生質氫能電子報-NO.3

IN SCIENCE

科學時尚誌 NO.3 綠色能源特刊

三 分 鐘 愛科學

地球與人類的綠色寶藏 黃金藻的凍齡秘訣 孕育黃金藻的絕佳方案 -

深層海水

深海裡的實驗室 !?

改變世界的 100 個科學家

拒絕 " 絕頂 " 聰明！？

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facebook

IScience 愛科學

科學可以是 .... 時尚的

有劇情的

有潛力的事業 重視女權的 親切、實用、易懂的

世界未來的主流

創意產業

是一種

台灣唯一的礦產

IScience 愛科學粉絲團，不 定期提供科學新知，有趣、富有教 育意義的科學影片，還會定期出刊 時 尚 科 學 雜 誌， 還 有 相 關 科 學 知 識、節能活動、連結、評量 ... 等給 大家最新的資訊。

愛科學的你，現在就歡迎加 入，也歡迎共同分享你所知道的科 學知識，與大家一起交流、討論。

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ISCIENCE

目錄 Contents

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地球與人類 的綠色寶藏

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改變世界的 100 個科學家

何大一 愛滋病毒剋星

藻體的生長

16葉黃素 及

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26 微藻的

的萃取步驟

"絕頂"聰明!?

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3E 時代的產物 綠色小藥丸

成長軌跡

科學家的

Coffee Break 作者 林秋裕 張瑞仁 賴奇厚 賀詩欣 賴彥穎 胡玉欣

孕育黃金藻的 絕佳方案 -

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深層海水

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地球與 人類的 綠色寶藏 隨著化石燃料的大量使用，導致 溫室氣體排放的問題日益嚴重，種種 環境異常現象正說明著大自然的反 撲。到最近，某種已經存在近 30 多億 年的生物才被重視，被認為深具改善 環境惡化的潛力，就是微藻。

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微藻 海帶 傻傻分不清楚 ?! 藻類可分為大型及小型藻類，大型藻如紅藻、褐藻， 日常生活中常見的海帶也是大型藻的其中一種，用肉眼 即可看出型態；但小型藻像是小球藻、柵藻等只能在顯 微鏡下才觀察的到，儘管如此，因為許多的優點讓它成 為科學家競相研究的對象。

減緩溫室效應 微藻可利用光合作用 , 把空氣中的二氧化碳固定。

生產生質能源 微藻會代謝產生油脂 , 專家們認為利用微藻做為 「生質柴油」的來源 , 是一可行的選擇。某些藻種，在 特定之代謝條件下可產生「氫氣能源」。

增進人類健康 某些微藻含有豐富的人體必需氨基酸、蛋白質、維 生素、礦物質〈如碘、鉀、鎂〉，脂肪含量少，是平衡 飲食的健康食品，是畜牧水產養殖的蛋白補充劑，是太 空人賴以為生的「太空食品」。

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生病的地球， 究竟是誰伸出了援手？ 國立成功大學－位於台南市 後火車站旁，各種不同的科系 孕育出許多的人才。 化學工程學系，包含了奈米 光電、高分子材料、能源系統 及生物化學工程等菁英，一起 共同為更完美的未來努力。

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就讓成功大學的藻類專家們來揭開 “微藻世界”的神祕面紗

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Algae of Holy Lake

“黃金藻” 傳說中的 是一種能生產黃金的藻！？ 是像黃金一樣貴重的藻！？ 是新一代的綠色礦產！？

這一期的科學時尚誌，小涵決定探訪傳說中的神聖之湖， 取那非常珍貴但目前又無人能培養成功的“黃金藻”， 挖掘這上帝賜給人類的“綠色礦產”。

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隨時隨地現蹤跡 到哪兒都有的綠色身影 微藻的生長環境相當多元，在淡水、海水、空氣 中甚至是溫泉裡都能看到它的存在。不同的藻能 適應不同的環境，當然也具備各種優勢。 由於它們大部分都能 (1) 生長快速 (2) 行光合作用自給自足 (3) 節省土地及耕作成本

所以被視為新一代的綠色礦產

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Sandra profile 姓名 英文名 綽號 現役 生日 星座 血型 身高 體重 夢想 興趣 最愛的東西 最愛的食物

最喜歡的男生類型 : 集智慧和搞笑於一身 最喜歡的科學家 : 何大一 David Ho 生於台灣的華裔美國科學家， 是愛滋病雞尾酒療法的發明者。曾 經說過「病毒越頑抗，我越想打敗 它。即使遭遇挫折，我從來沒有想 要換一個簡單一點的研究。」

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張毓涵 Sandra 包子 成功大學生物科技研究所博士班一年級 1985.07.10 巨蟹座 O型 159 cm 秘密 開養老院 逛街、看電影、踏青 美的事物 咖哩

改變世界的 100 個科學家 科學記者 / 愛倫 ‧ 恩

台灣的驕傲 世界愛滋病權威！ 何大一博士 (David Ho，1952 年 11 月 3 日 ) 大家是否還記得 1996 年，轟動一時 對抗愛滋病毒的「雞尾酒療法」為當時愛 滋病致高死率現出一道曙光。被譽為「愛 滋病救星」的何大一博士來自台灣，於美 國致力研究愛滋病治療的科學家，有著對 愛滋病領域研究的熱誠與拯救真實生命的 使命感，並難得的不忘回歸故鄉台灣，為 台灣生技產業發聲。

愛滋病的恐慌 愛滋病（AIDS）是由 Acquired Immune Deficiency Syndrome 簡稱過來的，其醫學上 稱做「後天免疫缺乏症候群」。顧名思義， 此疾病不是與生俱來的，而是後天的免疫 系統失去正常功能而造成一系列的病症。 愛滋病人會變得很虛弱而死於一般人不會 得到的感染疾病。愛滋病首先在美國發現， 疾病的病原體是愛滋病毒（HIV，人類免疫缺乏病毒），它主要是感染和摧毀人體免疫系統， 從而引發各種免疫系統缺陷造成的疾病症狀比如肺炎等感染性疾病和腫瘤等，不僅讓患者承 受生理上莫大的病痛，更要接受社會異樣眼光，往往治療過程孤寂，甚至需要同時依藉心理 醫生的幫助才能渡過療程的難關。

愛滋病治療曙光 根據聯合國愛滋病規劃署 (UNAIDS)2009 年報導，全球大約有 6000 萬人感染愛滋病毒， 有 2500 萬死亡案例。然而迄今沒有完全根治愛滋病的方法，但「雞尾酒療法」的出現能有 效的延緩了愛滋病的進程，全球各地愛滋病的致死率顯著下降，目前在美國愛滋病的致死率 已經大幅下降，新愛滋病例發生率亦下降了 75%，愛滋病人的平均壽命更延長了 3 倍！

來自台灣的堅持與驕傲 「生技產業，靠的就是人才！」何大一博士如是說。何大一博士以自信的愛滋病研究，滿腔 熱血的想要貢獻世界一己之力，並對於家鄉台灣生技產業的提升推動，希望帶來拋磚引玉的 效應，希冀台灣的生技人才能更有舞台發揮，出國深造的研究學者也能在台灣創造更多競爭 力，讓全世界也能看見台灣生技的潛力！ Reference 台灣生命之光協會 http://www.lightoflife.org.tw/ 社團法人台灣露德協會 http://www.lourdes.org.tw 遠見雜誌 2005 年 2 月號 第 224 期 天下雜誌 2007 年 9 月號 第 381 期 中央研究院 基因體研究中心 http://www.genomics.sinica.edu.tw/ 圖片來源 : http://zh.wikipedia.org/wiki/

David Ho

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只要藻體 其餘免談

Purification

湖中撈起的液體中有數以百計的 微生物，小涵要利用純化技術來取得 不受汙染的黃金藻。

讓 Sandra 來示範

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黃金藻的 純化秘訣 Step1

離心 離心後的湖水下層是濃縮 的 有 機 體 和 泥 沙， 當 中 也 有 想 取 得 的 藻 體， 利 用 離 心可將藻體聚集。

Step2

殺菌 用酒精燈燒紅金屬製成的 刮 藻 棒， 以 確 保 棒 上 的 細 菌大部分都被燃燒殆盡。

Step3

四區畫線法 培養盤皿裡是固態培養基 ( 俗稱洋菜凍 )，利用刮藻 棒將下層的離心物刮起， 以四區畫線法畫在培養基 上，進行固態培養。 13

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眼見為憑 Culture 去蕪存菁 充足的光線 細心的呵護 嚴格的把關 受細菌汙染的微藻還不算是乾淨的藻，科學家會將皿 中較乾淨的藻刮出畫在新的培養皿中，重複多次四區畫線 法就有機會得到純的藻種；或者在培養基中添加抑菌劑也 可減緩細菌的生長。

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小涵說 : 哇 ! 培養皿的世界真是多采 多 姿， 有 紅 的、 黃 的、 白 的 和綠的，每一個都好漂亮。 但以我多年的經驗，一眼就 看出哪些才是微藻。要得到 健康的黃金藻，這可是關鍵 性的一步。

經過固態培養的培養皿，約一個禮拜後就 能看到結果。若想得到綠色的微藻，則培養皿 上應該要是綠色；如果有其他顏色如白色或黑 色，就表示可能有其他生物存在，如細菌或黴 菌 . . . 等。

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藻體的生長及 葉黃素的萃取步驟 就讓張教授來告訴你 請你跟 我 這樣做

１、取藻：在河流或大海 等來源處收集可能有 含藻纇的樣品。

２、固態培養：將樣品畫在固 態培養基上進行藻體培養 及純化。

７、萃取：利用萃取方式將葉黃素 ( 產物 ) 由藻體中取出。

８、分析：高壓液相層析儀 (HPLC) 可對葉黃素作定量及定性的分析。

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３、顯微鏡：觀察藻體形態， 並確認為單一藻株且不受 細菌汙染。

４、液態培養： 將微藻於液態培養基中培養， 並給予光源及二氧化碳。

５、觀察： 利用分光光度計觀測 每天藻液的濃度為何。

６、凍乾： 將藻液用冷凍乾燥方式 驅除水分，以保存藻體。

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微藻的大小約為 1-10 微米 (μm)，非肉眼 所及。1 微米 =10-6 米 =10-4 公分。一根頭髮 的厚度約為 100 微米，因此微藻的大小大約 為頭髮厚度的十分之一到百分之一。

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顯微鏡下的世界才能算是 Microscope

眼不見為淨 小 涵 由 顯 微 鏡 觀 察 黃 金 藻， 其 形 狀 為 小 球 狀 且 大 小 約 為 5-10 微 米 (μm)， 經 鑑 定後發現傳說中的黃金藻其實就是一種柵藻 (Scenedesmus sp.)。 文獻中，柵藻通常為四個一體，四角還有 觸鬚顧名思義。研究中發現柵藻有高含量的葉 黃素，所以如果能培養起來，不僅能吸收空氣 中的二氧化碳，對人類的健康也是一大福音。

小涵說： 純化藻體要像做學問一 樣 要 手 到、 心 到、 眼 到，顯微鏡下任何小不 點都難逃法眼 ....

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挖到寶了 !! 經多次實驗證實 一株來自台灣西南方海域篩選出的斜邊柵藻 Scenedesmus obliquus FSP-3， 由於其本身具 有高葉黃素含量以及高固碳效率，可作為工業 上二氧化碳減量及生產葉黃素的目標藻種。

10μm

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張教授的維基解密

葉黃素 (Lutein) 葉黃素為一種天然存在於蔬果 中的類胡蘿蔔素，近來研究中也發現 某些藻體有高含量的葉黃素。葉黃素 存在於人體部分器官以維持這些部 位的健康，尤其對眼睛特別重要。但 人體沒有辦法自己合成，必須要由食 物中才可獲得。適量的葉黃素攝取， 對眼睛、心血管甚至抗癌都有相當的 效果。

10μm

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多次實驗後，終於 ....

掌握培養黃金藻關鍵的

The Formula

獨家秘方 每種細胞都有合適的活力營養配 方，就連微藻也不例外。生物體最需要 的元素分別為碳 (C)、氫 (H)、氧 (O)、 氮 (N)、磷 (P) 及硫 (S)。這些元素就要 靠培養液或其他方式供給，少了一個元 素生物體就無法正常生長。

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對於微藻而言，碳、氫、氧是生 長所需，將 CO2 及 H2O 轉換為醣類、 氮為合成蛋白質和葉綠體的成分、磷 及硫則涉及能量轉換及細胞內生物反 應的元素，因此皆扮演重要的角色。

小涵跟黃金藻說 : 這些元素都是你的營養 所需，想要長的好就不 能挑食阿！！！秤量藥 品需要相當的耐心及穩 定性，為了你，我手也 不能緊張地發抖呢！

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陽光 ＋ 空氣＋ 水 ＋ LED

液體 ＋ CO2 ＋ 培養基

＋

CO2 CO2 2 O C

2

CO

CO2 黃金藻被刮進培養 液中作液態培養，兩側 的 LED 光源和曝氣管分 別提供藻體在光合作用 中所需要的光以及二氧 化碳，到目前養藻程序 就萬事具備了。微藻消 耗液態培養液中的營養 源進行細胞分裂，生長 出新的微藻。

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生活

綠色環保的生活

Algae Growth 養藻 養藻時培養基為液體則為液態培養； 如果培養基為固體，或液體營養素固定於 固體材料 (agar，洋菜凍 ) 則為固態培養。 對於微藻而言，主要差別為固態培養 可以較長時間地保存藻種；而液態培養卻 能快速的使藻體生長。

小涵說 : 呼！到這個階段，養黃 金藻可以說是大功告 成。接下來我每天都要 用針筒吸一些藻液出 來，分析和觀察他每天 的生長及狀態。

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Spectrophotometer

微藻的成長軌跡 分光光度計將忠實的紀錄 不同的物質分子對於不同波長的 光有特定的吸光能力 (abs)，所以將每 個波長下的吸光值作成圖 ( 吸收光譜 圖 )，這張圖就可以成為此物質分子的 戶口名簿，這樣就可以知道你家裡住 了幾個人；此外不同濃度的物質分子 在特定波長下比較其吸光值也能得知 其濃度為何。

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分光光度計原理 光源→進口光柵→分散光稜鏡 →出口光柵→樣品→偵測器 利用可見光及紫外光的燈管做為光源，然後經 由濾光鏡調整色調後通過分散光稜鏡，再通過光柵 得特定波長之光線。射入樣品後由偵測器偵測轉為 電器訊號，接著與空白樣品的偵測訊號相比，便可 律定樣品中之待測物濃度。 Detector

Monochromator

Sample Exit slit Dispersion device Entrance slit Source

利用光學儀器每天分 析出藻液中藻體的濃度為 何。它還在生長嗎？或是 否已經缺乏重要元素而停 止生長了？

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要大量回收藻體唯有

Collection

濃縮再濃縮

小涵說 : 藻體收集是黃金藻研究中最耗費成本 的其中一個步驟，若能提高收集效率 及可節省大量成本。 公開徵求聰明又經濟的藻體收集方 法，我最欣賞有創意的男生了 ^^

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張教授的維基解密

高速離心技術 快速收集藻體 Collection 藻 體 在 培 養 液 中 是 懸 浮 的 狀 態 (suspension)，若要收集濃縮的藻液常被使 用的方法就是離心。另外還可以加入化學藥 劑將藻體沉降收集或是利用膜過濾等方法。 離心雖然可快速收集大量濃縮藻體，且不會 像化學藥劑會影響藻體品質，但是電力的消耗是相 當可觀的。 但總體而言，離心仍是主要業界常用之藻體收 集方法。

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真空 急凍 Freeze drying

黃金藻凍齡的秘訣 利用冷凍乾燥機凍乾完的藻體，能夠長期保存。而 且在存放期間內幾乎不會變質，保有當下的藻體狀態。 o 此外，還需置於 -20 C 的冷凍庫冷藏，使藻體甚至是其 他的微生物都能減緩或停止體內的生物代謝機制，以確 保藻粉的品質。

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冷凍乾燥原理 冷凍乾燥程序是將 冷凍後固態物質中的溶 劑 ( 固態 ) 直接變成蒸 氣 ( 亦即昇華 )。此方法 極適合應用在對熱敏感 的物質，此種非破壞性 的程序使得冷凍乾燥後 的病毒或微生物仍保有 其完整性。 冷凍乾燥下的溫度 o 及 壓 力 約 在 -50 C 及 10 Pa 左右，隨著機型 不同有不同的範圍。需 要每天關心機器是否有 異常或狀況產生。

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自然界的銅牆鐵壁

Cell wall

“細胞壁”

欲取出 黃金藻中的寶藏 靠果汁機 ? 那可行不通 貌似果汁機的球磨機 (Bead-Beater) 是 破藻的利器 ! 其利用微細的玻璃珠，在高速 運轉下相互碰撞，造成組織細胞與細胞壁 的破裂與分散。因此利用球磨機將冷凍乾 燥後的藻體打破，欲得到的物質像是葉綠 素或葉黃素等色素即可由藻體內破胞而出。

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別來 掉髮

明 聰 " 頂 "絕

終於～研究有 了 新 的 發 現， 多 年 的苦心總算開花結果 了。 明 天 就 是 上 台 發 表的日子了，好好整 頓一下荒廢已久的儀 容 吧。 我 的 媽 啊！ 頭 皮 怎 麼 一 直 在 出 油！ 天 啊（驚 (O_o)）！頭髮怎麼 一 直 掉！ 哇 (~_~;)… 下 雪 了！唉…怎麼一顆聰明 的腦袋怎有這麼多惱 人的問題啊？

文 ‧ 品叡

你還在埋頭苦幹的窩在實驗室裡，任憑自 己的頭皮被油脂阻塞，看著寶貴頭髮不正常掉髮 嗎？讓我們看看有什麼辦法可以解決以上的困擾， 讓科學人也可以擁有健康的頭皮，茂密的秀髮！ 首先，讓我們自己先認識自己的頭皮吧！頭皮屑 的產生是由於人體新陳代謝變快，造成角質層過多， 死掉的表皮細胞堆積到表皮之外，便會剝落，形成 頭皮屑，頭皮的油脂分泌改變，皮屑芽孢菌感染等， 都會使頭皮的問題惡化。不正常落髮的因素有很多， 遺傳、油脂分泌旺盛，造成毛囊阻塞…等。科學人 往往沒注意，等到發現時，卻為時已晚！

給 未 來 10 年 後 成 功 的 自 己 一 個 還 有 茂 盛 頭 髮 的 機 會 吧！

頭皮是臉的肌膚延伸， 我們的第二張臉

拯救頭皮大作戰 !! 科學人的難題 1. 作息方面：身為科學人過大的壓力，應保持正常的生活作 息與充足的睡眠，避免過度勞。

科學人的難題 2. 飲食方面：避免上班攝取過量的咖啡、下班喝太多酒、應 酬抽兩根煙、紓壓吃個麻辣等刺激性食物。

科學人的難題 3. 環境方面：避免長時間在空調的實驗室與辦公室環境，多 接觸自然環境，避免頭皮過度乾燥，造成細小頭皮屑。

科學人的難題 4. 習慣方面：避免陷入苦思時抓傷頭皮、實驗失敗懊惱時拉 扯頭髮、上台報告緊張時無意識的捲動頭髮。

品叡 \Gills 2012 年 Matrix 春夏髮型趨勢發表秀團隊暨講師

只要還有 一 絲 ，就有 清潔 ： 才是王道

選用針對

個人適合的髮 品， 像 乾 性 頭皮所產生的乾性頭皮 屑，常常如細雪花般的白皮屑，散落在 肩膀上，可使用抗屑的髮浴；油性頭皮 所造成的頭皮屑，是頭皮上的脂漏性

！！ 望 希

皮膚炎，呈現片狀式皮屑，並合併 紅腫、發癢及頭皮炎等症狀，季節 變化、吃油炸、辛辣食物或睡眠不 足都會更惡化，除了避免上述的情 形，還得使用控油的髮乳，並於洗 頭時用指腹清潔，避免用指甲造成 抓傷，誘發成傷口發炎熱。 並可於每月至專業沙龍，做針

對於頭皮的深層 spa, 讓自己的 頭皮能深呼吸，有健康的頭皮 才會有吸引人的頭髮！。 埋首於實驗室，悶壞自己 但別悶壞頭皮。頭皮顧好，才 能顧髮質，髮質顧好才能玩造 型，創意與 paper 將源源不絕。

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Extraction

黃金藻成分的萃取 有如 99.99 純金 融解淬煉一般，

近乎苛求

溶解度是有效成分萃取的關鍵。 由於某種特定成分對於不同的溶劑 會有不同的溶解度，利用這種特性，用 選定的溶劑分離液體混合物中某種成分， 並且選定的溶劑 ( 有機相 ) 必須與被萃取 的混合物液體 ( 水相 ) 不相溶。最後，我 們就可以在有機相或水相得到黃金藻中 的有效成份與貴重物質。

小涵邊確認著操作步驟邊說著： 萃取能用有機溶劑有效的分離特定 物質， 但相對地也相當危險。我們 必須帶著 120 分的心面對實驗。

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科學家的 Coffee Break 甜點教主 / Whitney

橄欖油有很高的營養價值 所以在歐洲料理上佔有很重要 的角色，這道開胃點心也有飽 足的作用，加上蔬菜幾乎都是 涼拌的，不會因為加熱失去了 營養素，對於需要快速補給養 份給大腦的科學家們，有很大 的幫助 ~

材料 ( 厚度 2cm) 軟式法國麵包 切片 為主 ) ( 建議不要太乾硬

視個人偏愛

Butter 100 公克 香菇 10 朵 甜椒 一顆 牛蕃茄 2 顆 新鮮羅勒葉 8 片 洋蔥 1/4 顆 蒜末 3 片 橄欖油 200CC 陳年白酒醋 100CC

以自己調整酸度 )

(可

) 酸豆 ( 可選擇性添加 許 研磨黑胡椒 少 鹽巴 少許

Bruschetta 的由來

Brusschetta 作法

1. 將香菇用烤箱烤熟，取出後與其他的蔬菜 類切成小丁狀，盡量把水瀝乾。 2. 將橄欖油 白酒醋 酸豆 蒜末 黑胡椒及鹽巴 攪拌後與蔬菜類拌入後放置於保鮮盒至少 冷藏一小時，鹹度可以依照自己口味調整。 3. 涼 拌 的 蔬 菜 入 味 後 就 可 以 用 平 底 鍋 放 入 BUTTER 中小火融化後即可以放入切片的麵 包兩面煎至金黃色即可以裝盤再將涼拌的 蔬菜放在麵包上，可以再搭配一小碟的橄 欖油 ，用小湯匙每份 Bruschetta 上再淋上一 小匙的橄欖油 !!

Bruschetta 的歷史可以追溯到 15 世紀；當時，在義大利橄欖油的製造商人， 為了測試所榨的橄欖油是否符合品質要求，會在微微碳烤的麵包上，塗上一層 薄薄的初榨橄欖油，或甚至抹點大蒜，來品嚐成果的好壞。 Bruschetta 在義大利文的原意，是「在炭火上烤」， 指的是碳烤過的麵包。後來，人們在麵包加上其 他頂料 (topping) ，像是番茄丁、碎洋蔥、羅勒 葉 ( 九層塔 )、或是莫扎瑞拉起司 (Mozzarella cheese) 等等，成就了現在受歡迎的經典義 大利料理。而 Bruschetta 在美國的許多 義大利餐廳，也不再是指「碳烤麵包」， 而是有橄欖油和番茄等的小片烤麵包。

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Analysis

任何黃金藻中物質都無所遁形

小涵說： 將這一小小罐黃金藻萃取物排列 整齊的放入 HPLC 中，這台厲害 的儀器將自動化的一一分離出藻 體內的成份和分析出含量為何 。

HPLC 為分析技術中應用最廣泛的一種層析法

高效 自動 準確 全面 36

張教授的維基解密

高效液相層析法 liquid HPLC High-performance chromatography 不同物質在溶劑 ( 移動相 ) 中吸 附劑 ( 固定相 ) 對他們的吸附力有差 別， 這 個 差 別 導 致 他 們 都 有 自 己 被 吸附在固定相中的時間長度 ( 滯留時 間 )。舉個例子，物質流經管柱 ( 固定 相 ) 後，若管柱對 A 物質的吸附力較 強、對 B 物質吸附力較弱時，A 會被 困在管柱內較久滯留時間較長、B 滯 留時間短則一下子就被排到管柱外了 ( 因為管柱比較喜歡 A 但不喜歡 B)，對 照標準品的滯留時間數值就可以知道 分別為哪些物質。這台儀器不僅能分 析物質的種類，也可以測定出不同物 質的濃度。

小涵說： 賓 果！！ 果 然 不 出 我 所料黃金藻中含有大 量的葉黃素。

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" 綠色" 小藥丸 體內體外皆環保 Economic Product 環境身體都健康

小涵說 : 這一顆顆綠色小藥丸都是我的成果 喔！黃金藻吸收了空氣中的二氧化 碳，合成了大量的優質葉黃素。 微藻不僅對環境有幫助，適當食用 也能使人們的身體更加健康呢！

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Energy( 能源 ) Environment( 環境 ) Economic growth( 經濟成長 ) 3E 新時代已經到來 3C 時 代 強 調 著 電 腦 (Computer)、通訊 (Communication) 以 及 消 費 性 電 子 產 品 (Consumer electronics) 的重要性。但隨著開 始 對 環 境 的 重 視，3C 逐 漸 將 轉 為 3E 的新世代。能源 (Energy)、 環 境 (Environment) 和 經 濟 成 長 (Economic growth) 成為世界首要 面對的三大領域，它們涵蓋的範 圍非常廣、且互相影響著，但卻 也是人類、萬物和地球能長久存 活的關鍵。 說微藻能夠解決目前的環境 問題或許還言之過早，因為它們 是才剛開始被深入研究的微生 物，但是這些存活相當久的老祖 宗，一定有什麼密技或智慧要傳 授給我們。因此，稱它們是地球 中的綠色寶藏一點也不為過。

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孕育黃金藻的絕佳方案

「深層海水」

石資中心設於花蓮是一個非 營利、致力於應用研究、科技 服務的研發機構。目前主要研 究石材與台灣東部水資源 ( 深 層海水、溫泉水 ) 的發展，至 於藻類技術研發則著重於藻類 純化篩選、擴大培養、成分萃 取達到健康食品與能源運用的 層次，都能夠看到中心的努力， 且朝著永續發展的目標前進。

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海洋約占地球表面面積 71%，且海 洋平均水深約有 3,795 公尺，所以整個 地球海域有 95% 屬於深層海水（1301.5 ×1015 m3）。深層海水區域廣闊，蘊 藏資源極為豐富，若能善加利用，將可 解決相當多人類資源短缺的問題。若要 培養大量高品質黃金藻所需要的潔淨水 資源，「深層海水」是絕佳方案。

所謂的「深層海水」，廣義地多指 界於 200 至 4000 公尺之間的海水（其 取水深度依取水地點與方式而略有不 同），在這個深度的海水由於光線無 法到達，水質穩定而潔淨，具有低溫、 富含礦物質及營養成分等優點，病原 菌也極為稀少，此為構成深層海水潔 淨的原因。

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的實驗室 ! ？ 實驗室裡的 ! ？ 為了要量產高品質黃金藻，石資中心中 設置 5 座 200 公升級大型光合反應器，引進 深海裡深層海水進行黃金藻培養，每個星期 都可以採收 1 噸的黃金藻液。深層海水的潔 淨、富營養鹽、富礦物質等特性，正適合黃 金藻的生長需求。過去亦有文獻指出，某些 淡水藻在有適度的鹽分環境生長時，更可大 以大的提升具有功效的成分例如葉黃素。

Shrimp 說： 二氧化碳的供給， 是很重要的，每一 個環節都要檢查看 有沒有漏氣。

Profile Shrimp( 游偉璿 ) 外號阿拉蝦 台灣深層海水發展協會會務人員。 「給我一個支點，我可以舉起整個 地球。」是最喜歡的科學家阿基米 德所發現的槓桿原理，將其理論運 用在日常生活中，使許多需要花費 浩大力氣的事情變得輕而易舉。

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Profile

Tina 看著反應器裡的藻 細胞說著： 深層海水培養黃金藻的 系統相當穩定，以我的 經 驗 來 看 這 藻 色， 大 概可以判斷是該收成 （藻）了。信不信，我 比分光光度計還準確 喔！？

Tina( 黃珮茹 ) 綽號 : 滷蛋 石資中心助理研究員。 最喜歡的男生類型 : 穩重細心卻又有幼稚的 一面，相互衝突又矛盾 的特質。

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高品質的

濃 純 饗宴 因為 葉黃素濃 呀～ 提取條件最適化

皂化反應測試 破藻時間與藻體 濃度最適化 細胞破碎方法 測試

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‧ 提取溶劑效率 之評估 ‧ 多次提取 ‧S/R ratio

‧ 不同皂化液濃度 ‧ 不同反應時間

黃金藻的產程中最重要的除了品質、還是品質，為了 確保無污染的可能，每一批藻液都經由游偉璿助理研究員 細心的用顯微鏡觀測藻體狀況。而為了生產高濃度的黃金 藻產品，李美君助理研究員透過減壓濃縮器將葉黃素從乙 醚及其他雜質中分離純化出來。

減壓濃縮原理 水在標準狀況 ( 一大氣壓，攝 氏 25 度 ) 下 為 液 體， 沸 點 為 攝 氏 100 度， 若大氣壓力降低時，沸點 也會呈現以倍數的比例降低，而真 空減壓濃縮的原理就是利用這個特 性，使一些溶劑（乙醚、丙酮）在 較低的溫度，即沸騰蒸發成氣體， 且在另一端冷凝成液態溶劑，而溶 質（葉黃素）由於沸點遠大於溶劑， 因而留在熱端，當溶劑量減少但溶 質量不變時，則濃度就提高了。

Ａｈｉ．Ｋａｃａｗ說： 減壓濃縮步驟為 1. 先將冷凝機開啟，並開 始控制裝置、水浴鍋與 Pump。 2. 將溶劑收集瓶、緩衝瓶 與裝有 Sample 的減壓濃 縮瓶安裝好。 3. 開始利用 Pump 抽取機器 內壓力 ( 單位為 Mebr) 。 4. 達到將溶劑與 Sample 分 開之效果。

Profile Ａｈｉ．Ｋａｃａｗ ( ㄚ喜 ‧ 嘎兆 ) 李美君 綽號阿美金 石資中心助理研究員。 2011 年獲選原住民甜心第一名。( 支 持原住民甜心 ) 個性隨和，做什麼、 說什麼都ｏｋ，做任何事情一定要做 到做什麼像什麼！！

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IN SCIENCE

How to Relax

台南的天空總是艷陽高照， 令人神清氣爽。這麼好的天氣使 得台南處處都是美景。只要我一 有空就會跑到曬得到陽光的地 方，盡情享受大自然的恩惠。這 裡是成功大學有名的榕園，大片 綠意上聳立著一顆老榕樹，堅毅 穩練，似乎也在對我傳達這道理 念。每次在榕園優閒過後，就讓 我充滿更多能量，來面對更多的 挑戰！

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成功往往只是成果的一種狀態， 但卻是由無數的努力和失敗堆砌而成， 這比成功還更具價值！

我們盡力接受各種挑戰、完成每個目標， 就是想讓環境回到原來純淨的狀態， 為了這個初衷， 才有源源不絕的勇氣繼續堅持下去。

成功大學 化學工程系 張嘉修 教授 實驗室重大紀事

月 8 成立能源 環 /境

年，張嘉修老師至逢甲大學擔任化工系副教授，成立環境生物技術實驗室 1993 年，進行多項國科會研究計畫 1993 年，張嘉修老師升等正教授 1998

年，張嘉修老師轉至國立成功大學擔任化工系教授，並於 2001 生物技術與生化工程實驗室 (E/EBBE Lab)

年，執行經濟部學界科專計畫，進行生物界面活性劑之開發 2002 年，中鋼公司開始委託多項計畫 2003 年，中油公司開始委託多項計畫 2005 年，承接工研院多項分包計畫 2006

年，張嘉修教授榮獲成功大學「特聘教授」 2007 年，微藻團隊成立 2008

年，承接為期三年之國科會『前瞻優質生活環境整合型計畫』 2008 年，張嘉修教授榮獲國科會九十七年度傑出研究獎 2009

年，執行經濟部技術處學研計畫，開發微藻之環保應用與高價產品開發 2010 年，執行芬蘭 Neste Oil Co. 國際委託計畫，進行微藻光生物反應器之設計 2010

年，執行國科會能源國家型計畫，開發整合型微藻生質能源技術 2010 年，於成功大學生物科技中心成立『微藻生技與工程實驗室』 2011

年，執行能源國家型主軸計畫，進行微藻減碳與再利用技術之研發 2011 年，承接財團法人花蓮石材與資源中心委託之微藻科技產學合作計畫 2011

年，與日本神戶大學 生物精煉中心主任 Kondo 教授合作進行 2011 (Kobe university) 微藻產糖與乙醇醱酵技術之開發，並承接日本 JST Crest 計畫 公司合作執行國科會產學合作計畫，開發一系列之微藻 ladies Biotech 年，與 2011 化妝保養品

年，執行成功大學頂尖大學中心『學術攻頂計畫』，開發微藻水產養殖餌料 2012

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IN SCIENCE

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Petter

Ryan

李昱璁

李昂軒

Lance

林穎成

Scout

黃詩晴

Shin

Stephen

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Paul

GaGa

發行：

經費補助：

逢甲大學綠色能源發展中心

行政院國家科學委員會 科教處 49