從材料科學出發：在計算研究、國際交流與永續實踐中找到方向｜逢甲材料系 江上豪

回顧在逢甲大學材料科學與工程學系的學習歷程，我認為材料科學最吸引我的地方，在於它不只是單一領域的知識，而是一門能夠連結各種事物的重要基礎。從大學到研究所階段，我逐漸理解材料的結構、性質與應用之間存在緊密關聯，也因此開始思考：如何透過材料設計，回應未來能源轉型、環境永續與高科技產業的需求。

從課程學習到計算材料研究

在專題與研究所階段，我加入葉丞豪老師的實驗團隊，開始投入以 VASP 為主的第一原理計算研究，碩士班也繼續從事此領域的研究。相較於傳統實驗方法，計算材料科學能夠從原子尺度出發，分析材料的微觀結構性質，在實驗前後皆可使用此方法來預測或驗證材料的表現。

在這個過程中，我深刻體會到研究並不是單純得到一組計算結果，而是要能夠理解結果背後的物理意義，這些觀念讓我逐步建立起從「計算數據」走向「材料機制分析」的研究能力。

遠赴歐洲築夢：走入農場與學術殿堂，實踐循環經濟

成功申請教育部「113 年度學海築夢」計畫，前往挪威斯塔萬格的「Topp Sopp 」農場進行海外實習。Topp Sopp 是一座以永續蘑菇栽培為核心的農場，主要利用咖啡渣、廢木材、穀殼等廢棄資源作為栽培基質，生產杏鮑菇、香菇與猴頭菇等產品。這樣的模式讓原本可能被丟棄的資源重新進入生產循環，不僅減少廢棄物，也創造出具有市場價值的農產品，並與當地餐廳、超市與社區合作，推動從生產到消費端的永續實踐，讓永續發展不僅僅是一種經濟模式，更是一種嵌入日常工作的生活哲學。

這次的國外實習與交流，讓我對循環經濟的理解不僅停留在理論層面，更深入到實際操作與管理之中，並體驗到與國內截然不同的教育理念，更豐富了我對環境永續發展的多層次認識與見解。

申請教育部「113 年度學海築夢」計畫，前往前往挪威斯塔萬格的 「Topp Sopp 」農場進行海外實習。

與Topp Sopp 農場主人合影。

此外，活動也安排參訪了挪威的斯塔萬格大學 (University of Stavanger)、荷蘭的環境水利工程學院 (Delft Institute for Water Education)及捷克的帕度比采大學 (University of Pardubice)，體驗了不同於國內的教學環境。本次的計畫主題是探討永續發展的相關科技、經濟等問題，相較於台灣，歐洲各國在此方面的研究更加成熟且也有效實施。

此外，我也因此結識了許多在業界多方面頗具影響力的教授以及業界人士，並且合作寫了一篇研究報告，題目名稱為「材料科學與工程在循環農業中的應用，以實現捷克共和國的可持續未來」此次研究使我受益良多，相信在未來能夠再次有機會與他們進行更深入的交流與合作。

實習期間參訪多所大學，與各國專家學者交流，擴展自身見識。

赴日移地教學：跨國團隊實作與全英發表的歷練

2023 年，我獲選參加材料系與日本九州大學共同舉辦的移地教學活動，此次活動特別學習了電漿應用技術，我們小組的研究主題 是「利用氧電漿激活白血球細胞」。這次經驗讓我接觸到電漿在生醫領域的應用，拓展自己在材料科學方面的知識，並獲得寶貴的實作經驗。

這次活動也增強了我的國際合作與溝通能力。與日本學生及教授緊密合作的過程中，提升英文口語能力，並深刻體會到團隊合作的重要性在結業典禮的全英文專題研究口頭發表中，我們團隊最終拿下冠軍並榮獲優秀學生獎。

2023年參與材料系赴日本九州大學移地教學，於結業中全英報告，團隊最終拿下冠軍並榮獲優秀學生獎。

站上學術舞台：轉化複雜數據，說好研究故事

自大三開始，我也積極參與國內外研討會與學生會議，包含 T2CoMSA Student Conference、材料相關年會、能源與永續發展相關會議，以及計算材料領域的學術活動。透過口頭報告與海報發表，學習如何將研究結果轉化為清楚的圖像、邏輯完整的簡報與具說服力的學術敘事。

第一次用英文進行研究簡報時，感受到很大的壓力。除了要熟悉研究內容，也必須能夠即時回答問題。然而，也正因為這些挑戰，我逐漸學會如何將複雜的 DFT 計算結果轉化為可以被理解的研究故事。從能帶結構、態密度、光吸收光譜到反應自由能，每一張圖都不只是結果，而是支持研究論點的重要證據。

在挑戰中確立方向：堅定攻讀博士，邁向高功能材料開發

一路走來，我最大的成長，是逐漸從「完成老師交代的任務」轉變為「主動思考研究問題」。

在計算材料研究中，常常會遇到結構不收斂、能帶結果不合理、參數設定需要反覆測試等問題。這些過程雖然耗時，但也訓練自己面對問題時保持耐心，並學會從文獻、理論與計算結果中尋找解決方法。

我要特別感謝這一路上指導老師葉承豪給與我極大的研究自由度，支持我想做的題目、領域等等，並且在我碰到瓶頸時，即時提供建議與解決方法。能夠在葉老師的帶領下進入計算材料這個領域，並逐漸找到自己的研究方向，對我而言是一段非常重要且珍貴的學習經驗。

未來，我將繼續攻讀博士班，深化在計算材料科學、第一原理計算、機器學習輔助材料設計與高功能材料開發方面的能力。我的研究興趣包含新世代高介電材料、二維光催化材料、氫能與永續能源材料等方向。透過結合第一原理計算與機器學習，希望能更有效率地篩選與預測具有潛力的新材料，縮短材料開發週期，並讓計算結果能進一步連結實驗驗證與實際應用。

對我而言，逢甲材料系不只是提供專業知識的地方，更是讓我逐步找到研究方向、建立國際視野並培養解決問題能力的重要起點。未來無論是在學術研究或半導體產業研發領域，我都希望能持續以材料科學為核心，結合計算模擬、跨領域合作與永續思維，為新世代材料設計與科技發展貢獻自己的力量。

感謝一路走來一直支持我的指導老師葉丞豪。