研究方向

為配合國家科技發展,達成學術創新,尖端水準的基礎研究目標,本所的中程施政目標將以任務編組方式,結合研究人員專長,選擇重要研究領域,群策群力,執行整合型計畫。並積極推動國際間的交流與合作,加強和國內大學的學術合作,以有效運用研究資源。化學所近期的中程計畫,將以三個主要整合議題為研究重點。此三個議題為:(一)材料化學,(二)催化反應,及(三)化學生物學。本所目前由學術諮詢總會支持的主題計畫,均以這三個整合議題為核心,是本所的優先目標和執行重點。本所之重點研究有以下各方向:

一、材料化學研究

有關材料化學方面的研究,是本所中長程規劃重點之一,也與台灣目前與未來之光電科技息息相關。在這方面,本所的發展方向為包括了:(1)有機場效電晶體與材料方面,結合所內以及所外的研究團隊,從事有機場效電晶體材料的設計與合成、分子結晶結構與薄膜形貌的控制,分子在基質表面相對方向的控制,期望提升以有機半導體分子為主體的薄膜材料導電性與場效遷移率。(2)光收成及太陽能轉換,致力開發新的有機與無機集光材料,並發展太陽能電池的製備。(3)複雜功能性有機化合物的分子建構,發展多種類型的分子架橋設計與合成,並製作分子元件並探討其中電子或能量傳遞機制。(4)發展高效的有機發光材料和元件,並且透過理論研究,找出設計分子的原則。(5)以自組裝的方式合成新的結構和功能性有機金屬材料。

二、催化反應研究

觸媒的開發與應用持續是本所重要研究方向,也是與應用化學工業密不可分,不可或缺的一環。本所發展的方向有:(1)酵素觸媒:例如 particulate methane monooxygenase(pMMO)所催化的甲烷至甲醇的轉化機制與應用,還有 aminopeptidase P (AMPP) 的質子分程傳遞等。(2)奈米觸媒系統的開發與應用:奈米級觸媒系統常可提供其他尺度材料截然不同之催化活性,帶來嶄新的應用。本所從事之相關工作包括開發奈米尺度的矽倍半氧多聚體複合材料,並探索硝化、聚合等催化反應效率。以多孔性材料為載體之金屬觸媒以及奈米級二氧化鈦觸媒是另外的重點研究。新穎離子液體的開發,則是未來環保潮流下的「綠色化學」所需的反應溶劑。均相觸媒的研究,將側重於利用過渡金屬催化劑進行新型催化的開發。此外,篩選以烷烴化合物為營養源的菌株,並以現代分子生物的技術,發展出具高效能且具廣泛應用性的酵素,以為有機合成的應用,也將密集研發。展新型核、核酸類似物,並開發為抗癌藥。

三、化學生物學研究

近幾年來,本所在化學生物方面的研究蓬勃發展,成果優異。研究方向包括:(1)在蛋白質以及DNA結構與功能的相關研究方面,將持續了解蛋白質摺疊的機制與作用機制,以便將來應用到治療的領域。我們也發展了有機或無機化合物,用來抑制蛋白質活性,或是模擬蛋白質的催化功能,期能帶來應用的前景。(2)發展新的質譜蛋白體分析的策略,和以核磁共振決定生物分子結構的新方法。(3)探討病毒相關機制、檢測試劑與抗病毒、抗癌疫苗之研發:諸如利用披覆醣體之奈米粒子為大腸菌檢測試劑、愛滋病毒與SARS病毒之禁制劑以及抗體的研發、以定量次蛋白質體學研究靈芝所引發之免疫反應、研發可調節式功能之酵素、小分子和病毒蛋白質相互作用關係之研究、病毒促成之胞膜融合的機制與結構物性之探索等皆為重點方向。