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【半導體破解基因2】結合半導體、奈米科技優勢 台廠體學生技越級挑戰大魔王
鏡週刊     2022/05/05 05:58
體學生技等台廠能否打進基因定序國際盃,恐怕得靠台積電、力積電等台灣半導體業者多多幫忙。

基因定序在台灣發展已20多年,遺憾的是,業者多走代理服務,意即購買設備、耗材(試劑)、生物標記專利(marker)做檢測;長期下來,因缺乏平台主導權,發展大大受限。有鑑於此,前工研院院長、體學生技創辦人李鍾熙想借重台灣半導體、光電、奈米等優勢,帶領體學生技成為國內唯一朝上游設備開發業者,企圖打破這樣的局面,替台灣開出不一樣的路。

走進體學位於竹北生醫園區的辦公室,李鍾熙帶著本刊記者到機台測試間一探基因定序的奧妙。他請同仁示範測序流程,說明所謂的基因定序,是把ACTG四種鹼基利用螢光顏色標記,在比一根頭髮還小至少五百倍的反應槽裡,一個個透過酵素拼接定位。

看似簡單的測序,因鹼基非肉眼能見,所以每個奈米孔下的反應井都有高達百萬以上的通量(在單位時間內,流過單位面積的某種物理量的值),為提高抗雜訊接收準確率,體學使用輝達(nVidia)的繪圖晶片(GPU)。李鍾熙說,目前初讀良率92%,之後還會不斷提高,要到99%才算好。

李鍾熙並且補充,第三代基因定序是單分子定序,要在這麼細的孔徑精準測到位置,得像把聚光燈的光源限制在很小的範圍,透過波導才得以看清楚分子結構。

前工研院院長、體學生技創辦人李鍾熙,積極投入第三代基因定序設備,想藉此改變目前市場生態。

在工研院時期,李鍾熙曾大力協助台積電成為台灣科技產業火車頭;卸下院長後,李鍾熙於2010、2012年陸續創辦了體學與奎克生技,其中的體學,瞄準最新一代基因定序,欲借重半導體技術,替台灣開創一條不一樣的路;12年磨一劍,體學今年底將有一台雛型機對外問世,力圖撼動Illumina的龍頭地位。

「Illumina對基因定序產業貢獻很大,檢測業者利用它的平台,開發針對癌症或醫學等各種用途的應用,平台開發難度很高、挑戰大,Illumina就像台積電在晶圓代工之於半導體,影響力大。」李鍾熙這樣評論競爭對手。

「基因定序這是很基礎的工程,對人類的影響範圍太廣了!」李鍾熙道出創立體學的初衷:「設備是基因定序的核心,也是推動技術進步、成本下降的前端關鍵。12年前,他看到Illumina已在次世代基因定序設備市場席捲全球,心想空間已不大,為了讓台灣在精準醫療取得更多主導權,直接投入第三代基因定序設備,填補這一塊缺口。」

「我們打算借重台灣半導體產業的研發技術,把檢體縮小到晶片上,比起放在顯微鏡,更方便、更快速。」李鍾熙向本刊透露,帶領體學開發產品的過程中,早發現檯面上的定序設備廠跟半導體業者多有合作,如Illumina高階機種的定序晶片自己研發,但生產找上台積電,Thermo Filsher也與台積電、格芯(GlobalFoundry)有業務往來。

ThermoFisher等基因定序設備商,嘗試透過晶片技術的協助,縮短檢測時間及降低成本。(Thermo-Fisher-Scientific官網)

其實,不少台灣半導體業者也很關注體學的發展。前旺宏董事長胡定華是體學創辦人之一,據了解,胡定華無預警過世的前一天,甚至還在體學會議室開會。此外,世界先進董事長方略也曾主動遞出橄欖枝,親自前往體學了解相關技術。而或許是看上體學與台灣半導體界的淵源,PacBio也曾找過體學詢問合作的可能。

業界盛傳,體學晶片將由台積電生產。對此,李鍾熙不予回應,只表示目前體學已建立二百多個專利,拉高競爭門檻,基因定序成本目前已經降到十幾萬,

終極目標,是讓基因定序從3、4天的檢測時間,大幅縮短為1、2小時,並使檢測成本降為一百美元。

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