成長於約旦沒有自來水、沒有電的難民家庭,唐獎永續發展獎得主、美國化學家亞基(Omar Yaghi)在10歲時,有一天溜進學校圖書館探險,這次探險改變了他的人生。他窮畢生之力開創「網格化學」新領域,為世界打開了金脈大門。亞基的人生充滿奇蹟,他接受《風傳媒》獨家專訪時坦言,「父親沒受過高等教育,卻是影響他最大的人。」
美國加州大學柏克萊分校化學系James and Neeltje Tretter講座教授亞基,身兼多職,幾乎年年獲獎,包括以色列沃夫化學獎與唐獎永續發展獎,並獲選美國國家科學院、德國科學院院士,同時是諾貝爾獎熱門人選。
亞基近日訪台獲頒唐獎永續發展獎,並赴新竹科學園區參訪台積電與工研院。亞基風度翩翩,雙目炯炯有神,他接受《風傳媒》專訪時,分享約旦童年生活點滴,15歲時帶著全家所有存款隻身赴美求學,由於成績優異,跳過高中,直升大學。在科學研究的路上,儘管遭遇無數困難,訪談中,可以感受到他有一股超乎常人的堅強毅力,打死不退。
約旦裔美國化學家、唐獎永續發展獎得主奧馬爾.亞基小檔案。(製表:謝錦芳)
父母沒受高等教育 卻把所有錢投資孩子
亞基成長於難民家庭,媽媽沒有受過教育,不識字,父親讀到小學6年級時,被迫輟學去田裡工作。他們家有9個孩子,孩子們多半喜歡踢足球,但亞基從小喜歡讀書。對他而言,「這或許是一種逃避,逃避現實生活中的困苦,忘記生活中必須面對的種種難題。」
很難想像,在沒有自來水、沒有電的情況下如何過日子,但亞基就是在這樣克難的環境中長大。亞基說,「我是一個觀察者,喜歡觀察生活周遭的事物,對於這個家所遭遇的難題,不知道如何幫忙,只知道努力讀書或許可以改善這個家的生活。」
儘管生活困苦,亞基的父母給孩子們滿滿的愛,他的父母沒有接受高等教育,卻非常重視教育,把所有賺來的錢都投資在孩子的教育上。即使私立學校費用昂貴,亞基從小就讀私立學校,在科學與數學方面打下很好的基礎,同時學習阿拉伯語、英文與法文。
亞基10歲時,有一天中午溜進學校的圖書館,當時圖書館並未開放,亞基試著打開圖書館大門,很意外地,大門未上鎖,於是成功地溜進圖書館探險。這次探險,從此改變了他的人生。
亞基隨手翻開一本書,裡面有美麗的分子結構圖,當時他不知道這是分子,當天回到家裡,心中一直保留著這個秘密,後來才知道這就是分子,也因此引導他走上化學之路。
亞基10歲溜進學校的圖書館,裡面美麗的分子結構圖從此引導他走上化學之路。(資料照,唐獎基金會提供)
15歲帶著全家所有存款 獨自赴美求學
亞基在15歲時,隻身赴美國求學。有一天放學回到家裡,父親對他說,「你要去美國讀書。」當時亞基的反應是,自己不想去美國,只想在約旦完成學業,但父親非常堅持地說,「你應該去美國。」
於是,亞基帶著全家所有儲蓄到美國求學。他說,「我的父母毫不猶豫把所有存款給了我。」
亞基的父親不惜花費全部存款,也要亞基去美國讀書,奠定了他如今的成就。(蔡親傑攝)
在約旦成績優異 亞基赴美跳過高中直升大學
當時年僅15歲的亞基獨自到了美國,不知接下來該怎麼辦?他打電話回家問父親,父親建議他去附近大學詢問。於是,亞基帶著在約旦的成績單到附近哈得遜河谷社區學院(Hudson Valley Community College),校方看到他的成績非常優秀,同意他可以直升大學。因此,亞基跳過高中,直升大學,後來轉到紐約州立大學奧爾巴尼分校就讀,20歲就從大學畢業。
父母原本期望亞基成為工程師或醫師,但他有自己的想法,他熱愛的是化學。亞基說,「我喜歡思考一切事物背後的原理。這些東西是如何製造的?這些東西是如何組成的?這些東西的分子結構為何?這就是化學。我喜歡化學,化學研究所有物質的分子結構與如何運作。你可以到實驗室真正製造出新的分子。」
亞基15歲時隻身帶著全家所有存款赴美,更因優異成績讓他能跳過高中直升大學。(資料照,唐獎基金會提供)
父親對亞基影響最大 高標準對待工作品質絕不妥協
回顧從約旦到美國求學的歷程,亞基說,父親是影響他最大的人。「父親很有遠見,即使他沒有受過高等教育,但他知道美國有很多機會。」
亞基的父親對工作品質要求很高,絕不妥協,這項對工作品質的要求,深深影響著亞基。他的父親強調,「你的作品品質代表了你這個人」。他要求兒子,「你要做一件事,必須做到最好,否則就不要做。」
人生中,另一位對亞基影響很大的是博士論文指導教授克倫培爾(Walter G. Klemperer)。亞基說,指導教授教導他如何成為一位科學家,如何小心觀察,成為與眾不同的科學家;做科學研究時,事實很重要,小心觀察,把這些觀察記錄並連結起來。
這位指導教授強調,「你不能只是追隨別人的腳步,你可以在他人研究基礎上往前進,你必須發展出新方向,創造全新的成果。」
亞基的父親與指導教授,是對他影響深遠的兩位重要人物。(蔡親傑攝)
開創網格化學新領域 估2030年市值逾10億美元
經過不斷的實驗與努力,亞基開創了化學界全新領域「網格化學」(reticular chemistry),以一種新的合成方式生成新材料,透過強鍵結合力,開發出堅固的多孔結晶金屬有機骨架(MOFs)與共價有機骨架(COFs)。全球有數百個實驗室,數千位研究人員積極開發「網格化學」材料,據估計,到了2030年,市場價值將超過10億美元。
亞基窮畢生之力投入「網格化學」研究,不斷有新的突破,事後回想起來,他說,「這簡直是奇蹟。這就是科學探索的力量。」他也坦承,「自己非常幸運」。
亞基指出,「我們把重要問題定義出來,我們找出許多重要問題,而許多人會說這行不通,我們堅持不斷實驗,找出解決方案,讓它行得通。」他強調,「成功絕非偶然,背後是經過許多辛苦與努力。」
亞基對化學充滿熱情,他說,「從開始投入化學研究以來,不斷地實驗與創新,直到最近每隔4到5年,我們發現全新的方向,這些先前從未探索過的新方向引導我們獲得更大的新發現。這就是實驗的力量。」
亞基開創的網格化學新材料分子結構圖,可應用於空中取水。(謝錦芳攝)
神奇「多孔材料」僅1公克 延展開來相當於足球場
近年「網格化學」不斷有新應用出現。亞基指出,「化學最神奇之處在於彈性很大,幾乎任何分子都可以用來製造新材料。這些多孔的新材料有很大表面積,例如1公克新材料的表面積延展開來,相當一個足球場那麼大,因此創造出很大空間可以儲存氫氣做為能源,可以從空氣中或發電廠捕捉CO2,或從空氣中取水,製造可以飲用的水。」
從純科學研究到實際解決社會所面臨的棘手難題,亞基開創「網格化學」帶來了新希望。提起對未來的夢想,他指出,「我們打開了金脈的大門。我們開發出的化學可以創造新材料,這些新材料有許多新應用,從永續、環境到氣候相關問題,還有電子、生物醫學等應用。我們開創了全新的世界,可能對社會產生影響。我希望這些新材料持續商業化,造福所有人。」
網格化學最神奇之處,就是只要1公克的新材料,就可延展出相當於1個足球場這麼大的表面積。(謝錦芳攝)
鼓勵年輕學子探索科學 不論是誰都能登上頂峰
從約旦難民之子,如今成為全球知名的科學家,亞基的人生充滿奇蹟。從10歲時打開圖書館大門那一刻,亞基為日後開創「網格化學」鋪了路,同時也為世界打開了金脈大門,而這個奇蹟如今正在進行中。