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「2019台灣傑出女科學家獎」公布台灣大學數學系李瑩英榮獲傑出獎 頂尖幾何分析成科學金鑰

由台灣萊雅、吳健雄學術基金會共同主辦,全台第一項專為表揚女科學家設立的獎項—「台灣傑出女科學家獎」,於今日公布第12屆(2019年)得主並舉行頒獎典禮。本屆「台灣傑出女科學家獎」涵蓋數學、資訊科學與物質科學領域,由研究幾何分析之國際知名學者—臺灣大學數學系李瑩英特聘教授榮獲「傑出獎」。為獎勵優秀的年輕女科學家而設立的「新秀獎」,得主分別為臺灣大學地質科學系-任昊佳副教授,和交通大學電子物理學系-周苡嘉副教授。「孟粹珠獎學金」則頒發給中央大學物理研究所博士班二年級-陳香穎同學。根據聯合國教科文組織(UNESCO)統計資料,女性在全球科學研究人員佔比不到30%,台灣報考大專科學科系亦僅有約1/3為女性。根據各項統計,顯示造成男女數理表現有差異非關性別,偏見與自信才是影響的主因。台灣唯一為樹立女科學家標竿的「台灣傑出女科學家獎」已有12年,在推動女性參與科學多年努力下,近12年女性就讀科學科系已逐年提升+3.6% (*註2),加上2018年科學類諾貝爾獎破天荒出現兩位女性得主,足見在極度陽盛陰衰的科學領域,也開始展現女力的興起。萊雅表示:萊雅集團和聯合國教科文組織自1998年起,設立「全球傑出女科學家獎」(L'ORÉAL-UNESCO Awards For Women in Science),以及與吳健雄學術基金會共同舉辦「台灣傑出女科學家獎」,其宗旨均為表揚女科學家的傑出成就及對社會的貢獻,並以此典範鼓勵更多女性參與科學,促使科學界兩性均衡,進而更加速科學精進。



 



從小在布店幫忙媽媽算帳而顯露數學天分的李博士,認為數學就是做一件自己喜歡的事情,也是一把了解世界的鑰匙,與一般研究不同的是,數學研究是透過思考、推導、及演算論證,得出解決問題的方程式,從現實啟發研究,也從虛無尋找結構,但是產生的疑惑永遠比解決的問題多,因此腦袋永遠在轉動中。李博士認為數理成就上,個別差異比性別差異大。而且,數學家隨時可以在腦中演算思考,不受時間場域限制,對於像她這樣需要兼顧持家育兒的女性,反而是一個很合適的工作。李教授鼓勵對數理有興趣的年輕學子忠於自我,放膽追夢。她並提醒,提升能力的同時,也要培養眼界與態度,因為這三項就像一個面有三個角,將更為穩固。李瑩英博士是數學幾何分析領域的國際知名傑出學者,她的研究著重在尋找及探討具特殊性質的自然代表元。幾何分析方向在50年前由丘成桐院士領銜開創,利用非線性分析技巧來研究非平坦的黎曼流形或一般時空的幾何性質,得到許多劃時代結果,包括證明卡拉比猜想,正質量定理,龐加萊猜想及無數原先難以突破的進展。李博士結合重要的黎曼結構及辛結構,是研究拉格拉奇極小子流形的先驅學者,這類子流形在卡拉比-丘流形中被稱為特殊拉格拉奇子流形。有機會統一所有力場的弦論之10維時空緊縮的6維空間,即為一個卡拉比-丘流形,物理學家觀察猜測卡拉比-丘流形有黎曼結構及辛結構互相對偶的鏡流形,特殊拉格拉奇子流形對構造鏡流形及超對稱理論扮演非常重要的角色,另外拉格拉奇極小子流形對發展高餘維極小子流形理論也非常重要,然而關於其存在性的這個關鍵重要基礎問題,迄今尚未被解決。李博士對此有許多重要突破性結果,包括證明特殊情況下拉格拉奇極小曲面的存在性與唯一性,以及在模空間連續變動大空間的負曲率克勒-愛因斯坦度量時拉格拉奇極小曲面的存在性將保持。另外對緊緻具自交點的特殊拉格拉奇子流形,她透過手術及擾動方式得到一簇嵌入特殊拉格拉奇子流形。這個結果一方面可以視為特殊拉格拉奇子流形的存在性定理,另一方面也可以看成對另一個重要主題:特殊拉格拉奇子流形模空間的研究。



李博士在另一個重要方向高餘維均曲率流也有一系列突破性工作。龐加萊猜想的解決是透過瑞奇流,均曲率流與瑞奇流像熱傳導一樣具有均勻化相對應量的性質,是最重要的幾何流,但我們對均曲率流的了解遠遠不及瑞奇流。沿著均曲率流面積減少速度最快,可以用來構造極小子流形,但解在一段時間後就可能產生奇異點,以致無法繼續。因此奇異點的研究與了解非常重要,奇異點附近的行為以孤立子為模型,對其刻畫是解開謎團的關鍵,李博士與其合作者發現許多具不同重要性質的孤立子解,並得到許多有趣的應用,他們的工作帶動許多後續發展與研究。他們得到迄今唯一可以分辨Schoen-Wolfson (2,1) cone及其他cone的定理,對Lagrangian minimizer奇異點描述的重要猜想提供關鍵證據。另外,對任何滿足必要條件的兩個拉格拉奇平面,他們都可以構造一簇均曲率流的擴張解漸進到這兩個平面,這些解後來被兩個知名團隊證明是具此性質的唯一解,同時被成功應用到對具自交點之均曲率流做手術,構造從具奇異點出發之均曲率流的弱解。他們另一個出乎專家意外的結果是構造出拉格拉奇角度任意小的非平面平移解,這些例子是發展正則性理論的主要障礙。李博士在高餘維極小子流形,漢彌爾頓穩定拉格拉奇子流形,和廣義相對論中的幾何問題等方向,同樣有許多很好成果。這些傑出表現讓李博士接續獲得科技部傑出獎、教育部學術獎、台灣大學特聘教授等重要肯定。除個人傑出的學術成就以外,李博士對台灣的數學教育也貢獻良多。她在2000到2007年期間,結合多位數學界專家學者,全心投入扭轉及解決當時因獨尊建構式數學教學法而引發的許多爭議,與造成學生數學能力下降的危機。他們主動協助教育部修訂更新九年一貫的數學課程綱要,並增列詳盡的分年細目,以解決各教科書版本間因教材編排順序差異過大,而造成轉換的困難。李博士在其中負責主持最棘手的小學數學綱要修訂,並在完成此項工作後,為協助學生填補落差,平順接軌到調整後的綱要,接著規劃及主持數學新舊綱要的補強和銜接計畫,後續更擔任數學教科書審定委員會主任委員,負責全國小學數學教科書審查,以確保教科書的品質及落實新綱要內容。在多年的努力下,問題終於獲得改善。25年來李博士積極投入數學社群服務,邀請許多國際著名的數學家到臺灣講學和訪問,主辦許多備受肯定的高水準國際學術會議。為了提升台灣數學界的國際能見度及促進國內學者的交流合作,她於8年前分別創設「台灣幾何國際會議」和「台灣幾何論壇」兩系列活動,持續舉辦迄今,兩個系列都非常成功,有很好的迴響。另李博士在擔任臺大數學系主任期間,推動一連串改革,籌募經費設立各類講座、攬才留才獎項、增加學生獎助學金、增設特殊選才入學管道,推動課程之彈性及多元化與重要基礎課程的教學錄影等,對該系的發展有相當深遠的影響。她同時花費心力培育了許多幾何領域的傑出人才,任教於國內外知名大學。



 



新秀獎得主臺灣大學地質科學系任昊佳副教授認為,科學本質是探索未知,當遇到困難的事情,只要想清楚兩個選擇:一是努力達成並克服;二是直接放棄,一旦下定決心就要堅持做下去。任副教授回憶,幼時親朋好友並不認為活潑好動的她適合科學一途,但是她證明這些對科學家樣板形象是偏見,並不能阻礙自己。另一位新秀獎得主交通大學電子物理學系周苡嘉副教授認為,科學的開始正是出於好奇心,鼓勵對於科學領域有興趣的年輕學子,應保持好奇心、不對自己的未來設限。



 



【台灣科學女力 傑出研究成果】說明:



一.「傑出獎」李瑩英特聘教授--先進幾何分析研究,成為科學大躍進的金鑰。



1.幾何分析研究的驗證 突破科學實驗的極限:李博士是數學幾何分析領域的國際知名傑出學者,幾何分析是數學中非常重要的核心領域,為數學史上的許多重要猜想提供了解決方法。李博士的研究著重於尋找及探討具有特殊性質的自然代表元,其中結合黎曼結構及辛結構,探究拉格拉奇極小子流形,不僅產出許多重要突破性結果,而且是國際上最早投入此項研究的先驅學者之一。因為數學的驗證有機會超越其他科學的實驗限制,並帶動了許多科學和應用科技的後續發展。以幾何及極小曲面而言,從自然界葉子及昆蟲翅膀的紋理、細胞生物學(內質網)、生物醫學,到3D、電腦圖學、影像辨識、半導體技術等發展皆可從數學的發現,去應用研發而大幅進步。



2.傑出數學家使命感,搶救台灣學生數學能力:李博士對台灣數學教育貢獻良多,她在2000到2007年間結合數學界專家學者,主動協助教育部修訂九年一貫的數學課程綱要,期能解決當時因獨尊建構式數學教學法所造成的爭議和學生數學能力下降的危機。李博士為協助學生填補落差並接軌新綱要,接續投入主持數學新舊綱要的補強和銜接計畫,在多年的努力下,問題終獲改善。



 



二「新秀獎」得主 探究氣候變遷及半導體應用研究卓越。



1.國立臺灣大學地質科學系任昊佳副教授:任昊佳副教授研究重點是通過珊瑚和海底沈積物的紀錄,來了解自然和人為活動對海洋氮循環及生產力的影響,思考如何改善才不會打破生命平衡。過去三年,任博士以南海為案例研究,期解決對全球海洋氮循環認識的關鍵問題,其前瞻研究贏得國內外學術界的肯定。



2.國立交通大學電子物理學系周苡嘉副教授:周苡嘉博士以電子顯微鏡專長為基礎,致力於探究半導體奈米材料與特殊結構的整合。在半導體業界通常追求電子元件的效能和速率,周博士以元件小但效能好、具多功能應用為出發點進行研究,透過將半導體科技發展與基礎物理、材料科學連結,探究奈米尺度之新物理,至今已成功地提出幾項重要的奈米尺度物質行為現象,且對於下一階段半導體技術研發,亦有應用上的重要參考價值。



(照片:「第12屆台灣傑出女科學家獎」得主合影(由左至右):新秀獎得主周苡嘉博士、傑出獎得主李瑩英博士、新秀獎得主任昊佳博士、孟粹珠獎學金得主陳香穎同學)( NFG, www.NeoFashionGo.com )