三年磨”十”劍！國產高階儀器研發有成 可攜式質譜儀、毒品檢測、長照、顯微鏡術吸睛
報導 / 吳培安
今(5)日，中央研究院「臺灣高階儀器研發計畫」舉辦成果發表會，一展三年來10組精選扶植科研團隊的研發成果，其中由中研院陳仲瑄院士自主研發的可攜式質譜儀，以及其他團隊研發的毒品檢測、智慧長照、顯微鏡與X光相位差影像等技術相當吸睛。
計畫總主持人中研院基因體研究中心王亦生研究員向本刊表示，此計畫鎖定全球分析功能之高階儀器市場、每年2千多億美元的商機。
「臺灣每年也花費約60億美元在進口此類高階儀器，倘若臺灣能立基於現有研發能量、進一步商業化，將有機會成為半導體產業以外，另一具備大型商機的產業。」王亦生說。
首批選出的10個團隊，以契合政府發展方向的4大選題為目標，包括：毒品檢測與篩檢、疾病檢測、長期照護、公共安全。未來這些團隊將在計畫扶持下成立公司，計畫也將協助導入創投基金，邁向國產改良高階儀器願景。
王亦生強調，這些團隊的研發方向並非與現有市場硬碰硬，而是透過和後端使用者的溝通，針對未滿足需求(Unmet need)作為痛點下手。例如以唾液檢測毒品成分、以兆赫波(terahertz)應用於郵件檢查，就是超前國際的技術。
中研院陳仲瑄院士經歷多年、終於自主研發成功的輕便化質譜儀，更在成果發表會中大現風采，一改質譜儀體積龐大、成本高昂的傳統印象，具有即時、即地、檢測成本更低的優點，可應用於實驗室和毒品篩查第一線。
以下為10組「臺灣高階儀器研發計畫」成果發表會團隊，各技術成果摘要：
*中研院基因體研究中心：
可攜式氣相層析質譜儀
此系統結合可攜式氣相層析儀(GC)、可攜式質譜儀(MS)偵測技術，具有小型化、輕量化的優點，且價格更低，可應用於複雜樣品的檢測，包括環境汙染、揮發性有機氣體、藥物及代謝物、食品安全或刑事鑑識上。
可攜式液相層析儀 / 可攜式質譜儀 / 可攜式液相層析質譜儀
團隊研發之可攜式液相層析儀及可攜式質譜儀，可獨立使用或串接使用，且相較於現有的商業液相層析質譜儀，具有體積龐大、價格非常昂貴、需要專業人員操作等障礙，此分析儀系統可帶到任何必要的地點進行檢測，且具有價格低、操作容易、維修方便、可分析質量範疇大幅增加等優點。
*臺大生機系周呈霙教授實驗室：毒品唾液智慧檢測系統
以改善傳統尿檢隱蔽性、進行不易且檢測成本較高為需求痛點，開發首個以唾液為檢測樣本的智慧檢測系統，且可將檢驗時間大幅縮短到10分鐘、單次檢驗成本減少至300元，可供警察、檢調人員、學校機關進行快速篩查。
*中研院應用科學研究中心：快速毒品檢測儀暨雲端分析資料庫系統
整合樣本處理晶片、二維拉曼光譜儀及機器學習雲端分析資料庫，建立快速毒品檢測儀暨雲端分析資料庫系統，可用於毒品檢測、病毒檢測、癌症診斷、健康照護、農藥檢測、食品添加物檢測、環境汙染或毒化物監控等。
*中央研究院基因體研究中心：高解析度離子移動儀
此高解析度離子移動儀可以在相對低壓下，不須抽到完全真空，就可獲得高解析度的檢驗結果，減少體積、重量與成本，且每個樣本可在1~2分鐘內完成檢測。可用於毒品或爆裂物的即時、即地測量，或是檢驗血清肌酸酐、醣類複合物，作為疾病生物標記檢測之用。
*工業技術研究院：兆赫波安檢技術
以兆赫波為基礎的穿透影像辨識系統，相較普遍使用的X光設備，具有對人體無害且無副作用的優點，可用於第一線的查緝現場，加上違禁品影像自動AI辨識分類，可減輕查緝人員和緝毒犬檢查大量郵件包裹的負擔。
*工研院智慧微系統科技中心：廣域3D掃描長照安全監測與AI辨識技術
利用整合廣域熱像掃描與熱像AI動作行為辨識技術，應用在長照或日照機構中。不僅兼顧使用者的隱私，同時以AI監測人體是否體溫過高、是否出現跌倒，並在第一時間通知照護員，照護員也可透過影像app及時得知監測床位現場狀況。
*中研院原子與分子研究所：光標靶儀MicroscoopTM
開發全球首個光化學結合AI影像辨識，在顯微鏡下精準指定區域、以光化學方式將該區域蛋白質加上標籤，以利後續純化萃取、搭配質譜儀鑑定蛋白質組成，可用於學術研究、精準醫療、藥物開發等。
*工研院材料與化工研究所：主動式低頻聲波管路安全偵測系統
透過主動發射低頻聲波頻訊號、時頻域訊號解析技術開發、以及訊號診斷深度學習訓練，可連續、長距離、及時偵測管路洩漏問題與定位，有助於管路安全確保，或於管線發生洩漏時快速找出破口。
*中研院物理研究所：微陣列X光相位差成像術
以微型X光光源矩陣，對物體產生高解析度相位差影像，並以幾何圖像演算法增加疊加圖像清晰度，有助於提高相同性質物質(例如肌肉、血管、脂肪組織)分辨率，有助於提高臨床醫師對肺臟、乳房腫瘤的精確診斷。
*國立中山大學氣膠科學研究中心：PM2.5氣膠高階化學成分分析儀
整合微型氣膠質譜儀和超靈敏紅外離軸腔體全輸出光譜儀，不僅能量測PM2.5的質量濃度，還能得知PM2.5的化學成分及物理化學特性。此外，搭配工具車使用，可直接在室外環境中進行即時、即地的追蹤監測。.JPG)
今(5)日，中央研究院「臺灣高階儀器研發計畫」舉辦成果發表會，一展三年來10組精選扶植科研團隊的研發成果，其中由中研院陳仲瑄院士自主研發的可攜式質譜儀，以及其他團隊研發的毒品檢測、智慧長照、顯微鏡與X光相位差影像等技術相當吸睛。
計畫總主持人中研院基因體研究中心王亦生研究員向本刊表示，此計畫鎖定全球分析功能之高階儀器市場、每年2千多億美元的商機。
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計畫總主持人中研院基因體研究中心王亦生研究員。(攝影/吳培安)
「臺灣每年也花費約60億美元在進口此類高階儀器，倘若臺灣能立基於現有研發能量、進一步商業化，將有機會成為半導體產業以外，另一具備大型商機的產業。」王亦生說。
首批選出的10個團隊，以契合政府發展方向的4大選題為目標，包括：毒品檢測與篩檢、疾病檢測、長期照護、公共安全。未來這些團隊將在計畫扶持下成立公司，計畫也將協助導入創投基金，邁向國產改良高階儀器願景。
王亦生強調，這些團隊的研發方向並非與現有市場硬碰硬，而是透過和後端使用者的溝通，針對未滿足需求(Unmet need)作為痛點下手。例如以唾液檢測毒品成分、以兆赫波(terahertz)應用於郵件檢查，就是超前國際的技術。
中研院陳仲瑄院士經歷多年、終於自主研發成功的輕便化質譜儀，更在成果發表會中大現風采，一改質譜儀體積龐大、成本高昂的傳統印象，具有即時、即地、檢測成本更低的優點，可應用於實驗室和毒品篩查第一線。
以下為10組「臺灣高階儀器研發計畫」成果發表會團隊，各技術成果摘要：
*中研院基因體研究中心：
可攜式氣相層析質譜儀
此系統結合可攜式氣相層析儀(GC)、可攜式質譜儀(MS)偵測技術，具有小型化、輕量化的優點，且價格更低，可應用於複雜樣品的檢測，包括環境汙染、揮發性有機氣體、藥物及代謝物、食品安全或刑事鑑識上。
可攜式液相層析儀 / 可攜式質譜儀 / 可攜式液相層析質譜儀
團隊研發之可攜式液相層析儀及可攜式質譜儀，可獨立使用或串接使用，且相較於現有的商業液相層析質譜儀，具有體積龐大、價格非常昂貴、需要專業人員操作等障礙，此分析儀系統可帶到任何必要的地點進行檢測，且具有價格低、操作容易、維修方便、可分析質量範疇大幅增加等優點。
*臺大生機系周呈霙教授實驗室：毒品唾液智慧檢測系統
以改善傳統尿檢隱蔽性、進行不易且檢測成本較高為需求痛點，開發首個以唾液為檢測樣本的智慧檢測系統，且可將檢驗時間大幅縮短到10分鐘、單次檢驗成本減少至300元，可供警察、檢調人員、學校機關進行快速篩查。
*中研院應用科學研究中心：快速毒品檢測儀暨雲端分析資料庫系統
整合樣本處理晶片、二維拉曼光譜儀及機器學習雲端分析資料庫，建立快速毒品檢測儀暨雲端分析資料庫系統，可用於毒品檢測、病毒檢測、癌症診斷、健康照護、農藥檢測、食品添加物檢測、環境汙染或毒化物監控等。
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中研院應用科學研究中心團隊研發的快速毒品檢測儀。(攝影/吳培安)
此高解析度離子移動儀可以在相對低壓下，不須抽到完全真空，就可獲得高解析度的檢驗結果，減少體積、重量與成本，且每個樣本可在1~2分鐘內完成檢測。可用於毒品或爆裂物的即時、即地測量，或是檢驗血清肌酸酐、醣類複合物，作為疾病生物標記檢測之用。
*工業技術研究院：兆赫波安檢技術
以兆赫波為基礎的穿透影像辨識系統，相較普遍使用的X光設備，具有對人體無害且無副作用的優點，可用於第一線的查緝現場，加上違禁品影像自動AI辨識分類，可減輕查緝人員和緝毒犬檢查大量郵件包裹的負擔。
*工研院智慧微系統科技中心：廣域3D掃描長照安全監測與AI辨識技術
利用整合廣域熱像掃描與熱像AI動作行為辨識技術，應用在長照或日照機構中。不僅兼顧使用者的隱私，同時以AI監測人體是否體溫過高、是否出現跌倒，並在第一時間通知照護員，照護員也可透過影像app及時得知監測床位現場狀況。
*中研院原子與分子研究所：光標靶儀MicroscoopTM
開發全球首個光化學結合AI影像辨識，在顯微鏡下精準指定區域、以光化學方式將該區域蛋白質加上標籤，以利後續純化萃取、搭配質譜儀鑑定蛋白質組成，可用於學術研究、精準醫療、藥物開發等。
*工研院材料與化工研究所：主動式低頻聲波管路安全偵測系統
透過主動發射低頻聲波頻訊號、時頻域訊號解析技術開發、以及訊號診斷深度學習訓練，可連續、長距離、及時偵測管路洩漏問題與定位，有助於管路安全確保，或於管線發生洩漏時快速找出破口。
*中研院物理研究所：微陣列X光相位差成像術
以微型X光光源矩陣，對物體產生高解析度相位差影像，並以幾何圖像演算法增加疊加圖像清晰度，有助於提高相同性質物質(例如肌肉、血管、脂肪組織)分辨率，有助於提高臨床醫師對肺臟、乳房腫瘤的精確診斷。
*國立中山大學氣膠科學研究中心：PM2.5氣膠高階化學成分分析儀
整合微型氣膠質譜儀和超靈敏紅外離軸腔體全輸出光譜儀，不僅能量測PM2.5的質量濃度，還能得知PM2.5的化學成分及物理化學特性。此外，搭配工具車使用，可直接在室外環境中進行即時、即地的追蹤監測。
現場吸引許多產業先進、 創投人士參觀，實地給予團隊建議。(攝影/吳培安)