王惠鈞副院長專訪│中央研究院

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現職
中央研究院 副院長
國際生化暨分生科學家聯盟 選任會長
國立臺灣大學生化科學研究所 特聘研究講座
財團法人生化科技教育基金會 董事長

學術榮譽
中央研究院院士
世界科學院院士
A-IMBN會士
美國生化及分生學會會士
美國科學促進協會會士

專長
結構生物、生物物理、生物化學

Investigator本月的專訪,我們很高興邀請到王惠鈞院士來與大家分享個人的豐富見聞。王老師畢業於臺灣大學化學系,在臺大化學研究所取得碩士學位後,便赴美至伊利諾大學香檳分校化學系攻讀博士學位。喜歡了解物質結構的王惠鈞老師,在研究的過程裡,也喜愛上探討分子生物的結構,在麻省理工學院擔任博士後研究期間,提出Z-DNA的概念,也解出此具左旋特性的DNA雙股螺旋的晶體結構,為該領域的重大發現。王惠鈞老師於美國研究工作多年,經歷相當豐富,在李遠哲院士的延攬下,便回國至中央研究院服務,並帶領臺灣結構生物學與蛋白質體學的發展,王老師在繁忙的行政與研究工作之餘,也非常願意提攜後輩,希望能培育出更多卓越的人才,於台灣生醫界的各領域中服務,並傳承正面能量,造福眾多學子。王老師給予學子們的勉勵為「不要恐懼困難,堅持所愛,努力耕耘;當時運來臨時,就像擊出全壘打一樣。」

王惠鈞老師的學思歷程

Simple is Beautiful
在南部嘉義長大的王惠鈞老師,高中時就讀高雄中學,早期老師喜歡在空閒時逛書店,閱讀過程中,喜愛物理相關的知識,在接觸到晶體繞射的理論是如何了解物質的結構,竟可用一簡單的方程式(布拉格定律)便能解開複雜的結構,讓王老師對於科學的奇妙是如此著迷。在聯考後,進入了臺灣大學工學院的機械系,之後因興趣不符,又轉至化學系就讀,在修業期間,老師認為無機化學、分析化學與物理化學是較為拿手的科目,而有機化學在當時則是低空過標準的,大學時期老師並沒有學過生物化學,唯一和生化有點相關的課程則是製糖化學,但爾後卻成為生物化學的專家,老師表示「並非一定要念過什麼專業科目,才能成為那方面的科學家」。

穩紮穩打、充實自我
在服完兵役後的王老師,由於考慮到大學的成績並非很出色,所以沒有選擇出國留學,而是選擇在臺灣取得碩士學位,當時老師選擇以分析化學來當做自己的研究論文的方向。在碩士班期間,老師透過地質系的朋友介紹下,了解到有一外國訪問學者在台大開設結晶學的課程,為期一年的修課,老師重拾當年於中學時的好奇心,充實地學習。在臺灣就讀碩士班的兩年來,補強自我原先的專業基礎,也讓自己額外去了解更多方面的知識,信心充沛下,老師開始計畫申請至國外來攻讀博士學位,也順利地取得多校獎學金的肯定,最後老師選擇到伊利諾大學來就讀博士班。

伊利諾大學香檳分校 (University of Illinois at Urbana-Champaign; UIUC) 是化學領域中相當好的學校,而在進入該校就讀時,由於老師先前在臺灣已紮好基礎,所以於實力測驗 (placement test) 中取得高分,學校也分配給王老師一個教學助教的資格,老師說這工作很不簡單,必須與該校的大一新生上課,且需要用英語來講授課程內容,是一個很難得的經驗,也促成自己往後在台上侃侃而談的能力,另外在個人的博士班研究,老師選擇利用 X-ray 來解結構的相關研究,在兩年半的認真下,老師很出色地完成了博士研究,而博士班生涯中,老師則發表了三十多篇的研究論文,老師說從現在的角度來看使用 X-ray 解個結構是很簡單研究,但以當時的設備下是相當不容易的,在眾多的研究成果裡,老師解出許多不同種類的物質,有些則是會涉及生物功能的,所以老師也從研究裡頭接觸了生物機制方面的相關知識。此外,很有意思的在博士班期間,老師也曾修習過電子學的基礎課程,主要是在研究中常會有儀器操作的需求,所以所上也安排了相關的知識課程給同學們了解基本原理。

面對困難、選擇堅持
在取得博士學位後的王老師,也到了麻省理工學院 (MIT) 生物系 Alexander Rich 教授的實驗室中來進行博士後研究, Alexander Rich 教授是開創分子生物學的領航者之一,尤其在結構生物的概念幫助下,能更深入地了解分子存在生物中的重要性。在該實驗室中,王老師遇到許多傑出的人才,也開始反思自己要如何來脫穎而出,但唯有更認真與努力才能達成。在實驗中,老師也舉例於麻省理工學院裡,並非一定有很新很好的儀器設備,所以往往在實驗過程中常會遇到儀器停擺的狀況,而當時會維修的學長也即將離開實驗室,所以王老師也特地去學校的夜間部,來修相關的電子設備的課程,如此一來就可以自己來維修,不用再麻煩他人。在四年內,老師表示自己雖然有些成果,但不是很傑出,所以也跟 Rich 教授討論更換研究方向,由於實驗室主要是研究 RNA ,所以王老師則選擇想探討 DNA ,如此才有機會做出更不一樣的成果出來,也碰巧當時有一荷蘭的化學家來 MIT 拜訪 Rich 教授的實驗室,在討論過程中,知道了這位化學家是在合成有機分子的,也包括合成 DNA ,而當時 DNA 的雙股螺旋的晶體結構還未被解出來,於是王老師就很感興趣,也請這位科學家協助合成一系列會構成雙股螺旋的 DNA ,再由王老師來負責解結構,過程中花了許多時間來面對實驗的困難與失敗,多次的嘗試下,有些結果出現了,但是卻不符合當時 Watson 與 Crick 所提出的具右旋的 B-DNA 之結構,而是具左旋的結構,當下有些疑惑,也和 Rich 教授來討論,再經過兩三個月的分析與重複思索下,老師也認為這結構應該真的是左旋的,所以再一次的實驗下,又可以重複之前所觀察到的結果,於是也對外提出此研究成果,也因為是首次解開 DNA 的晶體結構,且又是有別於先前右旋的理論,此舉讓老師在該領域的貢獻有著重要的地位,在為這新 DNA 的結構取名時,也用其具特別 zigzag 的結構來命名為 Z-DNA ,爾後老師也在許多知名的期刊發表了 Z-DNA 的相關研究成果。

人生不能只有一支全壘打
五年博士後的研究,對於許多人來說是很漫長的,但王老師深信這是他所喜愛的研究方向,而且也在五年後有了很好的成果,回頭來看還滿值得的,之後陸續也在麻省理工學院順利地升上了研究員、首席研究員、資深研究員的職位,在麻省理工學院前後14年中,老師表示研究工作漸入佳境,每年都有在知名期刊上刊登出好成果,所以過程中也受到許多學校的網羅,後來在母校的邀請,以及諸多考量下,便回到伊利諾大學香檳分校的細胞與結構生物學系來擔任教授。

貢獻臺灣、生醫人才培育
於1999年,時任中央研究院院長的李遠哲院士正延攬人才中,受翁啟惠院士的引薦下,讓王老師接到了一個任務,在伊利諾大學香檳分校擔任12年的教職,老師有了相當豐富的研究、教學與行政的經驗,所以屆逢中研院生化所需要有人才來領導,便有意舉家遷回臺灣,並協助臺灣基礎科學研究的發展,正當要回臺灣時,王老師也遇到了人生另一課題,在健康檢查的報告顯示,老師的得了胸腺瘤,需開刀切除,後來檢定是良性的腫瘤,也讓老師鬆了一口氣。修養了半年後,王老師回到了臺灣,並任職於中研院生化所的所長,也於2006年出任中研院副院長,老師表示在行政職的過程裡,還是有保持一定的研究水準,而目前則是較關注於培育臺灣的人才,希望能栽培出更多優秀的科學家,老師也為此成立了「臺灣抗體協會」、「財團法人生化科技教育基金會」等平臺,盼能藉由注入多元的資源來引導與激勵年輕學子投入生醫領域。

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王惠鈞老師與學子的對談

面臨全球化的競爭,台灣生技發展有何優勢?
「臺灣的人才是相當不錯的!」王老師很肯定的表示,臺灣學生的本質或是在基礎能力的訓練上,都相當精良,但是也有一個問題值得注意,就是學生「遇到問題的解決能力」是有待加強的,這也許跟家長較呵護與疼愛小孩有關,使得成長過程裡沒有太多空間去自己找尋解決問題的辦法。此外,老師也認為國內的考試制度與壓力,也讓學生思想邏輯上容易變得沒有彈性且生硬,常常會被框架在「一個問題一個標準答案」的模式下,這會限制學生未來的發展。老師很鼓勵同學,特別是在科學研究中,非常講求「靈活」,不要害怕跳出舒適圈,面對困難去解決它,反而讓自己的寬度更大,甚至有機會的話,不妨計畫出國去學習,體驗不一樣的環境,吸收不同的經驗,了解國際競爭的趨勢,使自己的格局變大一點,且更具國際化。

而臺灣具有研究動能的單位不是很多,人才上也不足夠,但老師還是保持樂觀,也認為這些問題是可以被改善的,所以未來台灣生技產業的發展,不必像鴻海或其他電子產業的規模,不須求大,而是得強調創新,像是美國聖地牙哥的生技聚落,擁有好幾百家的生技公司,而每一家的生技公司大概都幾十人,但開發出的產品都是令人感到耳目一新的。另外,生技醫藥領域,工作並非只有科學研究的教職而已,產業中需要各式才能的人來參與,像是經營管理、創投、科技法、智財、技轉等,所以台灣接下來必須要加強多面相的人才培育,以及政府的配合與協助,讓國內生技產業的動能得以提昇。

在科學研究中,要如何知道一個問題是「好問題」?
「經驗」的累積可以讓科學家找出哪裡有重要的題目,所以老師建議低年級生,在剛開始進行科學研究的過程裡,知識與經驗都尚不豐富的情況下,不要害羞,可以跟師長或大師級的專家來請教,還有網路資源相當發達,但要得小心的使用網路資訊。此外,國內近年來也有舉辦很多國際的研討會議,王老師也致力於此,邀請許多國外的專家學者來發表研究成果,老師相當建議同學能多參與,可以從演講當中,了解科學家是如何擬定方向、選材、分析等技巧,是很好的機會,值得把握去聆聽。

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訪問│黃翊豪、周嗣堯、陳恩浩
撰稿│黃翊豪
編輯│黃翊豪
審稿│王惠鈞老師

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