Shownotes Transcript
迎接 AI 时代驾驭数位浪潮欢迎登上智能新赛道带您掌握科技的心跳
各位听众朋友大家好欢迎您收听智能新赛道我是主持人蛇日清我们持续来关注的这个主题是跟生意有关的我们看到今年的 CES 展其实也有非常多亮丽的成果展现我们非常荣幸之前来我们节目当中的国家实验研究院的秦贤进主任他们今年也在 CES 上面
用一个血栓晶片得了一个大奖那今天呢我们很荣幸请到逢甲大学我的同事化工系的李一诚教授来到我们的节目当中是不是请一诚先跟我们的听众朋友问好好各位听众朋友大家好然后所主持人大家好那我是逢甲大学化工系的老师李一诚
那我想化工系跟生意到底有什么关系这个请您分享一下整个的一个学师之路好那其实化工系的部分呢跟生意相关大家可能一开始听都会觉得好像都不算对啊都扯不上关系那其实呢化工这个科系其实是非常有趣的其实它包含的很广所以从你眼睛看得到的吃的用的还有穿的还有生活用品其实都是息息相关的
那化工跟生衣相关的部分呢其实以我个人的学习的经历来说其实我大学的时候是化学工程与材料工程学系然后到了研究所的时候就有两条路选我记得那时候是有这个两兆双星走奈米科技还是走生衣产业的呢然后那时候我就询问了很多的专家对我现在也觉得我选的是正确的因为后来就想说生衣可能比较有趣因为跟化工好像是一个另外一个领域
但其實到了研究所念醫學工程所之後發現其實可以相結的地方很多因為像是我們身體中血液的流動你要在體外模擬的時候跟化工的流體力學是有關的那我們如果要在體外做一些人工的材料或者是人工的器官這些材料的設計以及應用都是從化工的概念可以去做一個 design 這樣子
所以我们这些年来在高等教育里面也一直强调所谓的跨领域学习因为我们以前的学科画得太细了大家都觉得说化学是化学机械是机械医学是医学结果现在发觉说这些事情好像都有相关
那刚刚这个益晨跟我们分享的让我们就觉得说现在其实面对创新的时候特别是需要在这个跨领域的这个部分那能够有所突破如果都固守在自己的那个 silo 里面我们常常发觉说大概就是在那个格局里面很难被突破那我们在谈创新每一次都要讲说 out of box 那个 box 每天就卡着我们
那所以呢现在包含在大学的教育里面这个部分其实是非常重要的一个重点但是呢年轻的孩子们说实在是不太容易能够理解所以您刚才提到说是到了研究所之后那突然发觉说在这个不同的领域当中其实可以游刃有余那我们就回到最近您在做的一些事情其实您最近做了非常多有趣的事能不能跟我分享一下好啊
其实我们就最近在这个生物医学工程上面最大的进展做的就是一个关于这个机器学习器官或者是细胞晶片的一个平台这个是我们跟中心大学和马里兰大学还有清华大学一起合作共同开发的
那这个平台其实蛮有趣的我们是使用一个机器学习的模型在体外去评估细胞的活性那什么样的活性呢就是有时候我们会用电和材料的结合去刺激这个细胞看看它会不会有不同的反应然后我们想要从中找到一个最适化那这样的结果我们就借由机器学习做一个模型来告诉我们如何在好几万个的条件中去预测哪一个条件是最好的
那这个模型最近我们发表了之后我觉得其实它好像跟刚刚主持人提到的这个国家动物中心这边所发展的血栓的晶片好像是也是有类似概念的部分所以我们觉得这是一个蛮有意思的研究主题
就是如同刚刚前面我们一路聊下来的以前一个领域就是一个领域但是现在刚刚讲到所谓的智慧机器学习机器学习现在大家更多熟悉的是 AI
不过一般的民众可能对于 AI 的理解就好像是台积电概念股回答概念股但是其实这些算力的硬体所提供的后面的那些不管是叫机器学习或者是深度学习或者是其他的不管叫什么学习我们就看到这个一成刚刚所提到的这个是一个非常有趣的刚刚您特别提到一个叫做体外体外这个当然就是跟
国家动物中心他们这几年来一直致力于所谓的器官晶片这边的推动这个部分可不可以跟我们聊一聊因为大部分的可能听到器官晶片还是想到所谓的晶片但是就是如同您刚刚提到就是它可能跟流体力学跟很多化工的甚至是材料的后面我们再来讲电的
因为这个刚刚讲到的这个还挺复杂的智慧然后呢叫做机器学习然后呢叫做细胞晶片哇这个好几块叠加起来的那这个部分你们的构想是什么其实我简单帮大家科普一下所谓的器官跟细胞晶片它其实是跟大家想象那个电子电机的晶片有一点不同
就是传统上我们有这些药物以及医材的使用的时候通常是要经过一系列的实验室开发动物的实验然后最后再进到这个临床试验那最后它的结果如果是可以的话政府就会给你合可的使用证那其实所谓的器官晶片的一个概念的地方是用在哪里
就是想要遵从这个动物福祉的一个原则所谓动物福祉就是我们希望在动物实验上能够减少它的使用然后以及替代它的使用以及如何去把它精致化去减少这个动物运用的部分所谓的器官晶片体外的部分就是我们可以在前期在体外创造一个仿生类似人体组织的生理行为的一个系统
那你把它想成小小的反应槽一样只是里面有细胞还有我们仿生的组织那这样子我就可以在体外很快速的做一个药物的筛选以及测试知道说哪一个是最佳化的条件那接着我们再把这个最佳化的条件拿去做在动物上面这样就可以有效的减少动物的使用所以这是这近年来一直提倡器官或细胞晶片的一个概念那
所以搭配上这个实验上我在整个设计的结构上就要结合到养分要进出在反应器里面要进跟出所以就流体的力学然后流体的控制细胞如何在体外有一个很好的支架可以长那就是一个材料的概念最后的分析就可以借由机器学习来帮你做一个大数据
很多数据的一个分析最后统整出一个最佳化的结果那我们再去使用在动物所以这就是整个器官晶片的概念超级复杂是有对不过超级有商机的对因为您刚提到一个重要的就是药厂其实在开发的过程当中我这个数据应该是蛮旧的数据了不过呢大概现在开发一款新药是最起码需要花 11 亿以上是
那这个可能现在更贵因为运用的运算各方面的条件当然就是此消彼长那就是我们现在用的比如说动物或人体的这些实验的这些成本那包含这个我们看到很多很多这个生意方面的研究通通都要前 IRB 那这些东西都非常非常的严谨那为的就是让这些化学合成的这些药物能够对人体不会造成伤害的
反而是对我们希望说他能够 cure 能够治愈我们的疾病那所以在这么严谨的这个过程当中那现在开始有一些替代性的一些做法出来了那可是呢这些替代性的做法呢当然就是大环境是因为我们有了更厉害的 AI 的算力那
跟可能有蛮多新的算法出来那这些呢使得这些 AI 的形成所形成的这些条件呢能够帮助我们更快的去做药筛所以药筛当然最重要的客户就是药厂那所以看起来就是现在台湾在这个领域里面也开始我们过去从 1980 年代其实我们就已经在做很多很多这个生医的国家型的一些大型的计划哈
这么多年台湾当然医疗是举世皆知的可是很遗憾的就是我们药厂的出海口一直都看不太到不过您刚刚这样的分享看起来我们就似乎看到一一束曙光我们先休息一下待会再回到智能新赛道
各位听众朋友欢迎您回到智能新赛道我是主持人蛇日星在今天的节目当中非常荣幸能够邀请到我的同事丰台大学化工系的李一诚老师那在刚刚前面一半他不仅仅分享了他的整个学师的历程
这里面当然凸显的一个非常重要的一个概念就是跨领域我们过去都会认为说 A 花工好像都是比较在做无机的好像我们现在看到的就刚刚讲到我们穿的衣服台湾在机能性的纺织品
其实是在国际的市占率是非常非常高尤其是高端的这个其实是有八成的市占率这个都比较属于无机的部分刚刚讲到说在选研究所的方向的时候另外一个领域跟光电有关的那个也比较偏无机的但是其实还有一大块有机的部分就跟生意有非常强烈的关联性
那刚刚提到了因为这里面其实非常复杂的一个跨领域刚刚你有提到比如说用电的刺激或者是用光那这个部分怎么又转换变成数据因为很显然这个地方最后就是要发挥台湾半导体当前的这个势不可挡的这个优势那也就是说它本来可能是一个化学的作用
那怎么变成是数学的一些模型这个转换的过程可不可以跟我们再解析一下好的好
這個部分其實整體而言就是從我們剛剛提到的器官晶片大家就可以想像我這裡手上有一個方塊假設這個方塊是某一個皮膚的組織我們人工做的裡面還有皮膚的細胞所以它跟化妝品有關其實是有關的特別是歐盟這邊化妝品他們現在也不希望用動物所以這個模型剛好是不是只有藥廠化妝品也是我們的客戶有很大的商機
所以说这个人工组织里面是含有细胞跟材料的部分可是有时候就以化妆品来说我们都会觉得 UV 照到皮肤皮肤照久了可能会老化可是你不可能拿一个人的手一直去照太阳嘛
或者是照很强的 UV 光所以我们就可以在体外建构一个这种人工的皮肤含有皮肤的细胞然后我结合这个晶片系统的控制去设定多少的强度多少的时间给这个细胞照光然后关掉之后细胞对应可能会产出一些老化的因子或者是可能这个强度下受到刺激它很喜欢长也会吐出一些因子
那最后我们就可以在出口的地方收到一些细胞所突出来这个讯号像是分子或者是电生理的改变那收到之后的这个晶片就可以借由这个 AI 的部分它很快的去做运算那运算结果它就可以用一种图像化的方式给你一个表格不管是二维或者是三维的这种图说多少的强度时间然后对应细胞的活性或者是突出来的分子有多少那这样我们就可以很快速的去得到这个结果嗯
所以这就是一个结合的模型的建立的部分所以这个又更容易理解了就是其实最近好像我们看到很多罹患皮肤癌的以前其实很难好像都现在很多癌症都以前没听过那这个皮肤癌或者是有一些黑色素的一些成绩那当然女性朋友们会比较爱美爱漂亮那这个所以呢我们现在看到这个医美这个生意兴隆
那所以其实这背后有非常多不管是治疗的方法或者是说有一些他的一些药物或者材料那也有可能我昨天才跟一个医美的权威在喝下午茶就是从协议当中萃取出来的这个其实已经形自有年的 PRP 那不管是在组织当中或者是可以做医美那这个
这些的运用其实都需要大量的实验那前期的这些过去好像就如同您在前半段所说的可能牺牲了非常多动物的福祉要去做这些事情我还记得我当年这个讲起来就很尴尬了这个 40 年前我在美国念书的时候这个认识一个朋友就我们聊天今天他又去那个
冰库里面又切了一片皮肤下来要来做实验他就是帮化妆品在做一些实验当然有的是冷冻的但是也有可能是需要甚至是在活体上面如果说这些所谓的体外也就是说不是在活体上面所进行的这些实验可以大量的 simulate 真正的人体上面的作用的话
而且它可能会加速整个开发的时长也可以省下很多的成本就是如同主持人提到的就是说正因为前面这种工程化客制化的一个系统可以很快的重复它有很高的在线性
那我可以得到很稳定的优化的结果之后我再去使用动物那这样其实中间的这些时间成本上就可以减少很多那或许未来这样子就可以使得一个药物的开发成本大大的降低造福的当然药厂有可以省很多成本
但造福的是人群就是他这个药他可能就不用再用很高价的部分去购买所以我觉得这整体的器官晶片的发展是对这个社会上是有一个正向的推力是是是所以这个不是只是商业的考量因为前期就是我刚刚所说的这个假设我这个数据还有点可信度的话就是一款新药大概十亿美金对对这个非常恐怖的一个前期的一个我们叫做
沉没成本今天这款药上市它好卖或不好卖甚至是我们其实也看过很多的药即便通过了三期上市了结果最后还是回收了所以这个就是打水漂了就没了如果说我们能够更多的控制这个成本的
那最后可能药价也会下降那以至于说对于这些病患或者是说这些使用相关 treatment 的这些朋友们他相对他也会得到更高的福祉所以您自己评估现在台湾在这个领域里面在国际上面的竞争力如何
整体而言我觉得台湾以往来说在不管半导体材料还有制造业以及生技方面它其实是都蛮有在世界上都蛮有盛名的其实台湾虽然在这边还是刚起步可是我觉得近年来政府有大力的推向这些生技产业的发展所以其实我觉得未来的前景是有可以期待的
好像现在负责人是你的老师对不对对是申科师的师长台大医工系的杨太宏教授医工系所以我们其实这些年来我们看到台湾在医疗器材部分其实进步很快可是又好像这个领域又很快的又在发展当中我自己是觉得说很兴奋的就是因为
台湾在半导体领域就已经非常非常强了所以我们在做很多很多的这些晶片还是要强调这个晶片跟我们传统所理解的 3C 的晶片是不一样的晶片但是我们有可能发展出来可能会超越目前
国际上面的生物晶片不管叫器官晶片细胞晶片或者是其他任何的这种概念的它本来只是一个像一个化学研究室里面培养皿这样的东西对不对只是说它现在又加了更复杂的一些比如说像电像光像其他的
可是这些东西转换出来又变成是数据的时候这个中间过程就需要有一个半导体的一个转换对没错所以就真正的落实了这个叫做晶片的概念对那这个部分呢我相信对于台湾而言呢我们有非常多的机会能够超越我们现在的一个可能在医药方面就是我们在医材的部分其实是过去就已经进步非常多了这十几二十年来有一个朋友告诉我就是现在整个在
育成中心里面或者加速器或者是说在这个生医展里面成长最快的就是医疗器材
但是我們也期待說在醫藥的這個部分不是只有醫材醫材的這個附加價值其實還是沒有醫藥高但是醫藥就是 1980 年代我們努力到現在看起來就逐步要開花結果而且是一個非常重要是在一個跨領域的一個狀態當中能夠實現出來的所以您自己在這個風口浪尖上面你自己有什麼感覺有沒有衝浪的那種快感有其實是有的當初
當初要做這個的時候其實有一種使命感因為就是了解到就像主持人說的其實台灣在這一塊上面其實以各個技術來說都有很好的技術但是缺乏的就是一個想要把它整合在一起創造出像是這種生醫狼帶的概念所以其實我覺得如果有這種生醫狼帶可以串聯北中南各個技術的話那就可以讓台灣有變成是一種一條龍像是 CDMO 的 BioCDMO 的這種概念
所以其实我们虽然还在初期的发展推动这一些想法这我觉得一旦产生的时候可以帮助的是整个台湾的社会再往上再更进步的一个空间所以在这种冲浪的感觉上面觉得是蛮兴奋的
好这个我跟着一起都兴奋起来了欢迎大家一起来更深入的了解这个领域甚至投资这个领域让台湾说不定在这个领域里面可以打造出另外一个台积电我们非常感谢工产大学李一诚教授来到我们的节目当中谢谢智能新赛道是蛇日星我们下周见