書香聊天室 2013-09-30

一沙一世界 沉醉在研究的天地裡

一顆沙粒,雖然微小,也能蘊含科學的真理,也能窺見宇宙的浩瀚。當初投入研究的工作,與其說是一種偶然,不如說是對探究事物道理的興趣。近年來的研究主題多與「粉粒體技術」及「薄膜過濾」有關,一顆微粒所隱含的學問實在博大精微,足以涵蓋化學與材料工程,甚至更廣泛的科學與工程學科,值得花上一輩子浸淫其中。

粉粒體狀態的微粒不只經常見於日常生活中,例如麵粉、灰塵、化妝品、藥品等;亦廣泛出現在工業製造程序中,例如杜邦公司的原料、半成品與產品中就有六成以上屬於粉粒體。近來許多熱門的研究對象,例如精密陶瓷、光觸媒、奈米顆粒等,亦多屬膠體與粉粒體的範圍。變化多端的顆粒性質與涵蓋的廣泛知識,使得這方面的研究多采多姿、變化多端,一直吸引許多資源的投入。

如果要把這類的粉粒體進行過濾分離或純化,就不只是與生活品質與便利相關,更影響工業生產的效率與成本,舉凡甲殼素的純化、微生物細胞的過濾,靈芝多醣體的萃取等分離步驟,其所需的成本常佔總生產成本的一半以上,有時候甚至高達90%,故過濾與分離技術可以說是掌控產品品質與成本的關鍵。

研究,必須要有興趣,才肯付出時間,才能維持熱情。研究多是耗時且辛苦的工作,惟有熱情才能堅持下去、才能維繫長久,也才可能會有少許的成果。所以對於家人長期的支持,相當感恩,不只犧牲些許相伴的時間,還必須容忍時常心不在焉。在淡水河畔散步時,我想的是沙粒在河床上的沉積(微粒在過濾薄膜上的附著後來獲得日本粉體工學會「APT賞」)。面對美麗的河口落日接觸海平面時,我心中想的是粒子到達薄膜表面時的移動(薄膜阻塞機制的論文後來在發表後5年內被引用超過40次)。以大自然為師,不只可以集中思緒,改變分析問題的觀點,研究的過程中碰到的瓶頸,也經常因此迎刃而解。

過濾,自遠古以來即與人類的生活息息相關,是最常被用來分離固體粒子或澄清流體的操作,故過濾技術發展的驅動力即來自於人類發想要過更舒適、方便的生活。當然,每個人可以自由選擇只當「使用者」,使用過濾後乾淨的純水,使用高純度的健康食品或藥物,飲用無菌、高營養的鮮乳與果汁,享受各種純淨、便利的生活。抑或是投入台灣每年出口百億商機的過濾材料研發(目前世界上每年光用在水處理的微過濾薄膜產值就有17億5千萬美金,更遑論其他過濾材料與過濾裝置),當一位快樂、有成就感的研發人員。

由於過濾的對象、目的與可以使用的裝置相當多樣性,例如製作柳橙汁就可以用切的、用壓的、用擠的、用絞碎的……,過濾的分析與設計就變得相當有彈性,有時候甚至沒有標準答案,所以在研究的過程中經常充滿挑戰性,甚至可以視為是一種藝術。在研究過程中也就需要打開心胸、擴大視野,探究各種可能性,也因此研究的過程便變得很有趣。未來,我還是會沉浸在這種研究的樂趣裡。雖然,相對於人類偉大的科學進展,我的研究成果可能微不足道,僅像是一粒沙子。(文/黃國楨)

NO.904 | 更新時間:2013-09-30 | 點閱:1399 | 下載:

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