科學月刊姊妹刊物
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SciTech Reports
創刊於1982年
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1
每月15號出刊
科技報導 416 S c i Te c h
Reports
2016.8 月號
scitechreports.blogspot.tw
一個選出來的學術榮耀---4 新儒林外史-學術詐騙篇 ---5臺灣放流黑鯛魚苗的商榷---7 魚群越集中,生態系的風險就越高?---11 從腦神經活動測量技術的新進展看科學研究政策思維---13 未來手機相機能達到單眼相機的照片品質嗎?---15 深入剖析生物化學――陳瑞華---16 勇敢選擇人生―王慧菁---18
湯森路透將SCI售予資產管理與股權投資公司 Thomson Reuters, Thomson Reuters Announces Definitive Agreement to Sell its Intellectual Property & Science Business to Onex and Baring Asia for $3.55 billion, 2016/7/11.
【本刊訊】湯森路透(Thomson
訊等服務。湯森路透在聲明稿中表示,預計
Reuters)於7月11日發表公告宣布,將知識
利用出售價格中的約10億美元來回購股票,
產權業務及科技業務以35.5億美元出售予
剩餘的金額將用於償還債務與投資。
Onex公司和霸菱亞洲投資(Baring Private
湯森路透總裁兼執行長史密斯(Jim
Equity Asia),轉售的業務內容包含Web
Smith)指出:「我們非常高興宣佈和
of Science, Thomson CompuMark, Thomson
Onex、霸菱亞洲的這項協議。隨著此次交易
Innovation, MarkMonitor等。此事在學界引起
完成,湯森路透將可以更專心地經營全球商
熱烈討論,擔心將影響其中亦受轉售的科學
務和法規業務的發展。」
引文索引(Science Citation Index, SCI)、影 響因子(impact factor)等的標準。
Onex總經理蓋爾斯(Kosty Gilis)表 示,湯森路透「智權與科學」是一個高品
湯森路透「智權與科學」業務提供全
質、且市場定位明確的多元化投資,提供客
方位的智慧財產及科學資訊、決策支援工具
戶在創新、研究、分析中所需的獨特、完善
與服務,協助政府、學術單位、出版商與企
資訊,我們很高興有此機會收購該業務,與
業發掘創新、保護品牌與商業化。湯森路透
其管理團隊及霸菱亞洲合作共同強化「智權
表示,此宗出售案尚待主管機關核准,且必
與科學」業務的經營與未來的成長。
須符合慣例成交條件,預計可在數個月內完 成交易。
霸菱亞洲創辦人兼執行長沙拉塔(Jean Eric Salata)表示,我們非常期待與「智權與
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物,除了提供當月重要的學 界、政策、產業訊息外,並有學者專家針對科技 (含醫療)政策、教育、產業相關的時事發表評 論或提供專業意見。竭誠歡迎關心臺灣科技發
科學引文索引為目前國際上被公認最
科學」管理團隊和Onex合作,協助其在全球
展的您,就上述方向踴躍投稿。寫作時請依照
具權威性的科學文獻檢索工具,利用論文被
的發展,尤其在亞洲,我們看到獨特的成長
稿約:
引用次數等頻率統計,進而判斷國家、地
機會。該事業群在中國與亞洲已經建立起了
區、研究單位及學校的科學研究績效。這並
領導地位,我們相信未來會走向更加仰賴知
非科學引文索引第一次易主,科學引文索
識驅動的經濟模式,更強調研發的重要性,
引是年由美國科學情報研究所(Institute for
而這樣的趨勢會支持整個事業群的成長。
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
Scientific Information, ISI)編輯出版的一套資
在湯森路透發布公告的隔天,美國微
料庫,之後則由湯森路透接手管理,秉持公
生物學會(American Society of Microbiology,
刊載。
正、中立等理念。
ASM)於官網發布公告表示,經ASM期刊
四、稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬(稿
片),由作者自行負責。一經投稿,即視同授權
酬將於刊出當月月底寄發,由第一作者代表簽
接手的公司Onex為一家私募股權基金
總編及主管討論後認為,期刊的影響因子
公司,總部位於多倫多;霸菱亞洲投資則是
(IFs)是為期刊的度量標準,而非一篇文
負責亞洲地區投資項目的獨立資產管理公
章的度量表準,會因為少數高引用的文章,
司,總部位於香港。湯森路透在知識產權業
而推高了整本期刊的影響因子,進而可能誤
實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校,並請
務及科技業務部份擁有3200名員工,主要負
導大眾,因此決定未來將不在ASM期刊網站
於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
責為政府、大專院校提供知識產權、科學資
上公布影響因子。
收)。
稿件請寄至 scimonth@gmail.com,註明真
產官學研
中華民國一○五年八月十五日
科技報導
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透過血液監測大腸直腸癌 提供更精準醫療 CellMax Life,http://tw.cellmaxlife.com/crcprotect_july2016/,2016/8/1。
【本刊訊】由於現代人的飲食習慣結 構改變與生活作息,導致罹患大腸直腸癌的
監測大腸直腸癌的檢測平台,能夠讓受測者
一種會從腫瘤中脫落至血液中竄流的細胞,
及早發現、及早治療。
會分散至身體各處,而這些細胞在體內存在
人數逐年攀升,而大腸直腸癌主要是因為腸
就目前的大腸直腸癌檢查,在糞便潛血
黏膜細胞不正常生長,因而長出大腸息肉,
檢查方面,準確率不高且過程繁瑣;而大腸
然而,此項檢測方法最大的挑戰在於
日經月累後形成大腸直腸癌,在國民健康署
內視鏡檢測則因為過程中受試者須吞大把鹽
監測的循環腫瘤細胞數量,在早期的大腸直
的資料中也發現,臺灣罹患大腸直腸癌在癌
水清腸又需要麻醉,有其風險且使受試者苦
腸癌的樣本中,細胞數越少,可能循環系
症發生率高達前三名,每年有超過萬人診斷
不堪言,大大降低其檢查意願,因此,雖然
統中,每10億顆細胞中只有10顆腫瘤細胞存
出,並每年有超過5000人死於此疾病,因此
大腸直腸癌屬於在越早期發現就越能夠提升
在,而且在癌前階段,甚至可能循環系統
在預防檢測方面,定期篩檢有其重要性與必
存活率甚至痊癒,然而,在臺灣50歲以上的
中,每10億顆細胞中只有1顆腫瘤細胞 ,因
要性。
人,有定期做大腸鏡檢查的人並不多,高達
此,要如何提高檢測敏感度,能夠越早期發
然而,現今的醫療檢測方法主要為糞便
70%的人未定期接受檢查,因此,若能有更
現且治療便為一大挑戰。
潛血篩檢和大腸內視鏡檢查,然而其檢測方
簡便的檢查方式,對於民眾的接收度會有所
式與時間複雜且長。此外,其侵入性治療也
提高。
也可代表體內有癌的證明。
現階段這項技術,已能在透過血液樣本 分析中異常細胞少量的情況下就能偵測出,
讓受測者害怕且卻步,使得有些患者發現時
因此在合度生物科技則提供了更簡易、
提供非侵入性且精準率高的檢測,也希望未
往往已經為第三、第四期,錯過治療黃金時
精準的個人化醫療檢測。主要檢測方法是透
來透過這項全新技術,能夠為國人帶來更便
期。為了改善這樣的現象,最近在合度生物
過生物標記(Biomarker),偵測血液中的循
利的檢測方法與及早的治療。
科技則發現了一種只要透過血液就能夠即時
環腫瘤細胞(Circulating tumor cells, CTC),
中華民國一○五年八月十五日
產官學研
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臺灣地震學者與美國合作 推翻板塊學說 Pei-Ying Patty Lin et al., High-resolution seismic constraints on flow dynamics in the oceanic asthenosphere, Nature, 2016/7/28.
【本刊訊】在過去,軟流圈被認為僅
假說,過去認為僅有板塊會牽著軟流圈移
會單純受板塊運動影響,隨著板塊移動。
動,但研究團隊在裡用海 底 地 震 儀 蒐 集
國家實驗研究院海洋科技研究中心助理研
資 料 後 發 現 事 實 並 非 如此。
外,還有小尺度通道流與對流運動存在。 此研究對於臺灣地形形成也有相關 性。林佩瑩表示,由於菲律賓海板塊以
究員林佩瑩與其合作研究團隊,透過太平
在過去,地震資料觀測站多是設置
西北方向移動擠壓歐亞板塊,照理說
洋中央的海底地震儀數據,分析出雖然板
於陸地上,因此資料多是有許多因素包含
臺灣山脈應全部都是東北到西南走向,
塊移動,但軟流圈未必會跟著移動,因此
在裡面,為綜合性資料。林佩瑩表示,
但臺灣山脈走向反而是南北走向居多,
推測軟流圈地運動方式應還有其他因素影
這次試驗將觀測器設在夏威夷東南方海
這可能就是小尺度板塊運動的影響。林
響。此研究於7月底刊登於Nature期刊。
面 下 ,刻意選擇活動模式較單純的板塊
佩瑩另外還表示,臺灣的技術亦相當純
林佩瑩於2012~2015年於美國哥倫比
測量,蒐集到的資料也因此較單純,研究
熟,希望未來可以爭取到更多經費,落
亞大學進行博士後研究,與美國伍茲霍
結果因此顯示除了大尺度板塊帶動軟流圈
實在臺灣運用海底地震儀進行研究。
爾(Woods Hole)海洋 研究所與美國布朗大學 合作進行研究。林佩 瑩表示,軟流圈與地函 間的對流一直以來被認 為是板塊移動的動力來 源,但其機制與邊界銜 接方式一直有許多不同
創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為第一類新聞紙 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:蔡孟利 副總編輯:李志昌 林翰佐 林宮玄 編輯委員:王文竹 王伯昌 曲建仲 江建勳 李武炎 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 黃向文 鄭宇君 邱韻如 金升光 門立中 紀延平 范賢娟 倪簡白 高憲章 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 劉宗平 鄭運鴻 韓德生 蘇逸平 主 編:文詠萱 編 輯:李依庭 美 編:蔡餘慶 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》
時事評析
中華民國一○五年八月十五日
科技報導
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一個選出來的學術榮耀 江才健
(轉載自《中國時報‧時論廣場》)
今年7月中央研究院召開了兩年一度
院的初創,雖出於一國事紛沓,外侮臨門
胡適與傅斯年在南京夜飲並吟陶淵明詩的
的院士會議。本來這種學術社群的會議,
時刻,但是其建基於安陽殷墟考古的學術
新亭對泣,可說是偏安中的小成。也因 那
與一般社會關係不大,但是長久以來,中
根底,事實上還是獨步全球的。
樣的風雨如晦局面,中研院兩年一次的院
央研究院的院士會議,總受到社會相當關
中研院設立後20年,到1948年才初選
士會議,就愈顯得意義深遠,隆重其事,
注,有時總統去開幕致詞,也有晚宴招
院士,那也是我人學術傳統中的首創。那
選擇院士自是千挑萬選,雖或難免遺珠之
待,院士會的選舉院士,選前常有大張其
回選的頭一屆院士有81人,後來在臺灣做
憾,確少有倖進之士。
鼓的人選公告,選後不但大報當選院士之
了中研院長的近代著名學者胡適是其中一
中央研究院的改變,可以李遠哲回臺
名,有時還細究票數多寡,比諸過往歷史
人,當時最年輕的院士陳省身,後來成為
在1994年開始擔任院長為一起點。李遠哲
中的登科中舉,還要盛大,是其他國家少
二十世紀的偉大數學家。
是臺灣出生,在臺灣完成研究所教育後出
1948年的院士選舉,行之於風雨飄
國得到諾貝爾獎的第一人,他退休前提早
今年的院士會,難免更受到注意,
搖的國民政府大陸撤守前夕,但是那一回
回臺,當時很得到社會的普遍好評,因此
原因是中研院設立88年以來,此是頭一次
的選舉卻留下典範,連一年後才在大陸建
他任院長之後,備受禮預,中研院的預算
由方上任的院長主持院會,其原因是任期
政的中國新政府,其後設的中國科學院
也很快由十多年前的40多億,到上一年度
還未屆滿的前任院長,因涉案已提早請辭
2009年還刊出一篇長文〈那一年的院士選
已逾150億。
了,現在的新任院長雖是以第一高票的慣
舉〉,回敘並肯定民國時代的那次院士選
李遠哲是1986年得諾貝爾獎,那些
例膺選,但是中研院院長選舉程序瑕疵引
舉。2009年中國科學院的《科學新聞》之
年他與大陸大連物理化學所科學家交流密
起多位院士的聯署質疑,獲選三人中又有
所以刊登這篇文章,知情者曉得,那是
切,也曾在北京出席與鄧小平的會面,但
一人退出的爭議,都給這次院士會議帶來
「藉古諷今」,因為大陸中國科學院的院
是他膺選中研院長,還是發生辦公室遭人
難免的負面影響。
士選舉,入選院士雖多望重士林,卻也有
縱火,甚至有人寫信認為他一個臺灣人,
人脈倖進之士。
如何有資格擔任中研院長,此些雖是個
見的。
88年前中研院的設立,是仿效法國法 蘭西學院的典範,要建立起一個大學院,
冷戰兩岸對峙,中研院自然成為學術
案,但是李遠哲私下談起,仍忿忿不平,
中央研究院的人文先行,拉丁文名稱的
道統象徵,胡適1958年的回臺擔任院長,
後來因召集教改諮議,甚至公開挺扁,如
Academia Sinica,都見出當年蔡元培等學
可說有其象徵意義,之後諸多海外學術碩
果對比胡適當年對蔣介石在院士會講話的
術先賢的學養識見,比諸歐西國家設立的
彥的膺選回歸,對比冷戰尚在鐵幕之後的
當面駁正,吳大猷的犯顏直諫,中研院長
科學院,立意境界都更為深遠。當年中研
大陸,自是勝過一籌,如果對比1949年初
久堅持學術獨立之形象,可說一夕丕變。 李遠哲任院長的一個政策是「院士 本土化」,此希望多選長期在臺灣工作學 術人物為院士,雖有鼓舞學術士氣之效, 卻難免人事牽扯糾葛,造成學術標準的妥 協,以及學術社群風氣劣化,院士成為學 術階層的敲門磚,院士的形象也就江河日 下。前些時八五之齡的中研院院士錢煦發 表回憶錄,以簡略文字提到他的父親錢思 亮擔任中研院長時,兩次主動介入,希望 在他任內,不要選兒子錢煦為院士,錢煦 後來在第三次院士會膺選,父子雙科反傳 為美談。 有云,中研院是國家學術的最高機 構,但學術的榮耀與尊崇,如春風煦陽自 然而來,此次中研院院長選舉,有謂程序 完全合法,試問,學術的尊嚴又豈是選得 來的?
焦點話題
中華民國一○五年八月十五日
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新儒林外史-學術詐騙篇 萬其超/李國鼎基金會秘書長
某日孔老夫子正準備午睡,忽見那
夫子長嘆一口氣:其實這也是遲早
窗,也成了魏國旅遊特色。至於我們魯人
子夏慌慌張張走進來,夫子揪了一眼,說
會來的報應。只是這也不能全怪我們儒家
窮了以後,既無膽去搶,又懶得爬牆去
道:子夏,難得看見你回來,怎麼神色緊
學院,這近十年不只是魯國經濟困頓,連
偷,所以只好用詐騙,這都是有文化背景
張?莫非你籌辦的儒學兒童夏令營,招生
齊、晉各國也好不到那裡去,他們的治安
的,怎能單怪我們儒家學院?倒是因為來
不佳?
也是每況愈下。只是各國民風不同,像那
我們學院的人大多聰慧,所以出去詐騙也
子夏:夏令營的業務倒是還好,只是
燕人膽大慓悍,所以他們盜匪多,用搶
能出人頭地成為首腦,只是既然賺了錢,
我聽說朝廷最近接到各地百姓紛紛抱怨我
的;魏國人膽子小,就退而求其次用偷
也該回饋母校,實在太不知恩圖報!
國詐騙案已經弄到人人自危,連戶部林侍
的,專門翻牆挖洞,逼得老百姓戶戶裝鐵
郎都被騙去150兩白銀,那林 侍郎本來還不敢申張,那知消 息仍然走漏,成了街坊議論話 題,而且夫子也知侍郎官位僅 三品,一年俸祿也不過白銀20 兩,如何會有150兩閒錢,現 在御史大人已經要調查有無貪 污嫌疑,他真是禍不單行。 夫子:他們戶部責司財 稅,堂堂位居侍郎,有個1、 200兩白銀也不是甚麼大不了 的事,這都是老百姓普遍太 窮,所以只要看到人家有錢, 尤其是官員有錢,就火冒三丈 找來出氣,話又說回來,這又 關我們儒家學院什麼事,你為 何憂心忡忡? 子夏:夫子,您有所不 知,現在刑部已經將詐騙案當 成第一要務。過去不當回事, 才弄到如今不可收拾,聽說還 騙到齊、秦各大國,他們都派 特使來抱怨,現在刑部加緊抓 人,不抓還不要緊,一抓才發 現抓到的人並非甚麼亡命匪 徒,反而大部份都是讀書人, 其中三個主謀還全部都是我們 儒家學院的畢業生。因此魯英 公大怒,說是過去支持我們推 廣儒學,給了我們多少特權, 結果反而培育出禍害,一定要 好好整頓。夫子,我們關起門 來享清福胡搞的日子怕是不多 了。
子夏:夫子,現在不是說玩笑的時
中華民國一○五年八月十五日
焦點話題
科技報導
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機,我們未來少了特權,少了這些大牌儒
子夏:夫子說的也是實情,最近坊
犯施以感化教育,開班時還可以請一兩位
士彼此扶持,幫我們撐腰,我怕我們的業
間有人說夫子過去教誨「不知言,無以
鴻儒來對他們作精神感召,好好對自己作
務也撐不下去了。
知人也」,難怪我們儒家學院的學生活
一番洗心革面。將來出去最好不要詐騙,
夫子:過去別人稱許我們是半部論
學活用,最懂得套話讓人中計,只要說
若還要做至少也要學這些儒士,做得高明
語治天下,其實我自知是半個儒家學院就
上兩句就知道別人的心思弱點,然後進
一些。
可以亡魯國。你也曾隨我周遊列國,有那
行詐騙,論語的功能真是博大精深。用
子夏:我可以去試試,只怕那刑部
一個國家有一間學院,是既不自負財務責
儒學來騙學費是我們儒家的本事,但是
擔心這些窮凶惡極的騙徒,怎可能會被教
任,也不受學部監督而直屬朝廷,任由它
畢業生深得儒學三昧,發揚光大到這種
化?而且一般良民受教育都要自付學費,
擁著一群儒士當神主牌可以白拿錢還可以
程度,真是讓我們哭笑不得。
為何對騙徒苦口婆心去教化,反而是免費
號令天下的?
夫子:從事詐騙行業的人都知道在
還要由我們良民負擔,我該如何回答?
如果這還不是大詐騙什麼才是大詐
一個地方做久了,遲早東窗事發就經營
夫子:子夏,我也明知這些教化會是
騙?再說到我們開的各種學位班,每次宣
不下去,這時就要轉移場域,開發新機
虛功,你就告訴刑部,我們魯國是以仁為
稱讀了可以經世濟民,榮宗耀祖,結果現
會。我們儒家學院靠學部和朝廷長期照
本,遇到惡人就要不計成本的去教化,這
在畢業出來大多失業,連最賢能的顏回都
顧的狀況已走到尾聲,我們也要另外找
就是我們儒家有教無類的真義。至於為何
清苦而亡,人家學生繳肉乾當學費也是辛
對象。反正現在詐騙已經弄到全民運動
免費,那我們魯國做這種欺善怕惡的事太
苦錢買來的,你說這算不算詐騙?更不用
的程度,也不可能更糟,就索性再來借
多了,也不差這一椿。
說那每年提的研究計畫書和報告,許多都
力使力。既然我們向學部和朝廷要資源
子夏又問道:萬一那些詐欺犯當場質
可以當成詐騙教材,全是沒用的。
的模式無以為繼,這次我們要改打刑部
問這些儒士自己的人格,甚至借機會去騙
既然我們學者拿了朝廷和老百姓的錢
的主意,他們刑部牢裡頭人滿為患,抓
他們的錢,要如何應付?
財,可以這樣騙吃騙喝還可以騙到清譽,
了就放,放了又抓,苦不堪言。我們就
夫子:你放心,這些儒士聰明絕頂,
那一般老百姓有樣學樣出來詐騙,也是理
找人與刑部商量替他們開辦詐騙犯教化
個個黑白兩道工夫已爐火純青,那些小混
所當然。
專班,用我們無所不能的儒學來對詐欺
混是難不倒他們的,你就儘快張羅去吧!
焦點話題
中華民國一○五年八月十五日
SciTech Reports
7
臺灣放流黑鯛魚苗的商榷 郭金泉/臺灣國立海洋大學水產養殖系
臺灣漁政單位信仰將水產養殖生產的
配,同一尾魚在產卵季節分批多次產卵,
鯛,居放流魚種數量的第二位,累積至今
水產生物(魚、蝦、貝)之幼苗放流至特
每公斤種魚可產卵50萬粒,一年產卵量可
(2016)年已1332萬尾。
定區域,是回復資源和增產的關鍵手段,
達百萬。產透明、浮性、分離受精卵,孵
是一項有效的漁業管理模式。臺灣漁政單
化時間約2天,孵化後仔魚隨波被動漂流
位宣稱此種資源放流,或稱栽培漁業,可
往大海擴散,約22天後身長1公分成變態
以補充枯竭的臺灣漁業資源。其實栽培漁
仔稚魚開始群聚在淺海碎波帶,主動做接
雖然臺灣漁政單位每年均編列經費
業是有效利用環境承載量的一種技巧,其
岸洄游,移動到近岸及河口區育幼場著
進行養殖種苗人工放流,但遲遲至最近才
成功與否,取決於放流水產生物在放流之
底,攝食索餌,成長於廣鹽性水域,一般
考慮遺傳因子,農委會漁業署過去甚至矢
後的活存率、與支撐殘存者成長的環境承
3月開始即可在臺灣沿海包括河川捕撈到
口否認,宣稱:「目前僅有部分研究顯示
載量。因此選擇適當的物種、能否大量生
魚苗。一旦秋風吹拂水溫下降,黑鯛開始
人工繁殖魚種與野生魚種有基因差異的問
產優良平價的種苗、放流水產生物在放流
成群往海底深處移動度冬。
題,並未有實質科學證據證明人工放流會
臺灣目前黑鯛的放流作業
後的活存率、放流效果與放流的經濟效益
黑鯛是廣鹽性魚類,對環境適應力非
污染天然族群遺傳基因,破壞棲地或生態
等都是必須考量的要素。各國諸多例子告
常優秀,主要棲息於近岸水深不超過50公
失衡的問題。」明顯違反國際學界主流對
訴我們,缺乏經濟誘因,栽培漁業多經營
尺的淺海地帶,但有時會深入淡水區域溯
人工放流種苗戒慎恐懼的觀點,與基本生
困難。
游至河川中游。喜藏身於岩礁或泥沙底質
物和生態學常識。此外,臺灣漁政公營單
栽培漁業另一個重要前提是要對天然
近岸海域、砂泥底之潟湖、內灣紅樹林等
位多不生產種苗,臺灣在進行種苗人工放
生態無負面影響,然而,愈來愈多研究顯
汽水(淡鹹水)水域,比較不易在高鹽度
流時,往往是由數個私人養殖場競標,由
示,無意識的水產養殖作業方式及不當的
外海發現,屬沿岸性魚類。黑鯛口器發達
得標者提供漁政公營單位放流所需的種苗
人工放流水產養殖生產的產品至大自然,
強而有力,其特徵以牙齒形狀和頷骨最顯
數量。在種魚來源及遺傳資訊不明,魚苗
反而會造成生態失衡,加速自然資源的枯
著,上頷前端具3對強勁銳利之犬齒,兩
難以分辨(魚苗辨識不易、放流魚苗是否
竭。因為即使使用當地養殖場所繁殖的魚
側側方具3列以上發達的臼齒,雜食性以
是當地缺少的物種等隱蔽物種問題),放
隻進行人工放流,仍會對野外族群的遺傳
底棲甲殼類、軟體動物貝類、棘皮動物、
流魚苗只粗略檢查兩種(神經壞死和虹
結構帶來莫大的衝擊(種內雜交擾亂或稀
多毛類及藻類為食,食性多元。黑鯛也是
彩)病毒反應(完全忽略細菌、真菌、寄
釋基因庫、傳染疫病等)。臺灣應改變目
廣溫性魚類,生存水溫在攝氏5~31℃廣範
生蟲等其他微生物)及4種(含氯黴素、
前以人工放流補充消失的漁業資源管理之
圍,所以臺灣全年均產;水溫6度以下會
孔雀綠、還原型孔雀綠、硝基呋喃代謝
傳統窠臼,思考以奠基於生態觀點的可持
陷入假死狀態,3.5度左右會凍死。黑鯛是
物)藥物殘留,在品質不清的情況,以及
續滾動式的資源管理方式經營野生資源。
黑鯛屬(Acanthopagrus)當中分布緯度最
缺乏族群遺傳及生物多樣性的概念下,往
北的物種,日本北海道、俄國太平洋沿海
往發生將臺灣本島的水產生物放流至中國
省日本海仍可發現牠的蹤跡。
沿岸金門、馬祖離島,淡水物種放流至海
黑鯛的生物學
黑鯛嗅覺靈敏,但視覺遲鈍,具有
水的乖離現象和烏龍事件。
黑鯛是鄰接式雌雄同體(hermaphro-
旺盛的好奇心,但性多疑會吐餌、狡黠警
「中間育成」也是決定種苗放流成
dites,同時具有雄性精巢和雌性卵巢的
戒性高、胸鰭特長又大,進退自如行動敏
功與否的一個重要關節。日本很慎重的把
生殖器官,且雄的性狀和雌的性狀出現
捷,體有偽裝條紋,是鯛科魚類家族中對
未來要放流的稚魚種苗,由陸上室內養殖
的時間有先後),會性轉變──先雄後
污濁水質容忍性最強的魚類。由於黑鯛對
場移送到設置於海上或河川之戶外箱網或
雌(protandry),在2歲以前精巢發達成
環境之適應能力和抗病力強(耐操),可
圍網,讓養殖的稚魚種苗接受嚴酷考驗數
熟而卵巢不發育,幾全為雄性,其後精
在人為圈養環境馴化自然產卵,產卵量
十日不等,以增強其野放後的警戒心與競
巢萎縮而卵巢成熟才轉變為雌性。黑鯛
大,產量穩定又可完全養殖,現今已是臺
爭能力,為適應未來的大自然環境預先做
作季節性移動,行河海兩域(側)洄游
灣重要的遊釣和養殖魚種之一。臺灣西南
準備。直到將被放流的種苗之視覺、嗅覺
(amphidromous),在臺灣的族群繁殖季
及南部地區,以及澎湖離島等地均有養
感官,調節滲透壓等生理機能、與游泳或
節在每年的春季(1~4月,以3月最盛)水
殖。目前市場所見的黑鯛大多是來自養殖
潛砂能力等型態上的運動器官發育至某程
溫上升至20℃前後,從度冬的海底深處成
漁塭,種苗來源穩定,所以也是臺灣各
度、逐漸能夠主動自己覓食、學習調整行
群往淺處移動產卵。深夜在淺海水域(鹽
縣市政府每年海域放流的重要魚種,臺
為,例如懂得逃避敵害,發展出具備野外
度濃度千分之30以上)集體群聚追尾交
灣由2002~2011年共累計放流744萬尾黑
求生的基本能力;亦即,由人為選擇轉換
焦點話題
中華民國一○五年八月十五日
科技報導
8
為天然選擇,先淘汰不適應野外環境的種
放流日也即遊釣日,蜂擁蝟集於魚苗放流
放生等於放死,而這樣的後果又被放生團
苗後,去蕪存菁再放流,以提高放流後的
日的放流地點附近,因為魚苗放流後的數
體自我感覺良好地解讀為捨報。此外,
種苗活存率。
日間,人工養殖魚苗傻呼呼最容易被釣
(3)大量放生動物最令人垢病的環境生
獲,且保證釣果一定豐碩。人工魚苗放流
態衝擊除了在瞬間於環境中投入大量動物
點是釣客眼中的最佳釣場。
所增加的環境負擔,造成入侵種問題、原
筆者於研究室解剖,比較臺灣放流的 人工養殖黑鯛與野生黑鯛,發現野生黑鯛 的肝是正常的紅色,養殖黑鯛竟然是粉紅
此外臺灣除了少數魚種及少量樣本
生生物群聚的改變之外,最糟糕的便是對
泛白色,推測可能是食用太多人工營養不
曾進行標識試驗研究,例如估計黑鯛魚苗
長期以來經由海潮、地質變動與生物演化
均勻的劣質飼料,又因為密集養殖缺乏運
年度放流貢獻度在1.7~6.6%之間、絕大部
自然而然所形成的遺傳與物種多樣性,而
動,而變成了脂肪肝。再以日本栽培漁業
分放流的水產生物並未標識,未進行放流
擾亂這樣的多樣性與永續利用與保育漁業
生產放流用的嘉鱲種苗為例,野生的嘉鱲
效果之評估。而傳統的標記方式(生物、
資源是背道而馳。
魚體色是紅色的,人工養殖嘉鱲魚因為長
物理、化學)更無法估計放流水產生物的
期人工養殖,生長環境與食物不同,體色
繁殖率、死亡率及再生產量。所以在過去
竟然變黑無光澤,甚至連鼻孔,也從兩個
水產生物放流歷史中,臺灣水產研究者無
變成了一個。日本也曾經研究魚苗放流後
法進行完整周延的放流評估。人工放流的
的沉底速度,發現野生的魚苗警戒性高,
成效和對天然生態的影響(甚至造成反效
會快速沉底尋找掩蔽,反之人工養殖魚苗
果)實在堪慮。根據日本累積50年的經
會停在水層表面,導致被捕食的機率大大
驗,水產種苗放流的成功與否還必須借
增加。因此沒有完善的中間育成訓練,貿
助:(1)放流後的種苗有適當的棲地,
然放流只是讓這些魚去送死。
以供覓食與逃避敵害,而一般大多數的海
然而在臺灣,「中間育成」步驟闕
洋魚類及水產無脊椎動物需要一種以上的
如,或僅是象徵性的在種苗放流前和運輸
棲地;豐富充足的食物與良好的天然環境
過程中短暫馴化。例如根據漁業署目前的
來完成其生活史;(2)立法規定漁獲體
標準作業程序(SOP)是:得標廠商在種
長、限制漁法、捕獲季節等人為劍及履及
苗放流前3日,將種苗易池到底質非泥土
的執法,積極的資源自主管理。三管齊
之容器,注入現唧海水,蓄養3日。期間
下,栽培漁業才有望大功告成。
並停止餵食魚苗,使魚苗腸道淨空,降低
臺灣民間盛行宗教放生以積功德,
排洩物產生,減少運輸時的水質污染,提
往往引起許多生態保育與動物保護人士團
高魚苗活存率。也就是把習慣生活於養殖
體的撻伐。其主要原因在於:(1)商業
池水質條件的養殖魚苗,瞬間轉置於天然
化的放生事實上只是鼓勵了額外供給食用
海水鹽度,迫使其緊迫適應3日。難怪臺
魚市場的繁養殖行為,並未如宗教團體所
灣放流到天然海域後的人工養殖魚苗,經
預期的能護生;(2)在放生過程中因為
常水土不服,發生翻肚白眼行為,或者沒
搬運所產生的動物緊迫與傷害一直不被宗
有警戒心,飢不擇食。導致釣客口耳相傳
教界所看見,放流的程序粗糙,最後造成
國際上鯛科魚類 人工放流成功的教訓 日本廣島灣在1980年代曾一度盛行放 流黑鯛,但1990年後逐年遞減,2009年以 後甚至明文禁止黑鯛放流,甚至反過頭來 想一舉殲滅之。因為日本研究者發現:由 於超限大量放流人工黑鯛種苗,凌駕廣島 灣的黑鯛環境承載量,黑鯛一旦遇到適當 的環境又沒天敵,大量繁衍。1990年代後 半開始廣島灣充斥黑鯛,魚價低迷、漁民 棄捕,惡性循環更導致黑鯛過剩;加上黑 鯛又是雌雄同體,2年後雄魚多變性為雌 魚,一生在同一季節可多次產卵,產卵量 以百萬計,棲息於廣島灣的黑鯛逐漸演化 成體型變小又早熟,生產更多的子代的品 系;為了爭奪食物和棲地,廣島灣的黑鯛 大量啃食養殖於日本廣島灣的牡蠣。然而 牡蠣是日本廣島灣的著名名產,從此廣島 灣黑鯛揹上害魚(pest)的臭名,人人欲 誅之而後快,日本政府甚至出資獎勵提供 杜絕黑鯛的良方與點子,鼓勵日本民眾把 黑鯛吃光。 環繞地中海的南歐國家盛行海上箱網
100
圖一:日本栽培漁
小型動物性浮游生物、輪蟲
業的邏輯:在人為 中型動物性浮游生物
80
設備與環境保護
豐年蝦、鮮魚肉、魚漿、配合飼料
下,以人工繁殖方
活存率︵
中間育成
60
放流
︶ %
40
列,大量生產種
殖的金頭鯛,適應箱網環境後可以在海上
苗,透過中間育成
箱網自然產卵。大量生產的受精卵日積月
(虛線)培育至放
累排放到周遭海域(亞得里亞海,Adriatic
這些育成種苗放流
10 15 20
育成期間
60
sarba ,以前臺灣取學名為Sparus sarba) 有親緣關係,習性類似黑鯛。人工箱網養
天然環境後,再將
5
金頭鯛和臺灣的黃錫鯛(Rhabdosargus
法餵食餌料生物系
流體型,適應放流
20
養殖,金頭鯛(Sparus aurata)是首選。
Sea),這種無意識的水產養殖作業方式, 及不當的人工放流水產養殖生產的產品
回自然環境的制度
至大自然,類似海洋保護區的溢出效應
化漁業管理。沒有
(spillover),已引起歐洲研究者憂慮會
人為設備與環境保
造成污染天然族群之遺傳基因、混雜品
護下自然環境的存 活率(實線)。
系、引進入侵種及病源菌等副作用和反效
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中華民國一○五年八月十五日
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栽培漁業
果,嚴重破壞及攪亂當地原本物種的遺傳 結構,造成族群弱化,生態失衡,加速自 然資源的枯竭的恐慌。歐洲研究者估計箱 網養殖的金頭鯛可能摧毀亞得里亞海沿岸
9
種苗 生產
中間 育成
放流
漁獲
90%養殖牡蠣與貽貝等靠貝類維生的養殖 戶之生計。
僅是有皮無骨的臺灣栽培漁 業,未來將何去何從? 臺灣漁業署號稱2014年是臺灣栽培漁
陸上培育
海上箱網飼育
業元年,但現在種苗放流儀式有如辦嘉年 華會,政府官員、放流機構、動員民眾或
圖二:中間育成是增強種苗野放後的警戒心與競爭能力,為成功適應未來的大自然環境預先做準備。亦
學生,幾十萬尾魚苗星夜趕路從繁殖場坐
即,由人為選擇轉換為天然選擇,先淘汰不適應野外環境的種苗後,去蕪存菁後再放流,以提高放流後的
水車直送到放流海灘,由官員或法師帶頭
種苗活存率。
領著民眾拿水桶撈魚苗,再放流至海洋, 美其名是生命教育、復育海洋,然而卻未
management approaches and application
候變遷、外來種入侵和棲地破壞等,有效
曾執行種苗放流的經濟效益評估和成效考
of the precautionary principle),來保育
控制這些肇因或限制因子是恢復受損漁業
核;且放流錯誤、又沒受過中間育成野外
野生資源。以往水產資源管理都以預測
資源的必要前提。在不能有效控制限制因
求生訓練的養殖魚種,突然就從陸地被被
(forecast)的方法,而滾動式資源管理則
子,僅憑人工增殖放流並無法實現資源恢
流到大海,也就難怪臺灣年年都放流失敗
採取「地球有限」為前提的回推(back-
復的目標。
都需要繼續放流魚苗。日本和南歐諸國放
cast)法,以「從將來看現在」,決定何
理解放流物種其生物與生態學特徵,
流鯛科魚類都有斐然的成果,甚至魚滿為
時要做何事的政策。預警原則是「人類活
是人工養殖放流種苗有效的前提,但臺灣
患;反觀臺灣沒有找出歷年黑鯛放流失敗
動可能導致道德上不可接受的危害,對環
目前仍不重視此方面的基礎研究。以目前
的原因,年復一年因循舊法持續放流,只
境產生嚴重或者不可逆轉的損害,是科學
全球人工放流規模最大的鮭魚為例,其河
是肥了人工放流關係集團,可以永續發
上可能的,但不確定,我們應採取行動避
海洄游生活史相當複雜。鮭魚在某特定的
展,頗啟人疑竇。
免或減少危害的發生。缺乏完整科學依
生活史階段,僅能生活在特定水域,若放
據,不應該當作是推遲成本效果評估的理
流時苗種投放水域錯置,很難保證放流苗
由,以防止環境退化」。滾動式的管理是
種的存活率。因此,在對放流物種生物、
一種動態編製計畫的方法,按照環境變化
生態學特性瞭解不夠充分的情況下,盲目
和計畫的執行情況,調整和修訂未來的計
實施人工增殖放流,無異緣木求魚。
基於生態觀點的預警原則 行滾動式資源管理 過去陳舊的水產資源管理,都假設
畫。滾動式管理基本上就是透過長期監測
海洋生態系統的結構和功能,決定
棲地環境不變,以單一物種或族群為基
野生動物族群累積的科學數據,不斷的評
了物種各族群的生存空間,只有瞭解掌握
礎,以達到再生產關係的最大持續生產量
鑑管理方案所產生的實質效益,並主動修
養殖放流水域生態系統的特點,才能準確
(maximum sustainable yield, MSY)為目
訂管理方案,以為因應的一個持續微調的
制定諸如放流時間、放流規模等人工養殖
標。也就是說在海洋生態環境維持穩定條
循環過程。從傳統漁業科學一味滿足漁業
放流策略。缺乏長期的海洋生態環境監測
件下,魚群可以年復一年提供人類使用的
產量的需求,轉變成一個基於生態原則,強
和調查,對放流水域生態系統的結構功能
漁獲量的最大限度。但是實際上海洋生態
調水生生態系統的保護和可持續提供海鮮給
認識不清,實施人工放流也就難以事半功
系既不穩定又多變,魚群的環境承載量會
下一世代的水產資源管理,一個新的漁業科
倍。
隨著氣候變遷而變動,在有限的環境承載
學水產資源管理觀念。我們應改變目前以人
科學評估放流人工養殖種苗成效是必
量下,不同魚群彼此間,透過密度依存效
工放流補充消失的漁業資源管理之傳統窠
須的。缺乏強而有力的放流效果之證明會
應會牽動物種間的消長與互動。所以最大
臼,思考以奠基於生態觀點的可持續滾動式
降低社會各界對於增殖放流的信心,更阻
持續生產量的基本前提(如穩定環境、不
的資源管理方式經營野生資源。
礙人工放流事業的發展。客觀可靠的放流 評估,一方面可使人工放流的責任方(政
同魚群彼此間不影響)在自然界中並不存 在,管理水產資源也不能只著眼於單一物 種與族群層次。
結語
府部門)準確掌握人工放流所產生的經 濟、生態和社會產出,獲取準確的成本收
近代水產資源管理應該以基於生態觀
造成臺灣沿近海漁業資源衰退的因素
益資訊;另一方面效果評估的結果也可為
點的預警原則行滾動式資源管理(adaptive
很多,例如過漁(過度捕撈)、污染、氣
今後改進人工放流策略、實施滾動式資源
中華民國一○五年八月十五日
焦點話題
科技報導
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圖三:日本栽培漁業在人為設備與環境保護下,以人工繁殖方法餵食 餌料生物系列,例如輪蟲、豐年蝦、大量生產種苗。輪蟲原本由淡水
人工
養鰻池馴化或選育而來、豐年蝦原產於高鹽分湖泊,兩者都不是天然 生存於海洋。人為餵食嘉鱲種苗輪蟲、豐年蝦是一種人為選拔。盡管 努力改善種苗的初期餌料及飼料,日本栽培漁業生產的放流用嘉鱲種 苗還是有鼻孔變形(入水孔和出水孔合為一);栽 培 漁 業 生 產 的 放
天然
管理提供重要參考依據。
流用比目魚本應是潔白體側上有斑點的問題。
物體的資源得以恢復,以滿足持續開發利
延伸閱讀
恢復近海漁業資源、實現漁業的可持
用的要求;同時還要確保野生資源群體的
續發展是一項系統工程。僅憑特定種類的
環境適應性、遺傳資源多樣性,不會因投
單一增殖放流其實無法完成恢復近海漁業
放人工放流養殖種苗而發生置換取代、退
資源之重任,必須因地制宜,制定並實施
化和降低;充分考慮放流水域生態系統的
與人工放流配套的相應管理措施,如進行
承載量(承受能力),注重其結構和功能
人工放流的同時,應在放流水域建立禁漁
的維持與穩定,決不能為了追求人工放流
期或禁漁區等管理制度,確保人工放流切
成功可能產生的經濟效益,而破壞水域環
實發揮其應有的功效。
境和生態系統平衡;要堅持對政府成本和
1. 臺灣水產協會,《2014海峽兩岸漁業增殖放流 研討會特刊》,臺灣水產協會,臺灣臺北, 194頁,2014年。 2. 全国豊かな海づくり推進協會,「栽培漁業の あゆみ50年」要旨黎明期發展期‧定着期‧ 轉換期をたどり、これからの栽培漁業を考え る,豊かな海,No.32:16-27,2014年。 3. Umino, T. et al., Problems associated with the recovery on landings of black sea bream(Acanthopagrus schlegelii) intensively released in Hiroshima Bay, Japan. Ceccaldi, H.-J. Dekeyser, I. Girault, M. Stora, G. (Eds.) Global Change: Mankind-Marine Environment Interac�ons. Proceedings of the 13th French-Japanese Oceanography Symposium, Springer Science, p37-40. 2011.
目前日本栽培漁業觀念已一改過去 「一代回收型」為「資源造成型」,積極
社會資本投入負責,最大限度地實現生態 效益、經濟效益和社會效益的三贏。
發展「責任制栽培漁業」。負責任的海洋 生物資源增殖放流,不僅要確保人工放流
(部分內容已發表於民報)
焦點話題
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魚群越集中,生態系的風險就越高? 郭庭君/畢業於臺大海洋所,現為加拿大英屬哥倫比亞大學海洋 與漁業中心博士候選人、滔滔Ocean Says創辦人
地球上的生物,並不是平均地分佈
學家泰勒卻發現:生物族群在一個空
在棲地上。因此,人們預測這樣的物種在
的。有些生物喜歡群聚在一起生活,有些
間 中的數量(平均密度)增加時,其族
族群成長的時候,相對的分佈會比較不平
則分佈得比較零散。能夠分佈在比較多種
群在該地的群聚程度(變異度)竟然
均。不過,長久以來卻一直沒有實證資料
棲地的生物,常能夠分散風險,降低滅絕
也會成冪次成長。這樣的現象被稱為
證實這個假說。
的危機。過往曾有很多研究,討論生物分
「泰勒冪次定律(Taylor’s power law,
在這個研究中,我們使用了南加州洋
佈的廣度(範圍大小)和變異度(分佈得
Variance=a×Mean )」。這個定律與前面
流生態系長達50年的資料,首次證實魚類
平不平均),以及各種影響生物地理分佈
麥考爾提出的假說看似衝突,其實描述的
的生活史特徵會影響族群的聚集潛能。而
的因子。這些研究指出,生物的分佈除了
是不同的事情:分佈範圍的變大,並不等
且,長期遭受漁業壓力的物種,因為生活
和外在的環境因子(如溫度)有關,也與
於分佈得更為平均。泰勒冪次定律所描述
史特徵被選擇性漁法改變,牠們的聚集潛
生物的體型大小、食性、移動能力等相
的是族群分佈均勻與否,而非範圍大小。
能也因此改變。本研究於2015年12月發表
關。
由於該定律的指數b代表的是當族群增大
在《生態學》(Ecology)期刊。
分佈「範圍」與「群聚程度」
b
一單位時,該族群的聚集程度改變的大
我們計算1951~2007年間,南加州洋
小,所以可以視為該生物族群的「聚集潛
流生態系中29種海洋魚類的泰勒指數。我
能」指標。
們首先發現,各物種的泰勒指數(b)會 受到該物種的生活史特性影響:以非商業
不過,生物在空間中的分佈不僅與 環境和本身的生活史特徵有關,居然也和 族群數量有密切的關係。最有名的莫過於
什麼影響「聚集潛能」?
捕撈的魚種來說,體型越大、成熟期越晚 的物種擁有比較小的b值(當族群量增加
1990年時麥考爾(MacCall)所提出的假
那麼,什麼樣的原因會造成「聚集
時,聚集程度增加較小),符合我們的假
說:當族群密度變大,競爭也隨之增加,
潛能」的差異呢?前人曾提出理論推測生
設。然而,此現象在漁業目標魚種中卻不
因此該生物會傾向擴大生活的面積,使得
物族群的生活史特徵(體型大小、生殖能
顯著。這可能是由於漁業壓力改變了目標
分佈範圍增大。這個現象應該很好理解:
力等)可能是影響聚集潛能的原因之一。
魚種的族群生活史特徵所造成的(例如,
以人類來說,當一個城市的人口越來越
如果一個物種體型較小、成熟期短、繁殖
使體長變小)。選擇性的漁業常偏好較大
多,每個人的居住空間就變小了,使得人
力強,他們便可能在短時間內於一個地點
的魚,當大魚被越抓越多,留在海裡的魚
們會向城市外圍移出,衛星市鎮興起。
大量的產生後代,但由於體型的限制,移
體型便越來越小,甚至可能使得平均性成
動能力較弱,並無法在短時間中快速擴散
熟時間提早、產卵數量下降。因此,這些
有趣的是,在1960年代時生態
焦點話題
中華民國一○五年八月十五日
大魚在海中的族群變得越來越偏向小型魚
而另一群研究者發現,在加拿大東岸的芬
類,最終使得這些商業目標魚種的群聚潛
迪灣,漁業目標魚種近年的棲地擴張速度
能比擁有相似生活史的非目標魚種來得
較早期(族群結構尚未改變)時越來越
大。
慢。
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12
體長/年齡結構被破壞的魚群,不僅
又擠又不平均?
在空間分佈上會受到影響,族群成長率也 會降低,並且對環境變得更加敏感。這是 因為,體型大、較成熟的魚,通常有較佳
族群其體長/年齡結構因為選擇性魚撈發
的生殖能力:能夠產比較多的卵、卵的品
生改變、泰勒指數上升時,即使復育行動
質比較好、後代生存率高等等。當族群中
促使該族群數量回復,該族群仍會較年齡
這些「有經驗」的大魚越變越少,繁殖的
結構被破壞前更傾向聚集分佈。這樣的結
重擔落在年輕、體型小的小魚上,族群成
果,就是當環境發生擾動的時候,這些魚
長率便可能因此變得不穩定,容易受到環
缺乏「分散風險」的能力,滅絕的機率會
境擾動的影響。總和我們的研究結果,顯
因此增加。
示若魚類族群的體長/年齡結構被破壞,
除此以外,我們也推論,如果一個魚
不僅在時間上族群大小易波動,在空間上
類族群的泰勒指數上升,不只影響分佈的
也可能比一樣族群大小的種類分佈得更加
平均度,也可能造成族群數量上升時,分
不均。這些狀況,都在環境發生變動(如
佈範圍無法如預期增加。加拿大亞柏達大
氣候變化)時,增加族群滅絕的風險。綜
學的研究者何方良教授曾提出理論模型,
上所述,我們的研究顯示了漁業管理不可
指出麥考爾假說之中,族群分佈範圍隨著
忽略魚撈對魚群體長、年齡結構以及魚類
族群大小改變的速度與泰勒指數有關。因
空間分佈的影響。
型較小的族群平均(圖a~d)。此相 延伸閱讀
擴張的速度可能會變慢。這個推論目前有
魚的研究曾發現,即使是同一種魚種,年 幼、體型較小的族群,棲地擴張的速度較 平均年齡較高、體型較大的族群來得慢;
圖一:若一個族群平均體型較大(或
群聚潛能,分佈較同樣數量、平均體
被破壞,而使得泰勒指數增加,當這個族
一些間接的研究證據支持:一項大西洋鱈
生活史特徵(由小到大)
成熟期較晚),一般來說擁有較低的
此,若受漁業壓力的族群體長/年齡結構
群因復育等原因而數量上升時,分佈範圍
泰勒指數
在漁業管理上,這代表著:當一魚類
1. Kuo, T. C. et al., Life history traits and exploita�on affect the spa�al mean-variance rela�onship in fish abundance, Ecology, 2016. 2. MacCall, A. D., Dynamic Geography of Marine Fish Popula�ons. Sea�le, WA: 430 University of Washington Press, 1990.
關性由圖(e)中的虛線表示,當體型 越大時,泰勒指數越高。然而,此現 象在商業捕撈的目標魚種中並不顯著 (實線),因為大型魚種的族群結構 遭到選擇性漁法破壞,平均體型∕年 齡變小,造成其群聚潛能與小型的非 目標魚種較相近。(作者提供)
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從腦神經活動測量技術的新進展看科學研究政策思維 歐陽太閒/就讀美國哥倫比亞大學電機工程研究所博士班,研究領域為 系統生物學、高通量定序資料分析與癌症生物標記
腦研究中最具挑戰性的技術困難之一 是如何在盡可能減少對腦部組織的侵入和
電極陣列的編碼
(與《科學月刊》560期共同刊載)
的創新應用如今年費恩斯坦醫學研究所 (Feinstein Institute for Medical Research)
破壞下,精準、即時地測量腦中大量神經
至於解析度較高但需侵入受試者
波頓(Chad E. Bouton)所率領的團隊在
元的電活動,同時測量設備又能不影響實
頭蓋骨的方法則如直接將微電極陣列
Nature雜誌上發表的研究,利用機器學習
驗樣本的行為。
(microelectrode)植入腦組織中,以測
演算法即時解讀四肢癱瘓患者腦組織的電
量小區域中神經元的電訊號。臨床上
極訊號,再將編碼後的訊息送到手部運動
臨床上測量人類的腦電活動常採用非 侵入式方法。目前已被廣 泛運用在疾病診斷的技術 有腦電圖(EEG)、腦磁 波圖(MEG)、功能磁振 造影(MRI)、正子斷層造 影(PET)、近紅外光譜儀 (NIRS)等;分別藉由直 接測量頭皮電位變化、腦電 活動電流造成的磁場變化、 腦中各區血氧濃度改變造成 的磁振造影訊號變化與頭蓋 骨下的血氧濃度改變造成的 近紅外線吸收程度變化,以 定量測量大腦各部位的電活 動程度。這些方法的共同優 點都是不必藉由開顱術植入 電極,然而卻各有缺點:腦 電圖雖容易操作,但非常易 受皮膚排汗與頭蓋骨干擾; 腦磁波圖不受頭皮和頭蓋骨 干擾,測量範圍卻受限於磁 場訊號發射的方向;功能磁 振造影的時間解析度受限於 磁場變化的速度;正子斷層 造影則需要對受試者注射放 射性藥劑。而後三者的共同 缺點為非直接測量神經元電 位變化,是透過附近的血氧 變化推測神經活動量,因此 難以提供個別神經電活動的 精確的微觀訊息,且因為裝 置體積和易受干擾,不適合 長期安裝在樣本上以研究行 為和腦電活動的關聯性。
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神經上,讓患者的上肢重獲自由。而侵入
長期植入對訊號品質的影響問題待解決,
果即本文所述的電極支架;腦活動圖像
性稍低,但仍需打開頭蓋骨的方法則如皮
但由於動物實驗相當成功,預計2017 年將
化與解碼(Neuro-FAST),成果即2013
質腦電圖(ECoG),透過將電極陣列安
此技術進行人體試驗。若人體試驗成功,
年讓腦研究學界大為振奮的透明化完整
裝在暴露的大腦皮質上直接測量神經活
未來研究者能更進一步探討腦部深處的神
組織技術(CLARITY), 藉由丙烯醯胺
動,好處是不會破壞太多腦組織,但無法
經活動的機制與發展醫學上的應用。
(Acrylamide)凝膠將整個大腦組織變成
測量腦部深處神經元的活動。
透明,而不破壞其結構。其他正在進行的
新技術背後的計畫政策 魚與熊掌兼得的腦神經新技術
研究還包括藉由對傷患輸入模擬神經訊 號以加速傷害復原的裝置(ElectRx)、
此研究除了成果本身令人驚艷以
全植入式的手部本體感覺腦機界面
但在今年,由墨爾本大學神經學
外,另一個值得被探討的重點是供給其養
(HAPTIX)、修復創傷造成的大腦記憶
家奧斯利(Thomas J. Oxley)所率領的
分,助其開花結果的科學研究政策如何執
損傷的植入性電子裝置(RAM)、新型義
研究團隊在《自然生物科技》(Nature
行。雖然此研究團隊在澳洲,但該計畫
肢、系統化神經疾病診療(SUBNETS)
Biotechnology)期刊上發表了電極支架
部分經費是由美國國防先進研究計畫署
等。
(stentrode)的技術則兼顧兩方法的優
(DARPA)與美國海軍實驗室(ONRG)
概觀而言,腦計畫除了提供研究者
點。電極支架本身侵入性低,但卻又具備
贊助,屬於美國總統歐巴馬於2013年提出
充足的預算(十年預計提供45億美元,約
對神經元活動測量的高空間和時間解析
的腦計畫(BRAIN Initiative)的一部分。
1350億元新臺幣)以外,個別出資機構亦
度,且可進入大腦較深的區域。此項新技
由於成果傑出,歐巴馬總統甚至親自錄影
有系統地提出符合需求的研究計畫徵求
術其實是結合兩種早已成熟的技術而來:
介紹。
案,讓純學術和應用研究分別由熟悉該領
該團隊將用於治療腦中風的顱內血管支架
腦計畫是目前美國政府3 個以生物
域的專家負責,研究成果也可以直接為出
(intracranial stent)外側加上電極陣列,
醫療為主軸的大型計畫之一,另外兩個
資單位所用,發揮價值。若更進一步觀
藉血管支架可以在到達預定血管位置後才
計畫是精準醫療計畫(Precision Medicine
察,會注意到這些計畫徵求案皆是以目前
自行展開的特性,將電極陣列在透過血管
Initiative) 和癌症射月計畫(Cancer
尚不存在的革命性技術或仍待探索的知識
造影術(catheter angiography)置入腦中時
Moonshot)。以腦計畫而言,提供研究經
領域為目標,計畫成果也相當明確,並非
可能造成的傷害降到最低,並可用於內腔
費的單位包括國家科學基金會(NSF)、
組合熱門詞彙或者是列出空泛的口號。政
最小直徑1.7公釐的血管。他們將電極支架
國家衛生研究院(NIH)、國防先進研究
策制定者須先問出明確的問題,研究者才
植入綿羊大腦皮質中觀測長達190天,驗
計畫署等,分別提供從基礎研究到臨床應
能準確地以計畫成果回應。因此除了預算
證電極支架可以測量的頻寬和訊號強度和
用的研究經費申請,其中國防先進研究計
數字和研究方向外,或許該更進一步思考
傳統皮質腦電圖相近。實驗用的綿羊在這
畫署所負責的是較具明確臨床應用目標和
的是,若想獲得直接而前瞻的答案,計畫
期間可以自由移動,不需被固定在儀器設
價值的計畫,所資助的相關研究項目包含
定奪者應該提出什麼樣的問題,好讓科學
備上。雖然還是有機械疲勞造成的短路和
開發可靠腦機界面技術(RE-NET),成
研究新技術有更一步的進展。
中華民國一○五年八月十五日
SciTech Reports
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未來手機相機能達到單眼相機的照片品質嗎? (與《科學月刊》560期共同刊載)
林宮玄/《科學月刊》副總編輯,任職於中央研究院物理研究所
2016年6月,哈佛大學卡巴索
根據該團隊的測試結果,波長405奈米的
(Federico Capasso)團隊在Science發表新
藍光雷射,經過超穎透鏡後,可被聚焦成
的透鏡技術,有媒體以「哈佛大學研發超
大小約280奈米的光點,非常接近繞射極
材料鏡片,把智慧手機變更薄」為標題,
限,也就是光波長的二分之一左右。實際
本文進一步討論其可能性。
能聚焦的能量,最多可高達86%,遠比菲
一般透鏡,或者人們熟悉的放大鏡,
凸透鏡。
涅耳波帶片優異。
是由透明的玻璃所做成。以凸透鏡為例,
這是一個創新的設計概念,但是目
中間比較厚,邊緣比較薄。由於光在玻璃
前還不適合作為相機鏡頭。奈米麻將的大
與空氣中的行進速度不同,一束光進入凸
小,是針對不同波長而設計的。目前的設
透鏡並離開玻璃後,不同位置厚度不同所
計若要將藍光聚焦得很好,紅光就會聚焦
造成的光相位差,會使光束聚焦。折射率
得很差,這就是所謂的色散;但是相機需
反映了光在材料中行進的速度,相同厚度
要用同一個鏡頭,五顏六色的光聚焦成
的材料而折射率不同,也會讓光的相位不
像。目前超穎透鏡的色散非常嚴重,只能
同。因此也可以藉由設計不同位置的折射
用在單色光,無法與一般透鏡相比。當
率,來達到聚焦目的。一般設計的透鏡厚
前也還有另一個重大問題待克服:該結
度至少在5公釐以上。
構是針對圓形極化光(circularly polarized
若要達到更薄,目前有另一個技術,
light)設計,只能聚焦圓形極化光;而傳
稱為菲涅耳波帶片(Fresnel zone plate)。
統透鏡可以聚焦任何極化的光,仍具有很
不同於上述控制相位差,菲涅耳波帶片利
強大的優勢。
用繞射原理聚焦。本技術所需材料厚度
品質好的鏡頭,會利用不同透鏡組
只要能將光擋住即可,因此可以小於1公
成解決色散及像差(aberration)問題,或
釐。藉由在基板上,設計出讓光會產生繞
藉由增大面積以提高解析度,因此單眼相
射大小的狹縫圖形,就可將光聚焦。不過
機的鏡頭比手機鏡頭大且重很多,但換來
菲涅耳波帶片將許多光的能量擋掉,因此
的是品質優異的光學成像。顯微鏡的物鏡
能聚焦的光能量通常小於30%。
為解決類似問題,也會增大尺寸以提高成
菲涅耳波帶片。
利用奈米麻將所排列而成的超穎透鏡。 (繪圖:吳宛蓁)
然而,卡巴索團隊用以控制光相位的
像品質。若是只針對一個波長的光設計透
目前已有可降低成本的大量製造方
裝置厚度,只有600奈米左右,比細菌還
鏡,就不需考慮色散問題,並得以將透鏡
式,如臺積電的曝光顯影技術,可在12吋
薄。該團隊用二氧化鈦做成一個類似麻將
縮小至公釐的尺寸。譬如藍光光碟機裡面
矽晶圓上讓每個元件達到奈米解析度,提
的長方體,尺寸在幾十到幾百奈米,姑且
的小透鏡,大小只有幾公釐,只需考慮藍
供了明確的研發方向。筆者期待超穎透鏡
稱為「奈米麻將」。藉由許多奈米麻將的
光單一波長。這個小透鏡以不到1000元新
技術能繼續突破,克服色散、像差及光極
排列,控制不同位置的光相位。奈米麻將
台幣的成本,就可將波長405奈米的藍光
化的問題,未來也許能用輕薄的照相手
彼此排列非常緊密,間隙只有幾十奈米。
聚焦成600奈米大小的光點,NA(數值孔
機,照出大又重的單眼相機照片品質。
每一個奈米麻將放置的角度,決定該位置
徑)為0.85,聚焦品質主要由透鏡表面弧
的相位差。該團隊所演示的透鏡,是在直
度的工藝品質所決定。哈佛團隊演示的超
徑約2公釐的圓面積中,利用上億個奈米
穎透鏡,NA為0.8,可將波長405奈米的
麻將排列出圖形,且每個奈米麻將位置定
藍光聚焦成 280奈米左右的光點,表現更
位精準度必須控制在直徑的十萬分之一以
優異,厚度從公釐尺度可縮小至1微米以
下(即20奈米甚至10奈米以下)。由奈米
下。雖然目前超穎透鏡的製造成本為傳統
圖案來控制光性質的結構材料,稱為超穎
透鏡的千倍、甚至萬倍以上,但超穎透鏡
材料(metamaterial),這個技術所製備的
超薄且可整合到晶片中的優勢,是傳統透
透鏡,因此稱為超穎透鏡(metalens)。
鏡無法達到的。
延伸閱讀 1. YouTube:<Shrinking microscope lens> 2. Khorasaninejad, M. et al., Metalenses at visible wavelengths: Diffrac�on-limited focusing and subwavelength resolu�on imaging, Science, Vol. 352(6290): 11901194, 2016. 3. 林宮玄,〈超解析超音波影像〉,《科學月 刊》第559 期500-503 頁。
科技與人文
中華民國一○五年八月十五日
科技報導
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深入剖析生物化學─
陳瑞華 文詠萱/喜歡編寫故事與看海,本刊編輯 (與《科學月刊》560期共同刊載)
(畫像繪製:蔡餘慶)
陳瑞華為訊息傳遞與蛋白質修飾的專
華說:「在大學時期,起先認為應該選擇
會 選 擇出國讀書也是受他影響。」陳瑞
家,研究領域擴及基礎細胞學、癌症學與
較能應用的領域,因此曾修習食品科學與
華說。「周玉山在當時很想出國讀書,但
神經科學,科學成就突出,重大發現均刊
營養學,接觸後發現對這兩個領域沒有興
因為我對於出國讀書有點反感,因此找
登於國際高水準頂尖期刊。陳瑞華畢業於
趣,後來對生物化學頗有興趣,而選擇生
了個說法跟他表明想法。然而,周玉山
金華國中、北一女中、臺灣大學,並擁有
化所。」
很務實地認為若是只有他一個人出國,
美國密西根州立大學生化系博士學位。看
研究所時陳瑞華因遇上恩師呂勝春,
似完美的學經歷,陳瑞華卻自己爆料小時
受恩師做研究與實驗的態度,才讓她投入
候曾有些叛逆……。
心力於科學研究。「起初我還是維持一貫
愛情的抉擇領著陳瑞華開始考慮是否
鬼混的態度,常常會趁老師前腳剛走,我
出國一事,而讓陳瑞華做出最後決定的是
就跟著偷溜。但進入呂勝春實驗室一陣子
因為周玉山的孝順與承諾。「當時,周玉
之後,除了受到老師專心學術研究的態度
山的媽媽不幸過世,而周玉山說曾答應過
「當時踏入科學領域的過程,我覺得
感召,也開始擔心論文未能完成,不能畢
媽媽要到國外念博士,為了兌現承諾,我
還蠻有趣的。」談到怎麼會對於科學有興
業,應該要開始認真。」陳瑞華還強調:
決定和他一起到國外讀書。」陳瑞華打趣
趣,陳瑞華先是笑了笑回答:「小時候文
「真正讓我進入科學的是呂老師。」
的說:「現在提起這件事情,周玉山總會
選擇生物化學領域
科與理科成績都差不多,喜歡程度也差不 多。當時因為分組時需要考數學,而我為 了測試自己的數學能力去考,後來考上自
這段感情必定會結束,因此需要協調與 達成共識。」
說:你看,是不是到國外讀書比較好?妳
為愛出走
不覺得因此得到更好的訓練嗎?」 「當時要出國前,申請了十幾家學
至於博士與博士後都到美國研讀的
校,也和周玉山討論過申請相同的學校,
陳瑞華,碩士班為什麼沒有直接出國讀書
最後因密西根州立大學提供獎學金,因此
就連大學選擇科系,陳瑞華也是隨遇
呢?「當時系上有許多學長姊到國外讀
決定一起到密西根州立大學念博士班。」
而安。「當時家人希望我待在北部,因此
書,讀完之後就留在國外,很少有人回來
之後,兩個人同時到加州大學舊金山分校
志願序排了許多臺大的科系,最後分發至
臺灣。但我並不想要到國外讀書後,變成
擔任博士後研究員。一年之後,周玉山的
農化系,我在進去之前根本不知道課程內
外國人。」擁有自己想法的陳瑞華,因此
老師搬到史丹佛大學,因此周玉山到史丹
容是什麼,之後才知道農化系學得很廣,
對於出國讀書有些反感。
佛去,陳瑞華仍然留在加州大學舊金山分
然組,若要放棄選社會組需要好多手續, 因此就順著讀自然組。」
什麼領域都會接觸到。」另外,陳瑞華也
但是為什麼博士還是選擇到美國密
苦笑道:「其實我在大學的時候蠻鬼混
西根州大學就讀?這就是場為愛走天涯的
的,都在玩社團,有些課程的授課老師是
浪漫故事了。故事的另一位主角是陳瑞華
值得一提的是,陳瑞華在臺灣讀碩
誰我都記不太起來。」
的先生──周玉山,他目前亦任職於中研
士時,曾參加由陽明醫學院丁令白老師創
院。「我和周玉山是在研究所認識的,我
建的北部研究生跨校組織讀書會(journal
至於為什麼選擇生物化學領域,陳瑞
校做博士後研究。兩間學校距離相隔並不 遠。
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中華民國一○五年八月十五日
SciTech Reports
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club), 北部研究生每周固定報告最近期
我能加入此項研究。」這個領域在當時是
全球著名的DAPK 研究團隊有兩個,分別
刊發表的論文,聚會地點不固定,因此不
相當競爭的,所有人都在努力地研究,陳
是陳瑞華研究團隊與以色列Adi Kimchi 研
同學校碩士班學生都互相認識。「到密西
瑞華在進入這位老師的團隊進行研究後,
究團隊。當時, 由於陳瑞華助理發現一篇
根州立大學唸博士班時,發現到分子生物
因為很多東西都已經就緒,很快就產出論
Adi Kimchi博士的論文談論DAPK,因此對
學教的東西八成都在讀書會裡念過了,因
文,發表於Science期刊。
其感到有興趣,並全心投入相關研究。
為我念過原始論文,雖然英文不好,但對
但陳瑞華知道自己的能力有限,「若
Adi Kimchi博士曾邀請過陳瑞華前往
課程內容很熟悉,甚至可以當臺灣同學的
在當時回臺灣開一間實驗室,應該很快就
以色列。「在去之前相當緊張,因為在當
小老師。」
會失敗,我知道我自己的訓練還不夠。」
時並不清楚她是什麼樣的人。」會面後,
因此陳瑞華決定繼續留下來做實驗,鍛鍊
Adi Kimchi博士提到,各領域競爭都相當
自己的能力,留下來的這段時間,讓陳瑞
激烈,常會有惡性競爭的狀況,並希望與
華對於「訊息傳遞」領域研究有更完整的
陳瑞華不應是競爭關係,討論後決定,雙
訓練。
方實驗室往不同方向進展:Adi Kimchi 團
大師一席話而轉換領域 選擇到加州大學舊金山分校、轉換 研究領域是因著一場奇遇。「那個時候,
1996年,因為陳瑞華在舊金山的研
訊息傳遞(signal transduction) 才剛開
究相當順利,使她也曾經想過是不是要留
始被學界關注,剛好那時系上有一名老
在美國發展。最後本著「不要成為外國
「2005年受黃銓珍(中研院生化所教
師到東岸開一個關於癌症的會議後,提
人」的初衷,陳瑞華決定回來臺灣。「我
授)老師邀約至中研院生化所演講,演講
到『訊息傳遞路徑(signal transduction
告訴自己,既然決定回來臺灣,就永不後
結束後,當時的所長王惠鈞院士立即詢問
pathway)』」,陳瑞華在研讀過許多論文
悔。」
是否願意到中研院,再詳細考慮後,決定
隊專注於DAPK的自噬狀態;陳瑞華則朝 其他方向研究,兩方和平相處。
後,對其感到興趣在畢業之前,陳瑞華參
「剛回來時,我沒有研究人員與經
於2006年到中研院工作。」陳瑞華談起受
加了一場DNA修復的會議,因著陳瑞華的
費,還好進入臺灣大學後,當時的所長呂
邀至中研院工作的過程。「到了中研院後
優異表現與成績,在會議上馬上就有人想
勝春提供所內可使用的器材給我,但耗材
眼界開闊,與醫學院差蠻多的。在醫學院
要邀請她至其實驗室。然而,當天陳瑞華
經費的部分在當時是一大問題。只能先與
中,大家做的都是醫學相關研究,但到中
又遇到另一名DNA 修復的大師,他是一名
其他人借。計畫在半年到一年後通過,
研院,看到很多不同的領域與研究,不同
美國國家科學院院士,且因為研究時曾有
就慢慢有了些經費,才漸漸讓一切上軌
領域的人想法也不太一樣,這並不單針對
未謀面合作,對於陳瑞華的工作內容相當
道。」但因為人力及經費的限制無法繼續
科學,對其他事情想法也不見得相同,我
熟悉。陳瑞華與其表明將在半年後畢業,
博後時期高度競爭的研究課題,因此思考
也學會了如何聽別人怎麼說,別人的想法
且認為大師會邀請她到其實驗室。「但這
著轉換新課題。
是什麼,自己的心胸也開闊了許多。」
位老師並沒有這樣做。」陳瑞華說。「他
當時陽明大學周成功老師向陳瑞華提
建議我到不同的領域中進行研究,這樣才
及其實驗室一項關於TGF-β引發肝癌細胞
能夠讓自己的知識領域變得更廣闊,而且
凋亡的研究,想轉換研究軌道的陳瑞華便
會因此學到不同的技術。」
詢問周老師是否能接手他做的課題。「若
陳瑞華擁有兩個女兒,因先生也是
「這位大師在當時已經在研究領域相
是我遇上其他資深老師,可能被視為一位
從事科學研究,兩人常常抽不出時間照顧
當有名氣, 講話溫和, 卻很有影響力。
白目的年輕人。現在想起來也真有點太天
小孩,因此周末都帶到實驗室。「雙親皆
與這位大師的一面之緣,到現在為止,我
真,但當時沒想太多。」沒想到周老師竟
為科學家,好像讓小孩身在單親家庭,在
還是相當感激。」陳瑞華在與其對談後,
慷慨的欣然同意,並將許多尚未發表的成
孩子還小的時候,我跟周玉山只能輪流照
決定照著他的建議試試看,轉換到不同的
果都告訴陳瑞華,同時也請陳瑞華指導其
顧,孩子看到的永遠都是爸爸『或是』媽
領域。但在當時, 陳瑞華已寄出許多申請
博士班研究生,藉由指導後更了解他們曾
媽。」陳瑞華開玩笑道「可能是因為常常
書,許多關於DNA修復領域的學者已陸續
經做過什麼,陳瑞華很快就進入狀況。
到實驗室的原因,『科學研究』是老二最
通知陳瑞華面試, 陳瑞華也都赴約前往
「真的非常感謝周老師。」她說。
不想做的工作,老大目前也是往藝術相關 領域發展。」
面試,只是最後選擇「訊息傳遞(signal transduction)」領域深造。
「有興趣就不要放棄」
成為全球頂尖研究團隊
對於年輕人選擇未來道路的建議,陳 瑞華認為最重要的是「有興趣」,照著自己
經過不斷的嘗試與貴人幫助後,藉
想做的去做。「各行各業都有辛苦的地方,
由研究TGF-β引發細胞凋亡的機制, 慢
若是有興趣,就不會看見這些困難與辛苦。
「先講講我的博士後研究,我記得
慢轉換研究方向到「死亡相關蛋白激酶
我每天到中研院工作最大的誘因就是我對
我在寫博士論文時,我的博後老闆打電話
(DAPK)」。「我在這個課題深耕了
於科學的熱情,以及自認有傳承的使命。」
給我,表示剛剛出的Cell 期刊有篇文章說
十多年,發現DAPK 抑制腫瘤的數種新
陳瑞華強調:「有興趣就不要放棄。」
TGF-β的受體已經被選殖出來了,現在他
機制,也將研究結果發表於Nature Cell
們要緊鑼密鼓把其他受體找出來,並希望
Biology、Molecular Cell等著名期刊上。」
回到臺灣,就不再回頭後悔
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勇敢選擇人生─
王慧菁 羅時成/長庚大學生物醫學系教授 (與《科學月刊》560期共同刊載)
(畫像繪製:蔡餘慶)
在科學之前, 理應無分性別。然而女性
教授轉任臺大病理部,大大降低她與蘇老
成大建立轉殖基因小鼠的實驗,幾次失敗
在成為科學家的路途上,卻可能遭遇不同
師的見面機會,直到蘇益仁又擔任國衛院
後,最後決定委托進階生物科技公司生產
於男性的阻礙。王慧菁說,在臺灣,許多
南部實驗室主任後,實驗室才又再搬回成
pre-S基因突變的小鼠。
女性研究者因家庭壓力因素而難以繼續深 造。2016年, 王慧菁獲得臺灣女科學家新 秀獎肯定,除了在研究上有卓越貢獻,她
大。雖然波折不斷,王慧菁卻也學會了採
之後,雖然轉殖鼠尚未有結果,但
購、獨立研究,幾乎已經是半個實驗室的
實驗卻開始有了眉目,陸陸續續拿到了漂
負責人。
亮的數據,王慧菁也已符合畢業口試的 條件。成大博士班的畢業要求之一是──
是如何抵抗壓力,堅持自己的道路?
探索肝癌
用英文報告他人的期刊文獻,或者用英文 進行博士論文的答辯。絕大部分的同學者
王慧菁因為姑丈一句話:「成功大
在蘇益仁的幫助下,王慧菁得以反覆
選擇前者,而王慧菁勇敢接受更高的挑
學從火車站一出去就到了。」她在大學聯
觀察不同肝癌病 人的病理切片,了解「毛
戰,選擇全程以英文進行博士論文口試,
考志願表上只填上成功大學醫學系和生物
玻璃(ground-glass)」的形態是B型肝炎
表現傑出獲得口試委員們的讚賞。能有此
系。於是,她進入了成大生物系後,就此
帶原者邁向肝癌的中間型,而毛玻璃性狀
成績,她坦承,確實在英文上做了一番苦
展開她的生物醫學旅程。
又與B 型肝炎病毒的pre-S基因突變有密
功。
使王慧菁跨入生醫領域的人,是當時
切的關係。她利用雷射光技術把毛玻璃性
生物系的年輕教授陳虹樺──她從密西根
狀的肝癌細胞在顯微鏡下耐心切除下來,
大學取得博士,回國進入中研院分生所趙
萃取細胞DNA,再經過聚合酶連鎖反應
成大為了擴展博士生的世界觀,當
裕展老師實驗室作博士後研究,探討感染
(PCR)把B型肝炎病毒pre-S基因份數放
國外學者到學校演講,老師便會安排表現
昆蟲的棒狀病毒(baculovirus),後來在
大,進而作核苷序列分析,發現這一類型
優異的學生與外賓共餐,並介紹自己的研
成大生物系擔任助理教授。王慧菁十分渴
病變的肝細胞幾乎都有突變的pre-S基因。
究成果與亟待突破的瓶頸。2005年,中研
望能進入陳虹樺實驗室實習,無奈當時陳
但如何證明毛玻璃狀的肝細胞就是突
院唐堂教授邀請細胞生物學界大師尼格
老師已收了兩位男學生。她只好發揮「嚕
變pre-S基因所造成的呢?實驗上要證明這
(Erich Nigg)來臺演講「細胞分裂染色體
功」,不斷纏著陳老師後,終獲老師指派
個假設有2 種作法:其一是把pre-S突變基
的分佈調控」;成大湯明哲老師也邀請尼
研究病毒相關的分子生物選殖。幸運的
因轉染到肝細胞內;其二則是將pre-S突
格教授南下成大演講,使得王慧菁有機會
是,陳老師當時親自指導王慧菁,實際帶
變基因轉殖到小鼠體內。前者的困難是,
與大師共餐。當時,她提出長期觀察到肝
領實驗操作。王慧菁認為:「實驗要做得
在體外環境下不容易培養正常的肝細胞;
癌細胞多核以及染色體數不正常的現象,
好,一定要直接由老師指導。」經此磨練
後者轉殖基因小鼠的技術在當時的臺灣尚
及如何經由pre-S突變基因傳達信息造成的
後,就此奠定了她的研究之路。她以病毒
不成熟。為了突破這個關卡,王慧菁前往
可能原因。尼格雖然是染色體分佈調控的
學為目標,大學畢業時以第一名成績考取
美國西雅圖華盛頓大學病理部的福斯托
世界翹楚,但一時也未能解釋。此時,尼
成大微免所,選擇在蘇益仁老師實驗室學
(Nelson Fausto)教授實驗室學習如何從
格或許已留下對王慧菁的印象;同時,她
習,並以「B型肝炎病毒如何造成肝癌」
流產胎兒以及新生小鼠肝臟取出正常肝細
也燃起一股加入尼格實驗室的衝動。
為題,在老師的建議下直升博士班。
胞,並成功在培養皿生長。歷經3 個多月
第二天,當尼格在成大演講完畢後,
然而,在研究所前3年卻不如想像中
的暑假後,她順利完成任務,並將這項技
王慧菁立刻上前遞出自己的履歷。其實,
的順利,歷經實驗室的搬遷,同時蘇益仁
術帶回成大,開展另一波實驗。她試著在
每年有數以百計的博士都想在尼格的實驗
與細胞生物學大師相遇
中華民國一○五年八月十五日
科技與人文
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親,她放棄了在瑞士優渥薪水以及一流的 研究環境,毅然決定回臺。2010年8月, 她回到清華大學分子與細胞生物研究所擔 任助理教授,快速建立起自己的實驗室, 延續在瑞士未完成的工作。她重拾pre-S突 變基因如何造成肝細胞形成染色體多倍體 的研究,先後解開pre-S蛋白是透過調控鈣 離子的蛋白繼而造成染色體的不穩定性之 謎,以及調控染色體正常分佈的PICH具 有在DNA上滑動的功能。這些努力的成果 先後被高影響因子的期刊Molecular Cell、 Nature Communications接受,使王慧菁連 續在2013、2014年獲得清華大學的傑出 研究獎,並於2015年8月晉升為副教授, 2016年獲得臺灣女科學家新秀獎。 王慧菁認為,有許多女研究生受到 王慧菁與羅時成在恩師蘇益仁所贈的畫前合影,圖中的貓頭鷹是蘇老師給與王慧菁的 勉勵,智慧與努力。
家庭壓力影響,急著就業不願意繼續深造 念博士班,想當年母親也勸她早點進入職 場,不要念博班。她於是說:「我早入職 場薪水也就3、4萬元,再高也很難升到
室工作,但是當中只有一、兩位能中選。
期時,染色體會整齊排列在赤道板接受檢
6、7萬。一旦她完成博士學位再就職,薪
但王慧菁的積極打動了尼格,在他回德國
驗,若有差錯就一直停留在赤道板,等到
水馬上三級跳,少賺幾年薪水,往後可以
的旅途上,便邀請王慧菁到實驗室面試。
條件補齊才讓子染色體向兩極移動,以免
賺得更多。」因此說服了母親同意。王慧
在3 天密集的面談下,她必須和數十個尼
造成子染色體分佈不均,使新形成的子細
菁也鼓勵有潛力的女研究生眼光要放遠,
格實驗室成員一一交談,藉此深入了解她
胞多一個或少一個染色體。王慧菁選擇研
以期做出有突破性的科學發現。
是否能在這個環境下發揮所長。王慧菁沒
究PICH 蛋白的功能,這個蛋白已知存在
有錯過這個千載難逢的機會,當她回到成
於染色體的動板(kinetochores),並和
大後不久,便收到來自德國的好消息。
檢驗紡錘絲合成是否完整有關。王慧菁發
放眼世界
在前往德國馬克斯普朗克生化所
現,PICH扮演著複製DNA 最終分開的角
「我想要競爭的不是臺灣,而是要
(Max-Planck Institute)前,進階公司要
色,而拓樸酶Ⅱ若失去功能,PICH就會
跟全世界頂尖的實驗室競爭。」縱使臺灣
王慧菁處理那些帶有pre-S突變基因的轉殖
停留在DNA上, 不讓在中節複製的DNA
的科研經費不若國外,但憑藉著自身的努
鼠,雖然外觀上與一般正常小鼠沒兩樣,
分開。這些發現在有絲分裂染色體分離有
力,王慧菁仍十分有自信地說,能夠做出
但總不能一直耗養下去,結果解剖開這些
了新的突破,可惜未被較有高影響因子
不輸國外的研究成果。但她也希望,除了
轉殖小鼠,每隻都呈現肝癌的現象,pre-S
(high impact factor)的雜誌接受,但尼
國家以外,社會本身也應該要支持基礎科
突變基因可造成肝癌的實驗終於成功了!
格看見王慧菁在科學上的潛力,所以當尼
學研究。她舉例,德國的企業非常願意投
仔細分析後得知,pre-S 突變基因所生產
格被瑞士巴賽爾大學生物中心挖角時,解
注龐大的資金,幫助發展國家的基礎科
的蛋白會刺激細胞週期素A(cyclin A)
散了整個實驗室,只帶了王慧菁和另外一
學;以馬克斯普朗克生化所為例,來自於
上昇,進而造成肝細胞不正常分裂形成腫
位博士後研究員前往瑞士,並且讓王慧菁
私人、企業贊助的經費已超過整個研究
瘤,清楚證明pre-S突變基因有致癌的能
由博士後的角色晉升為計畫組長(project
機構的50%。倘若國內的經費能夠更為充
力。這項實驗結果也成功刊登在世界知名
leader),得以申請自己的研究計畫。
裕,相信臺灣的科研實力會大有突破。
的《肝臟學》(Hepatology)期刊。 在尼格實驗室,王慧菁學習了許多新 的細胞學技術,包括長期追蹤細胞錄影,
訪談過程中,我們見證了王慧菁對科
人生的轉折
觀察細胞分裂時,哪些基因產物會造成染
她在瑞士工作尚未滿1年時, 由於母
色體不正常分佈。在正常細胞分裂到中
親健康狀況不佳,為了能夠就近照顧母
學研究的十足活力,並興奮地與我們分享 了許 多 尚 未 公 開 的 珍 貴 實 驗 成 果 。未來 在生醫領域上,她想 必 還 會 發 現 更 多 的 驚奇吧!
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中華民國一○五年八月十五日
科技報導
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2016年生技月兩岸合作研討會
以財稅角度分享如何成功投資中國生醫產業 【本刊訊】2016年臺灣生技月在7月
考。本屆生計月,邀請到勤業眾信會計師
起,現在比較建議前往中國大陸投資的公
20~24日在南港展覽館展出,與「臺北國
事務所副總經理陳文孝於「兩岸生醫產業
司以合資、合作的方式。」
際美容保養.生技保健大展」同期展出超
合作研討會」中以「成功投資中國生醫產
過600間公司,約1300個攤位。除了「生
業的財稅策略」為題進行講座。
投資型態決定之後,要決定出資型 態,公司是要以現金出資,還是以技術出
技大展」及「亞洲商機高峰論壇」外,
陳文孝表示,欲前往中國大陸發展,
資?「目前臺灣企業擁有技術與經驗優
「兩岸生醫產業合作研討會」也是活動重
在投資前需先依公司營運目標及發展政策
勢,而中國大陸企業主要是擁有資金,但
點之一,邀請到兩岸生醫產業相關企業,
進行評估,其中包括6大項:當地產業分
是專業出資的臺灣企業需特別注意,技術
共同研討合作經驗與想法。
析、項目可行性分析、投資型態、租稅優
的價值是否擁有專利權及相關證明。」都
根據臺灣生物產業發展協會表示,
惠政策、設立資本額及外債規定等。「首
準備好了之後,先了解經濟部投資審議委
本屆「兩岸生醫產業合作研討會」主要針
先要先考慮『營運交易流程』,公司至中
員會規範,再向中國申請建立公司。
對近期中國國家食品藥品監督管理總局
國大陸市場開發的目的是什麼?臺灣廠與
另外,除了稅務因素方面外,也要
(CFDA)的法規變革、投資大陸生醫產
中國大陸廠分別擔任什麼腳色?待確認之
考慮非稅務面。陳文孝強調:「地點要選
業法規策略進行討論,其中包含《藥物
後,再考慮『投資程序與架構的規劃』,
對,也要考慮當地行政效率、是否有人
臨床試驗資料自查核查工作的公告》、
至中國投資,公司是否同時符合臺灣與中
才?交通是否便利?在中國大陸設立公
十三五政策、健康產業促進發展條例等醫
國的規定。」
司,雖然在自由貿易區曾有過4天通過的
藥產業政策,預計將造成兩岸生醫市場結
再來,陳文孝建議臺灣生醫企業,
例子,但不要訂單來了才開始設立公司,
應根據稅收等經費問題,考慮適合自己的
要事先規劃,大約抓2~3個月的行政程序
勤業眾信長期協助評估與規劃兩岸
投資方式(獨資、合資、合作)。「在過
時間。另外,在中國設公司費率很高,要
營運流程的最佳化,並考量兩岸移轉訂價
去,我認為獨資最好,因為較不受任何限
先行了解,也要注 意 詢 問 時 要 詢 問 整 套
的合理性與合規性,提供集團企業決策參
制,然而,因為中國經濟崛起、股市興
流程的經費。」
構調整。
2016臺北生技獎「技轉合作獎」
抗C型肝炎病毒新藥獲選銀獎 國衛院,http://goo.gl/H5h11U,2016年7月22日。
【本刊訊】肝病素有「國病」之稱,
國衛院生技與藥物研究所陳志豪博
,目前在臨床試驗也如火如荼的規劃進行
除了B型肝炎外,國內約有60萬名慢性C
士研究團隊以C型肝炎病毒蛋白NS5A為
中。此技轉合作模式不僅促成臺灣抗C型
型肝炎病患,可能會造成肝硬化、肝病,
分子標靶,透過藥物設計以及化學修飾方
肝炎病毒小分子新藥之開發經驗,包括一
對肝臟造成極大的傷害。以往傳統的C型
法,從數百個新型的「脯胺酸衍生物」中
連串從上游藥物探索階段推進至中游臨床
肝炎治療方式是合併干擾素與雷巴威林
成功的發展出一個臨床候選藥物,稱作
前試驗以及人體臨床試驗規劃申請,更順
(Ribavirin)之雞尾酒療法。然而其治癒
DBPR110。此藥物對不同基因型之C型肝
利帶動產、官、研的合作關係,讓臺灣研
率偏低,且經常伴隨嚴重的副作用。而這
炎病毒都有很強烈的抑制性,具有很好的
發人員對新藥開發與相關法律經驗有更多
幾年來,在美國雖已有藥廠開發出一些能
口服吸收效果,因此不論是以低劑量、每
的了解。
對抗C肝新藥,但因價格昂貴,一個完整
天口服給藥一次的方式進行治療都非常適
的療程定價為8萬美元以上,且此類新藥
合,使用上極具便利性。
為 因 應 此 新穎小分子C 型 肝 炎 病 毒 NS5A抑制劑未來可能極具潛力,進而開發
在某些特殊情況下也不宜使用,像是洗腎
目前C型肝炎病毒NS5A抑制劑
成為抗C型肝炎病毒新藥,因此也在多國申
病患、移植後病患,在使用上仍然有所限
DBPR110此項技術已成功於2013年4月技
請了這項發明專利,其中包含美國、中華
制。
術移轉至中天生技公司,往後將由其承接
民國、中國大陸、歐洲、澳洲、加拿大、
有鑑於此,國家衛生研究院生技與
執行後續研發工作。2013 ~ 2015年中天生
日本、韓國、印度、馬來西亞等10個國家以
藥物研究所致力研究抗C型肝炎病毒,研
技先後完成了DBPR110化合物的GMP放
及地區,並且在美國、中華民國、 中國、
究團隊並以「新穎小分子C型肝炎病毒抑
大合成與製程開發以及臨床前安全藥理試
日本、澳洲等5個國家已經獲得專利的許
制劑 DBPR110 之藥物探索與發展」獲選
驗,並成功於2015年12月正式通過美國食
可,在C型肝炎市場做了非常完整的規劃與
2016臺北生技獎「技轉合作獎」銀獎。
品藥物管理局 (FDA)之試驗中新藥審查
佈局,也為臺灣新藥開發又添增一新例。
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美國精準醫療計畫徵募志願者 Jocelyn Kaiser, President Obama´s 1-million-person health study kicks off with five recruitment centers, Science, 2016/7/7.
【本刊訊】美國政府在7月初宣布,
巴馬首次公布。歐巴馬表示,此計畫將創
心合作,於11月開始募集志願者,計畫每
將提供美國國家衛生研究院(NIH)
造更多的工作機會、增進健康照護,也讓
個中心在一年內募集到各1萬名志願者,
5500萬美金資助,執行「精準醫療計畫
擁有更長,更開心的生活。
並在2020年募集到15萬名志願者。
(Precision Medicine Initiative, PMI)」,
根據Science報導,NIH原計畫使用現
NIH表示:「過去的志願者多為白
預計將招募100萬名志願者,這些志願者
有的大型健康研究單位內的大型生物資料
人,本次試驗希望能修正這項可能會影響
提供其健康及基因訊息,協助研究人員開
庫內的DNA樣本資料,然而,計畫顧問團
實踐結果的缺陷,我們有了新的募集方
發更個人化的醫療方式。根據Science新聞
建議蒐集另一批新的志願者資料,讓實驗
式。」為了讓試驗募集訊息觸及到不同
表示,目前全球有許多國家已經開始精準
數據和樣本更具指標性。
群體,研 究 團 隊 將 提 供 更簡易的報名方
醫療計畫,但美國的計畫比其他國家的規 模更大、更多樣化。 此計畫在2015年1月,由美國總統歐
執行的4個醫學中心分別為:哥倫比
式:使用網路與通訊器材募集,使用手機
亞大學醫學中心、芝加哥西北大學、亞利
及網頁廣告的方式,吸引至少35萬名受試
桑那大學、匹茲堡大學。將與在地醫學中
者報名。
陽明大學腦科學研究所獲創新藥物獎 陽明大學,〈鄭菡若老師團隊與國鼎生技失智症新藥共同研究成果,榮獲澳洲創新藥物大獎〉,2016年8月4日。
【本刊訊】陽明大學腦科學研究所副
自由基相關的Nrf2蛋白表現量,以及抑制
特性,很多人為的化學藥物無法通過血腦
教授鄭菡若與國鼎生技合作,以「研發新藥
負面調控學習與記憶的HDAC2蛋白表現
屏障到達腦部,阻礙了腦部疾病藥物的開
安卓奎諾爾(Antrouqinonol)用於預防阿茲
量,使得導致阿茲海默症主要病因的異常
發。因此,口服之安卓奎諾爾能有效吸收
海默症的可能性」為題,參加澳洲政府與國
折疊β類澱粉蛋白質(β-Amyloid)在大
並通過血腦屏障,在藥物利用上有極大的
際大藥廠Johnson & Johnson Innovation合辦的
腦中的累積量減少,並降低腦神經發炎的
優勢。
「熱火挑戰決選(QuickFire Challenge)」競
比例,達到減緩阿茲海默症疾病鼠的學習
賽,榮獲唯一的創新藥物大獎。
與記憶退化的效果。
近年來,很多國際大藥廠都積極投入 阿茲海默症的藥物開發,惟臨床試驗結果
鄭菡若與其團隊以阿茲海默症基因轉
在針對阿茲海默症的藥物開發上,最
皆不盡理想,使 得 阿 茲 海 默 症 的 臨 床 試
殖鼠為實驗材料,在兩年的研究時程裡發
大的障礙之一是該藥物是否能通過「血腦
驗尚無突破性的進展,以至於目前對於阿
現,口服之安卓奎諾爾能有效吸收,並通
屏障」。人類因演化的關係,為了保護掌
茲海默症的治療方式依然束手無策。在目
過血腦屏障(Blood-Brain Barrier),且無
控行為中樞的大腦不受有毒物質的侵害,
前 尚 無 有 效 治 療 阿 茲 海 默 症 的新藥開發
明顯之急毒性。在小鼠尚未發病前即開始
所有血液中的物質需要經過「血腦屏障」
領域中,安卓奎諾爾已成為值得期待的候
服用安卓奎諾爾,可藉由提高與清除氧化
的篩選與過濾才能到達腦部;也因為這個
選新藥。
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臺大海洋所海氣象觀測浮標蒐集強颱寶貴資料 臺灣大學,〈一個強颱 兩個NTU浮標-海洋所廣受國際社群讚許〉,2016年7月14日。
【本刊訊】為了達成遠洋觀測颱風
科技部表示,颱風生成以後的暴風
提供即時資料予預報機構應用之利他目
圈範圍、暴風的強化或衰退、移動速度和
標,臺灣大學海洋所浮標觀測團隊於6月
方向等等,往往受大氣條件、海洋上層環
臺灣大學表示,NTU浮標觀測颱風這
底由楊穎堅老師領隊,利用研究船「海研
境、海水與大氣介面之間的水氣與熱量交
項舉動也引來全球熱帶風暴研究社群的關
一號」再度在鵝鑾鼻東方約175公里以及
換等眾多參數之交互影響而顯得變化多
注,紛紛從海洋所的浮標網頁觀看海洋現
東南方約375公里的海域放了兩座第二代
端,如何解開颱風與海洋互動間的複雜方
場即時轉播(http://po.oc.ntu.edu.tw/buoy/
NTU浮標。浮標甫下海一週,強颱尼伯特
程式,科學家努力的重點之一。然而因為
data.php),觀看人員表示颱風眼前後越過
颱風即形成,並逐漸朝臺灣而來。7月6日
海洋現場觀測颱風極其困難,對於各項經
兩個海洋觀測浮標的機率非常非常低,預
暴風圈已接近東邊的NTU1浮標,海洋所
驗公式裡的係數始終難有定論。為了克服
期這些寶貴的資料除了可以增進大家對颱
浮標團隊立即將資料傳送到中央氣象局供
海洋現場觀測的困難,2015年初起,臺大
風中心、海氣交互作用、上層海洋水文對
預報單位應用。
海洋所提升浮標觀測技術,組成含教授、
颱風的反應等知識,探索在此超高風速下
此計畫主要目的為充分掌握颱風狀
技術師、技術員等15位成員的浮標團隊,
海氣介面之熱、能量及動量交換;颱風引
況,由國立臺灣大學海洋研究所執行之研
以低成本及不到半年的時間完成設計省電
發之海洋中各種尺度運動之生成、發展及
究計畫「觀天測海、面戰颱風」行動,於
智慧型儀器中控系統、銥衛星資料傳送系
消散;以及上述過程對颱風強度的反饋機
2015年颱風季啟動,以臺灣自行整合的海
統,以鋰電池取代太陽能板供電,整合與
制,據以改善數值預報模式中各項參數的
氣象觀測浮標系統,迄今已捕捉到5個颱
組裝海氣象觀測探針、儀器中控、電力供
設定,提高颱風預報的準確度。
風暴風圈內的海、氣象資料。
應、資料傳送四大系統於浮標上,成功地
記錄下蓮花、昌鴻、蘇迪勒、天鵝四個颱 風暴風圈內的海、氣數據。
近期茲卡 臺灣出現首例本 國 國 籍 茲卡個案 疾病管制署,〈國內出現第4例境外移入茲卡個案,指揮中心籲請民眾前往流行地區做好防蚊措施,離開流行地區遵循「2226 原則」〉,2016年8月4日。
【本刊訊】臺灣疾病管制署於8月4
往聖露西亞工作,於7月24日返國,隨即
後,此個案並未懷孕。疾病管制署提醒,
日宣布,臺灣出現第4例境外移入茲卡病
於7月26日出現噁心、嘔吐、發燒、關節
民眾如曾前往疫區,女性無論有、無疑似
毒案例,亦為第一個本國國籍個案。前3
肌肉疼痛等症狀;29日因肢體出現紅疹再
症狀,均應延後2個月懷孕;男性如無疑
例分別為24歲泰國籍男性、34歲泰國籍男
度就醫;8月3日確定感染茲卡病毒。
似症狀,2個月內應避免性行為或正確使
性、22歲印尼籍男性漁工。 疾病管制署表示,此個案在上半年前
因茲卡病毒會造成胎兒小頭症,故個 案是否懷孕為一項重要檢查項目。經確認
用保險套,若出現疑似感染,至少6個月 應避免性行為或正確使用保險套。
美國佛州邁阿密茲卡個案增加 拉旅遊警報 疾病管制署,〈美國佛羅里達州新增確診10名本土茲卡個案,自即日起提升佛州布勞沃德郡及邁阿密郡旅遊疫情建議等級至第二級:警示(Alert)〉,2016年8月2日。
【本刊訊】美國佛羅里達州邁阿密於
密病毒傳播區。
8月1日宣布當地茲卡病毒感染個案增加至
當地衛生官員表示,14名個案中有8
14例,美國疾病防治中心(CDC)隨即發
名出現發燒、紅疹、關節疼痛等現象,其
布旅遊警訊,呼籲孕婦近期避免前往邁阿
他感染者如多數茲卡病毒個案一樣無明顯
症狀。另外表示,大多數個案集中在邁阿 密戴德郡的溫伍德(Wynwood)藝術區。
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美國政府開放大範圍頻譜 供5G網路使用 FCC, Rules to Facilitate Next Generation Wireless Technologies, 2016/7/14.
【本刊訊】美國聯邦通訊委員會
根據各國資料顯示,全球目前正展開
(FCC)在美國時間7月14日公布,經委
5G競賽,韓國與日本預計分別在2018年、
員投票表決後,一致通過將開放近11 GHz
2020年奧運會前部屬5G網路,全球各大
臺灣宏達國際電子股份有限公司
頻譜用於5G網路上。FCC主席湯姆·維勒
國也開展5G研究工作。歐盟無線頻譜政
(HTC)在7月18日宣布,HTC將參與美
(Tom Wheeler)表示,這將幫助美國進入
策小組(Radio Spectrum Policy Group)提
國政府先進無線通信研究計畫。HTC董事
高速網路世界,預計將加速物聯網技術發
出草案,建議將3.4~3.8 GHz與700 MHz頻
長暨執行長王雪紅表示:「HTC了解發展
展,進而影響人類日常生活。
段供予5G網路使用;中國預期會使用3.3
新科技領域之完善生態系統的重要性,不
GHz;日本則是預計4.4~4.9 GHz。
僅可加速其實際應用,虛擬實境技術的普
開放頻譜範圍包含授權頻譜(licensed
在4個城市開啟新世代無線網路測試,並 建立大型5G網路測試平台。
spectrum)27.5~28.35 GHz及37~40 GHz;
然而,並不是所有人對這項新策略
及將可改變人們的生活、工作、娛樂及認
還包含免授權頻譜(unlicensed spectrum)
感到樂觀。美國新開放技術研究所(New
知。」她進一步表示:「HTC非常榮幸
64~71 GHz。根據FCC表示,美國是第一
America’s Open Technology Institute)研
可以成為AWRI中的虛擬實境產業先鋒,
個為5G網路預留大量頻譜的國家。目前,
究員卡拉布雷斯(Michael Calabrese)表
AWRI將提供最理想的研究平台,強化連
包括威訊(Verizon)和AT&T都表示,將
示,這項策略非常的短視,並且有過多的
線與協作能力,讓人們可真正於新科技中
於2017年測試5G網路,預計到2020年時真
轉圜餘地。
獲益。」
正實現商業化。而這次開放的頻譜範圍也
就在美國政府公布頻譜使用範圍後
HTC新聞稿表示:「尤其醫學領域因
是針對威訊和AT&T將要推出的5G行動數
的幾天(7月15日),美國國家科學基金
虛擬實境的發展而受益無窮,透過與先進
據網路而來。
會(NSF)公布將會投資4億美元於未來
的核磁共振影像結合,彷彿置身於病患體
FCC表示,新一代無線網路速度將大
7年投入5G網路研究。這次投資是美國政
內走動觀察,讓外科及醫學院學生可於手
幅提升,但目前尚有許多問題須解決,包
府「先進無線通訊研究計畫(Advanced
術前獲得深刻的了解;除此之外,虛擬實
括5G技術的標准制定,以及具體需要多少
Wireless Research Initiative)」的一部分,
境也可被應用於治療創傷後壓力症候群及
頻譜,並將充分考慮新的無線服務、衛星
這項計畫將提供20家通信公司8500萬美元
其他認知問題。」
信號和聯邦政府的使用狀況。
的資金(其中5000萬美金由NSF提供),
約旦同步加速器即將啟動 Erik Stokstad, Physics lab aims to bridge political divides in Middle East, 2016/7/28.
【本刊訊】全球至目前約有60台同
理事史密斯(Chris Llewellyn Smith)表
存環的注射器是由德國捐贈,資金部分由
步加速器(Synchrotron),這是一種環形
示,非常開心SESAME已經突破重圍,終
以色列、約旦、土耳其、巴基斯坦、埃及
的粒子加速器,使用電場、磁場與帶電粒
於要開始運作。此項目曾因許多問題使進
等國家出資3千萬美元、歐盟出資5百萬美
子束交錯作用進行試驗,形成的光束能夠
度落後,例如科學家的簽證問題、合作國
元。另外,伊朗亦承諾將5百萬美元,但
用以探索不同領域知識。中東實驗科學
對伊朗的制裁政策、暴風雪使主要實驗室
因經濟制裁而遭延期。SESAME設計的目
和應用同步光源(SESAME)是中東地區
屋頂倒塌等。另外,史密斯還表示,2019
的主要包含分析乳癌組織樣本;研究紅海
首件同步加速器,場址位於約旦。近期
年預計將再建造另外2項新光束項目。
珊瑚、土壤汙染及探索考古遺跡等。
SESAME網站發表聲明稿表示,即將在今
SESAME紅外線光束科學家卡邁勒
臺灣同步輻射中心曾於2005年9月與
(2016)年年底開始測試,預計先行發射
(Gihan Kamel)表示,中東地區的研究人
SESAME簽訂合作備忘錄,SESAME透過
兩道光束(X射線吸收精細結構及X射線螢
員目前已經進入廠內確認儀器,確保在同
此合作關係至臺灣同步輻射中心接受相關
光與紅外光分析儀),並於明(2017)年
步加速器啟動時,能有發揮最大的效能。
技術訓練、研究,增進設施間之科技交流
年初正式開始相關試驗。 英國牛津大學物理學教授、SESAME
此同步加速器為1990年代發起的一 項國際合作計畫,其中,將粒子注入主儲
與同步光源人員培訓。
產官學研
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近期研討會資訊 【第 35 屆測量及空間資訊研討會】 ■ 時間:2016 年 8 月 25~26 日 ■ 地點:臺北市∕政治大學
【2016 年犯罪偵查與鑑識科學國際研討會】 ■ 時間:2016 年 9 月 1~2 日 ■ 地點:桃園市∕中央警察大學
本研討會探討主題及與會人員發表之論文內容,除為科技部土木
「2016 年犯罪偵查與鑑識科學國際研討會」主題主要分為「犯罪
學門測量製圖組專題研究計畫成果外,對國內極端氣候情形索引
偵查類」、「鑑識科學」等主題,內容包含生物鑑識、化學鑑識、
致之水資源或河川土石流沖刷災害等地形之即時測繪、調查、規
物理鑑識、偵查科技、偵查法學、偵查學理與實務、現場勘察、
劃、管理、保育、防災或工程技術等工作,對急要河段之地形及
數位鑑識等。並將會邀請請實務界或學術界知名學者蒞臨演講。
用地、地籍測繪與防災減災工程技術等,均深有助益。
【2016 國際濕地大會研討會】 ■ 時間:2016 年 9 月 13~14 日 ■ 地點:臺北市∕松山文創園區
【IIMA 2016 國際研討會】 ■ 時間:2016 年 9 月 19~21 日 ■ 地點:臺北市∕圓山飯店
國際資訊管理協會(IIMA)成立於 1989 年,其使命是提供一個 2016 國際濕地大會研討會以「共生方舟 – 看見濕地新價值」為
獨特的高質量的學術研究,瞭解產業發展,並結合社會互動。
研討主題,因應全球氣候變遷下之國際趨勢與國內實需,從綠色
IIMA 會議結合了卓越的學術成就和友好的互動關係,創造一個極
經濟與國土安全的雙贏角度,探討國家濕地保育綱領定位與作為,
佳的學術研討會的氣氛,我們的大多數成員彼此定期交流並全年
期待建構國土三法領航下的濕地新願景,與氣候變遷調適與國土
合作。
保育下的濕地新作為。
【大腦網絡國際研討會】 ■ 時間:2016 年 9 月 23~25 日 ■ 地點:臺中市∕靜宜大學
【第二屆計算與精密工程國際會議】 ■ 時間:2016 年 9 月 30 日 ~10 月 3 日 ■ 地點:屏東縣∕墾丁福華渡假飯店
本研討會主題包含「計算與精確科學」、「模型化、數值模擬及 由國立清華大學認知與心智科學中心與靜宜大學共同籌辦。大腦 網絡研討會由日本國立長壽醫療研究中心、新加坡南洋理工大學、 新加坡國立大學共同發起。主要探討老化相關之跨領域研究、技 術及應用為主軸。歡迎從事大腦、神經科學、神經心理學、認知
最佳化」、「先進材料之電腦輔助分析及實驗」、「精密工程之 先進分析、設計及製造技術」、「工業 4.0 之控制及自動化科技、 機電與機器人學」、「感測與自動化系統」、「能量與熱∕流體 科學」、「生物工程與材料」、「表面科學與奈米技術」等。
工程等相關領域人士參與。
【2016 創新發明應用暨第二十四屆模糊理論及其應 用國際會議研討會】 ■ 時間:2016 年 11 月 9~10 日 ■ 地點:臺中市∕長榮桂冠酒店
【2016 創新研究國際學術研討會】 ■ 時間:2016 年 11 月 12~13 日 ■ 地點:臺北市∕政治大學
創新研究近年已成為熱門議題,我們從各種不同面向探討創新 近年來模糊理論與創新發明的結合,許多智慧方法已成功應用於
如何帶來社會與人類生活的進步。在舉辦兩屆創新研究國際研
日常生活之中。本次研討會針對工程領域、電資領域、管理領域
究討會後,我們回歸「以人為本、在地創新、共創價值」的初
及文創領域之模糊理論與創新發明應用相關議題,提供全國企業
衷,以人文關懷為經、在地脈絡為緯,以人文創新主張補強科
廠商及學術團隊之交流,並發表研發成果,以促進產業升級。
技創新的不足。
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產官學研
中華民國一○五年八月十五日
臺灣能源局將 擴大微藻再生 能源研發 經濟部能源局,〈微藻變身生質金礦,創造綠能循環經 濟商機〉,2016年7月19日。
美國首座離岸 風力發電廠即將 完工 Deepwater Wind, America´s First Offshore Wind Farm Entering Final Construction Stage, 2016/7/26.
美國協助住宅 安裝太陽能發 電系統 The White House, Obama Administration Announces Clean Energy Savings for All /Americans Initiative, 2016/7/19.
【本刊訊】經濟部能源局長期委託工
科技報導
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碳來養殖含有油脂及蝦紅素的微藻。
研院進行微藻能源與固碳技術研發,於7
經濟部部長李世光表示,政府訂定
月19日公告新階段計畫,將規劃設置20公
將於 2 0 3 0 年 溫 室 氣 體 的 排 放 量 相 當 於
頃的大型戶外微藻養殖場,一年可望減碳
2005年排放量再減20%。工研院長劉
4800公噸。
仲明表示,國際間將微藻生質能源利用
自2006年能源局委託工研院開發煤
視 為 中 長 程 的 再 生 能 源 技 術 ,以1公斤
與碳捕獲及封存技術,並於2011年與國內
微藻可吸取1.83公斤二氧化碳的高固碳效
水泥業台泥公司合作,建置二氧化碳捕獲
率,加上生長快速、含油脂量高、可生產
先導廠(CCS),同時利用回收的二氧化
高價值化學品等優勢。
【本刊訊】美國第一座離岸風電廠
電 機 , 此 計 畫 總發電量為30 MW。
即將在羅德島州(Rhode Island)將在今
目前全球有超過90%的離岸風力發
(2016)年夏天完工,預計於今年底開始
電廠位於歐洲海域,其中英國在國際上
使用。
離岸風力發展為最先進的國家。英國會
此發電廠是由美國離岸風電營運
成為此技術最先進的國家,除了環境優
商 D e e p w a t e r Wi n d 負 責 執 行 , 此 計 畫
勢(海岸線長、平均風速快)外,政府
始於2015年能源部提撥約50萬美元,
積極的態度、相關技術先進等條件也是
鼓勵東岸各州推動離岸風力發電計畫。
使英國成為離岸風力發電領到的原因。
Deepwater Wi n d 預 計 將 建 造 5 座 離 岸 發
【本刊訊】美國政府於7月19日公
行動方案(Climate Action Plan)」,目標
布一項新的太陽能計畫,名為「清潔
在2020年前,為各州政府推行的住宅裝設
能源儲金(Clean Energy Savings for All
再生能源發電設備。計畫內容包含資產估
Initiative)」,預計在2020年前,供予全美
價清潔能源基金(PACE)、社區型太陽
國約20萬戶的低收入戶1 GW太陽能系統
能計畫等內容。而這項計畫也將由美國能
能源。
源部、住宅及城市發展部、退伍軍人事務
美國總統歐巴馬在2015年推出「氣候
部、國家環境保護局等單位共同協助。
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中華民國一○五年八月十五日
SciTech Reports
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氣溫節節攀升 臺灣組珊瑚白化監測任務小組 環境資訊中心,http://e-info.org.tw/node/117146,2016年7月18日。
健康的珊瑚會有五顏六色,富含許 多繽紛顏色是在於珊瑚與共生藻共生,而
過30℃,且時間長達數十天,開始出現大 量白化現象。
珊瑚進行全面的白化定量測量與觀察。 珊瑚白化監測任務小組認為臺灣四週
共生藻與珊瑚蟲因色素產生這樣不同色
因此臺灣隨即組成「臺灣區珊瑚白化
雖然擁有豐富的珊瑚礁生態,但因溫室氣
彩。然而,珊瑚卻會因為海水氣溫升高而
監測任務小組」,除了展開密集監測,更
體排放、過度漁業捕撈、污染、棲地破壞
導致珊瑚白化,近年來,由於海水中大量
對於珊瑚白化情形進行更深入瞭解與即時
等危害。此外,政府缺乏相關海洋保育政
的的沉積物與海水中因大量垃圾,包含各
追蹤,資料分析發現目前在墾丁海域和東
策的制定與落實、研究調查及監測的投資
項廢棄清潔劑、廢水的排放,導致海中化
沙內環礁的珊瑚已產生大量白化現象,主
與人才培養,大量的度假開發案,為了商
學物質濃度變高,因而導致太陽照射後,
要都是對熱相對敏感的物種,包括裂孔珊
機往往犧牲珊瑚礁海岸,加上許多漁船入
其產生的輻射量被海水被大幅吸收,造成
瑚、軸孔珊瑚、表孔珊瑚、星孔珊瑚等;
侵東沙或澎湖海域濫捕等……,都有可能
海水氣溫節節高升,也危及了水中美麗生
而較耐熱的珊瑚,如微孔珊瑚、腦紋珊
會造成珊瑚大白化雪上加霜。
物——珊瑚。
瑚、菊石珊瑚等,則有顏色淡化的現象。
除了持續的進行監測外,珊瑚白化監
墾丁的珊瑚礁是臺灣珍貴的海洋資
目前白化現象主要發生在潮間帶到
測任務小組也希望民眾能暫停潛水、浮潛
產,每年也都吸引大批遊客前往浮潛、踏
水深3~5公尺的礁平台,若未來兩到三週
等觀光遊憩活動,減少對白化中的珊瑚第
浪。因為若珊瑚所處水溫高於28度,約一
內,臺灣周邊海域沒有顯著降溫,例如颱
二次傷害,另外,在海中觀賞時也不要捕
個禮拜便會開始出現白化現象。在往年,
風過境,珊瑚白化現象將往深水區推進,
抓、食用珊瑚礁魚類及進行水域遊憩活動
墾丁海域水溫大約29℃,且不會時間也較
最後很可能造成海域全面性的珊瑚大白
時勿踩踏珊瑚,讓珊瑚能從大白化逆轉恢
短,因此只有少數白化現象,但從今年6
化。珊瑚白化監測任務小組也表示目前正
復的機會。
月初以來,則發現臺灣周邊海域水溫度高
密切觀測臺灣各海域水溫變化,並持續對
氣候觀測飛機 收集空中溫室氣體資料 中央大學,http://www.ncu.edu.tw/campus/article/1847,2016年7月11日。
溫室效應是指大氣層對於太陽輻射的
物及溫室氣體觀測,這也是亞洲第一例透
刊外,也提供了全球對於氣候研究的重要
吸收,使地球不因在太陽照射時溫度急劇
過運用商用飛機觀測大氣內臭氧及一氧化
參考觀測資料。
升高,在無太陽照射時溫度急劇下降,然
碳的科學工作。
而在今年,國內第二架氣候觀測飛機
而,由於人類大量的排放二氧化碳、甲烷
依據來往行徑飛行的飛機所蒐集觀測
也於7月7日順利首航,這次更將版圖擴及
等廢氣,使溫室效應加劇,地球表面溫度
的資料發現,人類在地球表面燃燒石化所
更遠,除了前往日本東京外,也著手進行
亦節節上升。
生成的產物,能夠傳播至太平洋海域上空
東亞、東南亞、北太平洋、南太平洋、西
有鑒於此,在行政院環境保護署和
10公里高的大氣中。而在這些9~11公里高
北赤道太平洋更遠距離的溫室氣體觀測工
科技部支持下,國立中央大學於2009年
空中所量測到的一氧化碳超過100 ppbv,
作。運用這2架氣候觀測飛機的進行經常
開始啟動為期20年的「太平洋溫室效應
此含量是十分高濃度的,而這些排放出的
性氣候資料觀測工作,除使台灣成為歐盟
氣體觀測計畫(Pacific Greenhouse Gases
溫室氣體主要來源為東亞工業化國家。
和日本以外,全球第3個使用商用定期民
Measurement Project, PGGM)」,建造出
除此之外,觀測濃度亦隨飛機起飛
航機,進行溫室氣體氣候觀測的國家。並
全球最大海上與空中溫室效應氣體觀測平
和下降時的高度而有明顯的改變。就由空
且,臺灣也是全球首位在太平洋海域上空
台,協助國際進行全球暖化和全球氣候變
中觀測資料顯示,地面空氣汙染物的直接
大氣進行經常性觀測臭氧、一氧化碳、水
遷之研究,除了空中的觀測方法,也利用
影響範圍在離地面1公里以下的高度最為
氣分子濃度、雲滴粒子濃度的國家。
船舶,觀測海洋區域大氣二氧化碳濃度。
明顯,此時檢測到的一氧化碳濃度值超過
目前兩架氣候觀測飛機將持續進行在
臺灣PGGM計畫團隊從2012年6月開
225 ppbv,而在距離4公里垂直向上高度的
空中對大氣氣候資料的搜集工作,並掌握
始執行空中任務,進行太平洋大氣中溫室
地面空氣汙染物擴散,其數值則達一氧化
最新的氣候變遷資訊,積極進行全球氣候
氣體觀測工作。主要是於載客運輸飛行期
碳濃度值125 ppbv,這些從空中所取得的
研究,希望在未來能提供更多重要的大氣
間進行太平洋及歐亞大陸之大氣空氣汙染
數據及相關研究成果,除了發表在國際期
觀測研究資料。
中華民國一○五年八月十五日
產官學研
國研院打造自製3D列印醫療材料 國家實驗研究院,http://www.narlabs.org.tw/tw/news/news.php?news_id=1407,2016年7月14日。
科技報導
廣告索引 台北市儀器公會................................1 冷泉港........................................2 錫昌..........................................3
一直以來,臺灣主要發展為晶圓代工或
列印技術是要運用在醫療上,而生醫用的粉
牟博士工作室 .................................4
資訊設備等開發,然而,在政府與學者的努
末對其純度的要求非常高,以避免醫療上的
雙鷹....................................... 5,28
力下,透過國家實驗研究院儀科中心與鑫科
污染。因此在原料純度控制、真空熔煉、熔
日龍..........................................6
材料公司共同合作,未來將發展出通過臨床
湯污染防制、熔湯霧化參數都十分重要,堪
前動物試驗之生醫等級3D金屬列印粉末,在
稱四項關鍵技術。而鑫科也於今年3月開發
醫材市場上朝向自製3D列印醫材邁進,並在
生醫級CoCrMo金屬粉末,且通過國研院與
均泰.........................................13
7月14日舉行「臺灣生醫科技進軍國際市場
麥德凱生科認證實驗室一系列的ISO-10993
慕尼黑上海...................................14
啟用儀式」暨「國研院 東台 中鋼 鑫科
醫療器材生物相容性測試,成為臺灣第一家
承洺.........................................21
材料之3D列印聯合實驗室揭牌儀式」,宣示
通過臨床前動物試驗之生醫等級3D列印用
人事.........................................26
將共同推動生技醫療器材前進國際。
CoCrMo金屬粉末。
由於現今3D列印技術已 被運用廣泛,更被認為是經 濟發展的線索,也是生物科 技發展的核心。而在醫療產 業方面,因為快速性與方便 性,也逐漸開始廣泛運用, 不論是在牙齒、骨頭甚至是 心臟都能應用,是熱門的產 業與技術之一。然而,目前 在臺灣市面上的機臺與3D列 印材料粉末皆為國外進口產 品。因此,為了能夠與世界 接軌,具有更多競爭力,國 研院於2014年成立「國研醫 材創價聯盟」,由國研院儀 器科技中心擔任聯盟總部, 積極拓展產業價值與各廠商 整合串接,其中東台精機與 鑫科材料即是此次合作的夥 伴。 在踏入醫療材料前, 東台精機一直是以汽機車 業、航太業、模具業為主, 而在近年來,由於成功的研 發出金屬粉床式積層製造的 設備,因此才開發了3D列印 相關技術,並進一步進入生 醫產業。但是,研究人員也 表示,一開始也遇到很多困 難,一路上也跌跌撞撞後才 克服所有難關。 鑫科材料公司主要提供 國內3C產業發展所需之各種 金屬及粉末燒結陶瓷靶材。 鑫科材料認為,由於這項3D
益弘.........................................10 勵眾......................................... 11 洛科.........................................12
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