台灣科學、工程領域博士生報考率低之隱憂

作者：向性一（國立成功大學 資源工程學系 教授兼系主任​）

台灣是一個充滿活力與創意的出口導向國家，科學工程領域的發展對國家整體競爭力十分重要。然而，現在台灣面臨的問題是，越來越少的學生願意選擇就讀科學、工程相關領域之博士班，這樣的情況會對台灣的競爭力造成重大影響。

根據最近的調查，台灣的頂尖大學中，包括國立臺灣大學、國立成功大學、國立清華大學和國立陽明交通大學等在內，博士生報考率下降，甚至許多研究所博士班報考人數掛零的現象已經出現了數年。根據教育部之統計資料顯示近 10 個學年度，我國修習科學、工程領域有關的博士學生人數及畢業人數下降幅度達 26.34 %及 23.63%。反觀近年來，台灣的科技業發展迅速，並且在全球市場中佔有重要的地位。

事實上，台灣最大的半導體製造商台積電近年來需要越來越多的博士生來支援其研發和生產工作，其在 2020 年 12 月的時候表示，未來 10 年台積電要招攬 2500 名科學、工程領域的博士。此外，其他企業也在不斷招聘博士生來加強其技術團隊。導致我國高科技產業人才缺口創新高。相比之下，頂尖大學中博士生報考率下降的主要原因相當值得教育部相關單位深入探索。

這種現象可能會威脅到台灣的科技產業的未來發展，博士生是提升國家競爭力的重要因素之一，因為他們能夠帶來最先進的科技和知識，進而推動國家的創新發展。此外，博士生在研究過程中經常需要與企業界合作，進一步促進科學技術的應用和推廣，這也有助於增強國家整體的經濟實力，因此博士通常被認為是科技產業創新發展最重要的資源之一。

在本文中，我們將探討科學、工程領域博士生的數量對學術界、產業界、國家整體競爭力的重要性，並且舉美國、日本、德國之學術界、產業界為例，對比說明台灣面臨的挑戰。因此，政府和相關單位應該採取有效措施，鼓勵更多有志於從事科學和工程研究的年輕人，讓他們對未來的發展充滿信心和熱情，進一步提高台灣的競爭力。

培養博士的目的是希望他具備數學、科學及工程知識，並能運用所學知識，設計與執行實驗，成為一個有能力解決問題及自主研發能力的科學家或工程師。因此在科技產業中，博士由於擁有豐富的知識和專業技能，經過多年的學習和研究，已經掌握了最先進的科學和工程技術，並能解決複雜之工程或科學問題。因此，他們在科技產業中的地位越來越重要，尤其在高科技和創新領域中，博士更是不可或缺的重要人才。

以美國為例，科技巨頭微軟、Google 和 Facebook 等公司都非常重視博士人才。根據《華爾街日報》的報導，微軟公司大約有 1/4 的員工擁有博士學位，其中大部分都是從電腦科學和工程等領域畢業的。Google 和 Facebook 也非常重視博士生，這兩家公司的博士比例甚至更高。據報導，Google 公司的員工擁有博士學位的比例約有 40%，Facebook 公司雇用的員工擁有博士學位比例也高達 30%。

為什麼這些高科技公司如此重視博士呢？其中一個原因是博士擁有豐富的研究和創新經驗。博士生在攻讀博士學位期間，通常需要進行大量的研究工作，並且需要在不斷的試驗和實踐中尋找解決問題的方法。這種經驗使博士具有創新精神和獨立思考能力，能夠在面對複雜的問題時提出新的解決方案。這正是科技公司所需要的創新和研發能力。

根據《自然》雜誌的報導 Google 積極聘用博士的政策一直是該公司成功的關鍵因素，其創始人之一、現任 Google X 實驗室負責人的 Sebastian Thrun 曾經表示，Google 中有 40% 的員工是博士，這些博士為 Google 的創新和技術發展做出了重要貢獻。因為博士帶來了一套獨特的創新精神和獨立思考能力，這些精神和能力在科技行業非常有價值。事實上，在 2019 年，Google 宣佈將在印度班加羅爾開設一個人工智慧研究實驗室，重點是招聘博士級之研究人員。另一個重視博士貢獻的例子是軟銀，這是一家日本跨國企業集團，近年來一直在科技行業進行大量投資。軟銀已經認識到擁有創新精神和獨立思考能力人才的重要性，因此一直在積極招募博士，從事機器人、人工智慧和生物技術等各個領域之研究工作。事實上，軟銀甚至在東京建立了一個機器人實驗室，幾乎完全由博士組成。這些例子展示了博士在推動科技行業的創新和增長方面所發揮的關鍵作用。

科學和工程博士的貢獻不僅限於高科技領域；他們在促進學術研究和創新方面也發揮著關鍵作用。這可以從史坦福大學、哈佛大學、麻省理工學院和東京大學等世界頂尖大學的成功中看出，這些大學培養了大量博士，他們在各自的領域做出了重大貢獻。例如，根據美國國家科學基金會的一份報告，美國大學在 2018 年授予了超過 55,000 個科學和工程博士學位，其中很大一部分涵蓋在計算機科學，工程和物理科學等領域。這些博士生為學術研究做出了重大貢獻，在頂級學術期刊上發表了開創性的研究論文，並獲得了諾貝爾獎等著名獎項和榮譽。

在學術界，日本的博士生也是不可或缺的人才，日本的知名大學，如東京大學、京都大學等，在頂尖學術期刊上發表論文的數量也位居世界前列。根據《日本時報》的報導，東京大學在頂級學術期刊上發表的論文數量躋身世界頂尖大學之列，其中很大一部分均由博士生所貢獻。

事實上，泰晤士高等教育世界大學排名進行的一項研究發現，一所大學授予的博士學位數量與世界頂級學術期刊上發表的論文數量之間存在很強的相關性。這說明博士教育對於推動學術研究和創新至關重要，積極投資於博士生教育的國家和大學，可在創新性發現和科學技術發展方面有更多之新進展。

除了發表研究論文外，代表一個國家科技競爭力之諾貝爾獎項，博士也發揮了關鍵作用。例如，在過去十年中，近 40% 的諾貝爾物理學、化學和醫學獲獎者擁有博士學位。甚至從 1901 年到 2009 年，總共頒發了 186 位諾貝爾物理獎，其中竟只有 16 位是沒有取得博士學位。這再次凸顯了博士教育在推動學術研究和創新方面的關鍵作用。

由以上之說明顯示科學、工程領域博士生對國家整體競爭力的貢獻是不可忽視的。在美國、日本、德國等科技強國，博士數量的增加與國家整體在科技領域的競爭力有著密切的關聯。美國在博士教育品質及數量上一直位居世界第一，其培養出的博士生不僅在學術界有著卓越的表現，在產業界也是不可或缺的人才。根據美國國家科學基金會（National Science Foundation）的統計，自 1958 年以來，美國培養出的博士生數量不斷增加，2019 年單在科學與工程領域博士生就有 281,889 位。這些博士生不僅在學術界發表論文數量眾多，而且在高科技及產業界也有著很重要的貢獻度，也使美國在高科技及創新領域中始終居於領先地位。

日本為世界科技強國之一，也非常重視博士教育。日本的博士生數量自 1990 年代開始呈現爆發式增長，根據日本學術振興會（Japan Society for the Promotion of Science）的統計，截至 2020 年，日本的博士生數量已經達到了 25 萬人以上。在日本，博士生在各行業的應用領域也非常廣泛，從汽車、電子、半導體到醫療、農業、環保等。此外，日本也高度重視博士生的學術研究和創新能力，並通過大量的資金投入和研究機構的支持，鼓勵博士生進行前沿性的科學研究和技術創新。正是由於日本高度重視博士生的培養和研究能力的發揮，才讓日本在許多高科技領域取得了卓越的成就，例如半導體、機器人、電子產品等。

德國在其國家發展戰略中已經明確指出要透過先進製造和技術研發，提升德國的產業和國家競爭力。在德國，科學工程博士生在工業界的應用領域非常廣泛，例如汽車、化學、生物科技、機械工程等，博士生的專業知識和技能是這些產業不可或缺的一部分。德國統計局 Destatis 的數據顯示 2021 年德國大學就有 200,307 博士生註冊。例如德國弗萊堡大學微系統工程（IMTEK）的生物醫學工程博士班，該實驗室是德國微機電（MEMS）領域最大的研究群，單單一位指導教授下面就有至少 150 位研究人員，20 位擁有博士頭銜的 Group leader，15 個博士後研究，50 個博士候選人與 3 間新創公司，儼然就像是一間新創育成機構。顯示在德國，博士的研究成果也成為了推動國家科技發展和經濟轉型的一個重要力量。

綜上所述，科學、工程領域博士生數量是顯示國家競爭力的重要指標。但目前台灣面臨著博士生就讀意願低落的問題。要解決這一問題，台灣需要積極改善大學博士生研究環境和條件，加強社會對科學、工程領域博士生重要性的了解，進而加強對博士生的政策支持，以及與國際接軌。只有這樣，才能夠吸引更多的學生選擇就讀博士班，進而提升台灣的學術和產業創新能力，增其國家競爭力。

下一專題我將再深入探討其中可能之原因及解決之道。
 

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