嶺南大學(嶺大)在國際高等教育機構Quacquarelli Symonds(QS)最新發布的2025年QS世界大學學科排名中持續獲得認可,上榜學科增加一倍,由去年五個增至今年十個,反映嶺大在全球高等教育舞台上日益提升的學術地位。作為專注於博雅教育(Liberal Arts Education)的大學之一,嶺大近年來積極拓展學科結構,並在保留人文精神的同時,引入更多科技與跨學科元素。嶺大學術暨教務副校長及林文贊科學計算講座教授陳漢夫教授表示,自秦泗釗校長上任後,嶺大積極拓展與科研相關的學科,更增設了跨學科學院與數據科學學院,為學生提供更具彈性的選修空間與發展方向。他認為,博雅教育的真正精神不在於學科的分類,而在於教育方式的開放與包容;不在於知識的深窄,而在於思維的廣度與彈性。
事實上,博雅教育的核心價值,是培養自由而全面的人才。「即使是文學或社科的課程,也會涵蓋數理邏輯與分析能力,這與傳統的博雅教育精神是一脈相承的。只不過在中文語境中,博雅經常被誤解為純粹的人文學科,這其實與它的原意有所偏離。」陳教授現為世界頂尖數學家,在國際數學界聲譽卓著,曾發表約160篇期刊論文及三本數學著作,並自美國史丹福大學於2019年起公布「全球首2%頂尖科學家」以來一直上榜。作為該領域的資深學者,他不僅在學術上取得卓越成就,更站在跨學科創新的前沿,推動數學在多個科學與工程領域中的應用與轉化。雖然現代社會對跨學科能力的需求日益殷切,但他亦認同博雅教育正好回應了這一趨勢。
「Liberal Arts」一詞是源自古希臘羅馬時代,其原意是「自由人所需掌握的技藝」(arts of the liberal),自由人在當時社會中,須具備批判性思維、修辭與溝通能力、道德判斷及跨領域的學習能力,這些正是構成現代博雅教育核心的元素。學生在透過廣泛涉獵不同學科,除了能夠培養全面的知識視野,亦更能在快速變動的社會中,具備適應與創新的能力。
嶺大學術暨教務副校長及林文贊科學計算講座教授陳漢夫教授
相輔相成而非對立
有觀點認為,專注於博雅教育的大學可能會在研究上欠缺優勢,然而陳教授並不認同這種二元對立的看法。他認為,教學與研究應該是相互支援、互為補充的關係,而非彼此矛盾。「研究能讓教師緊貼學術最前沿,從而將最新的知識帶進課堂。學生自然也會受益於這種知識的更新,而非停留在十多年前的教材內容。」他指出,現代社會變遷迅速,唯有持續研究,教師才能持續深化教學內容,並激發學生的學習興趣與思辨能力。研究也能反饋教學,啟發學生探索學術以外的實際應用。例如陳教授本身在圖像處理、數據建模與金融數學等領域的研究成果,就多次轉化為課堂上的教材與討論素材,讓學生不僅學會理論,也理解其在現實世界中的價值與意義。
在全球高等教育逐漸向「專業化」、「技能導向」傾斜的當下,陳教授表示,博雅教育不僅不過時,反而比以往任何時候都更加重要。「未來的社會需要具備多元能力的人才,而非只懂單一技能的專才。博雅教育所強調的思辨力、道德感與跨領域整合能力,正是面對複雜世界所需的核心素養。」他認為,教育的任務不僅是培養就業能力,更是培養具備獨立判斷與社會責任感的公民。在他的願景中,嶺大將繼續堅守博雅教育的精神,同時擴展其學術深度與研究廣度,為香港乃至全球培養具備國際視野與人文關懷的新一代領袖。
從AI融合到跨界應用
作為國際知名的數學家,陳教授長年深耕於數值計算與應用數學領域,其研究涵蓋天文影像、顯微技術、醫學診斷與環境監測等,並以廣泛的跨學科合作推動科技與社會進步。當前計算數學已與人工智慧(AI)密不可分,隨著AI技術的快速發展,愈來愈多從事計算數學的學者將AI引入其研究之中,無論是在模擬、建模或資料處理方面,皆能提升效率與準確性。他強調,AI的應用並非侷限於單一領域,而是廣泛滲透至各種科學與工程問題之中,成為現代計算數學發展不可或缺的一環。 陳教授的研究涵蓋領域極為多元,涵蓋天文學、顯微影像(Microscopy)、遙距感應(Remote Sensing)及心腦血管預防醫學等。他指出,這些應用場景皆依賴深奧的數學模型與高效的計算方法,旨在從龐雜的資料中提取有意義的資訊。例如,與歐洲天文台的合作中,他的研究團隊成功開發出演算法,協助望遠鏡清除影像模糊,提升觀測精度。在醫學影像與疾病預測方面,透過計算方法監察血管變化,為預防性醫療提供科技支援,進一步展示數學在公共健康中的潛力。
除了自然科學,計算數學亦已擴展至金融科技(Fintech)、生物資訊學(Bioinformatics),甚至人文社會科學領域。陳教授提到,他過去亦曾涉足這些領域的研究,雖然現時已較少參與,但他認為這些領域皆展示出計算數學的跨界應用能力。他分享了一個特別的例子,利用光譜掃描技術偵測地表變化,發現肉眼無法辨識的直線結構,進而推斷古代人類活動的遺跡。這類應用展示了數學與科技工具結合所能揭示的歷史奧秘,也說明了計算科學在探究自然與文明中的潛力。
從「椒鹽噪聲」到視覺重建的數學革命
在陳教授眾多研究成果中,最令他印象深刻、亦最廣為應用的,當屬對圖像處理中「椒鹽噪聲」(salt and pepper noise)問題的成功解決。這項研究在學術界獲得高度引用,更成為實務應用中的重要里程碑,開創了圖像還原技術的新方向。「椒鹽噪聲」是指影像中隨機出現的黑點與白點,令圖像變得模糊甚至無法辨識。傳統上,工程領域普遍採用經驗性或啟發式方法(engineering-based methods)來減少這種噪聲。然而,這些方法的效能在噪聲比例達到30%時已接近極限,若噪聲覆蓋率進一步提升至70%甚至90%,則幾乎無法還原原始圖像。
面對這一挑戰,陳教授與其研究團隊改以數學模型為基礎,提出全新的還原演算法,突破傳統極限。他們所設計的方法,即使在極高比例的圖像損壞情況下,亦能成功重建出原始影像的輪廓與細節,令過往被視為「不可逆」的圖像損壞變得可逆。這項技術提升了圖像處理的精度與可靠性,也啟示了數學在視覺資訊重建中的潛力。圖像本身具有高度的資訊冗餘性,這一特性使得適當的壓縮與還原成為可能。他舉例說明現今廣泛使用的JPEG格式,其核心技術亦是建基於數學理論,透過離散餘弦轉換(DCT)等方法,將視覺上無關緊要的資訊過濾,從而大幅壓縮圖像文件大小,同時保留關鍵細節。這種「以數學為骨幹」的圖像處理技術,正是研究的精髓所在。數學不僅是一種抽象的理論工具,更是直接服務於現實世界的實用科學。無論是在醫學影像診斷、衛星遙感、天文觀測,還是日常生活中使用的攝影與壓縮檔案技術,數學都扮演著不可或缺的角色。
應用數學的教育使命
數學絕非只是紙上談兵的抽象符號,而是與日常生活息息相關的工具。無論是醫學診斷中的磁力共振成像(MRI)與電腦斷層掃描(CT),抑或是手機攝影、網絡壓縮技術背後的演算法,數學無處不在。陳教授指出,「CT雖然是由電腦運算出來的影像,但背後真正的核心,是一套數學演算法。這些方法不是電腦自己發明的,而是由人類設計、推導出來的數學模型。」
多年來,陳教授在教學上始終強調「動機」(motivation)的重要性。他深知,數學對許多學生而言或許顯得艱深或抽象,但若能展示其實際應用之處,將有助於激發學習興趣。他舉出一個在中大任教時的例子:「在1997年左右,金融工程(Financial Engineering)開始興起,數學在期權定價等領域的應用漸受重視。當時很多學校開始設立金融數學課程,而中大數學系一向偏重純數,我便自薦主動學習並教授相關內容,讓學生擁有更多出路。」為了讓學生了解這個新興領域,他親自研讀金融數學書籍,甚至參加城大的碩士課程旁聽,並與博士生一同研究相關主題。這段經歷最終促成他撰寫教科書《金融數學、衍生品和結構性產品》。此書自2019年出版以來,在SpringerLink平台的下載次數已突破十萬,成為極具影響力的教材。陳教授謙虛稱,這本書之所以受歡迎,除了內容實用外,亦得益於與業界實踐者的合作。「我的合著者是一位在巴黎銀行工作的數學博士,他負責書中真實的案例分析。這讓讀者不僅能學到理論,更能理解其實際應用。」
陳教授亦積極參與中學推廣活動,期望讓年輕一代更早接觸數學的魅力。曾經在一次中學演講的經歷,講題是如何應用數學改善天文影像質素,其中一位中學生聽後感興趣,立志要考入中大數學系,並希望成為陳教授的學生,但這名學生最後入讀了城大,而陳教授當時也加入了城大,偶然下,陳教授安排他參加與劍橋大學合作的暑期研究計劃,並為他惡補圖像處理的知識,最終,他不僅成功赴劍橋進行八週研究,並表現優異,獲邀攻讀博士學位。「這名學生曾因一次中學講座而對數學產生興趣,幾年後竟然真的踏上科研之路。教育最大的價值,或許正是在於你無意中播下的種子,最終在學生的人生中開花結果。」
嶺南大學的研究路徑
這些年來陳教授深切感受到香港學術界整體的研究能力是很強的,政府對學術研究的支持亦不容忽視,尤其是本地有五間大學長期位列全球百大,實屬難能可貴。但各院校之間在資源分配上存在一定差異,特別是對於規模較小的院校而言,轉型為研究型大學會面對不少現實挑戰。「相較於本地其他研究型大學,嶺大在博士學位名額、人力資源與空間方面存在一定的限制。譬如目前的博士生名額遠少於其他大學,這自然會影響研究的規模與深度。而研究也需要空間,當我們聘請了博士生或研究助理,若缺乏適切的工作空間,對研究效率亦會構成影響。」
所以嶺大近年積極擴展校園基建,新大樓的落成為教研人員提供更多辦公空間,行政部門亦已遷往荃灣辦公,進一步釋放校內資源。此外,大學亦設立深圳研究院,讓學術人員能夠申請內地資金並與其他夥伴開展合作,擴闊研究平台與資源為。而於2024年成立的「嶺南高等研究院」,旨在吸引來自不同學科的全球頂尖學者加盟,促進跨學科合作,並將先進技術與全人教育相結合。該研究院致力於舉辦各種會議、研討會和論壇,以促進研究人員和專家之間的知識共享。最近有三位國際頂尖學者加盟,包括獲頒授嶺南院士的寧波東方理工大學校長陳十一教授、香港科技大學榮休教授楊強教授,以及獲頒授資深嶺南學者的悉尼大學數學與統計學院教授兼主任周定軒教授。而為迎接2027年嶺南大學創校60周年,學校於2024年初推出「嶺大60全球學者招募」計劃,目標是在三年內延攬至少60位來自全球、具跨學科背景的優秀人才。該計劃自啟動以來成效顯著,已成功聘用超過20位傑出學者,當中包括STEM領域的國際知名學者,以及多位入選史丹福大學「全球首2%科學家名單」的研究者,不僅對嶺大研究實力的策略性強化,更象徵著學校在數碼轉型與知識跨界方面的宏大願景。
從單一專業走向跨界融合
對於剛投身學術界的年輕學者,陳教授建議先鞏固自身的研究方向,專注於自己在博士論文中建立的學術基礎,盡力將所擅長的範疇發展至更高層次。隨著資歷與經驗的累積,學者不應固守單一領域,而應逐步拓展視野。他指出,今日社會的變化速度極快,若研究者過於專注於狹窄的議題,將難以應對日益複雜、多元的問題。這種由專業深化轉向跨領域融合的過程,不僅能拓寬研究的可能性,也有助於提升個人在學術界的能見度與影響力。更重要的是,這樣的轉變也能讓學術研究更貼近社會需求,回應現實世界的挑戰。
學術從來不應只是個人學術地位的追求,更應是一種社會責任的實踐。他勉勵年輕學者,在追求學術卓越的同時,也要思考自己研究所能帶來的社會價值。因為研究的意義不應只限於學術期刊之中,而應轉化為推動社會進步的力量。這也是他多年來堅持應用數學、跨學科合作與教育創新的原因所在。
當外界普遍認為研究工作「沉悶」、「重複」的印象,陳教授坦言自己從未感受過。「我從來不覺得做研究是沉悶的,相反,我感到非常有趣。尤其是現在,我仍然有七位博士生,每當他們在研究上有新發現、來與我討論的時候,我都感到非常開心。」因為研究的本質並非是一條直線前行的道路,而是一場充滿探索與不確定性的旅程。當中固然會遇到重複、失敗與停滯的時刻,但也正因為如此,每一次突破所帶來的喜悅,才顯得格外珍貴與難以形容。
他目前正與其博士生團隊合作,專注於一項結合應用數學與天體物理的研究計劃,針對地面望遠鏡在觀測太空時所遇到的技術限制提出創新解決方案。「即使我們使用最先進的地面望遠鏡,當光穿過地球大氣層時,仍會受到氣流擾動的影響,導致觀測影像出現輕微震動或模糊,這是物理條件所限。但我們希望透過數學的方法,對這些影像進行後處理,將模糊還原為清晰。」這項研究的目標,是運用數值分析與數據重建技術,改善從地面拍攝的天文圖像的解析度。若能成功,將為地面天文觀測帶來更高精度的資料品質,在不依賴昂貴軌道望遠鏡的情況下,提升科學研究的可行性與效率。
堅守教育初心
嶺南的根基是博雅教育,但現今知識發展早已打破學科壁壘,因此大學必須由傳統的文學導向轉型為文理並重、跨學科融合的研究型大學。「博雅教育的本義其實包含了文與理的整合,這與我們現在推動的跨學科發展是一脈相承的。我們希望讓嶺南不再只是人文社會科學的堡壘,而是一所能夠以研究驅動、以創新為核心的現代化大學。」陳教授強調,嶺南並非要放棄文科,而是希望透過引入科技與數據科學,促進不同學科間的對話與合作,讓學生在多元知識的交會中獲得全面的能力培養。
嶺大正積極發展融合人文與科技的課程設計,並以具前瞻性的方式引導學生理解人工智能的倫理與哲學問題。例如「人工智能與未來文學碩士課程」Master of Arts in Artificial Intelligence and the Future (MAAIF),而「生成式人工智能」課程亦是一年級新生必修科目。「我們希望學生不再被固定在單一知識領域內,而是能夠跨界學習,靈活應對未來社會多變的需求,這也是博雅教育的真正精神所在。」
攝影:張展銳