庫爾卡尼:一名熱愛研究企業興衰的天文學家2024.12.31
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對於庫爾卡尼來說,天文學研究和商業似乎沒有太大差別

學術界不時被人詬病,為了追求學術排名,為學術而學術;學者一窩蜂追逐熱門的研究範疇,或研究一些可有可無的論題,只為滿足各種論文發表數目要求。學術研究不再推動人類社會進步,年輕學者的科研熱誠亦早已被消磨,人們憤而疾呼學術界要回歸研究的初衷。在談論事情對與錯之前,我們是否需要為之「祛魅」,重新理解「科研」為何物?

「在學術界,我們面臨著巨大的壓力,迫使我們在撰寫研究提案時,必須圍繞那些更有可能獲得研究資金的重大科學議題,但這樣的做法可能會束縛科學的進步。此外,我們的學術體系也將個人成就與論文的發表數量掛鉤。我們該如何才能保持科研的初心呢?」在香港科學館舉辦的「邵逸夫獎得主圓桌論壇」上,一名來自香港大學年輕學生將上述困惑,拋向台上四位邵逸夫獎得主。

「太激動了。這只是一場智力遊戲(intellectual game),」加州理工學院(Caltech)天文學和行星科學教授、邵逸夫天文學獎得主庫爾卡尼(Shrinivas R Kulkarni)一頭白色捲髮,身穿紫色內襯、黑領帶,身體微微斜傾,面向提問者,「如果你有足夠的聰明才智,深諳遊戲規則,自然能夠在『遊戲』取得成功。」

相比起鼓勵、保持科研熱誠,庫爾卡尼反求諸己的回應似乎並不是對方想要的,坐在他身旁的生命科學與醫學獎得主鄧瑞麗(Swee Lay Thein)亦笑言不同意,建議學生應該專注處理重要的事,待時機成熟,才著手研究感興趣的議題。

鄧瑞麗(受訪者供圖)

這一盤冷水恰好反映出庫爾卡尼的性格。這名68歲的邵逸夫天文學獎得主,閑時熱愛研究經濟危機及企業興衰,其行事為人流露出務實和企業家精神。「大多數人認為科學家不切實際,只關注非常理想的事,」但他認為學術研究正如創業,而教授正是其中的行政總裁,需要不斷進行自我分析及自我完善,又需要務實而果斷地推行研究項目。

他曾在不同訪問中提到,「好的問題太普遍了,但答案很少。」現時學生經常被重要的學術問題牽著走,卻忽略了最重要的問題,「究竟自己有解決問題的能力嗎?」

庫爾卡尼出生中等階層,自幼在印度胡布利(Hubli)長大,當時只是一個人口不過十萬的小城鎮,既非經濟重鎮,亦非政治重心,距離南印度主要城市班加羅爾(Bengaluru)四百多公里,「沒什麼先進的。」

父親在當地任職外科醫生,性格異常務實。1992年,他在加州理工學院任職助理教授,獲頒美國35歲以下科學家/醫生/工程師所能獲得的最高榮譽──美國國家科學基金會沃特曼獎(Alan T. Waterman Award),以及隨之而來的50萬美元獎金(現為40歲以下,可獲100萬獎金)。他憶述當年,笑言父親不但沒有恭喜他,反倒問他這些錢可以用來買菜嗎?「當他得知獎金只限於從事科研,他說:『沒關係,你知道還是拿錢比較好』。」

母親是家庭主婦,本出生於良好家庭、受過教育,但為了照顧他生病的父親而被迫退學,「她認為女性應該接受教育,變得足夠獨立和強大。」

他有三位姐姐,是家中的老么,與父母一同擠在一間兩房的小公寓裡。儘管他是家中的唯一男丁,但父母早已將資源和精力傾注於三姐妹身上,就如印度的中產家庭,期望她們能成為專業人士,無論是醫生或工程師,還是稍差一些的會計師,母親對她們寄予厚望。待他出生時,他們經已耗盡精力,「父母對我無任何期望。母親把一間睡房分給長女和次女,三女則是住在走廊,而我則在廚房學習。」

這種際遇既讓他有空間走自己的路,又讓他置身於最激烈的競爭環境之中。與進入「本地-邦」教育系統的三姐妹不同,他選擇進入中央政府學校系統,與全國各地的學生競爭。印度理工學院(IIT)是當地最頂尖的理工學府。據世界大學報(Univeristy World News),2023年有近90萬名學生參加聯合入學考試(JEE),IIT僅錄取1.62萬人,錄取率不到2%。而庫爾卡尼成功考進其應用物理本科碩士連讀項目,從胡布利隻身走到印度第二大城市德里,成為萬中無一的精英。

他笑說,由於教育系統競爭激烈,小時候只能眼睜睜看著姐姐在大學贏得金牌,如今接過邵逸夫天文學獎,有證書、金牌還有120萬美元獎金,「我對家人說,我終於奪金了,而它比你們贏得的所有金牌都更有分量。他們都笑了。」

庫爾卡尼在採訪時單腳盤在凳上,略顯疲態,卻說話有力。他坦言自己並不理解像愛因斯坦、費曼(Richard Phillips Feynman)或費米(Enrico Fermi)這樣的曠世奇才,在學術路上的重要轉折,均離不開不斷的自我認識和修正,「學習成為優秀的學者。」

邵逸夫獎得主分享會活動現場(受訪者供圖)

他自少熱愛數學,亦有意在物理學理論上深造,為此紮實的物理學理論基礎和數學天賦是不可或缺的,但與IIT來自全國各地的同儕相比,他很快發現自己的數學天賦不夠強大,亦沒有做優秀理論家的才能,「很幸運,我想我生來就有一種自信,我從未懷疑過自己。這並不傲慢,如果有一個錯誤,它不會困擾我,我會立即分析它,然後我說好吧,讓我改正。」機緣巧合之下,在班加羅爾舉行的暑期學校,有一個天文學的課程,「我立刻意識我可以在這個領域做得更好」,從此走向實驗天文學,向加州伯克萊分校(UC Berkeley)申請博士獎學金,其後在加州理工學院獲得教職,任教至今已有27年。

「我們需要認識自己,分析自己,了解自己的潛力,」庫爾卡尼如今指導32名碩士、54名博士後,大多是22歲或27歲,他曾說很難理解他們的不自信,「大多數人或因害羞、自尊心作祟,不會像外科手術般剖析自己。我們不應該害怕徹底審視自己,」他又說,「但現在學生經常犯下的錯誤是,無相關的技能,只憑著對議題的興趣,就說要做研究,支持我吧。現實不是這樣的。」

邵逸夫獎基金會將本屆天文學獎授予庫爾卡尼,旨在表彰他對毫秒脈衝星(MSP)、伽馬線暴(GRB)、超新星(Supernova)和其他可變或瞬態天體的突破性發現。他主導興建帕洛馬瞬變工廠(Palomar Transient Factory,PTF)及茲維奇瞬態設施(Zwicky Transient Facility,ZTF),用以觀察不同的超新星等不同天文現象。

而這兩座工廠從構思到落成,形同創業,同樣需要從競爭激烈的學術市場中突圍而出,需要向「投資人」證明想法的可行性、規劃和前景,遊說他們參與種子輪投資,「為此,你必須發光發亮。」

千禧年初,庫爾卡尼發現加州理工學院自1936年開始運行的帕洛馬18英吋天文望遠鏡無法探測出中子星(neutron star)相撞、合併而伴隨其後在爆炸中產生放射性衰變等短時天文學現象。他有意建造一台更先進的天文望遠鏡,以觀測由中子衰變和放射性鎳驅動的大新星(macronova)。為了籌集項目資金,他透過朋友結識了電腦工程師羅辛(Wayne Rosing),他先後在數碼設備(DEC)、蘋果(Apple)和Google中任職工程總監及工程副總裁,同樣鍾情於天文學。於是乎,庫爾卡尼向他提出對自己頗為嚴苛的投資計劃,「給我150萬美元和六個月的選擇權期限。在期限結束時,我會透過在其他地方的承諾將資金翻倍,然後我們會有一個建廠計劃。」他在加州理工學院的講台上說,「你絕對不能拿150萬美元就走,你應該把自己置於困境之中,這樣才會做好事情。」

兩年多後, PTF陡然矗立在加州聖地亞哥(San Diego)帕洛馬山上。PTF於2012年完成歷史任務,由帕洛瑪臨時中級工廠(iPTF)繼任。其後庫爾卡尼推動ZTF的興建項目,在48英寸塞繆爾·奧欣望遠鏡(Samuel Oschin Schmidt)上安裝低溫 CCD 科學相機,其觀察面積為47平方度。相機帶有機器學習演算法,用以篩選設備每兩天掃描一次北方天空所收集到的相片,進行自動跟進和分類。項目同樣得到美國國家科學基金會(National Science Foundation)和多間學校的支持,而在項目將近耗盡資金之際,海辛-西蒙斯基金會(The Heising-Simons Simons Foundation)出手捐助數百萬美元為之續命。

研究企業興衰的業餘愛好,讓他意識到學術界的寬容,以及商業社會的殘酷,需要更有效管理和改善自己,「在學術界,你的研究長年沒有進展,你依然會有教職,學校仍然會出糧;但在商業世界,即使你有好的想法,一旦耗盡資金,那就意味著即時死亡。」

目前,ZTF管理著世界上最大的超新星調查研究,發現逾1萬顆超新星,佔天文學家自2012年以來所有有記錄發現的70%以上。在本次圓桌會議上,當被問到為何ZTF會公開所得的數據,庫爾卡尼坦言,研究團隊曾就此爭論良久,但他認為一個人的時間和大腦容量有限,與其私藏這塊「天文瑰寶」,還不如視之為品牌營運,讓各國的研究團隊共同進行科研探索。截至今年2月,ZTF的研究團隊已經根據所收集的數據發表了220篇論文,其中10篇更刊登上在頂尖科學期刊《自然》。全球的科研團隊也因此撰寫了超過1000篇相關論文。

他自認為一位連續引領多間公司走向首次公開招股(IPO)的創業者,沿著「新想法、獲得種子資金、成長、吸引年輕人才、完成後再啟動新項目」的路徑,持續投入學術研究。「有些教授希望他們的研究項目能夠持續越久越好,」而他在二十多年的研究生涯中,已經完成了五、六個不同方向的科研項目,每三到五年便轉換一次研究題目。對於部分學者窮盡一生,只為解答一道難題的科研偏好,他自認缺乏長期專注單一議題的信念,更願意解決「能夠解答」的問題,而在成本效益分析面前「無法解答」的問題,他則直接放棄。

待完成ZTF項目後,庫爾卡尼或會開展不同方向的項目,「我非常好奇。事實上,我發現很多問題都十分有趣。」他說若有機會的話,會寫一本書,「說明科研和商業沒有太大差別。」──黃舜煬