中研院基因體研究中心肩負著對抗傳染性疾病、癌症和神經退化性疾病的重責大任。
至於我一開始想解決的問題，其實是登革熱。研究發現，登革熱病毒在感染細胞的時候，會跟細胞表面的 HS 分子結合，促使細胞進行吞噬作用，讓病毒進入細胞，利用細胞裡的資源增殖、再擴散。
因此我構想，針對病毒本身或細胞表面的醣類進行研究，應該可以找出阻隔病毒入侵細胞的有效方法。因為病毒突變太快，但不論如何變異，目標都是跟細胞表面的醣類結合。換句話說，如果能夠模擬、人工合成細胞表面的醣類，讓它和病毒作用，也許可以避免病毒進入細胞。
但僅僅是模擬細胞表面的醣類，就必須花費難以想像的龐大心力。
為什麼人工合成醣類很困難呢？
醣類，主要是由數個葡萄醣（醣的最基本單位）組合，但是在合成時需要注意「異構物」的問題。
所謂的異構物，即是分子式相同的醣類，從立體的角度來看，還會有官能基朝向方位不同的狀況。如同物體與其鏡像，對稱卻無法完全重疊，稱為「鏡像異構物」。
兩個異構物可根據分子對偏振光的反應—-使光向左或右邊旋轉，分成左旋與右旋。左旋與右旋的化合物，雖然具有相同的化學與物理性質，但與其他物質作用時卻可能產生完全不同的效果。
除了分辨、純化所需要的醣類之外，在著手合成時還有官能基區分、選擇等等難題。
官能基，是分子裡一群有特定結構與化學性質的原子團。一個葡萄醣上有五個 OH（氫氧根）官能基，每個扮演的角色都不同。在人工合成醣類時，確認哪個是應該作用的目標官能基之後，還要想辦法保護其他不應該進行反應的官能基。
人工合成醣類需要注意異構物、旋光性的篩選，還有官能基作用選擇，統統需要耗費大量時間分析。
後來我的實驗室發明了合成醣的「一鍋化」方法。原本一個反應瓶只能一次進行一個反應，反應終止後要純化、分離，再進行下一個步驟。「一鍋化」方法能省略很多步驟、節省溶劑與化學廢棄物，並製作出許多不同的衍生物。
目前實驗室已經製造出兩條八醣骨架 (下圖骨架 A 和骨架 B )，每條骨架加裝不同官能基可以生成八種衍生物，就是這次研究使用的十六種 HS 分子。
經過二十年的經驗累積，目前可用五、六十個步驟製造出十六個八醣體。但我的最終目標，是合成十六個八醣骨架，製造出一百二十八種衍生物。
這次突破性發現是中日跨國合作的成果，您怎麼會想到跟名古屋大學合作呢？
這次的跨國合作，其實源自一場不經意的研討會談話。
有一次，我到歐洲參加兩年一度的蛋白聚醣國際研討會，在會議中認識這次的日方研究團隊。
因為都是亞洲人，臉孔比較熟悉，很自然的互相打招呼，交流彼此的研究領域。我的專長是化學合成，與名古屋大學的科學家不經意的聊起 PTPRσ，以及如何製造合成物來抑制蛋白質活性。
就這樣，原本不同國家、不同領域的研究者，透過一場輕鬆的交流，促成這次台日跨國研究計畫，最後讓原本用來對付傳染病的八醣體，成為促進神經修復的關鍵。
所以不論是研究或是學習，都應該要把握機會認識不同領域的朋友。不一定都要出國開會，也可以是不同部門、樓層，甚至是隔壁研究室。瞭解彼此在做些甚麼，才有辦法合作，找出新發現。
文/林承勳
本著作由研之有物製作，以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。（原標題:癱瘓者的福音！人工合成八醣體，促使脊髓神經軸突再生）
責任編輯/柯翎肇
