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想像力讓他成為世界第一

「奈米碳球」,你也許聽都沒聽過,但它的市場價值,絕對是「高科技的黑色鑽石」。而台灣的「土博士」黃贛麟,正是世界第一個開發出讓奈米碳球能量產、純度高的技術,取得專利的關鍵人物。

2001年,6月,多風的新竹市。頂著刺眼的陽光,工研院化工所研究員黃贛麟走進附設於清大生科所的「國科會貴重儀器中心」。

一進暗房,黃贛麟的眼睛一時難以調適,伸手能及的是比人還高,寬度大約兩手左右張開,龐大的「高倍速電子顯微鏡」,他小心翼翼地將一粒米大小的實驗樣品放進顯微鏡下。

瞬間,電子光束投射在8吋大的螢光顯影板上。黑暗中,被放大了10萬倍的「奈米碳球」,「就像滿天的星海,近看發現每一顆都不一樣,」黃贛麟興奮地形容。

在不懂科技的人眼中,顯微鏡投射的奈米碳球看起來像一粒粒沙;但是,在深知奈米科技將引領21世紀科技發展的人眼中,奈米碳球的市場潛力,絕對是「高科技的黑色鑽石」。

黃贛麟,就是世界第一個開發出讓奈米碳球「能量產、純度高」的技術,取得專利的關鍵人物。

<spanclass=’Doc’>「土博士」脫穎而出

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30歲,去年甫自清大拿到化學博士學位的他,「以一個『土博士』,進工研院才一年,可以脫穎而出,很不容易啦!」清大化學系教授黃國柱說。

到底這個年輕的「土博士」怎麼在工研院二十幾個所、「洋博士」雲集的競爭環境中成為「世界第一」,還奪得工研院「前瞻研究傑出獎」,晉身「工研菁英」?

首先,黃贛麟懂得培養實力。

去年,黃贛麟剛到工研院工作,只是「菜鳥」,還沒有值得一提的研究成果;身為本土培養的「土博士」,不若一些從國外被「挖角」回工研院、擁有外國博士學位的研究人員那般受器重,既然長官「看不到」,黃贛麟只好埋頭苦幹,建立自己的實力,希望有朝一日在工研院出頭。

黃贛麟在博士班時研究「短奈米碳管」,對於「奈米碳管」具有濃厚的興趣。但是,在工研院,奈米碳管是熱門的研究主題,化工所、材料所與光電所都有更資深的研究人員在研究「短奈米碳管」,黃贛麟很難申請到經費。

雖然沒有資源,黃贛麟也能變通。他在利用工作之暇,自行研究短奈米碳管;還向學校教授借設備;跟其他研究者一起排隊預約國科會貴重儀器中心,每個月使用一次高倍速電子顯微鏡。

「很多科學上的成就,都是從細小的發現,在偶然的機會下發現,」團隊成員,工研院副研究員張兆綱說。

找到奈米碳球,就是一個意外。

原本,黃贛麟想要研究不同條件下,產生出來的奈米碳管長度有何不同。沒想到,有一回的實驗結果,黃贛麟細心地發現,奈米碳管產量只有30%,顆粒狀的奈米碳球產量反而有70%。

當前,因為產量小,所以奈米碳管的市場價格很高。奈米碳球的產量既然是奈米碳管的兩倍強,表示未來很有商機。「我一時傻眼了,覺得挖到寶了!」興趣擦出火花,這個意外的發現讓黃贛麟喜出望外。

<spanclass=’Doc’>策略性爭取資源

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做出成果,實力培養夠了,黃贛麟才採取策略,要求資源。

既然「有太多人研究奈米碳管,長官也會考慮資源分配,所以我決定轉個彎,做奈米碳球,」黃贛麟說。他希望與同事一起合作,進一步研究奈米碳球性質、找出量產的技術,如果成功,就可以增加奈米碳球的產量、開發出各種新的市場應用,未來商機將無限寬廣。

構想一提出,果然獲得長官的認可與支持。

於是,整個研究計畫從毫無經費到發現奈米碳球,取得100萬元研究經費;再到順利開發出高純度奈米碳球技術,取得專利,研究經費進一步提高到400萬元。

雖然經費跟其他大型研究計畫相比並不多,但是,做出成果,爭取資源的過程中,卻是相當艱辛,「努力種出一株花,才敢跟長官要個小花園,」張兆綱比喻。

<spanclass=’Doc’>追求市場價值

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做出世界級的研究成果固然是榮耀;但是,回歸現實,真正逼著奈米碳球研究團隊往前不斷邁進的,其實是未來的市場價值。

一方面,研究人員必須要有市場應用的能力,才能在工研院生存;另一方面,研究人員只要能研發出新材料與新技術,並且取得專利,未來如果授權給產業界,就有可觀的獲利。甚至「未來如果做的好,整個技術團隊可以從工研院獨立出來,台灣光罩就是這樣,」清大化學系教授黃國柱說。

揚棄學術研究的取徑,「我們想做的是既前瞻,又有生活、應用性的,接近產業界,」黃贛麟與張兆綱不約而同的說。

然而,就像農夫辛苦種菜、採收,賣到市場之後,真正賺到錢的,反而是炒出一盤好菜的餐廳。化工材料的研究者就像農夫,產業界就像餐廳老闆,往往材料開發成熟之後,真正賺錢的是產業界。

奈米碳球研究團隊明白這種現實處境。為了加快市場應用的腳步,他們希望結合產業界的力量一起努力,於是,他們不斷舉辦成果發表會、演講,希望說服更多人合作。

與此同時,他們也不斷想像各種奈米碳球的新應用,努力做實驗,開發各種新技術,想知道奈米碳球還有哪些可能的市場應用。

黃贛麟指出,奈米碳球的應用非常廣。比如,奈米碳球電鍍在戰鬥機的金屬表面,避開雷達的偵測,變成「隱形戰機」。應用在刷卡機或硬碟上,可以增加1千倍以上的資料記錄量。此外,奈米碳管還可以用作殺死癌細胞的輔助工具。

<spanclass=’Doc’>豐富的想像力

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這些未來的市場應用,都倚賴豐富的想像力。

那麼多人研究奈米碳管,為什麼只有黃贛麟能研發出奈米奈球的量產與純化技術,成為世界第一?關鍵在於想像力。

牛頓曾說,「任何一個東西的用途,都有毫無極限的潛力,真正的極限,是你的想像力。」換句話說,有想像力的人,能讓一個東西的用途無限大。

「他很有想像力,會變一些別人想像不到的把戲,」黃贛麟的博士班指導教授黃國柱說。

「奈米碳球是一個新的材料,我們怎麼試、怎麼組合、怎麼添加,做出來的都是新的,」黃贛麟很開心的說。他會先想像奈米碳球可以怎麼應用?可以添加哪些複合材料?想像出來,就馬上設計實驗,看行不行的通。

其實,對許多科學研究者來說,發現自己的想像成真、證明自己是對的,可能比賺到錢還高興。

黃贛麟回憶,念博士班時,每次做完實驗,步行回清大宿舍,迎面而來的是剛看完校園電影、大聲談笑的其他清大學生。「忙這麼晚,你研究的沒有人懂,只有你自己知道自己在做什麼,真的會很孤獨,」他說。

然而,當去年6月,做出95%高純度的奈米碳球,比原來想像的90%還高出許多,心中的興奮,讓他「覺得以前在博士班花了再多的心血,也都不怎麼樣了,」他說。

<spanclass=’Doc’>對抗世俗眼光

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「奈米碳球的未來市場潛力很大,」工研院院長史欽泰對奈米碳球團隊期待很深。

黃贛麟目前的研究成果只是起點,就像農夫才剛播種,青菜什麼時候收成?怎麼運送?賣給哪一家餐廳?能不能炒成一盤好菜,順利賺到錢?還有一大段路要走。

「我希望以後跟我的孫子說,某某產品是我做的,」黃贛麟說。

但是,世俗眼光總是非常現實,逼著人們名利雙收。

人們總愛問黃贛麟與他的團隊成員:「你為什麼不到科學園區工作、領股票?」黃贛麟聞言,總是笑而不語。然而,看到別人成功,他總是不斷說服自己:「有一天我也會!」

團隊成員,副研究員張兆綱是清大化學碩士,每次參加同學會,大家討論的話題,不外是哪些公司發幾張股票,心裡難免不是滋味。

「當別人不是用你研究的東西來判定你的價值,你的價值觀就需要重新平衡一下,」張兆綱說。

「他們的好奇心比較強,如果到園區不做研發,反而去做例行的工作,就可惜了,」清大化學系教授黃國柱說。黃國柱認為,與其看眼前的股票,不如找一個能學到新知識、能成長的工作,工研院就是很好的環境。

人生的各種階段,總會有不同的選擇。

目前,奈米碳球研究團隊成員對於奈米碳球這個「高科技的黑色鑽石」已有初步的研究成果;未來會如何?就像當初做實驗一樣,難以預測,「跳進新的領域,就像瞎子摸象,」黃贛麟說。然而,「我們做研究的,一定要有一個信仰:相信前面一定有一些東西,否則很難做下去,」張兆綱樂觀地說。

<spanclass=’Doc1’>奈米碳球是什麼?

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奈米碳球與奈米碳管都是一種奈米材料。奈米材料將引領21世界科技發展。

工研院化工所研究員黃贛麟指出,奈米碳球具有特殊的螢光性、清除自由基、生物相容性等特性,市場應用潛力很大。比如,未來若將奈米探球電鍍在戰鬥機的金屬表面,將能避開雷達的偵測,變成「隱形戰機」。應用在刷卡機或硬碟上,可以增加1000倍以上的資料記錄量。奈米碳管還可以用作生醫用途,將鈷六十放進奈米碳球,再植入受癌細胞侵襲的細胞,能避免好細胞也被鈷六十殺死。

目前,因為量產技術不佳,產量不足,所以奈米碳管、奈米碳球的價格高昂。1996年,諾貝爾化學獎得主史莫利的實驗室平均每天生產25克奈米碳管,每年的收入是400萬美金。因此,奈米碳管的市場價值非常高。

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