科学家奇想 阳明交大以阿兹海默症「类淀粉蛋白」过滤海水

阳明交大生科系教授许世宜（右二）的团队，以阿兹海默症类淀粉蛋白来过滤海水。（阳明交大提供／林志成台北传真）

天空不下雨，有科学家开始思考海水淡化的可行性。阳明交大生命科学暨基因体科学研究所教授许世宜的团队，利用造成阿兹海默症的「类淀粉蛋白」来传输水分子，甚至达到海水100％ 脱盐的神奇效果，相关成果刊登在国际学术期刊《Small》。

类淀粉蛋白是一种不可溶的纤维性蛋白质，异常堆积在身体器官会造成严重疾病，最有名的就是阿兹海默症。医界无不希望能找到清除脑中类淀粉蛋白堆积的方法来治疗阿兹海默症。但也有科学家反其道而行，利用类淀粉蛋白可以阻挡盐离子的特性，发展出海水淡化的方法。

这项方法是用三片类淀粉蛋白组成的奈米微管（nanotube），巧妙地利用蛋白薄膜表面上的电位差来推动水分子往单一方向移动，同时又能达到阻挡盐离子穿过－例如钠离子与氯离子－形成一个自带「分子马达」不需外部提供任何能量，就能达到海水淡化处理的效果。

逆渗透法－目前主流的海水淡化技术－需要透过马达加压让海水通过逆渗透膜，才能分离海水中的盐分。技术虽然可行但得花费大量电力与设备，以至于无法达到规模经济的效益。利用类淀粉蛋白来过滤海水的方式，展示了一种仿生奈米材料可以做为有效又节能的海水淡化新方向。

许世宜的团队利用一片10×10平方公分类淀粉蛋白奈米微管组合而成的过滤膜，一天可过滤生产2.5吨的淡水，是目前已知逆渗透法的200倍。

许世宜表示，水分子单向扩散在生物界是很常见的现象，例如蜘蛛丝、蝴蝶翅膀都可以观察到水分子单向流动，这些流动不需要外部能量，而是透过基本的生化及物理机制来完成。

许世宜表示，类淀粉蛋白所形成的片状结构不仅可以自动引导水分子，只要将结构中的一个胺基酸改成带电，增加奈米微管的亲水位能，就能提高水分子与盐离子的分离效能。实验成果能让科学界了解仿生材料的自动传输机制，以及一种有效且节能的淡化海水方法。