糖尿病科技中學術界與產業界的橋接：學術觀點

糖尿病科技中學術界與產業界的橋樑：Breakthrough T1D 贊助議程開場

大家好，歡迎來到由 Breakthrough T1D 贊助的議程：「在糖尿病科技中搭建學術界與產業界的橋樑」（Bridging the Gap Between Academia and Industry in Diabetes Technology）。我是 Jonathan Rosen，是 Breakthrough T1D 的科學家。我今天代替我的同事 Amin Ghavami-Niajad 站在這裡，他包辦了組織這次會議的所有辛苦工作，但今天不克前來。

各個年齡層、處於不同階段的第 1 型糖尿病患者，都需要新的治療方法與管理技術。Breakthrough T1D（前身為 JDRF）的工作，就是為第 1 型糖尿病社群加速這些療法與設備的開發，以便我們最終能同時改善患者的臨床結果與生活品質。為了開發、推進並將創新技術商業化，我們需要學術界與私部門之間進行有效的合作。

在本次議程中，您將聽到三位生物感測（Biosensing）領域專家的觀點：來自北卡羅來納大學教堂山分校（UNC Chapel Hill）的 Koji Sode 博士、來自 BioLink 的 Jarrod Tangney 博士，以及來自亞培（Abbott）的 Tim Dunn 博士。在他們的演講以及隨後的專家座談中，我們將討論學術界在推動研究與創新中所扮演的角色，以及他們在嘗試轉化研究發現時所面臨的挑戰；企業如何成功地推進技術（無論是內部自主研發還是從外部引進）；學術界與產業界對彼此的期望；以及這些群體之間最佳的合作方式。我們也將試圖找出阻礙雙方建立生產性合作關係的落差與障礙，並提出解決方案，讓有前景的技術能一路順利發展，最終交到第 1 型糖尿病患者的手中。

每場演講結束後，我們會有時間開放一到兩個提問；在第三場演講結束後，我們所有人會一起進行專家座談。在整個會議期間，您可以透過會議應用程式的互動功能區提交問題。請將您的手機調至靜音，並請勿拍照。事不宜遲，我們今天的第一位講者是 Koji Sode 博士。

來自學術界的觀點：認知產學落差

非常感謝。首先，非常感謝 Breakthrough T1D 邀請我來到這裡，我很高興能參與這場盛會。

我是 Koji Sode（小出幸二，William R. Kenan Jr. 傑出教授）。在今天的議程中，我也許可以算是學術界的代表。我將從學術界的觀點出發，介紹我們如何能夠在學術界與產業界之間搭建橋樑。

簡短的結論是：這個產學之間的「落差（Gap）」具備高度的時間敏感性，它總是在移動、總是在改變。但最重要的一點在於：如何認清這個落差（How to recognize the gap）。我想這是最關鍵的事情。

今天我將介紹一些我非常早期的經驗。原因很簡單，因為我目前簽署了幾份保密協議（NDA），所以我無法透露我現在實際上正與產業界進行什麼合作，以及我們與產業界進行了哪種類型的談判。但我目前的利益衝突聲明包含了與糖尿病科技相關的贊助研究協議，如日本的 Arkray Inc. 與 Terumo Corp.，以及過去曾持有的 Ultizyme International Ltd. 股權。如果在現階段，我們能在「認清落差」這件事上達成良好的共識與談判，這將是非常重要的。因為，我們之間總是存在著某種落差。

跨越國界與校際的學術橋樑

簡單自我介紹一下。我在 2018 年之前都在日本工作，自 2018 年起，我轉往北卡羅來納大學教堂山分校（UNC Chapel Hill）的生物醫學工程系任教。我的部分職責，就是搭建日本與美國學術界及產業界之間的橋樑。我很享受這種獨特的處境，因為我了解日本產業界與學術界的運作方式，同時也了解美國現在的發展狀況。能夠理解這兩個部門，讓我的處境非常獨特。

我所在的系所是 Lampe 聯合生物醫學工程系（Lampe Joint Department of Biomedical Engineering）。這是一個橋接兩所大學的系所：北卡羅來納大學教堂山分校與北卡羅來納州立大學（NC State University）。我們永遠無法填補與杜克大學（Duke）之間的代溝——我不知道你們是否了解我們和杜克大學之間的故事。但總之，這是兩所不同的大學，有著兩種不同的文化。我們承認這兩所大學的差異，並藉此建立了一個非常優秀的聯合學術與生物醫學工程系。

它的運作方式是橋接 UNC Chapel Hill 的醫學院（School of Medicine）與文理學院（College of Arts and Sciences），以及 NC State University 的工程學院（College of Engineering）。這打破了傳統的研究與學術界線，我們的核心理念是「結合工程與醫學以改善人類生活（Uniting Engineering and Medicine to Improve Lives）」，並致力於「創新、合作、轉化（Innovate, Collaborate, Translate）」。藉此，我們為生物醫學工程創造了一個很棒的計畫。

生物感測器：連結化學與電子的橋樑

我個人從事生物感測器（Biosensor）的研究工作。對於熟悉這個領域的人來說，生物感測器包含了連續葡萄糖感測器、酮體感測器等。生物感測器是橋接化學與電子學的媒介。

我們了解化學如何運作、生物系統如何運作，而我特別專注的部分是生物辨識元件（Biological Recognition Elements, BREs）。這正是讓生物感測器獨一無二的關鍵。一個化學感測器或物理感測器如何成為「生物」感測器，強烈依賴於生物辨識元件。當目標分子（Target molecules）接觸到生物辨識元件後，必須透過轉換器（Transducer）與放大器（Amplifier）轉換為輸出訊號。如何透過化學或生物機制（無論是葡萄糖監測、酮體監測還是胰島素監測）來辨識電子學之外的世界，完全取決於生物辨識元件。

因此，如果我們有良好的原理、優秀的 BRE 或轉換器，我們就能夠將這兩個完全不同的領域（化學與電子）橋接成一個生物感測器。這就是我們如何將這兩種類型的分子橋接在一起的技術層面。

案例一：對研究目標的認知差異

回到我們的主題：我們如何能在糖尿病科技中，搭建學術界與產業界之間的橋樑？正如我所說，最重要的部分是「認清落差」。

有兩個我經歷過的非常古老的事件，觸發了我去思考：「好，我們該如何橋接這兩件事？」這些是我還是初階教職人員時的經驗，已經是 30 多年前的舊歷史了，但我希望你們會覺得有趣。案例一是關於「研究目標的認知」，案例二是關於「期望的認知」。

案例一（對研究目標的認知）是關於吡咯喹啉醌葡萄糖去氫酶（PQQ-GDH）受質特異性（Substrate specificity）的蛋白質工程研究。我不知道在座有多少人還記得這種酵素。這是一種古老的酵素，但在當時卻是創新之舉，它改變了世界，特別是在葡萄糖監測系統領域。

PQQ-GDH 具有美麗的 beta-propeller 結構。在我剛開始研究這個分子時，它的結構尚未被完全闡明，但我開始進行重組生產、突變分析等工作。PQQ-GDH 是一種葡萄糖氧化還原酶，具有非常高的催化效率，比傳統的葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase）高出 50 倍甚至 100 倍。與黃金標準酵素葡萄糖氧化酶（GOx）不同，它不使用氧氣作為電子受體，而是僅使用合成電子受體。在當時，如何控制這種高催化效率是一個重大課題。

這是一個很好的分子，但問題在於：PQQ-GDH 具有非常廣泛的受質特異性。它不僅能辨識葡萄糖，還能接受其他幾種糖類。所以，我的研究工作就是：我們該如何透過工程技術來改善它的受質特異性？

我在 1990 年代左右的幾場會議上發表了這項研究。當時有業界的研究人員走向我並問道：「Sode 博士您好，這是一個非常有趣的酵素和方法，但您為什麼要研究這個主題？在我們的體液中，除了葡萄糖之外，沒有其他糖類可以作為 PQQ-GDH 的受質。我們對這項挑戰不感興趣。」那大約是在 1990 年代，也就是我 1985 年開始擔任初階教職之後的事。

但當然，對於熟悉這個主題的人來說，我們後來面臨了一個嚴重的問題，也就是醫源性低血糖（Iatrogenic hypoglycemia），我們稱之為「麥芽糖爭議（Maltose issue）」。因為野生型的 PQQ-GDH 葡萄糖去氫酶會將麥芽糖也當作受質。因此，如果患者服用了含有麥芽糖、右旋糖或某種糖類的藥物，感測器就會錯誤地判讀為高血糖，導致患者注射過量胰島素，進而引發醫源性低血糖。美國食品藥物管理局（FDA）甚至在 2009 年 8 月 13 日發布了可能致命的公共衛生警告，並禁止了這類酵素的使用。這就是歷史。

從這個案例研究中得出的關鍵教訓是：基礎科學家（我稍後會介紹學術界的幾個不同部門）的研究，往往是基於科學觀察與產品概念，指出未來技術發展的方向與策略，以解決現有或未來的問題；而不僅僅是提供公司為了完成其技術或產品開發所尋求的「缺失拼圖」。

案例二：對期望的認知差異

另一個例子同樣發生在這種酵素上。我們後來創造了嵌合酵素（Chimeric enzyme），並提高了它的熱穩定性（Thermal stability）。這項研究後來發表在《FEBS Letters》期刊上。

當時我還在日本，但我接到了兩通來自美國的國際電話。

第一通電話說：「這是一個非常有趣的酵素。請問您可以把您的酵素賣給我們嗎？這要多少錢？」另一通電話則說：「這對未來的產品來說是一個非常有趣且具吸引力的酵素。請問您有機會與我們合作嗎？」

我收到了這兩通電話，當然，我選擇了後者，並開始與向我提出共同研究合作邀請的公司展開合作。

這是另一個例子。學術界的研究人員，透過大學的智慧財產權處理部門，有時會希望能盡快將專利賣掉。但對於我們這些研究人員來說，我們更看重的是未來的方向、合作的機會，以及有機會去了解酵素和分子如何運作、我們正在進行的研究在未來會是什麼樣子，以及它未來將如何被整合到產品中。學術界（尤其是研究人員）並不一定旨在直接將研究成果出售或授權給公司，而是尋求確定共同目標，並創造能夠利用雙方互惠互利的新研究成果。這是我擁有的一些經驗。

產學之間的十個落差維度與三個學術領域

我認為最重要的部分，就是認清落差。這個落差可能存在於十個維度：

目標（Targets）
目的（Goals）
路徑（Pathways）
科學與技術的階段（Stage of Science & Technologies）
待解決的問題（Problems to be solved）
成就（Achievements）
期望（Expectations）
時間與時程（Time & Schedule）
環境與文化（Environment/Culture）
期望（Expectations）

為了說明，我特別將學術界劃分為三個部門：科學（基礎科學 / 理學院）、應用科學（Applied Science），以及工程（Engineering）。這三個部門有著完全不同的願景。雖然教職員或研究人員實際上無法被硬性劃分到這三個部門中，但你應該要能辨識出這三個不同領域的基礎特性。

各領域的目標、挑戰與時間表落差

如果我將科學、應用科學、工程與產業界在目標、目的、待解決問題上進行分類，我們可以這樣描述。如果你需要這份投影片，我很樂意與你分享，因為我沒有足夠的時間詳細解釋每一個細節。

舉例來說，在一般情況下：

科學界的目標是基礎現象與機制（如生理學、材料、分子交互作用），目的是產生新的、可推廣的知識與概念框架。時間表通常是漫長且不確定的，發現可能需要許多年，結果也無法預測。
產業界的目標則是透過可擴展的商品與服務來滿足市場需求，目的是創造價值。待解決的問題是產品市場契合度、健保給付、競爭與營運。時間表則是受市場、預算和監管窗口驅動的季度到跨年度規劃。

如果我們把焦點放在**葡萄糖監測（BGM 或 CGM）**領域：

科學界的目標是蛋白質科學、酵素科學、葡萄糖動態、組織/間質動力學、感測器物理學。
應用科學的目標是將知識轉化為可用的感測概念與效能指標（例如 MARD、目標範圍內時間 TIR）。待解決的問題是間質液與血液的差異、延遲時間、長期漂移與干擾。
工程界的目標是設計穩健、低成本、使用者友善的血糖機/CGM 以及 AID（自動胰島素給藥）介面。待解決的問題是達到所需的靈敏度、選擇性、壽命、可靠性、可製造性、連線能力與網路安全。
產業界的目標當然是隨著市場成長，在改善結果與可及性的同時，擴大市占率與利潤。待解決的問題則是健保給付、不平等的資源獲取、競爭與市場飽和。

如果你好奇下一個目標是什麼？除了葡萄糖或酮體，下一個目標可能是**胰島素、C-胜肽（C-peptide）、升糖素（Glucagon）或腸泌素（Incretin）**的單次使用或連續監測系統：

科學界的目標是這些荷爾蒙的動態，以及 β 細胞與 α 細胞的生理學。
應用科學專注於抗體/適體（Aptamer）工程，以及高頻率或近乎連續的荷爾蒙測量原理與分析。
工程界面臨的待解決問題，是在實際使用中達到所需的靈敏度、選擇性、壽命與穩健性。
從我們觀察並與產業界人士交談的角度來看，產業界面臨的待解決問題則是：缺乏明確的商業模式（如果你有了連續胰島素監測系統，你要拿它做什麼？）、建立健保給付代碼，以及監管路徑。目前這被視為長期的研發與戰略選項，而非近期的產品。

產學雙方的相互期望

總體而言，產學之間在期望上也存在著落差：

在科學（基礎/機制）領域：

產業界期望學術界能開發出新事物，為預期的生物標記開發 BREs；確認哪些生物標記、機制和指標能真正驅動臨床結果；定義理論上可達到的感測效能，以及提供高質量的數據、模型和對現有技術的獨立評估。
**學術界（科學）**則期望產業界能提供關於未滿足需求或現實限制的意見，並為由臨床或市場需求孕育的高風險想法提供相對靈活的長期資金；同時希望能取得去識別化的數據、樣本和真實世界的設備效能；並建立管道，將有前景的原理推向嚴肅的轉化計畫，而不是僅僅停留在發表論文。

在應用科學（臨床/轉化/實施）領域：

產業界期望學術界能設計並執行研究，展示感測器和數位工具如何融入真實的照護路徑；產生穩健的臨床、可用性與健康平權證據；並協助指定具有臨床意義的終點（如 TIR、預防 DKA）與經濟價值，以支持健保給付與採用。
**學術界（應用科學）**則期望產業界能分享市場上待解決的問題，提供資金（包括在資源不足的環境中進行研究）；提供設備、軟體、技術支援與培訓；參與試驗計畫設計與監管策略；透明地分享上市後數據與安全資訊；並願意根據學術發現來調整產品。

在工程（設備/系統/數據）領域：

產業界期望學術界能開發出可製造的原型，以及安全、具互通性且具網路安全的感測器、幫浦與數位平台參考架構；在交接前降低關鍵技術問題（可靠性、功耗、與 EHR/雲端整合）的風險；並提供符合監管與品質期望的設計輸入與早期驗證數據。
**學術界（工程）**則期望產業界能提供資金與實物支援（如非經常性工程、製造管道、可製造性設計輸入）來建造和測試先進原型；獲得工業設計、品保/法規（QA/RA）與人因工程專家的協助；建立共享的 IP 與授權框架，允許學術團隊在發表論文的同時實現商業化；並在技術展現前景時，提供聯合衍生公司或共同開發協議的路徑。

結論：從相互觀察到務實對齊

我們該如何橋接這個落差？從相互觀察到相互整合，再到務實的對齊（Pragmatic alignment），從而將落差的規模降到最低。這是一個非常普遍的結論。

但當然，如何將這個落差最小化，正如我所說，最重要的部分是認清並尊重落差（Recognition and respect of gaps）。落差是存在的，但認清並尊重它，我想是最重要的事情。

給學術界帶回家的訊息是：我們應該了解產業界的合作夥伴是誰、他們的目標是什麼、唯一的聯絡窗口是誰、他們為什麼聯繫你，以及他們期望什麼。一旦你與產業界夥伴有了接觸，這就是開始合作或交流資訊時最重要的事情。

而對於產業界，如果你能認清學術界合作夥伴所屬的領域與他們研究工作的目標，你會發現他們其實一直在思考工業化的可能性。這些研究人員在這個領域工作的目標究竟是什麼？

因為時間關係，我無法詳細解釋所有內容。如果你有機會，歡迎參加 Biosensors 2027 會議。這是一個學術會議，你將能看到所有關於生物感測器的研究。這是第 37 屆世界生物感測器大會，將於 2027 年 5 月 18 日至 20 日在日本京都舉行。摘要徵件截止日期為 2026 年 11 月 13 日。我們將有超過 1,500 名學術界人士參與。我偶爾會注意到 ATTD 會議使用了類似京都風景的圖片，但我們這個會議的歷史要早得多。我是這個會議的主席（共同主席為 Justin Gooding），所以請大家把時間留下來，如果有機會來參加，我很樂意回答大家的問題。

非常感謝。

問答時間 (Q&A)

Jonathan Rosen： 我們還有時間開放一個問題，如果有人想走到麥克風前的話。（現場無人提問）很好，那我就來問我的問題了。在您的實驗室裡，當您在設計想要進行的實驗類型和研究時，您有多常會考慮到未來的合作夥伴關係？

Koji Sode 博士： 基本上，正如我告訴您的，我從事的是生物感測器的研究。生物感測器最終應該要被應用在產業界中，所以對於大部分的目標、大部分的專案，我總是在考慮與產業界建立合作夥伴關係。這是一直以來的考量。

不過，這在很大程度上取決於技術的成熟度，以及我能夠為產業界提供什麼階段的成果，這強烈依賴於該產品或技術未來能達到多成熟的階段。

Jonathan Rosen： 好的。再次感謝您，Koji。