伍素瑩 ─ 一條有趣又有挑戰性的科學之路

摘錄自遠見出版《她們，好厲害》一書

「台灣傑出女科學家獎」新秀獎 第二屆得主

伍素瑩的主要研究重點為研發抗糖尿病的藥物，利用分子結構模擬技術，尋找PPARγ活化劑，用以治療第二型糖尿病。而她所建立的分子結構模擬設計平台技術，以電腦輔助藥物設計和X光蛋白質晶體繞射分析，配合藥物化學合成團隊，縮短藥物探索與化合物最佳修飾的時程，已成功找到數個抗糖尿病的候選藥物。

在竹南國家衛生研究院辦公室裡，穿著飄逸洋裝的研究員伍素瑩指著電腦螢幕說：「戴上特製3D眼鏡，就能看清楚蛋白質的立體結構。」戴上眼鏡，從電腦螢幕出來的畫面，是一束束五顏六色的彩帶在空中旋轉移動及縮放。

在畫面中央，從色彩鮮豔捲曲的彩帶束延伸出大小、形狀不一的環形以及樹枝狀圖案。「紅色這串代表我們要設計的藥物結構，有時候會再加個環，或把環加大，希望它和蛋白質緊密結合，填滿中間空白的地方，」伍素瑩解釋。
 

用對工具，重視團隊合作

伍素瑩使用的這套電腦軟體，有點類似室內設計裝潢的電腦3D模擬畫圖軟體，但不是用來展示未來客廳、廚房、臥室和廁所位置，而是秀出分子結構的模擬圖，呈現藥物與標靶蛋白質（protein target）分子的結合位置。

「根據每個分子外電子的分布狀況，透過X光繞射技術和電腦計算軟體輔助，可以解析出藥物和蛋白質分子的結構以及相對位置，」伍素瑩指出，一旦知道藥物與蛋白質複合體的三度空間結構，就可以了解兩者如何結合，進一步設計結合力更強、活性更好的藥物，有助縮短新藥開發時間。

新藥研發像玩積木，將藥物接上、拿掉或更換不同化學鏈或鍵結，不斷地修飾結構，希望它最後能與蛋白質的活性區結合，影響相關的生理機制，發展出一個具有活性的藥物。

「新藥研發需要非常多不同專長的研究人員，如：化學合成人員、分子生物學家、藥理學家等，一起努力才能研發出好的藥物。不光只有我一個人可以做出來，我負責解蛋白質、藥物分子結構，建議專精藥物化學的同事如何修改，提高藥物活性，」伍素瑩說。

伍素瑩指出，藥物設計需要反覆不斷地修改，才能得到活性好且副作用小的候選藥物，再進入臨床實驗。這過程仰賴生物技術與藥物研究所同仁們分工合作、互相支援。
 

成功研發新藥抗糖尿病

在二○○二年，伍素瑩最先投入研發過氧化擫增生子｜活化γ受體（PPARγ: peroxisome proliferator-activated receptor gamma）活化劑，希望可以找到好的糖尿病藥物。

新發現的PPARγ受體具有血糖調控和脂質代謝的生理功能，因此可以做為藥物設計的標靶蛋白質。像常見胰島素增敏劑（thiazolidinesdiones）類的抗糖尿病藥物，就是藉由活化PPARγ受體，改善胰島素的敏感性。

伍素瑩用電腦篩選十幾萬個化合物的資料庫，再經過生物實驗的測試找到活性不錯的化合物，再一步步修整它的結構，花兩年時間設計藥物，希望加強化合物與PPARγ受體活性區的結合，提高化合物的活性，並保有藥物作用的專一性，減少副作用。

伍素瑩將新藥研發的過程，發表在藥物化學領域評價極高的《醫藥化學期刊》（Journal of Medicinal Chemistry），並被湯姆森科學資訊中心（ISI : Thomason Institute for Scientific Information）評比為二○○六年在醫藥化學期刊中引用次數前十名的論文。

後來，伍素瑩也投入研發另外一種降血糖藥，也就是二壖基壖擫｜4（DPP-IV: dipeptidyl peptidase-4）酵素抑制劑。在生技
與藥物研究所眾多同仁的努力下，在二○○八年找到代號DBPR108的藥物，順利完成臨床前試驗，取得美國FDA許可，二○一二年在台北市立萬芳醫院開始進行臨床人體試驗。

除了糖尿病藥物，伍素瑩也參與抗癌及抗病毒藥物的研究。
 

堅定腳步，追隨興趣前進

學生時代，伍素瑩不知道自己未來會變成什麼樣子。當時沒有人教她做生涯規劃，她一路追隨自己的興趣，兜兜轉轉，最後踏進藥物研發的領域。

因為化學是伍素瑩在高中最有興趣的科目，當初選填大學科系，她打定主意唸化學系，志願卡上只填了化學科系，依各大學的錄取分數依序填下來。

「對我來說，化學充滿趣味和生活化，」後來，伍素瑩如願進了自己的第一志願｜台灣大學化學系。在大學期間，系上開的化學課琳琅滿目，增長了她在有機化學、無機化學以及物理化學的知識。但是她最感興趣的是農業化學系的生物化學，「因為化學反應遇上生命現象讓人著迷，」她說。

大學畢業，伍素瑩雖然還不清楚要做什麼，但確定自己想往生物化學領域深造、探索學術生涯。她最後獲得英國愛丁堡大學博士班的入學許可，攻讀蛋白質結晶學研究領域。

跟美國、台灣的養成教育不同，英國不要求博士班學生修課拿學分，因為實驗室才是教室，書本、同學或同儕都可以是老師。

靠自己，體驗做中學

「指導教授直接丟問題出來，當然是沒有人做過的新題目，從找資料、設計實驗到分析結果，遇到問題就看書、問人，自己想辦法解決，」伍素瑩回想博士班的生活，別人只能提供意見，即使是指導教授也不確定答案是什麼，唯有靠自己，從做中學。

伍素瑩記得，唸博士班第三年的壓力最大，論文題目是指導教授分派的，關於牛奶蛋白如何和油脂結合，看它們結合的位置和功能，「我還親自去牧場擠奶，」她說。

這題目做了兩年多，遲遲做不出結果。英國博士班通常唸四年，時間過了一半，卻一事無成，她心中的焦慮、慌亂可想而知。

在伍素瑩感到最無助的時候，另一位指導教授伸出援手，詢問她要不要再多做個題目，以免到時候原來的研究題目真做不出來，畢不了業。她連忙答應。

「同樣都是解蛋白質結構，只是多做另一個蛋白質，」伍素瑩回憶當時一口氣做兩個題目，比別人多花一倍力氣趕工，只求趕快做出結果。

「我沒想太多，滿腦子只想著一定要做出來，」伍素瑩從來沒想過放棄，堅持到底，最後兩個蛋白質結構都被她解出來，如期畢業。

接著，伍素瑩留在英國做了兩年的博士後研究，利用蛋白質結晶學技術，參與研發抗癌藥物，開啟她從事開發新藥的工作。
 

因為愛家，更能投入研究

在辦公室的牆上，貼滿伍素瑩兩個女兒的畫作，內容是全家假日出遊的場景，像蓮花池旁散步、開車去郊外看兔子、採蘋果。有的用蠟筆畫，有的則用黑色細簽字筆勾勒，筆觸細膩。

談到兒女，伍素瑩臉上笑意藏不住。細數牆上哪些是大女兒在幾歲畫的，哪些是二女兒畫的，「我大女兒畫風精巧，小女兒畫得粗獷大氣，有野獸派的味道。」

辦公桌上，有張手繪卡片，畫了一對母女站在草地手牽手看著天邊彩虹，上頭還有歪斜的國字，夾雜注音符號，寫著：「親愛的媽媽，謝謝您這麼愛我，教我彈鋼琴、做麵包、寫作業，所以我要感謝您。祝母親節快樂！」

這是伍素瑩的大女兒親手做的，她興奮地指著卡片說，「她老媽到現在也畫不出來這樣的東西，她從小就喜歡畫畫，以後要是當個插畫家也很棒！」

伍素瑩坦言，小孩未來做什麼都可以，相信上帝給每個人的能力不一樣，隨順他的天賦，就是最完美的安排。

伍素瑩有三個小孩，大女兒唸國小二年級，二女兒唸幼稚園，四歲的么兒則由從台南搬來同住的婆婆在家裡帶。「家裡有三個小孩很熱鬧，我回到家根本不可能碰工作，」伍素瑩說。

伍素瑩和先生都是基督徒，在教會相識相戀，結婚十年。先生是電子業的IC研發工程師，非常支持她的工作，並給她安定的力量。

「我先生經常對我說，我不該只留在家裡帶小孩，應該繼續我的工作，社會培養我成為一個科學家，不做太可惜！」伍素瑩分析兩人的個性不一樣，自己性子急，容易緊張，但先生個性樂觀，常要她放輕鬆，遇到研究瓶頸也毋須憂惱，因為「上帝會安排一切」。
 

以身作則，跟著一起熬夜

儘管在二○一一年升上研究員，遇上重要的實驗，伍素瑩還是會親自出馬，全程盯場。實驗室培養好的結晶體，需要帶往同步輻射中心，使用同步加速器X光光源解析分子結構。

全台灣僅新竹有一座同步輻射中心，隨著愈來愈多人投入蛋白質結構的研究，使用人數也快速成長，往往排隊等上三、  四個月，才能用個兩、三天，否則研究人員就要遠赴日本，使用當地的同步輻射中心。

「由於光束的使用時間有限，我們幾乎是不眠不休，連續做四十八到七十二小時的實驗，伍老師也跟著我們在現場熬夜，」博士後研究員彭懿慧因此深刻感受，實驗室是個團隊，大家一起併肩作戰。

在科學的路上，伍素瑩懷念在英國的求學時光，好幾個實驗室約十幾人共用一層樓，空間開放，大家走來走去，朝夕相處很容易有革命情感，遇到問題會彼此分享，交流經驗。在下午茶時間，談的都是科學，整個環境讓她感覺做研究很快樂。

尤其是兩位指導教授，對於研究結果並不那麼在意，反而覺得背後的思考邏輯更重要，頻頻追問為什麼會這麼想。這讓伍素瑩學會從不同面向、多門多路看問題。遇到研究瓶頸，教授們雖然也不知道解決方案，但總是用正面的言語，像「這點子真好」、「做得好棒」，鼓勵她再試一下。

伍素瑩一點也不感覺身為女性會限制工作發展，反而認為蛋白質結晶學領域很適合女性，因為尋找結晶化最佳條件，需要細心觀察，耐著性子反覆嘗試。在這領域也出了許多優秀的女科學家，像解出抗生素盤尼西林、維生素B12、胰島素結構的諾貝爾獎得主桃樂絲．霍奇金（Dorothy Hodgkin）。

另外，華生（James Watson）與克里克（Francis Crick）發現，DNA是兩條雙股螺旋的構造。這個二十世紀生命醫學界重大的突破，其中的關鍵線索，就是英國生物物理學家羅莎琳．富蘭克林（Rosalind Franklin）所做DNA結晶的X光繞射圖案。除了DNA，她也在瞭解病毒、煤炭與石墨的結構上，貢獻良多。

對伍素瑩來說，踏進蛋白質結晶學領域，是因緣際會、順其自然的發展，之後將所學應用在開發新藥，也覺得十分有意義，更貼近生活。

伍素瑩追隨自己的興趣發展，路就這麼走出來，也印證神話學大師坎伯的名言：「遵循內心直覺的喜悅而行，可以進入一條早已等待著的軌道，......不曾為任何人打開的大門，會為你而開。」