科技報導2017 10月號430期

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科學月刊姊妹刊物

SciTech Reports

創刊於1982年

科技報導 430 S c i Te c h

Reports

每月15號出刊 scitechreports.blogspot.tw

2017.10月號

安全畜產品生產——肉雞vs雞蛋--4 無線行動通訊——過去的發展以及未來的挑戰--7 3D列印市場概觀及桌上型3D列印機發展趨勢--10 普通生物學實驗究竟該作些什麼--14 可乘式燃料電池教具及趣味能源教育之推廣--16 承接學術、技轉生技醫藥產業的要角——甘良生專訪--20

成大團隊透過基因定序 成功解開蘭花全基因體序列 成功大學,〈成大團隊榮登NATURE解開蘭花基因謎團 達爾文沒有遺憾〉,2017年9月21日。

【本刊訊】多年來,臺灣致力於蘭花的

科學家發現島上有一種口器長達30公分的

培育與科技產業發展,而蘭花所屬的蘭科

蛾類,並在1992年才觀察到此種蛾類會協

植物種類更是超過2萬種。不過,也因為其

助大彗星蘭花進行授粉並紀錄下來。除了

種類繁多、且樣貌變化多端,讓科學家十

因授粉而演化出適應蛾類口器形狀的花瓣

分好奇蘭科植物的演化。有艦於此,成功

外,某部分蘭花則藉由花距變短與寬度增

大學與國外團隊共同合作,嘗試解開「擬

加來配合鳥類的嘴型,透過鳥類來協助授

蘭(Apostasia shenzhenica)」的全基因體序

粉的工作。因此,蘭花與昆蟲、鳥類所建

列以了解蘭花演化的秘密。

立的共生關係與高度適應性,被認為是具

蘭花,屬草本蘭科植物,其特徵為花辮

高度演化的植物。

科學月刊10月號【音樂心理】上市!

兩側對稱,下方有一片因與昆蟲授粉模式

有鑑於此,為了更深入了解蘭花的演化過

而特化出的不同形狀與顏色的唇瓣,中間

程,研究團隊透過基因定序將擬蘭的全基因

有一個蕊柱,而頂端則是由花粉集結成團

體定序出來,並與解序結果和一般蘭花的基

的花粉塊。除此之外,蘭花的種子也無胚

因序列進行分析比對,發現擬蘭雖然沒有一

乳,需與蘭菌共生才得以發芽。

般蘭科植物共同的明顯特徵,像是特化的唇

本刊為科技新聞刊物,除了提供當月重要的

擬蘭,則是現存最古老的蘭科植物,在

瓣,但仍然保有MADS-box基因家族,此

學界、政策、產 業訊息外,並有學者專家針

距今7700萬年前就已出現。雖然也屬於蘭

家族為高等植物花器發育有關的調控基因,

對科技(含醫療)政策、教育、產業相關的時

科植物,不過外表與蘭花不同,沒有特化

在擬蘭的花瓣、蕊柱、花萼、花粉等部位,

事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心

出不同形狀的唇瓣和完整的蕊柱,也沒有

都可見MADS-box基因家族調控的作用。

花粉團塊,取而代之的則是花粉顆粒,且

與一般蘭花不同的是,擬蘭缺少MADS-

不同於蘭花附生長在植物或岩石上,擬蘭

box家族基因中B-AP3與E,因此沒有特殊的

則長在土讓中。

唇瓣,也缺少完整的蕊柱。而負責調控花粉

早在19世紀時,科學家就想一窺蘭花演

呈散開的顆粒狀的P-subclades基因則是在

化之謎。演化學家達爾文在1862年收到一朵

一般蘭花中消失,因此現今的蘭花花粉為集

來自馬達加斯加的大彗星蘭花(Angraecum

結成團塊。此外,擬蘭的根在地下生長,而

sesquipedale)時,發現花朵後方,唇瓣向

現今的蘭花攀附到植物或岩壁上則是受到

後延伸出一個細長的花距,竟長達30公

MADS-box家族中AGL12等基因的影響。

當期介紹請見26版

《科技報導》稿約

臺灣科技發展的您,就上述方向踴躍投稿。 寫作時請依照稿約: 一、 避免學術專業論文寫作格式。 二、 字數盡量在 2000至 5000 字內,可附相 關圖或表至多5張。

三、 請遵守著作權法,如有著作權爭議(包 括圖片),由作者自行負責。一經投稿, 即視同授權刊載。 四、 稿件刊出後 將致 贈當期刊物一本及 薄 (稿酬將於刊出當月月底寄發,由第一 作者代表簽收)。

分。當時觀察到此構造的達爾文思索並認

研究團隊表示,透過此研究得以發現蘭

為可能有某種蛾類具有超過30公分的口器

科植物為了生存,會選擇性地保留或捨棄

真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校,

幫助大彗星蘭花授粉。

MADS-box家族中某些基因,並深入了解蘭

並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。

而這項假設則是在經過約40年後被其他

花的演化過程。

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稿件請寄至 scimonth@gmail.com,註明


中華民國一○六年十月十五日

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東元「Green Tech」國際創意競賽 由交大團隊奪得冠軍 交通大學,〈無毒農藥結合智聯網系統 交大團隊掀起農業革命〉,2017年9月1日。

【本刊訊】由於近年來全球暖化、能源

統」開發出無毒農藥,並將農業運用科技

統的汽車剎車系統尚未落實在電動車上,

耗竭與綠能等相關議題被受重視,因此,

遠端控制進行管理。團隊從蜘蛛毒蛋白中

因此在高速或下坡行駛會有安全上的不足

自2008年起由東元科技文教基金會所主辦

篩選能驅趕害蟲的蛋白並製成綠色無毒農

與疑慮。

的東元「Green Tech」國際創意競賽,以

藥Pantide,此農藥除了對特定物種有高度

因此,興大團隊所開發的系統能透過控

「Green Tech」為主題,鼓勵國內大學及技

專一性之外,抗藥性也低,對於人類與環

制馬達變成發電機時所產生的電能,並導

職師生對於節能減碳與綠能的重視,組成

境更不會帶來傷害。

入ABS防鎖死演算法、調控輪胎滑差率,

團隊將相關研究或發明展示並參與競賽。

除了無毒農藥的開發,研究團隊還在農

使電動車輛剎車時能具有最佳剎車效果。

此項競賽先後經過了初賽的審核與決賽的

地中裝設感測器,利用感應器陣列取得包

對於裝置在年長者所使用的電動代步車中

報告,在初賽獲得晉級的隊伍決賽時需進

括溫度、濕度與此外線指數等數據。而這

能更確保其安全性。

行9分鐘的簡報與實體展示和5分鐘的評審

些數據透過回傳後分析,運用人工智慧判

清大的「溫感性水膠應用於彩色可圖

提問。而此次競賽有超過30組大專院校團

斷是否需增加灑水量或噴灑更多農藥。此

案化兼具隔熱之智能玻璃」則是運用石墨

隊參加,最後由交通大學的「智聯網無毒

設計提供了一種可遠端監控並智慧預測的系

烯具有將光能轉變為熱能的特性,研發出

農業系統」奪得冠軍,亞軍與季軍各別為

統,可幫助農夫降低農業成本並減少損失。

達到一定高溫就會由透明轉變為不透光的

中興大學的「無感測器新世代電動車防鎖

而獲得亞軍的「無感測器新世代電動車

智能玻璃。研究團隊表示當環境溫度高於

剎車控制」與清華大學的「溫感性水膠應

防鎖剎車控制」,由興大團隊開發,是一

32℃時,智能玻璃就能轉為不透光並阻

用於彩色可圖案化兼具隔熱之智能玻璃」。

種專屬於電動載具的剎驅一體式控制系

隔大部分光線,而降溫後會再恢復成透明

有鑑於近年來的食安問題與有機飲食

統。由於現今市面上的電動車所使用的還

狀。智能玻璃除了可降低車內溫度、節省

等議題,交大團隊的「智聯網無毒農業系

是機械式的鼓式煞車或碟式剎車,且傳

能源外,未來也能將此應用在智慧住宅中。


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美國研究發現太空中的細菌更具抗藥性 Luis Zea et al., Phenotypic Changes Exhibited by E. coli Cultured in Space, Frontiers in Microbiology, 2017.

【本刊訊】為了實現人類到太空中生活

驗後,研究團隊發現有幾點因素會影響太

大腸桿菌體積縮小時,抗生素與細菌表面

的夢想,科學家無不努力的測試當人類前

空中大腸桿菌的抗藥性。第一,在細胞壁

的接觸也會急劇下降。

往太空時可能會遇到的問題。最近,由美

與外膜所組成的細菌外套膜(cell envelope)

國科羅拉多大學(University of Colorado

會變厚,保護細菌不受並抗生素攻擊。

除此之外,太空中的大腸桿菌在細胞 壁外會生長出外膜囊泡(outer membrane

Boulder)的研究團隊發現培養在微重力下

其次,在太空中大腸桿菌較傾向塊狀

vesicles),當外膜囊泡增多時就會觸發大

的細菌會變形,長出體積較小且較厚的細

(clumps)生長,藉由這種生長方式,較

腸桿菌的感染的機制進行防禦。研究團隊

胞膜,比起在地球上具有更強的抗藥性。

外面的大腸桿菌就能對裡面的細菌進行保

認為這項發現對於人類未來的太空旅行十

這項研究是在2014年時將大腸桿菌(E.

護,提高細菌的存活度。此外,在太空中

分重要,必須先了解生物體在太空中若遭

coli)送上國際太空站,在實驗時,將幾種不同

沒有浮力或沉降等外來動力,抗生素與細

受細菌感染時與抗生素之間的反應,才能

濃度的抗生素——硫酸慶大黴素(gentamicin

菌的相互作用只能通過自然擴散,因此當

夠找到最安全的方式前往其他星球。

sulfate)放入大腸桿菌培養皿 中。在地球上,此硫酸慶大黴 素是一種十分容易殺死大腸桿菌 的抗生素,然而在近乎失重的太 空站中,卻無法抑制其生長。 與地球對照組相比,太空中 大腸桿菌的細胞數量增加了13 倍,且細胞的體積有73%的縮 小。持續進行更多的研究與實

創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為雜誌交寄 行政院新聞局登記局版台誌字第3034號 訂 閱:全年12期1000元 劃 撥:0018482-3 科學月刊社 主 辦:台北市科學出版事業基金會 出 版 者:科技報導雜誌社 發 行 人:張之傑 總 編 輯:林翰佐 副總編輯:林宮玄 張敏娟 編輯委員:王文竹 王伯昌 江建勳 曲建仲 李志昌 李武炎 李精益 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 金升光 金必耀 門立中 邱韻如 紀延平 黃向文 范賢娟 倪簡白 高憲章 高啟明 張大釗 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 單維彰 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 楊正澤 葉李華 葉偉文 廖達珊 管永恕 鄭宇君 鄭運鴻 劉宗平 蔡孟利 蔡振家 韓德生 蘇逸平 主 編:李依庭 美 編:王韻青 業務經理:李金穗 行銷企劃:王弘奕 社 址:台北市羅斯福路三段125號 11樓之4 電 話:(02)2363-4910 傳 真:(02)2363-5999 E - m a i l: scimonth @ gmail.com 印 刷:赫偉有限公司 《本刊長期徵稿,請見頭版稿約》


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時事評析

科技報導

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安全畜產品生產—肉雞vs雞蛋 李滋泰

國立中興大學動物科學系副教授

臺灣雞隻生產

74~75年間,行政院農業委員會畜產試驗

疾病,但必須遵守停藥期才能出售之規範。

根據行政院農業委員105年農業統計年

所分別於新竹、臺中、嘉義、臺南、高

報資料,蛋雞現有隻數39270千隻,年產

雄、花蓮與臺東等縣市收集體型小、腳脛

蛋數7339753千枚,年屠宰隻數19518千

細與具單冠等特色之有色羽毛種土雞,經

本(106)年度政府抽查雞蛋發現,雞蛋

隻。白肉雞年底現有隻數21445千隻,有

特性選育出4種屬近親品系(L7、L9、L11

中戴奧辛(2,3,7,8 四氯呋喃)含量超標,衛

色肉雞年底現有隻數29235千隻,年屠宰

及L12),供作本省有色肉雞生產的純種

生單位緊急封存及下架,農政單位針對畜牧

隻數分別為209170千隻及112066千隻,雞

土雞品系之種原。

場雞隻及雞蛋立即移動管制,受汙染雞隻

隻總屠體重量為565486公噸。臺灣雞隻主 要區分蛋用及肉用雞種,肉用雞種又分為

媒體不適當報導

肉雞與雞蛋食品安全問題

及雞蛋則撲殺及銷毀,此「毒雞蛋事件」已 造成民眾恐慌,直接影響民眾採購雞蛋意願

白色肉雞及有色肉雞,前者白色肉雞為國

一直以來媒體文章報導,白肉雞是打生

及生產業者之損失。日前,此戴奧辛蛋已

外進口之生長快速且產肉能力佳之雞種,約

長激素或賀爾蒙等藥物,刺激肉雞生長快

被證實為農民自行添加之爐碴石所導致,

35日齡即達上市體重(2.0 kg),飼料轉換

速等謬論,其真正原因主要為白肉雞育種

因此屬於個案,其飼料並無戴奧辛汙染之

率在1.7~2.0之間;後者包含紅羽土雞、黑羽

技術提升,其消化吸收能力好,於適宜環

虞。另外,研究顯示,戴奧辛於人體可透

土雞、烏骨雞、珍珠雞、鬥雞及閹雞等。

境下大約吃1.5公斤飼料就能長1公斤肉,

過細胞色素P450路徑進行代謝,世界衛生

直到飼養35天後體重即可達到2公斤左右

組織於「Dioxins and their effects on human

之上市體重,再配合適當且精準飼料配

health(戴奧辛對於人體健康的影響)」文

方,計算出精準營養平衡飼糧,提供其快

章中亦有提到,每月70皮克每公斤(pg/kg)

速生長,而在飼養期間為保護雞隻健康須

體重之攝取量,並不會對人體有危害,以

施打疫苗,但此注射疫苗之行為常被誤認

目前藥毒所檢驗出最高含量3.34皮克每公克

為是施打生長激素,然民眾卻忽略激素類

(pg/g)脂肪之雞蛋,以55g中型蛋,1位

藥物昂貴,於經濟動物上使用,將會增加

70公斤成人要1個月內吃250顆以上才會超

其生產成本,是不符合生產成本的作法。

標,且為維持身體正常代謝功能,減少脂肪

104年禽流感於屏東爆發H5N2禽流感 疫情後,嘉義種鵝則檢驗出H5N8,為臺 灣首次發現H5N8,疑為候鳥傳播來台。 106年至今高病原性確診及撲殺場案例計 153場,其中陸禽99場及水禽54場。世界 各國紛紛傳出禽流感疫情,尤其我國周 遭國家如日本、中國大陸及韓國亦皆為 禽流感疫區,在我國發生禽流感疫情後, 政府積極推動非開放式禽舍飼養家禽,提

另外,為提升產品品質及較佳生產利

累積也有助於去除脂溶性戴奧辛之累積,膳

高生物安全防疫,希望能有效防範禽流

潤,飼養業者會提供雞隻舒適飼養環境,

食纖維之攝取有助於戴奧辛之排出,尤其

感散播。

當雛雞孵出後,身體羽毛較少易引起身體

是富含果膠類的水果,如草莓、香蕉及蘋

不適,須提供雛雞適當保溫設備,飼養後

果等。由於雞蛋之產銷履歷已建立,目前

期飼養環境溫度不可太熱,此時可能因此

各大賣場均證實並無販售戴奧辛蛋,對於

國內蛋雞品種包括海蘭(Hy-Line)、

造成熱緊迫現象,影響到雞隻生長與表

問題雞蛋之反應可更準確及快速,消費者

伊莎(ISA)、漢德克(Hendrix)、龍門

現。目前,白肉雞飼養過程多採負壓水簾

更清楚雞蛋來源及生產過程,可以自行選

(Lohmann)及海斯(H&N Nick)等,依

式設備,使雞隻能在最適環境下生長,有

擇喜愛之地區之雞蛋,目前市面仍有不少

蛋顏色分為紅殼蛋系與白殼蛋系2種。白

色肉雞部分飼養戶也漸改用此法來飼養。

蛋品供應商,自行針對戴奧辛含量進行預

肉雞、國外蛋雞及白肉雞選育技術成熟,

雞隻前期飼料多以粉料為主,並且飲水中

防性檢驗,同時也提出飼料無藥殘之合格

選育出高產蛋及生長快速雞隻品種,因

可添加綜合維生素及礦物質以提升其抗緊

證明,以提供消費者更多食的保障。

此,在成本考量下,我國無針對商業蛋雞

迫及抵抗力,後期飼料以粒料為主,以滿

另外,禽流感疫情發生,民眾亦擔心雞

及白肉雞品種選種,商業產蛋及白肉雞品

足雞隻啄食之食性,且能提升雞隻採食

肉及雞蛋是否會傳染給人及食到感染產品

系則從國外引種後,由國內蛋種雞場或肉

量。以上為雞隻飼養管理標準流程,除可

之疑慮?首先,我國政府單位監控各屠宰

種雞場再自行繁殖。

增加生產效益,也兼顧減少疾病發生而使

場及養禽場周圍監控,一旦檢測出感染禽

用藥物的機會。

流感之禽場,立即進行家禽全場撲殺,以

臺灣雞隻品種及遺傳育種改良

民國71年國立中興大學動物科學系李 淵百教授及陳志峰教授與農委會合作成立

雞隻於飼養過程初期主要提供疫苗以預防

控制疫情擴散,此作法與目前國際上處理

臺灣土雞保種中心,蒐集各地土雞原始族

疾病產生。若飼養過程中發現疾病,經獸醫

方式相同。此外,國外學術文獻已指出,

群,經過長期育種選拔,已建立至少17個

師診斷後,開立治療處方單,於飼料或飲

70℃加熱5秒以上即可破壞禽流感病毒,

品種及3500隻土雞種原的保育規模。民國

水中投予適當藥物或抗生素,以治療雞隻

因此只要確保煮熟禽肉及雞蛋則可避免禽


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時事評析

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流感問題,另選擇屠檢合格之雞肉或CAS

狀況。相較於白腐真菌對木質纖維質降解

免疫力之功能;紫錐菊、薑及澳洲茶樹等

標章驗證之肉品,挑選產銷履歷產品,掌

的應用,褐腐真菌(牛樟芝菌)則更能分

能夠提升抗氧化力;洋蘇草、月桂及薄荷

握肉類及雞蛋來源,即可安心選用。

解利用纖維素及半纖維素,因其可分泌高

等具有促進消化功能;艾草、紫錐菊、咸

量纖維素酶及產生細胞外活性氧(ROS)

豐草、精油等具有抗球蟲功效。

雞隻天然保健飼料添加物之應用

而打破自然高度有序之纖維素結構,再配

無藥殘飼養生產

在畜牧產業上,雞隻飼養大多來自飼料

合半纖維素酶(木聚醣酶及甘露醣酶)分

公司之混合飼料,主要提供雞隻生長與生

泌和低分子量的化學化合物(如過氧化氫

飼養業者於飼養雞隻,減少抗生素或無

產之熱能及蛋白質為主,而應用保健天然

及草酸鹽),使其能夠降解及穿透細胞壁

藥物使用之飼養已成主流,臺灣各地飼養

飼料添加物於雞隻飼糧上,可增進其生長

孔隙,隨之釋放出可溶性還原醣及更多具

業者為追求食安,紛紛建立品牌,如自然

表現,提升免疫能力及降低飼養環境(如

抗氧化之機能性代謝產物。

飼養工法,無添加藥物飼養、香草雞及吃

密飼及熱緊迫)造成之氧化壓力。動物保

另外,植生劑類中,部分植物或中草

素雞等。嘉義縣政府協助當地畜牧場推動

健添加物包含使用飼料用酵素、益生菌

藥具有對家禽生產及生理健康具正面效果

「嘉倍安心」標章認證計畫,這些均為使

(益生劑)及植生劑等天然物,飼料配製

(表1),如肉桂、大蒜及芥末等具有抗

消費者對農產品能信任,提高消費者對產

混合飼糧時,常添加外源酵素以期提高動

菌功能;辣椒、大蒜及迷迭香等具有提升

品認同。

物之營養分消化率,如纖維 素酶、木聚醣酶、聚葡萄醣 酶、蛋白酶等之添加,達到 較佳之飼養效果,複合纖維 酵素(含纖維素酵素、半纖 維素酵素及果膠酵素等)也 被應用於補充動物體內不具 有或者分泌不足之酵素。 利用真菌發酵農業加工 副產物生產機能性飼料原 料,可提升動物營養消化率 及免疫調節能力,微生物進 行醱酵過程中,會生產酵素 以利用飼料中不易分解之結 構性物質,如植物細胞壁。 除此之外,微生物醱酵植物 性原料亦會產生對生物體有 利之初級代謝物(如簡單醣 類等)及具有機能性成分之 次級代謝物(如寡醣、酚類 化合物及 萜類化合物等)。 近期研究顯示,麩皮原料經 白腐真菌(杏鮑菇菌)固態 發酵後,其發酵物中富含醣 類/蛋白酵素、粗多醣、總 酚、粗三 萜類、腺苷及麥角 固醇等多種機能性二次代謝 物,而細胞壁之木質纖維素 結構呈降解情形,而這些二 次代謝物,經由動物採食 後,可減少動物體內(血液 中)氧化產物丙二醛含量, 達到改善動物體內之氧化壓 力之效果並維持動物之健康


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農政單位推動已久之產銷履歷認證,主

訪稽核,有效減少藥物殘留的問題,此制

消費者對畜產品食安問題也相當重視,生

要為無藥殘飼養概念,且符合食安最基本

度有履歷追溯功能,可提供該產品來源資

產者為生產無藥殘雞肉及雞蛋,須建立用

標準,提高消費者對產品的信任度,飼養

訊及方便管理。

藥標準流程,避免畜產品中藥物殘留, 雞隻飼養後期需給予空白飼料(無藥物飼

戶利用平台建立品牌形象。農政單位利用 產銷履歷平台,建立飼養戶對動物用藥的

結論

料),若雞隻生病需投予藥物,則必須遵

正確使用及控制,加強對飼養戶者停藥期

家禽是我國農業之重要生產項目,雞肉

的宣導,並建立源頭監測及輔導單位的查

及雞蛋幾乎是家家戶戶經常消費的產品,

守獸醫師建議用藥標準與規範。 為建立消費者對於畜產品之正確認知,農 政及學術單位應輔導生產者建立正確雞隻

表一:可應用於雞隻之各類植生劑及其功能(李滋泰等,未發表資料)

植生劑功能

植生劑種類

飼養觀念,並避免消費者受非專業媒體及文 章誤導而產生認知上的偏差。同時造成產品 價格之波動而影響生產者及消費者之權益。

抗菌效果 (Anti-microbial action)

調節免疫能力 (Enhancing immune function)

大蒜(蒜頭梗)、奧勒岡葉、迷迭香、百里香、印度苦 楝、鼠尾草、薑、胡椒、小茴香、芫荽、鼠尾草、洋蘇 草、麝香草屬植物、丁香、芥末、肉桂等 辣椒、百里香、鼠尾草、迷迭香、麝香草屬植物、洋蘇 草、月桂、薄荷、印度苦楝、小茴香等。

1. Lee, M. T., W. C. Lin, B. Yu and T. T. Lee, Antioxidant capacity of phytochemicals and their potential effects on oxidative status in animals, Asian-Aust. J. Anim. Sci, Vol. 30: 299-308, 2017. 2. Lin, W. C. et al., Effects of mulberry leaves on production performance and the potential modulation of antioxidative

提升抗氧化力 (Anti-oxidative action)

薑、澳洲茶樹、紫錐菊、迷迭香、麝香草屬植物等。

促進消化功能 (Digestion stimulant)

肉桂、肉豆蔻、丁香、芫荽/胡荽、芹菜、茴香、辣椒、 胡椒、辣根、薑芥、末、大蒜、迷迭香、麝香草屬植物、 百里香、尾草、洋蘇草 、月桂、薄荷等。

抗球蟲效果 (Anti-coccidial activity)

延伸閱讀

status in laying hens, Poult. Sci, Vol. 96(5): 1191-1203, 2017. 3. Teng, P. Y. et al., Effects of Bacillus amyloliquefaciens and Saccharomyces cerevisiae as directed-fed microbials on performance, intestinal microflora, and intestinal morphology in broiler chickens, J. Poult. Sci, Vol. 54: 134-141, 2017. 4. Wang, C. C. et al., Antioxidant molecular targets of wheat bran fermented by white rot fungi and its potential modulation

紫錐菊、艾草、咸豐草、精油等。

of anti-oxidative status in broiler chickens, Br. Poult. Sci, Vol. 58(3):262-271, 2017.


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無線行動通訊—

過去的發展以及未來的挑戰 蔡作敏

中正大學電機系教授

摘要 第五代行動通訊在第四代行動通訊實行

目前第五代行動通訊的特色以及所帶來的

network)的時代。也就是第一代行動通訊

挑戰。

的基礎。

之後沒多久就開始進行討論了。而本文會

行動通訊的基礎,就是需要無線通訊的

然而,這第一代行動通訊是類比的調

從行動通訊的技術演進開始談起。再談到

技術。想到無線通訊,就可以想到一般計

變,聲音有可能在無線傳輸之下被雜訊干

第五代行動通訊最大特點——波束合成技

程車司機在相互交談的無線電對講機。若

擾,因此,提出了先將聲音轉成數位再傳

術。討論中也包含了波束合成技術的原理

這個時候,有些業者在某些地方裝基站,

輸的技術。由於數位化的訊號可以再透過

以及實現的挑戰。

使用者在這個區域內要做無線通訊時就可

數位訊號處理的方式再去除雜訊,因此通

以對外部聯絡,或對內部交談。這就是第

訊品質就更好了,並且因為傳輸數位化,

零代無線通訊的概念。那個時候可以使用

開始也可以傳一些簡訊、短郵件之類的,

近年來,國內的通信業相繼提供第四代

無線通訊只能小地區的使用。你大概可以

這種數位化傳輸的技術,就是第二代行動

行動通訊(也就是大家所熟知的4G通訊)

想像就有點像是一些有很優良的無線功能

通訊,一直在現在都有在用的GSM系統,

服務。然而,沒有過多久,大家應該會發

的室話機。

就是一種第二代行動通訊的例子。

行動通訊技術回顧

現到最近已經開始有在討論第五代行動通

這樣子很侷限的使用當然無法滿足使

不過,人類是永遠不會滿足的,能傳

訊(5G)的議題了。當然啦,這些行動通

用者。於是就有人想,如果我在一個大地

一些基本的簡訊之後,接著就進一步想要

訊帶來的好處多多,而且大幅的影響每一

區均勻的裝置基地台,讓基地台可以服務

上網,想要做一些平時用電腦可以在網路

個人每一天的生活。像我大學的時候,還

的範圍整整涵蓋整個地區。這樣子使用者

上做到的事情。於是,基於這一種需求,

要排隊打公用電話,最多就是有call機,宿

在這個地方的任何位置,不就可以順暢無

電信業者首先先購買比較寬的無線頻寬,

網也時常斷線;而現在,每個人都可以透

比了嗎?於是,可以想像在一個地區中,

再配以較高階的數位訊號傳輸的技術,形

過小小的手機來達成高速上網,想看什麼

畫出好多像蜂巢一樣的格子,每個格子中

成了第三代行動通訊的系統。在第三代行

就看什麼,實在很方便呀!在這些成果的

間是一個基地台,在這個格子中的使用

動通訊之下,通訊的速度在比較理想的狀

背後,也是有無數工程師的努力才可以使

者,就跟這個格子中的基地台通訊。然後

態有達到2Mbps。這個速度快不快呢?給

技術不斷進步。而本文就是針對行動通訊

基地台再將這個訊號傳輸至遠方。於是自

一個參考的資訊,如果使用一般常看到的

的議題,做一個簡短的回顧後,再來看看

此行動通訊就進入了蜂巢式網路(Celluar

802.11b 的無線網卡來做WiFi的上網,最理


科技產業

中華民國一○六年十月十五日

科技報導

8

想的速度約為11Mbps。所以,一般來說,在

且視訊的品質又越來越高,而高品質的視

所以,若要把頻寬弄得更寬一點,在低於

第三代行動通訊的環境之下,我們還是會希

訊就代表著非常高的資料量。第二個原因

3GHz的頻率中實在有很大的困難。這個

望到一個有WiFi上網的空間。而此時,行動

在於人類是群聚的動物,在有些場合人非

時候,所謂的毫米波通訊變成一種解決方

通訊的網路其實還是卡卡慢慢的。

常的多,如果這麼多人同時傳輸高品質的

案了。毫米波泛指波長是公分等級的電磁

然而,隨著科技不斷的在進步、更寬的

視訊,那麼一定會造成傳輸塞車的問題。

波,頻率約30GHz 以上,毫米波的頻率比

頻寬規畫之下,再加上更好的頻寬利用技

於是第五代行動通訊就是針對這種「很多

一般的商用頻帶都高很多很多,因此在那

術,也就是在有限的頻寬範圍內,做到更

人在一起,傳的資料又非常多」的情況下

個地方的頻寬相對的就寬很多了。舉個例

高資料量傳輸的技術。於是,4G通訊開始

而定的。例如韓國預計在冬季奧運的期間

子,目前很熱門的28GHz頻段,規畫使用

啟用,此時的通訊速度就非常的快速,最

推出第五代行動通訊。而第五代的速度有

的頻率範圍為27.5GHz ~28.35GHz,這個

少有10Mbps。而在一般的情況下可達100

多快呢?大概是在數十萬人的用量下,

頻寬為 850 MHz,足足比4G的頻寬還多了

Mbps,理想的情況下更可以到1Gbps,這

每個人可以有超過10Mbps的傳輸速度;

24倍以上,所以使用毫米波通訊的傳輸速

樣的速度有時候已經比WiFi上網還快,

或 是 幾百人的情況下,每個人都有超過

度就不是問題了。

甚至可以跟一般電腦上網的速度差不多快

1Gbps的傳輸速度(大家一起用力傳資料

了。於是行動通訊就變成非常的自由。例

吧!)。但是,回顧之前4G的系統,已經

如,即時視訊就非常的簡單,或者根本就

將數位訊號傳輸做得非常的好了,要再達

不需電話的服務,全部都丟給網路去傳,

到更快的傳輸速度,應如何改善呢?

然而,這個時候另一個問題就跑出來 了。因為剛才提到,電磁波頻率越低的損 耗越低,而頻率越高的損耗,也就越高 了。前面我們解決了速度的問題,此時卻

品質還是一樣的好。不過,由於現在臺灣

想要再提升速度,最直覺辦法是使用

跑出了損耗的問題。因此,就必須使用高

所佈4G的基地台還未像3G一樣普遍,所以

更高的頻帶。在4G的通訊系統之前,因

頻率電磁波的另一個重要特性——「高指

要享受4G網路的朋友,還是要到特定的地

為電磁波在低頻的傳輸損耗較低,以致一

向性」來克服損耗的問題。回溯到高中物

點才有辦法有這樣子的體驗。

個基地台可以涵蓋的範圍可以比較廣,進

理的印象,高頻的波擁有較多「走直線」

而比較容易佈點,所以普遍使用較低的頻

的特性,而低頻的波擁有較多「繞射」的

率(約< 3GHz)。然而,在3GHz以下,

特性。可以由圖一觀察出來。圖一是把一

好了,這麼快速的網路,人類還哪裡

到處都是已用的頻道,所以頻寬的取得非

個波經由一個孔徑傳輸出去,若波長比孔

不滿足呢?原因在這裡舉2個例子,第一

常的不容易。舉例來說,在2013年的第

徑大小來得長謂之低頻波,則由孔徑傳輸

個是因為人類的多媒體技術也越來越好,

四代行動通訊頻譜的標售中,最高的頻段

出去的波就像一個點波源一樣,進行能量

於是會有大量的視訊在網路上傳來傳去,

為35 MHz,而金額就高達 390.75 億元。

分散、無方向性、廣播形式的傳播。反

第五代行動通訊簡介

之,若波長比孔徑來得小得多,則為高頻

(a)

波,這個時候波就會比較趨向往同一個方

(b) 孔徑大小

向傳播,這種往同一方向傳播的行為我們

孔徑大小

波行進 方向

稱之為窄波束或高指向性。因此,就能量

波行進 方向

守恆的觀點,雖然高頻的訊號衰減較大, 但是我們可以透過能量集中的方式,把要

能量分散

窄波束 短波長 (高頻波)

長波長 (低頻波)

傳輸訊號的能量集中在某一個角度內傳 輸。這樣子,能量的使用反而比低頻波的

能量集中

無向性傳播還來得有效率。如此也可以有 效的克服高頻波的衰減問題了。

圖一:(a)低頻波的無向性特性以及(b)高頻波的窄波束指向性特性。

由於高頻波使用指向性的傳輸方式,行 動通訊若使用高頻波,就和低頻波的廣播

(a)

形式會有很大的不同,由圖二表示。若使

(b)

用廣播型的行動通訊的話,基地台發射的 周遭 阻擋物

波束2

訊號,每個使用者都會接收到。然後,每 個使用者再根據行動通訊的協定來判斷這 個訊號是否要收下來使用,當使用人數眾 多的時候,很多的時候使用者其實是在濾

波束1

除不要的、其他使用者的訊號,對通訊頻 寬的利用性而言就不是很有效率。然而若 基地台

使用者1

使用者2

基地台

使用者1

圖二:(a)廣播型的無線通訊、(b)窄波束形的無線通訊。

使用者2

使用圖二(b)的窄波束通訊。使用者1和 基地台是直接以窄波束對傳。而使用者2


中華民國一○六年十月十五日

和基地台,也可以透過窄波束和阻擋物的

科技產業 天線就變成很重要的關鍵了。

反射對傳。重點在於,使用者1和使用者2

要實現可以掃描角度的電子控制型的

之間是使用不同的波束。因此,這兩者理

指向性天線,需要用到相位陣列(Phased

論上可以使用相同的頻率、相同的時間,

array),或稱波束合成(Beam forming)

而不互相干擾。若使用毫米波通訊的話, 除了俱有寬頻寬的好處之外,也同時俱有 窄波束通訊也是另一個大大增加系統使用 者容量的好處。

SciTech Reports

相移器

9

天線

傳輸方向

的技術,相位陣列的原理可由圖四說明。 圖四中,有4個天線,每個天線前加裝一 個相移器,當相移器做適當的調整時,每

圖四:相位陣列原理示意圖。

一個天線所發射出的電磁波就會有不同的

至於這一種可以掃描角度指向性天線, 要如何設計呢?最簡單的方式,使用一個 高指向性的天線,再加裝馬達控制轉角。 圖三就一個高指向性天線加裝在機械式 轉台的例子。然而這種機械結構調整速度 不夠快,而且實際在使用的時候,使用者 就可能看得到基地台上的天線不斷忙碌的

相位差。如果以巨觀的的觀點看這整體的

和在28GHz可以高達10倍的差距。因此設

波,我們可以想像這些不同相位的電磁

計的製程、設計的方法,都需要有不一樣

波,正合成一個往某一個傳輸方向的電磁

的方式設計。而毫米波的系統以往是使用

波。例如圖四中,若把波谷連在一起,就

在軍事雷達方向較多。軍事雷達的規格較

可以很容易的感覺到這個電磁波傳輸方向

高,使用的情況和商用情況有所不同。因

是微往下的方向。

指來指去。應該不是個很好的體驗,因此

於是,改變天線的傳輸方向,就不再需

電子控制型的高指向性掃描角度的指向性

要笨重的馬達,而只要輕巧反應快的相移 器即可。此外,這種電子控制的方式還可 以一次發射多組波束,能真正的符合第五

高指向性 天線

代行動通訊的需求了。 而實際在製作第五代行動通訊的相位陣

此,這樣子的技術加以修改,也是令人期 待的一種方式。相較於3GHz以下的微波系 統設計,毫米波陣列系統需要的精度高, 且因為陣列的原因,會需要將多組天線或 傳輸元件整合在一起(目前的需求至少為 64個單元),相反的3GHz以下的通訊只需 要一組天線或傳輸元件。所以成本以及設 計方面,都是很大的挑戰。

列系統,其實還是有很多的挑戰。以技術 來說,因為以往的通訊產業大部分都專注

結論

在3GHz以下的商用頻帶,比較少有產業專

隨著人類技術的進步,無線通訊的品質

注在毫米波的技術。而毫米波的技術,包

也越來越好。從一開始的通話,到現在的

括天線設計、IC設計、系統組裝(把IC和

高速上網。都是一連串技術的突破才可以

天線組成一個可以使用的模組)、毫米波

享有的成果。雖然由於第五代行動通訊所

量測等,都與以往3GHz以下的技術有很

需的波束合成技術,是挑戰性很高。然而

大的不同。舉例來說,3GHz的波長約為

第五代行動通訊的大容量高速度,更是有

圖三:一個高指向性天線加裝在機械式轉台的例

10cm,而28GHz的波長約為1cm。同樣精

擋不住的魅力。這樣子的動力,吸引著工

子。(作者提供)

細度的製作水準,以相位的概念,在3GHz

程師、科學家們不斷往前、突破。

機械轉台


科技產業

中華民國一○六年十月十五日

科技報導

10

3D列印市場概觀及 桌上型3D列印機發展趨勢 宋宜駿 國立中山大學機電研究所博士,於國立臺灣科技大學從事博士後研究工作, 並致力於發展3D列印技術及推廣3D列印

整體3D列印市場概述 在90年代經典電影「不可能的任務 (Mission: Impossible)」中,由湯姆克魯

3D列印產業市場

全球3D列印相關硬體、 耗材與服務應用市場

產業

2014

5年內複合年均增長率

航空工業

8億美元 18%

15-20%

工業

8億美元 18%

15-20%

醫療保健

7億美元 15-17%

20-25%

汽車行業

5億美元 12%

15-20%

珠寶業

5億美元 12%

25-30%

能源業

少於5%

30-35%

其他行業

少於20%

20-25%

全部

45億美元

125%

(單位:10億美元)

斯(Tom Cruise)所飾演的男主角伊森韓 特使用軟性臉部模型偽裝成其他人而成功 的潛入敵營或是從脫離險境的劇情撼動了 +25%

每一個影迷同時深植人心,電影拍攝後20 年藉由3D掃描他人臉部模型,再經由3D列 印製造出他人的臉型的技術或許現在就能

17.2

輕鬆實現。 11.0

2012年經濟學人雜誌(The Economist) 把3D列印技術視為第三次工業革命的 關鍵,第三次工業革命又稱為數位革命 (Digital Revolution)、3D列印又稱「數 位製造」,經由3D列印技術的成熟,今後 產品從設計到製造、從0~1只剩下一個按

7.0 4.5 2014

2016

2018

2020

圖一:全球 3D 列印應用市場預測圖。(3D Printing: A Manufacturing Revolution)

下3D列印按鈕的微小距離,全數化的3D列 印過程將原型機的製造變得更容易簡單,

由於積層製造與3D列印技術逐漸成熟,

產值,雖然略低於前三年平均值31.5%但

這個縮短的距離將翻轉過去的生產模式,

市場商機逐漸湧現,根據2016年Wohlers

也突破了新的產值高峰。在過去的27年

簡易的過程讓每個人都有可能成為「創客

Report的報導,全世界積層製造產業中包

來,整體積層製造產業的複合年均增長率

(Maker)」,因此各種具有無限想像力

含產品和服務,在2015年的複合年均增長

達到了令人讚嘆的26.2%,具有極高的產

和創意的產品將會逐漸地實現。

率25.9%(CAGR)達到美金51.65億的年

業潛力。積層製造產業對於帶動整體製造


科技產業

中華民國一○六年十月十五日

SciTech Reports

11

業的創新具備舉足輕重的地位,因此全球 許多國家都將積層製造產業列為重點經濟

期間熱門度變化

發展政策之一,例如美國歐巴馬總統在

100

2013年發表的國情諮文中,提出先進製 造夥伴AMP2.0(Advanced Manufacturing Partnership 2.0),焦點聚集提振經濟與 創造就業機會等議題,包含在美國境內建 設45座製造創新中心(National Network for Manufacturing Innovation, NNMI),其 中的所成立之第一個研究中心便是國家

75 50 25

積層製造創新研究院(National Additive Manufacturing Innovation Institute),負責

2006年11...

2010年1月1日

2013年3月1日

2016年5月1日

推動美國整體積層製造之產業發展。 2014年7月所發布的瑞士信貸(Credit Suisse)報告具有相同的趨 勢,該報告將積層製造市場 應用劃分為4個部分,包括: 系統、材料、直接部件及服務 等,同時預測,全球市場在未 來的5~7年內,年複合成長率 約在25~30%之間與Wohlers Report中所提出的報告相 似,同時這四大產業在2020 年達到約120億美元的規模。 知名顧問公司AT Kearney 於2015年8月發布的報告「3D Printing: A Manufacturing Revolution」中提出的市場分 析數據,確定了3D列印產業 再來會蓬勃且快速發展,到 2020年全球3D列印產業市場 將會高達17 億美元(圖一)。 Google趨勢(Google Trends)上的分析也指出, 2012~2013年,短短一年的時 間,搜尋3D列印的關鍵字資 料量有了爆炸性的成長,並一 直維持相當高的熱度如圖二 所示,從以上數據都可觀測 出,3D列印在全球市場蓬勃 的快速成長,同時也驗證3D 列印並非曇花一現而是具有 極大市場潛力與群眾魅力。 美國的科技調查機構高德 納公司(Gartner Inc.)在2015 年所提出的研究「Forecast: 3D Printers, Worldwide, 2015」中 可知,2014年全球3D列印機

圖二:Google 趨勢上「3d printing」關鍵字 10 年間趨勢圖及關鍵字搜尋地區熱門度。(Google Trends)


科技產業

中華民國一○六年十月十五日

科技報導

12

銷量約為10萬台;2015年3D列印機出貨量

有觸及消費型市場,非專業人士或特定領

的 樹 脂 槽 ( Va t ) , 本 技 術 又 根 據 光 源

預計將達24萬台,而2016年出貨量將達49

域工作者難以接觸,一般大眾沒有機會聽

和細部技術的不同也分成了幾個分支

萬台,未來3D列印機出量貨將集中在1000

聞這些技術更不用說瞭解這些技術的箇中

技術,包含以雷射作為主要光源的SLA

美元以下及1001~2500美元這兩大價格區

奧秘。根據美國材料和試驗協會(ASTM)

(Stereolithography Appearance)技術;

間,從2016年至2019年3D列印機每年出

F42委員會所訂出的標準,積層製造技術共

已投影機為主要光源DLP(Digital Light

貨量預估都能達到倍數成長。1000美元以

分成7種,根據這7種技術的基礎又會延伸

Processing)技術,這邊要注意到的是

下的3D列印機,目前佔總銷量25.5%,但

出細部不同的技術分支,大致上整個積層

DLP技術原本是註冊於德州儀器底下的註

預估到2019年之前將成長到40.7%,目前

製造技術可描述在下圖5中,這7種技術中

冊商標,原技術是指採用德州儀器DMD

3D列印的個人列印機市場如同戰國時代

較廣為人知的技術也僅只有2種。

(Digital Micromirror Device)技術所延

一般,其中各種中低價位的個人型3D列印

7大技術比較知名就是材料擠出(Material

伸而來的數位光投影系統,而在3D列印

機型在各大小品牌中應運而生,個人化機

Extrusion)技術,材料擠出又可以再細分

上就直接沿用了這個描述法;而3SP則是

型可提供低價而不失快速應用性,以及個

為FFF與FDM二種分支技術或是描述法,

由EnvisionTEC所推出的技術,是由Scan,

人客製化需求,其衍生性的商機相當的龐

是由於FDM技術商標是由美國Stratasys公

Spin, and Selectively Photocure縮寫而來,

大,因此對於已經投入或是想要投入這塊

司所註冊登記所有,因此為了避開完全相

其光源來自於槽體上方,3SP使用環境主

市場的企業而言,開發個人化低價3D列印

同的單字,而有了FFF縮寫名稱,FFF也

要是在工業界生產設備而非桌上型或家用

系統皆是可以已列入考量之發展重點。

是RepRap團體所創造出來,為了一個在

產品;CLIP(Continuous Liquid Interface

法律上不受約束的短語來描述這個技術。

Production)技術則是由Carbon3D公司

而 在 圖 三 最 左 邊 的 槽 體 光 聚 合 ( Va t

所註冊之連續液面生產技術,還登上了

7項積層製造技術

Science雜誌的封面。

早在「3D列印」名詞廣為人知之前,在

Photopolymerization)也是另一個比較

工業界早就有了所謂的積層製造(Additive

廣為人知的技術,即是一般口語上比

同時隨著科技的發展,各種創新的光

Manufacturing, AM)技術,然而這些製造技

較常說的光固化技術,而該技術的特

固化技術也隨之出現,例如國內臺灣科技

術僅少工程界或是學術界內輪轉,因為沒

徵就是一定會有一個盛裝光固化液體

大學的研究團隊就基於槽體光聚合系統架

槽體光聚合技術 (Vat Photopolymerization)

疊層製造成型技術 (Sheet Lamination)

粉體熔化成型技術 (Powder Bed Fusion, PBF)

黏著劑噴塗成型技術 (Binder Jetting)

材料擠出技術 (Material Extrusion) 圖三:圖解由 ASTM 所定義之 7 大積層製造技術。

材料噴塗成型技術 (Material Jetting)

指向性能量沉積技術 (Directed Energy Deposition, DED)


科技產業

中華民國一○六年十月十五日

MVP)技術,不同於上述的光固化技術,

列印機售價 (臺幣千元)

技術

優點

缺點

MVP技術特色在於使用行動裝置(手機或 平板)的LCD面板或是OLED面板作為光 源,在透明槽體底部放置行動裝置,以由

8 ~ 100

下往上照的方式固化可見光光固化樹脂達

材 料 擠 出

FFF FDM

桌上型3D列印機發展趨勢與現況 印)產業不斷地在成長中,然而多數普羅

1.表面較為粗糙

1.低價

到3D列印的目的。

根據前文可了解整個積層製造(3D列

13

表一:桌上型 3D 列印機技術與特點列表。

構下成功開發出了行動可見光固化技術 (Mobile Visible Light Photopolymerization,

SciTech Reports

2.列印時間長

2.塑膠耗材便宜

3.塑膠耗材高溫散發有毒氣體

3.列印體積大 4.早期進入市場資料完整具 有成熟的資源

DLP

5.運作吵雜 6.高溫與高耗能

1.光固化材料昂貴

1.面成型速度快

40 ~ 400

4.開放機台具有燙傷或是夾傷之可能性

2.列印品精度高,表面平整 3.機身相對較小,環境配置 要求低

大眾所理解所謂的流行用語「3D列印技

2.機器可能綁定耗材 3.投影系統昂貴 4.相同設備列印面積越大速度越慢 5.投影系統可能需要額外添購

術」多數局限於材料擠出技術與光固化技 1.列印品精度高,表面平整

術,這是由於7種積層製造技術中真正僅 有這2種技術可達到低價化,其他技術尚

60 ~ 400

停留在產業界,這二種積層製造技術「材

光 固 化

SLA

2.機身相對較小,環境配置 要求低 3.點成型技術速度高於FDM 但低於DLP

料擠出技術」與「光固化技術」在3D列印

1.光固化材料昂貴 2.雷射系統昂貴 3.機器可能綁定耗材 4.列印體面積越大速度越慢

一詞過度炒作成了流行術語「3D列印」的 1.可負擔價格

代名詞,故「3D列印」一詞在專業人士和 一般普羅大眾的認知中有了明顯的落差。

8

MVP

2.體積最小,且具移動性 3.運作幾乎無聲 4.面成形,表面平整

但這一項充分的證據代表目前僅有「材

5.列印精度高於材料擠出

1.列印速度低於SLP/SLA系統 2.列印體積受限於手機螢幕尺寸 3.列印時不可使用手機或平板(利用手 機或平板光源列印)

料擠出技術」與「光固化技術」最有可能 真正從產業端走向消費者市場,從生產用 機器走向桌上型3D列印機,因此本節就 針對桌上型材料擠出式3D列印機與桌上 型光固化3D列印機二者作為基礎整理於 表一及圖四,詳列目前既有技術特點及分

售價(臺幣)(單位:千元) 300

DLP / SLA

析發展趨勢。 桌上型材料擠出3D列印機由於技術較 為純熟且進入門檻低,市場上早已出現百

60

家爭鳴的情況,主要是以列印各種各類的 塑膠,同時消耗品市場也趨於多元化, 消費者已有很多的選擇,從ABS、PLA、

10

FDM

Nylon、仿木、仿金屬與複合材料等各

MVP

種軟硬塑膠材料都有,甚至還有特殊機

列印品質

種,例如擠出巧克力的桌上型食物3D列 印機。以塑膠材料擠出3D列印機來說,

圖四:不同技術桌上型 3D 列印機零售價格區間與列印品質示意圖。

受限於擠出性質的物理限制,列印速度無 法再提升,精度上則要仰賴更細的切層來

印機所能列印的體積,因此光固化機器在

就是未來材料擠出式3D列印機會發展的

彌補,但更細的切層所列印花費的時間是

於列印一體式大型物件所花費的設備成本

方向,光固化技術在列印大型物件上成本

加倍的,因此材料擠出技術用在列印非常

會非常驚人,所以根據圖四所繪製的桌上

就難以競爭;因此光固化技術將會專注於

精細的物品所花費的時間成本將會非常巨

型市場圖中,可以發現其實桌上型3D列

列印高品質小型物件,但發展趨勢會更低

大,基於這種理由光固化的機器剛好彌補

印機市場尚有許多空間可以填補,而這些

價化,因此在二者之間才衍伸出了最新的

這項缺點,光固化設備的特長就在於快速

可填補的空間就是整個桌上型系統未來發

MVP技術,讓消費者可以選擇光固化的

的列印出非常精細的物品,然而致命缺點

展方向,例如材料擠出型的3D列印機不

列印品質但又不必花費高額的費用採購精

就在於其光固化材料非常昂貴,且桌上型

擅長列印精細的物品,但列印大型物件所

密的光學設備(雷射或投影機系統),使

機器列印體積一般都小於材料擠出3D列

付出額外成本並不高,因此列印大型物件

得消費者在選擇上更加多元。


中華民國一○六年十月十五日

焦點話題

科技報導

14

大一普通生物學實驗究竟該作些什麼? 周成功

陽明大學退休教授

幾乎沒有例外,每個大學在一年級開

力。因此,最近國外大學對大一普通生

習一個1943年的古典實驗?每一個關心科

設普通生物學時,多半也會在生物相關科

物學實驗都作了大幅度的修正與創新。

學教育的人,都應該好好想想這個問題。

系開普通生物學實驗。傳統上,普通生物

例如加州理工學院過去8年中,根據納斯

當然你如果從來沒有聽過這個實驗的話,

學實驗的設計,首先就是讓學生熟悉實驗

(Paul Nurse)近年來不斷在宣揚「The

我相信它值得你去花一點時間瞭解。特別

室裡一般標準操作,包括安全規範,實驗

great ideas of biology」這個生物教學的概

如果你是教生物學的老師。

記錄和數據處理。然後再加上學生未來可

念,而重新修正整個實驗課的架構。2017

能會用到的實驗技巧,或是熟悉常用的生

年秋季的課程包了8個實驗單元,每一個

物模式系統等。這種條列式按表操課的內

實驗單元闡明一個重要的生物學理論,從

對國外大學教育的力求改變多一分瞭

容,十多年來並沒有太大的改變。帶課的

理論怎麼衍生假說,如何從事精確測量來

解,對臺灣的大學教育現況就多一分失

老師不需要花太多腦筋,一個負責的助教

驗證假說的真偽,到數据複雜的計算與

望。臺灣各大學對大一普通生物學實驗有

就能讓這門課平安順利的過關。由於每個

分析。最後,這門課的名稱都改成:The

類似的創新改進嗎?我猜沒有!因為實驗

學校的實驗課大同小異,學生縱然覺得無

great ideas of biology: Exploration through

課的更新需要常年地投注大量的人力與資

趣,但也無從比較。沒有人在意這門實作

experimentation。

源。對學校來說,這筆投資和大學排名無

臺灣的普生實驗課

課程對大一學生的學習可以有什麼樣的影

這門大一的實驗課包涵了最新的實驗工

關,所以沒有任何優先或急迫性。對老師

響,或是學生在這門課中可以獲得那些高

具,像光遺傳學(optogenetics)和單分子

來說,任何教學的改革與升等、加薪無

中或甚而大學一般課程中學不到的經驗。

量測(single molecule measurements)。

關,只會加重自己的負擔。反正聽不到學

結果大一的普通生物學實驗對老師、對學

但教授這些實驗方法的目地,是要解決當

生抱怨,學校也不要求的情況,為什麼要

生就都成了一門無關緊要的雞肋課。

前重要的研究課題。除了有這些摩登的實

改變?

驗之外,它還包括了古老的經典實驗。我

面對臺灣這種缺乏資源、無心求變的大

印象最深刻的就是他們要重覆德爾布呂

學現況,陽明大學蘇金源老師對大一普通

大學實驗課除了讓學生熟悉實驗操作

克(Max Ludwig Henning Delbrück)與盧

生物學實驗課所作的創新內容與教法就顯

技巧外,還有一個重要的使命,就是透過

瑞亞(Salvador Luria)的波動試驗(The

得特別有意義了。他用酵母菌作為實驗系

親身體驗知識產出的過程,啟發學生對科

fluctuation test),這個實驗發表於1943

統,將孟德爾遺傳學作為一個學期12個實

學研究的興趣,培養學生探究問題的能

年。為什麼2017年的大學新生要去重覆學

驗單元的主軸。課程正式名稱是生物遺傳

重新修訂的生物實驗課


焦點話題

中華民國一○六年十月十五日

原理的實作與應用,若仿照加州理工學院

力短缺的困境。

SciTech Reports

15

地公開上網,作為華文世界中科學教育

的課程精神,這門課其實可以稱作:The

3. 期末作業之一是必須回家與父母分享心

great ideas of genetics: Exploration through

得,同時製作3~5分鐘的短片。看了同

2. 我更希望大學校長們能正視大學課程改

experimentation。除了內容的創新之外,

學的心得與父母的回饋,這種學習與親

革的重要性,投入更多的資源。而有更

這門課還有下列幾項特色:

情之間的互動,我相信對每一位同學和

多的大學老師願意想想看,在現有的環

1. 翻轉式的教學:學生上課前必須先看老

他們的父母都會留終身難忘的回憶。

境下,能作些什麼改變會增加學生學習

師錄製實驗原理與操作過程的影片及指

蘇老師把他一個學期的課程內容整理成

的效益,提昇他們末來的競爭力。

定閱讀。實驗開始前助教會帶領學生討

書,當然是一件非常值得的事。但書中少

3. 我們能不能有一個有效的溝通平臺。讓有

論學生觀看影片和閱讀中產生的疑惑和

了同學與父母分享心得的報告,使這個課

心大學課程改革的老師、學生在上面溝通

問題。

程改革所帶來一些附加的價值難以呈現。

意見、交換心得、相互觀摩、分享資源。

2. 小助教培訓:蘇老師在暑假中給大三和

另外課程開始前、後對同學學習評量的結

大學課程的改革在臺灣是個從來沒有被

大四的同學開課,從中挑選6~8位成績

果也應該納入。除此之外,我個人還有三

認真看待的課題。我們需要有更多像蘇老

優良又熱心的學長、姐作為開學後這門

項期待:

師這樣的人的投入。這本生物遺傳學原理

課的小助教。這種用學長、姐作為小助

1. 蘇老師應該要把本書的內容加上學生必

的實作與應用的出現是一個好的開始,有

教的效果奇佳,同時也解決了帶實驗人

須觀看的影片、閱讀材料電子化,完整

的一個典範。

志之士盍興乎來!


焦點話題

中華民國一○六年十月十五日

科技報導

16

可乘式燃料電池教具及 趣味能源教育之推廣 蕭德仁

國立科學工藝博物館 助理研究員

在面臨溫室效應、全球暖化、能源短缺

其中質子交換膜燃料電池,其發電原理是

電流作功後輸送至陰極。氫離子和電子以

與環境惡化下,「能源」、「節能」與「環

氫氣經由流場板至陽極,透過擴散層與觸

及由陰極氣體流道輸送來的氧氣,藉由陰

保」等議題也一再地發酵。因此,各種「潔

媒層中的白金觸媒作用後,氧化為氫離子

極觸媒層的白金催化進行電化學反應而產

淨能源」的研究、應用及推廣,均如火如

並釋出電子(H2→ 2H +2e ),而電子因

生水(H 2+1/2 O2+2e → H2O)及一些熱

荼的進行。其中,氫能可算是一顆明亮之

電位差的緣故,經由導電層在外電路形成

氣(如圖一)。

星,因 為 氫 不 僅 可 以 直 接 燃 燒 產 生 熱 能 利用,也可將其化學能經由燃料電池與氧 廢熱

氣產生電化學反應轉換為電能使用,且過 廢熱

程中只會排放「熱」與「水」,不會污染環 境,為環保發電機,基於環境永續之發展, 已被視為未來具有發展潛力的能源之一。 教具為教學時重要的輔助工具,有適合

-e

氫氣 (陽極)

-

的教具,才能營造出學習氣氛,達到事半功

+

-e 質子交換膜

倍、寓教於樂的教育效果。因此,為了能 源扎根教育及推廣「燃料電池」的知識及

H+

未來能源發展趨勢,國立科學工藝博物館 (簡稱:科工館)開發一系列可以乘坐、

氧氣 (陰極)

-e

O2

流場板

流場板

與觀眾互動性高、演示效果顯著,且具有 傳統與現代科技結合的「燃料電池」相關

陽極觸媒層

生成物水

陰極觸媒層

教具,激發參觀民眾及學生學習的興致及 提昇學習的成效,進而輕鬆達成推廣節能

陽極 H2 → 2H + 2e

減碳、燃料電池及環境保護的能源教育。

陰極 1/2O2 + 2H + 2e → H2O

+

-

+

燃料電池是什麼

總反應 H2 + 1/2O2 → H2O + 電力 + 廢熱

-

圖一:質子交換膜燃料電池運作原理圖。

燃料電池是火力、核能、水力,及風 氫氣 回流閥

電能的儲存單位,也不是如內燃機一般將

鎳氫蓄電池

壓力 調節閥

發電技術,它不像傳統電池一樣只能充當

鎳氫蓄電池

力、太陽能等再生能源發電技術以外的新

燃料燃燒而產生熱來作功,而是利用電化 暫存槽

學的原理,直接將燃料中的化學能轉化為

環保效益。

儲氫罐

統,就成為電動交通工具,而且有優異的

110V AC 60Hz

間歇 排氣閥 燃料電池組

料電池裝設於車輛上,搭配馬達及傳動系

快速接頭

電能的裝置,是一種環保發電機,如把燃

散熱 風扇

電源 管理器

直流交流 轉換器

燃料電池的種類一般可分為:質子交換 膜燃料電池(PEMFC)、鹼性燃料電池 (AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔 融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固態氧化

燃料電池 控制器

加濕器

集水桶

鼓風機

物燃料電池(SOFC)、直接甲醇燃料電 池(DMFC)等六種燃料電池較為常見。

大氣

圖二:燃料電池系統架構圖。


中華民國一○六年十月十五日

焦點話題

燃料電池系統架構 教具之燃料電池系統是結合燃料電池與 二次電池混合輸出電力之混合式燃料電池 系統,系統內主要組件為氣冷式的質子交 換膜燃料電池組、加濕器、4支低壓金屬儲 氫罐所組成的供氫模組、空氣供應模組, 以及電控模組等組合而成,構成完整的燃 料電池系統(如圖二),並設計電源管理 系統,以穩定電壓供應乘坐式教具運行及 減少燃料電池的故障率。混合式燃料電池 系統,平時由燃料電池組直接供應載具運 轉時所需的電力(約250W),偶而需要更 大電力時再由二次電池提供額外之電力(約 700W),以減少燃料電池的設計成本。 燃料電池系統的運作方 式非常簡單,只要打開主電 源開關,系統內的供氫模組 及空氣供應模組就會立刻啟 動,使低壓金屬儲氫罐的氫 氣先經壓力調節閥把壓力調 整到約10 psi,再調整燃料 電池反應所需的氫氣流量後 進入燃料電池組內,並與加 溼後由鼓風機送進燃料電池 組內的空氣,產生電化學反 應並輸出電力驅動馬達,帶 動機構使教具運行。因此, 科工館積極投入將燃料電池 系統裝置於教具上,發展出 一些有趣又好玩的燃料電池 發電機、燃料電池小火車及 燃料電池木車馬等體驗式教 具,進行能源扎根教具。

燃料電池發電機 博物館的學習主要是透 過參觀展示、科教活動中達 成,且博物館和學校教育不 同之處,它主要是利用實物 來展示一個「非文字」的世 界,是透過參觀展示與科普 研習中達成學習的目的。因 此,本教具是採取物件的展 示手法,以實際完整的燃料 電池發電系統物件,呈現燃 料電池的應用及環保效益的 概念(圖三)。其教育概念 是將本教具之燃料電池各次 系統機構:如燃料電池組、

圖三:燃料電池發電機機構設置圖。(作者提供)

SciTech Reports

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中華民國一○六年十月十五日

焦點話題

科技報導

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滴進燒杯裡面,也可以用手去感覺燃料電 池的熱從旁邊的孔隙吹出,最後產出的電 力驅動小火車繞行軌道行駛或讓電風扇轉 動,以達到互動式學習的樂趣及效果。

燃料電池小火車 人類未來將會進入氫能時代,現在的小 孩長大後多可能駕駛以氫氣為動力的燃料 電池汽車,所以科工館建置燃料電池小火 車,結合火車的趣味性及未來能源科技的 新奇性,把質子交換膜燃料電池應用在乘 坐式小火車上(圖五),不僅能吸引民眾 接觸、體驗無汙染的燃料電池的發電方式 外,也可以在搭乘活動中,讓民眾體驗燃 料電池應用於電動車輛的基本概念,以推 廣燃料電池新知及永續環境的教育。 圖四:燃料電池發電機教具圖。(作者提供)

燃料電池小火車系統可以看到燃料電池 燃料供應模組、加濕器、 冷卻散熱模組

組、供氫模組、供氧模組、加濕器、安全控

及控制器等五大組件分解成物件一一呈

制及與各模組間運作控制等設施之間的運

現,並經由電腦控制逐步啟動燃料電池

作情形(圖六),因此;可藉由燃料電池小

各次系統,最後讓燃料電池產出的電力驅

火車系統之實際運作,及配合說明板的解

動小朋友喜愛的小火車來繞行軌道行駛,

說或科教活動的進行,將能以寓教於樂的方

使科技融入於趣味性中,吸引民眾駐足觀

式傳播燃料電池及氫能之相關知識。

賞學習,以提昇民眾學習的意願及樂趣。 此外,民眾也可透過展示看板之燃料電

圖五:燃料電池小火車。(作者提供)

燃料電池木車馬

池系統基本架構圖及系統實體設備物的對

「燃料電池木車馬」是運用古代魯班

照及看多媒體影片介紹(圖四),了解燃料

木車馬的機構,而根據古書記載:「木車

電池系統的整體結構及系統各設備的功能,

馬原由木頭人駕馭即可在無動力裝置下行

提高參觀民眾對氫能及燃料電池的興趣,

走」。科工館為了推廣能源教具與國立成

達到自我學習的目的。另外本教具之互動式

功大學中華古機械研究中心研究群合作,

特性,也可讓觀眾一邊聽多媒體影片介紹,

將其研發八連桿木車馬成果,裝上動力來

一邊看燃料電池

源,設計成大型可乘坐式的仿生機器馬,

發電化學反應所

讓參觀民眾藉由乘坐之趣味互動中,能瞭

產生的水,會順

解其機械原理,並達成機械、仿生以及歷

著排水管慢慢的

史相結合之教育目的。

燃料電池系統 Ni-H電池與 系統連結座 Ni-H 電池 系統資料 擷取口

供氫系統拉桿

儲氫罐放置座

排放水儲存槽

圖六:小火車之燃料電池系統機構圖。(作者提供)


焦點話題

中華民國一○六年十月十五日

SciTech Reports

圖七:燃料電池木車馬。(作者提供)

圖八:木車馬之燃料電池系統機構圖。(作者提供)

圖九:燃料電池小火車搭乘活動。(作者提供)

圖十:燃料電池木車馬搭乘活動。(作者提供)

第一代可乘式木車馬製作時,是以木

意,也成為活動的焦點(圖九、圖十)。

結論

此採最簡單且最容易取得之鉛酸蓄電池為

其實大自然中蘊含了許許多多可再生利

動力來源。由於鉛酸電池在耗損後本身將

用之能源,這些能源除了取之不盡、用之

成為污染源,為了配合環保理念推廣綠色

不竭外,更重要的是能兼具潔淨與環保,

能源及節能減碳教育,於是尋求乾淨且最

而燃料電池具備潔淨無污染、高轉換效

具未來性之燃料電池,研發成為第二代可

率、低噪音、燃料來源廣等特點,不但是

乘式的「燃料電池木車馬」(圖七、圖

解決永續能源

八)。其八連桿帶動腿部運動的機構,能

的問題,更可

仿照真實馬匹的外型與行走方式,實際行

以減少環境污

走呈現出傳統與現代,人文與科技整合,

染並防止全球的

趣味又互動性頗高方式,吸引民眾觀賞乘

溫室效應的擴

座,以體驗燃料電池科技及其環保效益,

散,所以成為世

進行能源及燃料電池教育之推廣。

界各國積極研 發及教育的目

能源教育活動

延伸閱讀 1. Hsiao et al., Development and dynamic characteristics of hybrid

車馬復原之機構型式為主要展演重點,及 突顯連桿運作在機械構造中之重要性,因

19

標。教學是博物

博物館時常會在展場中辦理各種科教活

館的一項重要目

動的,以強調動手做及互動式的學習方式,

標,應以多采

運用多重感覺器官、從遊戲及體驗活動中

多姿的展示及科

學習方式,以及提供人際互動的機會,使

教活動來吸引觀

得 學習不再是枯燥乏味的事情,因此本

眾,積極投入學

館發展燃料電池發電機、燃料電池小火車

習,提昇學習的

及燃料電池木車馬教具,規劃各種科學闖

成效,進而才能

關、體驗等多元科教活動,投入科工館內

輕鬆達成推廣

外各項能源教育,不僅相當吸引觀眾的注

能源教育。

fuel cell-powered mini-train system, International journal of hydrogen energy, Vol.37: PP1058-1066, 2012. 2. 蕭博仁,〈科技博物館應用燃料電池小火車在教育內 涵之探討〉,《科技博物》,11卷3期,2007年。 3. 蕭博仁,〈從科教活動的角度探究「氫能發電機教具 系統」之教育意涵〉,《科技博物》,13卷3期,2008 年。 4. 臺灣燃料電池資訊網,https://goo.gl/f66YwZ。


中華民國一○六年十月十五日

科學文摘

科技報導

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承接學術、技轉生技醫藥產業的要角—

甘良生專訪 李依庭

本刊編輯

(與《科學月刊》第572期共同刊載)

財團法人生物技術開發中心(Development

的帶領之下,生物技術開發中心未來將走

新藥的發展系統中,就像是新藥的研發中

Center for Biotechnology, DCB),於1984

向什麼樣的願景,而現階段的任務中,又

的生物標靶,需知曉生物體內特定蛋白或

年成立,從創立至今,在臺灣的生技產業

如何對臺灣的生技產業帶來輔助?透過甘

酵素如何結合,從這些具專一性的蛋白中

扮演舉足輕重的角色,對於生物技術、新

良生執行長的角度,來一窺生物技術中心

尋找新藥開發的可能。在臺灣,開路先鋒

藥開發等都有顯著的貢獻,帶領著臺灣生

的現在與未來。

的角色一般而言大多是學研界的任務,不

技產業的發展。 曾任職國外各大藥廠、擁有豐富新藥開

過在生物技術開發中心中,也參與第一棒

生物技術開發中心的任務

的角色。「我們中心中,由經濟部給的科

發與臨床研究經驗的甘良生,在2015年加

以接力賽跑術語來說,第一個起跑者稱

技專案計劃佔60、70%,主要就是進行研

入生物技術開發中心並擔任執行長。在他

為第一棒,象徵著開路先鋒的位置,而在

究新藥的工作,所以也有很多藥都是從中心 從頭開始做,或是透過與學研單位的共同

(甘良生提供)

合作、研發之後,再技轉到其他公司。」 除了起始的新藥研發外,生物技術中 心的另一項任務是著重在第二棒銜接的角 色。「當學研單位從標靶目標找出很多藥 之後,後續的毒理實驗、藥理實驗、藥物 代謝和藥物動力學(drug metabolism and pharmacokinetics, DMPK)等測試完成, 進行臨床試驗審查(IND)的申請,這一 連串就是我們中心著重參與的部分。」甘 良生表示。

疾病藥物的選擇 現階段的臺灣生技公司中對於各方面 的疾病藥物皆有發展,像是非酒精性脂 肪肝炎(Non alcoholic steatohepatitis, NASH)、慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)、 阿茲海默症(Alzheimer's disease, AD)、 帕金森氏症(Parkinson's disease, PD)等 藥物均有相關研究與開發。而生物技術開 發中心為了因應現今人口老化後所帶來的 醫療問題,將新藥開發的方向除了一直以 來為大宗的癌症外,也加入了中樞神經系 統相關疾病、代謝疾病等。「目前我們所 做的藥型,以蛋白質抗體藥居多,雖然小 分子藥物與中藥不算主力,但也都持續開 發出新藥,也都有不錯的成績。」 甘良生更以植物藥為例子:「DCB的 中藥發展其實相當完善,舉一個例子,之 前開發的一個植物藥,主要是為了糖尿病


中華民國一○六年十月十五日

科學文摘

SciTech Reports

21

病患因末梢神經不敏感,導致時常受傷且

情況下,為什麼臺灣沒有真正的新藥研發

政府現在也看到這件事,行政院也要鼓勵

傷口癒合不佳所開發的植物藥,幾年前在

的產業,沒有一個耳熟能詳、具代表性的

臺灣的藥廠要整合併購,臺灣自從2007

DCB提煉出來之後技轉給中天,比在市

新藥研發成功的例子或藥廠公司?

年《生技新藥產業發展條例》出來以後,

面上所賣的傷口癒合(wound healing)的

每年營業額的發展是有增加,但是是慢慢

藥效果更好,能作為很好的外用敷料。」

甘良生(以下簡稱甘) :臺灣目前多半是小

的線性成長,而不是速度很快的拋物線衝

除此之外,DCB經過多年的努力,在

公司,為什麼像瑞士這麼小的國家有2個

上去。原因在於雖然研發藥物要經過很多

植物藥方面也成立的植物新藥研發聯盟

大公司——羅氏藥廠(Roche)和諾華藥廠

年才能研發出來,但是每個公司在只有一

(BDDC),聯盟當中也有數十家植物藥

(Novartis)?他們知道自身國家小,所以

個藥的情況下,若解盲失敗股價就跌,大

公司,定期與東南亞等亞洲國家的中藥研

一定要往外去擴大變成國際性的公司,這

家沒有相關的常識。若公司進行合併,一

發進行意見交流與討論。

些藥廠具有世界觀,直到現在也持續與其

個公司手上有3個藥,那其中一種新藥沒

他公司合併(Merge) ,來壯大公司。如果

成功也還有其他的藥繼續在發展;而沒成

原本公司手上只有5種新藥在開發,合併

功的新藥雖然在病患身上花了很多錢和時

一間擁有5個新藥開發的公司,那公司手

間,不過也代表對此疾病已有很多的研

上就有10個新藥在開發。

究,重新調整、修正後再次出發,在美國

精準醫療的方向 除了藥物的發展外,中心也逐步將觸角 延伸到近年來和新藥開發與之共同發展的 「伴隨式診斷(companion diagnostics)」,期望透過個 人化的基因分析(genomics analysis)或各式各樣的生 物醫學檢測等,從中找出最 適合此病患的治療方法或藥 物,在對症下藥的情況下, 達到最適化的治療。「DCB 希望是以一種合作的方式, 由臺灣的基因檢測公司進行 伴隨式診斷,而中心來負責 研發藥物。」甘良生表示。 雖然現階段已能透過基 因檢測技術將個人的基因定 序出,不過甘良生也坦言從 中找出個人化所對應的最適 藥物的那一天還沒有到來: 「因為能夠知道哪一段基因 出問題,但對症的藥目前還 沒全部研發出來,對於醫 生、製藥的科學家而言都還 是有許多工作要做(we still have work cut out of us),還有 很多未被滿足的(unmet)醫 療需求(medical needs)。」 在這次專訪中,除了談及 生物技術開發中心的現在與 未來,《科學月刊》也請教 甘良生執行長對於現今臺灣 生技發展與教育的看法。

《科學月刊》 (以下簡稱科) : 臺灣從新藥開發、製造、動 物試驗到人體試驗其實都有 辦法做到,在條件都具備的


中華民國一○六年十月十五日

的公司都是這樣運作的,所以要在一起合

科學文摘 機合成的化學人才,在臺灣卻很難找到。

22

就是快速的大量生產數據,我們沒有這個 觀念,所以目前我們第一棒到第二棒之間

作,團結力量大。 其實,美國一樣也缺這類人才。不過,在

臺灣的生技教育與產學合作

科技報導

還有一些需要下功夫的就是這部分。

大陸跟印度有機合成的人才就很多,他們 在沿海地區蓋了很多臨床前(preclinical)

科:除了有機合成的人才,您覺得在整

科:近年來,生命科學系或相關醫藥科系

的研究機構(Contract Research Organization,

個新藥研發的過程中,臺灣還缺什麼樣

的學生如雨後春筍產生,但是由於臺灣的

CRO),歐美的研發公司,就直接送去

的人才 ?

新藥研發公司需要的人才大多是碩士班或

給這些公司進行合成製作,甚至在附近設

博士,無法吸納那麼多的就業人口,導致

研發(R&D)廠,而這些人每天都在製

甘:藥物代謝和藥物動力學的人才也缺

就業市場供過於求,對於這個議題您的觀

作、合成化合物(compound),一個人

乏,雖然臺灣有藥學系的學生,但是藥物

點為何?

一個禮拜可以做出2~3個化合物,合成純

代謝跟藥物動力學並不是每個藥學系都能

化後就可以馬上做生物篩選(biological

學到的東西,經驗不夠。藥理系或許會教

甘:現在,以臺灣來講生技並不是一個

screening),若有好的結果就可以馬上進

一些藥物動力學,但是沒教藥物代謝,在

能夠提供就業市場的產業,但是生技醫

入下個篩選階段,每個禮拜都持續進行一

化學藥物(Medicinal Chemistry)課程中教

藥產業到底能不能夠提供工作機會,當

個又一個的試驗,所以每個禮拜都有最新

不教藥物代謝也取決於有沒有這方面的師

然可以。歐美擁有10萬人的大公司,當

進度能與國外歐美公司討論,這些大的臨

資,在臺灣當然是缺這方面人才,所以我

公司大的時候,各個部門都需要人,每

床前試驗研究機構有時候會幫國外的大藥

們在各單位,包括在生技中心做藥物代謝

個部門至少都有數百個人,這些都是

廠同時進行很多個項目(projects)。

都覺得還不夠,還是要再加強。

(GlaxoSmithKline,葛蘭素史克股份有

在印度,從印度理工學院(Indian Institutes

科:那在國外大學科系的設置或教育,為

限公司)在美國的分公司,到英國去參觀

of Technology, IIT)畢業的第一個工作就

什麼就有辦法補足這樣的人才?在大學科

的時候,整個城鎮(town)的人幾乎都在

是去臨床前試驗研究機構。我之前去參觀

系需要做什麼樣的重新設計或改變?

GSK工作,全家可能都在這間公司工作。

時,在一棟很大的建築物裡面,走廊左

工作的機會。我的第一個公司是GSK

右兩邊一看到都是化學通風櫃(chemical

甘:在大學裡面學有機化學、化學合成

只不過臺灣現在大學畢業、和從國外回來

fume hoods),每個化學通風櫃前面一個

的人才是有,但是做到藥物代謝、能夠

的學生這麼多,可能對臺灣目前的生技而

人,每個人都在合成化合物。換到另一層

了解代謝物的結構分析,可以提出原來

言是供過於求,不過,在某些領域卻是有

樓,一台一台的質譜儀(Mass Spec)排列

的母體化合物(parent compound)代謝

徵不到人的情況。現在學生都喜歡去做一

著,每一台質譜儀前面都有一個人在操作,

(metabolic)的整個過程、了解這個部分

些生物實驗或主修生物技術(biotech),

沒有人跟你共用(share),因為儀器每天

的,在學校裡並沒有教。而國外的藥物代

這些試管中的實驗又乾淨、又能藉試劑

都在使用、運作,非常系統化。中國也是

謝領域要感謝化學致癌物研究幾十年下來

(assay)進行小型試驗,但是我們需要有

差不多,但是我不知道臺灣發生了什麼事

的成果,藥物代謝這個領域是了解化學致

(what happened

癌物進到身體以後,它如何被身體裡代謝

to Taiwan),過

的酵素來活化,這是一個新的領域,在

去這幾年我們沒

美國各大學了解化學致癌物質(chemical

有設立任何臨床

carcinogens)和化學致癌過程(chemical

前試驗研究機

carcinogenesis process)都是一些名校、

構,除了DCB

名教授的學生,拿了學位出來後,做這

(衍生成昌達

方面的研究。我個人也是從這方面出來

公司)、山腳下

的,透過每年都有這方面的會議,一開始

的進階生技也有

的會議只是談化學致癌物如何被活化、這

在做毒理試驗;

些化學致癌物在體內致癌有什麼樣的提升

DCB、國衛院及

(promotion)和引發(initiation)的過程。

一兩家公司有 做臨床前試驗

到後來,不只探討化學致癌物致癌過程,

及篩選,我不

而是開始研究幫助病人的藥物,如何讓藥

知道有哪些公

物進入身體裡面,而且代謝。代謝產物多

司是幫忙做這

半沒有活性,但是有例外,很多代謝產物

種高通量(high

還是有活性,這些知識從哪裡來?從當年

throughput),

學習的化學致癌物活化過程而來。這些的


中華民國一○六年十月十五日

科學文摘

SciTech Reports

23

跟臺灣的產學合作,您覺得臺灣要再做什 麼樣的改進才有辦法像您提到的學界跟業 界互動良好,今天找到一個好的標靶馬上 就轉移商業界,商業界的資金也可以來幫 助學界裡面的運作?

甘:我沒有做過太多的了解到底臺灣的學 界存在著什麼樣的問題,因為在美國學界 跟業界合作太方便,我在產業界將近30 年,有一大堆跟教授的合作。教授在研發 利基技術(niche technology)之後會成立 公司,但可能是由他的研究生或博士後擔 任負責人,教授還是會希望延續教授職, 讓這個技術還能繼續發展,所以在麻省理 工學院、哈佛大學等教授每個人可能都有 一個或多過一個的公司,而公司的執行長 (CEO)可能就是當初在學校那個實驗室 的博士後研究員;也有一些人專門找這些

(李依庭攝影)

新的公司去投資,由他來當執行長,將這 學問到最後哪裡最適合我?很明顯的,製

新藥有某官能團(functional group)進不

些新技術發揚光大,被大公司併購之後再

藥公司最適合我。也因美國早在70、80年

了腸,藥吃進去也無法吸收等。這些意見

去找新的技術、再成立新的公司。

代就培養起探索化學致癌的環境之下,造

再讓化學合成的人去進行修改,評斷藥

就了這一批人進入製藥公司。

物進入身體是否有效,團隊間互相幫忙之

科:即使是州立、公立大學也這麼方便嗎?

下,這個領域就漸漸發展起來。也因著這 其實美國早期的藥廠公司也跟臺灣一樣,

個發展歷史,讓現今歐美的新藥發展還能

甘:對,我所接觸的一些公立大學也是這

做細胞的實驗,發現有活性就很高興的合

夠繼續,而這些領域在臺灣就沒有太專

樣,合作絕對沒問題,公司會提供基金

成了很多,突然間一放到動物裡面就沒有

攻,所以到了我們要成立藥廠時,就缺少

(funding)讓他們研究,至於開公司只要

活性。所以,到後來讓藥物代謝這環早點

了這個部門。

遵守州的相關法令和條例,並不是那麼不 容易。我覺得如果說臺灣的產業界發展的

進入新藥研究中,確保這個新藥、具有活 性的化合物在身體中存在的久。懂藥物代

科:在臺灣現今「產學合作」的機制之

好、資金夠大(像美國這樣),就直接把

謝的人進去製藥團隊就開始篩選藥物,根

下,學校很難跟商業去做合作,會被說圖

這些授權(license)買走,就不會有圖利

據藥物代謝的經驗提出想法,例如:這個

利。就您來看國外的經驗有關的產學合作

廠商的問題。


產官學研

中華民國一○六年十月十五日

科技報導

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2017台積電盃—青年尬科學 透過科普書籍與影集學科學 臺灣大學科學教育發展中心,〈青年尬科學最終戰 與你一起渾身解「數」〉,2017年9月12日。

【本刊訊】由臺灣大學科學教育發展中心

題材、探討影片中的議題並和其他隊伍的相

的科普書籍、複賽與決賽的影集等素材進

以及張昭鼎紀念基金會共同主辦的「2017

互提問,最終選出7組隊伍晉級最後的決賽。

行試驗,不僅考驗學生對於數學的了解,

青年尬科學競賽」,始於2012年首次舉

通過層層關卡、晉級決賽的7組決賽隊伍

更期望學生能將數學靈活運用。比賽的結

辦。由於現今的教育制度大多以筆試作為

來自全台各地的高中,分別為建國中學、

果由北一女中的「孝數」奪得冠軍,新莊

升學標準,而此競賽則期望透過指定科學

北一女中、和平高中、新竹女中、曉明女

高中的「measuring the world」與建國中學

書籍的閱讀、寫作與口語表達的能力競

中、彰化女中、精誠高中與新莊高中。他

的「Homology」則分別拿下亞、季軍。

賽,提升學生對科普的認識與科學素養。

們從210支參賽隊伍中脫穎而出,進行最終

主辦單位表示,期望透過此活動能激發

競賽分為初賽、複賽與決賽,先從指定的

的對決。參賽隊伍除了進行簡報之外,也

學生對於基礎教育、科學背景與多元教學

科普小說選取題材撰寫,晉級初賽的60組隊

需回答來自評審、對手的問題,評審再由

各方面的學習,以及在結合科普書籍與科

伍則準備分區的口試初賽。晉級的隊伍則需

口語表達與臨場反應進行評分。

學影集等題材之下,讓學生在生活中發現

透過影集「數字搜查線(Numbers)」中找尋

這屆的青年尬科學有別於以往,從初賽

科學、體驗科學並活用科學。

各國研究團隊嘗試進行異體移植的臨床試驗 Kelly Servick, Scientists grow bullish on pig-to-human transplants, Science, 2017/9/22.

【本刊訊】在美國,等待腎臟移植的人

因轉殖豬身上取得的腎臟移植到恆河猴體

則嘗試研發新的免疫藥物和新品種的基因

數約10萬人,其中更有許多人已在名單上

內,在經過400天後才有排斥現象產生,

轉殖豬來克服免疫反應和豬病毒的傳播。

等待多年。由於器官移植的缺乏,使得科

打破先前研究的250天。

現今,利用CRISPR等基因編輯工具,能消

學家嘗試利用其他動物的器官來替代。最

另外,在德國慕尼黑大學(University of

近,在國際異種移植協會(International

Munich)的研究則是將豬心臟移植至狒狒

雖然已有許多突破,不過研究人員也

Xenotransplantation Association)上,科學

(baboon)體內,實驗的設計為3個月內必

表示現階段還無法提供患者終身使用的器

家提出相關研究並著眼於人體測試。

須停止。研究人員表示至90天時狒狒狀態

官,而且其他器官可能會面臨更大的挑

在過去幾年中,許多研究團隊在腎臟與

良好,沒有發生排斥反應。研究團隊目前

戰,像是對於炎症敏感的肺部。儘管如

心臟的異體移植上有重大的進展,雖然無

正持續進行實驗,希望在未來的2~3年內

此,研究人員認為對於每周要花上幾小時

法完全消除排斥現象,不過研究團隊們仍

展開臨床試驗。

進行透析治療的腎臟患者而言,即使是短

努力抑制其免疫反應。在美國埃里克大學

除了眾多學者的努力,在英國的阿拉巴

(University in Atlanta)的研究中,由基

馬大學(University of Alabama)研究團隊

除可能會感染人類宿主的病毒序列。

暫取代的豬腎臟還是能延長患者等待人類 腎臟的時間。


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中華民國一○六年十月十五日

SciTech Reports

近期研討會資訊 【2017 年創新與永續科技國際研討會 (15th ISNST)】 ■ ■

時間:2017 年 10 月 19~20 日 地點:臺南市/南臺科技大學

為讓國內從事機械、電資、化材、光電等相關學術領域研究的 相關人員能夠與國際上著名學者與相同研究領域之研究人才, 達到知識交流之目的,並鼓勵國內在學學生從事國際交流,親 身感受國際級大師的研究風範與研究精神,培養其具國際觀之 視野,此外,也讓國內廠商與學術界得到資訊交流與新知推廣 的機會,乃辦理旨揭研討會。

【國際食品貿易法規範與台灣食安管制之研究研討會】 ■ ■

時間:2017 年 10 月 27 日 地點:臺中市/中興大學

【2017 台灣網際網路研討會】 ■ ■

時間:2017 年 10 月 25~27 日 地點:臺中市/東海大學

TANET2017 研討會的主題將聚焦在近年來 TANet 所關注的相關 主題,包含雲端技術、TANet 100G 光網路應用與服務、資訊安 全、個人資料保護、校務行政系統與智慧校園創新、數位落差、 數位關懷及數位機會、K12 資訊教育與教學、金融科技、物聯 網…,期盼透過此研討會邀集產官學界的專家學者、台灣區網 的資訊服務人員、網路從業人員的互動,探討建構一個智慧、 創新且安全資訊環境。

【2017 國際博物館 AR/VR 研討會】 ■ ■

時間:2017 年 10 月 29~30 日 地點:臺北市/臺北 TAF 空總創新基地

國際間雖存在一食品貿易法規範,但各國境內仍有各自管制機

此次特別邀請應用這項創新科技的博物館與內容製作專家,在

制,是以進出口國之間,不免產生因食品貿易所生之爭議。即

亞洲首度進行多項優良範例分析,不僅期望可望促進博物館方,

便是同一國境內,在自然科學與社會科學領域之專家看法、以

對於 VR/AR 技術應用的能力與成果,也希望聚焦遊戲的製作團

及行政與立法對於食安治理亦有不同考量。本研討會提供國際

隊,也可拓展內容開發領域,亦希望提供一個推動未來合作的

食品貿易法規範之研究探析與臺灣食安治理之多元溝通平台。

平台。

【2017 年原住民族科學與數學教育學術研討會】 時間:2017 年 11 月 3~4 日 ■ 地點:臺北市/臺北教育大學

【2017 年奈米技術與材料研討會】 時間:2017 年 11 月 17 日 ■ 地點:彰化縣/大葉大學

本年度的研討會議題從原住民現代生活與科學、科技及教育學

為促進奈米尺度技術與奈米尺度材料相關領域之研究與學術交

等面向,廣泛探討屬於原住民族的科學與數學教育教材開發、

流,並協助人才之培育,自 2005 年起大葉大學每年舉辦本研討

教學模式學習評量、數位學習等議題,和以原住民科學與數學

會,藉由相關研究之發表與討論分享,更加充實與增進彼此的

為基底的相關教育內涵。

知識。

【2017 民生電子研討會】 時間:2017 年 11 月 18 日 ■ 地點:臺北市/臺北科技大學 ■

【第十二屆國際學生科技研討會】 時間:2017 年 11 月 23~25 日 ■ 地點:高雄市/高雄第一科技大學 ■

民生電子研討會 (Workshop on Consumer Electronics, WCE) 為國 內民生電子產業相關領域之重要會議,今年在中華民國民生電 子學會指導下,由國立臺北科技大學電機系主辦,其主旨在於 促進全國民生電子產業相關領域研究之學者、教育從業人員及 業界研發人員彼此分享研發成果與交流,藉此提升我國於民生 電子領域之產業競爭力。

本活動目的為促進全球在先進科技中各個領域的大專生與青少 年的國際交流,透過研討會期望讓各國的學生交流科技趨勢與 各領域的相關專業知識。

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中華民國一○六年十月十五日

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科技報導

574 2017年10月號

音樂 心理

音樂來自人的心靈� 蘊含著許多難以言傳的思想與情感� 不同時空�不同文化的音樂� 各有特色�反映著當時的社會生活� 分析人類的音樂活動� 可以更深入了解人類的語言�舞蹈�戲劇�宗教儀式� 重新思考情感溝通的本質� 音樂心理學起源於19世紀� 近年更結合了神經科學�臨床醫學�以及演化生物學� 科學家可以藉由音樂來探索大腦�發展新應用� 以音樂來促進個人與社群的健康與安適�

COVER STORY 〈人類協調互動之謎—認知科學家 如何用音樂做研究〉 〈英國音樂治療教育與實務—研究與實踐的現況與展望〉 〈在歐洲研究音樂與大腦—音樂家肌肉張力不全〉 〈藝術與科學跨領域研究—臺大音樂認知心理學教授蔡振家專訪〉

評論

精選文章

〈精神醫學的性別議題〉

〈超新星 SN 1987A 30週年—超新星理論模型〉

〈博士生之心理健康〉

〈野生動物觀察趣—紅外線自動相機動〉 〈經濟與環保的互利共生—藍色經濟〉

專欄 解數

〈數學機率理論—博弈分析〉 信箱裡的明牌神算�應該相信他嗎?

理物

〈鍬形蟲從高樓墜落會不會受傷呢?〉 利用物理算算從高樓墜下的鍬形蟲是否會摔傷?

生動

〈甲狀腺結節腫:成因�診斷與治療〉 大脖子一詞�其實是甲狀腺腫大的俗稱� 但是其實很多甲狀腺疾病都會使脖子腫大……�

變化

〈從古籍中的材料知識探究琴中科學〉 利用現代的科學角度� 來詮釋中國古籍自宋代以來所提到的製琴木材知識�

天地

〈大屯火山下有岩漿庫?〉 岩漿庫是如何形成的?大屯火山下是否有岩漿庫呢?

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SciTech Reports

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加州理工學院研發出微型分子機器人運輸分子貨物 Lori Dajose, Sorting Molecules with DNA Robots, Caltech, 2017/9/14.

【本刊訊】試想在生活中有機器人能

G)、胞嘧啶(cytosine, C)和胸腺嘧啶

中,當DNA機器人其中一隻腳與釘板上的

幫忙打掃家裡、洗衣服、洗碗等家事的生

(Thymine, T),而這些核苷酸會進行特

單股DNA結合時,另一隻腳則是自由的

活會是什麼樣子?雖然在生活中還未能得

定結合,藉由腺嘌呤與胸腺嘧啶結合、胞

搖晃。經過一段時間後,隨機的分子波動

以實現,不過遊走人體內的機器人已經開

嘧啶與鳥嘌呤結合,達到此微型分子機器

(molecular fluctuations)會使自由的腳遇

發。由加州理工學院(California institute

結合或分開。

到釘板上的另一單股DNA,進而互相結

of technology)的研究團隊研發出一種能夠

此外,研究人員能藉由給予的特定DNA

能執行任務、奈米大小的微型分子機器人。

序列來計算核苷酸每次結合或分開的速度

此微型分子機器人是由單股DNA

或所需要的能量消耗,使研究人員能夠控

除此之外,當DNA機器人遇到釘板上的

(Single-stranded DNA)所構成,除了主

制DNA機器人的速度與執行任務時所需要

單股DNA栓有貨物分子(cargo molecules)

幹外,研究人員還幫DNA機器人建構出兩

的能量。並且,透過計算單股DNA或結合

時,則需要用手去取下分子並攜帶著,直到

條腿、手臂以及手,而這每一個組件皆由

的DNA得知此微型分子機器每走一步的距

偵測到放下分子的訊號。雖然DNA機器人移

幾個單股DNA內的幾個核苷酸所製成,使

離為6奈米,約為人類1億分之一步長。

動的過程很緩慢,不過,此機器人設計是一

這些DNA機器人能夠自主的在表面行走, 且拾取某些分子並在指定的位置放下。

透過這些化學與物理原理,研究人員除 了設計DNA機器人之外,還設計58×58平

合,而原本釘住的另一隻腳則被釋放,完 成行走的動作。

種非常簡單且使用很少化學能量的方法。 儘管現在研究還在初步階段,不過研究

此DNA機器人是利用DNA獨特的物

方奈米(nm )的釘板(pegboards)進行

團隊表示未來會持續開發且研究DNA機

理、化學的特性所設計,這些單股DNA

行走測試。在釘板上有許多一段段的單股

器人的工程原理,希望未來能夠藉由這些

由四種不同的核苷酸組成,分別為腺

DNA排列著,而這些單股DNA則與DNA

DNA機器人來進行特定的藥物傳輸至細胞

嘌呤(adenine, A)、鳥嘌呤(Guanine,

機器人腳上的單股DNA為互補序列。其

中或回收體內的廢物分子。

2

哥倫比亞大學研發出人造肌肉 能使機器人動作柔軟靈活 Columbia University, One Step Closer to Lifelike Robots, 2017/9/19.

【本刊訊】近年來,機器人與3D列印

作用。而現有的軟致動技術(soft actuator

進行啟動。研究團隊將此人造肌肉進行測

等技術快速且蓬勃的發展,眾多研究團隊

technology)通常也是利用提供氣體或液體

試,發現它具有顯著的膨脹與收縮能力,

皆嘗試突破目前的設備或裝置。以機器人

後,彈性表面的氣壓或液壓膨脹來達到活

當充電加熱到80℃時,人造肌肉能膨脹至

為例,科學家期望有研發出接近人類肌肉

動,較不具有靈活度。研究人員表示,目

原本體積的900%。研究團隊發現人造肌肉

的材料,使機器人的動作更靈活、更順

前已有許多研究能夠製造出完整、具智慧

在電腦控制下,能夠執行團隊所設計出的

暢。而最近,由哥倫比亞大學(Columbia

的機器人頭腦,而機器人的身體卻仍然躊

任何動作。

University)機械工程實驗室的研究團隊研

躇不前。

發出一種人造肌肉,讓機器人的動作能近

研究人員表示此材料可以進行推、拉、

因此,為了突破這個難題,研究團隊嘗

彎曲、扭轉和提重物,是目前最接近天然

試研發新的致動器(actuator)。也因受到

肌肉的材料,將可能改變未來對機器人的

此人造肌肉是一種具有膨脹、伸縮能力

生物體的啟發,研究團隊希望能製造出柔

設計方式與目標。這項研究成果已發表在

的人造組織,由3D列印所打造,且不像先

軟的材料讓機器人能夠複製人類的動作,

《自然通訊》(Nature Communications)中。

前的機器人動作上需利用外部壓縮機或高

執行拾取軟物體或做一些細微的動作。為

未來,研究人員會持續以此材料為基

壓設備,此人造肌肉能讓機器人的運動和

了使制動器具高應變力,研究團隊運用

礎,嘗試結合導電材料來替代嵌入式電

行動像模仿生物肌肉系統一樣自然。此材

一種矽橡膠(silicone rubber matrix)為基

線,期望能加速肌肉的反應並延長材料的

料的膨脹程度為天然的肌肉的15倍,能提

體,且基體中有富含乙醇的微泡,使其具

儲放壽命(shelf life)。研究人員更進一

起比自身重量重1000倍的物品。

彈性與柔軟。

步表示未來更深遠的目標為導入人工智慧

似於人類。

在這項研發之前,沒有材料能表現出

這項材料一開始先利用3D列印製作出

高壓時的應變能力,無法做出肌肉的柔軟

形狀後,在利用薄電阻絲和低功率(8V)

來控制人造肌肉,成功打造出模擬人類自 然活動的機器人。


產官學研

中華民國一○六年十月十五日

中研院發現特定基因標記 能預測藥物抗體反應

科技報導

廣告索引 冷泉港........................................2 錫昌..........................................3

中研院,〈精準醫療新突破— 新穎基因標記預測藥物抗體反應的發生〉,2017年9月21日。

雙鷹..........................................5 益弘....................................... 6,15

【本刊訊】聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG),又稱聚環氧乙烷(PEO)或聚氧乙

基因序列的特異性將可能造成個體是否產生 抗聚乙二醇抗體。

日龍..........................................7 勵眾生活......................................9 科光.........................................10 台灣耶拿..................................... 11

烯(POE),此化合物有許多功用,像是

這項研究已發表在《自然通訊》 (Nature

修飾藥物蛋白、幫助細胞融合或製作糖

Communications)期刊中。研究團隊表示雖然

果、巧克力時所添加的食物添加劑等。近

現今科學界對於抗聚乙二醇抗體產生的分子

期,由中央研究院生物醫學科學研究所的

機制尚不清楚,不過這項研究發現了抗聚乙

尚偉.........................................21

研究團隊,發現特異性免疫球蛋白基因

二醇抗體是如何產生,未來將可透過這些線

技邦新磊.....................................22

(IGH)標記與臨床聚乙二醇修飾藥物抗

索,尋找可用的生物標記,以提升患者使用

體反應的發生具有高度關聯性。

聚乙二醇修飾性藥物的有效性與安全性。

聚乙二醇是一種水溶性且生 物相容性高的化合物,因此, 在許多臨床藥物透過聚乙二醇 修飾來增加藥物的水溶性,以 延長藥物在血液循環中的半衰 期,並減少免疫抗原反應的發 生。然而,臨床發現部分病患 在使用聚乙二醇修飾藥物後, 體內會產生抗聚乙二醇(antiPEG)抗體,進而降低藥物的 治療效果,並影響藥物使用的 安全性。 為了研究這項個體差異, 研究團隊利用高密度基因型鑑 定方法進行全基因體關聯性研 究,並檢測健康成人中抗聚乙 二醇抗體表現量。這項實驗找 來了885位健康的受試者,根 據體內抗聚乙二醇抗體的有無 與種類,將之分為對照組或實 驗組來分析族群間基因型是否 有所差異。為了確認此實驗結 果,在第二階段更找了110位 受試者進行進一步的驗證。 結果發現,抗聚乙二醇抗 體的產生與一群特定基因位點 有高度關聯性,此特定基因位 點為免疫球蛋白基因。進一步 分析更發現,個體在此基因位 點若帶有特定風險性等位基因 (risk allele)則會有較高機率 在體內產生抗聚乙二醇抗體, 並且在血液中會具有較高濃度 的抗聚乙二醇抗體,代表抗體

科羅耐.......................................14 台灣莎多利斯.................................17 睿嘉.........................................18 牟博士.......................................19

人事廣告.................................. 23,24 均泰.........................................28

28


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