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研究方向 · 合作計畫 · 技術平台

本實驗室設於國立臺灣大學資訊工程學系,研究橫跨計算分子設計、臨床代謝體學、量子計算、醫學影像計算與 AI Agent 系統。

本實驗室以計算方法研究分子與代謝物。創立之初的兩大主軸為計算分子設計與代謝體學生物標記偵測,近年延伸至量子計算、醫學影像計算與 AI Agent 系統,共五個方向。我們開發演算法與軟體工具,並將其應用於藥物開發、環境與法規化學,以及臨床評估。

在計算分子設計方面,本實驗室參與國家生技醫藥研究計畫的六項新藥開發專案,與中國醫藥大學、國立清華大學、臺北醫學大學等校的化學與藥學系所合作,目標為神經病理性疼痛、血栓與癌症的治療藥物,並持有多項美國專利。早期建立的預測模型涵蓋 hERG 心臟毒性、人體口服吸收、皮膚穿透與皮膚敏感化的 QSAR 分析;近年則以可解釋的圖神經網路預測 P-醣蛋白受體、整理涵蓋大部分第一相藥物代謝的 CYP450 交互作用資料集,並以深度學習加速全氟與多氟烷基物質的非目標鑑定。

在代謝體學方面,本實驗室於臺大基因體研究中心代謝體核心實驗室建立研究團隊,開發質譜與核磁共振的計算方法,並曾獲國際代謝體學會年會最佳資訊學論文獎。這些方法應用於焊接煙塵暴露、中草藥成分鑑定與毒性預測,以及肺癌、白血病、慢性阻塞性肺病與加護病房死亡率的標記研究;近年的臨床應用包括人體呼吸體學資料庫與臨床呼吸體學資料集、多系統萎縮症的腸道菌相與代謝路徑,以及注意力不足過動症兒童的代謝物鑑定。

三個較新的方向都已有發表成果:量子計算用於藥物探索與專利檢索,並比較量子程式平台在量子化學上的表現;醫學影像計算從步態分析出發,已有開源的分散式二維影像動作分析平台,並延伸至臨床影像的分析與轉換;AI Agent 與生成式模型則用於思覺失調症負性症狀的自動評估。

除了論文與公開工具,本實驗室自 2021 年 9 月起承接環境部化學署委辦的「高風險化學物質之安全替代化學物質搜尋、評估及篩選系統」GreenN(SAS),協助企業掌握化學品的危害與風險、法規關注程度,並找出可行的替代方案,支援研發前期評估與法規遵循;計畫持續進行中。在既有架構上開發的「AI 綠色化學智匯診斷家」,於 2025 年總統盃黑客松獲卓越團隊獎,並獲 2026 年臺大 1975 級電機系系友捐贈科技研究創新獎勵特別獎。

實驗室自 2006 年創立以來發表 113 篇期刊論文,其中 44 篇在 2020 年之後,另有 98 篇會議論文與 45 項專利。我們在 cmdm.tw 網域下維運 8 項公開服務,包含 3Omics、Lipidpedia、CypRules、GC2MS、Chromaligner 與 PITracer,皆開放外部研究者使用。實驗室現有成員 38 人,歷屆成員 68 人。