臺(tái)灣化學(xué)研究現(xiàn)狀綜述（上）

陳昆明++蔡金剛

以團(tuán)隊(duì)的力量共同推動(dòng)化學(xué)研究

1965年，臺(tái)灣科技主管部門在臺(tái)灣大學(xué)設(shè)立“化學(xué)研究中心”（后更名為“化學(xué)研究推動(dòng)中心”），開啟了島內(nèi)有組織地從事化學(xué)研究、培育化學(xué)人才的初始階段。當(dāng)時(shí)化學(xué)研究中心的工作重點(diǎn)是協(xié)助島內(nèi)各高校設(shè)立化學(xué)系和化學(xué)研究所、培訓(xùn)教師和研究人員、擴(kuò)充教學(xué)和研究設(shè)備、舉辦各種研討會(huì)、吸引海外專家回臺(tái)灣講學(xué)、補(bǔ)助研究人員出席國際會(huì)議等。

到1985年，臺(tái)灣幾乎所有理科類大專院校都成立了化學(xué)系，共有13所公私立大學(xué)設(shè)立了化學(xué)研究所，擁有副教授以上化學(xué)教學(xué)和研究人員300多人，每年約培養(yǎng)50余名化學(xué)博士。

1985年，臺(tái)灣科技主管部門鑒于島內(nèi)資源及研究人力有限，長期面臨發(fā)達(dá)國家龐大先進(jìn)科技的壓力，以及島內(nèi)發(fā)展化學(xué)工業(yè)對科技的迫切需要，認(rèn)為若要持續(xù)且有效地促進(jìn)全臺(tái)灣化學(xué)研究活動(dòng)的快速發(fā)展，不論在橫向或縱向方面，都要建立積極交流及合作聯(lián)系，以免導(dǎo)致研究力量的分散及儀器設(shè)備的重復(fù)投資，希望集結(jié)島內(nèi)有限化學(xué)資源，以團(tuán)隊(duì)的力量共同推動(dòng)化學(xué)研究。

為此，臺(tái)灣科技主管部門召開多次座談會(huì)和協(xié)調(diào)會(huì)，討論基礎(chǔ)化學(xué)的研究方向，并調(diào)查島內(nèi)各學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)況、人力及設(shè)備，以此作為參考依據(jù)，制定出綱領(lǐng)性化學(xué)學(xué)科規(guī)劃，選擇三項(xiàng)重點(diǎn)研究方向：新合成方法的開發(fā)及其在合成化學(xué)上的應(yīng)用；激光在光譜及化學(xué)反應(yīng)研究上的應(yīng)用；分析方法的發(fā)展及分析儀器設(shè)計(jì)與自動(dòng)化的研究。然后，主動(dòng)邀請島內(nèi)相關(guān)化學(xué)研究人員，組成各重點(diǎn)推動(dòng)小組，擬定出更具體的整合性研究計(jì)劃，分別為：有機(jī)合成-環(huán)化反應(yīng)整合研究，微量分析方法的發(fā)展整合研究，激光光譜學(xué)及激光化學(xué)整合研究，利用資助的“杠桿”加以引導(dǎo)。

兩年后，臺(tái)灣科技主管部門又根據(jù)實(shí)際計(jì)劃執(zhí)行情況及效果，決定以區(qū)域性整合計(jì)劃為主，并配合主持人意愿，制定出新的“幾何特異之多環(huán)非天然的合成探討”、“非對稱性環(huán)化反應(yīng)”、“海水中微量物質(zhì)的分析方法”、“激光光譜與光化學(xué)”、“氣態(tài)金屬實(shí)驗(yàn)室”及“大氣化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等整合性研究計(jì)劃。結(jié)果證明，其成效非常好，無論在研究成果的質(zhì)與量方面皆有大幅度的進(jìn)展。

到上世紀(jì)90年代，臺(tái)灣已建立以實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)化學(xué)，其研究領(lǐng)域也由最早的理論化學(xué)逐漸擴(kuò)充至天然物化學(xué)、合成化學(xué)、有機(jī)金屬化學(xué)、無機(jī)構(gòu)造化學(xué)、激光化學(xué)、微量分析化學(xué)、分子模擬及計(jì)算化學(xué)、清潔工業(yè)化學(xué)、材料化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)等新興學(xué)科。臺(tái)灣科技主管部門1995年修訂后的化學(xué)學(xué)科規(guī)劃，其重點(diǎn)研究方向增加為：分子模擬與計(jì)算化學(xué)；超微量分析方法發(fā)展；新材料合成與特性研究；生物醫(yī)藥化學(xué)的研究；合成化學(xué)；激光化學(xué)與同步輻射光源的應(yīng)用。

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著科技的快速發(fā)展，新興學(xué)科的出現(xiàn)更是層出不窮。臺(tái)灣科技主管部門2005年再次修訂化學(xué)學(xué)科規(guī)劃，其重點(diǎn)研究方向包括：先進(jìn)分析方法與理論化學(xué)，含新理論模型建立、新測量方法、納米物質(zhì)性質(zhì)測量、分子結(jié)構(gòu)與活性解析、復(fù)雜系統(tǒng)的模擬；先進(jìn)材料化學(xué)，含光電材料、納米材料、功能性材料、生物材料、表面及自組裝材料；環(huán)境化學(xué)與能源化學(xué)，含環(huán)境污染監(jiān)測、新環(huán)保制程開發(fā)（環(huán)?；瘜W(xué)）、新能源的利用與開發(fā)；生物及醫(yī)藥化學(xué)，含新型藥物設(shè)計(jì)、分子設(shè)計(jì)化學(xué)、合成生物物質(zhì)、蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸化學(xué)、醣化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、生物系統(tǒng)的探測（分子辨識(shí)）等。

重要化學(xué)研究機(jī)構(gòu)

目前，盡管臺(tái)灣100多所高校中大都設(shè)有化學(xué)系或化學(xué)研究所，但真正能夠申請臺(tái)灣科技主管部門研究計(jì)劃，開展化學(xué)研究的仍屬少數(shù)。從每年發(fā)表論文的數(shù)量看，依序?yàn)榕_(tái)灣大學(xué)、新竹清華大學(xué)、新竹交通大學(xué)、臺(tái)灣科技大學(xué)、成功大學(xué)、政治大學(xué)、陽明大學(xué)、“中央”大學(xué)、中興大學(xué)、中山大學(xué)、中正大學(xué)、臺(tái)北大學(xué)、海洋大學(xué)、臺(tái)北科技大學(xué)、云林科技大學(xué)、東華大學(xué)、宜蘭大學(xué)、嘉義大學(xué)、高雄第一科技大學(xué)、高雄應(yīng)用科技大學(xué)、虎尾科技大學(xué)、勤益科技大學(xué)、高雄海洋科技大學(xué)、屏東科技大學(xué)等。

臺(tái)灣中研院化學(xué)研究所的在臺(tái)“復(fù)建”，有賴于另一位來自大陸的科學(xué)家魏巖壽。他是中國著名微生物學(xué)家和應(yīng)用化學(xué)家，畢業(yè)于日本京都大學(xué)化學(xué)工程科，主修化學(xué)和微生物學(xué)，期間進(jìn)行了真菌學(xué)的研究，回國后就職于國立衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)所任研究員，30年代擔(dān)任中央大農(nóng)業(yè)化學(xué)系主任，是中國首位從發(fā)酵器械中分離出第一批工業(yè)微生物菌種的科學(xué)家，也是首位在Science雜志上發(fā)表論文的中國微生物學(xué)家。此后，他致力于用近代生物化學(xué)方法研究中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作工藝，曾兼任中國酒精廠總工程師，試驗(yàn)用甘薯生產(chǎn)酒精，通過篩選酵母品種，采用良種純種酵母發(fā)酵，大大提高了發(fā)酵效率，成為我國可再生能源生產(chǎn)研究的先驅(qū)。40年代，魏巖壽擔(dān)任國民政府資源委員會(huì)酒精工業(yè)總工程師，主持在在四川省和云南省創(chuàng)建內(nèi)江、瀘州、昆明酒精廠，保障了抗戰(zhàn)時(shí)期稀缺的能源供應(yīng)。

抗戰(zhàn)勝利后，魏巖壽奉命赴臺(tái)接管臺(tái)北帝國大學(xué)，并出任臺(tái)灣大學(xué)工學(xué)院院長兼化學(xué)工程系主任，同時(shí)還在臺(tái)大農(nóng)業(yè)化學(xué)系授課，主講微生物學(xué)，期間曾開展紫色花蜜腺酵母菌的研究，通過在紫外線下觀察微生物，成功地鑒定了從植物蜜腺中分離的用肉眼難以區(qū)分的紅酵母。在上世紀(jì)50年代初，他還用較多時(shí)間研究過藻類單細(xì)胞蛋白，包括綠藻的生長、代謝和培養(yǎng)方法的研究。此外，他還研究過檸檬酸、谷氨酸等的發(fā)酵生產(chǎn)和海水中的非硫細(xì)菌。1957年，魏巖壽應(yīng)胡適邀請，擔(dān)任新成立的中研院化學(xué)研究所所長。他主要采用自己在臺(tái)大教學(xué)期間培養(yǎng)的一批助手和學(xué)生為班底，包括陳朝棟、林渭川、彭旭明、周大紓等人，初期研究方向以微生物學(xué)家和應(yīng)用化學(xué)為主，以后工作領(lǐng)域逐步擴(kuò)充，在純化學(xué)及應(yīng)用化學(xué)的范疇里奠立起有機(jī)、食品、電化學(xué)及海洋化學(xué)研究的基礎(chǔ)。

這一時(shí)期，魏巖壽主要開展霉菌和細(xì)菌的淀粉酶之聯(lián)合作用研究，揭示了中國白酒釀造中用糧食制成的酒曲是結(jié)合采用了霉菌和細(xì)菌的淀粉酶，可以協(xié)同地完成淀粉的液化和糖化過程。這一成果不僅從酶學(xué)水平總結(jié)和提高了傳統(tǒng)東方釀造工藝中的復(fù)式發(fā)酵過程，而且后來被成功地應(yīng)用于印染工業(yè)的退漿工藝中去。

從1959年開始，他主持編纂《應(yīng)用微生物圖譜》，這部著作在中研院化學(xué)研究所年報(bào)中分15次連續(xù)刊登了11年，從中反映出他對各類微生物認(rèn)識(shí)和駕馭的高深造詣，成為工業(yè)微生物領(lǐng)域的重要參考書籍。

魏巖壽是迄今為止研究腐乳最系統(tǒng)和深入的科學(xué)家。從上世紀(jì)20年代后期開始，他就對中國傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品——腐乳進(jìn)行深入研究，一直延續(xù)到60年代后期，他在1968年完成的腐乳研究的《技術(shù)總結(jié)報(bào)告》，從微生物學(xué)和生物化學(xué)方面進(jìn)行了深入分析探討，在當(dāng)時(shí)具有最高水平，直到今天也是有關(guān)方面的重要參考資料。這些成就和在他臨終那年出版的《高粱酒》一書，表明他對于中國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所具有的深刻理解，也體現(xiàn)著他重視總結(jié)提高中華民族的優(yōu)秀科學(xué)遺產(chǎn)，并從中吸取其精華加以發(fā)揚(yáng)光大的責(zé)任感。

魏巖壽擔(dān)任臺(tái)灣中研院化學(xué)研究所所長直到去世的前一年（1972年），除在化學(xué)領(lǐng)域從事多方面研究，如進(jìn)行一些化合物的化學(xué)合成、建立了放射性元素釷的微量分析方法、研究從海水中提取鈾和制備感光乳劑等外，還為籌劃和建設(shè)該所付出了許多精力，為臺(tái)灣培養(yǎng)出一大批優(yōu)秀化學(xué)人才。他的學(xué)生于上世紀(jì)70年代在美國建立了“魏巖壽教授基金會(huì)”，每年在美國新澤西州州立羅特蓋爾斯大學(xué)定期組織學(xué)術(shù)活動(dòng)迄今。

目前，臺(tái)灣中研院化學(xué)研究所仍是島內(nèi)化學(xué)界的核心，其科研實(shí)力也最雄厚，擁有幾十種先進(jìn)的大型試驗(yàn)設(shè)備和儀器，如3KW級X光發(fā)生器、低能量表面功函數(shù)測量儀、原子吸收光譜儀、全自動(dòng)生物感測系統(tǒng)、CCD單晶X光繞射儀、低溫操作系統(tǒng)、光化學(xué)電流電位分析儀、高壓式掃描式熱分析儀、動(dòng)態(tài)光散射光譜儀、元素分析儀、電子順磁共振光譜儀、熒光半衰期測量系統(tǒng)、傅利葉紅外線顯微分光儀、氣相層析質(zhì)譜儀、高效能液相層析儀、高解析磁場式質(zhì)譜儀、液相層析質(zhì)譜分析系統(tǒng)、液相層析電灑游離法質(zhì)譜儀、基質(zhì)輔助激光脫附游離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、停流反應(yīng)分析儀、原子力掃描顯微鏡、非線性光學(xué)光譜儀、核磁共振頻譜儀、粉末X光繞射儀、掃描式電子顯微鏡、超導(dǎo)量子干涉磁量儀、表面積及孔徑分析儀、穿透式電子顯微鏡、高效能紫外光熒光分析儀、光電子能譜儀及歐杰電子能譜儀等。

該所現(xiàn)任代所長為陶雨臺(tái)，所內(nèi)有28位研究人員，包括特聘研究員2人、特聘講座1人、研究員12人、副研究員8人、助理研究員4人，主要研究領(lǐng)域?yàn)椋翰牧匣瘜W(xué)、催化反應(yīng)、化學(xué)生物學(xué)及合成方法，每年發(fā)表SCI論文100篇以上。

臺(tái)灣中研院生物化學(xué)研究所于1977年建立，最初設(shè)在臺(tái)灣大學(xué)校園內(nèi)，1995年遷至臺(tái)北市南港區(qū)現(xiàn)址，但仍保留了在臺(tái)大的部分設(shè)施，維持與臺(tái)灣大學(xué)生化科學(xué)研究所的合作關(guān)系及支持該所研究教學(xué)。

該所現(xiàn)任代所長為蔡明道，約有30位全職研究員及研究技師，設(shè)有生物有機(jī)化學(xué)、細(xì)胞醣類生物學(xué)、蛋白質(zhì)工程、發(fā)育生物學(xué)、分子細(xì)胞生物學(xué)、分子免疫學(xué)、疫苗生物學(xué)等研究室，包括很多先進(jìn)的科研儀器及設(shè)施。主要研究方向包括：分子及細(xì)胞生物學(xué)、蛋白質(zhì)體及基因?qū)W、醣質(zhì)科學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)及分子生物物理學(xué)，每年發(fā)表SCI論文將近100篇。此外，該所研究人員還與臺(tái)灣大學(xué)、新竹清華大學(xué)、陽明大學(xué)、“國防”醫(yī)學(xué)大學(xué)等合作開設(shè)研究生課程，指導(dǎo)研究生。