1.請您為我們介紹交大的生物電子學程。

跨領域的教育十分重要，因為現今科技上許多突破性的進展都是有賴跨領域的知識整合，除了各大學自覺性地或多或少之推動跨領域學程外，教育部與國科會更以各種方案補助經費積極鼓勵各大學推動，生物電子、生物資訊學程之推動，便是『大學生跨領域科技能力培養研究計畫』之執行，交通大學所執行者為『生物科技與電機資訊』跨領域科技能力方面。基本上各大學都推出『生物資訊』學程，而交通大學之電機資訊學院具有優越的教育、研究環境與成果，生科學院為重要發展的方向，已成立生物科技系(含研究所)、生化工程研究所、生物資訊研究中心，近日將成立生物電子研究中心，認知生物科技與電機資訊跨領域科技及教育極為重要，國內卻甚為匱缺，乃一方面加強環境基礎架構，一方面以各種方式推動相關之跨領域整合研究，因此只有交通大學於2002年開始推出完整之『生物電子』學程(有幾個學校推出較小範圍之生物感測器學程)，以培養此高科技基本科學知識及實驗能力，加速此新興高科技產業的發展。

生物電子學程為本校學生修滿學程規定之科目及學分者，發給學程修畢證明。而課程方面包括了：必修核心課程12學分及必修進階課程13學分。其中，生物核心課程為近代生物學導論與有機化學、或基因體簡介與有機化學、或近代生物學(一)與(二) 、或普通生物學(一)與(二)計6學分，核心課程為電子學(一)與(二)、或應用電子學與高等電子學、或電磁學(一)與(二)、或光學概論(一)與(二)；生物進階課程為生物化學(一)、生物化學(二)、微生物學、細胞生物學、生化工程導論、酵素及蛋白質工程學、生物合成與工程學、生物有機化學、生理學、分析化學分子生物學、病毒學、基因晶片之應用等，電子進階課程為半導體工程或半導體製程、半導體元件物理或固態電子元件、光電概論或光電子學或光電半導體物理及元件、感測與介面或微感測器原理與應用、微機電系統概論、生物感測器概論，跨兩領域選修至少9學分；共同進階課程為生物晶片技術及生物晶片實作。安排此完整課程的目標在於針對所有理、工、電機、生科各學院學生，整合生科、電機、電子等不同學域內之課程，培養具備此跨學域專長基本訓練之學生。

生物晶片技術課程內容為(1)簡介生物電子與生物晶片(電子工程系黃遠東教授)、(2)從基因體學到蛋白體學、酵素與蛋白質(生物科技系楊裕雄教授)、(3)微電子技術於生物晶片之應用(電子工程系黃遠東教授)、(4)基因晶片技術(電子物理系徐琅教授)、(5)基因晶片的應用(生物科技系林志生教授)、(6)生物分子交互作用(生物科技系吳東昆教授) 、 (7)生物分子固定化技術(生物科技系袁俊傑教授)、(8)基因與基因體(生物科技系吳東昆教授)、(9)基因重組工程與應用(生物科技系袁俊傑教授)、(10)生物訊息檢測相關技術(電子工程系黃遠東教授)、(11)微生醫裝置簡介生物晶片的應用(生物科技系袁俊傑教授)、(12)光波導表面電漿子共振(SPR)生化感測晶片(電子工程系黃遠東教授)、(13)酵素晶片與蛋白質晶片技術(電子工程系 吳重雨教授)、(14)生物資訊之理論與應用(I)(生物科技系黃鎮剛教授)、(15)生物資訊之理論與應用(II)(生物科技系楊進木教授)、(16)微機電系統簡介與微流體元件(機械工程系徐文祥教授)、(17)微晶片電泳的原理與應用(應用化學系謝有容教授)、(18)系統生物學(電機與控制工程系林進燈教授)，由跨領域多位教授共同開授。2002年第一次開授，即有一百三十餘位選修，生科、應化等系學生約佔一半，電資、工程科系約佔一半。可自豪地說，經由此課程，交通大學擁有最多對現今如火如荼發展之各種生物晶片技術相當程度認識的學生。生物晶片實作課程之設計則為延續生物晶片技術課程，提供就該技術課程所學習之各種生物晶片中選擇一主題，配合該專長教授之指導，進行生物晶片之製作實驗，作為相關主題研究之基礎實作訓練。詳細學程及課程內容，可參考交通大學課程網頁。

2.請簡單的為我們解說一下國內生物晶片研究的現況？國外生物晶片發展的趨勢？

一基片上製作結合生物或有機物質之元件或裝置稱為『生物晶片(biochip)』，具有微小化且能低價格大量而快速生產之特性。此生物或有機物質可能萃取自生物樣本或於實驗室中人工合成。生物晶片分(1)『感測(sensing)晶片』類，有DNA微陣列晶片(或稱基因晶片, gene chip)、蛋白質晶片、表面電漿共振(SPR)生物分子交互作用分析晶片、電子鼻(或稱人工鼻)晶片、電子舌頭、視網膜晶片等；(2)『處理(processing)晶片』類，有聚合脢鏈反應(PCR)晶片、微流體晶片；(3) 『處理與感測整合晶片』類，有微整合分析晶片(Micrototal Analytical Systems，mTAS)、及生化實驗平台晶片(lab-on-a-chip)等。生物晶片技術藉著整合傳統生物科技與半導體製程、微機電(MEMS)、光電、數位訊號擷取與處理等技術，可將嶄新之生物科技帶向突破性地進展。

近年來，國內學術界及業界在生物晶片的研究發展如火如荼地推展著。學術界從中央研究院、工業研究院、國家衛生研究院，以至交通、陽明、台灣、清華、成功等各大學，都在進行各種形式生物晶片的研究發展。交通大學有好幾個研究群，正進行如上所述之基因晶片、酵素晶片、蛋白質晶片、表面電漿共振(SPR)生物分子交互作用分析晶片、視網膜晶片、微流體晶片、電泳晶片等計開發與應用，電資、理、工、生科各學院教授積極跨領域合作，期盼為生醫領域開創一片天地。業界有晶宇、微晶、台灣基因、百恩諾、晶碁、冷泉港生技、達灣生技、佑寧生技等公司。國外公司則更多，一方面規模教較大，投入的時間亦較久。詳細資料可參考『生技時代』2002年3月號『生物晶片』專輯及『電子月刊』2002年5月號『生物晶片』專輯。

3.我們知道您除了熟知半導體的製程外，更是光學領域的專家，因此您運用半導體微小化的技術與光學精確的特性，應用在生物感測器的發展。請您為我們介紹一些相關應用的例子。

半導體元件可作為生物感測器，例如Ion-Sensitive Field-Effect-Transistor(ISFET)，可在其表面上固定生物分子以進行反應，根據反應前後離子數目的變化對應之改變電流量，可測得生物分子的反應。

應用表面電漿共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)生化感測方式分析生物分子交互作用，大大改善傳統方法之耗時及需要標示(label)的缺點，並且可觀察分子間的即時(real time)反應，廣受國際生化界研究者使用。本系統包括三大部份關鍵元件與技術：(1)稜鏡(prism)表面電漿共振(SPR)感測零組件、(2)生物分子感應片(sensor chip)、與(3)微流體傳送系統(flow channel)，如圖所示。藉偏極化(polarized)之入射光適當入射角度(共振角度)，與生物分子感應片上金屬膜界面上之表面電漿(Surface Plasmon Wave, SPW)共振(resonance)耦合(coupling)，從光訊號變化狀況以感測的方式。以此感測方式，可以在動態的情況下即時表現生物分子間(蛋白質與蛋白質、蛋白質與藥物、蛋白質與核酸等)結合與解離現象，對於生物分子之間交互作用關係的了解，包括結合之專一性(specifity)、親和性(affinity)和動力學(kinetics)等提供相當快速且精確的研究方法，因而成為細胞訊息傳遞探討、病毒(HIV)和致病細菌研究、免疫分析、藥物開發等極佳的工具。

4.半導體產業的發展與光電技術的發展有什麼關聯性？

因為台灣在半導體領域具有完整的產業環境，因此也帶動了與之相關之光電技術發展，像繼半導體產業之後，運用到半導體製程技術之光顯示器、半導體雷射、發光二極體產業之蓬勃發展，半導體產業之領先技術就扮演了重要的角色。未來，生物晶片的發展，半導體產業技術亦將發揮不可忽視的助力。