成大資訊工程學系蔣榮先教授的美國西雅圖系統生物學研究所離修研究（Sabbatical Leave）介紹
蔣榮先

成功大學資訊工程學系教授
jchiang@mail.ncku.edu.tw

個人(蔣榮先)此次短期Sabbatical Leave係升等教授後第一次休假研究，此研究將進行為期一年(97年2月至98年1月)的研究。在研究訪問中，我應邀前往美國西雅圖市系統生物學研究所擔任訪問教授。其實Sabbatical Leave對大部分的教授來說是一個很好的休息機會，也是一個很好的充電機會。我選擇了後者，決定藉由實際全時間參與研究交流，希望強化國際合作，並擴展原研究領域，與國際頂尖研究趨勢同步。但是在決定開始休假研究的半年前經過幾次的沙盤推演後決定另闢一條較少人走的路: 不僅自己全程參與研究同時也帶領博士生一起工作。我們與ISB合作的模式是由我方挑選合適的博士班研究生，由ISB提出有興趣的研究主題及負責該計畫的主持人，我方負責學生的往返機票費用，由ISB支付學生在研習期間的生活費用。在這樣的合作中博士生獲得優質的訓練，同時與世界頂尖專家共同團隊合作，成果由雙方共享(win-win)。

目前本校資訊工程系派遣在ISB研習之博士生已有五位: 劉恒惠、李宗儒、劉志偉(目前正在研習中)、林展賢(目前正在研習中)、周鴻儒(目前正在研習中)。

所有被挑選出來準備出國進行研修的學生都是已經有概略之研究方向且學習動機強之博士生，在實驗室也必須先準備接受三個月之職前訓練，他們就如同派遣到前線之戰士隨時準備接受挑戰。經由這樣的雙邊合作，六個月至十個月下來，學生不僅可以在語言上獲得快速的進步，同時廣泛交換研究心得與最新研究資訊，不僅加速縮短研究時程，亦大幅提昇研究的質與量。

這樣的研究生赴國外研習機會不僅完成與頂尖的研究團隊一起工作的夢想，更可以達到擴大國際視野及提升研究水平之目標，對於博士生的訓練過程而言在無形中已經達到國際化了。

Dr. Paul Liao(廖保和校友)近年來不僅熱心協助母校之公益活動，同時捐款成立獎助學金提供成大畢業生赴美國華盛頓大學進修博士學位，迄今已經嘉惠四位成大畢業生，廖校友在得知蔣榮先教授與華盛頓大學及ISB經由短期合作已有相當不錯的研究成果，亦表示該捐款之獎助學金應可提供成大之訪問教授利用短期赴華盛頓大學研究獎助之用。

Institute for Systems Biology(ISB, http://www.systemsbiology.org)是世界上第一個成立的系統生物學研究所，於2000年一月由Dr. Leroy Hood與Dr. Alan Aderem及Dr. Ruedi Aebersold等人在美國華盛頓州西雅圖市所創立。其中包含酵母菌學家、遺傳學家、免疫學家、蛋白質工程師、資訊科學家等各方菁英人才。「系統生物學」此一名詞是由 Hood 所提出，該學門的主要任務，在將各種關於 RNA、DNA、基因、蛋白質、細胞及組織等知識整合成一個完整的模式，所以需要多方面的知識來輔助，結合生物、化學、物理、運算、數學等策略來加以實現。在Dr. Hood等人的號召及奔走之下，ISB聚集了來自生物、數學、資訊、物理等領域的人才，提供了一個少見且優質的跨領域合作的工作環境。且在預防性醫學及個人化醫療上也具有舉足輕重的地位。其中Dr. Hood所主持的實驗室將系統生物學的方法應用於癌症的研究上，成績更是斐然。

而系統生物學的目標未來希望轉型成為預防性醫學的基礎，當前的DNA定序的成本太過昂貴以至於普及化變得不可行，而新一代的科學家致力於發展新技術來設計一套新的定序機器降低DNA定序成本，若能將成本降低至$1000元，則可以邁向個人基因體 ($1000 Genome)的時代，如此一來可以解碼個人基因的秘密，未來也可以幫助醫生來進行更精確的診斷與治療。

此次ISB研究之行是希望藉由國際合作的研究交流方式來促進本校的研究水準、國際化程度。所以個人積極地與國外知名機構合作，與頂尖的研究團隊一起工作，來提升本校的國際視野與研究貢獻。而本實驗室(Intelligent Information Retrieval Lab: IIR Lab)在資料探勘、文件探勘、人工智慧等研究主題已打下深厚的基礎，發展了許多智慧型的方法來找尋文獻中所隱含的資訊且進行分析，且應用於不同的生醫主題上。近幾年來不斷地發展新技術於生物資訊相關研究，例如:protein-protein interaction、gene name normalization、biological pathway與regulatory network。我們亦發展了新的演算法自蛋白質交互作用網路中找出功能性模組。利用這些資訊以及目前發展中的網路分析方法，找出重要的生化途徑或蛋白質交互作用子網路。

目前與ISB的二個合作計畫是進行「前列腺癌與卵巢癌的抗藥性研究」計畫與「microRNA生物標誌(biomarker)的找尋」計畫，試圖從系統生物學的角度進行分析，以較全面性、系統化的方法去了解在化療過程中各個基因所扮演的角色及相互之間的關係。我們使用了系統生物學的技術來幫助了解癌症化學治療的反應路徑，並找到關鍵的調控網路(regulatory network)。希冀藉由建立如此一個國際合作平台，能與ISB頂尖研究團隊的合作來相互進行腦力激盪。