【人物專訪4】「做對的事,把事情做對」 劉如熹要做「光轉化材料」領域的「世界唯一」

by Yang-Kuang Chao
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採訪 ‧ 撰稿  /  許逸如 (科學推展中心特約編輯)

談到臺灣大學化學系教授劉如熹,總會聯想到他獲得的獎項教育部學術獎、科技部未來科技獎、論文「高被引」學者等,抑或是他每年固定產出多項專利的學術成就;經過一個下午的採訪,我們對他的關鍵字加上了「幽默風趣」和「不藏私」。

 

跨越世代的獎狀牆,從「棍棒出孝子」到「讀書是為了自己」

「就是棍棒出孝子嘛」,劉如熹風趣地描述求學時期,「父親答應我,只要考了十個第一名就可以去臺北玩,所以後來家裡牆上滿滿都是獎狀。」這個可愛的傳統傳承至今,他們的實驗室總是貼滿了學生的優秀成果。在化學領域鼎鼎有名的劉如熹當初一度想讀文學;總是帶著笑瞇瞇的和煦微笑,國樂社老師也曾讚揚他適合從醫,「因為病人看到我會很開心。」大學考試,劉如熹同步考上了國防醫醫科,但身為軍醫、深知軍中辛勞的父親問了他「怕不怕吃苦」、「怕不怕沒自由」,不怕吃苦卻無法接受不自由的他最終放棄醫科,進入東吳化學系。

最初選擇化學領域沒有特別原因,後來卻發現自己很適合讀化學。「我的記憶力很好,很多化學細項的內容都很快可以記下來。」小時候讀書是為了「獎勵」,直到某天他突然意識到讀書並不是為了別人,而是為了「自己」,他改變了讀書的心態,上課更踴躍發問,浸淫在自己真正有興趣的學問之海。碩士畢業後,劉如熹運用國防研發替代役機會順利地進入工研院工作。「我覺得真的是遇到了貴人」,待在工研院十年,他利用在職進修的機會先後在清華化學系、英國劍橋大學獲得雙博士,獲得多項專利並發表了許多學術論文。「總歸一句,人生是不可規劃的,但一定要努力。」

「Do the right things. Do things right.先後次序很重要

被學生笑稱是「工作狂」,劉如熹連忙搖頭否認,「我原本可不是工作狂,是被老闆養成的!」幾乎不會在實驗室缺席的他,卻曾經忘了帶孩子去幼稚園而害孩子缺席,更因為常拖到最後一刻才去接孩子放學,成為幼稚園眼中的黑名單。如此全心投入於學術,劉如熹的成功有部分與他認真負責的態度與細心的特質有關。「我做事很精準,驗尿的燒杯洗得特別地乾淨!」原來當時工研院在研究發光半導體LED晶片,研究人員可能會在實驗過程中接觸到有揮發性的毒性物質「砷」,因此需要每小時驗尿,以確認研究人員的安全。這個洗燒杯的「才華」被老闆倪國煙大力稱讚,後來工研院進行紅色發光半導體磊晶材料的研究時,劉如熹也被選入研究的團隊。

在工研院也當到了研究主任,在一次與諾貝爾化學獎得主John Goodenough接觸的機緣下,劉如熹從Goodenough由麻省理工學院林肯實驗室轉成教職的經驗意識到:進入到大學教書做研究,或許能有更多學習的機會。因此,劉如熹便至臺灣大學化學系任教。他教授材料化學等基礎科目,也結合產業界的經驗兼做應用。我們好奇地問他,為什麼能有如此高的學術產量?劉如總結他的人生哲理,「Do the right thing. Do things right.」,他更耳提面命地提醒,「先後次序很重要哦!一定要選擇對的事情做,這樣把事情做好才有意義。」自認選擇研究生時很嚴格,積極、負責以及創新的態度是選學生的重點,這幾年他的人生哲理加上了另一句,變成「找對的人,做對的事,把事情做對。」

固定高產出專利與研究,「要做世界的唯一」

究竟要如何找到「對的事」?劉如熹無私地分享他實驗室的核心技術──「應用導向基礎學術研究」。他們先去釐清產業界的需求,再便與他們合作研究、拿專利,最後再根據專利內容發表學術論文。「論文地圖」是整個流程必要的前置作業,必先找到研究領域的缺口。「雖然是No pain, no gain」,劉如熹雖然微笑但眼神充滿自信,「但我們既然要做,就要做世界的唯一。」

曾被批評研究內容太雜,劉如熹統整至今的研究領域──「光轉化材料」,包含光轉光、光轉電及光轉熱。光轉光領域中,劉如熹及其學生開發了許多白光發光二極體用螢光材料的新材料與配方,「像是常用的手機螢幕,就是光轉光的原理。」他們讓臺灣能自製並量產螢光粉LED,躋身世界一流產業大國。

光轉電的技術,又以「光解水作用」為主。他們把太陽光分解水為「氫」和「氧」,將氫氣作為燃料電池的能源;他們的研究成果寫下了以量子點敏化光觸媒於無添加犧牲試劑下光解水產氫效率的世界紀錄,更增加氫氣燃料電池實用的可能性。另外,在電池的發明上,他們也用鈉取代鋰;由於鈉與溫室氣體(如二氧化碳等)可產生作用,更可進一步達成節能減碳的效果。「這次的成果就是從專利地圖找到的缺口!過去大多用液態來處理,我們就試著改用固態來做,沒想到一試就成功了!」劉如熹興奮地說,「這個電池在火星上面也能運作呢!」

光轉熱的研究則與奈米材料相關。他們製作出具微米長度的金棒(Au-rod),並可以應用於生醫熱療當中。「我有天發現獲選為『高被引學者』,原來論文的高引用數是因為研究不只被材料化學引用,也受到生醫領域的人關注。」光產生的紅外線熱能殺死癌細胞,因此該技術推進了癌症治療的發展。「我喜歡超前部署啦,」劉如熹笑著補充,「像是『光生』就是很有發展性的研究。」例如目前棘手的阿茲海默症,或許就可以從這方面去著手。

從學術到推廣,做有興趣的事一點都不會累!

雖然研究被許多不同領域的研究者關注,但談起近年來熱門的「跨領域」,他直說「跨領域人才培育真的很難」。與其刻意培育跨領域人才,劉如熹認為「跨領域應該是自然發生的。」他以自己的研究歷程為例,他與研究生的研究都是根基於堅實的材料化學基礎,並非刻意培養,「所以打好基礎才是最重要的。專注於本業的訓練,能否跨領域應該看機緣。」

一路走來,劉如熹獲得許多專利與獎項,但他總是謙遜地表示,「這都是獲得貴人相助。」或許也是這樣,他總是希望能提拔新秀,在教職與研究之餘,曾協助高中化學課本的編審,也投入化學科普的推廣。「面對群眾真的很重要,要如何把專業知識轉化成民眾都聽得懂的內容,是很大的挑戰。」只要時間有空,劉如熹總會熱情參加科普的相關活動。

訪談的尾聲,他又談起了Goodenough即使97歲仍努力不懈,最終獲得諾貝爾化學獎一事。「我現在60多歲了,好像也還很好,」劉如熹再次露出那個適合當醫生的溫暖笑容,「做有興趣的事就是不會累嘛。」

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