杜奕瑾投入智慧醫療新戰場!他如何預測帕金森氏症高風險患者?
杜奕瑾投入智慧醫療新戰場!他如何預測帕金森氏症高風險患者?

「這根本不是一個疾病,而是一齣悲劇小說。」電影《愛情藥不藥》裡面,一位患有帕金森氏症(Parkinson's disease)第四期的病人家屬,對著男主角傾訴自己身為患者丈夫的情緒:「她將無法自己穿衣服,你也可能需要打理她的排泄物,最終她的生活將失去控制。」

帕金森氏症是一種腦部退化疾病,依照發病的不同階段,患者會產生不同程度的症狀,唯一相同的境遇是,任何人一旦出現這個病狀,都是不可逆的。

「這會嚴重影響身邊家人的生活,所以我們希望透過科技的方式來預測,」台灣人工智慧實驗室(Taiwan AI Labs)創辦人杜奕瑾說。

台灣的下一步,前進精準醫療藍海市場

在AI的大傘下,智慧醫療(Smart Health)是近年來的熱門選題,其中精準醫療(Precision Medicine)能透過基因定序的方式,以及各種資料的搜集,以提供患者更精準的疾病預測,成為各方投入的新戰場。

根據美國研究顧問公司Frost & Sullivan預估,到了2025年,全球精準醫療市場規模將達到1,300億美元(約近4兆元新台幣)。

有別於常見的「精準醫療」一詞,杜奕瑾更偏好使用「精準健康」(Precision Health),因為「Health」這個詞,可以傳遞這個技術能夠帶給病患全面性的照顧之意,而非只有「治療」一個環節。

台灣人工智慧實驗室_AI模擬藥物作用,找出「精準健康」解決方案.png
台灣人工智慧實驗室利用基因定序結果推測出蛋白質結構,並藉由AI演算法,進行藥物化合物與蛋白質結構的親和力模擬(即模擬藥物在人體內的狀態),以確認藥物在蛋白質上是否能產生作用,協助研發「精準健康」的解決方案。 在此圖中,團隊將模擬結果以3D視覺化呈現,紅色的深度代表結合次數愈多(熱區),實驗室便會針對這些熱區,再進行後續研究。
圖/ 台灣人工智慧實驗室提供

至於台灣人工智慧實驗室何以選定醫療領域,杜奕瑾用了「靈魂之窗」一詞來解釋。

「靈魂之窗重要的不是窗,而是『靈魂』。」台灣擁有世界一流的代工技術,可以製作出各種低成本的終端裝置,用於觀看、記錄,這就是「窗」的概念。然而,真正有價值的應該是背後這些看不見的靈魂,「當終端裝置填入了軟體、滿足了使用情境,並進行各種分析,真正解決了大家的問題,這才是藍海市場啊,也才是台灣下一步該走的路。」

龐大數據資料,結合「窗與靈魂」

因此,看好台灣已擁有一群優秀的軟體工程師,加上1995年上路的全民健保,已積累龐大的數據資料,再配合國內頂尖的醫療技術所留下來的高質量分析結果,杜奕瑾認為,當窗與靈魂結合起來,將可以讓醫療資源做更有效的利用,也有助於提升醫生的診斷品質。

「任何決策都必須有科學根據,醫療場景也是。」未來,醫師給予病患的診斷、用藥和療程,都可以在參考患者的各種數據資料,包括生活型態資料(Lifestyle Data)、健保資料及基因定序等分析之後再下定論,才能更精確地符合患者個人的需求。

針對前述帕金森氏症的精準健康計畫,杜奕瑾表示,台灣人工智慧實驗室目前已與臨床醫師展開合作,利用台灣人體生物資料庫的生物晶片「TWB2.0」(包含70萬個基因變異位點),配合已發病患者的資料,在實驗室開發的分析平台TAIGenomics上,運行其自行研發的分析工具GenEpi,找出與臨床發病者有最大關聯性的基因變異位點。

未來,透過更多的實驗室驗證進行篩選後,希望能夠進一步產生帕金森氏症的風險預測工具,協助更多人提早進行人生規畫。

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杜奕瑾認為,透過科技的方式預測疾病,可以讓醫療資源做更有效的利用,也有助提升醫生的診斷品質。
圖/ 蔡仁譯攝影

基因預測後,跨足全球市場的挑戰

不過,這項計畫也有自己的挑戰。因為在遺傳檢測的協助下,目前得出的結果,僅能用於預測罹患帕金森氏症的高風險患者,對於如何延緩發病時間、發病後的各種治療方式等,就不是單純的基因定序這麼簡單,還需要臨床團隊長時間的配合、長期記錄患者的治療狀況,搭配基因定序的資料進行演算,才有機會做到針對病發患者該採用何種治療方式,也就是精準健康的建議。

儘管Taiwan AI Labs目前的帕金森氏症計畫,是立基於本土的基因序進行研究,然而杜奕瑾言談間流露出更大的企圖心。

首先,這項計畫將跨出台灣,嘗試整合全球針對同一症狀進行的精準健康研究,做出更多的比對,深入了解不同人種在同一症狀上的差異性,期待能在預測上有更全面的判斷。

其次,台灣人工智慧實驗室也打算將精準健康計畫的觸角延伸到遺傳疾病、超級細菌抗藥性和其他慢性病的研究上,「利用AI,解決醫療場域裡難以解決的問題,正是我們的責任。」

最後,杜奕瑾提醒,AI領域和醫療領域的人才如何銜接,也是智慧醫療發展的一大難題。他建議,由醫療領域的人才來學習如何「說AI」,會是比較務實的作法,因為他們比誰都知道,在醫療流程裡,哪些部分可以透過AI的幫忙來加快腳步。

有了共同的「AI語言」作為溝通基礎,擁有AI技術的同仁不僅能接收指令、也能反饋一些想法予醫療領域的同事,雙方共同打造出各種導入AI的醫療應用場景。

台灣人工智慧實驗室
成立:2017年 
創辦人:杜奕瑾 
主要業務:以醫療保健、智慧城市和人機交互為核心,致力於AI解決方案

本文出自數位時代318期11月號《台灣下一個世界級產業:智慧醫療》

責任編輯:郭昱彣、林美欣

關鍵字: #智慧醫療
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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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