腦科學大躍進計畫 創台灣專屬價值

江安世建置「人體3D Google map」

撰文記者 陳欣儀
日期2017-04-20
江安世以全球第一個果蠅腦神經網路影像資料庫揚名國際。(圖/楊傑名)

以全球第一個果蠅腦神經網路影像資料庫蜚聲國際的江安世院士,是台灣本土科學家揚名國際的範例,他堅持不跟風,實踐自己夢想的科學,繼建置果蠅腦神經圖譜後,積極組建「人體3D Google map」計畫跨領域合作,開發具突破性的未來科技,讓台灣的腦科學研發成果在國際佔領關鍵地位。

文/陳欣儀


「大腦究竟是如何工作的?」為許多腦神經科學家尋求解答的問題。

中央研究院院士、國立清華大學生命科學院院長暨腦科學研究中心主任江安世,以全球第一個果蠅腦神經網路影像資料庫,蜚聲國際,去年底也獲選國際學術組織世界科學院(The Academy of Sciences for the Developing World, TWAS) 2016年生物系統及組織學門院士。

回顧20多年來的研究歷程,江安世表示,一開始的研究就像是摸石頭過河,雖然目標沒有這麼清楚,但心裡瞭解,這是自己喜歡的方向,經過不斷探索,終會找到重要的那一步。

他也說,「我們這個世代,可以說是見證台灣科學從無到有的發展過程。」從中興大學昆蟲系出身,「當時在侯豐男教授帶領下,我學會如何做『有趣』的生物問題」,江安世回憶到。

考上台灣大學植物病理研究所後,遇到中研院動物研究所研究員李文蓉,「教授教學認真又樂在其中,更教會我許多『細節』的重要性是不容忽視的」。

蟑螂到果蠅腦神經科學之路

冷泉港啟發重質量的科學研究

後來到了美國紐澤西州立羅格斯大學攻讀昆蟲學博士,並師承鑽研「蟑螂」的天才教授Coby Schal。

Schal現為北卡羅來納州立大學講座教授,他極具敏銳的觀察力、對昆蟲學的專業與熱情,令江安世深感佩服。Schal也親身示範,做生物研究必須用科學方法有系統地驗證自己的推論。

兩年半後,江安世以其「蟑螂腦神經內分泌」畢業論文,取得博士學位。

此項研究不僅奠定他往後專注神經學的研究領域,更贏得美國昆蟲學會博士論文總冠軍,成為第一位拿到這項具有百年歷史的美國農業研究獎的華人。

江安世於2001年時,赴美國冷泉港實驗室(Cold Spring Harbor)進行一年的進修研究,此階段是影響其一生科學研究方向的重要轉捩點。

「在那裡我不僅真正接觸到核心的生命科學,也第一次遇到DNA之父James Watson。他們做研究科學的嚴謹態度與方法,齊聚激盪出的集體價值,令人為之嚮往,這也是台灣科學界特別需要的。」

江安世也有感而發地說,「當時在台灣眼界未開,並不曉得自己做的東西是否重要,只是因為可以做,就去做。」

「只有聰明跟努力並不夠,還要有很銳利並具前瞻性的眼光,這也是Watson博士一輩子最厲害的地方」,他說。

台灣過去30年的科學研發,大多是「能做什麼就做什麼」,論文發表也常以量取勝。

「現在應該要從過去的『重量』、『質量並重』,到『重質不重量』。從無到有的科學必須『在對的時間,問最對的、最重要的問題』,才會有具前瞻性的眼光。」江安世說。


果蠅大腦連結體示意圖,圖中一個顏色代表一種神經元。(圖/清華大學腦科學研究中心提供)

好奇科學家的艱辛科研之路

1992年江安世返台任教,當時全世界正值解碼基因體熱潮,回到清華大學時,發現大家也都在進行基因複製與定序。

但他不跟風,堅持投入「用科學方法把生物組織看清楚」的夢想。

他說,「我是一個好奇的科學家,科學不是me-too,堅持做創新科學其實很艱苦,因為優秀的科學通常較與眾不同,相對得到大家認同的時間也較長。」江安世一心想進行「沒有我做就會有差別,有了我做就會不一樣」的研究。

「因為基因定序完成後,緊接而來的,一定是要瞭解基因的功能,因此是否能有一個方法可以針對『功能』進行研究?」

江安世在2001年發明世界首創的「生物組織澄清技術」(FocusClear™),可將腦部組織透明化,進行觀測,以研究學習與記憶的分子機制及神經網路。

FocusClear™能有效減少組織形變、能與多數免疫螢光染劑相容,並已獲證美國及法國等的發明專利。

同年,江安世帶著FocusClear™技術,到冷泉港實驗室進行研究交流,3個月內和9個實驗室合作,也發表許多高影響力的論文。

2002年Focus On Mic...