臺灣生技產業的開路先鋒

我國生物科技及相關產業的發展，從早期建立麩胺酸發酵技術（味精工業）、成立食品工業發展研究所，到1982年行政院將其列為國家八大重點科技、成立生物技術開發中心，近年則積極開拓生技醫藥產業國際市場。這一路走來，曾任臺大化工系（本系）系主任的黃世佑名譽教授，與曾任臺大農學院院長的蘇遠志名譽教授，在學術研究、人才培育、產業發展上都扮演舉足輕重的開路先鋒角色。黃世佑教授獲得日本東京大學博士學位即返國任教，率先將「生化工程（Biochemical Engineering）」的理念引入臺灣，把生物程序、生物反應器、生物分離等觀念有系統地融入化工教育，開啟了臺灣生化工程教學研究的新時代（圖1）。

臺大生物技術學程與中心的成立

為配合培育生物技術相關人才，臺大於1997年由陳維昭校長委請陳正宏副校長召集生物技術相關教師包括宋延齡、莊榮輝、黃世佑、鄭登貴、劉麗飛及蔡嘉寅教授，及醫學校區之王光昭、張明富、陳培哲及許翠瑛教授，並聘請宋賢一教授為顧問，經多次會議，研商成立「生物技術學程」並籌設校級「生物技術中心」^[1]。臺大教務會議於同年通過設立「生物技術學程」，並在1998年第一學期開課，黃世佑教授亦在該學程開授「生化工程」課程。俟黃教授退休後，由本系劉懷勝教授、王勝仕教授先後與我共同開授「生化工程」課程至今。此外，黃教授另在本系開授「生物技術」、「微生物化學工程」、「生物分子工程導論」、「生物化學工程」等相關課程，對生化工程教育貢獻良多。

生物技術與生化工程的相輔相成

生物技術比較注重發現、改造和利用生物體或其組成部分來開發各種產品；而生化工程（屬於化工領域的一個分支），則注重如何將生物技術的研發成果以經濟有效的方式規模化生產，使產品的產量大、純度高、成本合理，以造福大眾。因此生化工程可謂是生物技術產品得以上市的重要推手，兩者相輔相成，缺一不可。從生質能源、食品製造、廢水處理、生技製藥到生物材料生產等等，都是生化工程的主要應用領域。回顧本系黃世佑教授與農學院蘇遠志教授分別在生化工程應用與生物技術基礎研發上彼此合作，推動臺大乃至臺灣的生技人才培育及產業發展^[2]，黃世佑教授堪稱為臺灣生技產業的開創先驅之一，也是領航臺灣「生化工程」相關領域課程教學與研究發展的教育家。

赴日留學與研究啟蒙

黃世佑教授1935年出生，1958年自臺大化工系畢業，服完兩年兵役後，1960年起在味全公司擔任工程師及研究員^[3]。當時味全是臺灣第一家使用發酵法製作味精的公司，在發酵過程中很需要注意到發酵液中「溶氧」的含量變化，但當年沒有很好的分析方法，使得他有了出國留學深造的想法。因日本距離臺灣較近，且學習日語對他而言也比較容易。因此他結束了在味全將近三年的工作，於1963年赴日本東京大學留學^[4]。當時正好美國賓州大學Arthur E. Humphrey教授來到東京大學訪問講學，他的指導教授合葉修一（Shuichi Aiba）要他提早動身，以便聆聽由Humphrey教授開設為期14週的課程。Humphrey教授專精「氧氣電極」（Oxygen Electrode），他也因此而得到啟發，決定要以氧氣電極作為研究領域，積極向Humphrey教授請益討論^[4]。後來合葉教授將Humphrey教授及當時另一位來自澳洲的Nancy F. Millis教授的生化工程課程演講合編成書，於1965年出版，是重要的生化工程教學用書^[5]。

攻讀碩博士與夢中靈感

當年黃教授到東京大學當研究生，須通過入學考，考試分為筆試與口試，筆試包括數學、物理、化學以及語言（英文及第二外語）。除了語言科目外，都要用日文回答。另外還考化工專門科目，包括單元操作、程序控制、反應工程等。他因筆試、口試皆表現優異，放榜之後順利錄取^[4]。

攻讀碩博士期間，他的主要研究方向是「氧氣電極」（日文：酸素電極）。氧氣電極的原理是利用氧氣擴散並滲透穿過一層薄膜和電解液，到達感應器的陰極（白金電極）發生還原反應，獲得電子，進而產生電流。在穩定狀態下，電流值與氧氣的濃度成正比，與薄膜厚度成反比。而這一層薄膜（半透膜）允許氧氣通過，同時可以阻擋水和其他汙染物。在合葉修一教授指導下，他針對氧氣擴散滲透穿過各種高分子薄膜的質量傳遞（Mass Transfer）進行深入探討^[4]。1967年獲得碩士學位後繼續攻讀博士，在博士班二年級時即發表了三篇研究論文在國際著名期刊，包括：Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, Chemical Engineering Science等^[6][7]。

當時畢業標準是兩篇以上的論文發表，他已符合標準。但修業年限至少三年，於是合葉修一教授給他一個新任務，要他去研究其他的氣體例如氮氣和二氧化碳。當時他在思考，有氮氣和二氧化碳的存在之下，對氧氣滲透穿過薄膜的質量傳遞會發生什麼現象？有沒有影響？他花了好幾個月苦思無解，連做夢都在想。直到有一天夜裡，他在夢中突然想到，薄膜內的氣體含量微乎其微，這意味著氧氣與氮氣或二氧化碳的擴散滲透路徑互不干擾，終於把氧氣滲透穿過薄膜的質量傳遞公式寫出來了^[4]。把握到這個關鍵重點，他又寫了一篇論文，回國以後才在臺灣的化工期刊上發表^[8]，這是他津津樂道、特別難以忘懷的經歷。

返國任教、研究創新與國際學術交流

1970年獲得日本東京大學博士學位後束裝返國，黃世佑教授進入臺大化工系任教，也開創了本系在生化工程及生物技術領域的教研工作。他與農學院的蘇遠志教授情誼深厚，發揮各自在生技領域的工程應用及基礎研發的專業並相互提攜。在教學方面，合作編著《微生物化學工程學》一書作為教科書，隨後更推出增訂版（圖2）^[9][10]，對於當時臺大生物技術及生化工程相關課程，提供了不可或缺的重要教材。在研究方面，黃教授本著篳路藍縷，以啟山林的精神，在當年研究經費極為有限的情況下開啓生化工程相關的研究，也展開與農學院等單位跨領域合作。他專精於：（1）生物分離技術，（2）微生物反應動力學模式之推導及建立，（3）氧化還原電位應用於生物程序，（4）植物細胞及轉殖毛狀根培養生產二次代謝產物，培養基及培養條件之最佳化，生物反應器擴大規模之策略等^[3]。黃教授的研究主題涵蓋酵素分離純化、沼氣發酵、造紙廠廢液處理、固態發酵、廢纖維素糖化及酒精發酵技術、藍綠藻及酵母菌生長動力學、藜豆細胞培養生產L-DOPA及反應器設計等^[3]。

圖2：黃世佑教授與蘇遠志教授合作編著《微生物化學工程學》一書增訂版（左）、初版（右）

他的研究深入且創新，屢次獲得國際學術界的高度肯定及讚賞。如美國賓州大學的 Arthur E. Humphrey 教授與加州理工學院的James Bailey教授都對其研究成就推崇備至^[2]。黃教授曾多次在國內舉辦講習會，邀請國外專家學者會同國內教師授課，以推廣發酵、生質能源、生化工程等技術（圖3）^[3]。他也出國參加各種研討會或邀請外賓來臺參訪，藉由國際交流與國外專家學者互動討論，打開我國知名度也提升我國學術水準（圖4至圖6）^[3]。

圖3：1977年8月黃世佑教授（左8）在臺南市台糖訓練中心舉辦生物技術講習會，邀請韓國柳斗榮教授會同國內教師授課^[3]。

圖4：1978年5月黃世佑教授（中坐者）在美國賓州大學召開US/ROC Joint Seminar on Fermentation Engineering會議，Arthur E. Humphrey 教授（左1）擔任美方召集人^[3]。

圖5：1984年黃世佑教授（左1）赴韓國漢城出席第三屆太平洋化工會議，與日、韓代表合影^[3]。

圖6：2007年11月黃世佑教授（左1）邀請韓國科學技術院張虎男（Ho-Nam Chang）教授（左2）來臺演講，至本系訪問與系主任陳立仁教授（右2）和我（右1）合影。

開創植物生技研究新高峰

特別值得一提的是，黃教授在花甲之年毅然決定投入心力於植物細胞培養及反應器設計的領域，成為國內植物生技及培養工程研究的先驅者，在他的研究生涯上再創高峰。植物細胞培養變異頻率高、調控複雜、研究起來很有挑戰性。他排除萬難，以臺灣所產藜豆細胞培養生產L-DOPA（多巴胺的前驅物質，可用於治療帕金森氏症）作為研究系統，從細胞株的培育，培養條件的優化，生物反應器的設計，進行一系列的深入探討，進而設計出噴霧滴流式反應器（mist trickling reactor）培養轉殖毛狀根，可大幅提升L-DOPA產量，同時他也對反應器之設計及操作方法提出許多創新的策略^[3]。他這種不畏艱難的開創精神，成就了他在學術上的崇高地位。

嚴謹的處事態度與拼搏精神

由於黃教授幼年受日本教育，大學畢業後又赴日本留學，造就他較為嚴肅謹慎的個性。他舉止穩重、語調和緩，凡事按照規矩、盡全力、求完美，展現典型的日式風格。我有幸成為他的碩士班門生，當年學生們總是戰戰兢兢地到他的辦公室個別進行實驗數據的討論、神經緊繃，直到離開時才能鬆一口氣，這樣的過程，至今回想起來仍然讓人印象深刻。及至日後承蒙他及本系師長們的提攜，讓我有機會在本系服務，在工作上與他的互動也成為亦師亦友的關係。我們一起討論課程內容的安排、實驗技術的運用、以及研究遭遇的瓶頸等等，也開始感受他較為平易近人的一面，可以聊聊天談談生活大小事。他喜愛打壘球，在工學院教職員壘球聯誼賽中奮不顧身地滑壘，流露出他全力以赴的拚搏精神，令人敬佩（圖7）^[3]。

圖7：1999年黃世佑教授（左3）參加工學院教職員壘球聯誼賽，與本系球隊成員合影^[3]。

作育英才、研究創新獲頒「終身成就獎」

黃世佑教授在臺大化工系任教長達35年，並曾於1977-1980年擔任系主任^[3]，2005年他在本系同仁們的祝福聲中榮退（圖8）。他畢生對學術研究有無比的熱愛，在本系指導過7位博士生、70餘位碩士生，發表多篇頗具影響力的研究論文，並獲多個重要的學術獎項，包括國科會的傑出研究獎、優等獎、甲等獎、中工會工程論文獎等^[3]，曾任我國生質能源學會理事長，以及眾多國際學術期刊的編輯委員。

圖8：2005年7月臺大化工系黃世佑教授（坐者右2）退休茶會，與全系教授合影。

他畢生熱心教育，誨人不倦，且全力幫助學生後輩在學術界拓展生涯、在工業界開創事業。2013年，黃教授榮獲臺灣生物技術與生化工程學會（原為BEST-臺灣生化工程學會）頒給「終身成就獎」，以彰顯他長期戮力於教育、研究和促進產業發展的卓越表現以及無私的奉獻精神（圖9）。2018年10月因帕金森氏症過世，享年84歲^[11]。該學會隨後設置「黃世佑教授紀念獎」以鼓勵後進。他的精神與理念已成為臺灣生化工程界的珍貴資產。

圖9：2013年6月黃世佑教授（左4）榮獲臺灣生物技術與生化工程學會（原為BEST-臺灣生化工程學會）頒給「終身成就獎」。

典範長存：奠定臺灣生技醫藥產業的基石

黃世佑教授畢生致力於教學、研究與人才培育，桃李滿天下，對臺大及臺灣生物技術與生化工程的發展貢獻卓著（圖10）。他以前瞻視野引領我國生物程序工程、生物反應器設計及生物分離技術等領域的奠基與發展（圖1），培育無數優秀人才，並促進學術研究與產業應用的結合。在黃教授及眾多後繼者的努力下，臺灣逐步建立具高附加價值的生技醫藥產業基礎，帶動生物科技、醫藥研發與醫療器材等新創事業邁向國際舞台。黃教授身為傑出的教育家、研究者與開路先鋒，其對學術的熱愛、對學生的關懷提攜，以及對臺灣生技發展的深遠影響，典範長存，也因此成為臺大百大貢獻事蹟代表人物之一^[11]。（本專題策畫／工學院闕蓓德副院長＆生命科學院李昆達副院長）

圖10：2015年7月門生舉辦慶生宴，為黃世佑教授（照片正中）歡慶八十大壽合影。

誌謝：感謝臺大化工系（本系）主任郭修伯教授協助蒐集資訊及閱稿，也感謝本系陳立仁教授、王勝仕教授閱讀文稿，特別感謝本系許曉萍女士協助製作圖1及潤稿。

參考文獻：

[1]國立臺灣大學生物技術研究中心（首頁>關於中心>中心簡介），網址https://www.cbt.ntu.edu.tw/about/intro

[2]國立臺灣大學「百大貢獻事蹟」舉薦表，貢獻名稱：從「釀造學講座 到-「生物技術開發中心」-生物科技與人才的孕育地，貢獻事蹟代表人：蘇遠志名譽教授、黃世佑名譽教授

[3]「黄世佑教授榮退紀念册：生化工程之歷練35年」：黄世佑編纂，2005年6月。

[4]「黃世佑先生訪問紀錄」（2008） 臺大校史室及臺大化工系整理 （訪問：張安明與化工系學生，整稿：李鎧揚，潤稿：張曉莉博士）

[5]Aiba S, Humphrey AE, Millis NF. （1965） Biochemical Engineering. University of Tokyo Press.

[6]Aiba S, Ohashi M, Huang SY. （1968） Rapid Determination of Oxygen Permeability of Polymer Membranes. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals 7: 497-502.

[7]Aiba S, Huang SY. （1969） Oxygen Permeability and Diffusivity in Polymer Membranes Immersed in Liquids. Chemical Engineering Science 24: 1149-1159.

[8]Huang SY. （1970） Characteristics of Membrane-Covered Oxygen Electrode and Its Application In Practice. Chemical Engineering, The Chinese Institute of Chemical Engineers, ROC 84: 29-37.

[9] 蘇遠志、黃世佑編著（1971）。微生物化學工程學（初版）。天然書社公司。

[10] 蘇遠志、黃世佑編著（1994）。微生物化學工程學（增訂版），華香園出版社。

[11]參見臺灣生物技術與生化工程學會發布「敬悼本學會黃世佑教授」資訊（撰寫：謝學真，發布：林景寬理事長）。網址：https://www.best.org.tw/news-info/58.html

謝學真小檔案

現任臺大化工系教授。臺大化工系學士（1983）、碩士（1985），美國賓州州立大學化工博士（1992），曾任美國加州大學聖地牙哥分校生醫工程研究所博士後研究員。於1993年8月進入臺大化工系擔任教職至今。研究聚焦於生醫工程與生化工程領域，研究主題包括：機械力（剪應力、拉伸力）對細胞訊息傳遞、基因表現、酵素活性等之調控，酵素固定化技術開發及應用，以幾丁聚醣為基礎之複合生醫材料製備及改良，電紡奈米纖維薄膜之製造與應用，藥物共結晶製作與鑑定及溶解度之改善等。曾擔任臺灣幾丁質幾丁聚醣學會常務監事、理事等。