採訪 / 何郁庭（科學推展中心執行編輯）．撰稿 / 鄭懋奇 (科學推展中心特約編輯)
審訂 / 林曉青 副研究員 (中央研究院生物化學研究所)
一把能解開疾病枷鎖、藥物作用關鍵的鑰匙，可能藏在某株不起眼的植物或真菌裡——天然物化學為世界帶來了盼望，伴隨的卻是研究材料取得不易、產量稀微的瓶頸。有疑問，就去找出怎麼解決：擁有「努力型」研究人格的林曉青博士選擇直接探尋根本，尋覓天然物生物合成的途徑，過程如跑馬拉松般充滿了挫折與不易，而對知識的渴望，就是讓她持續跑下去的動機。
走上命定科學路，源於對「為什麼」的追尋
走上科學之路，對林曉青老師來說或許能稱得上是某種必然。老家在宜蘭，從小生活就被自然環繞，就連閱讀都獨愛科學專欄。童年經驗使她繼續朝這方向學習，大學考上藥學系，一路唸到大四，卻直到在醫院實習才意外發現，吸引她的是源頭的問題。
「為什麼？」就像童年的林曉青又跳了出來，那個對未知充滿好奇，對本源想追根究底的兒時精神，出現在她準備幫病患進行藥物諮詢的前置期，「我們需要搜尋資料，去了解藥物之間的作用。」林老師解釋道。她因此看見自己更渴望了解「為什麼藥物之間會有交互作用？」甚至是更根源性的問題：「最初這樣的知識是怎樣被發現？」這些冒出來的疑問如同小小火苗，點燃了她走向研究的渴望；了解知識——單純的四個字，就是這份渴望的本質。
研究方向華麗轉身：解決核心困境
和天然物活性的羈絆，始於她在臺大就讀藥學研究所的時期。當時指導教授是李水盛老師，實驗室研究主題為天然物的活性潛力。團隊主要以植物作為研究對象，希望透過測試生物活性結果，在植物中找到有藥物潛力的化合物。
說來簡單，卻不是待在實驗室內就能做好研究。植物長在山林裡，甚至可能在人煙罕至，必須徒步才能到達的位置。為了採集，開車到海拔兩千公尺的山上，再背著沈重的研究材料走個幾公里步道都是常態，若遇到天候不佳更是一番折騰。整個實驗室必須花費很大的功夫、很多時間，但即便真的找到具有生物活性化合物的植物，順利得出成果，核心問題仍舊沒有解決。
以植物作為天然物活性的材料，存在著難以取得、化合物產量少和產能有限等研究障礙，也讓後續的藥物活性測試與開發難以為繼。「為什麼？」在此時又成為解題的關鍵問句，植物為什麼能自己生成化合物？在自然界的生物體，是用什麼樣的方式生產出這些化合物？當疑問產生，答案就在不遠處，林曉青老師開始朝著「活性天然物生物合成」的方向找答案。
以微生物取代植物，異源性表達突破限制
這條路上的關鍵第二站，是她前往美國加州大學（UCLA）進行博士後研究的工作。在 UCLA Professor Yi Tang 的實驗室中，林曉青老師習得許多原本不熟悉的研究方式。像是引入分子生物學與生物資訊等新工具，且有別於以植物作為研究材料，改為針對微生物，尤其是真菌所生產的天然物，進行生物合成途徑的研究。
林曉青老師以「拼樂高」形容天然物的生合成，「可以想像這些最後做出來的有機化合物，或者化學分子，它就是一個最後組出來的樂高模型。」她又進一步說明，天然物合成過程有「酶」扮演催化反應的角色，就像我們組積木的動作，而積木是如何組成整個模型的？這就是他們致力於探究的「生物合成途徑」。
傳統從植物中取得藥用化合物的方法須等待植物生長，收成、萃取、純化，每一個步驟都曠日費時。因此若能以微生物取代植物，也就是運用異源性表達技術，就解決了生物化合物在實務應用上的一大核心問題。
找出天然物的合成路徑，編寫使用說明
除了化合物的材料來源，合成方式也是也是值得探究的重點。將天然物採化學合成的方式需要複雜步驟，也有較多先天限制，若能以「酶」直接作為催化劑，不僅效果更好，也可以達到「綠色化學」的理想，降低成本、減少環境污染。
然而這同時也是最困難的地方，從一個「假設」出發的搜尋，類似偵探辦案解題的過程，一開始只看到一個線索，如何抽絲剝繭，一步步找到真相？談到面對這股未知的感受，林曉青老師以電腦遊戲〈世紀帝國〉比喻，「一開始地圖是一片黑暗，你不清楚旁邊有什麼，也不知道我要發展什麼。」但透過多方蒐集資料與實驗確認，獲得的資訊會越來越完整，就像現在的確已經有一些藥物的製程是直接透過酶合成。
「過程」很重要。解析生物合成的途徑，要掌握的就是中間的每一步，哪個酶催化了哪個步驟的反應？哪一個步驟的反應可能限制了合成速度？回到拼樂高積木那個感覺裡，想知道這個模型怎麼被完成，要做的是翻開說明書；林曉青老師團隊在做的，就是寫出這本說明書。
做研究持努力信念長跑，投獎似實驗精神
「我覺得我屬於努力型。」說起自己的研究人格，林曉青老師給了這樣一個答案。曾獲臺灣傑出女科學家獎、國科會傑出研究獎等殊榮，伴她走上頒獎臺的，是腳下許多次的失敗。她不諱言自己非一次申請就獲獎，但就算期待落空，她想的仍是：「我再試試看。」不把申請失利視為對個人成果的否定，因為獲獎與否，有時看得是機緣，或是積累的厚度。
她提起自己參加半程馬拉松的經驗，認為有去嘗試就是一個機會，而想要嘗試的心情，也會激勵自己投入時間去準備。所以申請獎項倒也有幾分與做實驗相似，「結果」是讓她知道有沒有需要調整的地方，調整後再看下一次的結果如何。漫長的研究生涯則更趨近於長程馬拉松，獲獎帶來的肯定如同路途中間的補給站，能夠補充水分、調整步伐，繼續前進。
把好奇當動機，困難同時是有趣
「不要害怕失敗，因為成功的結果，是由一段段清晰的過程累積而來。」呼應著自己的努力型研究人格，林曉青老師特別想跟後進分享這段話。此外，動機也很關鍵。「想想看，你的研究是為了要解決什麼問題，帶來什麼樣的改變。」她真誠地說。「問題」一直是驅動她走向研究的燃料，從「為什麼」開始，到「如何解決」，做研究就是一個找答案的過程。
對一件事的好奇心，促使她去搜尋資料，因而得以慢慢從未知走向了解、靠近答案的過程，林曉青老師非常享受。她也用這樣的態度和學生互動，不受限於理論，而是透過實驗方法和數據，得出最接近真理的結果。過程或許難免仍須經歷一望無際的黑暗，以及在黑暗中無所依怙的心情，但，林老師笑著回應：「這也正是科學研究中最有趣的地方。」
