新藥開發不再靠小白鼠：Genenet推動「AI基因電路+器官晶片」進入實驗室主流

當新藥研發進入臨床試驗階段，往往得耗費新台幣數10億元、超過10年的時間，以及與無數動物犧牲，卻仍可能因人體效果不如預期而胎死腹中。科學家們開始尋找替代方案，近年風靡全球生技圈的「器官晶片」（Organ-on-a-chip）應運而生。美國FDA已開放特定藥物申請時，允許用器官晶片取代部分動物實驗數據，相關技術正進入實用化新時代。

器官晶片：這項技術結合幹細胞與微流體裝置，讓細胞在晶片內長成「類器官」，模擬人類肝臟、心臟等功能，成為藥物篩選和動物測驗的潛在替代平台。

劍橋大學出身的吳明璁看準這波趨勢，在2021年創立Genenet Technology，開發出以AI驅動的基因電路設計技術，透過改造幹細胞的基因網絡，讓細胞具備更精準的反應能力。他們打造的心臟類器官細胞，不僅能跳動，更能根據不同藥物產生對應反應，協助藥廠加速篩選出最具潛力的藥物配方。

這樣的能力，讓Genenet接連獲選HLF Top 20新創及台英政府合作研發資金，並在2024年底與台灣晶片設計業者合作啟動器官晶片專案，積極推進國際合作。

但要讓這樣的活體晶片真正在藥廠落地，背後需要的是一整套從AI建模、基因編輯，到晶片設計的跨域整合能力。Genenet是如何打造出這樣的技術組合？又是怎麼走進藥廠與政府專案的第一線？

把細胞變成AI電腦：從基因電路設計到藥廠落地的器官晶片技術

Genenet的核心技術，是讓細胞「像AI一樣思考」。團隊開發出一套AI基因電路設計平台，能根據不同應用情境，設計並導入特定的基因網路，使幹細胞在特定刺激下，產生預期的生物反應。

「你可以把它想像成，把細胞變成一台AI電腦，輸入環境訊號，就能輸出反應結果。」吳明璁說。

這項技術目前已應用在心臟類器官的開發上。團隊透過幹細胞培養出可跳動的「心臟細胞晶片」，再加入不同藥物進行測試，透過影像與基因表現分析，觀察細胞是否出現異常反應或心跳頻率改變，協助藥廠更快判斷藥效與安全性。「傳統做法要靠老鼠養大後開心臟，現在我們在晶片上就能模擬人類反應，減少時間與成本，也更貼近人體。」吳明璁說。

目前，Genenet的基因電路設計創新專利，也在入選兩個跨國企業合作案後，開始有了技術落地驗證的機會。

第一案，是與英國政府創新製程研究中心（Center for Process Innovation，CPI）合作，針對蛋白質藥物製程中的細胞表現進行優化。Genenet透過收集不同生長條件下的細胞反應生化數據，進行細胞基因定序與AI建模，找出影響蛋白質藥物生產效率的關鍵機制，並進行基因電路設計與基因編輯，提升製程穩定性。

第二案，是2024年榮獲台英雙邊政府創新研發合作計畫。Genenet作為英國方主導企業，與台灣晶片設計廠商、研究單位及藥廠合作，共同開發新一代心臟類器官晶片。「器官晶片是下一波醫藥產業革命的關鍵環節，我們希望透過這個合作案，把台灣的半導體製程優勢導入英國生醫產業。」吳明璁說。

這兩個案子不只是技術驗證，更是Genenet產品進入真實場域的關鍵一步。「我們的角色不是只賣一個產品，而是提供完整的解方，客戶可以委託我們分析關鍵標的基因、改造細胞，甚至直接購買我們設計好的基因電路方案及客製化全新AI细胞。」他補充。

隨著FDA與EMA等監管機構對器官晶片的認可增加，Genenet正逐步擴大應用範圍，從心臟走向肝臟、腎臟等其他器官，也推動台灣與更多國際藥廠的合作機會。

這項從劍橋走出的技術，正逐步改寫生技產業的研發流程。但這樣的成果，其實來自一段歷經低潮與轉折的創業旅程。

從博士到英國創業，他怎麼踏上沒人走的合成生物學之路？

在創業之前，吳明璁已經累積了豐厚的學術背景：東海食品科學系、中興食品生技所、台大與中研院合作的植物科學博士班，並在博士後進入劍橋大學的植物系，展開了他在英國的研究與創業歷程。

他說，原本並沒有想創業。「在台灣，我們那年代的生物科技教育，大多數人只了解一路往上念，應徵教授的選項。」

但到劍橋之後，環境改變了他的人生走向。「那邊創業的風氣太自然了，從諾貝爾得主、藥廠主管，到你租房子鄰居，都是創業者，連下午茶聊天都會蹦出合作機會。」吳明璁說，那種氛圍讓人不自覺地想試試看，「Everything is possible，只要你敢想像，也敢踏出那一步。」

真正開始啟動創業的契機，是參加劍橋著名的創業計劃Impulse Programme。當時正逢疫情，他原本參加的創業項目從實體轉為線上，卻因此開啟了新方向。

「我們依照團隊專長去選題，再反覆討論、驗證，最後才確定走合成生物學這條路。」在2021年創立Genenet Technology，總部設於英國劍橋與史蒂文納吉（Stevenage），進駐與全球第三大藥廠GSK鄰近的生醫加速器Stevenage Bioscience Catalyst。他指出，團隊中有人從高中起就連續參加國際合成生物學比賽，累積10多年技術經驗，也早已取得相關專利。

吳明璁的創業並非一時衝動，而是在一次次與創業者的交流後，逐漸累積起的決心。他回憶起早期在中研院服國防役時的室友——另一位台籍創業家，Instill AI創辦人張秉霖。「我從他還沒創業就認識他，看他從零開始，甚至骨折打石膏還硬撐著回辦公室工作。那時候我就覺得，原來真的有人會為理想這麼拼。」這些親身經歷讓吳明璁更理解創業者的心境，也讓他從旁觀者轉變為實踐者。

他也坦言，最初的創業題目和現在已大不相同，過程中不斷調整與微調，「我們會把原本的合成生物學應用題目，帶去參加不同英國政府、地方政府的創業競賽。每次都要說服不同的導師和評審，題目自然會越來越成熟，也慢慢聚焦到現在的方向。」

吳明璁與共同創辦人們，在英國完成創業註冊，逐步建立起英國、台灣雙邊團隊。他們的目標，是打造可以取代部分動物實驗、幫助藥廠更快做出心臟藥物預測的生物電腦平台，也讓合成生物學真正從學術走向實用。他說：「我們從植物做到人、從食品做到藥，現在又踏入晶片。這些轉變看起來很跳，但其實都是為了解一件事：怎麼樣用基因來控制細胞的行為。」

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凡事皆有可能！吳明璁眼中的英國：下午茶聊天就是創業機會

在劍橋創業這幾年，吳明璁深刻體會到英國生醫新創環境與台灣的差異。從創業風氣到產業支持機制，幾乎每一項都構成了他「留在英國創業」的理由。

英國的新創生態強調跨領域合作。從研究所裡的博士後、到藥廠與醫院研究人員，合作、交流是日常文化的一部分。「我剛到劍橋的時候會覺得很奇怪，怎麼大家老是11點要喝茶、下午茶、還要準時下班去接小孩。但後來才發現，這些茶敘時間常常才是新題目、新合作的起點。」

劍橋也擁有世界一流的產業支援資源，讓團隊能以極低成本啟動實驗。「像我們後來進駐的就是GSK藥廠的生技園區裡的『Lab Hotel計劃』，他們提供半年免費的實驗室和辦公室使用權。你不用一開始就買冷凍櫃、顯微鏡，就能開始做生物實驗。這樣的模式在台灣還沒普及，卻正是許多生醫新創的關鍵門檻。」

在英國，創業並非異類，而是一條自然延伸的道路。從llumina到DeepMind，許多全球知名公司其實都從劍橋大學實驗室出發，「很多技術以為是美國的，但其實是劍橋老師分拆出來、被大公司併購後才發光。這種事情在劍橋很常見。」

相較之下，台灣學術與產業的交流仍存隔閡。他回憶自己博士時代，許多實驗室之間還是「不能講太多自己東西」的封閉文化。但在英國，「合作是常態，每個PI都有預算支持新創提案，藥廠也會主動找團隊試產品。」他也指出，英國藥廠如AZ、GSK不僅開放與新創合作，每個研究小組的計畫主持人都握有預算，有權邀請新創團隊試用產品甚至購買授權。這樣的體制讓創新加速落地，也促進了產業與學術的深度對話。

而在國際市場的布局上，吳明璁選擇把自己定位為「台英橋梁」，透過各種台英政府專案，將台灣晶片設計、感測器和生物儀器帶進英國官方支持的生醫計畫。他相信，這樣的模式會是未來台灣新創打國際盃的起點：「比起在台灣等人來找你下訂單，不如主動走出去。這才有機會在國際市場打出自己的角色。」

團隊資訊

公司名稱：Genenet Technology
成立時間：2021年
官方網站