清大江安世教授(圖右)獲頒第15屆東元獎,從副總統蕭萬長先生手中接過獎座

江安世領導的研究團隊率全球之先,建構出「果蠅腦的神經網路圖譜」後就廣受國際矚目,2008年6月他受邀到美國生科重鎮「冷泉港實驗室」,演講,當年發現DNA雙螺旋結構而聞名全球的諾貝爾生醫獎得主詹姆斯華生(James D. Watson)就坐在台下聽,會後華生興奮地邀請江安世夫婦一起回家好好聊聊腦科學研究,「就像歌迷被歌星邀請到家中作客,感覺好像在作夢!」江安世興奮地說。這段前不久才發生的小插曲,足可證明江安世的研究重要性,已獲得世界級大師的肯定。

堅持獨特,打開腦科學的空前視野

十多年前,由華生博士領軍的人類基因體定序計畫,正進行得如火如荼,台灣學界也掀起一波做基因定序研究的熱潮,但1992年回台、1997年升任清大正教授的江安世,卻一心想從事「沒有我做就會有差別,有了我做就會不一樣」的研究,從此在「生物組織澄清技術及腦神經研究」闖出一片獨特的天空,不但讓生物腦中真正的神經網路立體圖譜,得以展現在世人眼前,2007年其論文也陸續獲得國際生科領域的頂尖期刊Cell及Nature Neuroscience刊登,打破台灣論文過去在此兩本期刊的零記錄。

過去科學家觀察生物組織,為配合光學顯微鏡的特性,需先做足以透光的組織切片,必要時還得染色。然而製作切片費時費力,且必定造成某種程度的組織破壞,無法觀察立體結構,尤其是腦神經細胞都具有很長的纖維,切片根本無法研究一個完整的神經元。「於是我就很想發明一種東西,讓生物組織像是照X光一樣,不用切又能看得清楚。」江安世說,生物界有很多昆蟲和一些魚都是透明的,光能否完全通過,關鍵在物體的折射係數,若能想辦法讓生物組織均質化,讓生物不同部位的折射係數變得一樣,自然就會呈現透明狀態。

江安世率領的實驗室,以「神農嚐百草」的精神試遍各種配方,終於成功做出獨步全球的「生物組織澄清試劑」,成為廣受矚目的腦科學研究利器,並首度建構出果蠅嗅覺的腦神經圖譜而獲頂尖期刊選登論文。江安世強調:「大腦結構非常複雜,就連比人類簡單許多的果蠅,嗅覺系統可能只佔不到其腦神經的萬分之一。」

回首來時路,從啟蒙、孕育邁入成熟

回憶自己的學思歷程,江安世將其區分成「啟蒙期」、「孕育期」、「成熟期」三個面向。他坦承:「早期的我對學術研究並沒有那麼高的裡想,只是覺得這份工作不錯。」大學時期他在台大修電子顯微鏡課程,遇到當時身為中研院動物所研究員的李文蓉老師,體驗到她對教學的認真和樂在其中,「好像可以悠閒地做自己愛做的事」,就開始考慮走上學者這條路,當時他甚至還沒聽過國際知名的科學(Science)和自然(Nature)學術期刊。

等到出國留學,拜師在天才教授寇比蕭(Coby Schal)門下,才真正激發江安世對大自然研究的深層興趣。「寇比的觀察力非常敏銳,我們一起去森林裡找完全野生的蟑螂,他只要看到蟑螂觸角微微一動,就知道牠在唱歌跳舞求偶。」江安世強調,在教科書上學不到對大自然的感觸,必須親身觀察與體驗,而做生物研究不只是小朋友收集昆蟲的愛好而已,還需用科學方法有系統地驗證自己的觀察推論。

江安世說,起初他對寇比的觀察力佩服不已,也激起「他做得到為何我做不到」的好勝心,逐日見賢思齊之下,大大提升了江安世的觀察敏銳度,兩年半後就用優異成績拿到博士學位,以「蟑螂腦神經內分泌」為題的博士論文擊敗兩千名競爭者,贏得美國昆蟲學會博士論文總冠軍,還成為第一位贏得具有百年歷史的美國農業研究獎華裔得主。

全力投入研究,睡覺也不放過

畢業後江安世原本要到別處做博士後研究,臨上飛機前寇比教授緊急留人,對指導教授的賞識相當感動的他,特別先用中文講了一句:「汝以國士遇我,我故國士報之!」,再用英文翻譯給寇比聽:「你把我當成最優秀的人才,是我的知己,我自當為你效命!」此後江安世更加投入研究工作,包括睡覺作夢都在用英文跟人討論科學。

然而江安世真正邁入自己所稱的「成熟期」,是在2001年到美國冷泉港實驗室做完一年進修研究後。江安世說,冷泉港是分子生物學的發源聖地,總共才四十個研究員,但一個研究員發表的頂尖期刊論文質量,就比整個台灣還多。「剛開始我以為是美國環境比我們好、人才又比我們聰明,但後來我領悟到那邊真正可貴的不是頂尖技術,而是對科學以嚴厲挑剔粹煉出的研究精神,和一流學者齊聚激盪出的的集體價值。」

江安世強調,學者要邁入成熟期,對自己研究題目「重要性的直覺」與「精準度的拿捏」缺一不可,而這兩者卻是台灣學界普遍欠缺的。「為什麼許多諾貝爾獎得主的老師都是諾貝爾獎得主?我想原因之一,就是他們在大師門下真正學到上述兩者的精髓。台灣的資源本來就比不上大國,若欠缺對研究的精準度,就很難達到加成效果,所以過去六年,我額外努力找出在台灣做也能領先世界的路。」

國際競爭激烈,台灣不進則退

對於受到國際和各界肯定,江安世深深感謝太太楊美惠百分之百的支持,「如果沒有她完全的體諒,就沒有今天的我。」但他並不以此為自滿,反而對美國大舉投入腦科學研究的規模和速度,為台灣未來的生技競爭感到十分憂心。

江安世指出,美國霍華休斯醫學中心(Howard Hughes Medical Institute)於去年用七億美金集合一批生醫諾貝爾獎得主的金頭腦,成立腦科學專門研究中心,另外每年編列一億美金的研究經費,規劃二十年內完成果蠅腦神經系統網絡的建置。哈佛大學也於今年宣告將以一百年的時間完成人腦神經網絡圖譜的的建構,瞭解人腦的運算機制、對學習記憶及老化疾病等行為的控制。

「得到東元獎,老實說我因此增加的責任感遠大於興奮,無論從資金或頂尖人才數量來看,台灣一向只能以小搏大,我希望自己能成為本土科學家的成功案例,讓後輩對科學心生嚮往,也希望未來能培養出十個比我更好的學生,以絕佳創意走出能跟先進國家一較長短的道路。」

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