追求永續發展的科學研究及科學教育
劉 廣 定
「永續發展」（sustainable development）是近年的重要思潮之一。據 1987 年聯合國「世 界環境與發展委員會（WCED）」報告書之定義：能滿足當代所需但不損及後代滿足其 所需之發展稱為「永續發展」。這一觀念之形成，其來有自。
人類漫長的歷史中，從洪荒草昧演變到現代文明，其間智慧漸開、技藝衍生而對大自 然之了解也愈多。由原始初民之畏天，逐步經敬天、順天進展成用天工以開物。文明世界 中人生活持續改善，社會結構與行為也不`斷變化，迄今猶然。但其影響，古今不同。工 業革命前之進展較緩、發明與建設所涉範疇亦小，除因過度墾伐而曾造成一些自然災害 外，幾無凌越自然法則者。但工業革命之後，人類漸生駕御甚至主宰大自然之雄心，種 種發明與建設，對自然環境之有負面影響者亦漸多。
就有關「物資」之發展而言，約在十九世紀之前，人為製品鮮有不能化為腐朽、回歸天 然者；會危害自然環境者也極少。十九世紀以降，科學與技術快速進步，尤其是化學合 成法自萌芽、茁壯而蔓延，大量多樣「新」物質不絕問世，則漸生變。二十世紀中葉開始 藉由各種化學產品之助，人類健康與壽命顯著增進，生活品質亦大幅提高。唯因製造對 人類「有用」之物而致巨量「無益」甚或「有害」於自然環境之物伴隨產生，破壞了自然界 的循環與平衡，亟待挽救。
以醫藥化學品為例，約十年前即曾有人估計其年產總量達百至千噸，平均每製成一公 斤所需要的原料少則二十五公斤、多則逾一百公斤！換言之，雖有益於保護人類健康，
但須耗費很多天然資源，而所產生的大量「廢物」更可能造成環境汙染。豈能等閒視之？
兩千多年前我國先哲如孟子就曾闡釋對自然資源休養生息，以保永續利用之觀念。兩 百多年前，西方近代學者如英人馬爾撒斯也已提出人口與人類消費之增加將受物產資 源限制的社會經濟論點。但近幾十年來，現代科學與技術以一日千里之勢突飛猛進，則 使人因陶醉於科技成就之中，誤信已有能力征服自然，而忽略自然界漸遭過度開發及 破壞卻乏適當補償所造成的「惡果」。約自1962 年《寂靜的春天》一書問世後，始慢慢喚 起了世人對保護其生存環境的重視，「環境保護」之意識也漸形成。唯大部分環保人士多 年來常持消極態度、負面行為對待科技發展、工業生產及開發建設，以求「保護」環境。
臺灣眾多環保團體之觀念亦然。
直到1992 年六月，聯合國在巴西里約熱內盧召開「環境與發展」會議，於「廿一世紀 待辦事項」（Agenda 21）中將五年前所提出之「永續發展」界定其原則與推展計劃，
1993 年又成立了「永續發展委員會」，才逐漸轉變了許多人的觀念：除加強認識自然、
保護環境外，並應採積極的態度以創新之發明與設計來營建更美好、更進步的世界。使 環境、經濟和人類社會得以同時永續發展。不少國家，國際性組織與學會因此紛紛積極 規劃與推動相關的研究、發展。例如國際純粹及應用化學會（IUPAC）與國際經濟合作 及發展組織（OECD）1999 年六月在巴黎的聯合會議決定「永續化學計畫」（Sustainable Chemistry Project）優先推展之五個項目為：研究與發展，獎勵與表彰，資訊交流，引
導與支持相關活動，化學教育。在此之前，許多先進國家的化學界實已先推動了不少有 關的基礎研究、工業應用和大學課程設計。近兩年則因響應此計畫而更形活躍，如澳洲、
德國、西班牙、英國和美國甚至都已在高中課程規劃或教授永續化學觀念
然臺灣於1997 年始由行政院成立「永續發展委員會」，負起規劃與推動我國「永續發 展」之任務。其中「研究」和「教育」方面，國科會綜合原已執行多年的「防災」、「環保」及
「全球變遷」三個「大型」計畫再加上「人文社經」有關計畫成為「整合性研究」，年經費達 數億，由「永續發展推動委員會」掌管。另教育部的「環境保護小組」曾策劃推動「永續發 展」教育，如編撰大專通識課程之教材即是。其他在原能會、環保署和工研院等也執行不 少相關之計畫。惟據筆者所知，各項研究計畫多屬「調查」、「統計」、「評量」、「保育」、
「防治」、「預測」、「願景」、「策略」、「管理」等性質。雖皆重要，卻較少積極、創新及具挑 戰性者。與科學、工程與技術有關的研究雖不算少，但確生具體成效的除氣象預報和地 震偵測外，似也不多。其他如環境保護與改善，能源、資源、土地之開發與利用等可能影 響政治利益、經濟表象的，或涉及傳統習俗甚至所謂本土意識的，即有研究成果亦難付 諸實際行動。
至於「教育」，臺灣只有少數大學開一些選修課或通識課，既無嚴格要求，又乏適當 宣導，遠不如許多先進國家。若比起大陸之大學有「公共課」（類似臺灣的「共同必修」
或「共同選修」）「環境保護與可持續發展」；香港高中已有「化學與社會」等相關課程，
顯然在兩岸三地裏，臺灣是最不重視推展「永續發展」教育的。是以臺灣各界人士與一般 民眾也多很缺乏環境保護和永續發展的正確認識。
在科技方面，歐美與日本等國十餘年來已有甚多創新性研發之具體成果。例如美國杜 邦公司已發展成功從分解舊保特瓶回收乙二醇(EG)及對苯二甲酸二甲酯(DMT)之技術，
可以重新製造保特瓶而達反覆利用原料之目的。耐吉公司將製造運動鞋之廢棄物和回收 的舊運動鞋做成一種「耐吉粉粒（Nike Grind）」，可用以舖敷運動場並已捐贈 77 噸給 北京市修建了一座為2008 奧運會比賽用的足球場。日本大阪府立大學的科學家則在有 缺陷的二氧化鈦粉中摻雜一些金屬離子，使之具有「光觸媒」效用，能分解汽車排放的 氮氧化物(NOx)。因此大阪的公路兩旁隔音板上塗有此物，在日光下同時有清潔空氣之 作用。其他如利用超臨界流體二氧化碳之特殊溶解性，以之萃取生物成分、或做為製造 奈米材料之溶劑、洗滌普通衣物甚至核子反應工作服，性能極佳且皆能符合「永續發展」
之觀念。然其相關的物理和化學原理卻多仍未明。實際上，與「永續發展」有關之科學研 究雖已相當多，成果亦頗不少，但還有更多大大小小、包含學理與實用的課題尚待鑽研 和開發、正是我們的機會。
再者，世界銀行在1995 年頒布了評量「國家財富」的新內容和標準，共「人造資本」，
「自然資本」及「人力資本」三項，也都含有能否永續發展的意義。其中「人力資本」包括 國人體力、健康、教育程度與工作能力等，可說是能否發揮生產力和創新力的主要因素。
對缺乏天然資源且工業基礎亦較弱之國家如我國而言，尤其重要。因此，拙見以為相關 的基礎與應用科學研究，科學教育發展與普及，實係國家發展之急需要點。
近十年來，或由缺乏適當政策、領導人才與未循正確方向，臺灣的科技發展之一般水 準始終未能趕上先進諸國。至於教育改革更因意識型態作祟及部分觀念原則錯誤，以致
學生程度日益低落。尤其是未能掌握國際上新興「永續發展」之重點與精神，相關之研發 成果少能見效、而教育之推展亦付缺如，實為憾事。按「永續發展」之研究方在萌芽，相 關的學門如環境科學、動植物科學、計算機科學、材料科學、工程科學、地球科學與化學 等臺灣的一般水準雖低於世界平均但差距不算太大，而農業科學已達世界水準。（註）
理應把握時機和長處，及早撥亂返正，回歸主流，莫永迷惑於妄想。若肯積極推動追求 永續發展的科學研究及科學教育，庶幾得挽臺灣於沉淪歟！
（註）參考《科技報導》236 期拙文。
追求永續發展的科學研究及科學教育
劉 廣 定
「永續發展」（sustainable development）是近年的重要思潮之一。其定義為：能滿足當 代所需但不損及後代滿足其所需之發展。這一觀念之形成乃因工業革命之後，人類漸生 駕御甚至主宰大自然之雄心，現代的種種發明與建設，對自然環境之有負面影響者亦 漸多。
就有關「物質」之發展而言，十九世紀科學與技術快速進步，尤其是化學合成法自萌 芽、茁壯而蔓延，大量多樣「新」物質不絕問世。二十世紀中葉開始，藉由各種化學產品 之助，人類健康與壽命顯著增進，生活品質亦大幅提高。唯因製造對人類「有用」之物而 致巨量「無益」甚或「有害」於自然環境之物伴隨產生，忽略自然界漸遭過度開發及破壞 卻乏適當補償所造成的「惡果」。約自1962 年《寂靜的春天》一書問世後，始慢慢喚起了 世人對保護其生存環境的重視，「環境保護」之意識也漸形成。唯大部分環保人士多年來 常持消極態度、負面行為對待科技發展、工業生產及開發建設，以求「保護」環境。臺灣 眾多環保團體之觀念亦然。
直到1992 年，聯合國在「廿一世紀待辦事項」（Agenda 21）中將「永續發展」界定其 原則與推展計劃，1993 年又成立了「永續發展委員會」，才逐漸轉變了許多人的觀念：
除加強認識自然、保護環境外，並應採積極的態度以創新之發明與設計來營建更美好、
更進步的世界。使環境、經濟和人類社會得以同時永續發展。不少國家，國際性組織與學 會因此紛紛積極規劃與推動相關的研究、發展。例如國際化學會（IUPAC）與國際經合 發展組織（OECD）1999 年六月聯合會議決定「永續化學計畫」優先推展之五個項目為 研究與發展，獎勵與表彰，資訊交流，引導與支持相關活動，化學教育。在此之前，許 多先進國家的化學界實已先推動了不少有關的基礎研究、工業應用和大學課程設計。近 兩年則因響應此計畫而更形活躍，甚至都已在高中課程規劃或教授永續化學觀念
然臺灣於1997 年始由行政院成立「永續發展委員會」，負起規劃與推動我國「永續發 展」之任務。其中「研究」和「教育」方面，國科會綜合原已執行多年的「防災」、「環保」及
「全球變遷」三個「大型」計畫再加上「人文社經」有關計畫成為「整合性研究」，年經費達 數億。另教育部曾策劃推動「永續發展」教育，如編撰大專通識課程之教材即是。其他在 原能會、環保署和工研院等也執行不少相關之計畫。惟據筆者所知，國科會各項研究計 畫多屬「調查」、「統計」、「評量」、「保育」、「防治」、「預測」、「願景」、「策略」、「管理」等 性質。雖皆重要，卻較少積極、創新及具挑戰性者。與科學、工程與技術有關的研究雖不 算少，但確生具體成效的除氣象預報和地震偵測外，似也不多。其他如環境保護與改善 能源、資源、土地之開發與利用等可能影響政治利益、經濟表象的，或涉及傳統習俗甚至 所謂本土意識的，即有研究成果亦難付諸實際行動。
至於「教育」，臺灣只有少數大學開一些選修課或通識課，既無嚴格要求，又乏適當 宣導，遠不如許多先進國家。若比起大陸之大學有公共課「環境保護與可持續發展」；香 港高中已有「化學與社會」等相關課程，顯然在兩岸三地裏，臺灣是最不重視推展「永續
發展」教育的。是以臺灣各界人士與一般民眾也多很缺乏環境保護和永續發展的正確認 識。
在科技方面，歐美與日本等國十餘年來已有甚多創新性研發之具體成果。例如美國杜 邦公司已發展成功從分解舊保特瓶回收乙二醇(EG)及對苯二甲酸二甲酯(DMT)之技術，
可以重新製造保特瓶而達反覆利用原料之目的。日本大阪府立大學的科學家則在有缺陷 的二氧化鈦粉中摻雜一些金屬離子，使之具有「光觸媒」效用，能分解汽車排放的氮氧 化物(NOx)。因此大阪的公路兩旁隔音板上塗有此物，在日光下同時有清潔空氣之作用。
其他如利用超臨界流體二氧化碳之特殊溶解性，以之萃取生物成分、或做為製造奈米材 料之溶劑、洗滌普通衣物甚至核子反應工作服，性能極佳且皆能符合「永續發展」之觀念。
然其相關的物理和化學原理卻多仍未明。實際上，與「永續發展」有關之科學研究雖已相 當多，成果亦頗不少，但還有更多大大小小、包含學理與實用的課題尚待鑽研和開發、
正是我們的機會。
再者，世界銀行在1995 年頒布了評量「國家財富」的新內容和標準，也都含有能否永 續發展的意義。其中「人力資本」包括國人體力、健康、教育程度與工作能力等，可說是 能否發揮生產力和創新力的主要因素。對缺乏天然資源且工業基礎亦較弱之國家如我國 而言，尤其重要。因此，拙見以為相關的基礎與應用科學研究，科學教育發展與普及，
實係國家發展之急需要點。
近十年來，或由缺乏適當政策、領導人才與未循正確方向，臺灣的科技發展之一般水 準始終未能趕上先進諸國。至於教育改革更因意識型態作祟及部分觀念原則錯誤，以致 學生程度日益低落。尤其是未能掌握國際上新興「永續發展」之重點與精神，相關之研發 成果少能見效、而教育之推展亦付缺如，實為憾事。按「永續發展」之研究方在萌芽，相 關的學門如環境、動植物、材料、工程、地球科學與化學等臺灣的一般水準雖低於世界平 均但差距不算太大，而農業科學已達世界水準。（參考《科技報導》236 期拙文）理應把 握時機和長處，及早撥亂返正，回歸主流，莫永迷惑於妄想。若肯積極推動追求永續發 展的科學研究及科學教育，庶幾得挽臺灣於沉淪歟！
【未刪原稿】
