1962年,DNA雙螺旋結構的發現讓華生與克里克,共同獲得諾貝爾生醫獎。但這項發現背後關鍵的「第51號」X光繞射照片,其實來自羅莎琳.富蘭克林,最終並未被納入榮耀之列。事實上,科學史上的重大突破,往往建立在多方貢獻之上,卻總有一些關鍵人物在過程中被留在邊緣,甚至未曾留下名字。臺灣亦不乏這樣的科學家,有人讓技術在世界各地被反覆使用,卻鮮少被提起;也有人曾參與重要發現,最終與崇高桂冠擦身而過。錢嘉韻教授、周芷院士兩位臺灣女科學家,值得大家致上敬意。
撰文/ 彭梓涵 資料整理/ 高佳樺
在這些未被寫入主流敘事的科學貢獻之中,臺灣分子生物學家與神經科學學者、前陽明交大神經科學研究所所長錢嘉韻教授,正是其中一位代表性人物。
她長年投入分子、細胞與發育生物學研究,1976年與合作者發表自極端嗜熱菌水生棲熱菌中純化DNA聚合酶(Taq polymerase)的研究。這項成果後來成為聚合酶連鎖反應(PCR)得以高溫循環與自動化的關鍵基礎,使DNA能快速大量複製,並廣泛應用於基因檢測與分子診斷。
然而,與技術的廣泛應用相比,錢嘉韻的名字卻少被提及。2026年3月,錢嘉韻於家中辭世,安息主懷。這位長年深耕實驗室的科學家悄然離開,但她所參與建立的技術,仍持續在無數檢測與研究現場中發揮作用。
錢嘉韻教授找到關鍵耐熱酵素
推動PCR技術發展
錢嘉韻出生於臺灣,1972年自輔仁大學生物學系完成學業後便赴美深造,先後於辛辛那提大學取得細胞生物學碩士,並於愛荷華州立大學取得博士學位,專攻分子與細胞生物學領域。
1970年代,她在碩士班研究極端環境微生物時,從美國黃石公園熱泉中的水生棲熱菌(Thermus aquaticus)中,成功分離並純化出一種耐熱DNA聚合酶(Taq DNA polymerase)。
與一般酵素不同,這種酵素能在接近沸騰的高溫環境中維持活性,持續催化DNA複製。這項研究發表於1976年的《Journal of Bacteriology》,文中詳細描述了該酶的純化方法、反應條件與最適溫度等特性。
只是在當時,這項成果只被當成微生物酵素研究的一部分,並未立即引起廣泛關注。但這個「耐熱」特性,卻在數年後成為一項革命性技術的關鍵拼圖。
1980年代初期,科學家開始發展DNA擴增技術,也就是現在廣為人知的聚合酶連鎖反應(PCR)。
當時,美國生化學家Kary Mullis在生技公司Cetus提出PCR的基本概念,但實驗過程仍存在效率低落、流程繁瑣且穩定性不足等問題。其問題出在於當時Cetus使用的大腸桿菌DNA聚合酶無法耐受高溫,一加熱就會失去活性,因此每輪反應循環都需重新加入酵素,限制了技術的實用性。
於是,Cetus團隊開始尋找耐高溫的DNA聚合酶,直到研究團隊從大量文獻中找到錢嘉韻1976年的論文,依據她所建立的純化方法成功取得Taq聚合酶,才解決了這個關鍵瓶頸。
隨著Taq酶的導入,PCR得以在高溫循環中自動進行,反應效率與穩定性大幅提升,也讓這項技術從概念走向實用,從疾病檢測、病毒篩檢到基因研究,PCR迅速成為現代生醫不可或缺的基礎工具。
可以說,沒有Taq聚合酶,就沒有今日普及的PCR技術。
1989年《Science》先將Taq聚合酶選為年度風雲分子(Molecule of the Year);但1993年,諾貝爾化學獎頒給發明PCR方法的Kary Mullis。
專利未布局
與諾獎擦身而過
錢嘉韻在其中的關鍵貢獻外界根本一直不清楚。直到1990年代,一場專利訴訟,這段歷史才引起科學界震撼。
當年,羅氏(Roche)控告Promega (Cetus授權對象)違約銷售Taq聚合酶,用於PCR相關應用,Promega的律師引用錢嘉韻1976年發表的研究,主張該方法早已公開也並未有相關專利申請。
也正是在這場訴訟過程中,錢嘉韻才得知自己的研究被應用於PCR技術之中,並成為關鍵,經過7年的法庭訴訟,最後法官在1999年裁定Taq聚合酶專利不具強制力。
這場法律攻防,雖然讓錢嘉韻的研究重新被看見,但她不只沒獲得技術相關的費用,在最終的歷史敘事與榮譽中也沒有獲得對應的位置。
返臺深耕教學
轉向神經科學研究
錢嘉韻與部分科學家選擇留在國際舞台不同,在完成美國的研究後,選擇回到臺灣發展。1980年代初,她返回陽明醫學院(現為陽明交通大學)任教,投入神經科學與基礎醫學教育。
在臺灣,她的研究重心逐漸由分子生物學轉向教學與培養後進,並投入神經科學領域的發展。她曾擔任陽明交通大學神經科學研究所所長與研究中心主任,對臺灣神經科學教育與人才培育貢獻深遠。
有評論指出,若她當年持續留在美國,或許有機會參與PCR後續的專利與產業發展,甚至改變她在科學史中的位置。
從COVID-19檢測到癌症基因分析,PCR早已成為現代醫療體系的日常工具,而支撐這項技術運作的核心之一,正是錢嘉韻當年分離出的Taq聚合酶。
錢嘉韻的研究並未消失,而是持續被後人嵌入在無數次的檢測與實驗之中,反覆被使用,卻少被提起。
因當年羅氏(Roche)控告Promega...