MIT張曙光八年磨一劍 水溶性膜蛋白有望改變醫藥市場

張曙光在MIT媒體實驗室中的辦公室接受採訪。
(周菊子攝)

          (Boston Orange 周菊子波士頓報導)做科研，最重要是有好奇心。MIT分子結構實驗室(Lab of Molecular Architecture)負責人張曙光，從一個沒唸過初中，高中的工農兵，成為博士，主管名校實驗室，辦過一家市值12億美元公司，將推出幡改藥物發現服務的QTY密碼，全因喜歡打破砂鍋問到底。            

2007年，張曙光創辦”前沿分子基金會(Molecular Frontiers Foundation)”，設立”前沿分子調查獎(Molecular Frontiers Inquiry Prize) “，也為鼓勵青少年，問出一片新人生。今年還首度在美國舉行頒獎禮。

             張曙光1953年在四川成都出生，從小愛問，阿兵哥父親和大學生母親答不勝答，打發他自己買書找答案。到了1966年文革，他當工農兵，沒上初中，高中，被送進四川豬鬃廠工作，還一樣愛發問。這時廠裡見豬鬃利潤太低，出口越多賠越多，又看他愛問，決定送他去上四川大學生物化學系，學習怎麼把豬鬃分解成胺基酸，變成能賺錢的產品。

張曙光2月9日將出席CABA會議。
(檔案照片/周菊子攝)

             這機緣，讓他成為中國重辦高考前的最後一屆工農兵。剛開始門門課不及格，三年以後畢業時，拿B。

他還記得很清楚，那是1979年的時候，有次上課，他問老師，為什麼蛋白的DNA和多醣纖維素都是右旋的，有沒左旋的。老師說不知道。沒想到就在那年的12月，Alexander Rich在”自然(Nature)”上發表了一篇文章，說有左旋蛋白。這讓他下決心，將來一定要到美國，不能做Alexander Rich的學生，也要做他的博士後。

             在那個年代，出國不容易，他花了一年時間申請，還走自費留學的路。幸好他有親戚在美國奧勒岡州波特蘭市開餐館，讓他有機會一邊當洗碗工，一邊從零開始學英語，能說上幾句後，調到前台當侍應生，接受客人點菜，但到底英文有限，常弄錯挨罵，日子並不好過。

             就像當年沒上過初中，高中，也摸索著大學畢了業。27歲來到美國時，一句英文也不會的張曙光，全靠奮發自學，最後也拿到了加州大學聖芭芭拉分校的生物化學與分子化學博士學位。

1988年，他更實現心願來到MIT，一待迄今。從Alexsander Rich的博士後研究員做起，歷任生物系研究科學家，生物醫學工程中心首席研究科學家，副主任。2012年擔任分子結構實驗室負責人。
1991年時，Bristol Myers Squibb想挖角，給他三倍於MIT的薪水，配兩個研究員，要請他做實驗室負責人，但他認為老師說的”一旦進入業界，想做什麼實驗，將不由他自主”很有道理，於是拒絕了，繼續留在MIT專心做研究。

             今年(2018)10月，他在哈佛大學的愛默生廳，給了一場演講，題目是” 好奇心驅動的發現對知識經濟的影響(Curiosity-driven disvoveries and the impact on knowledge-based economy)”。今年11月，他又應上海科協大講壇暨”科普中國-科技前沿大師談”之邀，以”好奇心驅使科學研究-從神奇的分行現象說起”，做主題演講。

張曙光的老師Alexander Rich等著名學者。

             張曙光指出，當初他在Alexsander Rich的實驗室，研究做啤酒，麵包，發酒釀的酵母。無意中發現，蛋白中的一段短肽放在水裏，看起來仍然如水，但加了點鹽後，就能看見了。跑去問Francis Crick。然後用電鏡看，發現是納米纖維。於是在1993年發表文章之前，先申請專利。

             談到這，張曙光得意的說，MIT和哈佛的不同就在這兒，鼓勵校內師生申請專利。1992年他發現這”短肽自組裝”時，根本不知道有什麼用，而申請專利所費不貲，至少要好幾萬元，於是跑去問校內出名的創業教授Robert Langer，要不要申請。結果Robert Langer說，第一，這是胺基酸，第二，這是來自生物的東西，第三，沒有害處，應該申請。

             結果申請後，只不過一年半，就有一家大公司花120萬元來買了專利權。

             他自己卻還是好幾年過去後，才明白”短肽自組裝”是怎麼回事。短肽序列有六個納米，在水裡加點鹽，就成了99%或99.5%都是水，1%或0.5%是蛋白的水凝膠。經實驗證明，因為這短肽可以自組裝，能用於在身體裏培養細胞，重生組織，神經，還能讓人在5到10秒之內止血，目前已發展出的產品，包括手術用止血劑。

             張曙光說，這個短肽自組裝的意外發現，如果不是他在MIT，如果不是申請了專利，恐怕就浪費掉了。

後來他和指導老師Alexander Rich組建3D Matrix公司，做多類肽水凝膠的商業化嘗試，共拿過160萬元投資，經歷兩次瀕臨倒閉危機，為取得資金繼續做市場化研發，他們把主要股權賣給一名日本投資者。 2011年10月上市，2013年的市值已超過10億美元。

年輕時的張曙光(左)為追隨名師來到MIT。(周菊子攝)

             做為公司創辦人，張曙光原本持有40%股權，只是經營期間，為求經費，不斷稀釋，上市時，他的持股只剩1%。但他很滿意，因為他的研究有了美好結果。他從完全不懂開始摸索的科學研究項目，如今不但商業化成為產品，還上市了，

             今年八月，Estee Lauder請他去演講，也是因為這短肽自組裝，有可能應用於細胞重生，修補人的皮膚，商機潛力無窮。

張曙光創辦的”前沿分子調查獎
(Molecular Frontiers Inquiry Prize) “會頒給
得獎青年一個這樣的獎章。(周菊子攝)

             不過，張曙光認為，如今全世界已有上千個實驗是在繼續做短肽自組裝的相關研究，他”拿得起，放得下”。2011年起轉型做把膜蛋白改成水溶性蛋白的研究時，也早在還只有概念之際，就申請了專利。就如同摩斯密碼(Morse Code)，電腦密碼，基因密碼都對世界造成巨大經濟效益影響，他相信自己正在做的QTY密碼，和蛋白設計有直接關係，可把膜蛋白改成水溶性蛋白的研究，也將對世界有重大影響。

張曙光已經把自己這新發明拿出來開公司了。這次他是把研發成果交給發明蘋果鍵盤的David Levy來經營，自己只做顧問。投資人包括一名日本人，兩名分別來自中國北京及無錫的年輕人。成立的Oh2公司，要把疏水性膜蛋白做成水溶性膜蛋白，變成可以應用於檢測環境汙染的傳感器，可診斷腫瘤或鑑定血液樣本中轉移性癌細胞等等的醫藥。一旦成功研發出產品，市場規模估計幾十億元。

             張曙光在學術研究上先於1990年證明了有左旋Z-DNA，再於1993年發現並證明短肽可以自組裝，而後成功地把技術轉移成商品，並於2006年贏得奧地利總統Heinz Fische親自頒發的Wilhelm Exner獎章。

迄今張曙光仍是唯一得過該獎的華人。MIT也稱短肽自組裝是近70年來該校15項最重要科研成果之一。

            2006同年，張曙光還獲選為古根漢(Guggenheim)基金會學者，其後陸續獲選為奧地利科學院院士，美國醫藥及生物工程院院士，美國國家發明學會院士，上海交大榮譽教授。

             張曙光頗為感慨地指出，MIT的確是個很特殊的地方，不但是媒體實驗室主任Joi Ito連大學都沒畢業，他的研究團隊中也有一名學生，連小學都沒上過，MIT卻收了他做碩士生，現在已升讀博士。

張曙光從2011年轉型，換研究主題，到現在，八年磨一劍的只發表了一篇文章。他說，要是在其他地方，恐怕自己早已被開除了，可是MIT給了他這樣的自由與信任，給了他”堅持就是勝利”的空間，也所以在MIT有Get paid to play的玩笑話。迄今發表過160篇科學論文，被引用過27,000次的他，期許中國科研，將來也能往這方向邁進，給膽子大，能堅持不懈的年輕人機會，打造創新。