2010年6月8日

為生物研究添一雙翅膀

前陣子《阿凡達》這部3D立體電影造成一股熱潮,許多人都爭相踏進電影院、戴起立體眼鏡,進入潘朵拉星球的奇幻世界。《阿凡達》的成功,以至一連串的3D電玩、3D電視,甚至3D廣告單的推出,都似乎宣告著大眾已經不能屈就於平面的聲光效果了。其實不難理解大家為何這麼為3D著迷,原本我們可能需要很多張平面的圖片,從各個角度去想像立體的構造,但是由於資訊計算技術的發達,使得電影播放可以模擬出雙眼視覺,將不同角度拍攝的影片資訊結合,創造出立體的影像。

資訊科技的發達,不僅只有深入我們的日常生活或是電影娛樂,也為科學界帶來了新的力量,開啟傳統分子生物學研究的另一個新篇章,結合生物與資訊的領域也因此誕生。以往一個研究者可能要花費兩年的時間,才能夠解出一個基因的序列,但是透過生物資訊的研究,只需要一個月甚至兩週就可以辦到。以往可能要上百位工作人員,才能隨時更新資料庫,但是現在透過資訊學的比對,可以快速地過濾出期刊文章中的名詞,並挑選出最相關的研究。

生物學家也因此可以處理更多的資料,可以從幾千萬筆病人基因資料中,尋找出可能的治病基因;可以分析人類高達29億個的核苷酸;可以計算出生物之間的演化關係;可以畫出幾千個蛋白質之間交互作用的網路。資訊學賦予以往生物學研究所累積的大量資料一個全新的面貌,也讓我們用另一個不同的觀點去探究生命的奧祕。

本期科月將介紹生物資訊這個新興領域,當用資訊學運用在生物研究上,可以為傳統的生物學帶來多少的進步。首先,我們帶大家認識台灣生物資訊的教育,以及生物資訊如何運用於預測蛋白質3D立體結構(第438頁);還有,用生物資訊這把神兵利器找出導致疾病原因的過程(第444頁);最後,「自然輸入法」的發明人分享他投入生物資訊的經歷以及見解,告訴我們要如何成功結合生物與資訊這兩大領域(第449頁)。

跨領域的合作已經成為目前的趨勢,許多人紛紛加入這股浪潮之中,不過要如何站在浪頭,善用其他領域的優點,同時也保留原本領域的專長,恐怕也需要很多的努力及鑽研。

回顧2009年在生物醫學方面的研究,有些也是藉著生物資訊的幫助而得到解答,包括找出許多困擾社會已久疾病的致病基因、發現大腦各區域與遺傳的相關度,甚至在不久的將來,只要上網登錄資料,並寄出我們的唾液,就可以收到關於DNA的分析報告(第428頁)。

生物科技一直以來是國家重點發展的領域,也在此已經投入大筆經費,培養出許許多多優秀的生物人才,在這方面的發展已經有像猛虎一般的強壯基礎。如果能夠結合生物資訊的發展,為傳統生物學研究添上一雙翅膀,那台灣生物科技的研究必能如猛虎添翼一般,飛得又高又遠。(戴予辰)

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