臺灣化學研究現狀綜述（上）

陳昆明++蔡金剛

以團隊的力量共同推動化學研究

1965年，臺灣科技主管部門在臺灣大學設立“化學研究中心”（后更名為“化學研究推動中心”），開啟了島內有組織地從事化學研究、培育化學人才的初始階段。當時化學研究中心的工作重點是協助島內各高校設立化學系和化學研究所、培訓教師和研究人員、擴充教學和研究設備、舉辦各種研討會、吸引海外專家回臺灣講學、補助研究人員出席國際會議等。

到1985年，臺灣幾乎所有理科類大專院校都成立了化學系，共有13所公私立大學設立了化學研究所，擁有副教授以上化學教學和研究人員300多人，每年約培養50余名化學博士。

1985年，臺灣科技主管部門鑒于島內資源及研究人力有限，長期面臨發達國家龐大先進科技的壓力，以及島內發展化學工業對科技的迫切需要，認為若要持續且有效地促進全臺灣化學研究活動的快速發展，不論在橫向或縱向方面，都要建立積極交流及合作聯系，以免導致研究力量的分散及儀器設備的重復投資，希望集結島內有限化學資源，以團隊的力量共同推動化學研究。

為此，臺灣科技主管部門召開多次座談會和協調會，討論基礎化學的研究方向，并調查島內各學術機構的研究現況、人力及設備，以此作為參考依據，制定出綱領性化學學科規劃，選擇三項重點研究方向：新合成方法的開發及其在合成化學上的應用；激光在光譜及化學反應研究上的應用；分析方法的發展及分析儀器設計與自動化的研究。然后，主動邀請島內相關化學研究人員，組成各重點推動小組，擬定出更具體的整合性研究計劃，分別為：有機合成-環化反應整合研究，微量分析方法的發展整合研究，激光光譜學及激光化學整合研究，利用資助的“杠桿”加以引導。

兩年后，臺灣科技主管部門又根據實際計劃執行情況及效果，決定以區域性整合計劃為主，并配合主持人意愿，制定出新的“幾何特異之多環非天然的合成探討”、“非對稱性環化反應”、“海水中微量物質的分析方法”、“激光光譜與光化學”、“氣態金屬實驗室”及“大氣化學實驗”等整合性研究計劃。結果證明，其成效非常好，無論在研究成果的質與量方面皆有大幅度的進展。

到上世紀90年代，臺灣已建立以實驗為主的基礎化學，其研究領域也由最早的理論化學逐漸擴充至天然物化學、合成化學、有機金屬化學、無機構造化學、激光化學、微量分析化學、分子模擬及計算化學、清潔工業化學、材料化學、醫藥化學等新興學科。臺灣科技主管部門1995年修訂后的化學學科規劃，其重點研究方向增加為：分子模擬與計算化學；超微量分析方法發展；新材料合成與特性研究；生物醫藥化學的研究；合成化學；激光化學與同步輻射光源的應用。

進入21世紀后，隨著科技的快速發展，新興學科的出現更是層出不窮。臺灣科技主管部門2005年再次修訂化學學科規劃，其重點研究方向包括：先進分析方法與理論化學，含新理論模型建立、新測量方法、納米物質性質測量、分子結構與活性解析、復雜系統的模擬；先進材料化學，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；環境化學與能源化學，含環境污染監測、新環保制程開發（環?；瘜W）、新能源的利用與開發；生物及醫藥化學，含新型藥物設計、分子設計化學、合成生物物質、蛋白質化學、核酸化學、醣化學、生物無機化學、生物系統的探測（分子辨識）等。

重要化學研究機構

目前，盡管臺灣100多所高校中大都設有化學系或化學研究所，但真正能夠申請臺灣科技主管部門研究計劃，開展化學研究的仍屬少數。從每年發表論文的數量看，依序為臺灣大學、新竹清華大學、新竹交通大學、臺灣科技大學、成功大學、政治大學、陽明大學、“中央”大學、中興大學、中山大學、中正大學、臺北大學、海洋大學、臺北科技大學、云林科技大學、東華大學、宜蘭大學、嘉義大學、高雄第一科技大學、高雄應用科技大學、虎尾科技大學、勤益科技大學、高雄海洋科技大學、屏東科技大學等。

臺灣中研院化學研究所的在臺“復建”，有賴于另一位來自大陸的科學家魏巖壽。他是中國著名微生物學家和應用化學家，畢業于日本京都大學化學工程科，主修化學和微生物學，期間進行了真菌學的研究，回國后就職于國立衛生實驗所任研究員，30年代擔任中央大農業化學系主任，是中國首位從發酵器械中分離出第一批工業微生物菌種的科學家，也是首位在Science雜志上發表論文的中國微生物學家。此后，他致力于用近代生物化學方法研究中國傳統發酵食品的制作工藝，曾兼任中國酒精廠總工程師，試驗用甘薯生產酒精，通過篩選酵母品種，采用良種純種酵母發酵，大大提高了發酵效率，成為我國可再生能源生產研究的先驅。40年代，魏巖壽擔任國民政府資源委員會酒精工業總工程師，主持在在四川省和云南省創建內江、瀘州、昆明酒精廠，保障了抗戰時期稀缺的能源供應。

抗戰勝利后，魏巖壽奉命赴臺接管臺北帝國大學，并出任臺灣大學工學院院長兼化學工程系主任，同時還在臺大農業化學系授課，主講微生物學，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分的紅酵母。在上世紀50年代初，他還用較多時間研究過藻類單細胞蛋白，包括綠藻的生長、代謝和培養方法的研究。此外，他還研究過檸檬酸、谷氨酸等的發酵生產和海水中的非硫細菌。1957年，魏巖壽應胡適邀請，擔任新成立的中研院化學研究所所長。他主要采用自己在臺大教學期間培養的一批助手和學生為班底，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家和應用化學為主，以后工作領域逐步擴充，在純化學及應用化學的范疇里奠立起有機、食品、電化學及海洋化學研究的基礎。

這一時期，魏巖壽主要開展霉菌和細菌的淀粉酶之聯合作用研究，揭示了中國白酒釀造中用糧食制成的酒曲是結合采用了霉菌和細菌的淀粉酶，可以協同地完成淀粉的液化和糖化過程。這一成果不僅從酶學水平總結和提高了傳統東方釀造工藝中的復式發酵過程，而且后來被成功地應用于印染工業的退漿工藝中去。

從1959年開始，他主持編纂《應用微生物圖譜》，這部著作在中研院化學研究所年報中分15次連續刊登了11年，從中反映出他對各類微生物認識和駕馭的高深造詣，成為工業微生物領域的重要參考書籍。

魏巖壽是迄今為止研究腐乳最系統和深入的科學家。從上世紀20年代后期開始，他就對中國傳統發酵豆制品——腐乳進行深入研究，一直延續到60年代后期，他在1968年完成的腐乳研究的《技術總結報告》，從微生物學和生物化學方面進行了深入分析探討，在當時具有最高水平，直到今天也是有關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發酵技術所具有的深刻理解，也體現著他重視總結提高中華民族的優秀科學遺產，并從中吸取其精華加以發揚光大的責任感。

魏巖壽擔任臺灣中研院化學研究所所長直到去世的前一年（1972年），除在化學領域從事多方面研究，如進行一些化合物的化學合成、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，還為籌劃和建設該所付出了許多精力，為臺灣培養出一大批優秀化學人才。他的學生于上世紀70年代在美國建立了“魏巖壽教授基金會”，每年在美國新澤西州州立羅特蓋爾斯大學定期組織學術活動迄今。

目前，臺灣中研院化學研究所仍是島內化學界的核心，其科研實力也最雄厚，擁有幾十種先進的大型試驗設備和儀器，如3KW級X光發生器、低能量表面功函數測量儀、原子吸收光譜儀、全自動生物感測系統、CCD單晶X光繞射儀、低溫操作系統、光化學電流電位分析儀、高壓式掃描式熱分析儀、動態光散射光譜儀、元素分析儀、電子順磁共振光譜儀、熒光半衰期測量系統、傅利葉紅外線顯微分光儀、氣相層析質譜儀、高效能液相層析儀、高解析磁場式質譜儀、液相層析質譜分析系統、液相層析電灑游離法質譜儀、基質輔助激光脫附游離飛行時間質譜儀、停流反應分析儀、原子力掃描顯微鏡、非線性光學光譜儀、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。

該所現任代所長為陶雨臺，所內有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，主要研究領域為：材料化學、催化反應、化學生物學及合成方法，每年發表SCI論文100篇以上。

臺灣中研院生物化學研究所于1977年建立，最初設在臺灣大學校園內，1995年遷至臺北市南港區現址，但仍保留了在臺大的部分設施，維持與臺灣大學生化科學研究所的合作關系及支持該所研究教學。

該所現任代所長為蔡明道，約有30位全職研究員及研究技師，設有生物有機化學、細胞醣類生物學、蛋白質工程、發育生物學、分子細胞生物學、分子免疫學、疫苗生物學等研究室，包括很多先進的科研儀器及設施。主要研究方向包括：分子及細胞生物學、蛋白質體及基因學、醣質科學、化學生物學、結構生物學及分子生物物理學，每年發表SCI論文將近100篇。此外，該所研究人員還與臺灣大學、新竹清華大學、陽明大學、“國防”醫學大學等合作開設研究生課程，指導研究生。