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土石流研究 逼近博士論文

「她的生活幾乎都在做實驗!」就讀北一女高一數理資優班的薛皓薰的媽媽這樣形容,
從小五開始,就做一系列跟防治土石流有關的科展與研究,薛皓薰得獎無數的背後是對科學一股「玩」的拼勁。

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 遇到目前就讀北一女高一數理資優班的薛皓薰,才知道原來高一生的生活可以如此忙碌。
 剛忙完國樂團的比賽,回家又忙著寫作業、做小組報告到凌晨,留著一頭長直髮,穿著北一女綠制服的薛皓薰,就像一般正常的高中生,忙功課,也忙社團。然而,薛皓薰的生活卻有一點跟其他高中生不同。

 週末,往往是高中生補習黃金時段。但薛皓薰的週末,卻固定到台大土木系劉格非教授的研究室,跟教授討論目前進行的實驗狀況。一談,就是一、兩個小時。
 早在國中時,她為了做實驗,週末還通車到台中中興大學,回到家通常都晚上十點了。
 「她的生活幾乎都在做實驗!」本身就是永和國小自然科老師的薛媽媽直說。  白天上課、晚上寫作業,週末還忙著做實驗,難道不辛苦?「不會啊,因為這也是在玩!」薛皓薰大大的笑容,給了個意料外的答案。

 那麼,她「玩」的究竟是什麼?
土石流悲劇的刺激

 翻開二○一○年台灣國際科展得獎名錄,薛皓薰的作品「透水式攔砂壩的設計準則」,為二○○三年就引進台灣,但僅有一座的透水閘門,設計出在不同土壤結構下的模型。
 這個橫跨地質與工程的作品,讓當時才國三的她,超越其他國內外高中的參賽者,拿下地球科學組的一等獎,更代表台灣參加第四十三屆香港聯校科展。
 這個亮眼的成果,以及研究產生的原因,並不是靈光一現。
 事實上,從小四開始,薛皓薰就開始了一系列跟防治土石流有關的科展與研究。從土石流預警器、各種壩體的攔阻效益,到設計透水式攔砂壩,以及,正在進行中的土石流交通預警系統。
 在過去五屆科展的基底上,薛皓薰研究層層深入。這龐大、耐力賽般的實驗歷程,全源自薛皓薰小學時回花蓮老家,目睹了光復鄉大興村遺跡。  
 大興村在二○○一年,被桃芝颱風引發的土石流襲擊,造成二十人死亡。土石流遺跡令她印象深刻。從小五起,薛皓薰和科展隊員就在永和國小搭起木板架的溝渠,對土石流展開漫長的研究。
 他們將砂、土、石以一定比例混合、加水至飽和,模擬出最容易發生土石流的坡度。他們還細部區分不同土體容易造成土石流的程度,並設計出七種警報器。這個第一次參加全國科展的作品,一舉拿下自然科第二名。
 小六時,他們用竹籤、積木、冰棒棍、油土、木頭製做了人字壩、梳子壩、格子壩、封閉式壩體、通過式壩體等七、八種壩體,測試哪種攔砂、貯砂率最好。
 然而,升上國中後,薛皓薰卻少了一起做科展的伙伴。她說,實驗常要用假日來做,特別像是暑假,幾乎天天都要整理實驗數據,但同學假日多半都要補習、讀書。
抱回國際大獎

 少了同伴,並沒有減少她繼續研究的興致。有次全家到溪頭渡假,薛皓薰發現目前台灣唯一一座,讓土石脫水而失去動力的透水柵,讓她非常好奇。
 但由於這種水柵資料少,而且防治功能還有待改良,尚未在台灣普及。為了了解,她打電話到水土保持局請教工程師,輾轉透過介紹,前後跟著中興大學水土保持學系段錦浩教授,及台大土木系的劉格非教授做實驗。
 耗時一年多,她最後透過增加「篩分土石裝置」,改良了透水柵的功效,也讓她抱回台灣國際科展一等獎。
 被同學戲稱「科展人」,保送北一女數理資優班的薛皓薰,其實對生物也情有獨鍾。談起養過的蟑螂、螞蟻、毛毛蟲,還有她認為「很可愛、很好摸」的馬陸,一臉興奮。未來想繼續走基礎科學研究的她,考慮走生物或地質。
 「當然會持續做科展!」被問到未來,薛皓薰不假思索地說。她正進行的新研究,還是關於土石流,著重在土石流來臨前的交通預警系統。劉格非教授甚至調侃她的研究,「整理整理都可以寫博士論文了」。
 做了五屆科展,薛皓薰的熱情沒有絲毫減退,反而在持續加溫中。









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