徐丞志助理教授

現任職於國立臺灣大學化學系,2014年取得美國加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego)化學暨生物化學博士,並前往美國史丹佛大學(Stanford University)擔任博士後研究員,其專長領域在生物醫學質譜分析與分析化學,目前實驗室主要進行質譜技術在基礎生物研究和臨床醫學應用的相關研究。

面對全球爆發的新冠病毒(COVID-19)疫情,世界各國的研發團隊以前所未有的速度動起來,國內目前雖然防疫得宜,然而各個頂尖的學術機構仍然加緊腳步,展現我國強大的研發能量。國立臺灣大學化學系助理教授徐丞志早在疫情尚未全球大爆發時,第一時間就偕同加拿大學者合作,並且結合科技部的能量,著手開發全球第一座使用質譜檢測技術偵測新冠病毒的P2實驗室,不僅可以同時檢測病毒抗原與血清抗體,且無論檢測準確率或檢測速度,皆可能在全球防疫網絡中扮演一個重要的角色。

▲▼國立臺灣大學化學系徐丞志研究團隊目前擬將質譜技術應用於新冠病毒檢測。

 

新冠病毒疫情全球接連大爆發,一方面考驗各國的公衛體系應變能力,另一方面也考驗各國在醫藥研發的效率。凡舉醫藥大廠羅氏(Roche),或是韓國新科生技公司SolGent,皆是因及早研發快篩試劑,使得這些國家能夠有效地控制疫情。不過快篩試劑的準確率也一向受到質疑,再加上目前為止我國在疫情管控表現優異,因此目前國內仍以聚合酶鏈反應(PCR)採檢技術為主,雖然檢測過程耗時,但具有高度的準確率,因此目前也是世界衛生組織(WHO)建議採用的唯一標準做法。

國內高教首府國立臺灣大學在這次疫情也不落人後,並且接連展現高度的研發能量,徐丞志研究團隊在今年2月初就開始研擬一種同時能夠維持高準確率,又能夠加速檢測時間的方法,而過去一向專長於醫學質譜分析的徐丞志教授,很快地就將質譜鑑定技術應用在新冠病毒檢測,並且邀請加拿大的研究學者共同研發。值得注意的是,在這項研究計畫的過程中,徐丞志也攜手駐臺大校內的科技部貴重儀器中心,初步完成了這項檢測技術的關鍵方法開發。據了解,這項計畫將成為全球第一座使用質譜分析儀進行新冠病毒檢測的P2實驗室。

  ▲全球第一座使用質譜分析儀檢測新冠病毒的P2實驗室。

 

質譜儀結合液相或氣相層析分離後,取得樣本訊號,就能以軟體分析質譜圖,並且獲取目標物分子量的資訊,而這項技術也廣泛地使用在食品安全檢測中。徐丞志延續過去在質譜技術的豐富經驗,利用抗體與病毒表面結合後,再以酵素放大訊號,最後透過質譜儀進行量測,每個樣本僅需要短短5分鐘,立即檢測是否為新冠病毒。徐丞志解釋:「利用質譜技術篩檢病毒的好處,不僅比光譜更加靈敏之外,還可以降低在PCR檢測中可能產生的偽陰性。」 

▲科技部貴重儀器中心吳欣怡研究技師協助新冠病毒的蛋白質鑑定。
 

徐丞志也補充道,若這項技術成熟後,國內目前既有的大量食品安全檢測所都可以投入篩檢的行列,而且許多醫院已普遍擁有質譜分析儀來進行微生物感染的診斷與鑑定,屆時也能大幅加速新冠病毒的篩檢量能。

儘管徐丞志教授解釋起來簡單又明瞭,然而整個檢測流程繁瑣,且絲毫馬虎不得。徐丞志主持的研究團隊,各自都在不同的環節上扮演重要的角色,從檢體送到實驗室就得先在「生物安全操作櫃」(BSC)將檢體進一步萃取分裝,而完成後的所有器具都得使用高溫滅菌釜進行高溫高壓來消毒。每一個步驟,都必須經由專業且經驗豐富的研究人員操作下完成,目前研究團隊中最年輕的兩名大四生王威傑、黃鵬軒皆表示,若未來國家有需要自己的專業協助,一定義不容辭。

▲▼研究團隊最年輕的成員,目前仍就讀大四的王威傑(下右)、黃鵬軒(下左)。

至於當初會投入新冠病毒的防疫相關研究,徐丞志笑道:「其實真的是巧合,最早只是基於新冠病毒表面與SARS病毒的表面蛋白結構很相似,所以我們試著嘗試辨識SARS病毒抗原。後來沒想到疫情大爆發,所以我們才毅然決定投入新冠病毒的檢測技術研發。」事實上,徐丞志當初僅因課堂學生詢問「疫情何時結束」,就以科普教育的立場,利用化學反應動力學的概念畫出各國疫情趨勢推估圖,沒想到後來因為與實際狀況高度吻合,還先後接受《經濟學人》(The Economist)與《朝日新聞》等國際媒體的採訪。

▲國立臺灣大學化學系助理教授徐丞志。

 

而投入這項研究計畫的過程中,徐丞志也有感而發:「有時候我們真的不知道這場疫情是不是塞翁失馬,因為中國大陸與韓國雖然疫情慘烈,卻可能因此在生物科技的領域加速前進。」徐丞志感嘆,隨著各國紛紛展現高度的效率加速防疫相關的研發,反觀國內可能因為疫情相對穩定,因而在相關因應措施略顯保守。徐丞志呼籲:「雖然我們一再強調Taiwan can help,但要思考如何help?當全世界只有臺灣還能保有實驗室與學校照常運作,更應該趁這個機會推動相關基礎研究的進展。」究竟如何在防疫與科學研究取得共同的平衡點,恐怕也是國內未來將嚴肅思考的課題。