Pfizer，BioNTech 和 Moderna 在 COVID-19 疫情期間，以前所未見的速度，短短 10 個月內成功研發有效率高達 95% 的 mRNA 疫苗。雖作為新技術，mRNA 研發過程還是應用傳統模式 － 先進行動物實驗，再於人體臨床測試。
統計顯示，全球每年用於研究實驗的動物超過 1 億隻。美國環保署已計劃於 2035 年之前，以創新方式完全取代動物實驗，即是以體外培植和電腦模型，測試藥物和人體反應。
Organs-on-chips 器官晶片
2020 年美國食品藥物管理局 FDA 與生物科技公司 Emulate 簽了合作協議，以器官晶片（Organs-on-chips, 簡稱 OOC） 測試 COVID-19 疫苗的安全性，並模擬人體對新冠病毒的免疫反應。
剛過去的 9 月 14 日，聚焦半導體未來技術的 Semi Impact Summit 在倫敦舉行，屬國際大型 AI 和新興技術峰會 CogX Festival 的活動之一。NARLabs 營運長徐玉學（Simon）分享了自家器官晶片的優勢，如何結合生醫科研和半導體技術，以及計劃未來參照 ARM 模式 ，將學研成果轉化為商業產品。
訪問 Simon 是開眼界和很愉快的經驗。他身兼智融集團管理合夥人和 NARLabs 營運長兩職，擁有創投基金經理眼光，具備多年技術界實戰經驗，而且表達力好，能清楚說明問題和策略。據說台灣官方機構 NARLabs 的歷任院長，都從大學借調教授擔任，以便制定和帶領創新科研項目，並支持各大院校的學術研究。
至於營運長一職，則從商界物色人選，期望加入商界思維和模式，將科研技術轉化為產品。徐玉學自 2019 年加入 NARLabs 後，分拆了 AI 地震預警系統，成立衛波科技公司，客戶來自台灣，印尼和紐西蘭，成功將科研成果商品化並錄得盈利，年底前更會打入日本市場。
模擬人體器官
談及台灣 NARLabs 器官晶片的獨特之處前，先簡單說明何謂器官晶片。器官晶片的核心技術是微流體學，利用微小通道模擬人體器官內的液體流動，營養物交換和廢物排除。整個微細加工系統晶片僅約幾毫米至幾厘米，包含人體細胞，並可培養多細胞結構，以反映人體生理學。好處包括更易控制實驗條件，能實時監測，並提升實驗的可重複性。
去年 12 月，美國國會通過「FDA 現代化法案 2.0」，允許器官晶片在新藥和醫材開發過程取代動物試驗。現時有多種的器官晶片，包括肺、腦、心、肝和腎晶片等，但業界整體仍處於非常早期的發展階段。
現時的器官晶片，主要透過光學訊號讀取結果。據了解，即以螢光，甚至是螢光強度變化，顯示細胞狀態和實驗結果。徐玉學指出，人體器官的共通交流方式是電訊號，單靠光學訊號難以做到標準化和直接比較。這好比中醫和西醫的診症模式 － 中醫的望聞問切，對應光訊號和聲訊號，西醫用儀器檢查例如心電圖，是電訊號。中醫斷症依賴經驗，藥方也個人化，西醫則有一套通用標準，能輕易對比和應用。
結合電訊號
「全球多家開發器官晶片的公司並非競爭對手，而是我們未來的客戶。」徐玉學表示 NARLabs 的器官晶片最特別之處，是結合電訊號。台灣的半導體行業全球聞名，有相關的專業人才，而且工廠產能高，供應給世界各地。而器官晶片的技術研發，就橫跨 NARLabs 旗下四個科研中心：動物實驗、儀器科技、半導體研究和高速網絡與計算。
「前兩個研究中心的生醫學者注重差異化和多樣化，因為學術研究需要新發現和獨到見解。後兩個研究中心的學者則注重標準化、數據化和量產。」要結合 4 層不同研究，是蠻複雜的事，但正正因為難度高，更顯出產品的價值。而 NARLabs 坐擁跨界別的科研人才，並與生醫和半導體業界有緊密交流和合作，是極少數同時具備研發和量產電訊號器官晶片能力的機構。
未來將器官晶片產品化，最大的挑戰並非提升良率 (工廠量產總有耗損和不達標產品），畢竟台灣的晶片代工能力世界知名，擁有技術和優質管理，生產良率達到 98% 甚至 99% 以上，只是時日問題，反而如何從一開始就找對商業營運模式，才是最大挑戰！
授權晶片設計
徐玉學提到 ARM 模式 － 最近在美國納斯達克上市的半導體公司 ARM Holdings，並不生產或銷售晶片，而是授權晶片設計圖給客戶賺取盈利，即是透過專利授權方式，出售取得專利的集成電路模組設計，向使用商和製造商收費。
套用在器官晶片，NARLabs 設計滿足絕大部分客戶八成要求的器官晶片，剩下兩成的客製化差異，由客戶處理，又或收費代為設計。同時，NARLabs 會與台灣廠商合作，協助客戶量產器官晶片，另外也有醫療數據分析平台，提供一條龍服務。
「全球除了 NARLabs 外，大概未有同時具備生物科技和半導體能力，又研發器官晶片的機構。」徐玉學這樣認為。在一般而言，坐擁明顯優勢會以「霸道」模式發展，享受指數式成長，Apple 就是佼佼者。他說智融集團的投資理念是「王道」－共創價值，傾向 Android 的商業模式，而且這能減省由研發到產品化推出的時間。
既然有分拆衛波科技的成功先例，未來是否也計劃分拆 OOC 項目？
「不，分拆太辛苦了。Tom Cruise 的強項是開戰機，不要叫他開海艦，繼續做 Top Gun 就好。」他說分拆項目，不單 NARLabs 會流失科研人才，整個項目團隊除了發展技術，更要顧及營運商業機構。即便空降商界管理人員輔助公司成長，還是要教育科研人、投資人、公司客戶、商界專才… 整個過程漫長艱辛又累人。所以，與其 spin-out 為獨立公司，未來的策略是 spin-in。
NARLabs 的科研人才繼續專注技術開發，但緊密與業界合作（對象包括大型藥廠和器官晶片初創)，例如從早期就根據業界要求的規格研發和設計，確保未來的產品附合客戶需求，並有銷售渠道。短期目標是年底前與兩間業界企業簽約合作，明年超過 5 位客戶，2025 年付運 10 萬以上的器官晶片。
精準醫療未來
談到發展願景，徐玉學表示取代動物實驗的市場太細。「當器官晶片做到精準醫療，能代表一個人的內臟運作系統，才真正為世界帶來改變。所以，器官晶片必需融合電訊號。」
的確，當個人基因排序的價格已低至大概 150 美元，現代科學對癌細胞的了解又越加清晰（每個人的腫瘤變異都獨一無二，醫生處方治療癌症藥物需要 trial and error，因某些藥物對某些人無效），任何協助達成精準醫療的器材，都能造福人群。期待器官晶片精準模擬人體生理運作的那天很快來臨。
採訪、撰文：Bonita Wang
編輯：尹思哲