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生物防治新曙光  蠔菇、杏鮑菇真菌毒素麻痺寄生線蟲
蠔菇、杏鮑菇是餐桌上常出現的料理食材,科學家發現在貧瘠環境中,這些菇類的菌絲會麻痺並殺死線蟲以獲取養份,但是目前科學家對此快速麻痺機制所知甚少。 薛雁冰研究團隊遂利用模式生物 ——秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)來研究食用菇類麻痺線蟲的分子機制。團隊發現當線蟲碰到蠔菇的菌絲時,線蟲肌肉裡的鈣離子濃度會異常的飆高,使得肌肉過度收縮而麻痺癱瘓。接著,研究團隊篩選隨機突變的線蟲並找出具有真菌抵抗性的突變株,並發現真菌的毒素需要透過線蟲的感知神經纖毛進入線蟲體內使其麻痺,當線蟲因突變而失去感知神經上的纖毛結構時,他們就對蠔菇毒素產生抗性,但是只要恢復一種感知神經元的纖毛結構,真菌便能再次麻痺突變線蟲。 此外,研究團隊還發現此真菌毒素能造成神經與肌肉細胞快速的壞死。此造成線蟲細胞快速死亡的機制與現有的寄生蟲藥物如伊維菌素、涕滅威和左旋咪唑等截然不同。現在的抗寄生蟲藥物是影響寄生蟲的神經活性。菇類的毒素則是能直接造成細胞死亡。因此在未來可望發展成新的生物防治方法應用在農業上,或是開發出新藥物,以對抗感染人體及動物的寄生性線蟲。    除了上述提到的食用菇類之外,科學家已知在土壤中有另外一群「線蟲捕捉菌(Nematode-trapping fungi, NTF)」,在環境養分不足的條件下可以感知到線蟲的存在,發育出具黏著力的陷阱(捕捉構造)來捕捉線蟲。 為了瞭解線蟲及線蟲捕捉菌在自然界的分布及他們之間的關係,薛雁冰研究團隊也在台灣各地採集了許多土壤樣品來研究線蟲捕捉菌與線蟲的分佈。研究發現,線蟲捕捉菌與線蟲普遍存在於野外的土壤中,超過三分之二的臺灣土壤樣品,都可以同時分離到線蟲捕捉菌與線蟲。 實驗也發現,線蟲捕捉菌可以補食多種線蟲。有趣的是,不同菌株間的線蟲捕捉能力差異非常大。有些對線蟲訊號較為敏感的菌株,能製造較多陷阱,且其產製陷阱的速度也較快,能在短時間內殺死線蟲。 因此,研究團隊將一株產孢、生長能力與製造陷阱能力均突出的線蟲捕捉菌進行基因體定序解碼,以期深入研究線蟲捕捉菌捕捉線蟲的分子機制,並進一步發現,線蟲捕捉菌需要G蛋白的訊息傳遞才會產生捕捉構造,證明了G蛋白在線蟲捕捉菌的捕食行為中扮演重要角色。 此研究不僅建立了新的模式菌株,並發展出多項有利的分子生物工具,將有助於後續了解線蟲捕捉菌捕捉線蟲的機制,以期在未來發展出有效的生物防治方法,來防治危害農業的各種寄生性線蟲。 
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生物防治新曙光 蠔菇、杏鮑菇真菌毒素麻痺寄生線蟲

2020-05-27 發佈 周明慧 臺北
蠔菇、杏鮑菇是餐桌上常出現的料理食材,科學家發現在貧瘠環境中,這些菇類的菌絲會麻痺並殺死線蟲以獲取養份,但是目前科學家對此快速麻痺機制所知甚少。 薛雁冰研究團隊遂利用模式生物 ——秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)來研究食用菇類麻痺線蟲的分子機制。團隊發現當線蟲碰到蠔菇的菌絲時,線蟲肌肉裡的鈣離子濃度會異常的飆高,使得肌肉過度收縮而麻痺癱瘓。接著,研究團隊篩選隨機突變的線蟲並找出具有真菌抵抗性的突變株,並發現真菌的毒素需要透過線蟲的感知神經纖毛進入線蟲體內使其麻痺,當線蟲因突變而失去感知神經上的纖毛結構時,他們就對蠔菇毒素產生抗性,但是只要恢復一種感知神經元的纖毛結構,真菌便能再次麻痺突變線蟲。 此外,研究團隊還發現此真菌毒素能造成神經與肌肉細胞快速的壞死。此造成線蟲細胞快速死亡的機制與現有的寄生蟲藥物如伊維菌素、涕滅威和左旋咪唑等截然不同。現在的抗寄生蟲藥物是影響寄生蟲的神經活性。菇類的毒素則是能直接造成細胞死亡。因此在未來可望發展成新的生物防治方法應用在農業上,或是開發出新藥物,以對抗感染人體及動物的寄生性線蟲。    除了上述提到的食用菇類之外,科學家已知在土壤中有另外一群「線蟲捕捉菌(Nematode-trapping fungi, NTF)」,在環境養分不足的條件下可以感知到線蟲的存在,發育出具黏著力的陷阱(捕捉構造)來捕捉線蟲。 為了瞭解線蟲及線蟲捕捉菌在自然界的分布及他們之間的關係,薛雁冰研究團隊也在台灣各地採集了許多土壤樣品來研究線蟲捕捉菌與線蟲的分佈。研究發現,線蟲捕捉菌與線蟲普遍存在於野外的土壤中,超過三分之二的臺灣土壤樣品,都可以同時分離到線蟲捕捉菌與線蟲。 實驗也發現,線蟲捕捉菌可以補食多種線蟲。有趣的是,不同菌株間的線蟲捕捉能力差異非常大。有些對線蟲訊號較為敏感的菌株,能製造較多陷阱,且其產製陷阱的速度也較快,能在短時間內殺死線蟲。 因此,研究團隊將一株產孢、生長能力與製造陷阱能力均突出的線蟲捕捉菌進行基因體定序解碼,以期深入研究線蟲捕捉菌捕捉線蟲的分子機制,並進一步發現,線蟲捕捉菌需要G蛋白的訊息傳遞才會產生捕捉構造,證明了G蛋白在線蟲捕捉菌的捕食行為中扮演重要角色。 此研究不僅建立了新的模式菌株,並發展出多項有利的分子生物工具,將有助於後續了解線蟲捕捉菌捕捉線蟲的機制,以期在未來發展出有效的生物防治方法,來防治危害農業的各種寄生性線蟲。 
網路通訊技術於近年快速歷經世代更迭,下世代5G網路技術之發展已迫在眉梢,加以人工智慧、物聯網等技術應用快速崛起,更加速5G網路通訊技術發展之迫切需求,5G技術發展成熟度儼然已成為各國國力之重要關鍵指標。國立交通大學陳志成教授研究團隊開發出全世界第一套開放原始碼5G核心網路free5GC,目前與中華電信、啟碁科技、思銳科技等合作,未來有機會將free5GC應用在「5G專網」,如智慧工廠、智慧醫院、智慧車站、機場、港口等,打造專屬的5G網路與更多元化的服務,為我們的生活帶來更多的便利性。 世界第一 free5GC為交大陳志成教授團隊在科技部(經費)支持下所開發的全世界第一套完全依照3GPP Release 15國際標準的開放原始碼5G核心網路,任何一個依照標準而開發的5G基地台或手機皆能與之對接使用。free5GC開發團隊最初目的是希望從事通訊網路相關研究的人員能夠有一個完整且可靠的測試及實作平台,然而其開放原始碼方式以及功能完整性,使得free5GC有著極高的商用價值,再加上Nokia、Ericsson、華為等大廠僅致力於提供給一般大眾使用的「公眾網路」價格昂貴,不利用來提供客製化、在地化的服務,free5GC能為客戶量身打造客製化、在地化的「5G專網」上提供一個非常好的5G核心網路方案。 解放硬體限制枷鎖 早期電腦只有IBM少數公司在生產,而後發展到軟、硬體分家,各家公司都有能力生產電腦硬體。早期的智慧型手機以iPhone為主,爾後到Android 的來臨,使得智慧型手機也不再是壟斷市場。free5GC 的產生,就是解除電信網路非 Nokia、Ericsson 和華為不可的關鍵鑰匙,將核心網路的軟體,釋放到任何硬體平台上,普及行動通訊網路的市場。 海內外的注目與肯定 free5GC問世後受到各界極大的關注,絡繹不絕的海內外學者爭相到交大交流觀摩,並且提出多項學術合作。其中最值得注目的是與美國萊斯大學(Rice University)進行大規模天線網路與free5GC的協同實作。萊斯大學的RENEW計畫設計了一套雲端通訊網路,讓使用者可以從遠端登入部署、管理並測試這套通訊網路系統,其中核心網路的部份,使用的便是free5GC。透過此項合作,該團隊已成功將free5GC場域擴展至國際。free5GC的卓越表現也得到科技部的肯定,獲頒科技部「未來科技突破獎」,並從其中88個得獎者中脫穎而出,榮獲「全球 No.1」科研技術之一,為台灣11項領先全球之技術,相關領域的標竿,並於2019年12月5日至12月8日在世貿一館中展出。 首屈一指的研究中心 有鑒於free5GC架構日益龐大,團隊成員及有意合作廠商數量均以驚人速度成長,為提供大規模有系統的服務,陳教授遂成立「通訊服務與軟體研究中心Communication Service/Software Laboratory」,希望藉著有制度的管理,為團隊的研究開發及產學界的合作帶來新的篇章。中心與產學界的合作採會員制,依照不同的會員等級,中心將提供不同等級的服務,包括free5GC的技術諮詢及中心舉辦研討會的參與費用折扣,甚至free5GC新功能開發先期的原始碼取得等,目前已有多家廠商加入會員,有意加入會員者可參考free5GC官方網頁。 行動通訊小聯盟 free5GC的成功特別要感謝諸多政府單位的支持,除了科技部自2014年以來不間斷的專案計畫經費支持外,經濟部及教育部也於2018年起陸續投入大量的資源。未來,研究團隊將秉持著這份能量,以「開源軟體」為基礎,提供國內外各個網通廠商關於5G核心網路的專業諮詢、原型設計、客製化系統設計等服務,並集結這些廠商共組「行動通訊小聯盟」,以全新的商業模式打入高門檻之「核心網路」產業,攜手國內外電信商(如中華電信等)與硬體製造商,為海內外的工廠、醫院、交通樞紐等打造客製化、在地化的5G專網服務,打破少數國際大廠壟斷的模式,為全世界小型網通廠商開創一片嶄新的天地,建立全新的5G生態系。
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第五代行動網路核心網路free5GC 世界第一套符合國際標準的開放原始碼5G核心網路

2020-05-26 發佈 王唯瑾 臺北
網路通訊技術於近年快速歷經世代更迭,下世代5G網路技術之發展已迫在眉梢,加以人工智慧、物聯網等技術應用快速崛起,更加速5G網路通訊技術發展之迫切需求,5G技術發展成熟度儼然已成為各國國力之重要關鍵指標。國立交通大學陳志成教授研究團隊開發出全世界第一套開放原始碼5G核心網路free5GC,目前與中華電信、啟碁科技、思銳科技等合作,未來有機會將free5GC應用在「5G專網」,如智慧工廠、智慧醫院、智慧車站、機場、港口等,打造專屬的5G網路與更多元化的服務,為我們的生活帶來更多的便利性。 世界第一 free5GC為交大陳志成教授團隊在科技部(經費)支持下所開發的全世界第一套完全依照3GPP Release 15國際標準的開放原始碼5G核心網路,任何一個依照標準而開發的5G基地台或手機皆能與之對接使用。free5GC開發團隊最初目的是希望從事通訊網路相關研究的人員能夠有一個完整且可靠的測試及實作平台,然而其開放原始碼方式以及功能完整性,使得free5GC有著極高的商用價值,再加上Nokia、Ericsson、華為等大廠僅致力於提供給一般大眾使用的「公眾網路」價格昂貴,不利用來提供客製化、在地化的服務,free5GC能為客戶量身打造客製化、在地化的「5G專網」上提供一個非常好的5G核心網路方案。 解放硬體限制枷鎖 早期電腦只有IBM少數公司在生產,而後發展到軟、硬體分家,各家公司都有能力生產電腦硬體。早期的智慧型手機以iPhone為主,爾後到Android 的來臨,使得智慧型手機也不再是壟斷市場。free5GC 的產生,就是解除電信網路非 Nokia、Ericsson 和華為不可的關鍵鑰匙,將核心網路的軟體,釋放到任何硬體平台上,普及行動通訊網路的市場。 海內外的注目與肯定 free5GC問世後受到各界極大的關注,絡繹不絕的海內外學者爭相到交大交流觀摩,並且提出多項學術合作。其中最值得注目的是與美國萊斯大學(Rice University)進行大規模天線網路與free5GC的協同實作。萊斯大學的RENEW計畫設計了一套雲端通訊網路,讓使用者可以從遠端登入部署、管理並測試這套通訊網路系統,其中核心網路的部份,使用的便是free5GC。透過此項合作,該團隊已成功將free5GC場域擴展至國際。free5GC的卓越表現也得到科技部的肯定,獲頒科技部「未來科技突破獎」,並從其中88個得獎者中脫穎而出,榮獲「全球 No.1」科研技術之一,為台灣11項領先全球之技術,相關領域的標竿,並於2019年12月5日至12月8日在世貿一館中展出。 首屈一指的研究中心 有鑒於free5GC架構日益龐大,團隊成員及有意合作廠商數量均以驚人速度成長,為提供大規模有系統的服務,陳教授遂成立「通訊服務與軟體研究中心Communication Service/Software Laboratory」,希望藉著有制度的管理,為團隊的研究開發及產學界的合作帶來新的篇章。中心與產學界的合作採會員制,依照不同的會員等級,中心將提供不同等級的服務,包括free5GC的技術諮詢及中心舉辦研討會的參與費用折扣,甚至free5GC新功能開發先期的原始碼取得等,目前已有多家廠商加入會員,有意加入會員者可參考free5GC官方網頁。 行動通訊小聯盟 free5GC的成功特別要感謝諸多政府單位的支持,除了科技部自2014年以來不間斷的專案計畫經費支持外,經濟部及教育部也於2018年起陸續投入大量的資源。未來,研究團隊將秉持著這份能量,以「開源軟體」為基礎,提供國內外各個網通廠商關於5G核心網路的專業諮詢、原型設計、客製化系統設計等服務,並集結這些廠商共組「行動通訊小聯盟」,以全新的商業模式打入高門檻之「核心網路」產業,攜手國內外電信商(如中華電信等)與硬體製造商,為海內外的工廠、醫院、交通樞紐等打造客製化、在地化的5G專網服務,打破少數國際大廠壟斷的模式,為全世界小型網通廠商開創一片嶄新的天地,建立全新的5G生態系。
建立良善農田水利制度 有賴各方提供卓見
為建立臺灣農田水利可長遠經營之制度,各方對於農田水利會改制所提意見,農委會虛心接受,將配合農田水利法之立法進度,彙整訂定各項可行之細部執行法令,同時對於各方有疑義之提問,亦將持續加強溝通與說明。 農委會表示,因應極端氣候威脅,臺灣之農業用水應更有效調配與利用,部分年代久遠之農田水利設施亦應逐年興修及維護,又政府長年編列高額之農田水利經費,享有灌溉排水服務之地區,應擴大為全國68萬公頃農地,而非僅局限於目前農田水利會31萬公頃灌區土地。現行農田水利會之運作體制實有需要進行整體規劃與變革。因此,「農田水利會組織通則」於107年1月31日公布修正後,立法院亦預定於第10屆第2會期接續完成「農田水利法」之立法作業。在修法期間,部分民意代表及地方人士所重視的農田水利會現有資產及人員之處置,以及未來灌溉管理組織之運作制度,該會已妥適規劃及準備。 農委會說明,農田水利法完成立法後,配合行政院組織改造,將成立農田水利署,農田水利署下設17個分署,與農民密切接觸之工作站及水利小組等基層組織均將維持,繼續辦理農田水利業務,服務農民。另由農田水利署各分署組成農田水利事務諮議會,提供處理農民建議與用水協調等服務。在完善基層組織設計與農民參與下,灌溉服務可更切合農民實際用水需求,服務農民灌溉更為確實。政府也會持續以公務預算投入農田水利建設,目前未享有農田水利會的灌溉服務而適宜糧食生產之農地,該會將視水源狀況,以適地適作原則,逐步辦理灌溉服務,讓更多農民受益。 農委會進一步說明,農田水利會的土地資產具有多重的來源,一部分為先民無償提供的土地,一部分為日治時代日本政府及中華民國政府出資興建水利設施的土地,亦有一部分為依「農地重劃條例」登記的土地。自民國83年起,政府補助農田水利會營運及工程的經費超過1,200億元,若無政府持續挹注經費,農田水利設施恐已老舊毀損,無法發揮灌溉給水功能。該會也指出,農田水利會是公法人,由日治時期之水利組合演進而來,公法人資產性質本屬公有財產之一環。農田水利會改制後,該會將設置農田水利事業作業基金,並下設17個分基金,分別承受17個農田水利會之資產,並排除國有財產法限制,公務機關若有需使用基金土地,須辦理有償撥用,資產處分收益留存基金,不用繳庫,專款專用於農田水利事業,維持原農田水利會資產使用性質。另農田水利法亦將明定政府繼續編列預算撥補基金,絕非侵占農民資產。
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建立良善農田水利制度 有賴各方提供卓見

2020-05-26 發佈 王唯瑾 臺北
為建立臺灣農田水利可長遠經營之制度,各方對於農田水利會改制所提意見,農委會虛心接受,將配合農田水利法之立法進度,彙整訂定各項可行之細部執行法令,同時對於各方有疑義之提問,亦將持續加強溝通與說明。 農委會表示,因應極端氣候威脅,臺灣之農業用水應更有效調配與利用,部分年代久遠之農田水利設施亦應逐年興修及維護,又政府長年編列高額之農田水利經費,享有灌溉排水服務之地區,應擴大為全國68萬公頃農地,而非僅局限於目前農田水利會31萬公頃灌區土地。現行農田水利會之運作體制實有需要進行整體規劃與變革。因此,「農田水利會組織通則」於107年1月31日公布修正後,立法院亦預定於第10屆第2會期接續完成「農田水利法」之立法作業。在修法期間,部分民意代表及地方人士所重視的農田水利會現有資產及人員之處置,以及未來灌溉管理組織之運作制度,該會已妥適規劃及準備。 農委會說明,農田水利法完成立法後,配合行政院組織改造,將成立農田水利署,農田水利署下設17個分署,與農民密切接觸之工作站及水利小組等基層組織均將維持,繼續辦理農田水利業務,服務農民。另由農田水利署各分署組成農田水利事務諮議會,提供處理農民建議與用水協調等服務。在完善基層組織設計與農民參與下,灌溉服務可更切合農民實際用水需求,服務農民灌溉更為確實。政府也會持續以公務預算投入農田水利建設,目前未享有農田水利會的灌溉服務而適宜糧食生產之農地,該會將視水源狀況,以適地適作原則,逐步辦理灌溉服務,讓更多農民受益。 農委會進一步說明,農田水利會的土地資產具有多重的來源,一部分為先民無償提供的土地,一部分為日治時代日本政府及中華民國政府出資興建水利設施的土地,亦有一部分為依「農地重劃條例」登記的土地。自民國83年起,政府補助農田水利會營運及工程的經費超過1,200億元,若無政府持續挹注經費,農田水利設施恐已老舊毀損,無法發揮灌溉給水功能。該會也指出,農田水利會是公法人,由日治時期之水利組合演進而來,公法人資產性質本屬公有財產之一環。農田水利會改制後,該會將設置農田水利事業作業基金,並下設17個分基金,分別承受17個農田水利會之資產,並排除國有財產法限制,公務機關若有需使用基金土地,須辦理有償撥用,資產處分收益留存基金,不用繳庫,專款專用於農田水利事業,維持原農田水利會資產使用性質。另農田水利法亦將明定政府繼續編列預算撥補基金,絕非侵占農民資產。
國家實驗研究院與慈濟四大志業簽訂合作備忘錄
國家實驗研究院今(5/26)日與慈濟四大志業:慈善基金會、醫療法人、學校法人、人文基金會共同簽署合作備忘錄,未來將在人道援助、防災賑災、科技應用、科普教育推廣、醫療技術、學術研究、科技人文與傳播等各方向進行全面合作。 國研院與慈濟四大志業初步規劃合作方向包括與慈濟慈善基金會共同推廣防災科普教育以提升全民防災知能、將防震科技、隔減震工程技術、災損評估及預警系統應用於慈善援建工程、以福衛五號或其他國家衛星遙測影像協助救災賑災或辦理展覽教育;與慈濟醫院合作推動醫療影像診斷與治療流程人工智慧化、開發新穎醫療與檢驗儀器、建構遠距醫療與網路資訊系統、開發阿茲海默症、漸凍症和代謝疾病之治療方法;與慈濟大學與慈濟科技大學共同進行人工智慧醫學與生命科學研究,並推廣科普及網路教育;與大愛電視台合作產製科普影片並進行科技人文與傳播相關技術合作。 國研院陳良基董事長表示,國研院是國內頂尖研發單位之一,在建築物防減災與生醫研究都有卓越的成就。國研院轄下國震中心長期從事建築物耐震、減震、抗震相關研究,太空中心的福衛五號遙測衛星也對緊急救災極有用處,這些都與慈濟基金會投入的救災與賑災息息相關,雙方合作將可提供台灣民眾更安全的居住環境。 在生醫研究方面,國研院動物中心致力於開發各種動物實驗新技術,盡量減少犧牲動物生命,同時提高動物福祉;儀科中心積極與產學研界合作,開發新的醫療器材,並促成醫療器材商品化;國網中心則與許多生醫學者及業者合作,運用超級電腦協助開發新藥或診斷治療的新技術。未來與慈濟醫院、慈濟大學、慈濟科技大學的合作,將可提升國內醫療水準,造福更多民眾。 此外,國研院近年來大力推廣科普,與東臺傳播公司合作製播的「永不妥協-實驗室的挑戰故事」榮獲2017年電視金鐘獎自然科學紀實節目獎,並辦理了「科學家的秘密基地」科普展、「台灣科普環島列車」科普活動及開放實驗室參訪等。未來透過與大愛電視臺和慈濟大學的合作,不但有機會製播更多高品質的科普節目或影片,共同提升大眾科學素養,也能拓展科普活動的領域與範圍,開發更多樣化的科普活動,並讓東部地區的小朋友能有更多參加科普活動的機會。 慈濟表示,透過與國研院高端的研發能量,結合慈濟在台灣和全球的實踐推動,雙方未來就地球環境、生醫研發、資通訊科技等研發與應用,將更有助於全球合作、跨界智慧結合、提升人道援助能量以共同努力解決社會與環境問題,邁向全球幸福、人人平安的永續發展目標。 國研院與慈濟期望藉由本次全面合作,借助慈濟慈善、醫療、教育、人文四大志業應用國研院的尖端科研成果,讓國家投注資源發展的科技力量能更廣泛的落實於社會大眾的生活之中,幫助民眾建立更安全的家園,促進醫療技術的進步,提高民眾的科學素養,以帶動國家社會的和諧與進步。
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國家實驗研究院與慈濟四大志業簽訂合作備忘錄

2020-05-25 發佈 王唯瑾 臺北
國家實驗研究院今(5/26)日與慈濟四大志業:慈善基金會、醫療法人、學校法人、人文基金會共同簽署合作備忘錄,未來將在人道援助、防災賑災、科技應用、科普教育推廣、醫療技術、學術研究、科技人文與傳播等各方向進行全面合作。 國研院與慈濟四大志業初步規劃合作方向包括與慈濟慈善基金會共同推廣防災科普教育以提升全民防災知能、將防震科技、隔減震工程技術、災損評估及預警系統應用於慈善援建工程、以福衛五號或其他國家衛星遙測影像協助救災賑災或辦理展覽教育;與慈濟醫院合作推動醫療影像診斷與治療流程人工智慧化、開發新穎醫療與檢驗儀器、建構遠距醫療與網路資訊系統、開發阿茲海默症、漸凍症和代謝疾病之治療方法;與慈濟大學與慈濟科技大學共同進行人工智慧醫學與生命科學研究,並推廣科普及網路教育;與大愛電視台合作產製科普影片並進行科技人文與傳播相關技術合作。 國研院陳良基董事長表示,國研院是國內頂尖研發單位之一,在建築物防減災與生醫研究都有卓越的成就。國研院轄下國震中心長期從事建築物耐震、減震、抗震相關研究,太空中心的福衛五號遙測衛星也對緊急救災極有用處,這些都與慈濟基金會投入的救災與賑災息息相關,雙方合作將可提供台灣民眾更安全的居住環境。 在生醫研究方面,國研院動物中心致力於開發各種動物實驗新技術,盡量減少犧牲動物生命,同時提高動物福祉;儀科中心積極與產學研界合作,開發新的醫療器材,並促成醫療器材商品化;國網中心則與許多生醫學者及業者合作,運用超級電腦協助開發新藥或診斷治療的新技術。未來與慈濟醫院、慈濟大學、慈濟科技大學的合作,將可提升國內醫療水準,造福更多民眾。 此外,國研院近年來大力推廣科普,與東臺傳播公司合作製播的「永不妥協-實驗室的挑戰故事」榮獲2017年電視金鐘獎自然科學紀實節目獎,並辦理了「科學家的秘密基地」科普展、「台灣科普環島列車」科普活動及開放實驗室參訪等。未來透過與大愛電視臺和慈濟大學的合作,不但有機會製播更多高品質的科普節目或影片,共同提升大眾科學素養,也能拓展科普活動的領域與範圍,開發更多樣化的科普活動,並讓東部地區的小朋友能有更多參加科普活動的機會。 慈濟表示,透過與國研院高端的研發能量,結合慈濟在台灣和全球的實踐推動,雙方未來就地球環境、生醫研發、資通訊科技等研發與應用,將更有助於全球合作、跨界智慧結合、提升人道援助能量以共同努力解決社會與環境問題,邁向全球幸福、人人平安的永續發展目標。 國研院與慈濟期望藉由本次全面合作,借助慈濟慈善、醫療、教育、人文四大志業應用國研院的尖端科研成果,讓國家投注資源發展的科技力量能更廣泛的落實於社會大眾的生活之中,幫助民眾建立更安全的家園,促進醫療技術的進步,提高民眾的科學素養,以帶動國家社會的和諧與進步。
陽明大學改寫「半乳糖凝集素」認知 無序蛋白可望成藥物標靶
凝集素是動物與人體內常見的醣結合蛋白,許多生命現象都經細胞的醣分子和凝集素的結合而產生,影響免疫調控與癌症轉移,也讓科學家可針對這類蛋白結構來設計藥物。然而陽明大學研究「半乳糖凝集素-3」(galectin-3)發現,除了有結構的部分外,沒有結構的區段是這個蛋白凝集的關鍵,重新改寫科學界對「半乳糖凝集素-3」的認知,也提供未來設計藥物的全新方向。 在眾多凝集素中,「半乳糖凝集素-3」被許多科學家認為和免疫發炎反應與神經退化疾病,例如亨亭頓舞蹈症、阿茲海默症有關,甚至在癌症中也會大量表現。如果能阻斷「半乳糖凝集素-3」的分子機轉,將可有效治療相關疾病。然而「半乳糖凝集素-3」卻包含了一段很長的無結構區段,也就是所謂的「無序蛋白」。因為沒有結構可循,不僅過去不受重視,而且這段沒有結構的區段到底如何發揮凝集功能,一直是一個未解的謎團。 陽明大學生化暨分子生物研究所副教授黃介嶸經過五年努力,首次觀察到「半乳糖凝集素-3」利用無序蛋白區段上關鍵的十二個色胺酸與酪胺酸,進行「液─液相分離」(liquid-liquid phase separation)而聚集在一起。這對於解答人體內有半數以上沒有結構或含有一大段無結構區域的蛋白質是如何運作,產生深遠影響。 科學家近年得知無序蛋白可在細胞內部幫助蛋白質進行液─液相分離,根據環境變化決定要凝聚在細胞何處或溶解四散在細胞內。然而黃介嶸的這項發現,不僅解釋科學界多年來對「半乳糖凝集素-3」的猜想,也說明了無序蛋白在細胞外凝集的一種機制,讓科學界有機會針對無序蛋白區段設計標靶藥物,阻斷它的凝集機制,治療神經退化疾病與免疫疾病。 黃介嶸表示,在眾多凝集素當中選擇「半乳糖凝集素-3」作為研究對象,是因為它是這類蛋白質家族成員中的例外。家族中其他成員都是結構完整的雙聚體或串連體,唯獨這個編號3的半乳糖凝集素什麼都不是,沒有結構的無序蛋白區段特別長,可以用來證實無序蛋白的功能,同時印證「半乳糖凝集素-3」在人體扮演的角色。 研究團隊透過比較人類、兔、鼠、狗、豬、鳥、魚類以及兩棲類等脊椎動物「半乳糖凝集素-3」的基因序列後發現,凝集素的無序區段雖不一致但仍然保留。證實從低階到高階生物的演化過程中,無序蛋白能被保留下來一定具有某種功能。接著研究團隊再利用基因突變、核磁共振光譜以及顯微鏡技術,觀察到多個「半乳糖凝集素-3」的無序區段可以互相凝集脂多醣微胞(micelle),進而形成更大的聚集,證實這個蛋白就是利用它的無序區段來行使凝集功能。 黃介嶸說,半乳糖凝集素是一個很大的家族,有結構的部分都很相似,針對結構部分設計的藥物,也可能會「標靶錯誤」影響其他種類的凝集素,而無法發揮精準治療的效果;一旦發現「半乳糖凝集素-3」是透過無序區段凝集,就可以針對非結構區段設計藥物,提高療效也降低副作用。 這項研究經歷了林煜皓、邱得宸、邱怡萍、孫永宸四屆碩士生,共花了五年的時間才完成,由後兩位學生共享第一作者的殊榮,研究成果刊登在國際頂尖期刊《Nature Communications》(自然通訊),黃介嶸感謝也肯定他們對科學追求真理的熱誠。此外也要感謝同所的郭津岑老師,幫忙進行幾個最重要的顯微鏡相關實驗,同所的王琬菁老師大方地借用顯微鏡儀器,中研院的劉扶東院士提供非常多關鍵的建議和實驗的方向,中研院高磁場核磁共振中心和張七鳳博士提供了許多實驗儀器上的安排和協助。
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陽明大學改寫「半乳糖凝集素」認知 無序蛋白可望成藥物標靶

2020-05-25 發佈 林宜箴 臺北
凝集素是動物與人體內常見的醣結合蛋白,許多生命現象都經細胞的醣分子和凝集素的結合而產生,影響免疫調控與癌症轉移,也讓科學家可針對這類蛋白結構來設計藥物。然而陽明大學研究「半乳糖凝集素-3」(galectin-3)發現,除了有結構的部分外,沒有結構的區段是這個蛋白凝集的關鍵,重新改寫科學界對「半乳糖凝集素-3」的認知,也提供未來設計藥物的全新方向。 在眾多凝集素中,「半乳糖凝集素-3」被許多科學家認為和免疫發炎反應與神經退化疾病,例如亨亭頓舞蹈症、阿茲海默症有關,甚至在癌症中也會大量表現。如果能阻斷「半乳糖凝集素-3」的分子機轉,將可有效治療相關疾病。然而「半乳糖凝集素-3」卻包含了一段很長的無結構區段,也就是所謂的「無序蛋白」。因為沒有結構可循,不僅過去不受重視,而且這段沒有結構的區段到底如何發揮凝集功能,一直是一個未解的謎團。 陽明大學生化暨分子生物研究所副教授黃介嶸經過五年努力,首次觀察到「半乳糖凝集素-3」利用無序蛋白區段上關鍵的十二個色胺酸與酪胺酸,進行「液─液相分離」(liquid-liquid phase separation)而聚集在一起。這對於解答人體內有半數以上沒有結構或含有一大段無結構區域的蛋白質是如何運作,產生深遠影響。 科學家近年得知無序蛋白可在細胞內部幫助蛋白質進行液─液相分離,根據環境變化決定要凝聚在細胞何處或溶解四散在細胞內。然而黃介嶸的這項發現,不僅解釋科學界多年來對「半乳糖凝集素-3」的猜想,也說明了無序蛋白在細胞外凝集的一種機制,讓科學界有機會針對無序蛋白區段設計標靶藥物,阻斷它的凝集機制,治療神經退化疾病與免疫疾病。 黃介嶸表示,在眾多凝集素當中選擇「半乳糖凝集素-3」作為研究對象,是因為它是這類蛋白質家族成員中的例外。家族中其他成員都是結構完整的雙聚體或串連體,唯獨這個編號3的半乳糖凝集素什麼都不是,沒有結構的無序蛋白區段特別長,可以用來證實無序蛋白的功能,同時印證「半乳糖凝集素-3」在人體扮演的角色。 研究團隊透過比較人類、兔、鼠、狗、豬、鳥、魚類以及兩棲類等脊椎動物「半乳糖凝集素-3」的基因序列後發現,凝集素的無序區段雖不一致但仍然保留。證實從低階到高階生物的演化過程中,無序蛋白能被保留下來一定具有某種功能。接著研究團隊再利用基因突變、核磁共振光譜以及顯微鏡技術,觀察到多個「半乳糖凝集素-3」的無序區段可以互相凝集脂多醣微胞(micelle),進而形成更大的聚集,證實這個蛋白就是利用它的無序區段來行使凝集功能。 黃介嶸說,半乳糖凝集素是一個很大的家族,有結構的部分都很相似,針對結構部分設計的藥物,也可能會「標靶錯誤」影響其他種類的凝集素,而無法發揮精準治療的效果;一旦發現「半乳糖凝集素-3」是透過無序區段凝集,就可以針對非結構區段設計藥物,提高療效也降低副作用。 這項研究經歷了林煜皓、邱得宸、邱怡萍、孫永宸四屆碩士生,共花了五年的時間才完成,由後兩位學生共享第一作者的殊榮,研究成果刊登在國際頂尖期刊《Nature Communications》(自然通訊),黃介嶸感謝也肯定他們對科學追求真理的熱誠。此外也要感謝同所的郭津岑老師,幫忙進行幾個最重要的顯微鏡相關實驗,同所的王琬菁老師大方地借用顯微鏡儀器,中研院的劉扶東院士提供非常多關鍵的建議和實驗的方向,中研院高磁場核磁共振中心和張七鳳博士提供了許多實驗儀器上的安排和協助。