序
人類文明至今日，已進入人工智慧（AI）的紀元，這股浪潮起源於十八世紀末的蛙腿跳動，引領伏打步入電流的奧秘，因而誕生科學史上首座電池。如同振動的蝴蝶翅膀，這項「蛙腿效應」不僅點亮了後代實驗室的燈泡，更點燃了人類對化學原理和材料科學的無限想像與追尋。隨著法拉第架設起電磁與化學之間橋樑，電化學逐漸從地下室的實驗轉變成新文明的基石。在這段長河中，無數科學家以邏輯與實驗為舟，航行於微觀世界的能量與物質之間，才構築出今日倚賴的能源與光電科技基礎。
然而，進入21 世紀後，這條航道再度出現激流。AI 與數位浪潮正以前所未見的速度重塑科學家的研究樣貌，不斷注入嶄新的可能性。從電極反應的自動量測、複雜機制的模擬診斷，到操作生產的最佳化，AI 猶如一位具備「超感知」與「深計算」能力的協作者，與研究人員共同挑戰未知。這股科技變革，不僅提升了電化學技術的效率與精度，更深刻地改變化學工程領域的教育與職場生態。
傳統以經驗與直覺為核心的研究方式，應逐步整合AI 模型訓練、資料探勘與生成式應用，使未來的研究者除了操作儀器，還要協同AI 進行診斷、分析與決策，達成技能的實質升級。但此重構過程喚起我們對教育學習的再思考，研究者的科學直覺與批判思維是否能被取代？事實說明，AI 只是工具，真正能引領科技前行的仍是研究者對自然法則的洞察、對人類未來的承擔，以及法拉第般的求知熱忱。唯有構築紮實的領域知識（domain knowledge），才能成為前沿的研究者。
本書基於此理念，試圖傳承John Newman 之《Electrochemical Systems》與Allen J. Bard 之《Electrochemical Methods》等權威經典，同時融入理論與應用的發展脈絡，呈現出電化學分析的新趨勢。書中透過圖像化與概念視覺化的編排，希望幫助讀者由淺入深理解電化學分析的本質，也能掌握前沿研究的途徑。對於更深入的理論與實務面，歡迎讀者參考本人所著的《電化學工程原理》與《電化學工程應用》。
面對全球永續發展目標（SDGs）所帶來的挑戰，電化學正扮演愈來愈關鍵的角色，範圍遍及綠色生產、再生能源、環境整治、資源回收與生醫診斷，因為電化學分析是推動這些技術的加速器。「關心人類和我們的命運，始終是所有科技努力的目標」，愛因斯坦的這句話，在今日尤為深刻。電化學不只是科學的技藝，也是回應世界議題、改善未來生活的實現方式。吾人謹以本書的出版，向歷史的先行者致敬，也與當代的研究者對話，並邀請未來的實踐者加入，走進穿越時空的研發道路。
作者 吳永富
2025 年夏
