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美國也有一間丹丹?!美國史丹佛大學生態演化博士班

  • 柯柏如、楊勝驛
  • Jun 23, 2017
  • 5 min read

如果將美國的五十個州知名度排名,加州(California)肯定是名列前茅。加州位於美國西岸,西鄰太平洋,南面墨西哥,是美國人口數最多的一州。Google、Apple、Facebook等各種跨國大公司的總部都在這裡。加州所擁有的學術聖殿更無需多言,加州理工、柏克萊大學等。今天我們就要來跟大家介紹一位森林人—柯柏如(柯柯),他在史丹佛大學(史丹丹)攻讀生態演化博士班,讓他帶著我們享受Cali的陽光、自由與蔚藍海洋吧!

一、史丹丹在哪?為什麼適合來這裡讀生態學?

史丹丹地處Palo Alto小鎮、靠近舊金山、矽谷。當初選史丹丹的主要原因是因為我很喜歡現在老闆的研究主題,以及研究室多元的研究方式。 其他原因當然不免俗的包括:史丹丹的獎學金比較多(但換算生活費跟加州稅收後其實完全沒有差),加州天氣真的很好,離台灣比較近而且華人社群比較大。

在生態演化學的領域,史丹丹的生態演化學program雖然不大,但也算是歷史悠久,很多重要的生態演化學者都曾在這邊任教過。 近年來這邊的資深生態學家致力於推廣保育與政策的結合、生態系統功能以及氣候變遷的研究 。近幾年史丹丹的新進生態領域老師則以 微生物群聚生態學、疾病生態學與分子生態學為主 。

在演化生物學的領域,史丹丹有很好的遺傳演化、人類族群動態與人類基因體學的學者群 。 因為史丹丹的生態演化研究所隸 隸屬於Bioscience下,而Bioscience的師資則由理學院與醫學院共同組成 。好處是我們可以共享很多學術資源,同時有很多跨系所的研究。史丹丹最好的吸引我的地方,是它非常歡迎跨領域的結合,也因此會有很多很酷的研究。生態學家(尤其是像我這種理論生態學家)在這邊會接觸到很多新科技,新電腦語言與程式,這些都是其他地方的生態學家比較沒有機會接觸到的。例如,這邊的機械系有老師研究鳥類飛翔的空氣動力學,或是用無人飛行機的空拍圖與Machine learning演算法來辨認冠層植物,這些學者都會與生態學家合作。

在史丹丹這種研究型大學的另一個好處,是這邊有很多很好的Seminar跟研討會,常常會有重量級的人物來演講。史丹丹(以及國外很多學校)對待博士生就像對待colleague一樣,會安排時間讓博士生跟這些學者一對一互動。這不但有助於你維持在研究的最前線, 跟這些人互動也可幫助建立未來的人脈,對於有心走研究的人來說我覺得是很重要的。

二、生態演化博士班和獎學金支助

我在這邊唸的是生態演化學的博士班(我們沒有碩士班)。有別於其他生物相關的科系會有rotation的習慣,我想生態演化的領域大部份還是偏向先找老師。因此我會建議同學最晚九月就要開始聯絡有興趣的老師。其實老闆們對於要收不認識的學生也是很小心的,所以有機會在什麼場合碰到的話,記得去找老師說話並討論未來的研究方向。雖然每個學校不盡相同,但史丹丹會請老闆們有興趣收的perspective students到學校on site面試。因為學校出錢,所以如果有機會的話可以盡量參加(畢竟會出國際機票的學校不多)。

在史丹丹的博士生原則上都會有全額獎學金(學費+健保+生活費,經費來源因系而異)。我們系的做法是保證五年半的獎學金,前四年由系上出錢,最後一年半由老師出(當然老師會預期你在這之前會申請到NSF相關獎學金)。拿五年半獎學金的代價也只是當兩次助教,所以算是負擔很輕很輕的學校。

三、柯柯的研究

我研究的主題是植物與土壤間的交互作用(Plant-soil feedback/interaction),主要是研究植物如何改變土壤微生物群聚,以及這些改變如何影響植物群聚的動態與演替。我研究這些回饋作用的強度如何隨著時間而改變。過去這類研究多會忽略時間軸的重要性,但即便是相同的植物物種,隨著其化育土壤的時間長短不同,微生物群聚的組成在不同的時間點 會有所差異,彼此間的回饋強度也會不同。這類植物與土壤微生物的交互作用的研究有助於了解入侵種的動態並設計更好的復育計畫。

我利用Bodega bay (一個加州的濱海沙丘生態系)過去20年來的航照圖建立土壤化育的chronosequence以進行我的博士班研究。我在這邊的研究方法包含:(1)野外土壤採集 並用次世代定序(Next generation sequencing)研究微生物組成隨時間的變化與演替,(2)使用GIS分析航照圖來重建過去20年來樣區內的植群動態,(3)進行操作性的移植實驗測試不同土壤微生物對植物生長的影響。

此外,延續我在台大森林所與海洋所的研究方法,我在這邊的研究有很大一部分是理論生態學(利用微分方程式建立生態模式)。我研究植物與土壤的回饋作用如何影響植物共存與植群發展,並探討這些機制與其他廣義物種共存理論的關係。

四、我想要念生態演化!我也想要來史丹丹!

我想生態演化的領域這麼廣,每個人需要的技能都不盡相同。但我想建議大家的是,如果要唸博士班就必須把生態演化當成一門科學來研究,而(很不幸地)科學的背後靠的是數學支撐(這包括統計模式跟動態系統的數學模式)。森林系給學生的數學訓練或是生態理論的訓練並不是非常扎實,所以對於有心念生態演化的博士班的同學,我會建議去修其他系所的生態學、數學或程式設計的相“關課程。雖然在修的時候會覺得 “這到底跟生態的關係是什麼”,但早點接觸這些大部份生態學家都在逃避的技術會對你有很大的加分。即使你有興趣的研究是以野外採集為主要研究方法,我也會建議提早培養這些能力,不要想說等到資料都搜集完成再來思考分析手法。

語言能力的部分我覺得最主要的是要加強自己的表達能力。我覺得在這個資訊爆炸且博士班飽和的現代,大家的研究其實都做得很好,這時候如果你的表達能力好而且是有個人舞台魅力的,其實對你會很加分。我碩士時在海洋所三木健老師的研究室,每個學期都要用英文報咪挺至少三次。同時,因為理論生態是個略偏艱澀無趣的領域,所以老師花很多時間在ㄉㄧㄤ我們的報告,務必做到讓聽眾都可以理解我們研究的重要性 。這時期的訓練對我有很大的幫助,讓我在出國前就已經很習慣用英文討論學術。但不可否認這個機會少有,所以如果有機會可以練習英文報告功力記得要把握,有助於未來自信心的養成(尤其是當你到國外,英文是大部份同儕們的母語,他們又都比我們習慣上台報告)。

最後,我覺得念博士班其實是頗磨練心智的,是一段很漫長跟自己對話的過程。如果唸博士班的動機只是 “我愛大自然” ,我覺得會很辛苦。但如果你對某個研究的領域真的很有熱情與決心,我覺得出來感受一下國外的學術風氣是很好的經驗,你也一定會成長很多。如果還不是很確定自己適不適合唸博士班的話,出來交換或是念碩士班也是個很好的經驗,有助於你認識自己的興趣並獲為未來選擇的依據。

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