單位服務六年（後來減至四年）。由李政委主導的種種措施，對台灣材料科技發展貢獻極大，也因此獲頒中國材料學學會最高榮譽「陸志鴻獎章」。

我個人與李政委的接觸印象最深刻的一次，是在他訪問清華時，爭取購置當時為八百萬元天價的 200 keV 電鏡，獲得應允，讓清華電鏡分析如虎添翼。

十一、擔任材料系系主任

1982年 8 月 1日，我在工學院李昭仁院長推薦下，由毛高文校長任命為材料系系主任。

擔任系主任的第一件要務是處理系館搬遷事宜。材料系原來與工學院其他系所共用「工程一館」，這時剛好「工程四館」，後稱「材料科技館」，第一期工程完工並將啟用。一次與張昌華建築師一起訪視新館時，發現門板似嫌單薄，張建築師在驗明後，立即要求施工的營造廠將九十九面門板全部換新，讓人感受到單位主管的責任重大。按張建築師是清華校友，為聲譽卓著的名建築師，設計多棟清華經典建築。最後一次與其見面，是在 2006 年我甫獲選中央研究院院士，清華校友會在台北舉辦的慶祝會上，當時他雖然行動不便，但仍精神抖擻，聲音宏亮如昔。2009 年初，他以百歲高齡辭世，獲清華大學頒贈「特別貢獻獎」予以追思表揚。

依據《加強培育及延攬高級科技人才方案》，在行政院科技顧問組指示下，分在國內主要大學，成立航空、力學、大型積體電路及材料科學四中心，清華也順利爭取到設立材料科學中心，並由工研院工業材料研究所支援。

在政府多種方案支持下，包括國科會推動的「貴重儀器中心」，材料系得以增添不少貴重儀器，由於集中安排在一樓，總經費超過一億元，堪稱「黃金走廊」，名聞遐邇。因而在 1983年暑期開辦「材料鑑定分析研習班」，包括各兩週的「電子顯微鏡研習班」與「X光繞射與螢光分析研習班」，各一週的「表面分析研習班」與「原子光譜成份分析研習班」，盛況空前，獲得熱烈回響。

系主任的工作甚為繁重，行政支援普遍不足，我後來在很多場合都以服「有期徒刑」稱之，再加上當時我是以材料系最年輕教授出任主任，難免有同事不服，以各種方式抵制，所以雖辛苦但並不愉快。到「材料中心」成立，兼任主任的工業材料研究所林垂宙所長，也是後來的工研院院長，邀請我擔任副主任，我即欣然答應，脫離是非圈中心，雖難免遺憾，但也自問已盡力而為，無愧於心。

「材料中心」後來改由清大獨自經營，我也卸下副主任之職。值得一提的是，政府對四大中心都有撥款興建大樓，但清大在後來經程序，向教育部申請核准，改用該筆經費興建人文社會學院館，這也成為日後我常在清華提醒人社院同仁的逸聞。

十二、松村源太郎教授

松村源太郎 (Gentaro Matsumura) 教授是來自日本的訪問教授，為陶瓷材料專家。他在美國拿到博士學位，並在杜邦 (Du Pont) 公司工作多年，回日後遭到本土學者排擠，經介紹先到成功大學，再轉到清大擔任訪問教授，授課之外，並指導幾位研究生，包括後來擔任台灣大學材料系系主任段維新。他學識淵博，在專業之外，著有「天皇的島嶼：日本的故事」、「台灣: 昔日與今朝」等書。與我很談得來，不時與我一起餐敘。一次在新竹市區午餐後，與他乘計程車返回清華百齡堂後側招待所，正見天王巨星林青霞在百齡堂前拍外景，也是意外之得。後來有機會與林青霞女士談及此事，已是四十多年前的往事。

松村教授不幸於 1982年 2月，與清華團隊徒步旅行北橫公路完畢，返回招待所後，因腦溢血昏迷，住進台北榮總治療，並於 4月在昏迷狀態中返回日本治療，逐漸好轉，恢復神智，但半側癱瘓。由清華材料系發動的募捐募得約六十萬元，以供其養護護之用，由我將銀行本票面交在東京住院的松村教授及其女松村素子小姐。但教授家人經商議後，堅持轉來支付原由清華承諾負擔的約四十三萬元在台全部醫療費用。

在東京探望松村教授時，他念念不忘還未畢業的幾位弟子，並一再提起希望病癒後能再到清華任教，只可惜這願望未能實現，而他也在幾年後病逝。