全球掀起AI投資狂潮，對於AI帶來的衝擊，諾貝爾化學獎得主法蘭克（Joachim Frank）敲響警鐘，他接受《風傳媒》獨家專訪時指出，「AI以輔助方式加速科學某些層面的發展，但AI的貢獻被高估了。最嚴重的是，AI剝奪我們的創造力，對文化、文明將帶來毀滅性的影響。」
法蘭克出生於德國，在德國慕尼黑工業大學（TUM）取得物理學博士學位，目前任教於美國哥倫比亞大學，為結構生物學、生物物理學、化學生物學等跨領域專家。針對AI帶來的衝擊，他憂心忡忡指出，「AI資料中心對能源和水資源的需求令人震驚，與社區居民爭奪資源，有些社區因此沒有水可用，在美國與其他國家已引發爭議，這將帶來災難。」
諾貝爾化學獎得主法蘭克（Joachim Frank）應「台灣橋梁計畫」訪台，5月6日於台灣大學以「低溫電子顯微鏡技術：分子醫學和藥物設計的新基礎」（Cryo-EM, a new foundation for molecular medicine and drug design）為題發表演講。「台灣橋梁計畫」由台灣大學「宋恭源先生頂尖研究講座」、世界和平基金會（International Peace Foundation）、中央研究院與多所國內學研機構聯合推動。
研發演算法將二維影像轉成清晰三維影像，加速新藥開發
法蘭克開發一套演算法，為低溫電子顯微鏡（cryo-EM）的關鍵影像處理技術，使科學家能夠以原子解析度觀察生物分子真實結構，將電子顯微鏡捕捉到的二維影像，透過計算重組，轉為清晰的三維影像。這項技術使研究人員在接近自然生理狀態下，觀察蛋白質的動態變化，成為現代藥物開發與生命科學研究的導航儀，於2017年與Jacques Dubochet, Richard Henderson共同獲頒諾貝爾化學獎。
法蘭克第一次來台是在1999年，距今已27年。這次是第二次訪台，在台大發表演講後，前往北一女中分享科學研究與人生智慧，並接受同學們提問。他接受《風傳媒》獨家專訪時，暢談學思歷程、分享科學研究過程中遭遇的困難、對小說創作的熱情，並對AI未來發展提出嚴正警訊，表達深切的憂慮。
生長於二次大戰時期，熊熊烈火成為童年深刻記憶
法蘭克於1940年出生於德國錫根市郊區（Weidenau/Sieg），那是鐵礦開採、加工和製造的發源地。二次大戰時，錫根成為盟軍轟炸目標，1944年2月，當時他4歲，看見父母的家被炮彈擊中毀壞，鄰居房屋著火，熊熊烈焰成為童年深刻的記憶。
法蘭克的父親是位法官，家中客廳收藏一套珍貴的《邁耶百科詞典》（Meyers Konversations-Lexikon），總共20冊，每冊約1000頁，法蘭克小時候幾乎讀遍這些百科全書。他從小對科學有興趣，大約8歲時，在家中陽台下的角落進行各種實驗，當時他還不知道什麼是科學。
物理學家也能為生物學做出貢獻？一份獎學金點燃法蘭克的學術熱情
為何投入生物物理學（biophysics）領域？法蘭克指出，從大學畢業時，當時還沒有生物物理學這門正式學科，他的考試成績非常好，很幸運獲得德國政府獎學金，德國學術基金會（German Academic Scholarship Foundation）對有特殊成就者給予獎勵，這個獎學金對他有決定性的影響。以往，他在學校所學集中於物理，這項獎學金讓他有機會接觸生命科學領域的學生，參與分子生物學夏季工作坊，學習分子遺傳學等，這些是全新的領域。
法蘭克指出，「我非常感興趣，物理學者可以對生物學做出貢獻。我讀大學時並不知道這些，而是到了1980年代，我才意識到我可以對生物學做出重大貢獻，這是在我進行低溫電子顯微鏡（cryo-EM）影像處理技術之後。大約在1980年，我意識到自己所從事的研究將以某種方式實現。」
低溫電子顯微鏡成為對抗癌症、心臟病與新冠病毒關鍵武器
法蘭克演講時提到，現代醫學本質是「分子醫學」，早期結構生物學在體外（in vitro）將分子分離，透過研究分子結構來設計藥物。然而，生命並非靜止，細胞內的分子如同精密的分子機器，在動態中執行各項生理功能。要理解這項複雜的分子運作，科學家需要能捕捉分子運作動態的強大工具。
低溫電子顯微鏡成為對抗癌症、心臟病與新冠病毒的關鍵武器。法蘭克指出，新冠疫情爆發初期，低溫電子顯微鏡展現X射線無法企及的速度，協助科學家在非常短的時間內直接觀測到新冠病毒刺突蛋白（Spike Protein）的結構，對疫苗開發與中和抗體的篩選發揮決定性作用，成為對抗新冠病毒的功臣之一。
在德國完成博士學位後，法蘭克獲得Harkness獎學金，赴美國從事博士後研究，在加州理工學院的噴射推進實驗室（JPL）受到啟發，後來著手研發低溫電子顯微鏡的關鍵影像處理技術Spider，可以將電子顯微鏡捕捉到數千張不同角度二維影像，經過分類、整合，自動合成為三維影像。這項創新突破了傳統電子顯微鏡的束縛，克服生物樣本在電子束照射下容易受損的難題，也擺脫傳統X射線晶體繞射技術耗費較長時間的限制。
研發創新方法曾遭質疑「太瘋狂，永遠不會成功」
研發低溫電子顯微鏡影像處理技術過程中遭遇的最大困難？法蘭克指出，低溫電子顯微鏡的樣本籌備主要是Jacques Dubochet的發明，而自己的貢獻主要在單粒子重構的數學基礎與運算技術，這些研發甚至在低溫電子顯微鏡樣本籌備技術出現之前。
法蘭克所研發的演算法，最初科學界多數認為不可行。他指出，研發低溫電子顯微鏡影像處理技術面臨多重困難，當時科學界缺乏了解與支持，他們不了解從單一分子取得結構的想法，他們一直聚焦於結晶，這與結晶學有關。他們甚至不了解沒有結晶的結構。他們在會議上說，「這太瘋狂了，永遠不會成功。」
痛苦掙扎長達12年，感謝朋友與家人支持
法蘭克的成功在於從多數人所忽略的地方尋找解決方案，不過，當時要取得科學界的認同，並不容易。他經歷了很多掙扎，而且論文遲遲無法發表，後來發表在評等較低的期刊。他表示，「這段痛苦掙扎期長達10到12年。我感謝周遭許多相信我會成功的夥伴與朋友的支持，也感謝家人在情感上的支持，這些非常重要。他們的支持，幫助我度過最艱困的時刻。」
法蘭克指出，直到2012年，能捕捉電子顯微鏡真實資訊的電子相機出現，比較確定能夠達到原子解析度，大幅提升影像記錄的品質。在此之前，錄製的品質差。比較起來，這個困難算是比較小的。當一切準備就緒，電子顯微鏡發揮功能，取得高解析度影像，數學與運算技術也開發出來，只是影像錄製的品質差，這種情況直到2012年才有所改變。
在多數人質疑下，為何有把握成功？法蘭克表示，「整個技術依賴影像對齊能力，這些影像來自同一個分子，必須把所有影像對齊以獲得較高解析度。可以估計，能否做到對齊以獲得較高的解析度。透過粗略計算，可以知道能否成功。可以計算是否有足夠的對比，以獲得分子間較高保真度排列，這是一個問題。我與英國劍橋的同事所做的計算顯示，這是可行的，因此我們非常有信心往前進。」
多才多藝，熱愛科學研究也愛寫小說和詩
多才多藝的法蘭克，興趣非常廣泛，不僅熱愛科學研究，也喜歡寫小說、寫詩，迄今已出版二本英文小說，目前正在進行第三本英文小說《Narcissus》，描述2060年的未來故事。他說，這些故事在心裡已經累積數十年之久。此外，他擅長攝影，以獨特視角捕捉日常生活中趣味橫生的影像。
為何喜歡寫小說？法蘭克說，「我需要在生活中找到這樣的平衡。如果有一段很長的時間忙於科學研究，我覺得不滿足與不安，需要做些其他的事。」「我無法在生活和活動中獲得滿足，我需要做一些其他的事。」
遺傳到父親說故事的能力，法蘭克能隨時切換思考模式
法蘭克的爸爸有說不完的故事。他回憶，爸爸比較放鬆，心情好的時候，經常分享許多故事，這些故事似乎瞬間就跑出來了，主要是親戚、家族或是祖先的故事，這些故事互相關聯，非常有趣，也有些是醜聞。他感覺自己也有類似的能力。
外界好奇，從事科學研究，生活這麼忙碌，怎麼會有空寫小說？法蘭克說，「自己擁有大量的小說材料，只要有空檔時間，不需要暖身，即使只是短暫的10分鐘、30分鐘，可以很快進入狀況開始寫作，然後再回到現實生活。」
小說創作充滿想像力，科學敘事講求嚴謹分析，法蘭克似乎有超能力，隨時可以切換不同的思考模式。他表示，人類的大腦左右兩邊可以相互溝通，不同思考模式遵循不同的規則，一邊是嚴肅、系統的、全球一致的；另一邊較輕鬆，與文化密切相關，兩種思考模式彼此相互影響。
身為嚴謹的科學家，法蘭克把科學的精確觀察應用在小說寫作上。他指出，「小說創作可吸取科學的精確觀察，這是我的小說寫作風格。我的小說寫作具有科學的精確性，而科學寫作則吸取數千年文化中累積的隱喻，你可以從文章中看到視覺意像和隱喻。這些只是表達自我的方法的一部分。」
世界面臨最大挑戰？法蘭克：氣候變遷和AI生成式應用
世界面臨的最大挑戰？法蘭克認為有四項，「包括氣候變遷、喪失生物多樣性、核武競賽和AI生成式應用。科學的普世目標、語言和方法是解決這些問題的唯一途徑，但目前問題在於科學無法對國內和國際政治產生足夠的影響力。」
對於AI的衝擊，法蘭克敲響警鐘。他指出，「AI是一個由上而下的發展，由企業加強給我們。AI以輔助方式加速科學某些層面的發展，但是它的貢獻被高估了。AI對於醫學診斷的貢獻將會非常大，但是AI會剝奪我們的創造力，對於文化、文明將帶來毀滅性影響。」
AI資料中心對能源和水資源的需求令人震驚。法蘭克指出，「有些社區與AI公司簽約，提供水資源給AI公司，換取金錢，結果社區卻沒有水可用，居民被迫減少洗澡次數。這個趨勢不僅發生在美國，也發生在其他國家。我看到這一切正在發生，這是非常不負責任的作法。」
「AI帶來危害，最嚴重是剝奪創造力，對文明帶來破壞性影響。」法蘭克指出，「AI剝奪人類的創造力，創造一致性，例如，Google的文字處理系統，對學生們寫作提供建議，結果學生們的表達變得一致化，這無異扼殺了創造力。」
想留給世界什麼？cryo-EM關鍵影像處理技術、整合藝術與科學
未來想留給世界什麼？法蘭克冷靜地說，首先當然是低溫電子顯微鏡的關鍵影像處理技術，這是畢生研究心血；其次是企圖回到科學的人性面；接著是整合藝術與科學；最後則是鼓勵年輕人勇敢對抗助長不公平的政權，例如目前在華盛頓特區的政府。
法蘭克為美國國家科學院、美國藝術與科學院院士，科學與藝術在他的生活中扮演不可或缺的角色。他長期在《科學人文藝術期刊》（JOSHA）投稿，並應邀演講，他呼籲，「以文藝復興的精神整合科學、人文與藝術，強調科學、藝術與人文雖運用的方法不同，都是源自人類的智慧與創造力。」
鼓勵年輕人勇敢對抗助長不公的政權，淘汰不適任國會議員
川普第二任期，政府機構掌權者不是憑能力，而是忠誠度。法蘭克曾撰文指出，攸關國家未來最令人憂慮的任命是公共衛生與環境政策領域負責人，川普政府大幅刪減疾病管制與預防中心（CDC）預算，美國退出世界衛生組織（WHO）和巴黎氣候協定，反疫苗者成為最高機構領導人，科學和醫學研究的經費遭到前所未見的削減，數百萬人的生命面臨更大危險。在文化領域，喜劇演員被政府威脅噤聲，電視新聞網也被恐嚇支付大筆款項給總統，公共政策被煽動家和社群媒體操弄。他呼籲，「在這個情況下，數百年來培養批判性思考、挑戰權威的大學，必須堅定地抵抗威權。」
川普政府把目標對準大學且敵視科學的作為，法蘭克深感憂慮，而國會中多數似乎不夠重視政府對大學、科學實驗室等領域的干預對民主的真正威脅。他主張，「那些不聽我們意見的國會議員，下一次選舉應把他們淘汰。」
美國總統川普大砍科學研究預算與補助，衝擊相當大。對於年輕科學人有何建議？法蘭克直言，「年輕人可以去歐洲，或其他對科學仍然肯定與支持的國家，年輕科學家應該堅持下去，直到我們回復一個民主、遵守法治與具有功能的政府。」
天資聰穎、心思細密的法蘭克，從大學到博士主修物理，學校畢業後跨入結構生物學、生物物理學，研發低溫電子顯微鏡的關鍵影像處理技術，最後獲得諾貝爾獎化學獎。他多才多藝，興趣廣泛，學習力超強，除了科學研究，他熱愛藝文，利用研究空檔寫小說、寫詩。他關心公共議題，正直感言，針對AI的衝擊敲響警鐘，並鼓勵年輕人勇敢對抗威權，成為公共知識份子的典範。
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