基礎研究論文與產業應用--中興大學陳加忠教授
在1970年代美國正參與越南戰爭,當時防空導彈技術已有突破進步。美國空軍急需研發雷達無法偵測的隱形戰機。在研究設計進入瓶頸時,Lockheed公司的研發人員Denys Overholser發現了一篇1971年美國空軍情報中心翻譯的文章"衍射物理論的邊緣波方法, Method of Edge Waves in the Physical Theory of Diffraction""。這篇文章是1962年蘇聯研究人員Pyotr Ufimtser 在"The journal of the Moscow Institute for Radio Engineering”期刊發表的一篇論文。這篇論文的主要重點是"飛機的雷達反截面與體積無關,而是與外型有關",如果能夠設計一種複雜外形,將雷達波散射相互抵銷。雷達波不再反射,雷達就找不到此飛機。
這篇1962年的論文在1971年啟發了Lockheed公司研發團隊的方向。以此理論,在1976年完成2架初型機。1977年試驗成功,1978年開始量產。當然美國的研發除了要消除雷達波,也對可見光與紅外光的波長進行了遮蔽。這就是隱身飛機之研發過程,而其成功基礎是來自蘇聯的一篇學術論文。在蘇聯解體之後,蘇聯這位科學家Pyotr Ufimtser立刻被邀請至美國任教,最後入籍美國。
基礎研究的論文,在本國默默無聞,而在他國大放異彩的故事,我親自經歷。蝴蝶蘭的光合機制在台灣學術界被認為是景天酸作物(CAM),此理論一直被台大園藝系提倡,但是從未看過實際的量測數據。我使用溫度計、相對濕度計、氧氣濃度感測計、與二氧化碳濃度感測計,配合數據記錄器與生長箱,製作了一套同化箱,可用來量測不同條件下的蝴蝶蘭光合作用機制。量測結果發現大多數蝴蝶蘭品種,其組培苗與小苗是C3路徑,而中苗與大苗,在良好的環境(溫度、相對溼度、光量、根部水分、肥份濃度),前8小時是CAM路徑,後6-8小時是C3路徑。兩者的光合作用效率相差極大。然而在逆境時,蝴蝶蘭會成為完全的CAM路徑。因此日本學界零星的報導中,提出蝴蝶蘭是CAM路徑,那是因為其試驗環境不利於蝴蝶蘭。
這些基礎研究成果,我應邀發表於一個冷門的期刊。因為日本與台灣的園藝刊物,其主編無法接受此概念。由此研究,我將蝴蝶蘭區分成七大品系。台灣蘭花產業由此得知,蝴蝶蘭的栽培不是一招行天下,而是需要依據品種特性調節溫室環境。我再由其生理特性完成催梗開花機制,研究裸根苗活力恢復技術,也因而完成蝴蝶蘭長期海運的前處理與活力再恢復技術。
此篇論文被荷蘭蝴蝶蘭產業所發現並加以應用。原來荷蘭溫室作物栽培其人工補光技術是在太陽光結束之後,使用人工光源補足14小時。但由這篇論文,他們知曉蝴蝶蘭的光合作用機制,前8小時是啟動,後6-8小時才是C3機制。由此荷蘭蘭花溫室改為"半夜提早補光",自然陽光用以補足後面階段的6-8小時。由蝴蝶蘭的生長速度與開花品質,即可發現此技術改善對其產業的收益與貢獻。
因此我收到荷蘭數家蘭花公司的邀約,邀請我至其公司參訪與討論。荷蘭蘭花產業在他們訪台期間也十分驚訝,台灣的園藝與生物相關科系,台灣的官方花卉研究單位,都不知道有這一篇"蝴蝶蘭光合作用機制"的論文。
由美國隱形飛機的發展故事與我親身經歷的故事,可以歸納一件事:學術界的強大才是產業發展的根本。學術論文是否有具體貢獻,可以參照此論文研究成果是否有應用於產業。台灣農業的研究水準停滯不前,其來有自。
曾經有位在中國大陸經營蝴蝶蘭產業的台商,自荷蘭公司聽到這篇論文的故事。與我見面時告訴我一句成語”近廟欺神”。我聽聞後與他大笑,讚嘆台灣文化的精深。