系統生物學(Systems Biology)鼻祖

─Dr.Leroy E.Hood

基醫所 林光輝所長

　　為什麼有些人長期抽煙會得肺癌，有些老煙槍卻沒事？甚至有些人不抽煙也會得肺癌？同樣暴露在 SARS 病毒的環境中，為什麼有些人會因此得病喪命，有些人的症狀卻比較輕微？一門新興的學科─「系統生物學 ( Systems Biology ) 」企圖解答上述問題。

　　為了讓本校師生能充分了解該學科的發展應用，基礎醫學研究所特於2006年11月15日邀請「前任 William Gates III 基金會教授及主席、華盛頓大學醫學院分子生物科技系主任、 the National Academy of Sciences 及 the American Academy of Arts and Science 會員、現任 Institute for Systems Biology 總裁及創辦人─ Dr. Leroy E. Hood」 蒞校演講。演說當天總計有超過本所三十多位老師及近200位研究生到場聆聽，把工學六樓演講廳擠得滿滿，盛況空前。

　　「系統生物學」此一名詞是由 Leroy Hood 博士所提出，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圖像，用來解釋如何由這些單一的個體，形成一個會呼吸、有脈搏、會吃飯、會生病及會思考如何解決問題的人。

　　Dr. Hood 於1964年在約翰霍普金斯大學取得醫學士學位，並於1968年獲得加州理工學院 ( Caltech ) 博士學位。之後他於 Caltech 展開職業生涯，他在 Caltech 的18年間，把工作分為基礎研究 ( molecular immunology ) 及科學儀器之研發。他研發出4種重要的儀器：DNA sequencer、DNA synthesized、Protein sequencer及 Protein synthesizer，這些研發對於日後 DNA 自動定序貢 獻良多。1982年 Dr. Hood 時年43歲，即獲得 the National Academy of Sciences 及 the American Academy of Arts and Science 會員資格，也是1985年幾位推動基因體計畫的科學家之一。

　　1992-99年 Dr. Hood 擔任 William Gates III 基金會教授及主席，並於華盛頓大學醫學院分子生物科技系擔任系主任一職。目前是 Institute for Systems Biology 的總裁及創辦人，並曾創立了幾家在生技界極負盛名的公司，如 Amgen、Applied Biosystems、Rosetta Inpharmatics 以及他和比爾蓋玆共同創立的 Darwin Molecular 等。在2000年1月由 Leroy Hood、Alan Aderem 及 Ruedi Aebersold 等人共同創立一個非營利性質的研究機構 ( Institute for Systems Biology )，從事生命科學相關領域的研究與應用。他建立的系統，即是本校利用蛋白質體尋找 biomarkers 的整合型計劃中採用的平台之一。Dr. Hood 目前有500多篇的 SCI 論文及14項專利，也是多本教科書包括 Biochemistry、 Molecular Biology、 Immunology及Genetics 的作者。

　　Dr. Hood 指出：和「系統生物學」息息相關的「生物資訊學」，主要功能是利用電腦的輔助來處理大量的生物資訊 ( 組織及分析日新月異的分子生物學及生化技術所產生出來的資訊 ) ；不同於待在生技實驗室裡從事研究的「Wet lab」，生物資訊就是待在純電腦實驗室從事研究，也就是一般所稱的「Dry lab」。

　　過去生命科學被認為是敘述性學科，但事實上，生命科學其實是發現性的科學，運用現代的各種科技，尤其是電腦運算的協助，整合各個相關學科，例如化學、工程學、數學及應用物理學等，才能完整的發展生化科技。Dr. Hood 表示：經由整合各相關學科，才能將非常複雜的基因資訊，快速解讀成為生化醫學界有用的線索，而這些線索將對生物學研究產生革命性影響。

　　Dr. Hood 強調：不論是產業或科學，21世紀將被生化科技與資訊科技所支配，我們必須掌握這個趨勢，並加強這二門科技與其他學科之間的良好互動，才能完整的發展生化與資訊科技產業。他也提到：奈米微流體 ( Micro-fluid narotechnology ) 與微機電結合後，人類開發出手持式的機台，就可由一滴血檢驗測出人體內一萬多種生理反應，這也顯示系統生物學 ( Systems biology ) 時代已經來到。

　　系統生物學是什麼？我想很多人不甚清楚，經由世界級的大師的深入淺出的描述，使我們獲益良多。系統生物學對日後醫學教育的影響，將帶來革命性的變化，影響10~15年後的醫療體系，帶領整個體系朝向 predictive、preventive medicine 及 ultimately a personalized medicine 等方面發展。