關於人類這顆大頭,與精神障礙之間的難分難捨

■老生常談裡總是說著,人類因為有了這顆大頭,才有了演化為「人」的本錢。人類這顆大頭,讓人有著創造力、執行力,推動著世界的運轉、也主宰著如今的地球。但所謂有陽光的地方就有黑暗,連太陽都無法讓地球整顆一起亮;那人類這顆大頭,又在歡喜之外,在演化路上的代價裡,帶來了哪些憂傷呢?

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【AI嘉年華】以人工智慧一窺基因鑰匙孔

■電腦在DNA片段中尋找鑰匙孔的過程和進行影像辨識很像,陳教授以乳房攝影的影像判讀為例,說明AI工程師如何利用卷積神經網路(Convolutional Neural Networks, CNN)自大型的影像中尋找潛在的腫瘤。過往電腦判斷總不精準,多是透過經驗老道的放射科醫師來分辨。如今透過專家標注、深度學習,機器也能辨識出潛在的乳房腫瘤。同理,含氮檢基的四個字母可以轉換成四維資料,放入卷積神經網路中,讓電腦學習這些模式(pattern),學習成功以後,可以得知鑰匙孔的模樣,之後得以透過數學模型來評估人體的變異是否影響鑰匙孔的功能。

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【人物專訪】從嘗試中探索,在世界版圖找到自身定位——專訪陳倩瑜

■陳教授綜合在臺灣、美國中求學、研究、就業的經驗,體悟到個人的表現並不會因女性身份減損光芒,且自身的細膩程度在跨領域的合作上,更能柔性、緩和地溝通,使得合作更為流暢。這是否為女性特質?她不下此定論,但她深信女性同樣適合工程科學領域。女性於此領域,反而因比例少,在爭取機會時更易脫穎而出,在工作場域也更受珍惜。她也歡迎更多女性後輩進入工程科技領域,發揮自身所長。

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小麥的基因地圖

■最近一期的《科學》雜誌上,由歐洲與美洲許多研究團隊共同完成了一個「不可能的任務」:定序並分析麵包小麥的轉錄體(transcriptome)。為什麼說是不可能的任務呢?因為他們選取了(1)不同發育時間的15種組織;(2)沒有環境壓力下的四種組織;(3)在生物壓力與非生物壓力下培育的幼苗,來定序並分析它們的轉錄體。除此之外,科學家們還詳細比較來自三種植物的六套染色體上同源基因們的表現方式。這麼龐大而複雜的任務,若非傾眾人之力只怕也不能完成。

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【探索19-8】客製你的健康:談基因、體質與精準醫學

■菸盒廣告上怵目驚心的「抽煙會導致肺癌」,但實際上難道所有老菸槍都終將罹癌?總有不少七八十歲的老先生老太太,不叼著菸就渾身不對勁,但依然生龍活虎,毫無疾病跡象。哪些遺傳資訊決定了這樣的「體質」?比較性研究歸類出兩群人,分別是長期抽菸後得到肺癌、以及沒有得到肺癌的人。經由分析兩群人遺傳資訊之差,或可明白哪些基因對吸菸者得到肺癌傾向的影響。

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【19-2】基因:從抽象的符號到實體的染色體

■1953年4月25日,科學雜誌界第一把交椅Nature雜誌上,華生、克里克二人發表了DNA的雙股螺旋結構解密,自此開啟了人類科學史上突飛猛進瞭解DNA與基因的嶄新世界。然而,若要提及最早有關基因的研究,可追溯距今約一百五十多年前那家喻戶曉的孟德爾「豌豆實驗」。

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分析葡萄的基因體

原產於歐洲與中亞的葡萄大約在六千到八千年前於近東馴化,接著向歐洲大陸傳播;數千年來,透過雜交與無性繁殖(扦插與嫁接),全世界已有超過一萬個品系;在美國農業部(USDA)的種源庫中,也存有大約一千個品系。但是這些品系,有些是同系異名、有些只有極少的資訊。為了釐清它們之間的關係以減少混淆,同時方便未來育種選拔使用,研究團隊挑選了9,000個葡萄的SNP(single nucleotide polymorphism)位址組成陣列(array),用來進行全基因組關聯性(GWA,genome-wide association)分析。

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使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術的專利歸屬問題

CRISPR-Cas9 是一個細菌的免疫機制,利用 Cas9 酵素將引導 RNA 所辨識的特定 DNA 序列切斷。科學家利用此技術可以破壞、取代或編輯特定基因。相較於其他基因編輯方法,更加簡易且具有多功能性,且應用的領域正不斷擴大中,可以準確地變更從小麥到大象各種生物的基因體,其科學潛能是無庸置疑的,但是究竟是誰能夠獲得商業上的利益,仍有很大的爭議。

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