採訪 / 許至雅 (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 / 林俊成 教授 (國立清華大學化學系)
化學的世界裡,「醣」的本質未必帶有甜味;科學研究中,尋找答案的過程往往伴隨著苦澀。林俊成教授三十年的科研歲月,正是由無數個「做不出來」的挫折堆疊而成。從研究所時期卡關半年的全合成題目,到近期耗時八年才得以發表的論文,一次次碰壁曾讓他數次陷入自我懷疑,自問:「我是否不適合做研究?」然而,真正的科學家總會找到翻轉困境的辦法。林俊成憑藉著不輕言放棄的韌性,與願意接受結果的坦然,慢慢在醣化學的領域中釀出屬於自己的甘甜。
醣化學選了他,研究先碰壁後順流
「不是我選擇了醣化學,是醣化學選擇了我。」邀請林俊成回到三十年前的研究起點,他給出帶點宿命論的一句。至於當年為什麼念化學系?他直率地說,其實沒有特別原因,志願填一填,恰好落在清大化學。進了學校才發現,大部分的課都聽不懂,唯獨有機課聽得懂,林俊成便循著這份學習的成就感一路做專題、念研究所,都和有機化學有關。聽起來很順流的過程,其實備受煎熬。
在碩士班進行天然物全合成時,卡在論文的最後一步長達六個月,做不出來就是做不出來。他一度認為自己能力不足,也懷疑自己是否真的適合有機化學?直到當兵期間,得知該題目換另一個博士生研究,半年後確定「做不出來」。他忽然釋懷,原來做不出來不是自己的問題。後來赴美申請上 Scripps (美國斯克里普斯研究所),系上眾星雲集;做方法學的 K. Barry Sharpless教授、做全合成的 K.C. Nicolaou教授,還有當時正在研究醣的翁啟惠教授。碩士班的研究經驗讓林俊成想轉換研究領域,故不考慮全合成,他也不喜歡方法學的研究工作;而醣化學在當年才剛起步、少有人做,「我比較幸運,剛好時間點對、地點也對。」林俊成和醣化學之間的緣分就此展開。
無法再現的實驗,學會「接受」
在 Scripps攻讀博士的第一年,林俊成被教授指派,重現一位博士後研究員的初稿實驗;又一個半年,他一無所獲。挫折感襲來,他再次懷疑自己是否適合做研究。那年耶誕假期,他給自己最後限期:若這個題目再過幾個月還做不出來,博一結束就回台灣。抱著破釜沈舟的心情,他盡力去試,也嘗試聯繫該論文作者,最終經原作者證實該實驗缺乏再現性。林俊成表示這件事讓他學會接受——當盡了最大努力仍達不到預期,就要坦然接受結果。
這個想法在他往後的人生扮演了重要角色。面對壓力,他會先做最壞打算;若這關過不去,是否能接受後果?接受之後就好好去做。他發現抱持著這樣的想法進行的每件事,通常都會圓滿。他常將這份人生經驗與學生分享,即便多數時候,充滿挫折感的學生們無法體會,林俊成仍想提醒他們:「痛苦其實是來自對自己的期許,跟對自己不能完成的失落感。」若能想通,壓力會減緩,也能在研究路上走得更久。
實驗室裡養成態度,以觀察駕馭 AI
他期盼學生在實驗室裡學到的,不只是專業知識,而是一生受用的做事態度。他認為科學研究最重要的軟實力,是每個人國小就學過的基本方法——仔細觀察、提出假說、設計實驗、修正假說。他發現現在的學生普遍缺乏仔細觀察的能力,舉例來說,在描述一個實驗成功與否時,學生經常只能交代「有沒有得到預期的產物」,卻忽略了去描述觀察到的現象。
這種「缺乏觀察與判斷力」的現象,也反映在使用 AI 工具的情境中。林俊成直言,ChatGPT 對學生的英文寫作幫助很大,但大數據式的文獻搜尋,學生反而做得不夠好。主因是英文閱讀速度不夠快,以及專業知識不足、海量資訊不知道如何篩選。他回憶自己當學生時,搜尋CA化學資料庫曾是一門必修功課,如今資訊唾手可得,反而需要更深厚的判斷力才能駕馭工具。
面對 AI 時代的衝擊,林俊成與輝達執行長黃仁勳的看法一致,認為「人不會被 AI 打敗,但是會被懂得用 AI 的人淘汰。」他舉 2022 年發表於《Nature》的論文為例:一台機器手臂連續工作 72 小時、篩選超過 4000 種反應條件,找出了最佳催化劑。「化學實驗說起來就是機器手臂加料而已」,若只懂得做無腦的化學反應,很快就會被機器取代。
愚公移山之力,八年翻轉構型
學生在林俊成的研究生涯裡,佔有重要的一席之地。就連獲頒國科會傑出研究獎,他都將功勞歸給學生,謙虛表示:「我就是一個起頭跟收尾的人,中間的過程全部是靠這些學生。」2026 年,林俊成發表於《Journal of the American Chemical Society》的研究,背後就是他和學生們無數次的失敗與堅持。這項研究聚焦於一種名為 SJG-2 的複雜醣體,其具備刺激神經元增生的強大活性,但結構合成極具挑戰性。在嘗試了所有可用的醣苷基化皆宣告失敗後,團隊決定跳脫傳統框架,將分子受體的構型整個翻轉過來。利用這項受體構型翻轉策略,他們成功改變了反應活性,一舉突破立體化學上的合成瓶頸。
「沒有一個實驗是簡單的,一旦你做出來了,它才叫簡單。」該論文歷時八年,經歷了兩位博士生與兩位碩士生的接力才得以發表。林俊成特別感謝論文第一作者蘇庸宇博士,願意把所有以前做過的方法重新確認並修正;多虧有他的毅力,從最基礎的構築單元重新修飾建構,才讓這項幾乎停擺的研究起死回生。
跨域合作核心是友誼,研究靠自助人助天助
除了深耕醣化學,林俊成在跨領域合作上也屢創佳績。但他認為,跨領域研究絕非僅是將不同專長的學者湊在一起,「友誼」才是跨域合作順暢的核心。他舉自己曾和陳家俊及陳玉如老師聯手的經驗:前者將醣類結合金奈米粒子,開發出具開創性的「醣奈米粒子(Glyconanoparticle)」;後者則發展出奈米粒子質譜技術(NBAMS),可透過在奈米粒子表面包覆抗體,精準抓取血液中的生物標記,結合質譜分析快速檢測目標蛋白的後修飾程度,引入大數據概念及建立AI模型。這項技術經過十多年醞釀,如今已是醫院臨床檢測胃癌的一環。
這份從基礎走向應用的經驗,促使他不斷將目光投向更具挑戰性的未來。展望醣科學的發展,林俊成認為合成技術已逐漸成熟,真正的挑戰在於量產與精確控制立體化學。此外,目前學界多專注於均質的醣蛋白研究,但他指出,生物體內的產物本質上是不均質的;探討不均質醣體對蛋白質活性的影響,將是未來十年的重要課題。
三十年的研究生涯中,曾面臨無數挫折,支撐他的始終是對未知的好奇心。他認為發表論文、得獎,都是好奇心驅動下必然的結果;因為有好奇,才願意不斷挑戰更困難的題目。他以「自助、人助、天助」來勉勵年輕化學家,並以法國著名化學家 Louis Pasteur 的名言:「機會,是留給準備好的人」作結語。研究路上的苦少不了,但只要願意翻轉視角、持續準備,終究會嚐到屬於自己的那份甜。