國際醫學競賽XPRIZE 臺灣列全球前十強—生技產業的一條生路

作者/彭仲康(任教哈佛大學醫學院及中央大學國鼎講座教授)

美國加州的XPRIZE基金會於2012年初向全世界宣布了一項人類史上獎金最高(總額達3億臺幣)的國際醫學競賽。此競賽由高通(Qualcomm)基金會贊助,主題為設計並製造所謂的Tricorder(三錄儀)疾病診斷系統。對科幻片熟悉的讀者,應該對在《星艦迷航記》(Star Trek)中,聯邦星艦企業號(USS Enterprise)上用來診斷及治療疾病的一種手攜式掃描器不會陌生。Tricorder 便是那個科幻儀器的正式名稱。此一國際醫學競賽也因之稱為「Qualcomm Tricorder XPRIZE」。

比賽要求的Tricorder系統必須可連續記錄五種基礎生命徵象:血壓、心率、體溫、呼吸頻率及血氧濃度;並檢測15種疾病。檢測項目包括12項主辦單位指定疾病(貧血、尿道感染、第二型糖尿病、心房顫動、中風、睡眠呼吸中止、肺結核、慢性阻塞性肺病、肺炎、中耳炎、白血球增多、A 型肝炎),以及3 項自選檢測項目(包括高血壓、黑色素瘤、帶狀皰疹等12項中選擇3項)。這項比賽困難之處,除了上述功能(精確的生命徵象監測及疾病檢測) 之外,主辦單位還有兩個嚴格的要求。首先,Tricorder的使用者定位在不具醫療專業背景的一般消費者,因此整套系統的設計,由硬體到使用者介面,都必須十分簡單並易於操作。另外,整套系統總重量必須小於5磅,達到「輕薄短小」之現代科技要求。因此,參賽團隊不僅需要開發多項嶄新生醫工程技術及應用廣泛臨床專業知識,亦必須擁有國際頂尖的使用者介面設計及儀器製造能力。

化不可能為可能

XPRIZE基金會自1995年成立以來,以主辦超高難度及超高獎金的國際大賽享譽全球,競賽主題皆是對人類文明進步有重大影響的關鍵性科技挑戰,其口號為「化不可能為可能」(Making the Impossible Possible)。此次Qualcomm Tricorder XPRIZE亦完全符合其主辦精神。公布之後,立刻吸引了全世界頂尖團隊摩拳擦掌、躍躍欲試。全世界共計超過330支隊伍表態有興趣參賽,其中大多為歐美團隊。亞洲包括我們臺灣團隊、日本、韓國、 香港、新加坡、中國、印度等十餘隊登記。由於比賽目標的難度甚高,因此全程競賽將至2015年底結束,參賽的團隊必須在三年內完成組隊、籌措經費、技術研發、臨床測試、生產系統等過程。主辦單位也在比賽不同階段篩除未達階段目標的隊伍,在最終決賽,只有10隊可以入圍。嚴格的要求導致許多團隊知難而退, 到2013年8月資格賽階段便僅存34隊。所有入圍資格賽的隊伍有將近一年的時間發展完整解決方案,於2014年5月中提交。我們共準備了69份文件及6部精心攝製的影片對我們的Tricorder系統設計提供完整說明:包括技術創新、科學原理、安全考量、臨床測試及精確度評估、使用者經驗等詳細內容。由21位在各項領域具國際聲望的評審組成的評審團經過近3個月的審查,主辦單位終於8月27日在美國芝加哥IEEE EMBC大會上公布最後入圍決賽的前十強名單。臺灣團隊晉級決賽,為亞洲唯二團隊(另外一隊來自印度),其餘皆為歐美隊伍。每支入圍決賽的隊伍必須在2015年4月提供XPRIZE基金會三十套Tricorder系統,主辦單位將進行長達半年的消費者測試,從而選出前三名分享獎金(冠軍七百萬、亞軍二百萬、季軍一百萬美元)。

臺灣團隊參加這項國際競賽,志在奪冠,其目的並不在賺取七百萬美元的獎金,更重要的是希望藉助這個機會為臺灣生醫科技產業找到一條生路。以下我將對這一點稍做闡述。

參與深層意義

幾年前,中央大學前校長蔣偉寧希望我能到中大幫忙籌備一個新的跨領域學院:「生醫理工學院」。雖然這樣一所以理工科技來尋求解決生醫挑戰的學院的確有其特色,並可藉助中大理工強項來支持生醫發展。唯一令我不安的是臺灣生醫領域畢業生的就業前景問題。經過仔細思考,並受到已從美國NASA被禮聘到中大任職的黃鍔院士多次鼓勵,我感覺臺灣整體生醫產業的突破應該是有策略可循,而中大的這所新學院正可提供一個推展此策略的平台。臺灣生醫產業如能突破,便可從基本面上解決學生未來就業問題。蔣前校長對我的計劃表示全力支持,我便著手進行新學院的規劃,等哈佛醫學院批准我的兩年請假(2012~2014年),便到中大履職。其間,蔣前校長升任教育部長,劉振榮代理校長重申對我的整體計劃強力支持。2012年8月,到任中大之後,又受到中大新任周景揚校長的大力支持。學校高層主管的信任,讓我及我的團隊可以專心推展我們的計劃。計劃的核心在於如何協助臺灣生醫產業突破目前的困境,而這又必須從了解產業發展的趨勢說起。

任何一個產業均由初期的少數小規模組織,歷經不斷的合併、擴展而越來越集中化、單一化;此一模式發展到極致時,又會開始走向分散化、在地化的發展路徑。舉例而言,在古代,想與遠方通訊只能寫信(第零階段,產業剛開始萌芽);在電報發明之後,人們則前往電報局請專人為我們以摩斯電碼發送訊息(第一波成長,集中化);有了固網電話之後,我們只需要到隔壁房間就能撥打長途電話(第二波成長,開始往分散化發展);而現在,行動電話則讓我們可以從任何地方和任何地方的人講電話(第三波成長,更個人化、分散化的發展);又如音樂,早期唯有自行演奏或有樂手在村莊內才能有機會聽見音樂(第零階段,產業剛開始萌芽);稍後,人們到音樂廳等大型場合聆聽水準較整齊的演出(第一波成長,集中化);在錄放音機問世之後,大家在家裡就可以聽音樂(第二波成長,開始往分散化發展);到了現在,我們用iPod 等產品隨時下載、隨身攜帶自己喜歡的音樂蒐藏(第三波成長,更個人化、分散化的發展)。臺灣過往的成功經驗便是因為順應電腦、資訊科技、通訊等產業服務由集中走向分散的趨勢,以相關電子產品的製造技術作為分散化、在地化發展的重要推手,成為市場要角,從而開創了臺灣過去數十年的經濟榮景。現在正值醫療照護產業由集中(以醫院為中心的醫療模式)轉向分散(以地方診所乃至病患居家為主的醫療模式)的時機,我們必須在醫療照護產業這股不可避免的趨勢中找到自己的定位,結合我們在ICT產業及臨床醫療的兩大強項,開啟高科技生醫電子產業新的契機,使臺灣能在下一波潮流中乘勢而起。

然而,生醫領域的科技競爭是十分嚴峻的,再加上許多法令規章的限制,因此在策略的設計與執行面都需要完善而創新的規劃。由於相關基礎建設及規範制度的完備程度,在產業已高度發展的地區要朝分散化、在地化的方向發展難度也相對較高。因此「破壞性創新」(Disruptive Innovation,是哈佛商學院Clayton Christensen教授提出的概念來說明產業的新起者如何顛覆產業並創造新市場)出現在非產業高度發展的地區有其優勢。上個世代的無線通訊產業發展過程即是一個鮮明的例子。因此,我們相信中國大陸 (當下有8億人口缺乏最基本的醫療照護)是加速醫療照護產業由大型醫學中心集中式的服務走向在地化服務、此一破壞性過程的最佳候選人。而臺灣更可以在這波推進的趨勢中扮演關鍵性的角色。其中一個核心便是開發可以在醫療資源缺乏的鄉村使用的高科技又廉價的疾病檢測儀器,Qualcomm Tricorder XPRIZE競賽正好提供了我們一個絕佳的機會去研發這個關鍵技術。

各界專家參與

由於Tricorder系統的高難度,我們需要邀請學研界與產業界頂尖的,並且和我們有相同理想的專家加入我們團隊。經過四方奔走及多次討論,我們終於組成了一支夢幻團隊(Dream Team):成員除來自中央大學(羅孟宗教授、李柏磊教授、葉家榮博士及張儀中博士等)以外,還包括臺灣大學(林致廷教授領隊)、臺大醫院(何奕倫主任領隊)、清華大學(鄭桂忠教授領隊)、成功大學(羅錦興教授領隊)、臺北醫學大學(施崇鴻主任領隊)和國泰醫院(王拔群主任領隊)等二十幾位各領域執牛耳的權威專家,以及由HTC副總裁張智威博士帶領之先進技術研究與創新研發精英隊伍。其中,HTC的加入與經費贊助大大的提高了我們奪冠的機會。我們非常感謝HTC 高層(王雪紅董事長,周永明執行長)對我們團隊使命的認同與支持。HTC研發人員多方投入於創新設計、技術研發整合、使用者介面及產品開發製造等工作,對整個團隊實力的提升有舉足輕重的影響。

入圍決賽之後,整個團隊士氣高昂,雖然奪冠之路仍然十分辛苦漫長,但大家目標一致,充滿希望。更重要的是,我們都知道不論最後獲得什麼名次,在比賽落幕之後,我們的任務並未結束,還有更長的路要走。我很享受這段過程,和一群頂尖的科學家及工程師一齊,為一個似乎遙不可及的理想奮鬥。很感激我的夥伴們給我這一個機會,跟大家一起向一個有意義的目標邁進。如果你碰巧認識我們團隊其中成員,請給予他(她)你的鼓勵與祝福。

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