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    一粒大種子--著名分析化學家賴再得

    一粒大種子--著名分析化學家賴再得
    翁鴻山 成功大學化學工程學系



    在艱困的時代裡,他以前瞻的眼光,蓽路藍縷的精神,開創研究風氣,論作蜚聲中外。他畢生不辭辛勞獻身教育、執著於學術而不計功利、提掖後進而不分親疏、且在功成名就後依然虛懷若谷,是後輩們永恆的楷模。

    踏進成功大學化學工程館,在大廳的左側你會發現一位終年佇立的長者銅像,面容雖然清瘦,但目光卻炯炯有神,那碑文寫著上述的這一段話。是的,賴教授就是這樣一位令後輩敬仰懷念的學者!

    賴教授是臺南市人,出生於民國二年(1913 年)。18 歲(民國 20 年)時以名列前茅的成績自臺南州立第二中學(今臺南一中)畢業,旋即考入剛設立的臺南高等工業學校應用化學科(今成功大學化學工程學系前身)。當時的學生多是日本人,臺籍學生占不到總數的三分之一,賴教授能躋身其中已經相當不容易,更難得的是他在學業上有出類拔萃的表現。

    畢業後,賴教授隨即被南台灣規模最大的澱粉廠聘用,以產學合作的方式繼續留在母校從事檢測及乾燥的研究工作。由於他的勤奮負責,受到教授的賞識,不久就被推荐到北部某糖業公司的關係企業擔任研究員,並且安排在臺灣大學農業化學系,進行澱粉加工、乾燥、以及由澱粉產製葡萄糖的產學合作研究。隔年,該公司打算在花蓮興建一座葡萄糖工廠,賴教授於是轉往花蓮參與籌建工程。工作不到一年,因為當時日本政府要求優先發展國防工業,建廠工作被迫停止,賴教授也就束裝返回故鄉台南。

    在那個時候,賴教授的母系剛好有一「教務囑託」(相當於講師)的職缺,因為他在校的學業成績優異,而且研究經歷和績效俱佳,所以很順利地獲得這一職位,從此(民國 28 年)開始了他在成功大學四十寒暑的教學與研究生涯。隔年,學校新設立電氣化學科,他因表現傑出,被擢升到該科擔任助教授(相當於現今副教授)。賴教授是該校被聘任為教師的第一位臺籍畢業生,也是第二位臺籍教師(第一位是擁有美國哥倫比亞大學博士學位的林茂生教授)。以當時的社會背景來看,實在難得。

    臺灣光復後,賴教授繼續留在學校服務。民國 35 年升任教授,42 年轉回化工系,50 年獲聘擔任系主任。次年,該校化工研究所成立,賴教授又身兼所長一職,直到 61 年才卸下這兩項兼職。由於賴教授在校內德高望重,且做事與行政能力都極受推崇,隔年又被延聘為教務長。67 年,他堅辭該職,專注在化工系的教學與研究工作上,直到 73 年退休。

    學生時期的賴教授,除了課本和參考書外,對其他書籍也多所涉獵,尤其對西洋史更有心得。閒暇時,因為對照相有濃厚的興趣,他從最簡單的箱型玩具照相機及德國製的玻璃底片照相機把玩起,再逐步發展到最高級的單鏡反光照相機。從各種沖洗底片及印製相片用藥劑的調製、放大機的製作,到玻璃底片和塑膠底片的沖洗及相片的沖印,都是自己動手完成。他把衣櫥當做暗房,匿蹲在裡面進行沖洗及印製的工作,自己覺得樂趣無窮。他也曾親自幫母親拍照,因為捕捉到她莊嚴的神韻而感到滿意、自豪。

    有了這種照相、放大及沖洗一貫化技術的根底,後來為了參加研討會發表論文時要用的幻燈片,賴教授當然就 DIY 了。他覺得使用全自動相機拍照,且送到照相館沖印,並無法享受到攝影與沖印的樂趣。

    說到賴教授的教學魅力,曾上過課的學生都印象深刻。賴教授主授分析化學(包括定性分析與定量分析),上課十分認真投入,講解精彩而且深入淺出,學生們都很尊敬他。他上課時從不需帶筆記,只偶爾會在口袋裡帶一張「小抄」,寫一些數據備用。

    更有趣的是,他上起課來神采飛揚,講到興奮處,有時褲頭稍微下滑,他會習慣性地用右手把腰間的皮帶往上提,但動作往往過大,右肩也跟著大幅度地往上聳。遇到雙手沾滿粉筆灰時,他會改用雙肘去拉提皮帶。這個滑稽動作,可以說是賴教授的註冊商標,是學生們提到他時,常津津樂道的軼事。民國 83 年成大化工系友會舉行年會,也順便為賴教授暖壽,有位系友上臺表演這個逗趣的動作,頓時勾起大夥兒的迴響,全場捧腹大笑。參加那一次系友會是賴教授最後一次公開露面。

    民國 40 年代後期,學校經費非常拮据,而且研究風氣未開,研究環境的艱困是當今研究人員無法想像的。賴教授憑著堅強的意志力,用極簡陋的設備,開始進行鈾鹽溶液的極譜分析研究(請參見附錄)。

    當時他和助理所使用的極譜分析設備,其實只是一個自製的滴汞電極、一個普通物理實驗用的可變電阻和一個電流計。他們以一個大玻璃缸,加一個電熱器和一個變壓器組裝成恆溫槽,再把從新竹玻璃工廠訂製來的陽極玻璃槽放在裡面,並且把自製的滴汞電極插在陽極玻璃槽中,就組合成一套可以進行恆溫極譜實驗的設備了。

    分析時,推一下可變電阻以改變兩極間的電壓,等電流穩定後,由電流計讀取電流值,把電流和電壓記在一張油印的表格上。接著再推一下可變電阻,同樣地記下電流和電壓。如此,持續到電流不再改變為止。把這些電流和電壓的數據畫在方格紙上描成曲線,就得到一個極譜圖。像這樣的實驗工作,現在使用自動化的極譜儀,僅需費時約 10 分鐘,但當時卻需要花上半天的時間。更值得一提的是,他們使用的乾燥箱還是一個裝著 500 瓦電燈泡的大木箱呢!

    賴教授在分析化學和電化學方面有深厚的基礎,因此在與鈾鹽相關的研究上,很快就有了突破性的成果。於是,兩年內連續在國內的英文期刊發表了三篇論文,接著又在國際著名的《分析化學》(Analytical Chemistry)期刊發表了二篇論文。當時(民國 50 年),很少有國內學者的研究論文能刊登在國際學術期刊上,因此當賴教授最初幾篇論文刊出時,報紙都以顯著的篇幅報導。一直到民國 64 年間的 15 年內,賴教授在國際著名期刊共發表 30 篇論文,成為國際化學界知名的學者。

    賴教授的助理為了方便向訪客解說研究成果,把他發表的論文標題寫成海報,貼在實驗室的牆壁上。後來因發表的論文篇數太多,實驗室又太擠,海報沒地方貼,只好往下接龍,最後甚至垂到地面。系上師生對賴教授不凡的成就都非常敬佩,年輕的教師和研究生也多以他為榜樣,努力地從事實驗及研究工作。

    賴教授不僅以身教感召了後輩投身研究,在系主任和所長任內,他也積極鼓勵年輕教師從事研究。他是一位先行者,在學界中點燃研究的薪火;他也像是一位園丁,在荒瘠的學術園地裡,默默地撒播研究的種子。在他持續的努力和影響下,成大化工系的學術研究逐漸蔚然成風,研究成果揚名海內外。

    賴教授擔任系主任及所長時,適逢國際的化工教育大幅轉型。為了因應這一變遷,在教育方面,他除了著力於課程的規畫與調整外,也積極網羅優秀學者及選派年輕教師出國進修。

    在這一段期間陸續邀請來訪的國際著名學者,包括東京大學宮內照勝教授(曾擔任日本化工學會會長、富士石油會社研究所所長)、山本寬教授(曾擔任日本化工學會副會長、能源研究所理事長)、廣島大學賴實正弘教授(曾任該校設校校長)、東京工業大學高島洋一教授、北海道大學小林晴夫和田中達夫兩位教授、加拿大滑鐵盧大學貝仲滋教授,留美學人休斯頓大學黃振榮教授與橡嶺國家實驗室魏欽宣博士等。這些學者專家對成大化工系教學範疇的擴展,以及研究方向的導引與風氣的形成,貢獻厥偉,影響至深。

    除了注重教學,賴教授也積極鼓勵與倡導研究風氣。在他的規畫及促成下,我國第一所化工研究所碩士班及博士班分別於民國 51 年及 58 年在成功大學設立。如此,不僅奠定了該系發展的厚實基礎,從而培育了許多化工碩士及博士,陸續加入教學及研究的行列,使我國的化工教育得以急速發展,化工業界也能夠較積極地從事研發工作。在教務長任內,賴教授除了致力教務方面的改革和積極規劃成立研究所外,也極力設法提升全校的研究風氣,對於成功大學學術研究的發展甚有貢獻。

    賴教授的成功,除了先天稟賦外,勤奮是最大的原因。當年在日本人的統治下,更需要額外的努力。他在自傳〈阿德的回憶〉中曾提到,他的身材瘦小而且講日本話時帶有臺灣腔調,教書時為了不讓日籍學生看扁,在上課之前花了許多時間準備、演練授課內容;上課時,他是採用專題演講的方式,並且盡可能使用最標準的日語來講課;指導學生做分析化學實驗時,他一定自己先做一次,並會沙盤推演實驗中可能出現的問題,以便學生發問時能迅速給予解答。在這樣的認真和努力下,獲得教授和學生們一致的信賴與好評。

    從事研究工作,賴教授也非常盡責。為了儘快完成主任教授交待有關木臘漂白的研究論文,有一次颱風過境,臺南發生水災,學校附近鐵路下方的地下道水深及大腿,他也不顧危險,仍然推著腳踏車涉水而過,到學校時已全身濕淋淋了。結果那一篇論文被刊登在《日本化學工業雜誌》,是賴教授和其主任教授在日本一流學術期刊發表的第一篇論文。

    有一則鮮為人知的軼聞是,賴教授曾把一篇有關極譜的研究論文投寄國內期刊,但被退稿,他認為那篇論文頗富創見不應被埋沒,因此轉投國際期刊,結果竟被接受刊登了。賴教授毫不諱言,最初他把英文論文投寄國外期刊時,曾被批評格式不恰當且英文不夠順暢,但是經過短時間的努力後,寫起英文論文就頗能得心應手了。

    賴教授在退休後,常提到「哀莫大於心死」這句成語,這成語是賴教授在臺灣光復後學習國語時學到的。他說,他深深地被老師憂國憂民的心所感動。這句成語也許是賴教授因愛妻車禍遽然辭世,在心灰意冷之際用來自我勉勵的,但是何嘗不是他一生致力於教育與學術研究的原動力?

    賴教授的銅像佇立在成功大學化工館的大廳,終年守護著這個他貢獻最多、駐留最久的園地。他一生以前瞻的眼光和拓荒的精神耕耘學術的園地,對教育和學術所做的貢獻,豈不令人敬仰懷念?大廳的另一側有一座水牛石雕,教授與水牛兩者同列一廳,也許毫不相搭,但是,賴教授的篤實勤奮和水牛的樸拙耐勞,誰說不是具備著相似的精神特質?

    附錄:極譜分析法

    極譜分析是一種很有用又有效的電化學分析方法,可用於分析可溶物質(包括離子性或非離子性,無機物或有機物)的組成和濃度。這種方法是捷克化學家希羅夫斯基(Jaroslav Heyrovsky)於 1922 年在進行電解質溶液電解,研究兩電極間電流與電壓的關係時發展出來的。由於這個發明,他在 1959 年獲頒諾貝爾化學獎。

    這分析方法使用滴汞電極為工作電極,除可對溶液做定性及定量分析外,更廣用於物理化學、無機化學、有機化學、生物化學、農業及醫藥等方面的研究。

    以電化學方法對溶液進行分析時,固態金屬電極常會被溶液本身或生成物污染,使被分析物質的分解電壓改變,因而無法正確地分析被測物質。若把固態金屬電極改成滴汞電極,則因電極上的汞滴持續流下,電極表面一直維持更新而不受污染,用來分析溶液組成相當準確。

    進行分析時,汞由電極中的毛細管滴下,同時把電壓由小逐漸調大,電流也會跟著變大,最後成一定值。這一定值的電流稱為極限電流,它跟溶液中被分析物質的濃度成正比。電流與電壓的關係圖稱為極譜。由於不同的溶液有不同的極譜和極限電流,所以可以由它們推斷溶液的組成和濃度。

    在進行化學分析時,常會出現金屬錯離子,它們是由金屬離子與配位基結合而形成的。形成時,其半波電位會發生移動現象。若進一步改變溶液的 pH 值及配位基濃度,則對半波電位及極限電流有更顯著的影響。據此,可推論滴汞電極上發生氧化與還原的情形,從而推斷金屬錯離子的組成與性質,不僅對分析化學有所助益,對合成化學及觸媒化學的發展也有相當的貢獻。


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