作者：魏和祥

今天很榮幸能在最懷念摯友張昭鼎教授紀念基金會上，來向諸位報告本人的研究生涯。說來慚愧，我的研究並無輝煌的成果, 在此就本人幾階段領域轉換的楔機與重要的心得提供給諸位參考，或許能體會到我們那個年代的學術研究環境。

我真正的研究生涯,應該從1966年赴日本留學,進東京大學化學教室齊籐信房教授研究室開始。也就在那個時候，我認識了張昭鼎兄，他是從西德到日本造訪齊籐教授。在當時，太空科學正在發展高潮中，本人也對宇宙化學之領域感到好奇，向指導教授提出想做這方面之研究。而在最初的實驗工作是，探究宇宙射線(Cosmic ray)對岩石的影響。可由碩石或岩石內遺留的痕跡的模樣之觀察獲得初步的認知。宇宙射線主要成分是高能的(1 BeV = 109 eV)氫原子核。當衝過大氣層之後，大部分被岩石吸收。約半年的時間，我利用光學顯微鏡觀測隕石或雲母簿片中，超鈾元素的自然核分裂(Spontaneous nuclear fission ) 所遺留的痕跡。由痕跡可以清晰看到分裂造成原核反跳的情形。

核分裂痕跡分析雖然有趣，但對一位化學出身的我，這種研究似乎遠離了化學。因此，碩士學位的研究題目與教授商談，改為當時熱門的物理學家梅思堡發現的梅氏效應( Mössbauer Effect) 在化學上的應用。首先在日本理學研究所與安倍文敏博士夫妻，共同研究Ni-61之梅氏效應。做此實驗，梅氏線源必須利用迴旋加速器(cylcotron) 來製造。每次放射線強度達200-300 mCi, 在三小時內全部操作要完成，實在辛苦，而獲得的資訊也少。因此，改研究鐵-57梅氏效應。合成一系列b-diketonate鐵錯合物，利用Co-57 EC –decay形所放出的珈瑪射線對鐵錯合物做共嗚吸收，探究鐵中心原子的電子狀態與化學狀態。當時梅氏譜儀為單頻機械式手動，取實驗數據相當辛苦。

攻讀博士學位，延續碩士學位的研究，但研究的對象與目的，完全不同，利用Co-57標幟到 Co-錯合物，觀測核反應後，生成Fe 的放射梅氏譜(Emission Mössbauer spectrum) 圖中，瞭解鐵原子的電子及化學狀態。

由於，Co-57先從核外捕捉一個電子(electron capture)，轉移成高能的Fe-57再放出伽瑪射線，回到基底態的Fe-57。這中間歷經電子軌域的重整、放射線對配位子之分解反應等後續效應，皆影響鐵之化學狀態。這在放射線在生命科學方面，隱藏著某些意義。在諸多的實驗中，發現從原子價狀態Co(II) 生成對應之鐵原子狀態有Fe(II) 與Fe(III) 兩種。同時也發現，配位原子反轉現象，如；Co-NCS生成Fe-NCS與Fe-SCN鍵結。

我於1972年獲東京大學博士學位，秋天回國內淡江大學化學系服務。當時，梅氏儀器已商品化，在國內，台大物理系的鄭伯昆教授及清華大學的鄭華生教授皆從事梅氏效應之研究。但回國之初本人無法取得經費購置，首先利用淡江當時現有的儀器極普及NMR，做金屬錯合物的無機化學研究，此時清華王松茂教授對NMR錯合物之研究巳是尃家，獲得不少指教。

一九七五年之後，再開啟梅氏譜學之研究，合成鐵錯合物，除磁性與梅氏吸收譜之解析外，也從事梅氏效應之材料科學之應用，如鐵觸媒、Fe-Zn鋼材腐蝕之轉換電子梅氏光譜之研究。在鐵錯合物的磁性與梅氏效應之研究過程中，比較值得提出的發現，是鐵原子的自旋狀態與磁性粒子大小效應。鐵(II) 原子因配位子強度效應，有高自旋S = 2 « 低自旋S = 0 交叉平衡的現象。可利用變溫梅氏測定，很清楚獲得結論。而改變鐵錯合物晶體粒子大小，可以轉移自旋交叉之現象是本研究室的重要成果。往後，這方面的進展，德國的Gutlich教授的光致自旋交叉的發現，而告一段落。

在十多年前，生物無機化學正興起一鼓熱潮，本人也因受一場不明病因所困擾，引起我對生命科學的興趣。因而投入金屬在生命体中的作用之研究，亦即生物無機化學的研究。選擇以模仿生化反應，容易在無機化學實驗室進行的領域為主，而研究對象生化活性中心金屬集中在已被多方面研究的銅、錳、鐵等。對銅的生化活性集中在catecholase活性雙核銅(II)模型錯合物之研究。而錳(II,III)或鐵(III)錯合物對catalase活性，即H2O2之分解反應。對照原始生化活性中心之物性，研究方法，除生化活性動力學反應之外，錯合物的磁性測定，也是研究重要工具。十多年來己有些成果，其中從一連串雙核銅錯合物的磁構造與catecholase活性之關係，銅-銅間距離為2.9Å時，活性最高，與實際生命體中預測一致。在catalase活性研究方面，除分別以動力學方法求得錳、鐵錯合物的對過氧化氫之分解速率常數之外。也把研究推到將氧原子轉移到有机氧化作用，笫一次發現，鐵(III)錯合物有高的olefin之epoxidation 觸媒活性。

物質科學的進化，化學的領域，逐漸形成往分子材料與分子生物兩大趨勢邁進。對於一個化學家而言，要面臨更多更新的挑戰。我的研究，也存活在這兩大領域中去探索，例如分子磁性體之研究也成為本研究室的重點。因篇幅關係詳細內容省略。然而，從分子設計出多弁?光、電、磁 特性) 的小分子或超分子是己成為無機化學的主流。我們化學家，己經正在面向生命體對話，同時也正在空間架設近於藝術的分子世界與新的王國，而化學進化永無止境。最後，要感謝國科會長期研究經費支助、近七十位研究生的參與、並感謝國內外化學界朋友的鼓勵與指教、也感激基金會朋友給我此機會。謝謝諸位。