泡沫腦膜 X 泡沫髮膠

創新生醫材料   靈感來自泡沫髮膠

開腦手術後必須使用「人工腦膜片」進行硬脊膜破損重建及修復。若未固定修補好，容易產生腦脊髓液外流（發生率可高達32％），且每位病患所衍生額外治療及住院照護的醫療成本支出，將高達1,508歐元（約合新臺幣6萬元），平均約占該類外科手術總體費用的21.7％。

2019年全球硬腦膜修補醫材市場中，主要產品為有機多聚體薄膜結合密封膠，北美與歐洲為主要市場，共占75.7％。前5大廠商寡占全球76.4％的市場。但這類產品有縫補不易、術後易有腦脊髓液滲漏、腦組織沾黏與感染等難以處理的問題，影響病人的復原。

台灣生醫材料公司總經理廖俊仁博士（前工研院研究員）與其研發團隊，在一次與臨床醫師腦力激盪過程中，發想出源自泡沫髮膠概念的人工泡沫腦膜，並結合當時已開發的生物可分解材料雛型產品―膠原蛋白膠水、特殊膠原蛋白泡沫化技術、壓縮氣體自行車小型充氣鋼瓶技術等，只要三分鐘就能迅速覆蓋腦膜缺損區域，達到修補腦膜缺損，以及密封防止腦脊髓液外流的功效，並可節省縫合手術時間，降低傷害腦組織的風險。

該產品整合了臺灣在臨床醫學、材料設計、工程技術等不同領域所激盪出來的創新與頂尖高階醫材產品，大大改善傳統開腦手術後修復產品的缺點。人工泡沫腦膜的雛型在2013年第80屆美國神經外科學會（American Association of Neurological Surgeons，AANS）年會上提出，並被美國神經外科醫材大廠研發長讚譽為「近十年來最具創新性的生醫材料產品」。

人工泡沫腦膜在2018年6月14日已獲得衛生福利部食品藥物管理署（TFDA）查驗登記審查通過，並取得許可證，為臺灣第一個審查通過修補硬腦膜缺損的植入式醫療器材，也是臺灣少見完全自行設計開發與生產的高階醫材產品。

此外，在醫療關鍵零件及不鏽鋼鋼瓶部分，協助臺灣本地傳產廠商設計生產，透過膠原蛋白泡沫技術將傳統25元的充氣鋼瓶，加值成為3萬多元的高階醫材產品，促成跨業合作投入高門檻醫材產業、跨域技術應用，提升產業附加價值。

病毒基因演化 X 人工智慧演算

利用AI技術   推病毒感染途徑

新冠肺炎疫情爆發截至2020年6月底，短短數個月已造成全球上千萬人感染、超過50萬人死亡。在這個與時間賽跑的時期，透過先進科技控制疾病散布、加速治療藥品與疫苗開發，已成為終止疫情的關鍵。

前IBM的AI與大數據分析專家、圖策智能科技（Graphen）創辦人與執行長林清詠，於1996年在臺灣大學獲得電機工程碩士後，赴美攻讀博士。2000年取得哥倫比亞大學電機工程博士並加入IBM，聚焦於多模組型態信號、網絡分析技術，以及人工智慧在社會科學和認知科學的應用科技研發。

他在華生實驗室（T. J. Watson Labs）創立網路科學及機器智能部門，研發專利數十項，成為華生實驗室的首席科學家。2011年，林清詠被任命為國際電機電子工程師學會（IEEE）會士，是IEEE網路科學領域首位會士。2017年，他離開IBM創業，在紐約成立圖策智能公司，建立下一代人工智慧（AI）平臺，提供創新行業解決方案。

林清詠團隊將先前曾應用於人類行為預測與金融資安管理的解決方案，透過跨場域型式應用於生醫產業，將其所彙整全球近400株新冠病毒基因序列，結合知識圖形（Knowledge Graph）的人工智慧演算法技術，於短短一週時間快速繪製成新冠病毒基因演化樹，並公布全球新冠病毒的數百種變異和全球的散播路徑。

藉由這些工具和方法，在不知道病患的接觸史、旅遊史，或是找不出社區感染源頭時，仍可推論出感染途徑，同時從中分析出幾株傳播力頑強的病毒亞型，成為全球第一個可提供控制和預防資訊的平臺。

跨場域創新的成功之道

活用異領域智慧   解決醫療難題

醫療由於涉及人體安全，相對於其他產業而言相當保守，許多其他產業的創新應用，通常須經多年驗證後才會被應用到醫療。因此，以成熟技術之跨場域應用的整合創新，將會是醫療產品創新發展的一條重要路徑。

探索現有技術 加速醫療方案開發

我國在成熟精密機械、完善電子產業與醫療服務的結合下，適合進行跨場域創新的醫療產品開發與驗證。此外，傳統的藥品開發模式，在時間與成本上耗費不貲，且成功率低，全球莫不想從累積多年的包含體學（Somatics）、研究論文、臨床數據等巨量生醫資料庫中，快速找出適合發展標的，以加速藥品開發；在這樣的大數據海嘯下，亟需一個有效的智慧工具，協助綜合分析所有資料，並從中萃取出知識，提供最佳的行動建議。

此次新冠肺炎疫情加速了這類技術在疾病流行控管與藥品篩選上的應用，而在短短幾個月內，全球紛紛傳出以生醫巨量資料分析，了解疫情擴散路徑，或透過人工智慧技術，從上萬種化合物篩選出老藥新用或模擬設計候選新藥的消息，這是過去僅藥品開發探索階段就須耗費4~5年以上的傳統技術無法達成的，顯示新興技術將對藥品開發經濟模式的永續發展帶來破壞式創新，同時也為生物醫學帶來全面進化的契機。

舊模式不管用 破壞式創新找出路

成熟技術在跨場域的創新應用中，需求定義與跨域技術整合應用是關鍵。透過與場域關鍵使用者（醫師）共同深入探討腦外科術後的實際痛點與需求，再整合跨域技術應用，提供符合未滿足醫療需求之「有價值」的「創新解決方案」，並加速產品的驗證開發，對於臺灣生技醫藥產業想從代工轉化為創新的產業升級尤其重要。

在這「創新應用、創造價值」的流程上，以現有技術整合跨域應用的「創新」為基礎，透過人所扮演的「創新角色」實踐跨場域創新。在「人工泡沫腦膜」個案中，透過廖俊仁團隊中創意偵查員、創新促進者與堅毅實驗家等不同角色的推動，真正掌握使用者，也就是醫師的需求，集結跨域能量，將其他領域現有技術轉化成跨場域的醫療創新應用，並付諸實現，創造滿足醫師與病患的需求價值。

當過去習慣的運作模式不再帶來效益，甚至在面臨黑天鵝的突發情境而應變不及時，將是引進其他領域新興技術應用，進行破壞式創新的時刻。由於傳統藥品開發效益不彰，國際製藥產業一直在尋找加速開發的聖杯。人工智慧在金融、社群等領域中，透過大數據洞見萃取運用的成功，為人工智慧的生技醫藥開發應用打下基礎。

新冠肺炎疫情發生後，許多組織都製作出疫情地圖，但圖策智能科技創辦人林清詠重新定義需求，並將公司從事的新興技術（人工智慧）結合生技的基因定序資料分析應用於生醫領域，提出具市場價值的創新解決方案，是一個出色的創意偵查員；該公司的跨域創新，開啟生技醫藥與AI科技公司的新合作模式，創造加速藥品／疫苗研發的新市場價值。對各國政府的防疫政策，提供超前部署的方向，創造社會的人力資本價值，同時也穩定社會發展，讓停滯的經濟活動有了再度展開的機會。

臺灣生醫實力強 寄望更友善政策環境

人工泡沫腦膜案例從既有技術跨場域創新應用，解決市場未被滿足的需求，同時串聯傳統產業的異業創新投入、促成產品加值、產業創新升級的結果，顯示臺灣產業在創新具有能量。不過跨域能量得之不易，廖博士團隊創新來自在研發法人深蹲多年的跨產業基礎，以及結合醫療界跨域研究開發的共同成果。

這其間涉及創新孕育環境、跨域人員的溝通整合、完善的產業基礎。若在制度與政策上能容許創新孕育的漫長過程的必經失敗，環境上給予更多支持（研究經費與人力、跨域媒合平臺等），以及創新產品法規審查上的支持與協助等，將有助產業創新發展。

新冠肺炎流行迄今已經造成上千萬人感染、50萬人次以上的死亡，全球經濟損失更超越2008年金融海嘯規模，唯有有效的藥品與疫苗上市，才能消除疫情威脅。圖策智能科技案例中，將曾應用於人類行為預測、金融資安管理技術，跨場域應用於病毒傳播演化分析與推論感染途徑，同時快速找出傳播力強的病毒株，未來可應用於其他新興傳染病的快速預測，協助提前防控、找出預防／治療方法，強化國家面對突發傳染病時經濟與社會秩序的韌性。

臺灣生醫科研實力不弱，在此次新冠肺炎疫情管控中發揮即時戰力。然而，如何建構良好的產學研合作發展環境、強化跨域與新興技術應用整合，讓產業界能快速跟上智慧化、商業化、國際化，將是有效強化臺灣產業發展韌性、面向全球的關鍵發展要徑。