中央研究院「臺灣橋梁計畫」日前邀請維斯里契來臺,以「生命分子、人工智慧與人類健康」為題發表演說。他指出,在微觀世界中「結構決定功能」,若無法看見分子的立體結構,就難以理解其運作機制。
他分享,核磁共振(NMR)技術能在接近人體生理環境的「溶液狀態」下,解析蛋白質的結構與動態變化,相較於傳統X光晶體繞射,更能反映分子在真實環境中的樣貌。這項技術也廣泛應用於DNA和RNA精準醫療與藥物開發,協助科學家快速辨識潛在候選分子,加速新藥研發流程。
年輕世代應培養思考、學習能力
談及AI浪潮,維斯里契指出,AI正以驚人的速度改變結構生物學研究模式。透過AI模型預測蛋白質結構,原本需耗費數年實驗的成果,如今可在短時間內完成,顯著提升研究效率。
不過,他強調,在科技快速演進的時代,「人的養成」更關鍵。面對變動環境,年輕世代不應過早自我設限,而應培養獨立思考與持續學習的能力,並在不同情境中調整自己,才能不被時代淘汰。
他進一步指出,大學教育的核心不只是傳授持續更新的工具與知識,更在於建立可支撐40~50年職涯發展的基礎,包括跨領域理解、自我重塑與適應變局的能力。唯有具備這些能力,才能在充滿不確定性的21世紀中立足。
維斯里契是誰?他的科學突破?
維斯里契為瑞士化學家與生物物理學家,因建立以核磁共振解析蛋白質結構的方法,獲頒2002年諾貝爾化學獎。
維斯里契的學術歷程帶有「跨領域」特質。他在大學時同時修讀化學與運動科學,並投身競技運動,曾擔任滑雪教練與體育教師,每週高強度訓練超過25小時。
這段與運動結緣的背景,使他的研究融合身體感知與實驗觀察,他曾協助指導研究人員游泳與體能鍛鍊,因而獲得進入實驗室參與研究的機會,逐步開啟科學之路。
維斯里契曾說過,突破往往出乎意料(Breakthroughs are unexpected)。」他強調,科學發展並非線性推進,而是在不斷試探與修正中前進,「它們往往源自於偶然發現、好奇心或橫向思維」,並以「幸運的意外」(如青黴素的發現)、科學研究中的意外發現(約占生物醫學研究的70%),或透過不同資料集中的意外關聯而出現。
在維斯里契的獲獎研究中,他以核磁共振技術在溶液中觀察蛋白質的立體結構,讓我們「看見」細胞中的生命運作。它的重要性在於,過去科學家主要透過X光解析蛋白質結構,但這種方式必須先把蛋白質「結晶」(凍)起來,只能看到蛋白質形狀,並無法呈現它在細胞中的真實狀態。
核磁共振作為立體成像技術,能準確分析蛋白質的功能,幫助科學家在模擬人體血液、胃液等「液態」生理環境下,更精準的觀察蛋白質的折疊與構形變化,這對理解生命機制具有重要意義。
目前已知的上千種蛋白質結構中,大約有15%~20%就是藉此解析出來。維斯里契說,當年用來分析的血紅蛋白樣本,正是取自自己的血液。◇


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