潛心生化研究 專注轉譯醫(yī)學
在人類生產(chǎn)生活不斷進步的同時,人口與健康、糧食與農(nóng)業(yè)、環(huán)境、資源、能源等問題已成為威脅人類生存的重要挑戰(zhàn)?,F(xiàn)如今僅靠物理或者化學的方式已經(jīng)不能完全解決好這類問題,而生物化學的出現(xiàn)在很大程度上為此提供了幫助。不少專家學者認為,涉及醫(yī)藥學、農(nóng)學、生物能源開發(fā)、環(huán)境治理、酶工程、單細胞蛋白生產(chǎn)、微生物采礦、醫(yī)用生物材料和可降解塑料制備等領域的生物化學將會成為21世紀科學技術的主角。因此,生物化學研究成為世界各地科研人員高度關注的領域,這其中不乏優(yōu)秀者,而來自我國臺灣中興大學資訊管理系的蔡孟勛教授就是其中之一。

中興大學資訊管理系教授蔡孟勛
說起蔡孟勛教授,健康陽光、笑口常開往往是人們給他最多的評價,而對他的學生而言,這位教授似乎不怎么像教授,反而更像是一位知心好友。蔡孟勛常常給予學生細致的照顧和關懷,在教授課程時也是循循善誘,盡可能讓每一位學生跟上自己的進度。他常常以身作則,砥礪學生的成長和學習,深受學生們的喜愛。
蔡孟勛在大學時攻讀的是與生物相關的學科,在美國麻州大學取得生物化學博士學位后,又來到Harvard school of Public Health進行相關領域的博士后研究工作,一直致力于生物化學的研究并取得許多優(yōu)異的成績。近年來,他又將目光投向了轉譯醫(yī)學,并全情投入,同樣獲得了諸多優(yōu)異的研究成果。
為了加深我們對轉譯醫(yī)學的了解,蔡孟勛還專門對轉譯醫(yī)學做了解釋。他說:“傳統(tǒng)醫(yī)學習慣以幾率作為判斷方式,這樣帶有很大的不確定性。與此相比,轉譯醫(yī)學則是將原本各自獨立的基礎研究、藥物研發(fā)、臨床醫(yī)學結合在一起,將生物基礎研究的發(fā)現(xiàn)擴展至臨床醫(yī)學上,以此去開發(fā)新技術或者研發(fā)新藥品,進而為行業(yè)提供醫(yī)療醫(yī)學診斷、治療與愈后應用技術。”目前,蔡孟勛的研究主要集中在腦中風、腦瘤、卵巢癌等領域。
在腦中風的研究方面,蔡孟勛成功搭建了一個動物模擬實驗,為腦中風的研究提供了更加清晰透徹的依據(jù)。據(jù)悉腦中風目前在臺灣,仍是造成死亡的十大原因之一。一旦發(fā)生腦中風,不僅急性期的醫(yī)療費用昂貴,且中、長期的腦中風給家庭和社會帶來的負擔更重。想要徹底改變這樣的現(xiàn)實狀況,唯有從根本上預防腦中風的發(fā)生,才有可能減少腦血管病給一個家庭或者社會帶來的巨大負擔。蔡孟勛利用老鼠模擬人類腦中風時的現(xiàn)象,并對其腦部萎縮的情形進行仔細研究,同時以組織染色影像觀察腦中風組織的表現(xiàn)形式,獲得了許多一手信息。通過對觀察結果的分析,蔡孟勛自制可以治療腦中風的藥物,并在中風的老鼠身上進行測試,觀察其病情的發(fā)展過程,取得了良好的療效,使腦中風的研究有了新的突破。
生物醫(yī)學影像系統(tǒng)是蔡孟勛在生物化學研究領域的代表作之一。據(jù)了解,在腦瘤的治療過程中,醫(yī)生往往會采用人工的方式觀看MRI影像切片,這樣做不僅浪費時間,同時也要消耗不少人力。蔡孟勛借助影像偵測技術,將腦內腫瘤切割出來,節(jié)省了人工觀察MRI影像切片的時間。除此之外,他還將傳統(tǒng)的MRI影像切片架構成3D影像,不僅可以方便醫(yī)生直接了解腫瘤所在位置,也提高了醫(yī)生判斷腫瘤的準確率。通過分析這種生物醫(yī)學影像所轉譯出來的資訊,不僅能夠提升腦腫瘤治療的成效,同時也能降低手術切除腫瘤的高風險。蔡孟勛說:“這是醫(yī)學病理結合生物資訊和影像處理技術的新研究,在未來很可能會成為臨床醫(yī)學腦部腫瘤診斷上一種新的治療技術。”
蔡孟勛的另一項代表作就是基因晶片分析整合的研究,尤其是在卵巢癌的部分。根據(jù)臺灣衛(wèi)生主管部門統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示,在當?shù)馗黝惣膊〉陌l(fā)病和死亡率中,卵巢癌的發(fā)病率和死亡率都名列前十,而死亡率更是高居婦科癌癥的首位,發(fā)病的幾率也僅次于子宮癌。蔡孟勛利用資料勘探的方式,探測有關卵巢癌病人的資訊,通過獲得的訊息篩選出靶基因,進而測試所選出的靶基因是否與人類患卵巢癌有關。與此同時,他將這些資訊提供給醫(yī)生,幫助他們更好地完成治療的判斷和新藥開發(fā)的工作。
2009年,由于在卵巢癌治療研究上作出的杰出成果,蔡孟勛和合作伙伴邱盛雄博士受邀出席在北京舉行的“第三屆中國發(fā)明家論壇”暨“第四屆中國發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎”頒獎儀式,并在大會上作題為《卵巢癌基因調控網(wǎng)路之探討與應用》的演講。
蔡孟勛在基因晶片上的研究并不局限在卵巢癌的應用方面,在動物的大腦學習上也有相關應用。據(jù)他所說,他將小白鼠作為測試對象,借此方法篩選出了影響老鼠記憶學習的標靶基因,并將其制成一個完整的微陣列標靶基因篩選模型。醫(yī)生可以利用這些模型建立相關基因的調控網(wǎng)絡,除了能夠對腦部疾病各智慧基因做篩選,也能借此了解某些疾病發(fā)生的可能性,同時還可以運用在智慧開發(fā)及相關疾病的治療過程中。
據(jù)悉,微陣列是目前發(fā)展和應用較為成熟的生物晶片技術之一,同時也是后基因時代基因體醫(yī)學研究的重要平臺。這種晶片技術目前已經(jīng)廣泛應用于各個領域的基礎研究,也直接或間接應用于疾病的診斷、分類、預后評估以及改善疾病的治療。然而,由于基因晶片的設備成本高昂,導致這項技術沒有辦法在更廣泛的領域應用。
2002年,在臺灣相關部門的協(xié)助下,微陣列基因體醫(yī)學核心實驗室成立,這是一個為全臺灣提供基因微陣列服務的實驗室,旨在以合理價格提供高品質、全套性、完整性的人類或老鼠的基因微陣列晶片服務。蔡孟勛介紹,實驗室還根據(jù)研究成果或使用者的需求,開發(fā)組織器官、疾病、信息傳導途徑及藥物反應等相關基因群的特殊基因晶片。該實驗室的建立,為微陣列的研究提供了可靠的基礎,也為基因晶片的研究提供了保障。
除了上面提到的這些杰出成果之外,蔡孟勛和他的搭檔邱盛雄博士還共同致力于肝癌藥物對改善肝纖維化或肝硬化的功效、抑制癌細胞血管新生的應用與研究,并取得極具代表性的研究成果。而他們兩人也因此再次受邀參加2010年度的北京第四屆發(fā)明家論壇。
盡管在科研上,蔡孟勛已經(jīng)取得許多優(yōu)秀的成果,但他對科研工作的追求并不滿足于此。他認為,此前取得的這些成績只是對自己能力的肯定,對于科研的探索是無止境的。談到對未來的展望,蔡孟勛說,他希望能夠將目前研究出來的這些系統(tǒng)與云端資訊科技相結合,從而開發(fā)出更加方便、適合裝備的系統(tǒng),讓醫(yī)生和使用者能夠更加方便地去使用這些技術,為更多人的健康服務。
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