成功大學機械系副教授陳嘉元跳脫傳統從機械跨足生醫，應用機械領域的流體力學鑽研血液流變行為，研究人體生物相關課題，榮獲107年科技部吳大猷先生紀念獎。從機械跨足生醫，陳嘉元走了一條不一樣又難走的道路，但他認為，「讀機械不一定要走傳統的路，運用工程分析的能力，幫助解決醫學問題，帶來的影響更大，也更有意義與成就感。」

利用流體力學模擬血液流變行為　期望改善現行醫學治療

陳嘉元認為，血液流變行為與機械系所學的流體力學有高度相關。「心臟、血液24小時流動，可視為極為精巧的機械運作，而人體相關重大疾病如動脈瘤、癌症、糖尿病等都與血液流變有關，讀機械的人一定有可以研究與發揮之處。」他與臨床醫師跨域合作多年，透過微機電與機電整合方式，利用流體力學分析腦部腹部動脈瘤、腦部動靜脈畸形等心血管疾病，將模擬到最貼切真實情況的各式分析數據，提供給經驗豐富的臨床醫師參考，進行包括疾病早期檢測、術中治療與術後復原等綜合研判，期望找到改善現行醫學治療的方式。

陳嘉元的研究特色為，利用仿生微尺度磁性人工纖毛，進行各項微流體甚至動物胚胎的操控，其研究居世界領先地位，發表的文章橫跨機械、生醫、材料與化學工程。過去6年多來發表29篇SCI論文於微機電生物流體等領域之頂尖期刊，包括Lab on a Chip、Scientific Reports、Chemical Engineering Journal （期刊封面）、Sensors and Actuators B: Chemical、Biomicrofluidics （編輯推薦）與Experiments in Fluids等。美國喬治亞理工學院、荷蘭TU Delft大學、捷克布爾諾科技大學工程學系主任教授、韓國三星生醫研發部門等，都來信希望與他的實驗室合作。歷年來獲得的獎項包括科技部優秀年輕學者獎（2次）、中國機械工程學會優秀青年工程教授獎、國立成功大學明日之星獎、國立成功大學機械系與國立台灣科技大學機械系教學、研究績優獎等。

陳嘉元為美國賓州卡內基梅隆大學（Carnegie Mellon University）醫工所博士，能申請到全額獎學金赴美，而且花不到3年半的時間就取得學位，外界看來非常順遂，然而箇中苦澀的滋味，絕非外人可以體會。但這段歷程也讓他深刻感受到，唯有不怕辛苦，不輕言放棄，才有機會享受付出的喜悅與成就。

赴美求學煎熬光陰險成逃兵　陳嘉元博士路刻骨銘心

「初到美國1個月，就被指導教授Prof. Kerem Pekkan要求寫出一篇英文論文，小至逗點大到用字遣詞都被逐一挑剔。」文化衝擊加上龐大學業壓力，讓他興起轉往他校攻讀學位的念頭，但著手寫了2、30封信都石沉大海，「畢竟，要拿到全額獎學金並不容易，只好乖乖地留下來。」

熬過前兩年每天睡不到幾小時、被教授認為資格不符的煎熬光陰，交出一篇篇論文後，教授的語氣逐漸轉為尊敬，最後終於苦盡甘來。「老師對我的要求，催促我進步，這是很重要的一段過程。唯有經歷過辛苦，才有價值！」陳嘉元回想，赴美求學期間，同一研究室的印度、中國門生都先後出走，他笑稱，自己是因為沒有退路走不了，否則也險些成了逃兵。有趣的是，熬過Prof. Kerem Pekkan的嚴苛指導，兩人關係已是亦師亦友，在完成學業回台前夕，嚴師還特別送給愛打球的他Wilson牌籃球，為刻骨銘心的博士路，畫下完美驚嘆號。

美國求學的經驗，讓陳嘉元日後做研究時，均以正面態度看待「挫折」，並視為動力。與醫師跨領域合作，在實驗室精心設計貼近實況，如此辛苦模擬得到的血液流變數據，竟然與血液真正改變行為有所差異，苦心的研究預測卻與結果不同，當然會失望。但他總告訴自己，「工程能做的是盡可能地逼真，但並無法接觸實況，出現落差，才知道要改進的方向，才能做得更好，工程不在乎花多少時間，只在乎有沒有結果。」

灌輸學生不要怕吃苦　走最難的路展望最有價值目標

陳嘉元經常以自身經驗，灌輸學生不要怕吃苦，沒有不勞而獲的觀念，唯有經歷過辛苦，才有價值，每個人都是苦過來的。學生畢業前來問以後要走哪條路，他總會建議，「走一條最難走的路。」展望最有價值的目標，因為就算之後改換了跑道，但歷經了最難走的道路，那個過程的收穫會更豐富。

實驗室現有2位博班生，10位碩士生，其中包括4名印度籍學生，陳嘉元短期研究目標是將研究成果技轉給國內廠商，運用人工纖毛生物晶片針對心血管相關疾病，提供早期檢測應用。長期目標是研發技術，就目前心血管手術，提供自動化手術程序，降低手術中的血球與管壁損傷，進而縮短病人康復期程，與降低手術嚴重併發症的機率。

專注研究之餘，陳嘉元熱衷打籃球，現為成大教職員籃球隊成員，他十分享受上場打球時光。他笑說，研究是苦悶的，但籃球可適時調劑心緒，即使碰到研究瓶頸，經由在球場奔馳跑跳盡情流汗，讓腦袋短暫放空，待重回實驗檢視研究不如預期之處，就很容易重整思緒與心情，充滿能量地繼續走下去。（撰文／孟慶慈　圖片／盧威聿攝影、陳嘉元提供）