2016年8月18日

科學月刊08月號560期



564  顯影
566  鼓起鼓落,赤腳跳舞/文詠萱
567  宿醉/陳其暐
569  米佛峽灣/李依庭
570  太空漂浮5 年,朱諾號抵達木星
571  為什麼會對Pokémon GO 上癮?/其實你的音樂品味與文化有關,與生物學無關?
572  快樂乳牛產出鈣含量高牛奶/主宰斑馬魚血管生成關鍵
573  腸道細菌能預測類風溼性關節炎? /厚重龜殼的演化秘密
574  特別報導:林島諾貝爾獎論壇/吳濰龍
578  評論:未來手機相機能達到單眼相機的照片品質嗎?/林宮玄
580  評論: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
582  解 數:艾狄胥的偏移問題/游森棚
584  理 物:簡諧運動之美/許良榮、王芝縈、吳家榕
588  生 動:海洋食安—如何當個海鮮食材鑑定師/關寶龍、李杰龍、曾庸哲
592  變 化:化學工程師× 日常生活的輸送現象/康敦彥、蔡亞叡、甘名揚、曾與豪
596  天 地:死水與內波/曹秉鈞、楊穎堅
600  封面故事引言:新世代科學女青
602  封面故事一:深入剖析生物化學—陳瑞華
606  封面故事二:勇敢選擇人生—王慧菁
610  封面故事三:走訪大腦中的未知—張玉玲
614  封面故事四:與再生醫學的拚搏—何慧君
618  權威不再的精神醫學參考手冊?—DSM-5 是字典、不是聖經/蘇冠賓
622  談美國癌症登月計畫以及對臺灣的啟示/李岳倫
626  生命之樹3.0—最新版地球生物譜系圖/陳俊堯
632  光聲顯微鏡—聽出微觀的生命世界/李思宇
638  書摘:《我的十堂大體解剖課》

光聲顯微鏡─聽出微觀的生命世界

作者李思宇1991 年高雄出生,2013獲得臺大電機學士,2015 獲得臺大光電碩士,指導老師為孫啟光教授,研究興趣為生醫光電。2016 後即將赴美攻讀哈佛暨麻省理工醫療工程博士。


自從17 世紀英國科學家羅伯虎克(Robert Hooke)以簡單的透鏡組,自製出實用的光學顯微鏡,並出版《微物圖誌》(Micrographia),分享光學顯微鏡視野下的多種原生動物和細菌結構,人類開始有系統的認識這個微觀的生命世界。但好奇心似乎永無止境,不只希望看到更多,也希望看到更小。隨著人類生命科技以及醫療的發展,從純粹生命科學上針對各種的細胞構造、行為、功能的觀察,到醫療臨床診斷的用途上,不同種類的顯微鏡因而應運而生。


簡單來說,我們「看」得到東西,代表這個東西要有對比,能夠和環境區分開來,顯微鏡下的世界也是一樣,待觀察物必須先具備對比,才能從背景中凸顯出來。另外,空間解析度越高的顯微鏡,越能看清楚微小尺度的目標。空間解析度可分成平面方向上的橫向解析度(Transverse resolution,垂直於光線傳遞的方向)以及縱軸方向上的軸向解析度(Axial resolution,平行於光線傳遞的方向),前者定義了顯微鏡在同一個平面上分辨鄰近物體的能力,後者則定義了顯微鏡分辨物體深淺層的能力,而具備高軸向解析度的顯微鏡,則是顯微鏡在物體立體重建(3D reconstruction)之應用的必要條件。

生命之樹3.0—最新版地球生物譜系圖

作者陳俊堯慈濟大學生命科學系助理教授,熱愛細菌的細菌人,研究領域為微生物生態,對環境微生物社會的興趣遠大於對人類社會的興趣,近年來亦致力於科普寫作的實踐與推廣。


(插圖參考來源:Nature Microbiology)

人類一直想弄清楚這個星球上到底還有哪些生物存在。從史前洞穴壁畫的作者想弄清楚附近有什麼樣的動物,達爾文(Charles Robert Darwin)忍著暈船的痛苦繞了地球大半圈,帶回來好多新的、從沒見過的生物記錄和標本,凡特(Craig Venter) 憑藉強大的 DNA 定序及分析能力,駕魔法師二號(Sorcerer II )四處航行採樣,用帶回來的 DNA 證據告訴我們海洋裡微生物多樣性高得驚人,我們無庸置疑的是生活在一個熱熱鬧鬧,充滿各種生物的星球上。

被嚴重低估的微生物多樣性
毫無疑問的,這個星球上多樣性最高的生物類群應該就非微生物莫屬了,目前估計連古菌類與真菌類都還沒算進去,光是細菌的種類就至少有上百萬種。然而在過去研究裡,微生物多樣性多次逃過科學家當時的偵測「雷達」,因而被嚴重低估。早期微生物學家主要依賴培養法來做研究,眼裡只看到能在實驗室裡培養出的種類,因此第一代的生命之樹只包含培養出的微生物種類。聚合酶連鎖反應技術的出現讓我們能用特定基因的引子來偵測未知的微生物。而兩項新的研究方法又再次改寫了我們對微生物多樣性的看法。搭配著次世代定序(next generation sequencing)技術的大量平行定序(massive parallel sequencing)策略,讓我們發現原來過去曾被人類認識的細菌只是芸芸眾生裡的一小部份,還有絕大部份的細菌都是我們還沒有能力在實驗室裡培養研究的,透過這些新資料也就造就了第二代的生命之樹,大幅拓展了我們對微生物多樣性的認識。

談美國癌症登月計畫以及對臺灣的啟示

作者李岳倫國家衛生研究院癌症研究所副研究員。









美國總統歐巴馬繼2015 年宣布啟動精準醫療計畫 (Precision Medicine Initiative)後,在今年2016 年1 月的國情咨文中,歐巴馬表示將推動治療和預防癌症的重大政策──「癌症登月計畫(Cancer Moonshot)」,並簽署在總統備忘錄中,內容宣示將成立專案計畫工作小組,由副總統拜登(Joe Biden)負責統籌,計畫內容包含將募集10 億美元進行癌症預防、疫苗研發、早期篩檢、癌症免疫療法、基因體學、組合療法(combination therapies)等項目,再加上大數據分析,展開全面性的抗癌行動。現在實際推動情況如何?臺灣是否需要有下一步的因應策略呢?

權威不再的精神醫學參考手冊?─D S M -5 是字典、不是聖經

作者蘇冠賓臺中中國醫藥大學神經及認知科學研究所教授兼所長、附設醫院身心介面實驗室及一般精神科主任。















眾所矚目的DSM-5(The fifth edition of Diagnostic andStatistical Manual of Mental Disorders,《精神疾病診斷與統計手冊》第五版)終於在2013 年的美國精神醫學會(American Psychiatric Association, APA)年會中登場。其實近20 年來,主流期刊就持續注意DSM-5 改革的方向,而台灣在2010 年也由精神醫學會成立DSM-5 小組來關注其發展。經過20 年漫長的改版,DSM-5 的出現,究竟一般的評價為何?對精神醫學又會產生怎樣的影響呢?