學術貢獻 〉清華大學生命科學院特聘講座教授 / 江安世- 從考不上公立高中到博士論文美國第一,獨門研究拿下多國專利
2021-9-07
生物及醫農科學第二十四屆國家講座主持人

一個小時候不愛念書、想去跑船的孩子,長大後沒有成為船長,卻成為腦科學專家,這位響譽全球腦科學研究的科學家,就是清華大學生命科學院特聘講座教授江安世。

今年,江安世獲得第二十四屆國家講座主持人獎,而這已是他第二度獲獎。江安世對於人類大腦科學研究有非常卓越的貢獻,還曾被美國《紐約時報》喻為是解碼人類大腦的先驅。

江安世在二○一○年於《當代生物》(Current Biology)期刊上所發表的「果蠅全腦神經網絡圖譜」,是非常重要的突破,使得臺灣在腦神經科學研究上,讓全世界刮目相看。江安世的研究團隊將果蠅腦中的一萬六千顆神經細胞,分別賦上辨識條碼,接著分析這一萬六千顆神經細胞的高解析影像,了解腦神經如何處理與分析外界訊息。由於人類與所有動物大腦的神經網絡基本結構相似,因此,科學家希望藉由研究訊息在果蠅的腦神經網絡中如何傳達,更了解人類大腦。

透過描繪果蠅的神經網絡圖譜描繪,不但可更加掌握大腦的神經網絡如何工作,對醫療端也很有助益。對於人工智慧發展仿生電腦,更是有很大的啟發。

高中是生涯轉捩點,找到志趣

研究腦神經科學已三十多年,問起江安世,為何對它有這麼濃厚的興趣?江安世笑著說:「其實小時候是想跟我大哥一起去跑船的。」

江安世在家排行老六,從小並不是特愛念書,功課普通。但是他特別崇拜當船長的大哥,原本想考進海專,將來和大哥一樣當個船員。沒想到公立高中沒考上,海專也沒考上,父親說要送他去鐵工廠打工,他才勉強讀了兩個月書,以低分吊車尾考上一間私立的天主教高中。

不過,高中住宿生活反而成為江安世生命的轉折點,他在規律的生活中慢慢找到念書的樂趣,最後還成為這所私立高中創校以來第一位考上國立大學的學生。

雖然考上中興大學昆蟲學系,但當時江安世並不是真的對研究昆蟲有興趣。一直到去臺灣大學念植物病蟲研究所時,有一回,他發現一種農業生物防治用的蘇力菌可在昆蟲的腸道裡完成生命週期,而腸壁細胞卻可吃入大量細菌再排泄出體外,藉此來避免被殺死,這是科學家第一次發現昆蟲可對蘇力菌產生抗藥性,江安世也成為當時少有發表研究成果於國際期刊的研究生。蘇力菌是非常重要的農業害蟲防治手段,這個發現讓他非常興奮,認識到自己的能力可以對世人有價值,就在那個當下,江安世知道自己找到了興趣,他開始全心全意投入學術研究領域。

從臺大植物病蟲害研究所取得碩士後,江安世又到美國羅格斯大學攻讀昆蟲博士學位,當時他的研究主題,是蟑螂的腦神經內分泌為主,令他驚訝的是,他的博士論文因此得到美國東岸昆蟲學會論文比賽的第一名,且成為首位在這項比賽中獲獎的華人。

他在博士班時的恩師寇比•薛爾(Coby Schal)原本要找江安世留在美國一起做研究,不過,江安世卻希望可以回到臺灣任教。因此在一九九二年來到清華大學生命科學系,並展開推動腦科學研究的跨領域合作。

在江安世的腦科學研究團隊裡,不但集合了神經科學、工程、資訊、物理、光電,甚至也包括心理、哲學專家,一起為理解人類大腦運作而努力。

能領先國際發表「果蠅全腦神經網絡圖譜」,靠的是實驗室團隊發明的生物組織透明澄清溶液FocusClear,讓深層組織的螢光影像在顯微鏡下清晰呈現,自此觀察生物組織的內部結構不用再切片。這項發明得到多國專利,對於組織病理與神經網路研究有非常傑出的貢獻。藉此獨門絕技,江安世的團隊發現了儲存長期記憶的腦細胞,在二○一二年發表於《科學》(Science)期刊,隔年又再次於同一期刊發表資訊流動在腦中網絡轉軌的機制。

一路走來回頭看,江世安能夠鑽進他最愛的腦科學研究,其實來自於他對「興趣」的熱情始終不滅。「我應該不是不愛念書,是當時沒找到有興趣的事。」江安世笑著說。愈是研究深入,他反而愈發現自己的人生哲學,以及教育對人的影響。

肯定、讚美的語言有助刺激大腦

「傳統的教育,都在篩選記憶力或理解力好的人。但有些人可能這兩項不好,對藝術的敏感度卻很強,或很有創意,」江安世說。考試很容易篩掉對音樂、藝術有天分的人,又或者只在某項領域特別強的人,讓很多人因此而否定了自己。「腦的特質就是,當做某件事被獎勵,就會被記住;若做某件事被懲罰,就會認為做那件事是錯的,」江安世說。傳統教育往往只重視背誦、考試,其他都被忽略或反對。

江安世說:「我是個記憶力特別不好的小孩,可是我的理解力很好。」他從小到大,從來沒做過筆記,甚至連現在授課,他也從不寫白板。不做筆記聽起來很難想像,但他是靠理解力一步步走到今天。「每個人都有自己的強項與弱項,所以你一定要了解自己」,江安世指出。 他發現只要是自己有興趣的事就會特別專注,只要專注不分心記憶力就異常的好。「真希望我們的教育是幫助每一個小孩找到自己的喜好與特色,人生會更快樂、更美好、更有價值」,江安世說。

問江安世,面對失敗曾經迷惘過嗎?他笑著說:「解決不了,就把問題先擺在一邊。」因為他認為,就算現在失敗,也只是還沒成功而已。

這句話聽來頗富哲理,不過,卻是他一路以來抱持的信念。「就像我說的,人腦是需要被肯定的。勝敗乃兵家常事,如果每次都把失敗當成錯的,腦就會懲罰自己,那人生太痛苦了,」他說。所以,他認為,一個人要不斷肯定自己,這對大腦與心理都有助益。這樣從容的心理素質,也是他研究腦科學以來最大的收獲。

至於下一階段,江安世希望,可以透過這三十年累積對昆蟲腦神經圖譜的理解,持續建構出「人類腦神經的圖譜」,真正解碼出人腦神經網絡的運作方式。若能成功建立人腦的神經網絡圖譜,將對現代人罹患腦疾病如阿茲海默症等的治療,以及發展人工智慧都將前進一大步。


參觀人數:2029569  Copyright © 2015 Innovation in Higher Education Bi-monthly All Rights Reserved
參觀人數:2029569
Copyright © 2015 Innovation in Higher Education Bi-monthly All Rights Reserved