早期經歷
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光化學過程的分子束研究。(圖片摘自Basic Energy Sciences: Summary of Accomplishments封面，李遠哲親繪)
李遠哲1936年出生於日據時期的新竹市，父親為畫家李澤藩。受到父親的影響，他在兒時就對音樂與運動多有接觸。中學時期，一場肺病讓他在病床上休養了一個月，在養病期間閱讀了瑪麗亞‧斯克沃多夫斯卡‧居禮的傳記，這經驗種下了他希望將來能成為化學家的契機。
學術生涯
高中畢業後，李遠哲進入國立臺灣大學化學工程系就讀，並在大二時轉入化學系。大學期間，受到室友兼學長張昭鼎的影響，開始對物理化學感興趣。然而當時的化學系並沒有太多物理方面的課程，兩人便在暑假期間自力在宿舍研讀熱力學，在這之後李遠哲更跨系修了電磁學。大學畢業後，他進入國立清華大學原子科學研究所放射化學組就讀碩士班，研究北投石(全球僅發現於台北市北投溫泉與日本秋田縣玉川溫泉)含有的天然放射性同位素。三年後遠赴美國加州大學柏克萊分校攻讀博士，研究電子激發的鹼金屬原子化學離子化過程。在研究期間，李遠哲漸漸對離子-分子間作用、分子散射動力學，特別是利用交叉分子束來研究反應動力學產生興趣。
李遠哲於柏克萊實驗室進行研究工作。
1967年，李遠哲取得了博士學位，並前往哈佛大學在Herschbach教授的指導下擔任博士後研究員，經過兩年不眠不休的工作後，終於組裝出世界第一部交叉分子儀，拓展了交叉分子束法的應用範圍，更在物理化學界開拓了一個新的研究領域。因為以往的實驗都是在在一般的溫度和壓力下，此時氣體分子會不斷地互相碰撞而改變其行進的方向與速度；故微觀看來，分子的運動是相當凌亂的。但若將氣體分子經由一個小的噴嘴射入真空中，氣體的體積會隨壓力下降而膨脹，其溫度與密度也會因膨脹而下降，分子間的碰撞就會跟著減少，使得分子沿直線作等速運動(牛頓第一運動定律)。利用此方法，科學家就能製備一束朝同一方向、以相同速度行進之分子，稱為分子束，這就是交叉分子儀的貢獻。
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第一台成功運作的通用型交叉分子束儀器，是李遠哲在博士後時期於哈佛大學Herschbach 實驗室所建造的，儀器的名字叫Hope，多年前已退役，現典藏於國立科學工藝博物館。(圖片來源 國立科學工藝博物館)
分子束方法對科學研究有廣泛的貢獻，包括：製備低溫(< 1 K)的分子以及製備分子團簇(cluster)，此類樣品對高精密光譜學等研究很重要；或將分子與環境隔開(isolated molecules)，以製備高反應性的物種，像是原子、自由基或是激發態的物種等，讓它們能被仔細研究；甚至是讓分子間的碰撞，能有特定的角度與速度，方便科學家研究分子單次碰撞(single collision events)的物理與化學過程，如測量兩個原子間的作用力、研究基元化學反應等。
學者從產物分子散射的速度與方向，能得知是怎樣的碰撞能讓化學反應發生。在F + D2 → DF(v) + D 的例子中，交叉分子束的研究結果顯示，此化學反應放出的能量，主要是分布在DF產物的震動模式上而非轉動或移動。(李遠哲親繪)
在李遠哲之前，科學家使用交叉分子束的方法只能在鹼金屬原子(Li, Na, K, …)的化學反應上看到訊號。儘管此研究已發現了許多有趣的反應，但科學家對鹼金屬外其他原子的化學反應也很感興趣，卻苦於一直很難看到訊號。李遠哲分析了此類儀器的訊號強度與背景值後，發現主要的瓶頸乃在於背景值過高；故他改良儀器的設計，將背景值大幅降低後，微弱的訊號始得以觀測。像是白天看不見星星，並不是因為星星晚上才出來，而是白天時，空氣散射的陽光太強了，以致掩蓋了星光。物理化學家都想要看到化學反應的"星光"，但唯有李遠哲能夠把光害降低，所以看到的星星比別人多，看得比別人清楚，而這項研究也讓李遠哲得到1986年諾貝爾化學獎的殊榮。
HIF、C1IF 和I2F等動能與位能的轉移機制。(圖片摘自 李遠哲1986 Nobel Lecture，李遠哲親繪)
返臺奉獻
1968年李遠哲離開哈佛大學，輾轉應聘至芝加哥大學、加州大學柏克萊分校、勞倫斯柏克萊國家實驗室等研究單位，並在1980年獲選中研院院士。1982年，甫任院士兩年的李遠哲，在第十五次院士會議中提出，若要厚植國家高科技工業的實力，必須更加重視原子與分子科學的基礎研究。他的構想隨即獲得吳大猷、吳健雄以及許多海外華人科學家的共鳴，很快的，在當年九月，中央研究院就成立了原子與分子科學研究所(簡稱原分所)籌備處，並且由他大學時代的好友張昭鼎博士擔任籌備處主任。
以棒球為例解釋如何簡單解讀交叉分子束的數據。棒球賽的觀眾其實是看不見球棒是如 何打到球的；但有經驗的球迷能從棒球飛行的軌跡，推測球棒是準確有力地打到球心，還是只是擦棒。(李遠哲親繪)
原分所設立在臺灣大學的校園內，主要研究方向為化學動態學與光譜、尖端材料與表面科學、生物物理與分析技術以及原子物理與光學等四大領域。同時，在張昭鼎博士的主持下，原分所擁有最先進的機械、電子與玻璃加工場，得以製造超高精密度的科學研究儀器，同時原分所也培養了諸多青年研究人才。80年代末期至90年代初期，原分所延攬了將近二十位優秀的青年科學家回國服務，在當時學術界造成不小的震撼。成立短短二十年，原分所屢屢在表面物理、雷射光學、大氣化學、化學動態學等領域發表突破性的研究成果，基於此，美國知名物理化學家Sylvia T. Ceyer在2006年美國國家科學院院士會議上，就公開盛讚「美國的化學動態學研究遠遠不及台灣」(The renowned US chemist Sylvia T. Ceyer has even gone so far as to state that the US lags far behind Taiwan in chemical dynamics.)，見證了原分所已成為世界公認的頂尖學術中心了。
1986年諾貝爾化學獎受獎。
1986年，瑞典皇家科學院為了表彰李遠哲、Herschbach和Polanyi三人在化學基本過程之動態研究上的貢獻，讓人們能更深入了解化學反應是如何發生的，包括原子與分子間的作用力與能量分配等重要訊息，因而將諾貝爾化學獎頒授予他們，而李遠哲亦是臺灣獲此殊榮的第一人。李遠哲獲得諾貝爾獎後，隨即將其中一面原始獎牌贈予母校新竹高中，因為他認為諾貝爾獎並非靠自己一人獲得，而是新竹高中造就了他。獲得諾貝爾獎後，於1994年放棄美國國籍，返國擔任中研院院長，延攬了知名學者如翁啟惠、賴明詔等國際人才回臺，培育了眾多優秀青年人才，著實在臺灣基礎科學研究上貢獻良多。
李遠哲(左一)、筆者(左二)與研究人員們合影。
責任編輯：郭啟東／國立中山大學
