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廖俊智
榮膺美國家工程學院新科院士
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(記者楊婷專訪)
台裔教授廖俊智任教於洛杉磯加州大學(UCLA)化學及生物工程系,近日榮膺2013年美國國家工程學院(National Academy of Engineering, NAE)新科院士。
廖俊智(James C. Liao)畢業自台灣大學化工系,是美國國家工程學院2013年公佈的69名新科院士中,唯一一位具有台灣背景的科學家,美國國家工程學院認為,廖俊智在代謝工程和合成生物學應用於生產生質能源和減少溫室氣體排放方面取得重大進展,因此獲選為新科院士。
廖俊智自台大化工系畢業後,取得威斯康辛大學博士學位,與台灣仍保持相當密切的關係,也指導許多台灣學生,駐洛杉磯台北經濟文化辦事處表示,廖俊智目前也是行政院國家科學委員會能源計畫與工業技術研究院的顧問。
廖俊智2010年以基因改良的藻類為催化劑,將二氧化碳和陽光轉換為燃料,獲美國聯邦環保署頒發「總統綠化學挑戰獎」(Presidential Green Chemistry Challenge)中個人最高榮譽的「學術獎」(Academic Award)。
廖俊智在生質能源領域的研究表現使他被聘為洛杉磯加大的Ralph M. Parsons基金會講座教授,他領導的代謝工程與合成生物實驗室研究團隊在生質能源方面取得重大學術突破,成功將細菌裡的不同物質轉化成化學品。
簡言之,從前化學品的原料都來自石油,依照廖俊智的研究成果,未來能將細菌當作化工廠來經營,將二氧化碳轉化成化學品,美國環保署副署長Stephen Owens表示,該技術量產後每年可替代四分之一的石油燃料,也可為地球減少5億噸(約8.3%)的碳廢氣。
美國環保署副署長Stephen Owens曾表示,在廖俊智的實驗技術應用下,量產後每年可替代1/4的石油燃料,為地球減少5億噸的碳廢氣。
廖俊智曾經在工業界服務,主要的研究領域包括生物基因和下一代生質燃料、轉錄與新陳代謝網絡分析、基因-新陳代謝迴路、一氧化氮新陳代謝等領域,科學界許多未解決的問題和生物有關,生物科技不僅攸關日常生活,也改善人類福祉。
他在2008年發現一個化學轉化的新途徑,獲得能量密度較高,不會有腐蝕性,不需混入汽油即可直接加入汽車中使用的「異丁醇」,成為他獲選為美國家工程科學院的重要因素。
他所領導的洛杉磯加大研究團隊,捨棄利用醣類和纖維素產生乙醇的途徑,用單細胞生物(藍綠藻)行光合作用 的特性製造燃料,以藍綠藻為催化劑, 用二氧化碳和日光製直接造丁醇。由於基因改造後的藍綠藻僅是光合作用的催化劑,即使土地狹小的國家也可發展。
廖俊智的研究證明以日光和二氧化碳產生生質燃料是可行的辦法,效率和過去的乙醇相比高很多。雖然基因改良後所需的藍綠藻少很多,但改良過程和興建設備成本仍高,距離商業化仍有一段路要走,估計至少要五至十年才有可能量產,甚至可能需時更久。未來還需研究其他產生燃料的路徑,或改良過程降低成本。 廖俊智的人生哲學是寓作於樂,從小在高雄長大的他,國小三年級後移居台北,建國中學畢業後考上台灣大學化工系,廖俊智表示,化學和化工不同,化學是基礎科學,化工則是包含數學、化學、生物、物理的應用科學,最近20年化工則朝向生物工程方面發展,每校約有二分之一到三分之一的教授在發展這方面的研究。
廖俊智回憶,高中時自己對生物並沒有興趣,可能是因為高中的教育強調描述和記憶,其實研究上要解決的問題遠比課本有趣得多。也許是受到擔任工程師的父母影響,他從小就喜歡研究科學問題。
高中時,他對化學和物理都有興趣,化工是唯一包含兩者的學科,大學自然選擇化工系,大學畢業後在小金門的烈嶼當了兩年通訊官,做的事情和所學完全沒關係,雖然學術生涯中斷,但也是人生的不同經歷。
1982年廖俊智來到當時化工排名第一的威斯康辛大學, 他非常鼓勵學子出國,認為就算不留學也要找機會出國看看研究環境,當時生物工程不被學術圈重視,也沒有什麼工作機會,但他還是在報到的第一個月就改變了主修。因為生物是全新的領域,比起傳統的化工更有挑戰。
1980年代早期開始生物工程革命,加上第二次能源危機,開始有「以生物方法製造化學品來替代石化製品,以減少環境污染」的想法,儘管當時廖俊智對於生物一無所知,但幸運的在指導老師的幫助下開始這方面的研究。
廖俊智認為,在美國表達能力就等於工作能力,若無法表達,別人就無法了解你的貢獻,雖然這二、三十年來亞洲學生表現很傑出,但在這方面還可再加強。
他表示,在他求學的時代,台灣留學生很多,他大學同班同學三年內90%都出國,現在有10%就不容易。其實美國大學理工科都有提供獎學金,有好的在校成績和英文能力就可以來念。
同時廖俊智也強調興趣的重要性,研究和求學都需要興趣,有興趣就不會覺得是工作,他所研發的專利將屬於洛杉磯加大,專利可授權給公司生產,他說,設計利益迴避規定要花很大精神,但現在全世界都鼓勵將研究申請專利,專利也是研究成果的指標,上至政府下至學校都很支持。
他認為,台灣發展生物工程有競爭力,但要看政府願不願意做,目前在生物技術方面,台灣的資源90%放在醫學相關研究,專注於新藥和醫療儀器,在工業化生技工程方面,和日韓等國比起來還是較不活躍。
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