【探索19-1】二十世紀灰姑娘:DNA之謎

■綿長的DNA序列宛如深邃的字典,也是撰寫生命篇章的必要辭彙,稍有一「字」之差便是截然不同意涵。然而,初期生物學家們並不認為單調無聊的DNA能扮演遺傳物質這麼重要的角色,蛋白質才是他們屬意的真命天子。歷經三十多年的研究,從發現、分析、解構的歷程裡,DNA從不被看好的灰姑娘角色,最終登上基因后位寶座。

Read more

【人物專訪】教育的價值,就在於「啟發」二字——周成功老師專訪

■探索講座第 19 期開跑當天,周老師要全程參與陳文盛老師「DNA:灰姑娘的故事」講座,而當我們前去找周老師的時候,他正在臺大科學教育發展中心 CASE 的辦公室,跟中心人員討論 CASE 能夠辦些什麼活動。周老師對於科學教育的各種可能性,抱持著一份異乎常人的熱情與用心。

Read more

【人物專訪】樸實而熱誠的端粒科學家——訪鄧述諄教授

■秦始皇為了求得長生不老的仙丹,於是遣派御醫徐福至蓬萊仙島求丹,這是大家都耳熟能詳的故事。這段歷史的記載透露了自古以來,人類便企圖追求不老、不死的良好生活品質。近年來,隨著細胞端粒與端粒酶的研究進展,科學家慢慢認識了掌控生物壽命、老化、引發癌細胞等等的細胞生理機制。這些科學研究的發現,為那誘人的「仙丹」帶來了新的曙光——若細胞良好的運作,人就能擁有健康的生活,長生不老似乎不再是遙不可及的夢想。本次的探索講座將由臺灣大學醫學院微生物學科暨研究所的特聘教授鄧述諄主講,鄧老師將介紹端粒酶的運作機制,以及這個研究領域未來的發展走向。

Read more

【人物專訪】從登山捕鼠到基因體定序——訪于宏燦老師

■現在我們人手一機,隨時都能拿起智慧型手機「啪嚓!」記錄下當時美景,但是你能想像在過去只有一般光學相機(需要沖洗底片那種),甚至是只有黑白相機時,又該如何留下眼前的景色呢?當時代進步,我們開始能拍出全彩的照片,追求更高的解析度,生活習慣也跟著發生改變;同樣的,當生物研究的技術逐漸發展,從傳統以觀察為主的博物學到發明出現代生物技術如基因定序時,人類開始可以插手生物的運作,我們看世界的角度也跟著產生變化,研究人員也有了嶄新的題材和領域可以探索。于宏燦老師就是這樣一位處於生物研究轉捩點上的教授,從演化遺傳到基因定序,橫跨研究世界的傳統和現代。

Read more

【人物專訪】為學有如 DNA ,守得雲開見月明——訪陳文盛老師

■雙螺旋結構為什麼這麼重要?它意味著 DNA 上的鹼基,可以排列成任何序列,就如同光靠 0 與 1 就能編碼出無窮無盡的電子訊息一樣;此外 DNA 還可以利用雙螺旋結構,讓鹼基進行配對複製,得到和原本的母分子一模一樣的兩個子分子。如此重大的意義,遠超乎當時參與 DNA 二級結構研究科學家的預期,無怪乎克里克曾經感慨地說過:「與其說華生和克里克造就了 DNA 結構,毋寧說是這個結構造就了華生和克里克。」

Read more

探索基礎科學系列講座第19期「翻轉吧,DNA ∞ 雙螺旋65歲生日趴」

雙螺旋成為分子生物學的金鑰匙,揭開了基因的神秘面紗。遺傳基因的訊息竟然就記載在DNA的鹼基序列中。這些鹼基序列編碼各種蛋白質的胺基酸序列,在生物體中執行各種功能。我們每個人的基因體序列就是我們的生命藍圖,關係我們的健康,提供個人化醫療的新局面。此外,DNA還會進一步營造新的變身,讓生命展現更豐盛的功能,像是给自已穿上不同的戲裝,扮演不同的角色。在這些過程中,DNA還要不時維護自己的結構,保持資訊的完整,甚至還設法記錄後天的經驗,遺傳给下一代。這一期的探索科學講座,要帶著大家來發掘DNA王國的秘密,以及它繼續帶给我們的衝擊與挑戰。

Read more

【探索18-8】人類要成為跨行星物種,往哪裡去?怎麼去?

■「如果想要減肥,就去火星吧!地球上100公斤,到火星只有38公斤,不管是跑跳或參加奧運都會很厲害!」孫維新開玩笑地說。
火星一直是人類極力想去探索的太陽系行星,它比地球小很多,體積只有八分之一。只是這個探索歷程幾家歡樂幾家愁。歐洲太空總署(ESA)曾在十年前發射「小獵犬二號」(Beagle 2),試圖登陸火星,可是卻在登陸過程中失去訊號,消失得無影無蹤。焦急的ESA只好向NASA求助、幫忙搜尋,不過直到兩年前才發現小獵犬二號的蹤跡。小獵犬二號因為設計的太陽能板未能完全開啟,無法取得足夠的電力,也阻擋了它對地聯繫的無線電波訊號。

Read more

【探索18-7】乒乒乓乓的宇宙──談天體撞擊的危機

■歷史上曾發生數次大規模的生物滅絕事件,最近的一次發生在約莫六千五百萬年前的白堊紀末期,科學家有足夠的證據相信那時的滅絕事件源自於一次天體的撞擊。當年的撞擊抹去了恐龍統治地表的足跡,那麼下一次呢?事件的主角會是人類這個種族嗎?

Read more

【探索18-6】發現新大陸2.0 ──小天體的探索之旅

■太空任務是了解小行星形狀和大小最直接卻也是成本最高的方式。當小行星構接近地球,天文學家能用電波望遠鏡或自適應光學技術(藉以消除大氣擾動)來觀測小行星的形狀和大小。否則,我們只能依據小行星反射的可見光亮度來估計其反照面積而得知其大小,其中需考慮小行星的反照率及距離。而小行星的質量只能透過多體系統(人工的與天然的)量測。得知小行星大小與質量便能計算其整體密度。目前已知的小行星體密度都小於其組成物質,懷疑其內部結構為瓦礫堆模型,即小行星由許多小碎塊所組成,碎塊中有許多空隙與孔洞,因此有著較組成物質低的整體密度。

Read more

【探索18-5】發現生命起源?探勘外太陽系的地下海洋

■木星的衛星木衛二(Europa),從隕石坑密度推估,是冰殼表面只有1到2億年齡,表示在那時候它的表面還可能佈滿液態水,汪洋一片。伽利略號繞木星運行所傳送回來的資料,發現木衛二表面有很多兩邊高、中間深的裂溝構造(三重帶)條狀物,其中部份呈週期性的半圓軌道痕跡。
科學家認為,這是受到木星潮汐作用,日復一日地被拉扯又縫合,裂縫底下由地下海洋帶上來的物質日益堆疊,久而久之就形成長帶裂溝。那麼木衛二的冰層有多厚呢?地質學家多認為冰殼厚度超過100公里。

Read more

【探索18-4】離開地球之後,你會在火星嗎?

■十九世紀以來,火星人來襲或人類移居火星的情節就不斷出現在小說、廣播等大眾文化之中。近年來,隨著賣座的好萊塢電影《絕地救援》(The Martian, 2015)以及各國的太空科技研究機構、公司宣示2030年成功登陸火星的決心,對於火星的無限想像再次深植我們這個世代的人類。這回,讓曾瑋玲老師暢談當今火星研究的成果,並剖析火星登陸計劃還面臨什麼樣的挑戰。

Read more

【探索18-3】重返月球:發現你所不知道的月亮

■月亮,抬頭就能夠在夜空中輕易地發現它的存在,古今中外多少詩詞故事描寫迷人的月亮,但是,你真的瞭解月亮嗎?中研院地球科學研究所特聘研究員趙丰博士,從科學角度,剖析月球和地球之間千絲萬縷的關係
趙丰博士分析太陽系家族指出,地球是太陽系的小號成員中最大的一顆,月亮半徑1737公里、地球半徑6730公里,以行星和衛星的相對比例來說,月球是一個非常大的衛星。對比來看就發現,木星和火星的衛星都非常地小。

Read more

【探索18-2】太空探秘的那些人事物

英國作家王爾德曾道:「我們都生活在溝渠之中,但有些人仍仰望繁星。(We are all in the gutter, but some of us are looking at the stars.) 」無論是源自希臘神話的十二星座故事,抑或仰賴星辰判別吉凶的占卜術,人類對太空的綺麗想像從未停歇。然而,人類開始將探索的觸角伸至地球之外,拉開太空探秘的序幕,大概可以從冷戰時期美國與蘇聯的太空競賽說起。這期的探索講座「太空探秘故事的那些 W:What When Where Who Why hoW」,曾在美國國家航空暨太空總署(NASA)任職、現為中研院研究員的趙丰教授,便由美蘇對峙的這段歷史出發,回顧人類太空發展史的重要里程碑,並與聽眾分享他鑽研行星物理數十年的知識與親身經歷。

Read more

【人物專訪】孫維新:發展人類成為跨行星物種是現在進行式!

■孫維新認為「成為跨行星物種」是這個時代的人類必須是思考的議題。他說,這不代表人類必定會搬去新的行星居住,「太空採礦」也可以是其中一個選項。在火星和木星之間的小行星帶未來可能是人類新的礦場,有些小行星富含礦產,若能夠將它們拖行到月球附近,就有利於採礦公司將有價值的礦產帶回地球研究或使用。

Read more

【人物專訪】笑談天文,科學與美的邂逅——訪陳文屏老師

■人類在剛出生時,呱呱墜地,家人圍繞歡欣鼓舞;死亡時則以壽終正寢、平靜離世為上乘。恆星則正好相反,悄無聲息地自暗星雲中誕生,瀕臨死亡時才大放異彩,將一生核融合所製造的複雜元素伴隨著星體爆炸撒回宇宙之中。陳老師戲稱自己就像是星星的婦產科醫師,用紅外線望遠鏡紀錄下這群因為在重重塵霧中誕生而不起眼,不引人注意的「星星嬰兒」們,將他們誕生瞬間所放出的高熱紀錄下來,隔著星際間遙遠的距離,共享著恆星新生的喜悅。

Read more