謝作偉是頂尖有機化學專家,他的其中一項知名研究,是首次成功地製備和鑑定有14個頂點的「超級碳硼烷」,解決了該領域長期存在的難題,有關研究亦為開發抗癌療法及製作有機光電材料帶來更多可能,應用潛力廣泛。
碳硼烷(carborane)是由硼、碳、氫3種原子組成的化合物結構,於多個領域均具應用前景。長期以來科學家認為12個頂點是碳硼烷的極限,再增多其化學結構會變得不穩定,容易壞掉。
不過,謝作偉卻透過新型化學方法,於2005年完成「14-頂點」,開創全新科研領域。
謝作偉解釋,在理論上,其研究將「不可能」成為可能,糾正了碳硼烷合成的錯誤觀念,也改寫了教科書基礎知識;而全新的碳硼烷結構亦對包括醫學層面帶來新的應用方向。
殺癌不誤傷 可作摺疊屏
他舉例說,「硼中子俘獲療法」為新型抗癌化療法,透過向病人注射一種含硼的特殊化合物,再利用超熱中子射線,讓進入癌細胞裡的硼產生核裂變,釋放射線攻擊癌細胞,而由於這種射線的射程極短,只有一個細胞的長短,因此不會損傷周圍組織。
他提到,當硼原子數愈多射線能量便會愈強,所以新合成的「14-頂點」碳硼烷亦會有更大殺傷力,更有效把整個癌細胞殺死。
此外,「14-頂點」碳硼烷屬於內有空間的籠狀結構,而每一個頂點亦有機會配上不同功能基團,如何擴大「籠」的空間運載藥物或其他物質,及於頂點上合適的功能,都是將新的化學結構轉化應用的方向。
另一方面,碳硼烷於製作有機光電材料方面亦有龐大應用潛力,例如可摺疊的手機或電視屏幕等等。
夢想向「32-頂點」邁進
謝作偉又透露,最近在製備更多頂點的新碳硼烷上再取得突破,但因有關文章尚未發表,現時還要賣個關子。他表示,自己的夢想是能夠合成「32-頂點」碳硼烷,但強調絕非易事,也非傳統「逐個頂點」去增加的方法能夠做到,「12-頂點碳硼烷在1963年發表,我們到2005年成功製備和鑑定了14-頂點碳硼烷,再到現在才有進展。」笑言若以此進度推算,恐怕有生之年也不可能達到「32-頂點」的目標,因此必須構思全新方法,「例如將一個12-頂點碳硼烷其中一面打開,然後跟另一個結合起來,這樣就快多了。」不過他坦言,現階段那只是單純構想,希望自己的學生未來有日能夠將之實現。■香港文匯報記者 姜嘉軒