科技部工程司化工學門

109年度及106年度科技部傑出研究獎得獎人

吳嘉文教授：一個人強不是強，整個國家強才是強

文/圖：吳嘉文   網頁編輯：張萬珍

教師節與聖誕節交換禮物活動合照

簡歷

姓名：吳嘉文

最高學歷：日本東京大學 材料科學與工程博士，2005

榮譽(部分)

• 2015年：科技部104年度「吳大猷先生紀念獎」
• 2017年11月：榮獲化學學會傑出青年化學家獎
• 2017年9月：榮獲化工學會賴再得獎
• 2018年5月：榮獲106年度科技部傑出研究獎
• 2019年：李長榮教育基金會傑出青年教授獎
• 2019年：2019 Outstanding Researcher Award from Asia-Pacific Associations

                 of Catalysis Societies (APCAS).

• 2021年：榮獲109年度科技部傑出研究獎

研究專長

奈米孔洞材料的製備與應用

中孔徑奈米材料(mesoporous materials)具有大表面積，規則結構，均勻孔徑等優點，在基礎研究及實際應用上都受到相當重視。本研究室的研究著重在於此材料的合成與應用(光電、能源及生醫方面)。

合成製備上，我們將結合Bottom-up手法中的界面活性劑的自組裝特性(Self-assembly)與Top-down手法中的半導體蝕刻技術(Lithography)來製作先端功能性的奈米孔徑材料。此製備方法包含了化學的合成及工學的製造。

在基礎研究上，我們將會研究不同合成條件下對奈米結構的相轉移，不同孔狀結構的合成及構造解析，材料的功能化等相關題目。

在實際應用上，目前我們的材料應用著重於以下三部份：1. 光電：色素增感太陽電池；2. 能源：綠色能源，燃料電池；3.生醫：藥物與基因的傳遞與釋放。

藉由基礎與應用的研究，我們期待除了能發展出新的材料之外，更希望這些研究對人類健康與環境永續有所貢獻。

最新研究

1. 設計並合成多功能中孔徑固體催化劑於木質纖維生質物的高效率且高選擇性地轉換成生質能源（II）

2. 合成多功能中孔徑氧化矽及氧化鈦奈米粒子做為高感度螢光探針並用於細胞內生物感測

3. 高效環保的生質柴油生產技術：原物料直接轉成生質燃料

4. 應用生物可分解性中空中孔洞氫氧基磷灰石奈米粒子於胃癌併腹轉移的治療模式建立

5. 廢塑膠的循環高值化分解技術產氫與奈米碳管

6. 廢聚酯塑膠與纖維之脫色與分解技術開發

學研生涯分享

科技研究不是一個人的武林，跨領域、跨國的合作才是致勝基石

自西元2000年攻讀東京大學材料科學與工程博士班算起，到今年研究生涯進入第21年頭，研究時間雖不算長，但也累積不少大大小小的研究成就。本人之學術專長為奈米孔洞材料的合成、功能性分析及其在各領域(包含光電、生醫及能源)的應用。相關學術研究成果迄今至少發表220篇SCI論文，被引用次數達15,323次，h-index為66，專書章節2篇，技術報告6篇，國內外專利11件，技轉4件。近年來曾獲得國內科技部104年度吳大猷先生紀念獎(2015)，國外洪堡學者(2018)，亞太觸媒傑出研究獎(2019)，與科技部傑出研究獎(2018，2021)等， 並受邀為SCI期刊Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Applied Catalysis B: Environmental的 Editorial Board Member等學術榮譽。本人的研究團隊之研究成果質量兼具，值得一提的是，若採用ISI Web of Knowledge(SCI)資料庫，以“mesoporous”和“Metal-organic frameworks (MOFs)”為標題進行檢索，本研究室在該領域發表的 SCI 論文質與量在奈米孔洞奈米材料研究領域居臺灣第1位，尤其是在永續化學與工程及循環經濟等研究上，具有國際高能見度。

而能達到這些研究成就，與我廣泛的國際(美國、歐洲、紐西蘭、阿拉伯)與跨領域(光電、生醫、能源與量子計算)的合作脫離不了關係。我自己具有的跨農學院、工學院、理學院的求學過程以及留日、留美的學術經歷為與他國進行國際合作立下極其重要的基礎，透過求學期間累積的人脈，得以聯絡來自不同國家的學者，建構出一張跨洲、跨領域的學術網絡，每當有跨國計畫申請案時，很快就能找到適合的合作對象，迅速跨出合作重要的第一步。在渡過1-2年的磨合期後，就可以往長期穩定的合作去發展，且此時研究的學術產出也會呈指數成長。跨國、跨界合作可以做所謂的「一條龍整合」，例如來自日本的學者提供有關金屬有機框架材料的特性研究，輔助我們實驗室的研究團隊開發新型觸媒材料與反應應用，再與量子計算模擬實驗室合作，利用電腦計算配合實驗數據以解釋機制。我也非常肯定臺大校內國際合作種子計畫的支持，讓國際合作計畫能有前期的投資，讓合作團隊藉以評估發展性與永續的可能，後期更有潛力獲得外部單位（如科技部、歐盟、工研院等）較高的經費支持。

本實驗室已發表之主要期刊封面

主要國際合作大學與研究機構

人才的培育成就學術的卓越

我亦強調人才培育的重要性，實驗室裡母雞帶小雞的共學模式已行之有年。我也帶著學生出國出席國際研討會，讓他們藉以累積學術發表的實戰經驗以及建立自己的人脈，一方面有文化上的交流，另一方面也讓外語的學習從理論轉成應用。疫情前，我很常出去一參訪就是一個月以上的，順便帶著學生去，這樣對學生的幫助非常大。幾年下來，我發覺這成效最好。學生回國以後，也會與交流的實驗室持續保持聯絡，學生真的去融入他們的生活，然後，有些本來要去工作的，會願意繼續留下來做學術研究。實驗室內也有多位國際學生，時不時還有國際交換生，讓臺灣學生更有接觸國際學術文化的機會。

我非常強調要主動積極，對於有自己想法的學生，我會願意給他嘗試的機會，只要他肯學習、肯下工夫，我都會盡力的支持他，並隨時隨地導正學習過程中產生的誤解，絕不會給予過多的限制。對於這樣的學生，我也不會過度給予壓力，我相信學生的自律。除了研究能力以外，我也注重學生「做人與社交」的能力，鼓勵學生參與接待國內外訪賓，協辦各式國內與國際會議，讓學生在增進學術見識的同時，也練習如何表現自身專業，讓他人留下良好的深刻印象。

如此一來，這些學生總能發展出一套令人驚豔的研究方法與發現，替實驗室增添不少生產力。同時，實驗室氛圍融洽，我與學生也培養出亦師亦友的關係，每一年重要節日，學生都會發揮創意，製作精細、令人驚豔的節慶禮物。擁有這群學生，除了幸福也覺得感謝。

學生精心製作之教師節與聖誕節禮物

打造強大科研臺灣國家隊

一直以來，我覺得努力進行國際合作與培養後進不是只有為我，而是為了臺灣，很多時候都是想要幫助臺灣。我的中心思想是，一個人強不是強，要全部的人強臺灣才會強。所以我會認為，未來國際合作的目標，應該要拉一些新的年輕教授、一些有潛力的博士後、博士生進來，以長期來說這樣做才會更有效益。年輕人未來可以合作的時間更長，可以有30、40年的時間，所以我覺得栽培年輕人是非常重要的事情。更長遠的看，「國際合作不是只有為個人，其實是為了臺灣，一個人強不是強。」