隨著計算能力的高性能化以及在廣泛領域中的可能性不斷拓展，建模技術已在眾多學科領域得到應用，其中尤以生命科學與醫學兩大領域最為顯著。從原始生殖細胞的發育、胚胎初期細胞遷移等生物學分析，到癌症發生、免疫學、皮膚疾病進展等醫學問題，數學被認為在這些領域中擁有無限的應用潛力。
李聖林（Sungrim Seirin-Lee）教授正是在這些研究領域中處於領軍地位的學者之一。她在日本使用的名字是Seirin，是在京都大學人類生物學高等研究所（ASHBi）進行研究的韓國學者。此次，她向我們分享了在日本的科研經歷，在數學、生物學及醫學領域的工作，國際人才環流的重要性，以及對自身領域的未來展望。
從純數學走向生命科學與醫學交匯處的旅程
李聖林（Sungrim Seirin-Lee）教授出生在韓國，在釜山大學完成了數學專業的本科及碩士學業。她最初來到日本是因學生時代與丈夫相遇後隨其移居至丈夫的祖國，是為了家人而並非為了學術。在異國的最初四年裏，她忙於適應日本的生活，學習日語及照顧家庭。正是在這段日常生活中，Seirin教授逐漸對生命科學產生了興趣。「我旁聽了許多日本數學家的講座與演講，內容都將英國著名數學家艾倫·圖靈（Alan Turing）的研究與生物學領域聯繫了起來。圖靈的理論極其優美，用數學解釋生物現象的理念令我深受震撼。這促使我決心研究數理建模中的模式形成領域。」
為實現這一目標，她決定繼續深造，並獲得了日本學術振興會（JSPS）獎學金進入岡山大學攻讀環境科學博士學位。Seirin教授展現出卓越的學術能力，僅用兩年便完成課程並獲得了博士學位。她的勤奮在之後的職業生涯中多次得到了印證。儘管學業時間較短，她在獲得獎學金期間還赴英國牛津大學留學。她表示，數學研究所沃爾夫森數學生物學中心的菲利普·K·邁尼（Philip K. Maini）教授對她的研究產生了很深刻影響，其「專注鑽研自己真正想做的課題」的態度至今仍激勵著她。
此後，她以博士後身份繼續從事研究，並獲得了JSPS的另一項獎學金，並以研究員的身份在多種研究環境下積累了經驗。這段經歷被她形容為童話般的「金髮女孩效應」。起初她在東京大學研究生院數理科學研究科從事研究，她發現該機構偏重純數學，因此轉至國立研究開發法人理化學研究所多細胞系統形成研究中心，但又感到研究過度偏向生物學方向。後來，隨著長子的出生，她暫停了工作，之後轉到了廣島大學。在此開展研究時，發現數學與生物學融合的「恰到好處」，便在廣島大學開展研究直至博士後生涯的結束。
自2014年起，她在廣島大學任職，2017年晉升為副教授、2020年成為教授，職業發展迅速。2021年，她受邀在ASHBi開設自己的研究室，便轉職到京都大學。自此，Seirin教授開始專注於數理生物學與醫學研究。始終保持研究熱情的她2023年開始在京都大學研究生院醫學研究科兼任教職，並參與了國立研究開發法人科學技術振興機構（JST）的CREST、PRESTO等多項研究資助項目。
京都大學的ASHBi （供圖：李聖林教授）
「數學在臨床醫學中擁有無限潛力」
數理生物學旨在通過數學模式，以數學的方式描述生物學過程。簡言之，即用模型與數值模擬呈現生物體的過程與發展。在醫學領域，這一方法可延伸至疾病及其他臨床問題的建模，例如預測症狀與病程進展。
當被問及具體研究方向時，Seirin教授表示她的研究課題覆蓋面非常廣泛，並介紹說：「目前我參與的項目涵蓋分子與細胞生長、群體動態、皮膚疹幾何學分析等領域，也包括使用建模的臨床醫學項目。數學在臨床醫學中擁有無限可能。」她將數學知識應用於解決生命科學與醫學中的各類問題。當前的研究課題均與人類疾病密切相關，如腎病、皮膚病及免疫學的建模等。然而，這並不意味著Seirin教授完全脫離了生物學研究。她仍在從事發育生物學高階模型研究，構建細胞3D模型並開發適應領域需求的新建模方法。
Seirin教授面臨的最大課題之一，是生物學與醫學領域在目標上的差異。傳統的數學與科學旨在理解事物的「原因」及背後基礎原理。即通過研究分析特定現象背後的機制，目的是再現導致該結果的產生過程。而醫學領域的目標則不同，醫生更關注藥物或療法帶來的健康結果。但由於人體實驗受嚴格限制，很多甚至無法實施，該領域的進展往往更為困難。
Seirin教授近期的一項研究實例。該研究利用數學建模來證明皮疹及其發展背後的根本性機制。（供圖：李聖林教授）
關於AI等與該領域相關的其他課題，Seirin教授表示：「我們會使用AI，但若AI無法解決，就要人來捕手。一開始的數據量太小，小到無法作為AI訓練數據。最大的問題在於溝通。由於數據不足，並且科學家、醫生與產業界專家的目的各不相同，導致研討會等場合產業界和學術界之間存在壁壘。」她希望未來能突破這一瓶頸，並提及與英國牛津大學、美國俄亥俄州立大學保持著緊密關係，今後將繼續推進合作。
關於國際人才環流
在日本與英國都從事過科研工作的Seirin教授對比了兩國的差異：「我在韓國已是多年前的事，現狀變化太大不便評價。但英國與日本的最大區別在於合作方式。英國研究者常跨領域輕鬆交流並促成合作，而日本的合作更模式化，若無具體合作構想，就連開會都難以進行。不過，若能適應日本的溝通風格，尋找到合作夥伴相當簡單。」
接收線上採訪的李聖林教授
關於在日本生活及工作方面遇到的困難，Seirin教授坦言：「最困難的是接受自己將永遠作為外國人生活的形態。日本文化與我的成長環境有著很大不同，在日本建立自我身份認同非常重要。」她投入大量時間學習日語、努力結交本地朋友並融入當地文化，並認為這是她成功的一個重要因素。
談及日本作為科研基地的優勢，她指出：「日本有許多‘御宅族’型研究者（‘御宅族’是指癡迷於某一方面的人），他們對自身領域充滿熱情。在日本，做自己想做的研究非常容易，研究人員可以自由選擇研究課題。」這與許多國家要求資助項目聚焦特定領域形成鮮明對比，日本科學家屢獲「搞笑諾貝爾獎」也印證了這一點。
李聖林教授和她研究室的成員。ASHBi 是一個真正的國際型研究所，研究和管理都用英語進行，她經常在研究室的午餐和休息時間與研究所成員進行深入交流。
ASHBi本身也極具吸引力。Seirin教授介紹說：「ASHBi是一個高度國際化的機構，外籍人員在這裡能獲得非常充足的支持。行政人員均以英語工作，對外國學者極其友好。」 ASHBi舉辦的研討會與活動對國際研究者尤其具有吸引力。現在她研究室的一名成員就是因為被研討會的國際氛圍打動，會後立即投遞簡歷，成為了博士後。該研究所的國際環境與尖端技術使日籍與外籍人員雙方受益，成為展現國際人才環流受益的典範。
Seirin教授對數理生物學及醫學領域的研究者給與了中肯的建議：「請從事能讓自己感到幸福的研究，並投身於真正想探索的課題。同時，要向周圍的前輩學者學習，汲取他們的研究精神與哲學。若有機會，將這些收穫融入自己的研究中。」對於希望在日本參與國際人才環流的人，她則建議：「學習日語！出去與當地人交流，瞭解日本文化。這在工作中與他們合作時將大有裨益。日本有許多優秀的‘御宅族’型研究者，我也想成為其中一員！這裡充滿著追求理想研究的自由。」她的寄語不僅凸顯了國際科研環境與人才環流的優勢，也為有意在日本從事研究的人提供了範例。
為未來建模：數理生物學與醫學的前景
展望未來，Seirin教授表示將致力於多領域發展，「在京都大學，我將全力推動數理建模與皮膚科學的進步，同時也對參與研究相關的新創企業與衍生項目充滿興趣」。她參與的研究項目涵蓋廣泛，但大多聚焦於疾病治療機制的解析，她還尤其關注未來產學協作的可能性，例如ASHBi與公司共同舉辦的研討會等項目。
關於相關領域的未來技術趨勢，Seirin教授認為，相比某項特定技術，生命科學中數理科學與數據科學的融合才是真正驅動該領域創新的核心。「從基礎生物學與數理建模的結合，到基礎生物學、臨床醫學與數理科學及數據科學的更廣泛融合，這一趨勢將持續深化。數據科學的新浪潮必將帶來深遠影響。」
追求研究目標的信念、對學生的幫助與指導、對國際活動的熱忱——這些特質共同成就了Seirin教授在三個看似不同卻緊密關聯的領域獲得成功。我們期待未來將進一步見證她在數理生物學與醫學領域的突破性成果。
李 聖林（Sungrim Seirin-Lee）：
採訪/撰文：JST亞洲·太平洋綜合研究中心 2025年3月27日
翻譯：JST客觀日本編輯部
【英語超連結】
● Science Japan
Mathematical modelling at the junction of math, medicine, and life science: An interview with Professor Sungrim Seirin-Lee of Kyoto University
【日語超連結】
● Science Portal Asia Pacific
數學、醫學、生命科學の接點での數理學モデリング： 京都大學の李聖林教授へのインタビュー
