【國立陽明交通大學工程生物科學學院】揭牌暨杜元坤獎學金設立典禮影音
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學院更名緣由
一、聚焦特色：國立陽明交通大學博愛校區為生物科技學院院所在地，不僅是臺灣第一台電子計算機誕生地，且孕育了資通訊 (ICT, information and communication technology) 科技產業的根基。乘載以科技引領國家產業創新的傳統，進而打造新一代護國神山， 1994年國立交通大學以前瞻思維，期許將工程方法、 ICT 技術與生物科學結合產生巨大能量，在一純理工大學中創立全國第一個生物科技研究所， 1999 年設立生物科技學系， 2001 年成立生化工程研究所，目標是以生物分子為主體的設計、製程與應用。 2002 年成立全國第一個生物資訊研究所，融合計算工程、大數據與 AI 機器學習。據此， 2003年創立生物科技學院， 2009 年生化工程研究所及生物醫學研究所合併為分子醫學與生物工程研究所。本院成立以來兢兢業業，致力以「生物科學為基礎培養人才，發展科技應用，聚焦解決社會經濟問題並促進生技產業發展」實現本校發展目標，各方面成效斐然且享譽國際。
歷經近二十載發展，我們深刻體悟本院發展的核心特色為「建立介面以聯通生物、醫學問題與其他理工科學的想法和思維， 如化學、 物理、 數學、 資訊、 電機…等」， 因爲此乃突破瓶頸，解決人類面臨重大挑戰之不可或缺根基。經由研究與教學的相互刺激砥礪，我們認知到此工程生物介面的內涵為「以原理與量化模型為根基，以數位化乃至智慧化為運用，以系統觀點及高效式設計與開發為體現」。如從永續環境、藥物開發、智慧生醫裝置來看，由前期設計到後端製造皆為上述架構的應用場域。經持續內化與討論，我們定位本院在泛生物領域的角色為「工程生物科學」。
據此，本院申請將學院名稱調整為「工程生物科學學院」以聚焦上述介面與內涵的發展特色。在實際作為方面，我們於 110 學年度將生物科技系大學部入學生分成兩組，分別為甲組「生物科技組（招生 58 位）」與乙組「 工程與計算生物科學組（ 招生 20 位）」。甲組強化生物原理與實驗操作訓練、乙組強化工程原理與資訊計算訓練，兩組學生都施以跨域與專業分流學習機制， 提供學生導向性專業分流學習，我們期能建立學生運用工程與計算方法解決生物科技問題之能力，以實現專業能力 1+1>>2 的教育成效。同時，我們亦執行全校性的多元生物學基礎教學，為本校鏈結生物與各項工程與科學領域的教學與研究任務。
二、放眼千里：「工程生物科學」，是後基因體時代發展生物科技、人口老化、身心健康及永續發展最重要的基礎及關鍵。比如以原交大生物資訊中心為基礎，陽明交通大學在生物資訊領域具高度國際競爭力，已成為全國第一，同時在亞洲地區取得頂尖的領導地位，「動態系統生物」為其重點與發展特色。以博愛校區為基地的生物科技發展出從分子層級出發的獨特面向，以 Molecular Bio-ICT 為核心追求學術攻頂，其中在多個子領域上已達到世界領先的水準。本院亦積極培養跨領域生物工程在人口老化與身心健康的人才，同時也培育跨領域的資源安全與社會永續關鍵技術專才，以解決本世紀重大挑戰與關鍵人才需求。在人口老化與身心健康上，本中心已和國內外知名醫學研究機構的合作（台北榮總、台大、高醫、日本京都、美國哈佛、洛杉磯加州大學、貝勒醫學院），也將以（智慧醫院）竹銘醫院作為連接醫療實務的基地，並藉博愛校區產生的群聚效應，打造生技相關產業的整合式連結，以建立醫院、製藥產業、 ICT 產業的合縱聯盟為主要目標，尋求精準分子關鍵研究、技術與產品開發上的突破。在資源安全與社會永續上，我們以大數據、 AI、工程生物的創新研究與技術，以解決能源與資源永續和環境保護的本世紀最重要的議題。
三、揚名國際：工程生物科學學院目標由基礎教育縱向到高端研究以解決本世紀二個重大挑戰:人口老化與身心健康、資源安全與社會永續（如圖 1.1），將連結陽明交通大學八大學院與五大研究領域:動態系統生物與精準分子、智慧新藥－結構動態與分子機制、Molecular Bio-ICT、新世代智慧神經科技與分子影像、生物資源高值與智慧農業，以整合跨領域之基礎科學研究與應用，提供創新式產業服務；以分子層次實現工程與計算生物科學，來解決本世紀的重大挑戰。本學院將成為國際頂尖的工程生物工程教學及研究中心，也希望讓陽明交大成為工程與計算生物的代名詞。
學院發展方向與重點
本院以博愛校區為基地發展工程生物科學，從分子層次鏈結生物科技、 ICT 與計算生物，期許在精準醫藥、轉譯工程及永續科技特色領域成為全球跨領域生物科技的代名詞。在大學與研究所教育方面，著重建立介面以聯通生物問題與其他理工科學的想法和思維，如化學、物理、數學、資訊、電機等。在研究方面，工程生物介面的特色為「以原理與量化模型為根基，以數位化乃至智慧化為運用，以系統觀點及高效式設計與開發為體現」，以下就重點發展面向詳述。
一、動態系統生物與精準分子：將建立跨領域國際團隊針對動態系統生物與精準分子領域，發展下列四項創新平台: (1) 動態癌症聚焦網路平台; (2)單細胞層次轉錄體、基因體、蛋白質體、代謝體之分析平台; (3)動態藥物設計平台； (4)發展新穎生物資源高值化及智慧農業的多體學平台。以協助學術界深入探討人類疾病，包括新型冠狀病毒肺炎、各式癌症、致病細菌、關節炎、川崎病等，輔助醫藥產業開發個人化生物標記並能加速學界和業界進行藥物篩選 (包含新藥開發、新適應症藥物、藥物最佳化)，深入探討藥物抑制機制，開發標靶治療策略。預期研發成果將發表於頂尖期刊、並申請及規劃相關專利及技轉，未來更希望能成為臨床治療決策及生物資源高值化與智慧農業的輔助工具，達成智慧精準醫療之目的。我們也將偕同生物科技學院與精誠資訊成立工程與計算生醫產業產學碩士班，目標為培育具生醫專業知識並具備科技業界需求之資訊、 工程專業技術之人才。 相信不僅可訓練出傑出的工程與計算生物科技產業人才，未來畢業的碩士級專業人才更可直接投入生醫及智慧農業相關產業的研發彌平學用落差。
二、智慧新藥－結構動態與分子機制：我們欲以「智慧新藥」，也就是引入大數據以及AI 的演算模式進行疾病探源並尋找適宜之藥物標靶蛋白質，而大數據以及 AI 運算也會耦合既有之結構基礎藥物設計(Structure-based drug design)方法中，更精準且有效率地找出相對應的藥用小分子抑制劑以利於隨後之藥物研發。除智慧新藥外，我們也將發展「分子層級之動、靜兩態蛋白質構型轉換分析技術」，來全面無死角的釐清藥用抑制劑之作用方式，加強藥用抑制劑之動靜兩態抑制機制上的理解，奠定藥用小分子抑制劑之學理基礎，以利於長期永續之藥物開發。為達成以上目標，我們已建立穩固的國際合作以引進動態研究領域之關鍵儀器與技術、規劃相對應之人才招募與課程地圖，更是制定明確的短、中、長程之目標，如圖 2.2 所示，希望我們能夠成為藥物開發暨機制探討之國際級研究重鎮，期許我們能尋找出陽明交大獨有的藥物標靶蛋白質，並積極開發其相關藥物，釐清其動靜兩態之抑制機理，為陽明交大在此領域之研究成果建立標竿。
三、新世代智慧神經科技與分子影像：本平台主軸為研發智慧型腦機介面系統核心技術，並應用於神經系統疾病的臨床研究和日常生活的真實環境神經造影研究。發展重點為：(1) 研發創新腦機介面裝置開發，擷取高精度之腦電波訊號。 (2) 開發人工智慧神經計算演算法：利用深度機械學習、類神經網絡及神經計算演算法進行大數據分析，研發增加腦機介面系統準確度。 (3)人類高階認知功能研究：以神經造影、神經再生等技術，增進日常生活認知功能與真實環境腦波的研究探討。 (4)神經性疾病補助診斷、增能治療、退化預防：針對注意力不足過動症、偏頭痛、中風神經復健、睡眠障礙、失智症、以及憂鬱症等臨床神經系統疾病患者，結合 VR、外骨骼機器人輔具與腦機介面解決並改善其生活品質。
四、分子層次生物資源高值化及智慧農業：陽明交大在生物系統的操縱有絕對優勢，結合生物科技學院的永續生物科技團隊與生命科學院對於不同生物系統的生理與生化的深入了解，可提出更新更好的合成生物系統來強化現有的生物資源高值化平台。藥科院、理、工學院、及科法學院均有重要的領域知識，可進一步將生科院所開發出的技術推廣應用至相關領域。另外，為強化陽明交大在合成生物及生物資源高值化的研發能量，預計可引進專任研究協同人員，提高研發的產出，並協助競爭產業合作與國家計畫。透過長期經營科技農業的推廣，陽明交大將掌握重要的農業大數據庫，創建陽明交大高經濟作物之「農業 Digital Twin」完整智慧農業體系，透過複製成功的 Digital Twin 提升各作物生產量能。同時將生物科技技術研發投入量產及生產線應用，包含生物製劑、深加工技術，將智農生產至農產食品深加工技術一條龍應用。
五、分子生物資通訊(Molecular BioICT)：是以發展解決國人重大健康問題的可能方案，發展重點為： (1) 發展精準醫學生物 3D 列印平台及應用: 發展分子生物學技術、生醫影像造影與重建、流固耦合數值模擬、生物相容性材料開發、生物 3D 列印植入醫材、與臨床應用。 (2) 發展新型奈米藥物複合體平台及應用，提升奈米材料在生物醫學的應用包括藥物的運送、診斷及治療，由基礎研究、動物實驗到臨床。 (3) 開發智慧生醫感測平台及應用，交大在 BioICT 是國內第一，國際領先的先驅者之一，如成功發展新穎的高靈敏的病毒檢測平台(如 COVID-19)、奈米生醫材料在癌症及重要疾病上的應用等，在本計畫中我們將持續創新的研究能量，將分子層次及 AI 引入 BioICT，產生破壞性的創新，讓 Molecular BioICT 成為陽明交大在國際上發光發熱的亮點。
生物科技學院未來發展說明會
2022 年 11 月 2 日舉辦【生物科技學院未來發展說明會】向全院教職員生及院友說明學院未來發展、 學院更名及權益不受影響。
工程生物科學課程之理念與原則
- 核心思路：視生物分子為元件，利用工程原理與量化模型解析生物科技系統以實踐「精準疾病探源、智慧新藥開發、高值分子生產、智能裝置製備、高效永續淨零」等目標
- 核心目標：訓練學生運用工程與計算方法解決生物科技問題之專才
- 工程與計算生物科學核心課程：光譜與分子量測、生物分子熱力學、生物分子反應工程、生物大數據與AI
- 工程生物整合課程以現有進階與專業課程重整為原則
- 工程生物整合課程於課綱及課程內容呈現生物科技問題及其與工程與計算方法之介面
- 鏈結工程與計算生物核心課程，並於課綱及課程內容呈現
