從製藥巨頭到守護生態：化學家 Tim Cernak 如何用 AI 為野生動物研發專屬藥物
編輯核心觀點
- ✦密西根大學副教授 Tim Cernak 將製藥產業的精密技術轉向生態保育，試圖解決野生動物長期被迫使用人類藥物所帶來的副作用。
- ✦透過 Google DeepMind 的 AlphaFold 與實驗室機器人，Cernak 將藥物設計流程數位化，每日可篩選高達 1,500 種潛在藥物。
- ✦這項被稱為「保育化學」的新興領域，旨在縮小人類醫學與生態保育之間的技術落差，避免過時化學藥劑對物種造成的二次傷害。
在製藥產業深耕近 20 年的化學家 Tim Cernak，曾為默克藥廠（Merck）開發治療癌症、HIV 與糖尿病的精密藥物。然而，這名熱愛自然的科學家發現，現行生態保育中使用的藥物多半是「人類藥物」的變體，對動物而言往往具有高度毒性。例如，治療青蛙致命皮膚感染的抗真菌藥物伊曲康唑（itraconazole），對兩棲類來說卻常是致命毒藥。
從實驗室到大自然：保育化學的崛起
Cernak 目前擔任密西根大學副教授，他將這項跨領域研究稱為「保育化學」。他認為，人類醫學領域擁有尖端的藥物開發引擎，但生態保育領域使用的化學工具卻顯得過時，這在物種大滅絕的當下顯得極不合理。
我厭倦了看到保育領域使用的化學工具，它們根本稱不上尖端。當我們擁有製造人類藥物的高科技引擎時，為什麼保育工作卻還停留在過去？
AI 驅動的藥物設計流程
藥物研發向來面臨高成本、高失敗率與開發緩慢的挑戰。Cernak 透過人工智慧技術大幅優化了開發流程：
- 蛋白質建模：利用 Google DeepMind 的 AlphaFold 模型，他能直接在螢幕上視覺化突變蛋白質的 3D 結構，取代傳統在培養皿中進行的繁瑣實驗。
- 自動化篩選：結合實驗室機器人，他能快速生成並測試潛在藥物，每日處理量可達 1,500 種。
Cernak 的研究範圍極廣，從感染寄生蟲的希拉毒蜥（Gila monster），到患有禽流感的禿鷹，甚至包括針對入侵物種威脅下的鐵杉樹開發精密殺蟲劑。他特別關注那些曾對人類醫學有貢獻的物種，例如希拉毒蜥的荷爾蒙，正是熱門減肥藥 Ozempic 的研發基礎。
儘管歷史上曾有 DDT 導致禿鷹數量銳減、止痛藥導致印度禿鷹大量死亡等化學藥劑濫用的慘痛教訓，Cernak 仍堅持化學家不應缺席保育工作。他認為，將化學專業排除在保育之外，無疑是錯失了拯救物種的關鍵機會。
