多重目的個案研究整合型計畫(III)-子計畫十三---社群式創新模式探索-無線奈米生醫團隊、工研院

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

多重目的個案研究整合型計畫(III)--子計畫十三：社群式

創新模式探索-無線奈米生醫團隊、工研院

研究成果報告(完整版)

計畫類別：整合型計畫編號： NSC 98-2420-H-004-007- 執行期間： 98 年 01 月 01 日至 98 年 12 月 31 日執行單位：國立政治大學科技管理研究所計畫主持人：蕭瑞麟計畫參與人員：學士級-專任助理人員：吳杰儒處理方式：本計畫可公開查詢

中華民國 99 年 02 月 22 日

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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫

□ 成果報告

□期中進度報告

多重目的個案研究整合型計畫(III)-子計畫十三：

社群式創新模式探索-無線奈米生醫團隊、工研院

計畫類別：□ 個別型計畫 □ 整合型計畫

計畫編號：NSC98－2420－H－004－007－

執行期間：2009 年 1 月 1 日至 2009 年 12 月 31 日

計畫主持人：蕭瑞麟教授

共同主持人：

計畫參與人員：

成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：□精簡報告 □完整報告

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本成果報告包括以下應繳交之附件：

□赴國外出差或研習心得報告一份

□赴大陸地區出差或研習心得報告一份

□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份

□國際合作研究計畫國外研究報告書一份

處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、

列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢

□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢

執行單位：國立政治大學科技管理研究所

中華民國 99 年 2 月 16 日

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壹、前言 ... 4 貳、文獻探討 ... 8 參、研究方法 ... 20 一、個案選擇考量 ... 20 二、資料收集方式 ... 22 三、資料分析 ... 25 肆、個案背景 ... 28 一、團隊科學背景介紹 ... 28 二、核心技術發展歷程 ... 30 伍、研究成果 ... 37 5.1 個案本文：無線奈米生醫團隊(首部曲) ... 37 5.2 教學指引：無線奈米生醫團隊(首部曲) ... 48 5.3 論文發表於組織與管理期刊：組織的知識能力--科學社群的知識創生 ... 56 5.4 論文發表於 2009 年科管年會：跨領域創新的學習脈絡 ... 111 附錄一：田野調查彙整………..114 附錄二：田野調查照片………119 參考文獻 ... 58

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圖表目錄圖表 1：田野調查整理 ... 24 圖表 2：田野資料多方來源之分析作法 ... 26 圖表 3：無線奈米生醫團隊的重要研發進展 ... 36 圖表 4：無線奈米生醫研發團隊架構圖 ... 123 圖表 5：WHAMBIOS植入式多功能無線生理監測系統之專利產出 ... 124 圖表 6：無線奈米生醫團隊核心計畫主持人群的歷年研究專案統計(1993‐2009 年) ... 125 計畫成果自評………127

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壹、前言

創新過程中需要創生知識，但也必須佐以組織之運作。現代企業為了因應快速變化的市場以及複雜專業的產品分工，跨領域團隊管理已成為企業的核心議題(Ancona and Bresman, 2007)。如何打造一支高績效的研發團隊，為企業帶來源源不絕的創新，是當代實務與學理持續關切的焦點。例如，Lipman-Blumen & Leavitt (1999)追蹤貝爾實驗室的「頂尖團隊」如何挑戰高難度研發專案。Ancona (2002)則稱這類高績效的頂尖團隊為「X-teams」。這種頂尖團隊不但專注內部協調，更密切追蹤外界環境變化。Hackman (2002)則認為，頂尖研發團隊的形成必須先讓成員習得「自我領航」的能力。

Chesbrough & Teece (1996)注意到，現代企業為追求創新，不斷進行分權化、扁平化與各式策略聯盟，從而改變了組織的構形。創新活動與組織作為(organizing practices) 成為不可分割的整體。Gassmann & von Zedtwitz (2003)研究洛克威爾公司(Rockwell)開發智慧型馬達。他們也強調，雖然突破式創新需要嚴密管控系統與創生知識，但是如何組織並治理好研發團隊，往往比創新活動本身更重要。同樣是研發團隊，不同的組織運作機制，會引導出不同知識創生結果。Lee & Cole (2003)也注意到，不同組織類型的知識創生作法也有迥異的差別。例如，一般企業遴選成員時會受限於公司規範；但開放式社群原則上廣納百川，毫無限制，如 Linux 研發社群。又如，一般企業重視智慧財產的私有化，強調權益保護與成果轉化。但開放式社群則視軟體開發為公共財。尤其，一般

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企業的員工多以面對面的方式溝通，但開放式社群成員則是以共同的軟體開發語言，進行線上的直接對話。Lee & Cole (2003)的研究提供一個新方向：不同的組織有極為迥異的組織運作方式，或組織作為(organizing practices)。要了解不同組織如何有效創生新的知識，我們必須分析組織作為來了解研發團隊的運作模式。但是，由「組織作為」視角來分析知識創生的研究卻不多見。此外，大學科學家團隊也是被忽略的一群。當今科管與組織科學文獻多分析商業組織或開放型社群的研發團隊。雖然科管文獻中談到大學研發團隊，但是這些討論多在技術轉移、產學聯盟與商品化過程。我們無法得知這些團隊是如何組織運作，又是如何治理運行。在這類高專業知識含量的組織中，研發社群的成員如何進行創新活動，為何有些研發團隊的創新能量驚人無比，有些研發團隊卻表現平平。光是在台灣，政府目前每年投入近 400 億元資金在大學與法人研究機構的研發上，但所得到的成果卻極為有限。同樣的問題，也困擾歐美等國。很有趣的，雖然大學或政府機構的科研團隊對整個社會經濟的影響深遠，然而當今文獻卻少有人關心這類社群的創新作法。現有科學社群的文獻多由專利數探討科學社群的合作網絡與創新動機 (Braam et al., 1991; Katz and Martin, 1995)。另外，科學社會學刊（Social Studies of Science）在 2005 年雖亦曾以專刊討論科學團隊的合作議題，但主要的研究焦點，不是放在網際網路等新興科技的運用(Duque et al., 2005)，就是由社會網絡觀點探討國家科研計畫的成效 (Cummings and Kiesler, 2005)。這些研究仍未能深入分析科學家的工作脈絡。有鑑於此，

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本研究關心的議題是：一個研發團隊背後的「創新引擎」為何會失靈，又如何才能有效運轉，科研團隊又應如何有效協調、團隊如何運作治理。簡言之，本研究的焦點就是分析科研團隊的組織作為與其知識創生的關係。本研究將以一個跨學域的大學科研社群為主軸，分析這個團隊的組織作為，了解為何該團隊能創造出驚人的研發成果。這個科學團隊成立於 2003 年，名為「無線奈米生醫團隊」，主要目標在研發「先進無線生醫保健監測系統」。這套系統能藉由植入體內生醫晶片，有效量測和心血管疾病的發炎指標，即時將相關數據傳送到遠端的醫療院所，以達到遠端醫療照護的目的。這個科研團隊組成約六年，團隊成員有 240 多人，特色包括：第一，該團隊是由微奈米機電、無線傳輸與生醫化學等三大領域的專業科學家所組成。第二，該團隊資源有限，但創新研發能量在台灣科研單位中卻極為突出；六年內的專利申請案件近百件，技術移轉金額遠超過預定目標值三倍以上。期刊與學術論文發表近 200 篇。第三，該團隊經常有突破性的創新研發成就。例如 2003 年的「抗煞一號」，就是該團隊在短短 21 天內研發出來，有效因應 SARS 爆發期間醫療人員口罩防護不足的困境。2009 年的 H1N1 新型流感期間，該團隊亦即時推出「病毒崩」的研發成果，幫助國內廠商量產防護噴劑等產品。本研究分析工作脈絡，探索科學團隊的組織作為，進而了解組織作為如何影響知識創生。本研究之架構如下安排。下一章節先說明知識創生的理論基礎。接著詳述案例選擇、資料收集與分析等研究方法議題。然後再報告目前的重要研究成果，包括「無線奈米生醫團隊」的個案撰寫與一篇國內期刊論文發表，和一篇國內科管年會的口頭發表。獲得諸多迴響。未來我們希望能持續這個研究，並將研究範疇擴展到國內或國際其他研

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發單位的運作機制。再次感謝國科會的贊助與支持。

關鍵字：知識創生、跨域創新、知識能力、工作實務、科學社群

Keyword: knowledge creation, cross-boundary innovation, organizational knowledgeability , work practice, scientific community

Abstract

Nowadays, product or service innovation often requires highly specialized experts to work closely, such as the design of computer server or performing a cardiovascular surgery. Studies of knowledge creation put more focus on knowledge management and knowledge transfer. However, we know relatively little about how distributed organizations, such as experts communities create knowledge. This study focuses on a top-performing scientific community—the Wireless Health Advanced Monitoring Bio-Diagnosis System (WHAM-BioS) in Taiwan. This team consists of leading scientists from nano-technology, bio-technology, information technology and network communications from different scientific disciplines. This study aims to examine their knowing practices of scientific invention. This research will contribute to theories on knowledge creation through the lens of practice. By analyzing the organizational knowledgeability, this research suggests organizations reconsider the knowing of identity sharing, cross training, motivation, learning by doing and aligning efforts as the collective capabilities of scientific community. These five elements as five organizing capabilities will contribute to the knowledge creation and community of practices literatures.

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貳、文獻探討

研發是創新的基本活動。任何新的創新，如新流程、新服務、新產品、新系統，都需要經過研發過程、透過研發人員的加值，才能產出研究成果。越先進的創新，如核能發電系統、新的半導體製程、抗癌新藥、新式建築等，所牽涉的研發活動就越加複雜，所需要組織協調也就越加精密。在這些研發過程中，最重要的活動應該要算是新知識的創生(Nonaka, 1994, Argote et al., 2003)。這其中牽涉到創新的設計、生成與實踐，決定研發產出的成效。可是，為何有些團隊能產出優異的研發成果，有些團隊卻表現平平呢？在這裡，我們所討論的研發績效不是指量的產出，而是指產出的品質(Singh, 2008)。所以，如果一個研發團隊一年產出 100 項新產品，每項都是通用性的小家電，競爭者也都能輕易的複製類似產品，那就不算是優異。反之，如果一個研發團隊一年只產出一項新產品，如「抗煞一號」噴劑，但是該產品獨特又影響深遠，不是一般組織可以研發出來的，雖然產出數目不多，但是應該要算是優異的研究成果，或是稱為頂尖研究。於此邏輯中，100 項或 10000 項平庸的研究成果，也不能與項優異、頂尖的研究相提並論(Harvey et al., 2002)。但是，本研究不是要評估研發成效，而是要由一個不同的角度來分析知識創生的過程。因為，本研究假設，唯有分析知識創生的內涵，才能了解優異創新的由來。本研究選擇由研發團隊下手來討論知識創生的方式，因為這樣的分析比起以組織或產業面來分

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析知識創生的作法更為具體，不會將研究活動簡約化。當今文獻約是由研發團隊、由研發過程以及由組織作為三個方向來探討這個問題。

第一，頂尖創新必須要仰賴優異研發團隊。所以，分析績優研發團隊的作法成了一最佳切入點。許多研究便是分析團隊組成的有效條件。例如，分析組織的激勵、可取得的資源、員工的自主性、團隊創新氛圍、健全溝通管道、團隊規模與構型、成員穩定度等因素(Pirola-Merlo and Mann, 2005)。Ancona 所領導的麻省理工研究團隊分析一系列績優研發團隊特質(Ancona and Caldwell, 1992b, Ancona and Bresman, 2007, Ancona, 1990, Ancona and Caldwell, 1992a)，他們指出成功研發團隊應該從事四類活動：向外蒐尋創新資訊(scouting)，轉化為團隊的自我定位；向內連結企業上下階層間的知識，以傳達客戶端或競爭端的反饋意見，作為企業內部決策的依據(ambassadorship)；橫向協調跨部門以整合創新工作；集中執行(extreme executive)以有效化解問題並落實具體解決方案。此外，研發團隊往往必須跨專業、跨地域合作。因此，虛擬研發團隊也成為當代研究關注焦點。研發團隊在不同時空環境協作中，會有信任的問題(Jarvenpaa et al., 1998)、會需要建立共同知識基礎與默契(Cramton, 2001)、會需要透過科技調適其運作方式 (Majchrzak et al., 2000)、領導統御問題(Edmondson, 2003)、研發網絡與社會資本的建立 (Reagans and Zuckerman, 2001)、跨疆界知識的轉化(Bechky, 2003, Carlile, 2004, Keller and Holland, 1975)等議題。

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識創生的過程是何樣貌。而且，這些活動是團隊本來就「應該」要作的事，但是做好這些活動只是本分，並不一定就會保證研發團隊出類拔萃。「研發團隊」文獻並未討論到創新進行時知識如何創生。第二類文獻補足此缺漏，豐富地分析了知識創生歷程以及知識運作的機制。此類文獻分析知識創生的時間歷程，藉以了解創新的績效(Van de Ven et al., 1999)。有些研究分析的是知識建構的社會化過程，探討科學社群文化對知識創生之影響(Knorr Cetina, 1999)；或者，分析研發過程中的社會與認知因素，如何形朔創新產出(Garud and Rappa, 1994)。有些研究則是觀察科學家的實驗與研究作法，了解實驗室運作的方式、科學社群的權利關係、學術發表的政治問題(Latour and Woolgar, 1986, Latour, 1987)。

另外，有些研究分析跨疆界的協調機制，分析不同專業領域之間專家如何交換分享知識，共同找出創新的來源(Kellogg et al., 2006, Carlile, 2002)。有些研究則強調工程師實務社群的依境學習(situated learning)對研發績效的影響。實務社群中的非正式的社會性互動其實往往比正規的訓練來的重要，而研究團隊所依賴的就是這種社群式學習，使知識創生更有效率(Brown and Duguid, 1991)。更有研究將焦點轉向組織的氛圍，分析企業文化與孕育知識的環境(von Krogh, 1998, Leonard-Barton, 1995)。

還有，更多文獻分析知識創新的組織運作機制。Nonaka 的分析是代表性研究，討論不同知識型態如何轉換與應用，分析知識轉態(knowledge conversion)。由他的觀點來看，優異的研發必須有效的促成知識轉換，例如將隱性知識轉換為顯性知識(Nonaka,

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1994, Nonaka and Konno, 1998, Nonaka and Takeuchi, 1995)。他的一系列研究提出如何將知識內化、外化、組合化、機構化，並提倡由中階經理人來促進知識創生過程。不同於 Nonaka 由組織面來看知識創生，Hargadon 的分析則是強調知識中介(knowledge brokering)，探討如何將不同領域的知識進行混搭，研發出卓越的創新。例如，他研究美國一家頗具盛名的工業設計公司 IDEO 的研發團隊，分析公司的設計團隊是如何有效運用組織記憶，巧妙組合來自不同產業的設計創意，去完成一項又一項的突破性設計 (Sutton and Hargadon, 1996, Hargadon and Sutton, 1997, Hargadon, 1998, Hargadon and

Bechky, 2006)。Harryson 研究瑞典富豪汽車的研發小組，也提倡知識中介的角色，並建議組成跨領域的策略聯盟來進行將更為有效(Harryson et al., 2008)。這些研究指出，組織需要有系統的搜尋、儲存、擷取、組合、混搭知識，才能產出頂尖的研究。不過，這些以創新過程為主的文獻，過度強調了知識，卻忽視了組織。雖然這些研究鉅細靡遺的分析了知識生成的過程，以及知識創生中需具備的組織充分條件。但是，一個團隊該如何管理，研發過程應如何引導，研發人員如何激勵慰留、智財如何產生與保護等議題，卻不經意被忽略了。由此，我們也可歸納出當今研究的一個缺口。分析研發團隊的學者著重團隊的領導統御與管理機制，忽略了知識創生。分析知識創生的學者卻過度強調創新的技術過程，而忽略了組織的角色。如何延展分析組織機制而又兼顧知識創生是亟待釐清的研究議題，也是本研究的施力點。本研究的理論基礎是「組織作為」(organizing practices)。研發的基本元素是知識，然而，如何將知識轉化為創新產品則需要一系列的組織作為。例如，Orlikowski 發現，

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創新無法透過單純的知識移轉，必須靠現場能力的養成。除了致力於創新活動與知識創生外，研發團隊也必須要具備組織力。她分析軟體工程師的工作實務發現，工程師實務社群之所以運作得當，是因為研發人員透過認識社群夥伴、密集的互動、共同的研發工具與社群語言，形成特定的組織作為。團隊創新的能力建構於社群運作的能力 (Orlikowski, 2002)。很遺憾，她並未能進一步說明組織作為與知識創生之間的關係。 Markus 的研究團隊分析開放式社群的研發團隊。她發現這些軟體設計師運作絕非散兵游勇、毫無組織，而是透過一套相當嚴謹的組織機制來治理(Markus et al., 2000)。她們觀察不同的開放社群後都發展出不同的組織作為，而這些運作方式表現在社群會員的管理、機構的決策法則、社群的監督與懲處、以及個人聲譽的評估。例如，在 Apache 開放式社群中，看似任何人都可以主動參與軟體的勘誤與修補，但若要擔負開放軟體的管理職務，監督每天的社群運作，他就必須獲得 20 位創始成員所籌組之委員會的投票通過。又如，在監督與懲處機制上，開放式社群往往透過強烈的社群壓力來制裁不遵守社群規則者。成員們會藉由發出敵意信件、塞爆電郵以及凍結回應等方式來制裁違規成員。此外，對這個社群而言，個人聲譽至關重要，成員的一舉一動、績效表現，都是受到公評的。成員擔憂被社群排擠，更是節制有效社群運作的重要機制。分析組織作為可以讓我們看到團隊運作的宏觀機制。組織作為不但是社群的治理機制、知識創生的基礎，更是一種集體的能力，目的是要解決組織在創新中遭遇到的問題。那麼，在知識創生的過程中，會引發出哪些組織問題呢？Lee and Cole (2003)對此作了

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一個歸納。她們比較商業企業與開放式社群兩種不同的組織，分析組織作為的差異，提出五個分析組織作為的面向：成員的選擇、成員的培育、成員的溝通、成員的激勵以及知識產權的布局。這五個面向除了體現組織作為的內涵，也可說明不同階段組織作為對知識創生的影響。這五個也呈現當代的研究議題，體現組織作為調查要點，也是本研究的立論基礎(Brown and Duguid, 1998, Gerwin and Ferris, 2004, McEvily et al., 2003)。

第一個議題是如何選擇成員。一個團隊就如一個小社群，其會員的組成其實就決定該社群的知識含量。一個研發團隊若要在未來運行得當，於建立團隊時，就必須挑各具專長的成員。若是一個研發團隊倉促成軍，招來之人皆為庸才，要成就卓越研究自然不易。Hackman 分析，一個卓越的團隊需具備四種特徵。一是成員必須是特定領域內的佼佼者；二是團隊規模大小適當，必須足已完成任務；三是成員需要具有人際交往和跨專業合作的能力；四是團隊成員必須有一定的多樣性，因為擁有過於同質的知識難以互補，而擁有過於異質的知識則在溝通協調上缺乏效率(Hackman, 1987)。成員的遴選，包括成員的資格條件、知識內涵與名額多寡，是團隊成軍時遭遇到的第一項挑戰。不論是一般企業或開放式的虛擬社群，成員多樣化組成決定知識的質量(Pelled et al., 1999)。然而，不同組織類型在遴選成員時，組織作為會不同，組成更有所不同。例如，一般企業因為資源有限，在成員遴選上多有名額規定。即使是組成跨國虛擬團隊，也是受到整體企業規模的侷限。相較之下，開放式社群則沒有特定的成員條件與名額限制，能集合較多自願者參與創新(Henkel, 2006)。科學研發社群則是介於一般企業與開放式社群之間，團隊的規模大小與成員組成，必須依任務需求而定(Wells and Pelz, 1966)。

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組織成員的選擇是知識創生的起點，決定知識的來源與性質，更直接影響未來知識的形成與創新成果。但是，現今文獻多分析商業組織的團隊遴選(Singh, 2008, Gassmann and von Zedtwitz, 2003, Pirola-Merlo and Mann, 2005)，與開放社群成員治理(Stam, 2009, Fleming and Waguespack, 2007, O'Mahony and Bechky, 2008)。我們尚不了解，一個卓越的科研團隊在成員遴選上需有何特殊考量，遴選過程如何進行，其社群組成又要需作何考量。第二個議題是如何培育成員與促成知識交流。選定組織成員之後，團隊或社群所遭遇到的第二項挑戰就是組織成員如何培訓。Orlikowski (2002)則指出卓越研發團隊特別強調發展三種能力，一是專業技術職能，如電腦應用、新興技術的學習、專業的特殊語言，研究方法與跨國合作平台的使用方式等。第二是商業能力，這包括專案管理，客戶偏好探索與企業未來市場定位的商業謀略。三是人際溝通的能力，這包括跨文化溝通與協調的能力，以及專業說寫能力。這些培訓的重點除是為了增進團隊的共同知識外，也在致力於培養成員間的默契(Cramton, 2001)。但是，在類似 Linux 這一類開放平台社群中，所有的軟體知識、程式語言都攤在陽光下，甚至每 24 小時最新的軟體版本還會由社群成員主動更新。換句話說，社群成員專業知識的養成是在每天編碼、去誤的過程中，不斷地自我鍛鍊提升。雖然沒有人會給與社群成員特定的專業培訓進度，但來自於社群的壓力以及能力提升的自我要求，就會敦促社群成員快速學習(Markus et al., 2000)。機構中的培育與知識分享是決定成員是否能足夠具備能力來進行創新活動。不過，

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科研團隊的培育方式會與企業或開放社群相同嗎。我們需注意，科研團隊的學習多在實務社群中進行，此類的培育方式又與一般工程師與專業技師不同，如裁縫師、電工、影印機維修技師(Wenger, 2000, Lave and Wenger, 1990, Orr, 1996)。尤其，當這些科學社群是隸屬於各大學裡的研發團隊，他們在進行高難度的研究時，常常必須挑戰未知的知識。這樣的科研團隊如何界定其知識疆界，成員又如何在社群內養成為尖端的科研人員。他們的培訓重點為何，只是吸收該領域專業知識就可以嗎，又應該如何與跨領域的人交流知識呢？這些問題均有待進一步釐清。第三個議題是組織的溝通。成員間的溝通決定知識創生的效率，更會影響創新的品質。研發團隊成員間的溝通更非易事。在跨國企業的新產品開發協作中，跨時區、跨地域、跨文化、跨科技、跨政治環境、跨社會、跨歷史的多重組織疆界問題，更凸顯團隊溝通的重要性。密切的社會互動與人員交流可以幫助團隊認識合作夥伴，更可以建構與維繫特有的社會網絡；也如此，團隊才能有效溝通並超越許多跨疆界的挑戰。相較之下，開放軟體平台的社群溝通多透過網路，以電腦程式語言為媒介，進行跨越時區的溝通。此外，跨越不同專業領域的協作中，團隊溝通也涉及利益與衝突。隨著專案進度的發展，團隊甚至必須重新定義研究問題，重新溝通資源配置。不過，對科研團隊而言，跨學域的溝通更為重要，決定知識的橋接程度。僅用討論溝通的方式是不夠的，強化互動也不一定就能有效溝通。熟悉對方的語言，也不見得就能對話。隸屬於不同專業實驗室的科學社群，不但需面臨專業知識的鴻溝，更要想方設

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法中介科學家的知識。對科學家而言，面對面的溝通，或透過網路溝通是不足以成就卓越的創新。那麼，科學家的主導溝通模式為何，成員間又是如何橋接彼此的知識而產生出創新的產品呢。這是另一個待探索的問題。第四個議題是激勵的機制。團隊合作要有效，成員的專注投入是基本要件。成員要投入，有足夠的激勵措施是凝聚向心力的重要條件。一般企業會透過薪資制度與升遷管道，提供組織成員適當的誘因，鼓勵他們貢獻智慧。有些組織會下放權力，形成同儕壓力的治理機制。例如，品管圈看似組織授權給員工進行自我管理，鼓勵自發性改善品質。實際上，這正是利用同儕的壓力，讓團隊成員形成自我監督的領導模式。相較之下，開放式社群的組織成員則較不受「胡蘿蔔與棒子」的拘束，更不依賴薪資酬勞進行創作。他們主要以取得社群肯定和認同，交換其他高手的專業知識，作為自發性創新的動機來源。Linux 社群的領導者包括引導社群成員遵守一定的遊戲規則、建立明確而簡單的軟體開發目標，以及連結社群成員。而往往社群的領導者，本身就具有深厚的專業知識，他同時更是不斷精化專業知識的積極實踐者。科學社群的合作也多出於自發性的投入。但是，科研社群的維繫與企業或開放社群是大為不同的。學術界的認同與回饋系統是很重要的治理機制。例如，教授的升等是建立在第一流學術期刊的發表，社群的認同則是建立於鮮明的學術識別。但是，不同專業領域，科研單位的激勵制度往往會受到機構環境的制約。例如，在許多美國以外地區，教授的薪資結構是不盡理想的，科研團隊必須要找到新的贊助來源才能留住優異的專業

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人才。又如，許多研究型大學給予教授的研究預算很低，又給予很重的教學工作，也牽制了教授科研產出。第五個議題是智慧財產的管理。一般而言，企業多認為員工的知識，乃是組織的智慧資產。因此，企業必須透過薪資報酬與獎勵制度，鼓勵員工貢獻智慧，並進一步將這些智慧轉化為創新產品與流程改善後，透過專利商標制度、透過著作權益進行保護；然後，組織再藉由員工個人權益的讓渡，將各別成員的知識轉讓為企業的集體智慧財產。甚至，企業更需要積極運用這些智慧資本，以各項專屬或非專屬授權機制，為企業的帳上獲利加值，從而提高企業的整體績效。對企業而言，智慧財產權益的保護，某種程度上，確實能提高其他企業進入市場的障礙，甚至可因此由單一企業適時壟斷特定的智慧資本。例如微軟在視窗作業軟體的專利保護，就已形成特定知識的獨佔。然而，某種程度上，智慧財產的權益保護，也限制了各式創意發想的可能性，從而影響整體知識的創新。在開放式社群中知識是公有的，智慧財產權益是由尊重發表人、以軟體開發者的名義呈現，透過不斷的分享，壯大集體智慧的力量。企業將智慧轉化為財產，並進行專屬授權或侵權追索，可以創造獲利。然而，開放式社群保護智慧財產的方式是採用創意共享的模式。開放式社群的知識共享，是為了提升創新意願。對科學社群而言，如何在論文發表的公有財與專利申請的私權化之間，取得一定的平衡，甚至相互為用，而非相互制肘，是一個重大挑戰。這其中牽涉到與時間的競賽，

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因為等到研究完成再來申請智財往往已經太晚，專利權可能被人捷足先登。此外，當科研人員都全力投入研發中時，誰來處理智財的申請。而且，申請到了智財後，又該如何分配才能讓科研人員信服，團隊除了智財保護外，還會有哪些挑戰，像是如何在學社群的政治網絡中鞏固智財。這些議題也都是我們所知有限的議題。總之，於此議題，當前研究目前有三個理論缺口。第一，以上五個組織作為的面向是目前研究的焦點。但是，當前研究對這些組織作為多只是構念的探討，缺乏實際證據的詮釋，而且所分析的多是開放式社群(Lee and Cole, 2003, O'Mahony and Bechky, 2008, von Krogh et al., 2003)。我們需要解讀這些組織作為，並且了解頂尖團隊在治理組織時有何特質，與一般科研團隊有何差異。第二，雖然當前文獻已經由不同層面分散地探討這五項組織作為，但是這五項組織作為之間有何關聯，我們並不知道。更為重要的是，要深入理解這五項組織作為之間的關係，我們就必須要分析這些組織作為與知識創生之間的關係。否則，我們所分析出的組織作為將只是單純的組織運作行為，而無法凸顯組織的作為最後如何影響知識的創生。如此，我們也就無法了解這些組織作為與創新過程的關係。組織如何選人、如何提昇知識含量、如何溝通協調，如何管理智慧財產權益等，這一些組織運作和知識創生與創新之間有何關係，有待進一步的釐清。第三，本研究也將對實務社群理論有所貢獻。現有社群實務論文獻雖提出社群特有的身分識別、特殊的語言文化，並強調依境學習是社群實務的創新底蘊(Orlikowski, 2002, Lave and Wenger, 1990, Brown and Duguid, 2001)。然而，我們對於實務社群的組織作為仍未有全盤的了解。特別，我們對科研社群究竟是如何創生知識，所知亦仍有限，而有待進一步釐清。

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這部份的研究將不強我們對科學團隊運作的了解，呼應學者對「科學知識」的社會建構分析(Knorr-Cetina, 1999, Latour, 1987, Latour and Woolgar, 1986)。總之，本研究探索科學團隊的運作有何特殊的組織作為，並分析有哪些社會性的活動會促成優異創新的根本原因，從而理解科學團隊創生知識的組織原則。本研究的推理架構如下圖所示。我將先由科學團隊的組織構型中，分析團隊成員的組成方式，並進一步探索科學團隊的學習方式、溝通機制、領導作為與知識管理的實務作法，並深入解讀每一項組織作為與知識管理之間的關係，最後，我們將進一步分析知識創生的組織運行機制。這樣的推理可以分為三個重要步驟。第一，我們會先由五個理論面向，分析所選定科研團隊的研發活動。第二，我們會分析這些研發活動中，呈現哪些組織運作方式，也就是該團隊組織作為。第三，我們會分析這些組織作為與其他一般研究團隊有何不同，也就是必較優異科研團隊與一般性團隊的運作模式有何不同。必須注意的是，我所要分析的不是研發產生的結果，或比較研發的績效，像是專利或學術作品產出。這些研發產出是結果，不是過程。俗語說：「台上一分鐘，台下十年工。」我們要分析的不是「台上一分鐘」，或研發產出，而是「台下十年工」，是組織運作過程。換言之，我們要分析的是一個優異研發團隊是如何運行其組織，為何這些特殊的運行模式可以產生卓越超凡的研發成果。所以，我們不會去比較兩了個研發團隊產出的發表量，因為那是很誤導的分析取向，而且當今文獻對此類研究也已經汗牛充棟，無需本研究再東施效顰(Kratzer et al., 2006, Hoegl and Gemuenden, 2001, Keller, 1994)。第四，我們會試著整理出這些組織作為背後呈現出哪些運作原則。

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參、研究方法

本研究旨在分析科學社群的工作實務，整理出這些研發活動中的組織作為，進而了解知識創生的方式。因此，我是由組織科學的角度來分析知識創生模式。由於科研社群運作充滿動態，因此質性研究方法，佐以長期的觀察過程比較適合這類的調查(Langley, 1999)。本研究認為，貼近成員的工作脈絡，才能掌握社群的學習模式，並呈現組織的運作方式與知識創生模式(Lee and Cole, 2003)。本研究選擇以「工作實務」來觀察成員的日常活動，並檢視這些活動在社群人際溝通裡所扮演的角色，分析這些活動與社群結構之間又有何具體關聯。組織的工作實務具有機構意涵的人類活動，是動態而持續的，更呈現出組織結構特質(Orlikowski, 2000)。因此，採取實務視角不但可以觀察個別成員的行為模式，更可以據此彰顯社群的整體結構與組織內涵。組織要達目標，需要發展出一個運作機制來協調成員的工作，來進行資訊的蒐集、傳遞與整合，來因應環境的變化。久而久之，一個組織的運作原則就漸漸形成，而成為組織例規，或衍生出一套「作為」(McEvily et al., 2003)。組織作為就是成員詮釋資訊與協調工作內容的行為模式。這也就是為何我要由工作實務下手來分析成員的互動以及運作原則。以下說明個案選擇、資料收集過程與資料分析方法。

一、個案選擇考量

本研究以「先進無線生醫保健監測系統」（以下簡稱「無線奈米生醫團隊」）的學界

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研發專案為研究田野。這個先導型研發專案乃是以微奈米科技及微機電技術為基礎，並橫跨生物醫學、資訊電子、及通訊網路等三大領域，主要目標在開發能植入人體的「多功能無線生理監測系統」（詳見圖表 9），針對人體內的發炎指數、血醣、心跳等參數進行量測，並傳輸到醫院端，達到有效預警的目的。這套系統可以說是一套遠端醫療照護體系的服務創新。我之所以選擇該科研團隊為調查對象，主要基於以下三點考量。第一，該科研團隊的知識含量甚高。主要分項主持人皆為各該領域學門的翹楚。該團隊由八個分項團隊所組成，具有跨科學領域研發的代表性（詳見圖表 10）。團隊成員合計達 167 人，其中有 34 位教授、4 位醫生、博士後與博士生共 53 位，專業研究員 3 位、57 位碩士生與 16 位研究助理。這個科學社群橫跨生醫、電機資訊、應用力學、機械工程、資訊工程、醫學院、化學工程等專業領域。第二，該團隊自 2002 年成立至今，有相當優異的研發績效。該團隊除了順利開發全球體積最小、功能最齊全的植入式無線生醫監測系統。在六年內，該團隊申請 64 項專利，獲國內外 14 項專利，論文發表超過 300 篇，技術移轉金額超過預定值的二倍以上。該團隊研發的「病毒崩」，其技轉金額是其它院校平均技轉金額的 25 倍。此外，該研發團隊展現頂尖的創新成就。例如，2003 年 SARS 風暴期間，該團隊於短短 21 天內順利研發「抗煞一號」。於 2009 年 7 月 21 日在 H1N1 流感期間，該團隊及時研發出病毒崩（VirusBom），彰顯該團隊快速的回應能力與爆發性的創新能量。第三，該團隊能以有限的資源，產出卓越的研發成果，其中必有獨到的運籌帷幄之

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道。在六年期的計畫中，前三年每年計畫總經費為 3600 萬元，後三年則僅 2200 萬元；但該團隊研發的效益卻具相當成效，包括無線感測系統、生醫晶片檢測系統、指向性喇叭、手持式電化學監測系統等。洽談合作的廠商則有國內的福華電子、百奧生物科技、台懋創投、工研院等近 15 家廠商，並與西門子、IBM、日本電子大廠 ROHM、加拿大的國科會產業研發機構（Industrial Material Institute, NRC IMI）等單位合作。該團隊的產業影響力也由此可見一般。

二、資料收集方式

自 2008 年 3 月起，本研究開始針對「無線奈米生醫團隊」進行田野調查工作，至今仍在持續進行中。我的研究重心放在研究團隊的工作實務與合作溝通模式上，以掌握這個科學家的工作實務。主要的調查內容包括：無線奈米生醫課程的學習、深度個人訪談、團隊例行工作會議的參與，以及動物實驗的觀察。第一類調查的內容是參加該團隊計畫主持人群所開設的專業無線奈米生醫課程，並參與相關研討會，以學習無線奈米生醫的專業知識。此有助於我們理解該研究團隊的工作內容，並熟悉專屬於該社群的特殊語言。例如，當團隊成員在談論「BMW」這個專有名詞時，並不是在品評最新款的寶馬汽車，而是在指陳生醫無線感測晶片（Bio-Medical-Wireless，簡稱 BMW 晶片）。或如，當團隊成員相約在特定時間要去「殺老鼠」時，意旨要做老鼠的動物實驗。惟有透過社群語言的掌握，對社群專業知識的了解，我們才能收集到真實有用的資訊。藉由與計畫主持人及分項主持人的訪談中，本研

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究初步整理團隊籌組的考量事項，尤其是挑選團隊核心成員的過程，以釐清重要專業知識的來源與內涵。同時，我們進一步透過與團隊成員的訪問及月會參與過程，相互驗證團隊成員的重要特質。第二類的深度個人訪談，我們主要訪談三種對象。一是團隊的總計畫主持人與分項主持人。我們主要詢問他們如何決定專業研究領域，哪些人才可以進入團隊，以就團隊構成和組織運作模式有較為通盤的了解。另外，我更針對團隊在實際運作時，所遭遇的困難與挑戰，以及社群的解決模式進行探索，以洞悉團隊的互動與溝通方式，以及他們建立信任的基礎。二是，我們訪談總計劃辦公室中，負責協調各個工作團隊的研究員。我們詢問他們如何協調不同分項的研究人員、如何進行分工、如何進行合作，以分析團隊實際運作的模式。三是訪談各分項計畫的成員，由他們的工作實務，交互驗證整個團隊的運作全貌。第三類是團隊例行工作會議。我們參加「無線奈米生醫團隊」每個月定期的團隊月會。八個分項主持人與主要參與成員，多會參加例會討論，此有助於我們觀察他們的互動模式，他們推進研發的作為，以及所關注的議題。藉由與總計畫辦公室中，負責團隊聯繫之研究員的深度訪談，整理團隊的溝通機制。再者，我們進一步由主要分項團隊成員的訪談內容與工作參與方式，梳理不同團隊間的溝通互動模式。第四類是動物實驗，由於整個植入式無線生醫監測系統在 2008 年已進入最後系統整合與動物實驗階段，我們參與他們進行系統整合的實驗，觀察該團隊將監測系統植入

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白老鼠體內的過程，以及體內生物資訊傳輸中的解決方式。此有助於我們理解團隊在合作上所遭遇的問題，以及具體的解決方式。另外，本研究並有效收集到團隊的書面結案報告、參與團隊的期末審查會議，並得到團隊成員允許，審閱部分工作日誌內容，以交互驗證團隊的知識創生過程。在知識疆界的跨域協調上，本研究主要藉由動物實驗的參與，直接觀察團隊成員在系統整合與問題解決的工作實務內容，但這是屬於計畫後期的知識整合議題。為了有效掌握計畫初期與中期，不同專業知識領域如何溝通，如何跨越知識疆界的作法，本研究特別就主要整合議題，進行跨分項的交叉訪問，以切實掌握並釐清跨越知識疆界的方式。最後，則就團隊創新的動機與領導權威的來源，訪問計畫主持人與分項主持人，並由各分項成員的訪談中，得到交互驗證。圖表 1：田野調查整理 田野調查方式 訪談人數/次數 訪談/參與總時數 專業無線奈米生醫課程 5次 15 深度訪談計畫主持人 9次 20 分項主持人 8人 15 研究員 8人 16 分項團隊成員 25 人 48 專案月會 7次 21 動物實驗 3次 30 Total ₁₆₅_小時

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三、資料分析

本研究的資料收集與資料分析方式，乃是同步進行的。透過參加無線奈米生醫團隊月會、培訓課程、訪問核心計畫主持人群和研究人員，以及參與系統整合的動物實驗過程中，我們進行資料的交互驗證，並整理出精選社群成員、提升成員知識含量、發展跨越溝通模式、建置激勵機制、以及管理智財權益共五項組織作為。一開始我們先由參加團隊固定在每個月第二個周二傍晚的例行會議中，習得無線奈米生醫的相關知識；並進一步得知團隊在每學年第一學期所開設的生醫課程，而開始參與培訓課程。並由這個課程的內容教授與成員互動中，得知團隊的培訓方式，尚有每年暑假定期舉辦的科學夏令營活動。而從訪談計畫主持人群的過程，進一步得知核心主持人群培訓研究人員的方式，除科學專業知識的培訓外，尚有系統採購的學習、專案管理的學習，以及專利地圖的檢索探勘學習，從而得到第二項組織作為，提升成員知識含量。其次，藉由多次訪談核心計畫主持人群的過程中，我得到團隊重視「研究家族」的籌組過程，尤其是在研究資源的交互分享與學術發表、專利排名的規範上，都有其特殊的選人機制。此外，由團隊月會的參與過程中，我們也得到這個科學社群成員重視專業研究基礎、問題解決能力、與耐挫力的特質，從而得到第一項組織作為，遴選社群成員。接著，我們透過參加團隊最後階段的動物實驗過程，掌握跨團隊的溝通協調機制，乃是一個「乒乓球式」的反覆協調機制；並進一步由計畫主持人群的訪談中，得知核心成員透過資源交互混搭的「次團」建置，乃是具有特殊知識與資源組合的「大使活動」。另外，透過掌握核心計畫主持人群的日常活動內容，了解團隊向外「偵查」專業知識與「連結」

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特定資源的特殊溝通活動，從而得到第三項組織作為，發展跨域溝通模式。透過動物實驗的參與階段，我們發現這個科學團隊的研究資源相當豐沛，研究人員的投入程度更迥異於一般實驗室；因此，我們進一步探究這個團隊的研究動機來源，並進一步藉由訪問計畫主持人群的過程中，得知團隊有相當特殊的資源安排，包括技轉收入的分配，研究人力的協調與論文發表的特殊作為等，從而得到第四項組織作為，建置激勵機制。最後，我們從團隊月會討論中，掌握核心計畫主持人群相當重視研發成果的商品化與技轉收益的實質績效；同時由月會上，亦掌握到團隊積極連結外部研發資源的特殊作為，從而探尋計畫主持人群運用智慧財產權益的方式，得到第五項組織作為，管理智財權益。圖表 2：田野資料多方來源之分析作法組織作為個人訪談動物實驗參與團隊月會與期末會議遴選社群成員由訪談核心計畫主持人的內容中，得知其考核重要成員的關鍵因素包括頂級期刊的發表、專利發明等「專業研究履歷」。同時，核心主持人群更強調研究人員解決問題的能力、耐挫力和分享學術資源的能力。由其他主持人的訪談中亦得到檢驗，主持人群的論文與專利排名順序，都需要由研究家族的整體立場，進行評估。研究室的資源，包括儀器與資料由動物實驗的觀察中，得到一般究人員對問題解決的專注力；以及長達 48 個小時，反覆進行實驗的耐挫能力。由團隊月會的分項報告與提問中，得到團隊計畫主持人特別重視基本問題的解決能力。由分項團隊月會中，得到計畫主持人群遴選一般研究人員的方式，特別著重在專案經驗、參賽經驗等產業實務經驗。多位計畫主持人更重視「運動履歷」，包括籃球運動以及登山活動的定期參與，以檢驗其團隊合作的能力。

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庫，更進行廣泛性的分享。提昇成員知識含量由訪談中，得到團隊內部正式的知識培訓機制，包括每年七月的定期夏令營活動、每學期的生技基礎課程教授、與跨實驗室的定期交流培訓。掌握到不定期的培訓機制，包括論文發表、專利地圖探勘、系統採購、創業提案等。由系統整合過程中，了解跨團隊成員的知識培訓，主要在於即時性的問題解決能力。團隊月會亦是重要的跨領域知識學習場域。由各個分項的專業報告中，成員可以學習不同科學專業領域的最新研發知識。發展跨域溝通模式由核心計畫主持人的日常行程安排中，掌握團隊「偵測」外在知識的特定活動。另外尚有積極納入外部產學資源的「連結」活動。由訪談中，得知核心計畫成員刻意安排資深與資淺研究人員進行資源混搭與研究互補的「大使活動」。由整合實驗中，掌握跨團隊的「協調活動」乃是「乒乓球式」的即時協作方式。由各分項報告，得到跨團隊間的「協調活動」，與研究資源混搭的「大使活動」。建置激勵機制由訪談中，得知核心主持人群刻意安排的資源分配與實質報酬的獎勵機制。另外由其他核心成員的訪談中，得知其重視學術聲譽與社會影響力的內在成就動機。由實驗合作過程，探得團隊一般研究人員的動機來自於專業社群的肯定。由團隊月會對績優研究人員的肯定與實質鼓勵，得到研發團隊的內部成就動機來自於專業社群的認同。管理智財權由訪談中，得知計畫主持人群在進行研發前的技術探勘工作，乃是要作到創新與專利同步。另外，透過分析團隊重要研究成果「抗煞一號」與「台大病毒崩」的研發過程，發現團隊在技術研發時，亦在同步進行廠商技轉的商品化工作。透過研發人員的實作中，探知最新科學研究方向與專利申請的脈絡。由每個月定期月會的考核中，得知計畫主持人群重視技術移轉金額、專利申請與論文發表的實質研發績效。

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肆、個案背景

本研究以「無線生醫保健監測系統」的開發為個案，探討研發成員的工作實務，以分析科學社群創生知識的組織作為。本章將就團隊的主要科學背景、核心關鍵技術的發展歷程，以及團隊重要產出—「無線生醫保健監測系統」的研發流程進行說明。

一、團隊科學背景介紹

「無線生醫保健監測系統」是一個為期六年的國家型整合計劃，主要在開發一個植入人體的監測系統（2003-2008 年）。這個系統要監測的心臟血管疾病相關的蛋白質分子，包括發炎性指標分子以及代謝異常的標記分子。藉由預警偵測，預防突發性心肌梗塞等疾病。各項量測與資料傳輸技術必須整合在單一晶片中；同時在每次量測後，必須在不取出系統的情況下，自我重新設定並再次進行量測。該團隊順利在 2008 年 1 月開發出直徑 3.4 公分、厚度 1.5 公分的整合系統，總體積容量是 13.6CC，是目前全球各個相關研發團隊中，體積最小的植入性產品。團隊的主要科學技術為生醫化學、微機電感測控制、電子與網通系統共三大領域，並由八個分項所組成，分別是：A 分項的分子感測與固定化流程技術、B 分項的分子合成技術、C 分項的電化學感測與動物實驗、D 分項的分離技術、E 分項的懸臂量感測、 F分項的無線進身網路系統、G 分項的光機電系統設計與整合，以及 H 分項的近身智慧

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系統。茲就各分項的主持人與重要科學技術內容進行說明。 A分項主持人林世明教授在臺大醫學中心服務，專長為生物分子的量測。相較於一般實驗室以高倍率顯微鏡作「物體」的觀察與量測，林世明教授是以原子力顯微鏡，針對腸病毒、金黃色葡萄球菌、SARS 病毒等「生命體」的力學表現進行量測。實驗室中布置了一個 P2 等級實驗室(按：最高等級是 P3 實驗室)，有特別的獨立空間與緩衝室的安全設計。B 分項主持人李世元教授專長為有機化學分子的合成，包括學名為八氫氧基辛烷酸的「抗煞一號」以及「病毒崩」，都是李世元教授的實驗室所產生的創新成就。李世元教授在淡江大學任教，他的化學實驗室規模可與一個中小型的化學廠相比。他擅長國外大型藥廠的「一鍋反應」實驗（Barbier-type Reaction）。他希望將複雜的化學實驗量產化。C 分項主持人林啟萬教授擅長積體電路設計、生物感測器的設計製作、精微機電技術系統整合、神經系統的工程應用以及生物晶片的整合製作。林啟萬教授將一般體外晶片感測應用到體內的醫療晶片設計上。他結合台灣半導體產業在設計與整合能力，降低生醫微型感測器的研發成本。D 分項主持人李雨教授負責血管微流道的血液推動，與血漿血球分離的技術。他的團隊設計出低耗電、高導流效率的微幫浦及微混合器。 E分項由黃榮山教授主持，專長是以光學式的奈米感測技術來檢測心臟疾病。由於這項光學量測技術現階段僅能應用在體外診斷，故在他是以電化學檢測作為比較基礎。他也研發即時即位的體外診斷系統，應用在台大醫院與金山醫院，針對心血管疾病等高風險患者，提供遠距醫療服務。F 分項的呂學士教授是國際手機電晶體結構的重要推

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手。他研發射頻發射器關鍵組成電路與濾波器，負責植入系統的數位控制核心、低雜訊類比放大電路，以及無線傳輸模組的晶片設計。G 分項主持人顏家鈺教授，則在仿生機器人、精密伺服器、奈米操控、生醫訊號處理、與精密工具機系統的研發上，展現驚人成就。他主要負責「個人區域控制中心」的平台設計，也就是利用 WIFI 或 3G 網路，進行人體生理訊號的處理、交換與傳輸。H 分項主持人陳秋麟教授負責植入式晶片的內部製程與封裝。他的團隊負責濺鍍工程、生物分子流程、電路布局以及生物相容性設計。這是一個整合型的科研團隊，也是一個頂尖科學家社群，其研發成果也令人驚艷。團隊的研發主軸定位在無線傳輸與微型感測系統，服務對象是高齡化社會的慢性疾病治療與健康管理。研發產出包括植入式電刺激系統、植入式藥物傳輸系統、遠距照護系統、與體外診斷試劑系統等四大領域。產學應用上有三項主要成就：一是將表面電漿子光纖感測器的技術，移轉給大同集團的福華電子，並應用在動物檢疫上。二是與百奧生物科技公司合作，執行國科會三年期計畫（共 1.8 億經費），共同開發肝硬化的先期檢測系統。三是與台懋創投合作，開發植入式脊椎疼痛的電刺激控制系統。這些衍生出來的產學合作專案深具市場潛力。該團隊在專利申請與論文發表量上更有優異表現，目前已提出國內外共 64 項專利，產出的論文報告共 495 篇，以及獲得數項專利（詳見圖表 11）。

二、核心技術發展歷程

「無線生醫保健監測系統」的核心技術發展分為三大時期：第一階段是 2003 年～ 2004年，以有機導電材料的研發為主，重要突破性研發成就是「抗煞一號」。第二階段

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是 2005 年～2007 年，是微奈米科技與微機電系統的整合期，團隊以無線網路系統單晶片的開發成果為主。在這個階段，團隊也開始將生醫感測技術延伸到電刺激晶片的開發上。第三階段是 2008 年，著重在系統整合與應用，包括整合感測器、訊號處理器、無線傳輸、充電等元件在單一系統晶片上，並深化技術的應用。 2003-2004年：有機導電材料研發團隊籌組的第一階段最重要的研發議題就是要抓住 CRP 等免疫蛋白分子，並進行檢測。李世元教授說明：「要抓住這些 10 的-9 次方，奈米等級的生理分子，而且還要正確的判讀，那個困難度就像是在 101 大樓外抓住一隻螞蟻般的困難，機率是十六萬分之一。」最後 A、B 分項利用抗原抗體專一性原理，以蛋白質分子的共價鍵結原理（bio-linker）抓住生理訊號；然後在量測這些蛋白質分子交互作用的導電度變化，有效進行生理訊號的比對與判讀。這種導電有機連結分子技術，不但突破傳統光學檢測，可以直接植入人體進行分子檢測，而且能夠提供更高的精確度。這更有助於日後團隊開發其他人體內標記分子的檢測。不過在這段期間，團隊的其他分項主持人曾經爭取以光學、力學等技術量測這些標記分子，但最終考量整個系統要植入人體。最後，在 2004 年間，該團隊以電化學原理傳送反應訊號。但是在訊號傳遞過程中，面臨訊號太弱與電源無法儲存應用等問題，而成為第二個研發階段的重要任務。第一階段的研發成果是有機導電材料的研發。另外 A、B 分項在化學分子合成技術

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與「原子力」量測技術的整合，更讓團隊在短短 21 天內推出學名為「八氫氧基辛烷酸」的「抗煞一號」。這項突破性創新成就不但是該團隊研發實力的展現，使團隊國際能見度大為提高，並因此為團隊爭取到更多的資源。 2005-2007年：微機電與微奈米技術整合 2005年團隊確認電化學的量測主軸（由 A、B 分項負責）後，也開啟一連串跨分項的系統整合工程，包括 A、B 分項與 F 分項間的生理訊號量測、F 分項與 G 分項的訊號傳送與判讀，以及充電技術的儲存與應用等。這是生理訊號的微奈米技術，與晶片開發的微機電技術間的整合問題。過去在 A 分項的實驗室裡，大型的商用儀器可以很清楚地量測出這些檢測到的分子訊號。但是當 F 分項團隊自行設計一個比一圓硬幣還要小的晶片進行訊號接收與量測時，電極的面積大小、距離遠近，就會影響到訊號的敏感度。因此，F 分項團隊特地跑到 A 分項團隊來拆看商用儀器的電路板設計，以了解訊號傳遞的方式與原理。最後則自行設計出符合商用儀器原理的三角電極，並以蒸鍍的方式，鋪設在生醫晶片上。對 G 分項而言，F 分項的訊號傳送技術，非關至要；訊號的正確性才是重點。因此，F 分項與 G 分項的研究生，必須經常往返對方的實驗室，進行訊號的比對。G 分項最後並順利取得台大醫院與國外非營利醫療單位的心跳與心電圖等重要生理資料庫，以有效進行生理資料的判讀。第三個系統整合問題，則是體內充電。由於整個生醫檢測系統裡只有一顆 3.2 伏特的鋰電池，但卻必須支援檢測、訊號分析、訊號傳輸、推動血液流動、血漿與血球分離

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等各種工作。因此，如何有效率地使用電池，原本就是一個難題。故研發團隊在經過前三年的努力後，決定回歸傳統的隔皮充電技術，以 40 度 C 的低溫，控制體外充電的能量。負責這項技術的 C 分項，設計了兩個線圈，一個在體外，利用充電系統，讓體外線圈產生交流訊號，並由這個訊號的磁場，產生射頻幅射，感應體內的線圈後，產生體內整個無線生醫系統的電流流動，推動各項檢測功能的進行。在動物實驗階段，實驗室的白老鼠植入這個 50 圓硬幣大小的生醫檢測系統後，就進行低溫的隔皮充電技術。結果最多只能完成一個小時的充電，並維持半個小時的供電。但後來發現這個製程技術要調整，又是另一個重大工程。最終，研發團隊想到一個最簡單、又便宜的開關系統，那就是磁控開關，只要一顆直徑六公分的磁鐵，就可以有效控制電池與系統運作的開關。C 分項在體內線圈的充電系統中，加入一個磁控開關；然後在生醫無線晶片（BMW）系統與資料傳輸射頻系統間，也設計一個磁控開關。因此，只有在真正需要檢測生物分子的時候，才要打開開關。而負責這個開與關轉換功能的，其實就是一顆小磁鐵而已。在這個階段的團隊研發技術，主要著重在微機電技術如何應用到奈米級的生理訊號量測與有效傳輸上。整個研究能量聚焦在生醫無線晶片的製作與傳輸效率上。團隊將生物醫學的檢測，結合半導體製程與資訊科技的應用，屬於極為創新的作法。也因為這個重要研發的進展，團隊開始衍生出植入式電刺激晶片的應用，用來治療慢性下背痛的病

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人。 2008年：植入式系統整合與深化應用最後一年的結案階段，團隊主要研發重點在將感測器、訊號處理器、無線傳輸、充電等元件，進行有效地整合與連在結，以完成重要生理訊號的傳輸與判讀。各分項主要負責同仁，在總計畫辦公室的協調下，常常必須密集「開夜車」作動物實驗。目標在將 50圓硬幣大小的生醫檢測晶片植入白老鼠體內，並順利傳輸出正確的訊號，進行判讀。這個系統整合過程的經費驚人，往往一顆無線生醫晶片系統的成本就高達 300 萬元。而在動物實驗階段，常常每個月都要燒壞 1 至 2 顆晶片。呂學士教授就指出：「台灣特有的 IC 產業價值鏈，為整個無線奈米生醫技術的晶片研發，提供良好的環境。要找到能隨時根據團隊需要進行晶片製作的企業，只有台灣的廠商與技術可以配合。一片 BMW 晶片製造，最少價值 3 0 0 萬以上。比一部寶馬汽車還貴。」呂學士教授與陳秋麟教授皆與國內 IC 廠商有良好的互動關係，許多業界研發主管更是他們的學生，因此，國內 IC 廠商多願意主動協助團隊解決技術困境。團隊並善用政府資源，向晶片中心申請經費，以分擔高額的實驗晶片製作費用。此外，計畫主持人群更善用過去的研發網絡，向國科會、精密儀器中心、積體電路設計中心、晶片中心等，申請經費或直接借用儀器。同時隨著結案階段的接近，團隊核心成員也開始構思無線奈米生醫晶片的商品化途徑。在考量技術成熟度以及實際的醫病需求後，團隊成員分析，現有無線生醫檢測系統

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最適合運用在急救階段，尤其可與葉克膜體外循環系統相結合，以適時量測急救病患的血醣、心跳、重要發炎指數的表現，這部分的計畫主要與台大醫院的周迺寬醫生進行合作。至於較長期的遠端醫療照護系統，則由黃榮山老師與台大醫院、金山醫院，另外申請國科會計畫進行合作。另一個重要研發主軸就是利用感測與無線電波，開發電刺激晶片。尤其國人下背痛的問題，佔國內醫療健保資源第六位，因此，電刺激晶片的市場，事實上可能較遠端醫療照護的市場更大。最後，在團隊技術移轉成效上，包括醫療照護產業、生技產業、民生科技產業，都是主要技轉範疇。例如「抗煞一號」便是與國內的彩力、立弘、中美、毛寶、台唐、福懋等廠商進行技術授權。而在生醫晶片檢測系統的開發上，團隊則與台懋創投共同開發植入式的脊椎疼痛刺激控制系統。另外在指向性喇叭、無線感測系統、手持式電化學監測系統的開發上，團隊則與創盛、百奧、同致等國內廠商進行合作。因此，在這個階段，團隊的研發能量已日臻成熟而趨於精緻化，並在既有的無線奈米生醫晶片之外，進行研發資源的重新聚焦與整合。例如 A、B 分項持續針對各項高危險病毒與細菌的有效崩解，進行研究；團隊並在 2009 年順利研發出對抗 H1N1 病毒的「病毒崩」，再度為國內的疫情防治貢獻心力。C 分項與 F 分項、G 分項則朝電刺激晶片的應用開發。A、B 分項另外與工研院在指向性喇叭的研發上，進行合作。這些都在既有研發軌道上，拓展出新的科學領域。無線奈米生醫團隊在短短的六年期間，產出了優異的研發成果。這只是因為他們匯

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集了國內的頂尖科學家嗎？或者，這個科學社群有獨特的運作方式以及獨到的組織治理治模式？該團隊的組織作為是本研究關注的重點所在。圖表 3：無線奈米生醫團隊的重要研發進展資料來源：台大無線奈米生醫團隊(2008 年)。資料說明：無線奈米生醫團隊的研發進程共分為三大階段，第一階段為 2003-2004 年，研發重點在介面化學與生物分子檢測；第二階段是 2005-2007 年，研發重點是感測技術與製程技術的整合；第三階段則是 2008 年，是整個系統晶片的整合期。上圖為無線奈米生醫團隊所研發的多功能植入系統，直徑 3.4 公分、厚度 1.5 公分的整合系統，總體積容量是 13.6CC，外型大小相當於一個 50 圓硬幣。

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伍、研究成果

5.1：台灣管理個案中心個案發表

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_{無線奈米生醫團隊(首部曲)}

2009年 7 月 21 日，無線奈米生醫團隊風風光光舉辦「病毒崩」記者會，團隊總計畫主持人李世光教授，細心地向外界說明這個可以同時對抗腸病毒、H1N1、金黃色葡萄球菌的「萬王之王」是如何研發出來的。總計 1500 萬元的技轉簽約金，較國內一般大專技職院校平均一年只有 50 萬元的技轉金，足足高出 30 倍。「無線生醫團隊能，我們為什麼不能?」幾位國內知名研發機構的高階主管發現，從 2003 年無線奈米生醫團隊成立以來，這個團隊幾乎每 1-2 個月就有一個發明專利，每個月有 4 篇論文發表，每年的技轉金額在 150 萬元以上。2003 年的「抗煞一號」與 2009 年的「病毒崩」更是這個團隊的重量級發明，單一研發的技轉金額高達 1500 萬元。除此之外，治療下背痛的電刺激晶片、倒車雷達、紙喇叭等突破性創新成就，通通來自於這個團隊。看著無線奈米生醫團隊風風光光的召開記者會，手上拿著不甚理想的技轉成績單，幾位知名研發機構的高階主管決定向無線奈米生醫團隊取經。他們發現，結合生物醫學、微奈米機電 ♦ _{本個案係由國立政治大學科技管理研究所蕭瑞麟教授撰寫，科技管理研究所博士生歐素華為研究助} 理。個案目的在作為課堂討論之基礎，而非指陳個案團隊經營之良窳。有興趣使用本個案者，請逕洽台灣管理個案中心申請使用授權（www.tmcc.com.tw）

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系統與遠端醫療傳輸，是一個重要的發展趨勢。「我們應該建議高層重新思考組織架構的調整，例如，將光電所與無線傳輸科技結合在一起..」一位高階主管指出。「只要將組織功能結構進行整併，創新就能源源不絕的產生嗎?還是應該像 3M 那樣，給研究人員更多創意發想的時間？」另一位資深主管提問。面對這幾位高階主管的疑惑與爭論，李世光卻開始認真思索無線奈米團隊核心主持人群的實驗室經營哲學。「也許，績優團隊的奧秘並不只是技術或組織結構，而是實驗室的經營管理之道。」李世光心中似乎找到了有趣的答案。

無線奈米生醫團隊

研發速度快、技轉金額高、專利論文發表量大，是無線奈米生醫團隊的三大特色。首先，在研發速度上，相較於一般大專院校的研究單位，不是過於重視理論性的研究，就是只能作漸進式的技術改良，研究與發展少有「速度」可言。這個團隊卻一再以突破性創新成就，證明自己的研發實力。2003 年的「抗煞一號」，從研發到技轉，只有短短 21 天。2009 年的「病毒崩」，更是在研發與技轉同步執行的規畫下，在第一時間完成研發成果產業化。其次，在技轉金額上，相對於國內大專院校年平均只有 50 萬到 100 萬元的技轉金，這個團隊每年的技轉金額都在 150-300 元萬之間。甚至單一個案，如「抗煞一號」的技轉金就突破 1500萬元。「重質又重量」的研發實力，再次凸顯這個團隊的秀異出眾。第三，在專利論文發表質量上，短短六年期間，64 個專利申請，300 篇以上的專業期刊論文發表，讓其他學校望塵莫及。團隊重要成員呂學士教授自 2003 年起，專攻有「全球晶片設計奧林匹克」聲譽的國際固態電子電路會議(ISSCC)的論文發表，更是一個「從無名到英雄」 (From Zero to Hero)的傳奇故事。他讓外國媒體不敢在戲稱台灣被 ISSCC「三振出局」。

這是一個「頂尖」大學裡的「頂尖」團隊。然而，頂尖團隊的基本構成單位，卻是數個頂尖實驗室的有效聚合。除了李世光教授所主持的「無線奈米機電實驗室」之外，同是康乃爾校友的呂學士教授，在台大電子所主持的「射頻積體電路實驗室」；林啟萬教授主持的「醫用微感測器系統實驗室」，都有著相當特殊的實驗室運作機制。李世光深知，這個團隊之所以這麼頂尖，是因為有幾位出身國際級實驗室的頂尖學者，他們在資源並不十分寬裕的台灣科研環境下，仍堅持要運作一個能與國際頂尖實驗室媲美的專業研發團隊。

Part I

呂學士的法家哲學

時間回到 1985 年的 9 月，剛從台大畢業的呂學士，意氣風發的來到康乃爾大學這個以製造諾貝爾獎得主聞名的樸實校園。康乃爾坐落在北美紐約州中部的小鎮 Ithaca，這個小鎮有個

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美麗的中文名字，叫做綺色佳，是胡適先生在這裡就讀期間所取的名字。康乃爾獨特的自信與魅力，讓呂學士興起「有為者亦若是」的雄心壯志。在康乃爾中國同學會裡，他打聽到這個學校有一個全世界電晶體跑得最快的次微米實驗室，「在那個實驗室的學生不但是最優秀的，而且每個人都想破記錄！」呂學士二話不說，就來到這個由美國名紳伊士曼教授(L.F. Eastman) 所主持的實驗室裡，開始學習晶片製造技術。伊斯曼自由的教學風格讓這個實驗室發展出「分組對抗賽」的研究氛圍。30 多位研究生，分為美國學生、東方學生、越南學生等不同族群，彼此較勁，看誰能先打破電晶體的摩爾定律。美國學生喜歡經常性的聚在一起，到酒吧喝酒聊天。東方學生，包括印度人、中國華人、台灣人，則是專心作研究，偶爾到中國餐廳聚餐。康乃爾有團結的「中國同學會」，會彼此幫助研究進度的推展。在康乃爾工讀電機工程碩士學程的三年期間，呂學士其實只和伊斯曼見過四次面。一次是拜他為師，請他簽名。第二次是在康乃爾的第二學期，在獎學金經費不足的情況下，呂學士原本想申請轉學。但伊斯曼突然告訴他可以支付下學期獎學金，呂學士因此繼續留下來作研究。豈料，一個學期不到，就發生巨幅變化。這是呂學士第三次與伊士曼碰面，當時他被告知，伊斯曼教授破產了。這個實驗室不但有自己的無塵室 (clean room)，維運經費相當昂貴，伊斯曼更需要支付給每一位博士生每年 5 萬美元的全額獎學金。在年度計畫經費出現周轉不靈，無法償還向學校借貸款項的情況下，伊斯曼宣布破產。隔年的 1 月 4 日，實驗室被學校斷水斷電。當時幾位博士生，只好到樓下的國家實驗室繼續完成研究。呂學士則幸運地遇到一位日本 NTT 的來訪學者，給他每個月 1000 美元的研究經費，協助他進行電子量測研究，並順利完成碩士學位。第四次和伊斯曼見面的日子，就是和他告別。畢業後，同一個實驗室的學長申請到明尼蘇達大學的教職，由於呂學士研究表現相當突出，學長建議他到明尼蘇達繼續進修。那時剛好有一位從 IBM 退休的科學家，Marshall Nathan 前往明尼蘇達授課，他是 IBM 半導體雷射的發明人，需要有人幫助作研究，呂學士在獲得研究經費的贊助下，成為他的第一位博士生。「我每年支付你五萬美元的獎學金，是要你以作研究為優先，讀書是其次。」剛到明尼蘇達的呂學士躲在家裡準備博士班的資格考試，卻被 Nathan 教授拉回學校教訓了一頓。Marshall Nathan 是一位猶太籍的教授，有著實事求是的務實個性，他讓呂學士很快了解到每天必須蹲在實驗室裡動手實驗的重要性。不過，那一年的資格考，呂學士還是拿到所上第一名的成績。有一次，Nathan 要呂學士去作低溫量測實驗，需要一個類似咖啡杯的保麗龍材質 styrofoam。但因為呂學士聽不懂這個英文字的意思，讓 Marshall Nathan 很不耐煩地說出：「你知不知道，你是來幫我解決問題的，不是來幫我製造問題的。」從那一次之後，呂學士所有問題，都自己嘗試解決，「到老師哪裡的，都是好消息。」結果呂學士在兩年半後順利畢業。在 Nathan 的實驗室裡，呂學士是大師兄，另外還有五位博士生。巴西的學生娶的是美國