【共享之間】長虹講座教授專文分享3:學術生涯與省思

2024.10
文、圖/ 陳東陽 土木工程學系 講座教授、第二屆成功大學「長虹講座教授」

▼2024年獲得長虹教育基金會李文造董事長頒授長虹講座教授


      感謝長虹建設李文造董事長專程從台北南下,親自為第二屆成功大學長虹講座教授頒獎,本人非常榮幸從李董事長手中接獲這個獎座。李董事長白手起家,幾十年來務實耕耘,誠信經營,為上市營建業股王,是成大土木系的傑出系友,也是成功大學傑出校友。本人在十幾年前擔任成大土木系主任及成大土木文教基金會執行長期間,與李董事長及董事長夫人互動密切,有機會邀請董事長及夫人多次返回系上,與年輕學子分享營建工程及創業建言分享,特別是有機會在董事長大作「台客1號-長虹建設董事長李文造傳奇」一書中撰寫推薦語,因緣際會,今天又有機會獲得長虹講座教授榮譽,非常感恩及感謝!

科學啟蒙與求學之路
      個人自幼在台中成長,父親當時在省屬行庫工作,母親勤儉持家,一家四口生活簡約,因為父親工作的關係,對工程領域有些初步了解。在台中一中時期曾和同學參與全國中小學科學競賽,想法是設計一簡單可行的實驗架構,來驗證物理課本中有關水深與波速的理論,團隊在極有限的資源下,意外獲得物理組全國第一名殊榮,這個實驗成為後來研究生涯的初體驗。大學聯考進入成功大學土木工程系就讀,成大以工學院起家,當時因為十大建設,土木工程為重點領域之一。大學課程以材料力學、結構學等力學數學為主,教學非常嚴格,大四以第一名成績錄取土木研究所結構組,同年在競爭激烈的國家公職考試中,錄取土木工程高考並兼取土木工程技師,這在當時是極為幸運。碩士班跟隨恩師譚建國老師做論文,碩士論文主題是二維異向性材料力學的邊界元素法解析,主要內容是推導平面二維正向性材料的格林函數(Green tensor),並撰寫一個全新的邊界元素法程式來驗證蘇聯力學家Lekhnitskii的理論解。當時利用多維度富立葉轉換,以土法煉鋼的複變數積分,硬是將聯立偏微分方程的格林函數推導出來,總共大概花了幾個月時間,推導手稿超過數百頁,如今想來不禁為當初年少不知艱難捏把冷汗!服役後任職工研院工業材料研究所副研究員一年後,獲得位於美國東岸紐約州的壬色列理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute )獎學金赴美深造。

▼Professor Emeritus Yakov Benveniste(左),Professor George J. Dvorak(中)與陳東陽(右)


赴美深造,探索複合材料
      RPI是美國最早的工科大學,成立於1824年,與美國軍方有很深的淵源。在美國攻讀博士期間,遇到影響深遠的指導教授Professor George J. Dvorak ,教授是美國國家工程院士,當時在美國國防部的高等研究計劃署(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)計畫支持下,研究有關高性能複合材料宏微觀等效力學行為及其物理性質,個人與另位來自以色列的特拉維夫大學(Tel-Aviv University)訪問教授Y. Benveniste一起參與這項大型研究計畫,這項計畫當時橫跨機械與航空系、材料系、化學系及土木系等研究人員,見識到複合材料跨領域的先進研究,探討如何利用不同的材料的組合及微觀結構,創造出單一材料無法達到的功能性材料性質,這個概念其實就是近年熱門研究超材料(metamaterials)的最早想法。博士畢業後,又繼續擔任了一年博士後研究員,1991年返回臺灣,回到母校成功大學土木工程系任教至今。

累積殊榮與學術成就
      個人的研究專長為結構力學與固體力學,研究主題主要是非均質材料的力學課題,對於力學與工程物理之結合及古典力學應用於微奈米尺度,超材料應用於彈性波,聲波,熱學及電磁波之前瞻性課題著力甚多,並能以物理現象來詮釋複雜力學課題,研究成果相當傑出。在美國期間曾獲DARPA fellowship, Thomas Archibald Bedford Prize,回到成功大學任教三年即獲升等為教授,同年起連續四次獲得國科會傑出研究獎,國科會特約研究人員,國科會傑出特約研究人員獎等研究獎項。其他學術榮譽包括中國工程師學會傑出工程教授獎,美國陸軍研究辦公室(ARO, Army Research Office),Invitational Travel Order,中華民國力學學會會士、力學學會孫方鐸力學獎章,國立成功大學講座,俄羅斯國際工程院通訊院士,及教育部學術獎等學術榮譽等。

      在學術行政上,曾擔任國立成功大學副校長、中華民國力學學會理事長、第二期能源國家型科技計畫能源技術移轉與國際合作小組召集人、行政院科技計畫首席評議專家室專家、財團法人成大研究發展基金會執行長、國立成功大學頂尖計畫辦公室執行長、成功大學研發長、國科會財團法人國家實驗研究院副院長、成功大學工學院副院長、土木系系主任及國科會工程處土木水利工程學門召集人等職務,2013年曾獲邀擔任APEC首席科學顧問會議代表團團員及2015年APEC高等教育高階科研政策對話代表團團員。

▼超材料團隊在國家地震中心實作驗證


用專業推動科技發展
      在土木工程技術理論的創新,不僅受到國際學界肯定,也得到政府部門的重視。曾擔任國科會土木水利工程學門召集人,規劃學門規劃重點發展領域,其中探討雲嘉地區高鐵沿線層下陷問題,結合地下水、空間資訊、結構、大地等工程等領域,模擬分析同時也調查周邊大區域範圍農民及養殖漁業抽取地下水的民生需求,為政府相關單位提供專業性及社會等多面向評估。2012年受邀擔任國科會法人國家實驗研究院副院長,督導研究發展及國際合作。國研院下當時有10 個研究中心,提供產官學研核心設施平台,將新創技術轉化為具潛力的產品與服務。任內協助時任院長,成功向經建會即現今的國發會,及國科會爭取到13億經費籌建國家地震中心南部中心於成功大學歸仁校區,建造長衝程震動台,並已於2017年落成啟用。目前實驗設施滿載,提供地震工程學者及工程界先進的試驗平台,同時多次擔任國家地震中心諮詢委員,熱誠提供專業建言,對於國震中心發展至為關心。

      近年專注地震超材料的研究,開啟隔減震技術的新應用,為國內第一位該領域的開拓者。地震超材料的消能機制,有別傳統的地震工程,為一種新型態的隔減震創新技術。當地震波通過此材料到達結構物之前,會與此材料產生共振交互作用,將部分震波能量侷限於週期結構內部,使特定傷害性較強頻率的波無法通過,或將震波導引致地層下方進而達到保護功效,因此特別適合既有建築或重要設施如核電廠、高速鐵路、關鍵基礎設施等,這項開啟隔減震技術之新應用。同時擔任國科會連續二期各為三年期整合型計畫總主持人,團隊成員領域包括地震工程、大地工程、地球科學、計算力學、機械固力及工程科學領域,研究人員橫跨國內主要頂尖大學及法人,包括成功大學、台灣大學、陽明交通大學、台灣科技大學、及國家地震工程中心,已具備多元領域及跨單位合作之研究能量,相關文章曾獲中國土木水利工程學刊及結構工程學刊論文獎。

▼2020年獲教育部學術獎學術榮譽


培育下一代工程人才
      在成功大學任教三十餘年,培育無數工程界學子,常在課堂上告訴學生,在全球化愈來愈快速的世界,要認真看待基礎學科的重要性,建議他們必須專注時間精力在自己專業的基礎課程,在基礎學習上做好札根工作,確實地學習並且盡可能的廣泛汲取新知。此外,在全球競爭的當代環境,外語能力成為新世代吸收知識的重要關鍵,勉勵青年學子提升外語能力,持續多元地吸收知識,不斷地跨域學習,拓展自己擷取知識的深度與廣度。近年指導碩士生多位獲聘國內台灣世曦,中鼎工程,中科院航空所等知名工程顧問公司及研發機構,及大學教授或助理教授等。

      感謝學校提供優質的教研環境,讓個人能夠持續精進成長,同時感謝國科會及教育部的科研經費資助,同儕與學生的激勵合作。過去不同時期,有機會在學校,法人,政府部門擔任不同學術或是行政工作,是人生難得的際遇與機緣,總是心存感激,希望能在不同工作上,為學校、社會及國家盡心盡力。工作即生活,生活即工作,回顧過去,特別要感謝二年前去世的指導教授G. J. Dvorak,對研究啓蒙及教誨。感恩家人的支持,讓個人能無後顧之憂的投入在研究,沈浸在學術工作中。

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