長期以破解醫學難題為志業的計算機科學家

在新冠肺炎疫情全球大爆發時，醫學界應對迅速；然而面對影響全球數百萬人的「複雜疾病」—— 例如阿茲海默症、癌症，以及各類自身免疫病和精神疾病時，醫學界卻顯得力有未逮。這些疾病的成因涉及基因、環境及生活習慣等多重因素，人們對這些因素所知甚少。此外， 研究人員可用的工具也很有限，理大全球傑出創科學人章偉雄教授認為，要解決這些棘手難題，關鍵在於將複雜的醫學難題轉化為電腦科學問題。

章偉雄教授
•	醫療科技及資訊學系系統生物學與人工智能學講座教授
•	理大高等研究院副院長
•	香港特別行政區傑出創科學人教授
•	賽馬會「基因組醫療」創科實驗室總監

章教授在美國聖路易華盛頓大學任教逾 20 載，2021 年底以「傑出創科學人計劃」學者身份加盟理大。他懷揣著積累多年的科研理想來到理大，擔任醫療科技及資訊學系系統生物學與人工智能學講座教授，領導著一支 20 多人的研究團隊，運用人工智能（AI）技術解析構成人類疾病的複雜基因網路和生物系統。

交叉學科研究新篇章

近期，章教授履新理大高等研究院副院長。他將理大視為實現多年理想的新篇章—將創新研究轉化為切實的臨床應用。

「此前我的研究主要聚焦計算領域，由於沒有分子生物實驗室，我沒法著手做實驗研究，因此從未投入到真正意義上的生物學研究。」 章教授坦言。

由於理大調撥資源支持，以及獲得香港賽馬會慈善信託基金與傑出創科學人計劃的資助，章教授現在已經建立了一個整合基因組學與人工智能的交叉學科研究實驗室。

香港特區政府於 2021 年設立了傑出創科學人計劃以吸引來自世界各地的科學、科技、工程和 數學領域的頂尖學者來港。

該實驗室是理大的八個賽馬會創科實驗室之一，理大建立這些實驗室，旨在吸引國際頂尖學者加入，並推進關鍵領域研究。這些實驗室獲香港賽馬會慈善信託基金超過 7,400 萬港元的捐助，創新研究領域涵蓋了機器學習與電腦視覺、健康建造環境、眼科創新光療、量子技術、二維量子物理、對地觀測、數碼提升腫瘤照護及基因組醫療等。

章教授在配備尖端設備的 「賽馬會基因組醫療創科實驗室」中開展工作。

優化精神健康診療

章教授目前主導一項改善重度精神疾病診療的研究專案，獲研究資助局策略專題研究資助金 3,700 多萬港元的資助，成為該項資助在 2023/24 年度的最高撥款專案。香港重度精神疾病（如抑鬱症、精神分裂症和雙相障礙）發病率高達 13.3%，現行初診治療後完全控制症狀者不足 40%。

章教授說：「抑鬱症及精神分裂症等精神疾病本質上是複雜的疾病，現行診療斷症依賴醫生如何判斷病人的病徵，例如關乎情緒、社交、行為，及其它可能是幻覺或自殘念頭的主觀描述。這種判斷方式會讓斷症很困難及不準確。」

「與僅關注症狀不同，我們需要開發類似流感實驗室檢測的客觀診斷工具。我希望針對抑鬱症等精神疾病，研發出類似血液分析或腦成像技術的檢測方法，發現能夠表明抑鬱症惡化的生物標誌物。」

全球臨床應用與商業開發潛力

理大該計劃旨在革新傳統的症狀導向型診療模式，建立 AI 資料驅動的診斷與個人化治療方案。章教授希望通過整合人工智能、基因組學和生物醫學技術，研發可解釋的 AI 輔助治療系統，支援精准診斷並指導個體化重複經顱磁刺激治療（rTMS）。

這項研究涵蓋範圍甚廣，從海量基因資料與腦影像中找出規律，所得的結果能輔助醫生提升診斷的準確性。在治療層面，團隊正在開發能為 rTMS 治療提供個性化建議的 AI 系統。

專案彙聚來自香港、內地和美國共計八所機構的 20 位專家學者，他們將與本港和內地多家醫院開展臨床合作。

儘管該系統具有改變全球精神健康護理模式的商業與臨床潛力，章教授強調 AI 不會也不能取代臨床醫生。

章教授續說：「我們構建的系統通過解析腦影像，捕捉肉眼難以辨識的細微特徵，標記需要特別關注的腦區。」

「AI 在科學研究中具有基礎性作用。」章教授總結道：「幾乎所有研究領域都涉及資料獲取，科學探索的本質可歸結為資料科學——即如何通過資料分析揭示潛藏的真實狀況。」