和李孟杰博士（Jeffrey）相約採訪，是農曆年假前一天。國立臺中科技大學的同學們早放寒假了，系館略顯空蕩，我們找了好一陣才到。進到室內，忽然有點接不上線，眼前所見種菜箱、控制燈光、各種儀器和管線……，與其說室內設計研究室，不如說理工實驗室。我向 Jeffrey 確認室內設計系是社會組沒錯吧，他說沒錯，只是偶爾要學點自然組的物理，了解自然的環境，解決設計須順應環境與考量機能的問題，讓室內環境更加舒適宜人。
▲ Jeffrey的研究室，器材、設備非常多樣，更像理工實驗室，但卻又都是室內常見的設備
說到室內設計，通常直接聯想到「美學」，研究室裡固然也有些模型，卻更多理工器材。Jeffrey 稍稍簡介一進門所見的種菜箱，看起來不過玻璃箱裡種點蔬菜，沒想這個「室內耕種蔬菜」題目，前後竟花了 7 年時間反覆修改，從事摘種遇到的問題以及對室內微環境氣候的衝擊，到最後在使用舒適與空調照明節能且無蟲害前提下，定期澆水與施肥三回就能以土耕收成葉菜。種菜箱附有經流體力學分析過的負壓通風，放室內也不會造成周邊發霉，經濟實惠又高效率，因而得到國際發明獎銀獎。
Jeffrey 說室內種菜不難，但要週週產出並不容易，一來國外文獻的光照實驗對象都是老外吃的萵苣，特性和台灣人常吃的葉菜大不同；二來保持產出效率很重要，「一般人種菜第一個禮拜是好奇，第二個禮拜是興趣，再來就懶惰了。」相當明瞭人性啊。
「室內環境有五大條件：光、熱、氣、水、聲，也就是風水中常提到的金、火、木、水、土五行，看似簡單，但其中所造成的相生與相剋，互為影響，這就是我們研究的範圍。」
不愧是能在社會組科系教物理學的老師，一句話就抓到重點，同時接上前面的種菜箱案例，到這裡，我才明白他名片上除了室內設計研究所，還有「智慧綠環境與科技研究室」意涵。據 Jeffrey 表示，研究室拿了四、五個國際發明獎、十幾個國內外專利、得到許多設計獎，因累積足夠的專利數量以及國際獲獎數量，獲頒「2017 國際傑出發明家學術國光獎章」，受蔡英文總統接見！
研究方面，除了研究成果落實量產外，研究的成果也發表了七八十篇的國內外論文，除了擔任國際期刊的審查委員外，也受邀擔任許多學術會議的 Keynote Speaker 與會議主持人。
實務方面，獲得合作或委託的單位包括科技部、教育部、經濟部、文化部、故宮博物院、敦煌莫高窟及國內外產業公司……等；日本大金空調在台總代理和泰興業的發行刊物《和泰智庫》，也以「大師開獎」專欄前來邀稿。
與文化部、故宮、敦煌莫高窟 以環境監測+網路方式做「預防性監測」
先說文化部，大型古蹟建物長期處在風吹、日曬、雨淋、煙燻環境，以往損壞後發包維修，基於種種因素，加上老師傅凋零，有時修了比沒修壞得更快。Jeffrey 與文化部文資局引進「預防性維護」觀念，利用環境監測與網路技術提前預警，立即排除問題，達到預防勝於治療的概念。以漏水為例，不是等水漏出來、弄壞建物才修，而改採監測溫度與濕度，並經過一套繁複且有效的判斷後，超過警戒值再連線通報相關設備或是人員，進行改善。「這就像人要健康，應是平時要注重保養與定期進行健康檢查，而不是等生病了才給藥吃、甚至開刀。」
同樣的作法也移植到深山廟宇，目前已能做到連結監測與作動的物聯網系統，當環境絕對濕度過高，自動啟動除濕機。換成故宮文物，則更進一步監測溫度與相對溼度，進而推算絕對濕度，確保文物材料的含水率，而不至使文物乾裂或是受潮而損毀；另外展覽光照對於文物保存也是探討的項目，有效減少光照的頻譜與波長對文物的影響。
拉大古蹟文物範圍，場景換到敦煌莫高窟，狀況更複雜，因觀光客多、濕氣高、二氧化碳高，再加上遊客的好奇而碰觸壁畫，造成壁畫的損壞較為嚴重。根據記錄，1908 年的時候壁畫還完整，到了 1998 年許多都被黴菌吃掉，彼時當地文化單位做了玻璃框起來，想說可以隔絕保護，結果竟變得更糟，「就像用 OK 繃貼住傷口，裡面爛得更快。」
他們後來在國際教科文組織的一些會議上認識 Jeffrey，雙方以學術交流方式簽署備忘錄，引進智慧環境技術控制，讓預防性維護更加落實。我問被黴菌吃掉的壁畫還能回復嗎，他說「把東西吃掉了，即便吐出來，形狀也無法復原。」已經壞的不可逆，但至少可以減緩現有文物的受傷速度。
能有這手功夫，和留學德國慕尼黑工業大學以及在德國國家應用科學院建築物理研究所（FhG-IBP, Fraunhofer Institute of Building Physics）鑽研「建築物理」直接相關。說來，又是另一個故事。
「設計」與「設備」要相輔相成
在德國學習期間，由於指導教授的關係而被安排到建築物理研究所學習「熱濕環境」與「室內微氣候」兩項專業分科，學會透過物理原則，讓室內外環境自然達到平衡的良好狀態，「設計跟要設備相輔相成，環境設計做得好，設備效果才能事半功倍！」
回到台灣，在中科大研究室，除了前面提過的種菜箱，還做衛浴、廚房的污染探討、細菌培養實驗、溫差發電集熱板、獨立型熱水循環機、衛浴蓮蓬頭的省水與舒適度實測……。自己研發商品化的產品，也與公部門或業界品牌合作，從概念、執行到說明都非常「落地」，幾乎聽不到艱深的專業用語。
比方他舉例浴室光靠抽風扇排除濕氣是不夠的，因為「風扇抽風距離只有直徑 1/6 的高度」，隨即撕一張衛生紙條，放在風扇底下，讓我們實際感受到底怎麼回事，緊接補充「洗完澡，浴室門大開，濕氣跑進房間裡的棉被、衣服，容易造成發霉，所以最好的方法就是房子設計要有通風換氣、吸濕與排濕的功能。」「如果在房子設計的時候就可以主動呼吸，也就是調濕，效果會比單靠設備更好。」
▲ 研究廚房、衛浴環境衛生，必須在穩定條件下進行空氣的採樣與菌落培養，對照數據才準確
整個過程好像上了一堂有趣的實驗課，他自嘲要把文科訓練成理科，不能講太難，「我講物理都盡量用畫圖說明，畫完之後，學生就比較了解原理，在設計時也就有了概念。」「很多人會算數學，可是應用題就卡住，就是這個原因。觀念懂了，列式子就很簡單。」對外界說明也如此，「我的論文都是數字，可是我在一般場合演講都把數字拿掉，我想傳達給大家的是觀念，觀念懂了，就會知道如何運用，要精進再去看數字就好了。」
聽得人想把整個家都交給他規劃，看看如果光、熱、氣、水、聲全都採用物理原則設計，會蹦出什麼神奇樣貌？Jeffrey 說研究室合作案子不少，儘管許多室內設計師朋友希望他寫書，受限時間關係沒法全盤彙整出來，暫時先採取專案方式，按照每個案子特性給予不同建議。細數台灣人做裝潢喜歡「包」的習慣，他說這幾年正在改變，特別是接觸過「綠環境」的設計師與業主，通常就「回不去了」，楊格也算其中之一。
懂生活、愛旅行的設計師更有「fu」
2006 年，他從德國剛回台灣，先在台科大教了 3 年。由於老家在台中，為方便照顧家人，彼時剛好中科大室內設計系徵求環境控制專長的老師，與他過去所學契合，於2009 年回到中部。在一個學界與業界交流場合認識楊格室內建築設計總監黃俊賓（Jimmy），暢談甚歡。2010年，Jimmy 帶公司同仁來研究室交流，了解更多綠環境細節，一聊之下發現自己表姐家的裝修正是 Jimmy 所做，開始有些合作，一直到現在。
談起 Puzzle Artists，Jeffrey 表示樂見透過群體力量，把好的觀念推展出去，大家既互相成長又互蒙其利。就像綠環境設計，每個環節都是有機地影響另一個環節。分享案源之外，他也願意分享所學，例如自己曾覺得光念建築史不夠，思索建築受到文化、宗教、政治、藝術甚至是音樂的影響，所以先後念了西方藝術史、東方藝術史、宗教史、政治史、音樂史，把整個脈絡串連起來，讓建築的深度與內涵能有更完整的詮釋，將歷史地理說得活靈活現。
「知識夠多的時候，很容易把很難的事情講得很簡單；知識不夠的時候，很容易賣弄學問，掉書袋。」
聽 Jeffrey 說話，從建築物理到人文史地，什麼事情都生意盎然，會讓人忘記領域界線。就像他說起留德期間四處旅行的經驗，以及後來因為工作關係，到許多國家參與會議，甚至是由外交部邀請代表台灣到歐洲擔任講座，足跡遍部世界，也擁有豐富的空間體驗與文化經驗。「設計師最重要就是要體驗人生與經驗空間。沒有 fu 怎麼做設計？」
難怪他的綠環境設計，有 fu！