
從實驗桌到太空艙,從研發太空乳液聚合到鑽研小分子水,華裔科學家周永年藉由實驗洞察,不僅為國家航太工業、知名企業解決難題,也為國防和民生應用領域,開拓新境。接觸尖端科技、國際舞台近半個世紀,周永年如今要用科學實驗打造生命活水,為健康帶來新解方。
啟蒙於父 實驗相伴
材料工程博士周永年的科研之路,源自於童年和父親共度美好的實驗時光。父親畢業於復旦大學化學系,任職新竹肥料廠化工工程師。自幼,他便經常陪伴父親調製藥劑、觀察反應,液體變色與沈澱的瞬間,在他心中種下對化學和實驗的熱愛,也啟動了他一生探索的旅程。
成大墊基 工研啟路
新竹高中畢業,周永年考上成功大學化學系,奠定堅實理論基礎。大學畢業後,他曾追隨化工與材料領域權威、時任工研院特聘顧問陳效仁博士做研究,因對應用科學與材料技術,產生濃厚興趣,便申請到美國理海大學(Lehigh University)化學系就讀,並取得材料工程博士學位。
理海深造 太空試驗
在理海攻讀博士期間,周永年師從乳液聚合權威 John Vanderhoff 博士。當時因理海大學和美國太空總署(NASA)有長期技術合作與交流,當阿波羅十號、十一號執行登月任務之際,周永年實際參與了如何在微重力下製造出分子結構更穩定、分散性極佳的膠體系統的實驗計畫。
這項在太空中製造、全球第一項商業產品「太空乳液」聚合技術,當時不僅成為全球儀器校正標準,能為膠體呈現更均勻、對稱且穩定的微粒結構,更對日後航太材料、膠黏劑、醫藥包覆和高階塗層應用產業,產生革命性影響。
國防民生 開拓新境
拿到博士學位後,周永年曾在陶氏化學公司(Dow Inc.)工作,並和研究團隊為美國軍方開發出能過濾毒氣的矽膠防毒面具,而在自行創業後,也研發出多項高分子專利技術。在法國羅地亞(Rhodia S.A.)化工集團收購其公司後,周永年便開始在世界各地為各大知名企業提供技術諮詢,解除疑難雜症。
他曾受邀到中國化工部星火化工廠,協助解決航天載具絕緣隔熱問題;也為台灣永豐餘公司開發N次便利貼,並協助北美最大旅遊房車Keystone RV Company解決車體黏合處起泡問題。

周永年指出,凡與化工材料相關產品,製程與成分缺一不可,只要其中有一環節出現偏差,整體就可能失效。每種化學品皆具獨特性,唯有透過嚴謹的實驗與數據驗證,才能確保品質穩定,避免風險。
返璞歸真 鑽研活水
這位曾為化工材料產業帶來革命性突破的科學家,看到市面上販售各種標榜有療效的飲用水不僅昂貴,也缺乏科學證據,遂決定全心投入生命之泉-水的研究。
周永年說,他關注小分子水是受到2003年諾貝爾化學獎得主 Peter Agre 發現水通道蛋白的啟發!他相信人體細胞膜存在非蛋白通道,能讓小分子水自由進出細胞,進而促進新陳代謝、活化細胞與增強免疫力。
實驗驗證 造水攻關
由於台北醫學大學研究團隊已透過動物實驗證實,小分子水有助提升器官功能,受該研究結果激勵,周永年博士正與輔仁大學物理系徐進成教授合作,嘗試運用光學反射原理,降低製水成本、縮短製程時間,並研發即時檢測技術。
原本,周永年和北醫合作自製的小分子水(黃金水),是以LED照射純金為催化媒介,製程需四小時,造價不菲,且還得仰賴昂貴的NMR設備,來檢測小分子水的結構。

周博士和徐教授在實驗室測試以光學反射原理製水
最近,他曾與加州大學洛杉磯分校合作,嘗試用電子顯微鏡觀測水分子聚集團(Cluster)從大分子水(一般水)轉化為小分子水的「氫鍵重構」(restructuring) 態樣。但因電子顯微鏡僅能觀測固態樣本,未竟全功。
但周博士並未放棄。他將利用返台接受成功大學全美傑出校友表揚機會,和中央研究院、中科院科研團隊接觸討論,希望能透過國家實驗室掃描隧道顯微鏡(STM)與原子力顯微鏡(AFM),觀測到水分子團簇不同氫鍵重構的二維平面結構。
他堅信,只要找出觀測方法,持續累積足夠科學數據,建立標準化製程和檢測系統,小分子水終將成為平價、造福大眾健康的科學解方。

周博士以LED照射純金催生小分子水
以身試驗 心繫大眾
除自製造水機每天生產小分子水,周永年更以身試驗,每天飲用並紀錄身體變化。他發現自己頭上的白髮漸轉烏黑、精神更為飽滿;一名長期無法排尿的腎衰竭教友,飲用小分子水後也開始排尿,令他深感驚喜。

周博士與連續造水的機器

周博士和間歇造水的機器
周博士強調,從科學角度來看,小分子水本身並非藥物,關鍵在於它可自由穿透人體細胞膜,活化細胞、促進代謝,間接提升免疫功能,讓身體啟動自我修復。
傑出校友 提攜後進
周永年憑藉卓越成就,除榮獲全美成大傑出校友殊榮,他也不吝提攜後進。他應國科會「伯樂計畫」邀請返台演講,也和中科院專家,分享國際研發經驗與民間產業實際挑戰,鼓勵年輕世代勇於創新。

他強調,研究不在憑空想像,空談遠志,應從日常觀察出發,用最有效、合適的方法,解決眼前問題。這樣的思維,不只是科研精神,更是面對人生每一道關卡的「關鍵能力」。

周博士(後排左九)也和台灣來美訪問學生交流
初心不變 實驗不歇
年近八十的周永年,每天清晨依然早起製水、記錄和思考,延續當年實驗室裡的習慣。從太空乳液到小分子水,他走過尖端科技,終究回歸服務大眾的初心。
周永年的故事,不光是跨越國界的科研旅程,他的研究,也不只是數據與實驗,更是一位華裔科學家,堅持要用知識為大眾健康奉獻的生命寫照。

周博士夫婦是虔誠基督徒,經常為教友服侍
小分子水小檔案:
定義
水分子以更小的分子團形式存在,通常由 5–6 個水分子組成一團,一般自來水約為 12–15 個。
特性
- 分子團小,穿透細胞膜速度快
- 活性高,有助代謝與細胞吸收
檢測方式
- 使用核磁共振儀(NMR)測量T₂弛豫時間
- T₂值越小,代表水分子團越小(小於70ms)
應用潛力
- 提升器官功能(動物實驗)人體臨床證據
- 細胞活化與抗氧化研究
- 有望成為居家保健輔助工具

太空乳液小檔案 :
在太空微重力環境中製成的高穩定性乳化體,液滴更均勻、結構更精細,突破地球重力限制。
意義:
- 全球首項於太空製造的商業化產品
- 奠定膠體儀器校正國際標準
- 微粒更均勻、對稱、穩定
應用範圍:
膠水、塗料、醫材、藥物載體、航太膠體
特點:
- 微重力製程
- 粒徑均勻
- 穩定不分層