分子之美：Cyclo-hexacubane 珠串藝術

藝術家：Bih-Yaw Jin（臺灣大學化學系教授）

材質：木製串珠

尺寸：16.0 × 16.0 × 6.0 cm

創作年份：2021

Cyclo-hexacubane：六個立方烷分子環狀連結的串珠模型

當化學結構遇見手工藝

在 Bridges 2025 數學藝術展 中，Bih-Yaw Jin 教授的串珠作品 Cyclo-hexacubane 展現了科學與藝術的完美融合。 這件精巧的木珠雕塑，直徑僅 16 公分，卻重現了分子尺度下 六個立方烷（cubane）分子環狀連結 的拓撲結構。 Cyclo-hexacubane 是由十二條珠串，每一條珠串含有九個珠子，彼此交叉連結而成，組裝的方式像是在解一個立體puzzles（interlocking puzzles），如Burr、或是魯班鎖。

立方烷：化學中的幾何奇蹟

立方烷（C₈H₈）是化學史上著名的合成分子，其碳原子骨架形成一個 完美立方體，所有鍵角均為 90°——這違反了碳原子偏好 109.5° 的常規鍵角，因此具有極高張力。1964 年科學家首次合成立方烷時，它被譽為「不可能分子」的突破。

藝術家的科學創新

Jin 教授延伸其 2019 年 Bridges 會議的研究，將單一立方烷的串珠模型（如下圖）擴展為 環狀六聚體：

• 每個木珠代表一個化學鍵，串線模擬吸引力
• 需精確計算串珠數與鏈長，以維持結構剛性
• 解決環狀張力分配問題（類似分子中的「環應力」）

為什麼這件作品重要？

這不僅是藝術創作，更是一種 分子建模的創新方法：

1. 教育價值：讓抽象的分子結構觸手可及
2. 科學啟發：為設計機械互鎖分子（如分子機器）提供直觀參考
3. 數學實踐：體現群論對稱性（D₆ 二面體群）與剛性圖論

Jin 教授的作品提醒我們：「科學的嚴謹與藝術的直覺，實為一體兩面。」 下次當你看到一顆木珠，或許它正悄悄訴說著奈米世界的故事。

延伸閱讀： Bridges 數學藝術會議官網 | 立方烷的維基百科