細胞也能時光倒流?iPSC的誕生故事

在2025年大阪世界博覽會中,一顆由iPSC製作、跳動的迷你心臟吸引了全球目光,也讓誘導型多功能幹細胞再次成為科學焦點。本文回顧iPSC技術的誕生歷程:從細胞分化不可逆的傳統觀念,到約翰·格登透過核移植證明體細胞仍保有發育潛能,再到山中伸彌成功以四個基因將成熟體細胞「重編程」,創造出能分化成多種細胞的iPSC。這項突破不僅改變了幹細胞研究的方向,也成功避開胚胎使用的倫理爭議。iPSC 的出現揭示了細胞命運的可塑性,也為再生醫學與精準治療帶來無限可能。

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▍量子力學究竟怪在哪裡?|海森堡在100年前開啟的學問 ▍

物理科普大學長——高涌泉老師開講啦!時逢量子百年,擅長理論物理學、又熟知物理學家們之間各種八卦的高涌泉老師,要來跟大家聊聊量子力學究竟怪在哪裡?薛丁格腦中那隻不死不活的貓,究竟代表什麼?對於「量子」感興趣的、想更深入量子世界的、想聽聽物理科普大師如何詮釋量子的夥伴,歡迎與我們一起跟隨著涌泉老師,一起打開這扇神祕但又非常科學的大門!

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毛毛蟲的腸道細菌不是來自植物,而是來自土壤?改變土壤微生物,或許能成為新的害蟲防治策略?

你可能從沒想過,一隻啃食葉片的毛毛蟲,牠肚子裡的微生物竟然跟土壤息息相關!荷蘭科學家們發現,毛毛蟲(甘藍夜蛾)的腸道微生物組成,比起牠們吃的植物葉片,竟與土壤微生物更加相似。另一項研究進一步指出,透過利用不同類型的植物改變土壤的微生物相,不僅能影響植物的健康,甚至具有控制害蟲數量的潛力。這不僅為農業害蟲防治提供了全新的、更環境友善的思路,也再次證明了土壤微生物在生態系統中的關鍵作用,可能遠比我們想像的更為重要呢!

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醉心於野生動物的保育學家|臺大昆蟲系曾惠芸副教授(下)

惠芸老師博士畢業後,在因緣際會下來到臺大昆蟲系任教,這突然的身分轉變完全不在她的意料之內,雖然讓她花費了不少心力來學習「面對學生的狀況」,但這也是她最大的收穫。惠芸老師的專訪下集,她將談到對於學生教育的理念;為什麼近年來,將研究重心轉移到都市化的影響;她開設保育相關課程的心路歷程;身為要出野外的女性科學家,對於性別問題的看法;以及對於科學與社會的關係等。

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【台大科研】釋迦牟尼也頭痛的釋迦新興害蟲——不期恩象鼻蟲

來自美洲的熱帶水果釋迦,肉質香甜可口且營養價值極高,目前是亞洲多國重要的經濟作物。2023年8月,越南北部河南省的釋迦果園突然爆發出一種未知的象鼻蟲害蟲,牠們大量集中於釋迦的花瓣並啃食,影響果實的產生。經由蕭昀博士和研究團隊們與日本、澳洲、越南等專家合作研究後,確認為一種新種的象鼻蟲,命名為「不期恩象鼻蟲(Endaeus inexpectatus Hsiao & Kojima, 2025)」。

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醉心於野生動物的保育學家|臺大昆蟲系曾惠芸副教授(上)

「有一種幸福是,你能靜靜地在野生動物旁邊,看著牠做出牠日常的行為,而牠們既不害怕,也不試圖逃跑。此時,你會感覺到動物接納你了。在這個空間中,你幾乎和牠融為一體了。」當曾惠芸老師說出這段話的時候,她眼神中流露著溫柔,以及對野生動物的鍾情。從小,惠芸老師對各種動物充滿了好奇心,這份熱情一直延續至今。

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用磁場調節大腦的開關:經顱磁刺激

市面上販售的磁性手環、磁枕、磁腰帶等產品,這類磁療商品的用途聽起來很吸引人,但根據目前研究,它們並未展現明確且可信的證據。事實上磁場確實可以用來調節情緒,尤其可應用於藥物難治型憂鬱症的治療,這就是經顱磁刺激。經顱磁刺激是一種非侵入性的治療設備,主要使用脈衝磁場,讓神經組織產生感應電流,對大腦皮質、脊髓根以及顱神經和周圍神經進行刺激,廣泛應用於臨床神經科學與精神病學,在基礎科學研究上也具有極大潛力。

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3D列印如何讓機器人「感覺」世界

3D列印早已不只是製作玩具的工具,它正悄悄成為實驗室裡的「創新加速器」。傳統的模具製程難以製作微小又複雜的結構,而3D列印透過「加法式製造」能大幅提高物件的精細度,且大幅簡化流程、節省時間,使創意設計能快速實體化。最新研究更成功用3D列印打造出仿造人類皮膚的觸覺感測器,讓機器人擁有如人手般的觸感與判斷力,加強機器人的平衡能力。顯然,3D列印已經成為革命創新科技的重要推手!

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不具備磁性也能儲存資料:第三類磁性登場

交錯磁體是一種近年被發現與證實的特殊磁性結構。交錯磁性既不同於傳統的鐵磁性,也不同於反鐵磁性,展現出獨特的自旋排列與電子特性。在這種材料中,內部磁矩以特殊交錯方式排列,雖然整體不產生淨磁場,卻能對自旋電子產生明顯的選擇性作用。這使交錯磁性成為自旋電子元件領域的潛力新星,有望兼具鐵磁材料易於控制與反鐵磁材料抗干擾的優點,於去年更是被科學雜誌列為十大科學突破之一。隨著材料工程與測量技術的精進,交錯磁性有望從理論走向應用。若說二十一世紀的前半場是自旋電子學的起點,那交錯磁性極有可能就是下個重要的里程碑。

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翅果 × 仿生科技:當種子變成微型飛行器

自然界的飛行機制為科學家提供了創新的靈感,特別是植物翅果的獨特設計。翅果透過翼形結構與空氣動力學的相互作用,使其能夠在空中緩慢旋轉並飄落,從而擴大種子的傳播範圍。其獨特設計吸引科學家展開一系列的研究,發現這種飛行模式依賴於翼前緣渦漩的形成,可有效提升升力與穩定性,並且翅膀的柔性更能影響其降落速度與穩定程度。此外,科學家開始模仿翅果的自旋飛行特性,運用仿生技術開發微型飛行器,以提升其在空氣中的滯留時間與傳播範圍,藉由攜帶微型感測器來監測環境數據。這些仿生飛行器不僅加深了人類對空氣動力學的理解,也為環境監測與生態保護提供新方法,展現出大自然的設計如何啟發科技創新。

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稀土爭奪戰(4):二維稀土材料

你知道嗎?未來的手機可能充一次電就能用好幾天,電腦也不再發熱卡頓,這些科技進步的夢想,可能將由「二維稀土材料」來實現。稀土元素原本就像是科技產品的「維他命」,微量卻不可或缺;而當它們進入原子層級的二維狀態後,居然還能產生全新的電子行為,像是為電子傳輸安排交通指揮,使電子只能往特定方向移動,讓資料傳輸更快、能耗更低,雖然目前仍多停留在理論預測階段,科學家正在一步步讓這些理論成為現實,成為科技再次更上一層樓的契機!

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海洋中的隱形功臣:根瘤菌與矽藻的共生補足了海洋裡缺失的氮?

海洋是地球上最重要的生態系統之一,承載著豐富的生物多樣性,並在全球碳循環和氣候調節中扮演關鍵角色。過去多數的研究認為海洋中最主要的固氮生物是藍綠菌。2024年年底,《自然》期刊中的研究發現一種不屬於藍綠菌的固氮細菌Candidatus Tectiglobus diatomicola。這種細菌屬於α變形菌綱,和海洋中的矽藻共生,矽藻提供共生菌光合作用所產生的碳源作為養分和能量,而共生菌提供矽藻氮源作為交換,藉此互利共生。

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【台大科研】結合化石紀錄與生態演化分析以探索偽瓢蟲科多樣性演化動態之謎

化石紀錄作為過去生物的實體證據,豐富了我們對於演化歷程的視野,也是探討類群演化不可或缺的一角。偽瓢蟲是一個多樣性適中的中小型甲蟲類別,部分種類外觀近似瓢蟲,故稱為偽瓢蟲或擬瓢蟲。在本研究中,我與波蘭科學院的世界偽瓢蟲專家Wioletta Tomaszewska合作,統整已知偽瓢蟲化石紀錄,透過生物多樣性分析與多樣化速率估算,探索偽瓢蟲科中生代-新生代之多樣性演化動態,與其背後的生態演化意義。

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稀土爭奪戰(3):稀土的提取與回收

2025年,美國川普總統提出以美國技術協助換取烏克蘭稀土開採權,此舉再次突顯稀土資源的重要戰略價值,但稀土的開發困難,並不是儲量不足,而是提取與分離稀土具有高度技術門檻,本文將介紹從傳統到新型的提取方法,能進一步理解為何美國能以技術作為談判籌碼,然而,稀土的回收仍是目前的一大挑戰,目前被使用在科技產品中的稀土僅有不到5%的回收率,如何循環利用這項資源仍是目前的一大挑戰。

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蟻人時代來臨?控制昆蟲大軍或可成真

科幻電影的英雄可以透過特殊裝置來控制螞蟻大軍,這項技術在科學家長時間的研究下,逐漸變得可能,其方法主要透過負載於昆蟲上的微型電路傳送無線訊號,對昆蟲進行遠端控制,並回傳蟲體獲得的訊息。微型電路可包含電池、通訊、刺激運動、生理與環境監控等功能。刺激昆蟲運動的模組主要以直接與間接電刺激為主,也可透過刺激昆蟲的其他感官來進行控制。昆蟲的群體運動方面,科學家則是將群體分為幾個小群體,每個小群體則配有一名領隊與多名跟隨者。單獨控制多名領隊並賦予不同任務,跟隨者則依照領隊導航前行。目前已開發出相關演算法,並成功控制群體移動。

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