〈工業技術與資訊〉【翁啟惠】冶化學與生物於一爐 敲開醣分子治癌大門

撰文／趙慧珍

癌症是人類生存大敵，無數科學家積極尋求治癌之道，工研院新科院士翁啟惠全球首創以酵素大量合成多醣分子與醣蛋白，及以化學法自動化合成多醣分子，開啟癌症疫苗研發與治療的新機會。2014 年，他以醣分子領域的開創性貢獻，獲頒沃爾夫化學獎（Wolf Prize），被視為是近年最有機會戴上諾貝爾獎桂冠的臺灣科學家。

「林中有兩條路，我選擇了人跡稀少的一條，這讓一切變得如此不同！」這首美國詩人佛羅斯特（Robert Frost）的詩，為工研院新科院士翁啟惠的研究生涯，做了完美的詮釋。

「我是化學背景出身，」翁啟惠大學畢業後跟著臺大化學系教授王光燦，在中央研究院學習蛋白質化學與合成，但在研究過程中，他反而對較少人研究的醣分子產生莫大興趣。談到醣分子，翁啟惠的眼神有光，「醣分子是生物界的三大分子之一，是構成細胞的主要成分，卻是我們最不了解的一塊，這更加激發了我的好奇心。」

好奇心成研究動力 醣分子量產世界第一人

這樣的「好奇」，成為翁啟惠進入醣科學領域的動力，他在麻省理工學院（MIT）求學期間，一頭栽進醣合成的世界，1982 年與指導教授懷特賽茲（George Whitesides）發表了全球第一篇以酵素法量產多醣體的論文。畢業後，他逐一解開醣分子在生物體內運作的奧秘。「醣分子幾乎與所有的疾病都有關，」翁啟惠解釋，流感病毒感染呼吸道，必須先接觸人類的醣分子，其他很多病毒的感染也很類似；細菌與癌細胞的擴散，甚至幹細胞的分化，血型的差異、精子與卵子的結合及人體內細胞間的互動，都與醣分子有關，但因缺乏研究工具，人們對這些機制大多不明究理。

為了釐清醣分子與疾病真正的關聯，翁啟惠勇於跨出學門分野，切入分子生物、酵素、基因工程等領域，結合化學與生物合成法，1992 年發表更完整的酵素大量合成醣分子技術，甚至延伸到醣蛋白的合成；1999 年再發表「程式化多醣體合成技術」（即一鍋式合成法），只要在程式中輸入想要合成的多醣，程式就會找出適合的組成單元，這使得醣分子的合成效率大為提升。

以學術成果造福人類 勉青年作創新先鋒

能夠大量合成特定醣分子，讓醣分子在疾病治療上取得相當大的進展。翁啟惠與研究團隊，持續在既有的研究基礎上，研發醣晶片、醣探針，用以篩檢病毒與癌症，或標記細胞上的醣蛋白，透過分析正常細胞與癌症細胞的差異，設計針對癌細胞的疫苗，「透過醣分子，我們不僅可以檢測癌症，還能喚醒自體免疫系統對抗癌細胞，甚至解決細菌抗藥性的問題。」

在醣分子領域，翁啟惠累積了 760 多篇論文及 150 多個專利，但他不以此滿足，他強調，「研究者最夢寐以求的，就是學術成果能對社會有貢獻，讓業界可以接手開發，做出可以真正造福人類的產品，臺灣的生技產業也會建立起來。」

在好奇心帶領下，翁啟惠選擇了人少的路走，卻創造出不凡成就。他以自身經驗說明，「挑題目時不要想有多困難，只要覺得是重要的，就會慢慢有新發現。」他特別鼓勵年輕人，要勇於創新。「創新，就是改變，然後帶來價值，」因為史無前例，難免遭遇失敗，但看待失敗的態度，決定了未來成功的機會。他以自己的醣分子研究為例，正因為常常失敗，所以沒有人有經驗，一旦投入有所成，就成為先鋒（Pioneer）。

跨領域結合 醣科學研究更上層樓

翁啟惠 90 年代在醣分子合成上的創舉，讓他一躍為國際炙手可熱的學者，先後獲選中研院及美國國家科學院院士。2000 年，他應當時中央研究院院長李遠哲之邀回臺，「一方面要培養臺灣的年輕人，另一方面政府積極推動生技產業發展，我理所當然、也義不容辭要助一臂之力。」

直到現在，翁啟惠仍在醣分子的研究路上奮勇前進，不同的是，他不再踽踽獨行，而是帶領後輩，在其奠定的醣科學基礎上繼續發揚光大。近年，翁啟惠在中研院基因體研究中心的團隊與資訊科學跨領域合作，引入 AI 人工智慧、演算法，將「程式化多醣體合成技術」，寫成電腦軟體「Auto-CHO」，與學術社群共享。這讓醣分子合成像照著食譜做菜，組合單元更多，效率更高，團隊也已採取這個方式，合成出 4 種生物學上重要的寡醣分子。

「新科技的加入，尤其是跨領域的結合，創造了更多的未知與驚奇。」他說，過去科學家篩選化合物耗費許多心力、時間，有了 AI 人工智慧與機器手臂輔助，過去辦不到的，現在可以很快完成；而大數據分析在生醫領域的應用更是廣泛，透過臺灣珍貴的健保資料庫，對華人疾病的形成可望有更深入的了解，醫師治療與用藥的判斷都可以更精準，在尋找病人進行臨床試驗時，也能派上用場。

鏈結產學掃除障礙 要產業帶著人才起飛

精進科研之餘，翁啟惠在鏈結產業與學術也不遺餘力。他協助政府草擬相關法規，包括生技條例、科技基本法的修改，活絡產學互動，掃除學術成果產業化的障礙。「法規的本意，是要讓學術研究成果真正造福社會；政府透過法規建置，打造產業適合發展的環境，這樣學生畢業之後，才有發展的空間。」

他進一步指出，在美國，產與學的距離很近，很多生技公司都是教授創辦，學術圈在生技產業發展過程中扮演相當重要的角色，而產業是最能吸收人才的地方。「臺灣的電子業蓬勃發展，吸納了許多人才；生技界的學用落差明顯，就是因為我們的生技業還沒真正起來。」

去年底翁啟惠也接下國家生技醫療產業策進會（簡稱生策會）會長職位，他表示，希望透過以生策會來創造對話平台，促進醫療與資通訊（ICT）、甚至跨領域的對話，再將這些建言整理出來提供給政府作制訂政策的參考。

他估計，未來 10 年全球醫療支出將達 15 兆美元，其中三分之一將花在預防、早期檢測與健康維護，走向精準健康趨勢，「這些都脫離不了 ICT。」翁啟惠指出，工研院對臺灣 ICT 產業發展有很大貢獻，未來要發展大健康產業，要與 ICT 密切合作，工研院在往後臺灣生醫產業發展，應可扮演更重要的角色。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 345 期 2020 年 10 月號，未經授權不得轉載。