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2015-05-011:140的思考
545 期
Author 作者
蔡孟利／宜蘭大學生物機電工程學系教授，本刊副總編輯。
135億多不多？
其實上百億的數字對生活在臺灣的大眾而言並不陌生。例如，2017年要在臺北舉辦12天的世界大學運動會，建設經費以及比賽期間的費用，總預算是新臺幣198億元；目前暫緩執行的臺中臺灣塔工程，在2014年所規劃的總經費約為新臺幣151億元；而之前在臺北舉辦的2011年國際花卉博覽會，為了171天的展期也耗資了約新臺幣136億元。
這些活動的籌辦經費都超過135億元新臺幣。
再看看公部門的預算。根據科技部103年底所發佈的新聞稿，全國企業、各級政府、高等教育以及私人非營利機構等各部門，於102年度之研發經費總和為新臺幣4549億元。所以計算一下比例，135億只佔了4549億的3％；也就是說，臺灣的政府與民間，如果有志一同，要挪出個135億元新臺幣集中研發某類事物，應該是出得起的。
但問題是，如果真的有了這筆錢，我們願意投資到哪裡？哪一項標的物才能產生既大且久、影響既長且廣的收益呢？
美國示範了這樣的例子。2013年4月2日，美國總統歐巴馬在白宮演講廳內，親自宣佈將結合政府與民間力量推動「腦啟動計畫（BRAIN Initiative）—先進創新神經科學技術之腦部研究（Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，簡稱BRAIN）」。在2014年6月美國國家衛生研究院所公布的實際推動白皮書中進一步提到，將自2016年起至2025年，以十年共45億美元（約1350億元新臺幣）的規模來推動此新一代腦科學研究技術的發展。同年9月，白宮進一步說明了計畫宣佈後一年多以來的進展，政府機構除了原有的美國國家衛生院、美國國家衛生基金會、國防高等研究計畫署之外，食品藥物管理局及情報局也將加入，將使得2015當年度的經費加碼至2億美元。除了這些政府機構的支持外，美國民間企業和基金會也積極的投入。例如奇異、谷歌、葛蘭素史克藥廠、艾倫腦科學研究所、霍華德．休斯醫學研究所、科維理基金會，以及一些著名的光學公司與大學，也都成立了特殊計畫加入研發的行列。
這是美國繼1988年推動「人類基因體計畫」後，另一個重量級的科學投資計畫。人類基因體計畫的目標是，解讀出人類基因體中所有DNA的核苷酸組成序列。這個長達30億個鹼基對的解碼工作，美國聯邦政府在15年期間共投資約38億美元（約新臺幣1140億元）。根據歐巴馬在宣佈腦啟動計畫這場演講中所提到的，美國在人類基因體計畫中每投入1美元，就為美國的經濟創造出140美元的價值。這個1：140的產值，涵蓋了執行期間，所發展出來的基因定序技術相關之軟、硬體設備與生物晶片等產業；也因為生物資訊學的發展，促使了生物醫學各方面基礎研究的進步，大大裨益病理機制的了解與治療方法的創新，甚至促成了個人化精準醫療的產生。往後望去，這個1：140的倍率，不會是一個就此定住的比率；隨著2015年1月20日，歐巴馬在國情咨文中所提出的精準醫學啟動計畫（Precision Medicine Initiative），這個在1988年開始的科學投資，仍會持續擴充它的產值與影響層面。
歐巴馬以基因體計畫來類比這個腦啟動計畫是很適當的，甚至就腦啟動計畫所影響的科學與技術層面之廣度及深度而言，其經濟價值將超過基因體計畫是可預期的。在2014年6月，美國國家衛生院所公佈的「BRAIN 2025」白皮書中所提出的計畫目標，包括：辨識不同種類神經元的功能、建立腦中神經網路的連結圖譜、記錄大批神經元在行為及認知狀態下的活性、建立神經元群活性與行為及認知功能間的因果關係，並希望經由這些基礎研究，找出腦功能操作的基本原理，了解神經活性如何轉變為認知、情緒和行為，並推展至人腦方面的疾病治療與預防。這幾個目標基本上都與基因體計畫的精神一致，亦即重點都在於新技術、新觀念以及新資料庫的建立及發展，而不是以某一類疾病的治療，或某一項生理現象的闡述為目的。因為一般說來，以某項特定疾病或生理現象為標的之研究，所強調之重點會是如何應用已有的科學工具，去闡述某些新的觀點或是挖掘新發現、製造某些新的產品；這樣的研究其影響層面通常是侷限的，僅會增加某些領域的知識，或是在某個產業創造出不錯的產值。而像基因體或是腦啟動，這類以技術和資料庫發展為目的之計畫，因為能提供解答各種問題的新工具，所以影響的層面和累積的價值，就遠超過那些「問一個（類）專門問題」的科學計畫了。
就主題所能影響的層面來說，「腦」又比「基因」來得更廣泛。人的「基因體」就像是一本靜態的書，裡面有30億個字母安靜的依序排著；人的「腦」則是一部電影，裡面有1000億個演員，隨時都以不同的互動方式演出。基因所對應的產品是蛋白質，不管是負責編碼或是調節，對應關係基本上是固定的；而人腦中那1000億個演員互動之後的戲劇呈現，如果不是在飄渺未知的腦中某處，就會是在腦以外（例如肌肉）的器官，這種對應是虛幻又多變的。因著以上兩種本質上的區別，便可預見，腦啟動計畫所需要的技術層面，將更加仰賴新的工程技術與數學分析方法的引入；不管是電子、機械、資訊、材料、化學、數學、物理等各個層面的知識與技術，都會為神經科學創造出新的發現與價值；而因為神經科學所提供的生物課題深具挑戰性，也可能促成這些領域本身有著更新的進展，創造出像是基因體計畫之於生物晶片，那樣的催生出新產業。
十年新臺幣1350億元， 平均一年135億元。如果在臺灣花這筆錢，我們希望能創造出什麼？先不論那些世大運、花博、臺灣塔的「公共投資」到底想創造什麼；臺灣前幾年一直喊出的「五年五百億」邁向頂尖大學計畫，平均起來，一年也有100億新臺幣，我們又期待能夠發揮什麼？美國對於科學研究的1：140之思考，應該可以給臺灣的主政者一些參考。