清大物理系 盧天惠 博士
在雄中得到師長們的諄諄善誘，有了＂雄中六年＂的深厚基礎，才足以在日後的大學、研究所、乃至於海外留學，堅守教育人員的一份子，承先啟後，教育下一代。文中對於日後的各級學校師長的鼓勵和愛護，作簡要的敘述，以突顯基礎教育的重要性。
在清大作研究，截至目前為止，發表三百餘篇文章，其中、期刊論文171篇，研討會論文117篇，其他文章13篇，並出版一本研究所程度的專書＂X光繞射與應用＂（滄海書局出版）。由這麼多著作中選載六個與國內外著名學者合作的X光單晶結構，聊表個人服務教育界40年過1個月屆齡退休的成果。
個人一生的些微成就、要歸功於各級學校師長們的諄諄教誨，同學們的相互切磋，同事們的相互扶持，長官們的感招和提攜，尤其要感謝並紀念這位百齡教育家－王家驥校長，並獻上最高的敬意與祝福。
雄中六年 如沐春風
1952年在眾多同學競爭下，有幸考入雄中初中部，也考上高雄工業職業學校，承蒙家父厚愛，選擇雄中就讀，編在一組，上天保佑，很快三年過去，總平均成績在前10%，得以免除再一次的考試煎熬，直升高中部，很巧地還是編在一組，高中三年平均成績在80分以上，得以保送公立大學，但是那時台灣師大只接受師範學校畢業生的保送，普通中學的畢業生必須參加聯考，才能進台灣師範大學就讀，我畢業的那一年聯招，文理不分組，有些理科不是很擅長的同學考入理工科系，有些文科不是很有興趣的同學進入不得已的科系，很幸運地，我如願地考入台灣師大理化系。
在雄中六年的生活裡，受王家驥校長和師長們的人格教育薰陶，跟同學們的相互切磋，如沐春風，畢業後延續在雄中的耳濡目染，依照所見所學，努力用功，企望出人頭地。
師大四年 奠定基礎
1958年進台灣師大就讀理化系物理組，大一受陳鐵凡教授的鼓勵，「不一定要讀名校才有好的將來」一句話，增進我對自己的信心。在校四年除了大一上平均不到80分以外，其餘皆在甲等以上，更有一學期平均成績高達92.10，放棄「中國文化和自然科學獎學金」，申請到更優厚的獎學金壹千元新台幣(當時初任教師月薪也不過捌佰元而已)。大四當上班代，帶領全班同學畢業旅行，結業時以0.06分的成績差距，屈居第二名。
當時師大公費，教授認真教學是我在師大四年感受最深的兩件事，出身農民子弟的我，能夠享受公費，大三大四又兼家教，經濟可不依賴嚴父，是我人生值得回憶的事。記得曾有位教授上課時、向不用心聽講的學生丟粉筆，可見這位教授對學生的期許多麼高。
直到現在還留在腦海裡的是，蘇賢錫老師的教材內容豐富，教法新穎，是一位我見賢思齊的崇拜老師。原來他畢業於國立清華大學原子科學研究所，成為我日後考進清大原科所的最大動力。
師大四年結業後，在高市七中實習一年，曾因課後義務努力輔導學生，又要準備報考清大而病倒。痊癒後，還是順利考上清大原科所核子物理組第三名，(前兩名都畢業於台大)。1963年時，原科所分核子物理、核子化學和核子工程三組，共約三百名報考，錄取約三十名，競爭非常激烈。當時設立有關物理學的研究所，只有清華大學核子物理組和中央大學地球物理研究所，個人亦在考取清大的同年，又考上中大地物所第二名。
選擇清大原科所就讀。當時師資陣容和儀器設備都比不上現在，但是學生的學習態度卻是嚴謹且努力用功的。1965年以最低年限、順利完成當時國內最高的理碩士學位。
個人不但在校成績表現良好，而且由美國所舉辦的GRE成績也佳，個人於1966年的GRE成績，超過最高級分還多出60分，甚為欣慰。
三年進修 功力精進
於1965年在清大當助教一年，相當於現在的國防役，1966年起應聘在清大當講師，1973年升副教授，1979年升教授。1982年赴美國UC Berkeley(加州大學柏克萊校區)跟美國科學院院士Prof. Sung-Hou Kim(金聖浩)、研究蛋白質立體結構一年。金教授支付近一萬美元，同時又受國科會的支助，得以攜妻與子同行。
1988年又申請到國科會的出國款項，本來打算再去美國進修，但是由於書信往返的延誤，才打算去日本，跟我經常在Acta Cryst.投稿而認識的co-editor、Prof. Tamaichi Ashida(蘆田玉一)共事，後來蘆田教授認為我夠資格、在名古屋大學應用化學系取得論文博士學位。我當時已發表了29篇期刊論文，但蘆田教授認為必須挑選出12篇相近的主題，並對該主題檢索前人的相關文獻，整理歸納，統計出一些特性，作為後人遵循的依據。以配位化合物的結構化學(Structural Chemistry of Coordination Compounds) 為主題的博士論文共發表13篇期刊論文(refereed papers)，此回顧性論文發表於J. Chin. Chem. Soc., 38, 147-153 (1991).
在日本名古屋大學拾個月取得博士學位後，轉赴大阪大學蛋白質研究所研究兩個月，進行艱難的蛋白質養晶，主要心得是：要培養出好的蛋白質單晶，蛋白質材料的純度是個重要的因素，純度愈高，長出良好晶體的機會越大。
第三次一年期的出國訪問、在英國倫敦大學的Birkbeck College，與英國皇家院士(FRS) Tom L. Blundell 共同研究蛋白質結構，Blundell院士在我離開倫敦不久後移往Cambridge University，被英國女皇封為Sir。
國際合作 成果輝煌
學成返國後，繼續從事小分子和巨分子單晶結構的決定，做化合物和生物物理的研究，以X光繞射進行單晶結構的決定，由結構的獲得，解釋它在物理、化學、生化和材料等性質。在小分子方面主要研究配位化合物，與清大化學系鍾崇燊教授，原科系羅建苗教授合作；與印度的Prof. N. R. Chaudhuri、Prof.. C. R. Sinha、和Dr. B .K. Ghosh、以及泰國的Dr. K. Hansongnern交流。最近的小分子研究加強晶體工程(crystal engineering)的研發；在巨分子方面，跟清大生科系楊振忠院士合作，研究眼鏡蛇心臟毒蛋白(cardiotoxin)III，初步的長晶結果在德國所舉行的9th International Conference on the Crystallization of Biological Macromolecules, March 23-28, (2002)宣讀。也以日本的Spring-8輻射光源收集到一套單晶繞射資料，正在從事分析結構的工作，和清大化工系李昭仁教授合作研究豬血紅蛋白(porcine hemoglobin)，其立體結構已發表。還與台大醫學院生化所林榮耀院士合作，研究雞母珠蛋白-甲(abrin-a)和凝集素(agglutinin)，前者已發表，後者也以Spring-8收集繞射數據，正由一位博士班學生分析，其單晶的初步結構已發表於Acta Cryst. (2000). D56, 898-899。
截至2004年為止，共發表300篇文章(詳見http://www.phys.nthu.edu.tw/~thlu)，其中期刊論文170篇，研討會論文117篇，專書壹冊(ISBN 957-2079-87-5)，其他13篇。獲得國科會獎助約40次，曾被推薦為傑出獎候選人。多次應邀在國際學術會議或大學或學術機構、演講研究成果。茲將較具代表性的幾個晶體結構臚列於下：
1. 個人與林榮耀院士合作、研究的雞母珠蛋白(abrin)，具有抗癌作用，它是國內第一篇完整的蛋白質結構，發表於J. Mol. Biol. (1995) 250, 354-367。雞母珠蛋白-甲(abrin-a)分子量六萬五千道爾頓，圖一為此分子的立體圖。以管線(tube)標繪A鍊與B鍊的主鍊；多醣分子附接於B鍊上，在活性部分裂縫(active site cleft)中含三個水分子和不變活性部位殘基(invariant active site residues)的支鍊；一個雙硫鍵跨越於A,B鍊之間，四個雙硫鍵存在於B鍊內。
2. 個人與鍾崇燊教授合作、發表許多配位化合物的論文，其中比較具有代表性的是：發表於J. Chem. Soc. Dalton Trans. (1999), 3385-3391 的Copper Complexes of C- meso-1,5,8,12-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclo-tetradecane：syntheses, structures and properties。該論文包含6個晶體結構，其中一個不穩定，另外五個穩定，茲將不穩定的分子之ORTEP圖標示於圖二，圖中顯示銅金屬離子具六配位，四個氮原子居赤道(equatorial)平面上，從兩個過氯酸群的兩個氧原子分別接在垂直(axial)位置。
3. 個人與李昭仁教授生前合作研究豬血紅蛋白(porcine hemoglobin)(PHb)，作為人造血的部分依據，其立體結構發表於Acta Cryst. (2000). D56, 304-312。圖三顯示PHb分子表面的電荷分佈，負電荷以紅色表示，正電荷以藍色標示，中性電荷以白色表之。一般蛋白質分子的表面電荷，大多負電荷分佈一大塊，正電荷分佈另一大遍，不像圖三，正、負電荷呈小島狀互相間隔分佈，這一現象曾引起我的好奇。人造血除了有血紅蛋白之外，蛋白的外面還要用一層膜把它包起來，那麼這層膜要用什麼材質？圖三正可以說明這層膜要有什麼物理特性的材料，依據互補性關係(complementarity relationship)，根據物理正、負電荷互相吸引的現象，這層膜內表面必須具有負、正電荷的構造，基於此，個人在論文之中曾提出解決之道，這個解釋也得到實驗的支持，有興趣的讀者可以參考該篇文章。
4. 個人與印度教授N. Ray Chaudhuri合作，研究晶體工程(Crystal Engineering)， 根據工程上的需要，設計出所對應的化學分子，提供所需，再以X光繞射確定化學分子結構，例如病人服用藥物，藥物分子在體內被運送到某器官以前，往往在運輸過程中多所消耗，生化學家可以合成一個無毒的化學分子，來運送這個藥物，把它帶到目的地之前，只消耗少許或毫無損失地被送至生病的器官，這樣就可以增強藥物分子的醫療效果。個人與該位教授合著多篇論文，其中一篇為發表於New J. Chem. (2001), 25, 1203-1207的Synthesis, crystal structure and magnetic properties of two new Cu(II) complexes with end-to-end azido bridging ligands該文報告兩個單晶結構和其磁性，其中一個不含氫的分子結構示於圖四，該分子以三疊氮向左右雙方連接延伸，形成一維無限長鍊，銅原子具五配位，以N(1), N(2), N(3)和O(1)為基面，N(1)為頂點，形成扭曲的方金字塔幾何，三疊氮配位體幾乎成一直線[N(3)-N(4)-N(5)=177.6(4)ﾟ]。
5. 個人與印度Prof. C. R. Sinha合作研究配位化合物，發表許多篇論文，比較具有代表性的文章Dimeric cyclopalladated azo-benzenes : structural differences between 2-hydroxy-pryidine and 2-mercaptopyridine bridged complexes發表於Journal of Organometallic Chemistry 650 (2002) 202-209。該文決定兩個晶體結構，其中一個示於圖五，具有雙核，Pd1-Pd2間距2.878(1)Å，Pd1和Pd2都具四配位，形成方平面(誤差<0.05Å)。
6. 個人與泰國Dr. K. Hansongnern 合作研究配位化合物，發表多篇論文，比較具有代表性的文章Crystal structure of chloro (2,2':6',2"-terpyridine)(2-phenylazo- pyridine)-ruthenium(II) chloride 發表於Analytical Sciences (2001), 17, 683-684，該文所決定的單晶結構示於圖六，Ru具有扭曲八面幾何、六配位結構，N3, N4, N5, N6在赤道平面上，而Cl1與N1分別在垂直位置。
個人能有今天的小成就，要歸功於各級學校師長們的循循善誘，和同學們的互相切磋，以及同事們的互相扶持，尤其是雄中六年王家驥校長公正不阿的偉大作為，和師長們高尚人格教育的培養，更是一個人成長茁壯不可或缺的模範因素。
圖一 圖二
圖三 圖四
圖五 圖六
* 本文原載於’百年樹人’(王家驥百齡嵩壽文集), 第343至350頁.
摘要
王家驥校長將自己的兒子依校規，公正不阿地開除掉，這種世界少有的教育家精神，一直是吾人茶餘飯後，津津樂道的話題。值此王校長百齡之際，適逢雄友會長邀稿，撰寫＂影響一生的雄中六年＂作為紀念，企望將此教育家精神發揚光大。在雄中得到師長們的諄諄善誘，有了＂雄中六年＂的深厚基礎，才足以在日後的大學、研究所、乃至於海外留學，堅守教育人員的一份子，承先啟後，教育下一代。文中對於日後的各級學校師長的鼓勵和愛護，作簡要的敘述，以突顯基礎教育的重要性。
在清大作研究，截至目前為止，發表三百餘篇文章，其中、期刊論文171篇，研討會論文117篇，其他文章13篇，並出版一本研究所程度的專書＂X光繞射與應用＂（滄海書局出版）。由這麼多著作中選載六個與國內外著名學者合作的X光單晶結構，聊表個人服務教育界40年過1個月屆齡退休的成果。
個人一生的些微成就、要歸功於各級學校師長們的諄諄教誨，同學們的相互切磋，同事們的相互扶持，長官們的感招和提攜，尤其要感謝並紀念這位百齡教育家－王家驥校長，並獻上最高的敬意與祝福。
雄中六年 如沐春風
1952年在眾多同學競爭下，有幸考入雄中初中部，也考上高雄工業職業學校，承蒙家父厚愛，選擇雄中就讀，編在一組，上天保佑，很快三年過去，總平均成績在前10%，得以免除再一次的考試煎熬，直升高中部，很巧地還是編在一組，高中三年平均成績在80分以上，得以保送公立大學，但是那時台灣師大只接受師範學校畢業生的保送，普通中學的畢業生必須參加聯考，才能進台灣師範大學就讀，我畢業的那一年聯招，文理不分組，有些理科不是很擅長的同學考入理工科系，有些文科不是很有興趣的同學進入不得已的科系，很幸運地，我如願地考入台灣師大理化系。
在雄中六年的生活裡，受王家驥校長和師長們的人格教育薰陶，跟同學們的相互切磋，如沐春風，畢業後延續在雄中的耳濡目染，依照所見所學，努力用功，企望出人頭地。
師大四年 奠定基礎
1958年進台灣師大就讀理化系物理組，大一受陳鐵凡教授的鼓勵，「不一定要讀名校才有好的將來」一句話，增進我對自己的信心。在校四年除了大一上平均不到80分以外，其餘皆在甲等以上，更有一學期平均成績高達92.10，放棄「中國文化和自然科學獎學金」，申請到更優厚的獎學金壹千元新台幣(當時初任教師月薪也不過捌佰元而已)。大四當上班代，帶領全班同學畢業旅行，結業時以0.06分的成績差距，屈居第二名。
當時師大公費，教授認真教學是我在師大四年感受最深的兩件事，出身農民子弟的我，能夠享受公費，大三大四又兼家教，經濟可不依賴嚴父，是我人生值得回憶的事。記得曾有位教授上課時、向不用心聽講的學生丟粉筆，可見這位教授對學生的期許多麼高。
直到現在還留在腦海裡的是，蘇賢錫老師的教材內容豐富，教法新穎，是一位我見賢思齊的崇拜老師。原來他畢業於國立清華大學原子科學研究所，成為我日後考進清大原科所的最大動力。
師大四年結業後，在高市七中實習一年，曾因課後義務努力輔導學生，又要準備報考清大而病倒。痊癒後，還是順利考上清大原科所核子物理組第三名，(前兩名都畢業於台大)。1963年時，原科所分核子物理、核子化學和核子工程三組，共約三百名報考，錄取約三十名，競爭非常激烈。當時設立有關物理學的研究所，只有清華大學核子物理組和中央大學地球物理研究所，個人亦在考取清大的同年，又考上中大地物所第二名。
選擇清大原科所就讀。當時師資陣容和儀器設備都比不上現在，但是學生的學習態度卻是嚴謹且努力用功的。1965年以最低年限、順利完成當時國內最高的理碩士學位。
個人不但在校成績表現良好，而且由美國所舉辦的GRE成績也佳，個人於1966年的GRE成績，超過最高級分還多出60分，甚為欣慰。
三年進修 功力精進
於1965年在清大當助教一年，相當於現在的國防役，1966年起應聘在清大當講師，1973年升副教授，1979年升教授。1982年赴美國UC Berkeley(加州大學柏克萊校區)跟美國科學院院士Prof. Sung-Hou Kim(金聖浩)、研究蛋白質立體結構一年。金教授支付近一萬美元，同時又受國科會的支助，得以攜妻與子同行。
1988年又申請到國科會的出國款項，本來打算再去美國進修，但是由於書信往返的延誤，才打算去日本，跟我經常在Acta Cryst.投稿而認識的co-editor、Prof. Tamaichi Ashida(蘆田玉一)共事，後來蘆田教授認為我夠資格、在名古屋大學應用化學系取得論文博士學位。我當時已發表了29篇期刊論文，但蘆田教授認為必須挑選出12篇相近的主題，並對該主題檢索前人的相關文獻，整理歸納，統計出一些特性，作為後人遵循的依據。以配位化合物的結構化學(Structural Chemistry of Coordination Compounds) 為主題的博士論文共發表13篇期刊論文(refereed papers)，此回顧性論文發表於J. Chin. Chem. Soc., 38, 147-153 (1991).
在日本名古屋大學拾個月取得博士學位後，轉赴大阪大學蛋白質研究所研究兩個月，進行艱難的蛋白質養晶，主要心得是：要培養出好的蛋白質單晶，蛋白質材料的純度是個重要的因素，純度愈高，長出良好晶體的機會越大。
第三次一年期的出國訪問、在英國倫敦大學的Birkbeck College，與英國皇家院士(FRS) Tom L. Blundell 共同研究蛋白質結構，Blundell院士在我離開倫敦不久後移往Cambridge University，被英國女皇封為Sir。
國際合作 成果輝煌
學成返國後，繼續從事小分子和巨分子單晶結構的決定，做化合物和生物物理的研究，以X光繞射進行單晶結構的決定，由結構的獲得，解釋它在物理、化學、生化和材料等性質。在小分子方面主要研究配位化合物，與清大化學系鍾崇燊教授，原科系羅建苗教授合作；與印度的Prof. N. R. Chaudhuri、Prof.. C. R. Sinha、和Dr. B .K. Ghosh、以及泰國的Dr. K. Hansongnern交流。最近的小分子研究加強晶體工程(crystal engineering)的研發；在巨分子方面，跟清大生科系楊振忠院士合作，研究眼鏡蛇心臟毒蛋白(cardiotoxin)III，初步的長晶結果在德國所舉行的9th International Conference on the Crystallization of Biological Macromolecules, March 23-28, (2002)宣讀。也以日本的Spring-8輻射光源收集到一套單晶繞射資料，正在從事分析結構的工作，和清大化工系李昭仁教授合作研究豬血紅蛋白(porcine hemoglobin)，其立體結構已發表。還與台大醫學院生化所林榮耀院士合作，研究雞母珠蛋白-甲(abrin-a)和凝集素(agglutinin)，前者已發表，後者也以Spring-8收集繞射數據，正由一位博士班學生分析，其單晶的初步結構已發表於Acta Cryst. (2000). D56, 898-899。
截至2004年為止，共發表300篇文章(詳見http://www.phys.nthu.edu.tw/~thlu)，其中期刊論文170篇，研討會論文117篇，專書壹冊(ISBN 957-2079-87-5)，其他13篇。獲得國科會獎助約40次，曾被推薦為傑出獎候選人。多次應邀在國際學術會議或大學或學術機構、演講研究成果。茲將較具代表性的幾個晶體結構臚列於下：
1. 個人與林榮耀院士合作、研究的雞母珠蛋白(abrin)，具有抗癌作用，它是國內第一篇完整的蛋白質結構，發表於J. Mol. Biol. (1995) 250, 354-367。雞母珠蛋白-甲(abrin-a)分子量六萬五千道爾頓，圖一為此分子的立體圖。以管線(tube)標繪A鍊與B鍊的主鍊；多醣分子附接於B鍊上，在活性部分裂縫(active site cleft)中含三個水分子和不變活性部位殘基(invariant active site residues)的支鍊；一個雙硫鍵跨越於A,B鍊之間，四個雙硫鍵存在於B鍊內。
2. 個人與鍾崇燊教授合作、發表許多配位化合物的論文，其中比較具有代表性的是：發表於J. Chem. Soc. Dalton Trans. (1999), 3385-3391 的Copper Complexes of C- meso-1,5,8,12-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclo-tetradecane：syntheses, structures and properties。該論文包含6個晶體結構，其中一個不穩定，另外五個穩定，茲將不穩定的分子之ORTEP圖標示於圖二，圖中顯示銅金屬離子具六配位，四個氮原子居赤道(equatorial)平面上，從兩個過氯酸群的兩個氧原子分別接在垂直(axial)位置。
3. 個人與李昭仁教授生前合作研究豬血紅蛋白(porcine hemoglobin)(PHb)，作為人造血的部分依據，其立體結構發表於Acta Cryst. (2000). D56, 304-312。圖三顯示PHb分子表面的電荷分佈，負電荷以紅色表示，正電荷以藍色標示，中性電荷以白色表之。一般蛋白質分子的表面電荷，大多負電荷分佈一大塊，正電荷分佈另一大遍，不像圖三，正、負電荷呈小島狀互相間隔分佈，這一現象曾引起我的好奇。人造血除了有血紅蛋白之外，蛋白的外面還要用一層膜把它包起來，那麼這層膜要用什麼材質？圖三正可以說明這層膜要有什麼物理特性的材料，依據互補性關係(complementarity relationship)，根據物理正、負電荷互相吸引的現象，這層膜內表面必須具有負、正電荷的構造，基於此，個人在論文之中曾提出解決之道，這個解釋也得到實驗的支持，有興趣的讀者可以參考該篇文章。
4. 個人與印度教授N. Ray Chaudhuri合作，研究晶體工程(Crystal Engineering)， 根據工程上的需要，設計出所對應的化學分子，提供所需，再以X光繞射確定化學分子結構，例如病人服用藥物，藥物分子在體內被運送到某器官以前，往往在運輸過程中多所消耗，生化學家可以合成一個無毒的化學分子，來運送這個藥物，把它帶到目的地之前，只消耗少許或毫無損失地被送至生病的器官，這樣就可以增強藥物分子的醫療效果。個人與該位教授合著多篇論文，其中一篇為發表於New J. Chem. (2001), 25, 1203-1207的Synthesis, crystal structure and magnetic properties of two new Cu(II) complexes with end-to-end azido bridging ligands該文報告兩個單晶結構和其磁性，其中一個不含氫的分子結構示於圖四，該分子以三疊氮向左右雙方連接延伸，形成一維無限長鍊，銅原子具五配位，以N(1), N(2), N(3)和O(1)為基面，N(1)為頂點，形成扭曲的方金字塔幾何，三疊氮配位體幾乎成一直線[N(3)-N(4)-N(5)=177.6(4)ﾟ]。
5. 個人與印度Prof. C. R. Sinha合作研究配位化合物，發表許多篇論文，比較具有代表性的文章Dimeric cyclopalladated azo-benzenes : structural differences between 2-hydroxy-pryidine and 2-mercaptopyridine bridged complexes發表於Journal of Organometallic Chemistry 650 (2002) 202-209。該文決定兩個晶體結構，其中一個示於圖五，具有雙核，Pd1-Pd2間距2.878(1)Å，Pd1和Pd2都具四配位，形成方平面(誤差<0.05Å)。
6. 個人與泰國Dr. K. Hansongnern 合作研究配位化合物，發表多篇論文，比較具有代表性的文章Crystal structure of chloro (2,2':6',2"-terpyridine)(2-phenylazo- pyridine)-ruthenium(II) chloride 發表於Analytical Sciences (2001), 17, 683-684，該文所決定的單晶結構示於圖六，Ru具有扭曲八面幾何、六配位結構，N3, N4, N5, N6在赤道平面上，而Cl1與N1分別在垂直位置。
個人能有今天的小成就，要歸功於各級學校師長們的循循善誘，和同學們的互相切磋，以及同事們的互相扶持，尤其是雄中六年王家驥校長公正不阿的偉大作為，和師長們高尚人格教育的培養，更是一個人成長茁壯不可或缺的模範因素。
圖一 圖二
圖三 圖四
圖五 圖六
* 本文原載於’百年樹人’(王家驥百齡嵩壽文集), 第343至350頁.
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