考上研究所才是補破網的開始

圖片連結自全球華人藝術網

相信許多老師都會在研究所推甄或入學考試後接到學生詢問加入研究團隊的信件，通常老師也會照例詢問學生"過去修過甚麼課?" "是否進過研究室?" "做過甚麼專題?"之類的問題。如果學生的能力與興趣與老師的研究方向與經費狀況能夠配合的話，當然就可能進入"試用期"或"試營運"階段。

但是唷，講是這樣講，並不是所有的系所或研究室都有這麼美好的運氣。這個年頭因為少子化，報名考研究所的人少了，但是系所還不是那麼敢立刻降低招生員額(因為以後要在增加就有困難)，再加上教育部對大學的評鑑項目中，研究所的報名與報到人數是一個相當重要的指標，所以就算把備取的都備上都還備不滿，就幾乎沒有所謂"挑學生"的問題。因為"沒得挑"，很多老師只能在"不收學生"與"對學生程度妥協"之間二擇一。

就以我們生物多樣性/演化/生態領域來說好了，許多學校的老師都發現有越來越多考進研究所的學生具有幾個共同的症頭：

• 其實他選錯系考錯所了：不少學生誤以為這個領域就是出去"遊山玩水"，或者"和小動物作伴"甚至是"種花蒔草"。當然也有些學生以為念了這樣的系所就能"立刻投入環境保護或生態保育工作"。但是喔，我們真心地認為這類的學生應該要去念"環境教育"、"科學教育"或"城鄉發展"，因為我們重視的是生物科學議題，而不是基於已有科學基礎的社會應用；
• 無法問出精確的問題：不少學生會說，"老師我對生態有興趣"，但當我們追問"對甚麼樣的生態議題有興趣"時，學生就吐舌卡住了。這表示他在過去四年大學生活中，只有看見研究成果或某些自然現象的美好，一直被告知某些常識，但是缺乏自行探索議題的經驗，自然也就無法理解自己的大哉問為什麼會令老師感到頭暈；
• 以為修過一門課就表示懂了那門學問：這是真的，我認為我們的學生普遍缺乏持續學習的能力、企圖與動機，選課像是賣場試吃，而且還要揪團去吃才願意試，修完也不太確定自己知道(或不知道)甚麼，反正學分拿到了就以為自己"已經擁有"。但是這也不能全怪學生，因為他們在進入大學之前的12年教育都是在讀懶人包，所以在腦袋中根本性地缺乏"知識脈絡"、"議題起源"、"知識品質"與"必備技術"的連結；
• 大學時期修的課不紮實，到了研究所又要重新修大學部的課：我想這個問題主要是因為部分生命科學系所的師資其實並不是那麼完整地涵蓋所有主要學門，所以有些必修課(例如普通生物學)的課程安排就側重於系上老師自己專長的那部分，其他不是不教，就是草草帶過，因此學生上了研究所以後的程度，可能比大一還要差；
• 大學時期沒修過進入研究所生涯所需要的基礎必備課程：以我們這個領域來說，普通生物學、生物統計學、生態學、系統分類學、演化學、遺傳學外加分子生物學是必備的理論基礎，但是有相當多的學生只修了充滿彼此之間沒有關係的技術學程，或是因為系所限制而沒有修這些課，這使得這些學生就算考上，都不可能立即對議題上手，因為他連接收資訊的能力都沒有；
• 缺乏閱讀、慎思、明辨、邏輯、歸納、表達等等能力：我知道很多學系在大三或大四一定會有書報討論課，從大一到大四也有不少課程採用分組討論與報告的方式進行，但是，這些早就應該在國小到國中具備的能力事實上並沒有被好好養成，到了大學課堂以後只會換來教授們的錯愕(但不表示有能力時間好好個別指導使其開竅)，因此學生從大一到大四也只能自己摸索匍匐前進。在畢業前上了書報討論，以為"翻譯一篇SCI文章就是科學閱讀"，以為"做做投影片上台被罵個幾句"就是一種震撼教育，這樣考進研究所時，也自然不知道如何自我期待與精進；
• 缺乏方向感與動力：我最愛問學生"你認為你真心熱愛這個領域嗎？" "你覺得你坐在這邊是不是只是想要盡個義務告訴爸媽我還在念書？" 我們有好多好多不缺聰明，但是缺乏方向感與動力的學生。你要他做A-Z他都做得來，但他就是不熱愛。你要他解決問題他也不是辦不到，但他就是覺得那是"你要他做的"。說不上來自己喜歡甚麼，但不喜歡的一大堆，似乎是台灣學生共同的困境，但有些學生面臨困境的方法是"假裝不理會"。我想這是有必要另外在寫一篇文章來談談；
• 怕犯錯卻一直出錯，羨慕別人卻甚麼都沒勇氣：很多老師都認為我們的學生被保護得很好，隨便指出他的錯誤就覺得天要塌下來，但是偶爾給他一點鼓勵又覺得自己棒的不得了。有時候有種井蛙般的自負，但有時候卻又有著難以理解的自我貶抑。有些學生真的太需要當好寶寶了，因此他希望自己一切的學習、考試、實驗都不要出錯。因為不想出錯，所以他需要事前知道答案，最好還要練習。可是可是，我們坐的是基礎科學研究，本身就有很多風險與不可知，如果凡事都是已知的，又何來創新呢？
• 因為無知所以天真：有時候我會聽到學生說"不試試看怎麼知道呢?" OK，這句話的使用要看場合，所謂的嘗試應該是要奠基於事前的觀察、推敲、擘劃及預期，而不是基於缺乏知識與技術的胡鬧。但有些人總是分不清楚"謀定而後動 vs 裹足不前"，還有"勇往直前 vs 莽撞愚魯"之間的差異。

所以呢，以上就是剛考上研究所就會被看見的問題。如果你在12月就知道自己考上哪間研究所，如果你在4-5月才知道自己考上哪間研究所，而大家都在9月註冊入學，請問你給自己多少時間把這些問題循序漸進地解決？還是打算硬撐呢？

[高中與大學生物教學落差系列] 生物究竟可分為幾界啊？

取自Burki (2014)的The Eukaryotic Tree of Life from a Global Phylogenomic Perspective (link)

我經常在談國高中和大學教學上的落差，而且越談越痛苦，為什麼？因為我們要面對的絕對不只是學生學習意願的低落或知識程度的淺薄、各級老師教學輔導上的有氣無力，或是家長對學校教育成就完滿人生的無盡想像，最重要的是，誰來決定學生怎麼學？老師怎麼教？什麼樣的知識應該進入課本？而知識本身的品質好嗎？

是編課本還是審課本的委員決定的嗎？這些委員會教？還是會讀？或是會做研究？有沒有站在知識發展的浪潮上呢？

我們先來看一個陳年老問題好了：生物究竟可以分為幾界？

我和洪鈴雅與邵廣昭老師曾經在2009年為Taibnet寫過一篇文章解釋生物「各界」的分類體系演變歷史。其實現在看來那個知識體系已經有些老舊，亟需要被更新。但是在國高中教的生物分界，與最新的生物分界觀點差異之前，有幾件事我得先說明清楚：

1. 我們的教育很少告訴學生「現象是什麼」？「議題那裏來」？「如何探索與解讀」？「如何在面對發展迅速龐雜的知識前培養比較、整合與判斷力」？大多數的教材都告訴你單一明確的答案，而這個答案經常不能解釋古往今來的現況，但只要能「背下來」就能夠「通過考試」並登上升學的「天梯」。所以呢，就算老師再有心，最後從老師到學生在課本教材面前都變得「不疑有它」，因為質疑就是自找麻煩，會無法得到高分；
2. 既然連知識的來龍去脈都不需要知道，最後就只要把重點和圖片背下來就好。所以呢，不知道為什麼，生物總認為是第二類組認為自己進可攻退可守的科目，也經常被認為是「想唸醫科的人才需要讀」的科目。重點是，對很多人來說，生物就只是背科；
3. 我們的生物科教學太過著重人類，把人類的狀況放大成生物世界的全部，那麼在教材的編輯與實際的教學現場上，不去理會人以外的生物，更忽視生物世界的多樣性就不足為奇了； 

好，我們回到問題。生物的分類體系(classification)必須建構在親緣關係(或譜系發育)假說(phylogenetic hypothesis)之上，而親緣關係的重建則奠基於演化理論以及演化運算(evolutionary computation)的發展。如果親緣關係的假說有所變動，生物的分類體系就有可能會隨之變動。那麼分類體系的變動包含什麼作為呢？

1. 新分類群的成立：也就是新種、新屬、新科、新目甚至到新域(domain)的建立；
2. 舊有分類群的檢討與重整：也就是檢討其內容是否合理，所謂的合理所依循的最高指導原則就是「每一個分類群最好都是單系群(monophyletic group)」。此外，每一個類群在林奈分類層序體系(Linnean Hierarchy)的位階(rank)應該如何安排也是主要課題；
3. 命名上的處理：同物異名(synonym)、異物同名(homonym)、合法名、有效名、遺忘名、新名、取代名等等的判斷。

為什麼分類體系會變來變去？難道不能統一一下讓大家「好背」嗎？Sorry，不能。因為我們持續地發現新的生物，得到新的知識，使用更多更大量的資訊，以其更新穎的分析策略來重建生物之間的親緣關係，因此親緣關係假說可能會經常被翻新。然而因為演化事件已經過去了，我們再怎麼做都是試圖證實我們的「演化重建」工作有可能逼進最真實的事件。在教學上我們絕對不能天真地以為這是一成不變的，所以要求學生就這樣背下來，老師就這樣教。我們應該要培養的是「如何理解不同分類體系在時代與研究觀點上的背景」，而不是去背一個所謂的「標準答案」。因為是生物，生物的多樣性這麼高，因此永遠有例外。所以請把物理化學數學那套想要有個公式推導萬物之理的想法收起來。因為生命本來就不是這樣運行的。

一般來說目前的高中課本，或是Campbell中文版大概都採用「七界」的架構。那七界？細菌界(Bacteria)、古菌界(Archaea)、原生生物界(Protista)、原藻界(Chromista)、真菌界(Fungi)、植物界(Planta)還有動物界(Animalia)。有了七界還不夠嗎？問題在那？高中課本和教材真的很有趣，一方面教導大家單系群、併系群和多系群的概念，但是講到生物分類體系的時候，又談一堆多系群和併系群且不疑有它。在這七界中，有那個不是單系群？還有，這七界就囊括了所有已知的生物類群嗎？

1. 先談「原生生物」(Protista)這傢伙。有沒有人聽過「原生動物」(Protozoa)一詞？有對不對？因為我發現很多科普資訊會搞混啊，學生就會被誤導啊，我一定要說清楚講明白。Protozoa被提出來的年代是「學者認為會動的東西都是動物」的時期，那麼相對於多細胞的「動物」(Animalia)，會動的卻又沒有複雜的多細胞體制的生物就一律被稱為「原生動物」。還有個玩意而叫中生動物(Mesozoa)我們有機會再說。然後在那個年代，只要有細胞壁的，有光合胞器的玩意兒通通被當成「植物」，所以呢，不行光合作用的浮游生物就被當成「原生動物」，具有光合胞器的通通被叫作「植物」。但這個概念到了七界說的時候就改了。提倡七界架構的學者基本上都同意過去所說的Protozoa不可以被視為動物，和傳統認知上的真菌(指的是子囊菌和擔子菌)差異也很大，所以就把古蟲、黏菌、變形蟲、部份的囊泡蟲、不等鞭毛類、灰胞藻、紅藻、綠藻等通通包含在Protista中。但是Protista顯然就是一個「垃圾桶」，因為它並不是一個單系群。因為很多課本把這些生物集合在一個篇章談，使得有些老師完全忽視Protista是一個多系群的事實，連編課本的人也不注意此事。
2. 那原藻界Chromista有沒有問題？有的。Chromista是一個多系群，內含彼此之間沒有關係的不等鞭毛類(Heterokonta)、定鞭藻(Haptophyta)、與隱藻(Cryptomonads)。所以早就被捨棄不太被使用，但是我們卻還這樣教，怪怪的，不對吧？
3. 植物呢？植物有沒有問題？有。植物(Planta)的定義隨著演化假說而變，所以有一段時間有些學者認為，紅藻不屬於植物界，只有綠藻、輪藻與陸生植物算是植物界的成員。然而因為灰胞藻、紅藻與綠色植物被諸多證據支持形成單系群，因此近年的課本都採用「古色素體生物」(或稱泛植物，Archaeplastida)來稱呼這群生物。有些教材把植物的定義限用在陸生植物或胚胎植物，整個就是搞錯狀況啊。
4. 真菌呢？真菌有沒有問題？有。有些類群的生物在過去不知道究竟和誰比較接近，所以一律被丟在Protista中，但近年的研究顯示它們應該被視為真菌的一份子，例如：微孢子蟲(Microsporidia)與隱真菌(Cryptomycota)，也就是說真菌的定義已經被改寫了。
5. 那麼現在研究生物高階演化的學者究竟認為可以分成幾個界呢？根據Burki (2014)的整理，大概有以下的類群，有許多類群目前沒有被置入任何一界：
   
   細菌界(Bacteria)
   古菌界(Archaea)
   囊泡蟲界(Alveolates): 包含雙鞭藻、複頂器蟲、纖毛蟲等
   不等鞭毛界(Stramenopiles)：包含卵菌、矽藻、金黃藻、褐藻等
   有孔蟲界(Rhizaria)：包含各類有孔蟲。這三個界縮寫為SAR
   變形蟲界(Amoebozoa)：包含黏菌與各式變形蟲
   動物界(Animalia)：從海綿寶寶到人都是喔~
   真菌界(Fungi)：微孢子蟲、壺菌、子囊菌、擔子菌等
   古蟲界(Excavata)：包含各種滴蟲、眼蟲等
   泛植物(Archaeplastida)：包含灰胞藻亞界、紅藻亞界、綠色植物亞界
   
   目前沒有被置入任何一個界的生物類群有：
   Choanoflagellata
   Ichthyosporea
   Fonticula
   Nuclearida
   Cyptophytes
   Katablepharids
   Picozoa
   Plpitomonas
   Centrohelids
   Telonmids
   Haptophytes
   Rappemonads
6. 所以被正式承認的界已經有10個，而且這10個其實還不夠用喔~

我想教學的目的就是要讓學生知道如何欣賞與理解這多樣性的世界。我認為化繁為簡沒有不對，但是請不要為了考試，為了方便，為了好背，而簡化這幾十億年來演化出來的云云眾生相。

我要徵專題生數隻 (演化、基礎分類、與行為生態議題)

我們家要徵大學部專題生了，目前有興趣的主題如下：

• 檢測配偶選擇(mate choice)與低天擇壓力(relaxed selection)假說是否能解釋與擬態無關的雌性多態型現象？(目標物種：台灣、馬來西亞、峇里島的大鳳蝶)
• 發育溫度與日照是否可能導致翅色的改變，進而促使擬態斑紋的挪移？(目標物種：紫蛇目蝶)
• 鳥類對有毒昆蟲的嗜化性(pharmacophagy)是否可能影響昆蟲警戒性(aposematism)與擬態的效果？(目標物種：白頭翁與紫斑蝶)
• 蛺蝶吸食動物糞便與腐爛水果是否可能意外造成掠食者的學習迴避(predator avoidance learning)？
• 檢測掠食性魚類的辨色、記憶、認知與聯想力 (目標物種：大口黑鱸與鼠魚)
• 樹棲日行性蜥蜴可能是塑造日飛性鱗翅目昆蟲的掠食壓力嗎？(目標物種：變色蜥、攀木蜥、日型性蝶蛾)

當專題生的基本能力與認知：

• 喜歡養動物，並願意好好照顧動物，知道動物的需求大於人的需求；
• 喜歡主動閱讀，愛找資料，愛問問題，愛動手操作
• 覺得做這些事很好玩
• 知道獲得新知是要付出時間、腦力和體力的代價
• 願意改變過去的學習方式 
• 瞭解這不是來逛動物園，愛來不來或忽然消失

如何進行：

• 有興趣的同學(不限中山大學學生)請自行與老師聯絡(請不要問實驗是不是在中山大學做這種蠢話了，當然是啊)
• 來信請自我介紹(講重點)，並說明自己修過那些課，讀過什麼樣的書
• 中山大學同學可考慮同時修專題研究(也就是做實驗是有學分的)，另外也可考慮向科技部提出大專生專題研究計畫以獲得經費支持(目前看來要2016年再提出，但是需要約一年時間準備)
• 老師的聯絡方式請見系所網頁