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2016-03-01創造化學分子何其美妙—中研院醣分子專家吳宗益專訪 555 期

Author 作者 許雅筑/本刊編輯,臺灣大學動物所碩士。理想是用平易近人、充滿樂趣的方式把科學傳達給大眾。
專心致志做自己喜愛且擅長的事,並獲頒美國化學會醣科學「年輕研究學者獎」,這個和生物題材息息相關的化學獎項,標誌著吳宗益從化學踏足到生物領域的初步成功。「其實是巧合。」吳宗益帶著親切的笑容,侃侃而談他投入醣科學研究的歷程。事實上他在高中性向測驗的結果適合文組,他說,當時自己的確對數學不在行,但台中一中大多數班級都是理組,因此吳宗益在選組時有些猶豫,後來跟導師討論後,才決定唸第二類組。但他很快地就在高二的化學中找到興趣,不論是課堂上的聽講,或是在自然科學研習社裡的實驗,都很喜歡,「我那時就很喜歡做菜,做有機化學實驗的感覺尤其像在煮菜一樣,非常有趣」。

從有機化學啟蒙,在合成中悠遊

填大學志願時,吳宗益篤定地都填了最愛的化學系,也順利的進入交通大學應用化學系,在那裡他遇到了研究的啟蒙者──吳獻仁老師。吳老師的有機化學課程很精采,在大二升大三的暑假,他與許多同學都找吳老師做專題研究。然而要忍受實驗中硫分子所散發的惡臭實在不容易,「過了一個暑假,十個人跑掉了七個。」但吳宗益繼續堅持,加上遇到很好的學長帶領,努力了兩個暑假,他們終於合成出結構像藝術品般的籠狀化合物。

之後吳宗益繼續在交大應化系唸碩、博班,一路也都是在吳獻仁老師的指導下,持續合成這類像籠狀、碗形的化合物,期待它們的特定構型,可以作為捕捉金屬離子的武器。吳宗益在升碩二時成功設計合成出一個化合物,本想多做些延伸的課題後再發表,沒想到過幾個月後,同領域的印度學者也說合成出類似的東西了,為了搶得先機,他們等不及完成後續研究,只能趕緊投稿至國際期刊。這次經驗,讓吳宗益體會到研究的競爭性與即時發表的壓力。

在博士班時期,指導教授給他很大的自主空間,「我喜歡有自己的想法,可以自己設計實驗去做出來。」他去清大修習汪炳鈞老師的高等有機課程時,從臭氧裂解後結合氨水的反應中得到啟發。回去做實驗後,他成功的把籠狀化合物五個端點上的氧置換成氮,之後還能再置換成硫,等於可隨心所欲地改造。不過最後測試這些分子卻一點也沒有金屬結合力,原來這些碗公狀的分子在反應過程中,就像收納碗盤一樣自行堆疊起來了,變成了柱狀結構,甭論去抓離子。雖然這個意外的結果讓他感到些許挫折,不過他的確創造出來很多分子,「那時把分子合成出來,其實就已經很興奮了。」他打趣回憶說,「我每次一做出來就回家跟老婆講:『發了!做出來了!』」

從生物找問題,向化學找工具

生命現象中有許多問題等待人們克服,有時得從其他領域找解法。吳宗益說,生物和化學兩個領域是息息相關的,「我們從生物方面去找問題,當要解決問題時,常常需要化學的工具,唯有化學才能創造分子出來。」2000年吳宗益博士畢業後到了中研院服國防役,他幸運地進到化學所翁啟惠(現任中研院院長)的實驗室,自始進入生物學的領域。沒想到翁啟惠對吳宗益的第一個問題竟是:「你博士班做這個要幹嘛?」翁啟惠接著告訴他,研究工作不能單只考慮有不有趣,因為研究生涯有限,應該要慎選能發揮最大貢獻的題目。這段談話對吳宗益猶如醍醐灌頂,「我開始感覺(研究這件事)好像不太一樣了。」......【更多內容請閱讀科學月刊第555期】