2024年唐獎永續發展獎／化學家「亞基」巧用陽光在沙漠、旱地收集乾淨飲用水，每日能收數百公升

奧馬爾･亞基教授目前是加州大學柏克萊分校化學系詹姆斯與內爾蒂崔特獎座教授及柏克萊勞倫斯國家實驗室資深科學家，也是柏克萊全球科學學院的首任主任，同時擔任卡瓦利能源奈米科學學院及由巴斯夫集團設立的加州研究聯盟共同主任。

亞基教授在2012年到加州大學柏克萊分校任教，之前於1992-2011年間，曾在亞利桑納州立大學、密西根大學及加州大學洛杉磯分校擔任教職。

大氣中的四種小的氣體分子，對地球的永續發展有最大的影響，這四種分子是二氧化碳、氫氣、甲烷及水，亞基教授展示了一個新的方法去控制這些分子，藉由他所開創的化學新領域-網格化學，使此種控制得以實現。

網格化學是以一種新的合成方式生成材料，透過強鍵結合力，將有機和無機單元編結成為堅固的多孔結晶金屬有機骨架 (MOFs) 及共價有機骨架 (COFs) 材料。他展示了氫氣、甲烷、二氧化碳及空氣中的水如何被這類新穎骨架材料所保存、集中及利用，對吾人追求乾淨空氣、潔淨能源及純淨水所面臨的重大挑戰，提供了新的解決方法。

亞基教授成功的關鍵，是藉由特殊合成方式製作出具多功能特性的MOFs和COFs材料，具體來說，他開創出的新材料，有破紀錄的孔隙度，堅固而具有高結晶度，並有可達數噸的高擴展性，同時其化學結構可靈活地在分子層次上進行修飾。

例如對氫氣而言，MOFs和COFs材料，在77絕對溫度及一百大氣壓下，可以儲存12重量百分比的氫氣，用於安全及固定的儲氫，是非常有用的技術。對甲烷，在常溫及安全氣壓下，含有MOFs材料的容器可以比沒有含MOFs材料的容器多出三倍的儲存量，使汽車在不用重新加燃料情況下，多走三倍的距離。

對二氧化碳而言，亞基教授的成果顯示，在常溫下，使用特定MOFs材料的容器，會增加十八倍的儲存量。而經過化學方式修飾過的MOFs和COFs材料，可以從燃燒氣體中選擇性的捕集大量二氧化碳。

首創設計集水裝置，讓極乾旱地區獲得好的集水效果

亞基教授發現MOFs材料可在低濕度的空氣中尋找及收集水氣，並使其集中在該材料的孔隙內。他首創設計了一個集水裝置，只須有平常的陽光，即可在沙漠及乾旱地區收集成為乾淨的飲用水。他的研究團隊採用數公斤MOFs材料，接續設計了不同版本的原型裝置，這些裝置在極乾旱地區也能得到非常好的集水成果。

更值得一提的是，他所設計的裝置，曾經過三萬週期的測試而仍能維持最佳的成效。由這些裝置所收集的純淨飲用水，其水質遠遠超過美國食品藥物管理署及環保署所訂定的飲用水標準。

近幾年，亞基教授和包含美國通用電器公司在內的一些公司合作，製造可攜式的MOFs集水裝置，以節能及較經濟的方式，在沙漠地區每日可收集到數百公升的飲用水。

亞基教授的貢獻是非常與眾不同的，他不但在基礎科學上有開創性的成果，同時有效的使此成果在永續發展的實際應用上，達到了空前的程度。

目前，全球有數百個來自學術界及工業界的實驗室，藉由亞基教授發展出的材料及技術，積極投入清潔能源、清潔空氣和純淨飲用水等方面的實際應用。這些技術的商業化，正在進行之中，現在國際上一些主要的化學、材料及汽車製造集團及三十多家新創公司，已有產品問世，目前全球估計已有100,000種以上MOFs及COFs的材料，是由網格化學所產出的成果。

美國道瓊公司轄下的市場觀察網站，2021年以亞基教授發展的科技為主題，估算出MOFs和COFs的市場規模是2億7仟萬美元，在2022年達到了3億5仟萬美元。由於他的傑出成就，亞基教授在全球17個國家獲得諸多重要獎項的肯定，包括一些在化學領域上最高的榮譽，他同時也擁有60項美國專利。

亞基教授出生於約旦安曼的一個難民家庭，其家庭最早來自於巴勒斯坦。他成長在沙漠環境，深切體認到，科學與研究對改善機會匱乏地區生活的重要性。全球MOFs和COFs的廣泛應用，使亞基教授擁有協助發展中國家新秀學者參與研究的途徑。

引路人計畫於6國執行，數百名研究人員受益

他在加州大學柏克萊分校，創立了柏克萊全球科學學院，發展出獨特的引路人計畫，在他所設立於越南、馬來西亞、沙烏地阿拉伯、阿根廷、墨西哥及約旦的研究中心執行。

這些研究中心的目標，是期望能邀請當地的年輕學者，在學術生涯剛起步時，直接加入研究，透過引路人計畫，改變自己，並為他們的科學環境做出有意義的貢獻。到目前為止，已有數百位研究人員受益於亞基教授所建立及推動的全球科學模式。

非常非常少的人，可以在他們的專業中，開創新的領域，同時給予許多人進入該領域的信心，但亞基教授做到了。他率先開發了一類非常重要的材料，以網格化學的概念，來歸納這些合成的新材料，這些材料陸續又創造了新的途徑，並對解決世界邁向永續發展所面臨迫切的能源、環境及水資源問題，扮演了重要的角色。