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2024-06-18 | 中央社

美化學家亞基獲唐獎永續獎 5%支持力量造就100%成功

美國著名化學家亞基開創「網格化學」,並與團隊研究設計出合成材料,被廣泛應用在碳捕集、旱地集水,獲第6屆唐獎永續獎;他備感殊榮,並表示一路上5%的支持力量,造就今日100%的成功。

走在自由風氣瀰漫的加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)校園,美國約旦裔科學家亞基(Omar M. Yaghi)神清氣爽地表示,「每天一早醒來,就迫不及待趕往實驗室。」即便正值暑假,校園顯得空蕩,他也樂此不疲。

59歲的亞基2012年開始在加大柏克萊分校任教,目前擔任「詹姆斯與內爾蒂崔特」(James and Neeltje Tretter)化學講座終身教授。他也是美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)資深科學家,以及柏克萊全球科學學院(Berkeley Global Science Institute)首任主任。

亞基在1990年代開創全新化學領域「網格化學」(Reticular Chemistry),是一種以新的合成方式、生成具特定功能材料的學科。他以設計「金屬有機骨架」(MOFs)和「共價有機骨架」(COFs)等新材料,在科學界享有盛名。

「金屬有機骨架」和「共價有機骨架」能捕集、儲存、或分離像是二氧化碳、氫氣、甲烷、水等分子,對追求乾淨空氣、潔淨能源、純淨水所面臨的重大挑戰,提供新的解決方法。亞基的開創性建樹獲唐獎永續獎肯定。

「這是非常令人振奮且鼓舞人心的消息」,亞基接受中央社專訪,談到獲獎心情時強調,「這座獎項不僅僅是他個人榮耀,更是對過去近30年,所有在(網格化學)領域這條研究路上付出心力的人,一項極大肯定。」

回首前塵,許多科學家在尋找堅固並具高結晶度的新材料上,始終一直無法突破,亞基與團隊於1995年首次成功製造出夢想中的「晶體結構」;他形容「猶如鑽石般美麗」,當時才30歲的他,對新發現感到興奮又焦慮。

奠定基礎後,亞基陸續開創具破紀錄孔隙度的「金屬有機骨架」及「共價有機骨架」。他說,「這意味著一個全新的有機化學領域誕生了。」那些材料後來被證明可從空氣和發電廠排氣中捕捉二氧化碳,對永續發展有重大貢獻。

亞基用簡單的方式描述其不凡成就。他表示,「我就像是一位分子建築師,把有機和無機的分子單元結合在一起,打造出更大的結構,跟蓋房子一樣。」

團隊更持續努力,將新材料設計成集水裝置,到亞利桑那州沙漠中測試,看見第一滴乾淨水流出,這代表在乾旱氣候中,無須陽光之外的能源便能產生水。

亞基說,集水裝置不僅能運用在濕度較低地區,也能用在濕度較高地區,「那裡水氣雖然比較充足,但不一定是乾淨水。」他的技術影響環境深遠。

值得一提的是,亞基設計的集水裝置,曾經過3萬週期測試而仍能維持最佳成效。由這些裝置所收集的純淨飲用水,其水質遠遠超過美國食品暨藥物管理局(FDA)及美國環境保護署(EPA)所訂定的飲用水標準。

近2年,亞基和美國企業合作,製造可攜式集水裝置,以節能及較經濟的方式,在沙漠地區每日可收集到1000公升飲用水。

亞基認為,真正的「永續發展」,是開創新技術的同時,也必須考量「材料的生命週期」,負責任地思考這些新材料在多年後會不會對環境產生不良影響。

他強調,網格化學是從最終極的原子和分子層面去控制物質,因此能夠讓生命週期的問題獲得更有效的解決。

他也表示,人工智慧發展為「更快更經濟地生產材料」帶來諸多益處,實驗室2年前已經開始部署AI工具,他的團隊半數研究人員,都會專注於使用AI來解決問題。

柏克萊去年也開設貝卡地球數位材料研究所(Bakar Institute of Digital Materials for the Planet),集結2000名來自不同領域的教職員,不僅希望研發出可解決氣候問題的材料,同時要讓製作材料的過程能夠「更加環保」。

一路走來,亞基與團隊除了要突破長期以來存在的關卡,也曾遭遇不少懷疑和質疑聲浪,他說,自己靠著「5%法則」度過艱辛的研究旅程。

「95%的人不相信你可以做到,但有5%的人支持著你、相信你會成功,實際上是那微小的5%,創造出100%的成功。」他說,「這是新領域發展的關鍵。」

亞基也感謝唐獎基金會的肯定,「他們對新興領域的認可令人敬佩。

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