生成式 AI 與生物資訊的交響曲
——聽許藝瓊副教授〈生物資訊技術之應用〉演講有感

前言

在 2025 年 9 月於輔仁AI專家舉辦的講座中，我有幸聆聽中央生醫科學工程系 許藝瓊副教授的演講，主題為〈生物資訊技術之應用〉。這場演講不僅展現了當代生物資訊的專業技術，更讓我聯想到生成式 AI（Generative AI）如何成為推動生命科學的重要引擎。本文便是基於這場演講的啟發，將教授所談的技術用生成式 AI 的視角進行反思與串聯。

生物資訊的資料洪流與生成式 AI 的「理解」

演講中，多次提及基因定序（Gene Sequencing）與癌症研究。定序數據龐大且複雜，往往難以僅靠傳統統計方法處理。這讓我聯想到生成式 AI 的大規模語言模型（Large Language Models, LLMs），它能在龐雜的語料中，透過深度學習生成有意義的文本。同樣的邏輯，若將 LLM 的概念應用於基因定序資料，我們也能讓 AI「理解」DNA 的序列模式，甚至生成可能的基因變異預測，輔助研究者找到關鍵突變點。

癌症研究：從資料到模擬的生成能力

教授提到癌症轉移的動態研究與臨床樣本分析。傳統上，科學家需要逐一驗證轉移機制，但生成式 AI 的強大之處在於能進行模擬（Simulation）。就像 ChatGPT 能生成不同情境的對話，生成式 AI 也能建立癌症細胞擴散的模擬模型，幫助醫師在虛擬環境中「預演」不同的治療方案。這種能力，不是取代實驗，而是加速假設的驗證，就像一位能不斷給研究者靈感的助手。

器官晶片與 AI 模擬：生成「實驗場域」

演講中提及器官晶片（Organ-on-a-chip）與動態培養（Dynamic Culture）。這讓我想到生成式 AI 在科學中的另一種角色——創造「虛擬實驗場域」。過去我們需要大量動物實驗，如今若能透過 AI 建立模擬環境，不僅能降低倫理爭議，也能提升效率。這與生成式 AI 在虛擬場景建模上的應用如出一轍：我們輸入條件，AI 便能「生成」出對應的虛擬器官反應模型，成為科研的輔助工具。

生物資訊的跨域整合與生成式 AI 的「多模態」特性

許教授分享了臨床樣本數據、藥物反應分析等案例，這些資訊來源於不同維度：基因表現、臨床診斷、患者反饋。這讓我聯想到生成式 AI 的多模態能力（Multimodality）。正如 GPT-5 可以同時處理文字、圖片、聲音，生物資訊的挑戰也是如何讓多元數據交互驗證。生成式 AI 的特點正好呼應這一需求：它能在跨資料型態中找到潛在的模式，生成跨域的洞察。

專業名詞小辭典

基因定序（Gene Sequencing）：讀取 DNA 或 RNA 中的核苷酸序列，用來研究基因結構與功能。

癌症轉移（Cancer Metastasis）：癌細胞離開原始腫瘤，透過血液或淋巴擴散到其他部位。

器官晶片（Organ-on-a-chip）：利用微流體技術製作的晶片，可模擬器官的功能，用於藥物測試與疾病研究。

動態培養（Dynamic Culture）：在培養細胞時，模擬體內的流體與機械環境，提升實驗的真實性。

多模態 AI（Multimodal AI）：能同時處理多種型態的數據，如文字、影像、聲音，並生成綜合性的輸出。

結語

這場由許藝瓊副教授帶來的**〈生物資訊技術之應用〉演講**，讓我深刻體會到：生成式 AI 並不是生物資訊的「外來者」，而是它的潛在共舞者。當基因定序的資料不再只是靜態數字，而能被 AI 生成新的解釋；當癌症治療的假設能在虛擬空間被快速模擬；當跨領域的數據能透過 AI 多模態處理而生成新的洞察——這不僅是科技的融合，更是未來醫療與科研的新契機。

巨人的故事：生物資訊與生成式 AI

在一個遙遠的國度，住著一位肩負重任的巨人。巨人守護著一座「生命之城」，而城裡隱藏著無數的秘密。

基因定序：巨人讀取的古老卷軸

有一天，巨人發現了一卷卷寫滿神秘符號的古老卷軸。這些符號就是基因定序（Gene Sequencing），它記錄著每個生命的起源與藍圖。巨人需要逐字解讀，才能明白生命的密碼。

癌症轉移：暗影軍隊的侵襲

然而，生命之城並不平靜。城外有一支會變幻的暗影軍隊——這就是癌症轉移（Cancer Metastasis）。它們能從一座堡壘悄悄移動到另一座堡壘，讓守城的士兵難以防範。巨人必須用智慧來預測它們的路徑，否則整個城池都會陷落。

器官晶片：小小世界的模擬城

巨人為了鍛鍊自己，建造了一個縮小版的城市模型——這就是器官晶片（Organ-on-a-chip）。在這座微縮城裡，可以模擬真實的呼吸、血液流動與心臟跳動，讓巨人不用每次都冒險進入戰場，就能觀察生命的運作。

動態培養：城池裡的流水與風

可是，一座靜止的模型還不夠真實。於是巨人引入了河流與風，把這個小城變得會「呼吸」與「流動」——這就是動態培養（Dynamic Culture）。當模型有了動態的環境，巨人就能更清楚地看到生命如何隨著力量而改變。

多模態 AI：智慧神諭的水晶球

最後，巨人來到了一座神殿，裡面有一顆能同時看見文字、圖像與聲音的水晶球，這就是多模態 AI（Multimodal AI）。它能把不同的訊息編織成一幅完整的圖景，就像預言般告訴巨人如何守護生命之城。

結語

巨人的冒險，就是科研的旅程。
基因定序是讀懂古老卷軸的起點，癌症轉移是必須擊退的暗影軍隊，器官晶片與動態培養是巨人打造的訓練場，而多模態 AI則是賦予巨人全局視野的水晶球。在科技與生成式 AI 的輔助下，人類就像巨人一樣，能看見更深的生命奧秘，也能更勇敢地守護健康的未來。