一鍋法
翁啟惠在Scripps待了14年，解開醣分子的秘密。他發明的「一鍋式酵素合成法」，是首次採用生物方法合成複雜的醣分子，而且到現在為止，仍是唯一可大量合成寡醣的方法。
人體細胞表面醣蛋白上的醣分子是寡醣，每一種寡醣中的各個單醣有其特殊連接方式，若連接方式錯誤，就無法成為正確的寡醣。自然界是用酵素讓單糖結合為寡糖，翁啟惠模仿天然的合成法，先徹底了解酵素與單醣之間的關聯性，然後找出適當酵素來活化單醣，再用另一種酵素將已活化的單醣基質連接起來，這樣只要將正確的單醣和酵素都放進一個鍋子裡，加上基質再循環就可大量合成所需的寡醣。
這種用酵素合成的方式，雖可大量合成，但其困難點在於不易取得足夠多種的酵素來合成全部可能的天然產物，並且難以合成出非天然的產物。因此翁啟惠在1998年發明了另一套「程式化一鍋式多醣合成法」。
翁啟惠利用程式化一鍋法合成出多種癌細胞上的特殊醣分子抗原（例如Globo H，是一種含有六個單醣的寡醣，後來發現在15種癌細胞表面皆含有這種特殊的寡醣），也於1997年發表用酵素法合成出第一個複雜的均相化（homogeneous）醣蛋白分子。
因為這兩個有關醣分子合成的突破，開啟翁啟惠對醣分子在生物體的功能及其與疾病關係的研究，乃至於在醫學上的應用，例如癌症疫苗、均相化醣蛋白及抗生素的研發，也因此讓他獲得很多國際獎項，並獲選中研院及美國國家科學院院士。同時也曾兼任日本理化學研究所尖端醣科技研究所主任的職務，且遇到當時的中央研究院院長李遠哲，成為返台服務的契機。
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