對抗全球蝦白點病,解開生物界哥帝爾斯結的關鍵領導者羅竹芳——《她們,好厲害》

  • 文/楊泰興

羅竹芳畢業於輔仁大學生物系,陸續取得國立台灣大學動物系碩士學位、日本東京大學農學部水產學科博士學位。一如 AIDS,因 1983 年確認了 HIV 病毒,防治之路出現契機;蝦白點病的研究在 1994 年也終於獲得重大突破,致病的病原體蝦白點病毒終於被純化出來。領軍的,就是羅竹芳與郭光雄教授所領導的研究團隊,讓全球的蝦病防治終於邁出關鍵性的一大步。

人類歷史發展呈現多元面向,從歷史的脈絡裡我們可以發現豐饒的文化資產、輝煌的藝術成就等各種美好;然而,這些美好卻不可免地伴隨著戰爭、衝突、疫病等苦難陰影。

疫病帶給人類的痛苦與傷亡,嚴重程度與經濟損失常遠高於戰爭,例如:中世紀橫行歐洲的黑死病(腺鼠疫),造成當時歐洲近三分之一人口死亡;1918 年全球爆發的大流感,染病死亡者遠超過第一次世界大戰全球死亡人數。世界衛生組織估計,全球目前約有兩億六千萬人口遭受瘧疾感染侵害;而受血吸蟲感染的人口,約達兩億之眾。

疫病帶給人類的痛苦與傷亡,嚴重程度與經濟損失常遠高於戰爭。圖/wikimedia commons

若將人類歷史比喻為一部人類對抗疫病侵擾的戰爭史,我們力抗疫病的武器,來自科學進步帶來的醫學發展,每一時代的科學典範引領醫學成就,減輕人類痛苦並賦予幸福。自農業時代以降,人類賴以維生的糧食等生物資源亦屢遭疫病侵襲。我們倚賴的糧食作物、畜牧禽畜或養殖產業一旦發生病變,輕則造成經濟損失、重則引發大規模糧荒饑饉。例如:

  • 19 世紀愛爾蘭因馬鈴薯受真菌感染而嚴重歉收,導致「愛爾蘭馬鈴薯饑荒」與後續的可怕災難
  • 1970 年代,美國曾發生由真菌感染的玉米枯葉病,造成玉米農業嚴重損失並衝擊農業與經濟

全世界人類所種植的重要經濟作物,幾乎都曾遭逢重大疫病與病變侵襲;畜牧與養殖業亦對疫病的侵襲抱持臨淵履薄的心境,分毫不敢大意。在人類疾病與醫學發展史上,醫生協助我們對抗疫病並維持公眾健康;然而,捍衛農牧養殖產業並確保人類糧食供給無虞的不是醫生,而是生物學家。

解開生物界的哥帝爾斯結

台灣在對抗造成全球養蝦產業災難式崩盤的疾病——白點病 (white spot syndrome virus) 的防疫戰時,經歷過一場艱困的前哨戰,解開這生物界的哥帝爾斯結 (Gordian Knot)後,讓台灣的蝦病研究執世界牛耳迄今。這個成就得歸功於一位傑出女性科學家,現任成功大學生物科技與產業科學系講座教授羅竹芳。

面對蝦子的白點病防疫戰,羅竹芳教授帶領臺灣打了漂亮的一仗。圖/取自書籍《她們,好厲害:台灣之光.18位女科學家改變世界

所有故事,需從 1992 年這一年說起。那一年是全球養蝦業產值獲利的高峰,卻也是開啟衰敗的濫觴。

根據水產養殖文摘數據,1992 年全球養殖蝦產量 72.1 萬噸,雖然當時台灣養蝦業早已飽和並萎縮,但全球養蝦業卻蓬勃發展;此時一場蝦白點病風暴無預警地襲來,重創所有養蝦大國,全球產量驟減 16%,只剩 60.9 萬噸。

回顧曾號稱「草蝦王國」的台灣,在 1987 年曾是世界產量第一位,高達 11 萬噸(一說九萬五千噸),但 1988 年台灣水產養殖區的蝦病肆虐後,養蝦產業開始由盛而衰。1989 年銳減剩 2 萬噸;後來台灣曾力圖振作,到 1992 年時,一度產量可達 5 萬噸。

但這場席捲全球的白點病,再次嚴重打擊了台灣養蝦業。當時台灣養殖業每放養十隻蝦子,收成不到一隻,養殖業受創甚劇難以恢復。感染白點症病毒的草蝦全身會出現白點,一週後隨即死亡;更嚴重的是病毒會經由雌蝦卵「垂直感染」導致後代致病。

感染白點病病毒的草蝦全身會出現白點。圖/研究圖片

蝦白點病起源於中國大陸華南一帶,號稱養蝦業的 SARS(因都起因華南)。當時全球 78% 蝦養殖業產量集中在東半球,養殖戶又多沿襲台灣的高密度精養法,蝦白點病疫情造成台灣水產專家們束手無策,全球業者更是困坐愁城。

對此,當務之急莫若於找尋致病的病原體。一如 AIDS 因 1983 年確認了 HIV 病毒,防治之路出現契機;蝦白點病的研究在 1994 年也終於獲得重大突破,致病的病原體蝦白點病毒終於被純化出來。這份榮耀歸於台大動物系教授羅竹芳與郭光雄所領導的研究團隊,讓全球的蝦病防治終於邁出關鍵性的一大步。

羅竹芳研究團隊在 1996 年建立蝦白點症分子診斷技術平台,隨後更完成該病毒的基因定序與基因圖譜。1997 年由國科會檢測技術授權給台灣瑞基海洋生技公司生產商業化試劑組,現在台灣已是蝦類病毒疾病商業檢驗試劑最大的產製國,全球市占率高達 80% 以上,其中白點病毒試劑組 (IQ2000 WSSV detection and prevention kit) 獲得世界動物衛生組織認證,成為國際知名品牌。

儘管迄今防治蝦白點病的有效疫苗尚未問世,但透過羅竹芳研究團隊開發的試劑,已經可以事先預防感染。根據 1999 年泰國的使用報告,試劑檢測能成功將蝦死亡率壓低到 5% 以下。終於,這場對抗白點病的戰爭獲得寶貴的初步成果。除了被動性防疫措施外,羅竹芳研究團隊正積極與國內外產業合作,進行抗病蝦的選育,近期將有大幅進展,希望可以把成果盡快回饋給社會。

帶領學術界迎戰白點病,一步步地把台灣建構成全球蝦病研究重鎮,關鍵領導者就是羅竹芳教授。她的個頭不高但有雙靈動大眼,說話慢條斯理卻不失邏輯理性,嬌小的身軀內,隱含著巨大研究能量與強烈的科學家靈魂。

生涯路上的曲折,造就她的不凡

羅竹芳年輕時並非大家刻板印象所標榜「來來來,來台大,去去去,去美國」的典型菁英教授。她畢業於輔仁大學生物系,台灣大學動物所碩士畢業後回輔大任教十餘年,直到 1984 年才負笈日本東京大學進修獲論文博士。儘管她的博士學位是在東京大學完成,但出國求學之前,她已經是輔仁大學生物系正教授,是罕見由台灣本土培養出的學術人才。而這努力過程中,有著她嚴厲自我要求的刻苦與上進。

畢業於新竹女中的羅竹芳,從小熱愛數理、生物科,也喜歡自然生態與花草蟲魚,總是在自家庭院觀察生物,甚至還親手挖了一個小魚池。因聯考失常,僅考上輔大生物系,未能進入夢寐以求的台大,但羅竹芳很快就愛上了輔仁大學,也服膺該校神父、教授一絲不苟的教導與實驗訓練。當時輔大生物系是受教會資助的新創科系,新穎的儀器設備全是從國外購入,硬體條件甚至比多數國立大學還要好。

「大學聯考時,好朋友都上了台大,但我在輔大找到了人生立足點,」羅竹芳回憶年輕歲月時說到。每個人都必須了解自己的長處,找到適合自己的研究議題後,堅持不懈方能竟其功。

求學時期的每一天,羅竹芳都是第一個到宿舍自習室自修的學生。「修女舍監都會私下把燈打開,方便我自修,」她至今仍感念修女的通融。畢業後順利考上台大動物學研究所,完成碩士學業後回輔大母系任教十五年,之後轉至台大任教。

羅竹芳形容自己十分內向,但她凡事總是全力以赴,這種執著個性讓她克服了一路以來的諸多先天與後天限制。例如:她先天害羞,即使已從事教學工作一輩子,直到現在,無論上台、上課或者演講,仍會手心冒汗,有時甚至會緊張得說不出話。但她卻克服了內向與緊張問題,成為 2008 年首屆全國傑出通識教育教師獎得主。

當羅竹芳初在台大教授科學領域通識課程時,學生們課前還會大喊:「老師加油!」為講台上緊張無助的她打氣。最後她以萬全的準備,克服了個性弱點,「我第一年幾乎是不眠不休地準備教材,為了教一堂兩小時的課,得花上 24 倍的準備時間。」最後這門「生命科學與人類生活」通識課,終成為台大廣受好評的課程之一。

此外,羅竹芳到現在還是會對一個人出國感到惶恐,出國開會常需要有學生或家人陪同,但是當年她卻隻身前往東京完成博士學業。1986 年暑假,她甚至獨自到美國學習最新的桿狀病毒表現載體系統的操作與應用。「當時國科會不批准我的學習計畫,認為經費應該提供給熟稔重組 DNA 技術的人;但我不服輸,自費新台幣三十多萬元自己去學習,」後來,這項技術果真成了她專攻蝦病毒研究的重要關鍵。

「在美國實驗室第一次完成實驗時,同仁都不相信我是第一次操作重組 DNA 技術。……其實有著過去的研究基礎,只要按部就班來,道理都是相通的,不要對新的技術與知識產生恐懼,」羅竹芳深信,天底下沒什麼克服不了的事情,只要努力學習,一定會有所成。

另外,羅竹芳個性中有一項很重要的特質,就是遇到事情不畏懼。學生們都知道,她有一句著名口頭禪:

「頂到天」,這是她常掛在嘴邊的話,是鼓勵學生勇於嘗試的起頭語,意思是「最壞也不過這樣,更何況天塌下來自有『高人』撐著,」這也顯示她豁達而積極進取的人生觀。

羅竹芳常以「頂到天」鼓勵學生勇於嘗試。圖/取自書籍《她們,好厲害:台灣之光.18位女科學家改變世界

跨出舒適圈,讓一切學術成就從零開始

1994 年,她再度以行動實踐她的「頂到天」哲學,「這是我人生非常重要的轉捩點,」羅竹芳說。

1994 年台灣遇到全球性的白點病風暴,苦無對策,此時的羅竹芳從輔大轉任台大動物系五年有餘,她與郭光雄基於想協助蝦農的使命感,在國科會的支持下,各自結束原有的研究領域,另起爐灶將研究重心轉移到草蝦的白點症病毒研究,這個決定等於讓自己的一切學術成就從零開始。

一開始連種蝦長什麼樣子都不知道,羅竹芳卻毅然跟過去的成就揮別。她形容,跨入新領域就如同走坎坷路,很少有人願意跨出既有的舒適環境,「但好走的路不是人生唯一的選擇。」

羅竹芳形容自己有相當強的歸納分析能力,看到實驗數據便能發現關鍵點,「這歸功於過去按部就班的扎實訓練。」她的學生形容,老師是一個研究狂,常常假日晚上還看到老師在實驗室出沒。

「機會是給準備好的人,」羅竹芳總是這麼說。當時,為了盡快掌握研究狀況,甚至農曆年都在實驗室中度過。扎實的訓練背景與密集努力,讓她成功地發現這次蝦病毒與先前已知的桿狀病毒之差異,首度將白點症病毒純化出來,全新品種的蝦病毒也引起了學術界轟動。

不求個人利益,關鍵技術不私藏

從 1995 年首度發表病毒報告迄今,十多年來羅竹芳研究團隊的探索範疇,從基礎研究到產業對策的發展,從病毒危害到種蝦培育,從病毒基因體學到病毒功能性基因體學,從蝦免疫反應到蝦基因體學的研究不勝枚舉,可謂圍繞著蝦病毒,建立起巨大的學術研究堡壘。

羅竹芳的實驗室當年榮登台灣唯一被聯合國動物合作組織 (OIE) 指定的參考實驗室,研究成果深受國際肯定,現在實驗室裡還常看到前來取經交流的外國學子。除了專注,羅竹芳也絕不藏私,一有新發現,就迫不及待地將最新實驗結果公布在一流國際學術期刊。翻開《國際病毒學》雜誌,曾在半年內刊登了羅竹芳論文達五篇之多。

她說:「我習慣在同一期刊上發表論文,除了累積實力,也希望讓讀者追蹤我的研究。」她的白點病毒經典論文是該領域被國際引用次數最高的論文之一;這樣傑出的學術表現,讓她得到 2001 年國際經典引文獎 (ISI)。期刊編輯還曾對不藏私的羅竹芳建議:「不需要將基因序列公布得如此清楚,這可是關鍵技術呢!」

甚至當開發出檢測病毒的試劑組時,羅竹芳只以極低廉的價格,便把技術移轉給民間,不求個人利益,只求能造福台灣的蝦類水產養殖戶。為了推廣病毒檢測試劑,身為不諳台語的客家女兒,羅竹芳還特地請學生寫好羅馬拚音的「小抄提示」,讓她可以下鄉當面跟蝦類水產養殖戶溝通。

2013 年 9 月,羅竹芳接任成功大學生物科學與科技學院院長,主要也是為了在南台灣成立台灣唯一的種蝦養殖中心,以裨台灣與亞洲學術研究同業有不虞匱乏的研究材料。

回歸初心,為何走上科學這條路?

如此傑出的女科學家,歷經過什麼樣的成長脈絡?

她的夫婿王重雄教授 2012 年剛從台大昆蟲系退休,當年王重雄還是輔大助教時,帶過羅竹芳的實驗課,之後兩人締結良緣,並一同在輔大生物系服務。羅竹芳說:「我們在同一個辦公室工作十五年,直到我轉任台大為止……我們是最佳合作夥伴,他的巧手跟我的分析能力,是絕佳的搭配。」

當年剛完成碩士學業回系上擔任助教的王重雄,對羅竹芳這位學生的第一印象是「這位小女生,實驗報告寫得有條不紊,圖畫得真好!」

羅竹芳把她今日的學術成就,歸功於兩個生命中的重要人物。一位是他的中學理科老師,「中學時,老師十分欣賞我的實驗報告,打趣地跟我說:『你以後有機會拿諾貝爾獎!』這對我是莫大的鼓勵,驅使我堅決地走上這條奮鬥之路。」

另外一位生命中的重要人物,則是父親羅富生。羅父畢業自日本中央大學,是新竹中學傳奇校長辛志平的左右手,與辛校長一樣崇尚自由開明的教育理念。這位影響女兒至深的羅主任頗具俠氣,在二二八事變期間,勇敢地保護學校的外省籍教職員安全。竹中校友、諾貝爾化學獎得主李遠哲博士回憶當年還記得,羅主任特別從竹東挑來一百斤白米資助躲在學校裡的外省人。

畢業自竹中的詩人鄭愁予也回憶道,當年二二八事變時期,群眾聚集於辛校長東門街宿舍滋事,羅富生一夫當關,如俠士般地擋在門口,義正辭嚴地說服群眾離開。

兒時記趣,就這麼挖了一個「池塘」

猶記年幼時,羅竹芳羨慕辛校長家的大池塘,一日夥同弟妹在家裡挖了一個池子,灌了水、放了魚,羅主任回家才發現子女的傑作,依舊笑嘻嘻地任由子女們恣意胡鬧。童年溫暖的家庭生活,讓羅竹芳回憶起來總是忍不住微笑。

喜歡池塘?那就自己動手挖一個吧!圖/GIPHY

轉眼,現在的羅竹芳年逾耳順,望著修復成紀念館的辛校長故居,回憶起「後庭的那條木板長廊最有特色,我老愛坐在長廊邊,懸著腿看著樹上芒果,眼巴巴地期望它掉下來,就是這棵芒果樹,」羅竹芳接著說:「我小時候就喜歡生物,總是跟辛校長的女兒一起在後院玩耍,結果我們兩個都走上生物學研究這一行。」

就是這樣正直、開明、溫暖的成長氛圍,讓羅竹芳有了最佳的身教與快樂的童年。承襲父親的道德勇氣,羅竹芳在 2005 年剛接任台大生命科學院院長之際,家人都十分擔憂,認為剛直的她將會碰得頭破血流。結果她的行政服務與實踐能力深獲好評,連任兩屆院長。羅竹芳感念地說:「這也必須歸功於小時候常常坐在客廳,聽父親跟辛校長聊天談如何辦教育、執行行政工作的功勞。」

跨域學習吧!只要有心就能去理解

羅竹芳特別鼓勵學子們進行跨領域研究,對選修她通識課程的台大外文系學生說:「莎士比亞的作品那麼難,你們都能流暢閱讀了,何況是生物學!」在課程中,她以《羅倫佐的油》(Lorenzo’s oil) 詮釋說明:只要有心,所有人都可以對生物學有相當的理解;如同羅倫佐的父母,為了救孩子,在很短的時間內自我學習,更進一步突破傳統的角度,以「水管阻塞」原理來思考人類代謝的異常,最後發明「羅倫佐的油」,還創立「髓磷脂修復計畫研究室」,造福全球廣大病友。

羅倫佐的父母為了愛子自學,真實事蹟後來被改編成知名電影。圖/imdb

對於子女,羅竹芳也是抱持著盡可能尊重其選擇的態度,而不盲目迷信國外知名大學;一對兒女均在台灣完成博士學業後,走入生物學領域學術研究。換言之,這個學術家庭的專業訓練與養成,幾乎都在台灣完成,也貢獻所學於斯土。

遺傳到母親慧黠大眼的女兒王涵青,先就讀公共衛生,碩士時期鑽研海洋,最後也在台大生科所完成博士學位,接著投入蝦病毒研究,近期因在蝦子類抗體分子的創見與發現,備受學界矚目。她一臉認真地說:「我們全家人回家可以合開一個小型學術會議。」而羅竹芳更是欣慰地表示:「她已經超越我了。」

舊地重遊,望著年幼時曾令羅竹芳羨慕不已的辛家池塘,數十載未見,她歡喜又感嘆,不忍離去地說:「這是當初那個池塘嗎?怎麼這麼小!」其實當年那泓鯉魚悠游的水池並沒變小,而是多年前那位小女孩長大了;不但開枝散葉,更把在這裡所受的身教、言行與美好傳承下去。

兒時的羅竹芳目睹這池塘的美,於是親自動手實踐挖了一個水池;而今這位對抗蝦白點症病毒的女科學家,如同幼時在原本空無一物的起始點,創建出台灣蝦病毒的研究重鎮——台大「甲殼類病毒研究室」。如同她的信念與初衷,人生勇於走這條充滿挑戰之路,一切是因她的學術理念:「在荒漠裡也可發現美好。」

台灣傑出女科學家獎設立於2008年,是台灣第一個專為表彰傑出女科學家、並鼓勵女性參與科學而成立的獎項,由台灣萊雅及吳健雄學術基金會共同主辦。

註解:

  1. 哥帝爾斯結 (Gordian Knot) 指十分困難、無法輕易解開的難題。傳說小亞細亞古國佛里幾亞 (Phrygia) 國王哥帝爾斯 (Gordius) 曾經做了個極複雜的繩結 (knot),號稱誰能解開這個結,就會成為整個東方世界的主人,結果亞歷山大帝 (Alexander the Great) 一劍劈開了這個結。「cut the Gordian Knot」也被用以形容以果敢或非常手段迅速解決難題。

 

本文摘自《她們,好厲害:台灣之光.18位女科學家改變世界》,2013 年 12 月,遠見出版。


該怎麼幫助學生擁有「科學思辨力」?

全台最大科學知識社群精心打造,專屬於教師的科普閱讀基礎課《用科普閱讀打造科學思辨力

 


關於作者

活躍星系核

活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策