整個宇宙,都是我的動物園——天文化學
整個宇宙就像是一座「分子動物園」,藉由研究的分子光譜,我們可以得知這分子的分佈、溫度等性質。由於不同的分子有著不同的「習性」,我們還可以得知孕育這些分子的星際環境。
Read more整個宇宙就像是一座「分子動物園」,藉由研究的分子光譜,我們可以得知這分子的分佈、溫度等性質。由於不同的分子有著不同的「習性」,我們還可以得知孕育這些分子的星際環境。
Read more傳說中神農氏藉由不斷的試吃,鑑定了大自然中許多種的動植物和礦物,並且詳細既載這些物質對於調養身體或治療疾病的效果。後人逐步統整這方面的知識後,累積成著名的中藥典籍《本草綱目》。
以上的例子是古代「藥物開發」最常見的一種模式,雖然確實能找到具有療效的物質,但對於它們是如何產生療效,卻難以在分子層級有詳盡的論述。舉例來說,我們知道喝茶可以提神,但是茶葉組成複雜,包含葉綠素、纖維素、蛋白質、各種微量礦物質等眾多成分,絕大多數都不具提神的功能;在仔細分離純化各個分子之後,科學家發現只有咖啡因具有提神的效果。咖啡因就是一種天然物(natural product),雖然「咖啡因」和「茶葉」以及它們的作用不會因為時代而改變,但天然物的研究方法和切入點,確實因時代變遷而有所不同;本文專注於討論天然物在現代科學中扮演的角色。
20 世紀是一個人口爆炸,人造物質氾濫的時代,而造成這樣結果的人造肥料以及塑膠,其背後的製程都有賴催化劑的支持。本講次介紹催化劑在人造肥料以及塑膠製程中扮演的關鍵角色。
Read more原子、離子怎麼一個個聚集起來變成固體的?一直以來只有理論和模擬,從來沒有被「真正」觀察到。這回科學家終於在電子顯微鏡的幫助下,首次捕捉到鹽類結晶的過程。
Read more如同人類為了抵禦細菌與病毒,而發展出複雜的免疫系統。十字花科植物對於害蟲的入侵,也有一套自我防禦的武器——芥子油炸彈,但這套裝備似乎對自備吸管的粉蝨一點辦法也沒有。科學家一直認為是粉蝨的刺吸式口器避免了防禦機制的啟動,最新的研究卻指出,芥子油炸彈確實引爆了,不過粉蝨卻能靠著分泌的蜜露化險為夷。
Read more當有「科技維他命」之稱的稀土元素被廣泛應用於生活各個角落,開採與回收這些金屬背後,昂貴的冶煉成本與伴隨的污染問題,需要更有效且友善環境的萃取方法。實驗室中,科學家發現有些特殊的細菌,能擷取環境中的鑭系元素。這些細菌的醇脫氫酶與它們的輔因子PQQ,能捕捉原子序較小(earlier),同時也是體積也較大的鑭系元素,或許能為稀土的純化翻開下個篇章。
Read more艾曼紐爾•夏本提爾(Emmanuelle Charpentier)與珍妮佛•道納(Jennifer Doudna)榮獲了2020年諾貝爾化學獎的桂冠,主要是因為她們發現了基因技術中最強大的工具之一:CRISPR/Cas9基因剪刀。研究人員可以非常精準地使用它們改變動物、植物和微生物的DNA(去氧核糖核酸)。這個技術徹底改變了分子生命科學,為植物育種帶來了新機會、有助於創新的癌症療法、並可能使治癒遺傳性疾病的夢想成真。
Read more以超流相的液氦作為奈米等級的反應器,科學家捕捉到單一金原子與二元醇生成的凡德瓦簇合物,在質譜儀及密度泛函理論的輔助下,化學家們得以解析單顆金原子如何分解二元醇。
Read more新聞媒體、網路平台,常常使用「千年不壞的塑膠」這樣的標語。然而,令人好奇的是,這些報導的資訊,都來自於哪裡呢?背後是否有經過嚴謹的科學研究呢?
Read more2017年秋天,東歐上空出現釕-106(106Ru)放射性元素污染雲層。2020年六月,德國漢諾瓦萊布尼茲大學與明斯特大學的科學家們為這個謎團提供了新的線索。研究指出釕-106的來源,是已用過的核電廠燃料(又稱為乏燃料,spent nuclear fuel)。進一步的分析顯示,真正的源頭是俄式壓水反應爐(water-water energetic reactor, VVER)的核燃料再處理過程(nuclear reprocessing)中產生的洩漏。
Read more由MOF材料及聚合物製成的MOF小珠:可以過濾水中高毒性的六價鉻離子,並在可見光的催化下,將六價鉻離子還原成低毒性的三價鉻離子,再生MOF小珠活性。
Read more地球大氣層中的臭氧分子,能夠吸收陽光中對生物有害的紫外線,然而臭氧層卻因為人類近數十年來的活動,在南極上方破了一個大洞。本講次說明臭氧吸收紫外線的機制,以及臭氧層破洞的成因。
俗稱 PM 2.5 懸浮微粒的氣膠,近年來造成嚴重的空汙問題。世界衛生組織不但宣布 PM2.5 為致癌因子,甚至估計每年死於空汙問題的人數多達 700 萬人。在環境汙染致死人數,已超越戰爭、天災、疾病等等傳統災難的情況下,你我該如何因應?
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