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作者：葉俊鴻博士後研究學者、攝影：徐承佑（本院化學研究所）

本院第九場「臺灣橋梁計畫」於2026年4月7日舉行，特別邀請2002年諾貝爾化學獎得主庫爾特．維特里希（Kurt Wüthrich）教授，以「生命分子、人工智慧與人類健康（The Molecules of Life, AI and Human Health）」為題發表專題演講。

面對AI浪潮席捲全球，維特里希教授在演講中不僅分享了尖端科研的應用，更以前瞻視野強調了在AI世代重新布局教育、培養學生具備獨立人格與終身適應能力的重要性。

維特里希教授的學術生涯與他卓越的體育背景交相輝映。他不僅是傑出的化學家，亦是一位擁有體育教育學位的優秀教練與運動員。對他而言，科學研究與奧林匹克競技在本質上是相同的——兩者都要求極致的專注與投入，科學不只是一份工作，而是一場對未知真理的長跑，唯有透過這份純粹的熱情與高度的專注，才能在學術殿堂中摘下屬於自己的「金牌」。

觀看生命之舞：NMR 的獨特魅力

「眼見為憑」（seeing is believing），可謂是結構生物學的發展主軸，若我們不了解生物分子的結構，便無法深度探討其反應機制與交互作用。為了能觀測生物分子的構型，初期人們透過X光繞射解析蛋白質結晶，成功的讓蛋白質的形狀被觀測到。

在這樣的學術基礎之上，維特里希教授致力於探索生物分子在自由狀態下的型態。他投入大量精力將核磁共振技術（NMR）應用於生物大分子解析，在缺乏經費與樣品的環境下以自身的血紅素蛋白測試，最終成功建構出蛋白質在溶液狀態下的三維模型。

這項成就打破了以往晶體結構的靜態局限，讓科學家能真實觀測分子在生物環境中「摺疊與彎曲」更實際的動態，以極其重要的藥物標靶：G蛋白偶聯受體（GPCRs）為例，其中的神經激肽-1受體蛋白（NK1R）雖已獲得晶體結構，但在 NMR分析下顯示，其與藥物結合的區域活性範圍可能是原觀測值的兩倍以上。¹這種液態環境下的動態補充，為藥物評估與開發提供了更精準的依據，使研究人員能更透徹地掌握分子間的反應規律。

AI 時代的科學家人格：教育的本質與適應

在談到NMR的技術開發時，維特里希教授在演講中梳理了一段跨越兩百年的科學接力，其基礎源於1827 年羅伯特．布朗（Robert Brown）觀察到花粉隨機運動（布朗運動），直到1905年才由阿爾伯特．愛因斯坦（Albert Einstein）透過統計力學解析其旋轉與平移的物理本質，再透過布朗運動能反應原子間距離約束（Distance constraints）的測量，終於完成液態中蛋白質的鑑定。這也是科學研究中不斷探索與常識的寶貴成果。

面對蛋白質構型模擬已近乎精準的 AI 時代，維特里希教授給出了冷靜的定見：AI生成的是高度依賴既存資料庫的「預測模型」（Models），但在面對未知的科學邊界時，真正的「實證結構」（Structures）鑑定仍需人類主導。

教授以其擔任滑雪教練的經驗生動地指出：「若教練無法親自示範如何轉彎，便永遠無法教會學生。」科學養成亦然，即便AI能縮短技術訓練的時間，若跳過了親手處理數據的苦功與磨練，研究者將失去在數據洪流中一眼識破虛假模型的「洞察力」。

他強調，大學教育的核心使命不應是傳授速成的技術工具，而是形塑具備「獨立人格」的個體—讓學生成為能組織自己生活、具備強大的適應力。唯有如此，當他們成為研究者時才能在瞬息萬變的技術浪潮中，憑藉深厚的科學底蘊始終立於浪尖。

結構生物學的協奏曲與未來

演講隔天，維特里希教授與來自本院化學所、生醫所、原分所等單位的結構生物學研究人員展開了一場跨領域的深度對話。與會者們的研究領域，完美呈現了當代結構生物學如協奏曲般的多元圖景。

有些研究人員透過NMR數據對比AI模擬以突破目前預測的盲點；或結合Cryo-EM與NMR觀測pH值變化對蛋白質結構的影響，使分析環境更趨近實際生理狀況；或者利用AI分析MRI數據，透過葡萄糖代謝差異更直觀地尋找腫瘤位置；以及利用質譜分析持續追蹤尚未被發現的關鍵蛋白。

在更深入交流後，維特里希教授在驚艷於臺灣豐碩的尖端研究之餘，更深切地分享了科學家養成的核心價值。他認為，卓越的科研往往源於對真理純粹的飢渴。教授再次以愛因斯坦為例：1905年發表改變世界的關鍵論文時，愛因斯坦僅是專利局的一名職員，在簡陋的站立式辦公桌前，憑藉對未知的渴望利用餘暇完成研究。技術雖在更迭，但期盼年輕一代在尖端技術的加持下，依舊能保有一顆追逐真理、解開生命奧秘的赤子之心。

結語：21 世紀的「永久適應力」

回顧維特里希教授的分享，都在告訴我們同一個真理：「科學不是設備的競賽，而是人格與心志的鍛鍊」。在AI技術可能取代九成例行工作的未來，人類科學家剩下的那一成核心價值，便是一種獨特的適應力。

這種適應力來自於對基礎科學規律（如：布朗運動）的深刻理解，來自於親手操作實驗所磨練出的直覺，更來自於一種運動員般的韌性。面對不斷變動的技術浪潮，我們不應恐懼被取代，而應致力於培養具備獨立判斷力與組織力的下一代。唯有如此，我們才能如同 維特里希教授一般，在追求生命奧祕的長跑中，不論環境如何更迭，始終能保持研究熱情。

參考資料：

1. Ge, H. et al. Human Substance P Interactions with G Protein-Coupled Receptor NK1R Observed by NMR in Solution. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147(48):44114-44122.