老年失智症的防火牆－基因突變
長庚大學生物醫學系教授周成功/長庚大學生物醫學系教授周成功責任編輯
許多遺傳性疾病都是因為基因突變，造成胺基酸序列改變，使得蛋白質功能喪失而得病。但有沒有人會因為攜帶了特定的基因突變，反而不容易罹患特別的疾病？找到這些保護性的基因突變，可以讓我們更了解疾病的成因，發展有效的預防或治療的藥物。透過大規模基因定序與病歷資料庫的分析，最近發現的確有些基因突變能保護老年人不容易得到阿玆海默症。
阿茲海默症又稱老年失智症，主要病徵就是認知和記憶能力逐漸喪失，它發生的機會與年齡成正比；過了65歲，每5年發病率會增加1倍。迄今仍無有效的治療方式。造成疾病確實的原因還不完全清楚，不過許多證據都指向1個蛋白：amyloid b precursor (APP)。APP是神經細胞上的1個膜蛋白，真正的生理功能並不清楚。它會被酵素切出一小段蛋白，稱作 b amyloid。b amyloid自己很容易聚集成塊。解剖阿茲海默症病人的腦子，會看到神經組織中有許多 b amyloid聚集的斑塊。b amyloid形成的斑塊是判定阿茲海默症1個重要標記。
免於恐懼地吃–食物過敏的治療
國立臺灣大學科學教育發展中心徐伊亭/德州大學分子遺傳及微生物研究所研究助理馬千惠責任編輯
編譯來源：Chemical & Engineering News, 90(43), 12-17.By Lauren K. Wolf
你是否有食物過敏的經驗？在美國，18歲以下的人中，每13個就有1個有食物過敏問題，對特定食物產生過敏反應的兒童有日益增加的趨勢。現今美國免疫學家普遍認為口服免疫療法是可行的，可以用來幫助飽受食物過敏之苦的人。
泰德.柏克里，第一次吃到甜甜圈是在他9歲的時候，不是因為他住的地方沒有甜甜圈，也不是被禁止吃垃圾食品，而是他對甜甜圈裏所含的蛋有嚴重的過敏反應，因此不能吃。
泰德在更小的時候，只要吃到0.1%的蛋就會出蕁麻疹並且呼吸困難。所以得避免吃到蛋類製品，在學校必須坐在特定餐桌吃午餐，自備不含蛋的蛋糕去參加生日宴會，不能吃一些他現在喜歡的食物，例如義大利麵和沾料。在滿6歲後，他的免疫專科醫師羅伯伍德邀請他參加一項在約翰霍普金斯兒童中心進行的口服免疫治療研究，透過讓參與研究的兒童食用少量的蛋並逐漸遞增來建立身體對蛋的耐受性，最終目標是重建過敏兒童的免疫系統，使他們不需要活在誤食蛋類製品的恐懼中。
【2012 諾貝爾獎特別報導】- 化學獎
翻譯 ∣ 蔡蘊明﹝台大化學系名譽教授
細胞與感知(Cell and Senses)
我們眼、鼻及口中的感官擁有對光、嗅或味的感測器。在人體內，細胞具有類似的感測器來探知荷爾蒙以及各種訊號物質，常知的有腎上腺素(adrenalin)、血清素(serotonin)、組織胺(histamine)與多巴胺(dopamine)。當生命在演化時，細胞不斷的利用同樣的基本機制來讀取它們的環境：但是負責感測的主角─G-蛋白偶聯受體(G-protein coupled receptors)多年來卻隱藏在研究者未知之處。
如果你工作到很晚，月亮已高懸夜空，你正從偏僻的公車站走回家。你突然聽見後方傳來的腳步聲，聲音快速的迫近。「沒什麼好擔心的。」你告訴自己：「不過是另一個被操到太晚的員工罷了。」但是，一種毛骨悚然的感覺油然而升，有人似乎迫近到了你身後…
你立刻拔腳向家門狂奔，打開前門的鎖時，你整個身體都在顫抖，心在狂跳，而且不斷大力的喘息。
當你的眼睛瞥到迫近的黑影時，整個身體已經轉換到逃跑的模式(圖1)。腦部傳來的神經訊號傳給了身體一個初步的警訊。腦下腺將激素(或稱荷爾蒙)釋放到血流中，被喚醒的腎上腺開始湧出皮質醇(cortisol，或稱可體松)、腎上腺素以及去甲基腎上腺素(noradrenalin，又稱正腎上腺素)。這些物質發布了第二次的警告：應該是拔腳而逃的時機了！脂肪細胞、肌肉細胞、肝、心臟、肺以及血管全部立即反應，血管內湧入了糖與脂肪，氣管擴張，心跳加快 — 這些都可讓你的肌肉獲得能量與氧氣，目標在使你跑得愈快愈好，以便救命。
一個人的體內，有數十億計的細胞相互作用，它們大部分各自發展出了不同的角色。有些儲存脂肪，有些產生視覺，又有的產生激素或製造肌肉組織…。為了能讓身體適當運作，非常重要的是細胞必須和協運作。要能感知環境，而且認知道周遭發生的事情，身體就需要感知器。
位於細胞表面的感知器稱為受體 (receptors)，美國杜克大學(Duke University)的羅伯雷柯維茲(Robert J. Lefkowitz)與史丹福大學的布萊恩柯比卡Brian K. Kobilka 二人因為釐清了一類被稱為G-蛋白偶聯受體家族(簡稱GPCRs)的物質及其在體內的運作，共享今年(2012)諾貝爾化學獎的桂冠。在這個龐大的生化物質家族中，包括了腎上腺素、多巴胺、血清素、光線、口味與嗅覺等…的受體物質。許多的生理作用大都與GPCRs有關，大約有一半的藥物例如b-阻斷劑、抗組織胺以及各種精神藥物等，是透過GPCRs受體物質發揮作用。
了解GPCRs生化運作的知識會大大的造福人類，不過這些受體卻在科學家的眼下藏匿了很久。
【2012 諾貝爾獎特別報導】生理醫學獎的啟示：誘導多能幹细胞與再生醫學
長庚大學生物醫學系周成功教授撰文
2012年諾貝爾醫學獎得主：英國籍的古爾登(John Gurdon)(右)與日本籍的山中伸彌(Shinya Yamanaka)(左)
受精卵是一個奇蹟，它不僅可以從一個細胞發育成由一百多兆個細胞組成的個體。在細胞分裂的過程中，還有另一套精緻的分化程式同時展開：從看似完全相同的胚胎細胞，逐漸分化成皮膚、神經、肌肉等結構、功能各異的細胞，組成特定的器官。是誰在發號施令，指揮這一系列生長、分化程式的進行？是細胞選擇性刪除那些不相關的基因，讓剩下來的基因分決定它分化的命運？還是所有細胞都帶著相同的基因資訊，分化過程中，不同細胞會依循環境和內在的指令，開啟一組特定的基因，來建構特定分化的細胞？那個理論才對？最簡單的驗證就是回答分化後的細胞是否真的仍然帶有完整的基因資訊？
這個問題其實早在1962年英國科學家約翰戈登 (John Gurdon) 就已經給了肯定的答案。他把小腸上皮細胞的細胞核，注射到無核的青蛙卵裡，居然可以發育出完整的青蛙。到1997年，桃麗羊的複製提供了另一個成功例証，說明分化細胞的確保存了完整的基因資訊，在適當的環境中，能扮演全能的受精卵的角色，具有轉變成任何其他分化細胞的潛力。接下來的問題是：有沒有可能不經過細胞核移植和体內發育，在試管中直接完成這個轉化的過程？這個問題的答案，將解決再生醫學長期面臨的困境，進而開啟一個革命性的突破。
【特別報導】2012諾貝爾獎預測（三）− 化學獎
東吳大學化學系王榮輝助理教授編譯/臺灣大學科學教育發展中心陳藹然責任編輯
今年湯森路透社（Thomson Reuters）選出在醫藥、物理、化學和經濟領域有可能獲得諾貝爾獎候選人，這些『湯森路透引文桂冠』（Thomson Reuters Citation Laureates）得主，在各自研究領域中以被大量引用的文獻證明他們的在科學上的成就是『諾貝爾級』。
2012年湯森路透引文桂冠在化學部門得獎的三個研究分別是：量子點（Quantum dots）[1]、金催化（Gold catalysis）[2]和二氧化鈦光觸媒（Titanium dioxide photocatalysis）[3]。
（一）、量子點（Quantum dots）
研究者：Louis E Brus -美國哥倫比亞大學化學系教授
Louis E Brus
當少數化學家認為他們發現了一個在科學界中前所未見的領域，但殊不知在八十年代，一名紐澤西州AT&T貝爾實驗室的研究人員，Louis Brus，就已經發表了兩篇的相關研究論文[4,5]；內容是關於這些被Brus稱為”小半導體晶體 (small semiconductor crystallites)”的電子行為。而今日，這些晶體被歸類為半導體奈米晶體，也就是人們所說的”量子點”。雖然這些量子點是由成千上萬的原子所組成的原子簇，但它們卻擁有如同是單一原子所特有的不連續電子能階。
由Brus所提出的這兩份重要論文至今已經被引用了超過三千五百次，引導著現今相關科學探索中的主要領域走向，並廣泛應用於電腦計算、生物，甚至是醫療診斷。而這些量子點在光學方面最值得一提的，則是在發光二極體(Light-Emitting Diode, LED)上的應用。
Brus原先選擇研究這類膠體半導體奈米顆粒的行為，是著眼於它所具有的大表面積，然而卻出乎意外地發現這些晶體所具有的最小能隙，也就是促使一個電子要脫離其原子束縛轉移到其他能階所需的能量，不是固定而是具有不同的數值。他推論這應該和原子簇的大小有關，尺寸越小，對原子內電子的束縛也就越大。這也就是為什麼這些量子點，在使用UV光照射時，會顯示出不同顏色的原因。
【特別報導】2012諾貝爾獎預測（二） 生理醫學獎
美國德州大學馬千惠編譯
今年湯森路透社（Thomson Reuters）選出在醫藥、物理、化學和經濟領域有可能獲得諾貝爾獎候選人，這些『湯森路透引文桂冠』（Thomson Reuters Citation Laureates）得主，在各自研究領域中以被大量引用的文獻證明他們的在科學上的成就是『諾貝爾級』。
2012年湯森路透引文桂冠獎，在生理、醫學部門得獎的三個研究分別是：細胞黏著 (Cell adhesion)、細胞訊息傳遞和調控 (Cell signaling and control) 基因調控 (Genetic Regulation)。
（一）、細胞黏著 (Cell adhesion)
研究者：
Richard O Hynes -美國麻省理工學院綜合癌症研究所教授、美國霍華德-休斯醫學研究所研究員
Erkki Ruoslahti -美國桑福德-伯納姆醫學研究所納米醫學中心特聘教授
Masatoshi Takeichi（竹市雅俊）-日本理化學研究所發生再生科學綜合研究中心中心長
Richard O Hynes (左)、Erkki Ruoslahti(中)、Masatoshi Takeichi(右)
ynes和Ruoslahti在同時間研究相同的分子，促使對細胞之間如何連結有根本上的認知。Takeichi則研究另一分子cadherins的細胞間黏著功能，這些分子使多細胞生物體得以存在。
【特別報導】2012諾貝爾獎預測（一）物理獎
陳映任編譯
今年湯森路透社（Thomson Reuters）選出在醫藥、物理、化學和經濟領域有可能獲得諾貝爾獎候選人，這些『湯森路透引文桂冠』（Thomson Reuters Citation Laureates）得主，在各自研究領域中以被大量引用的文獻證明他們的在科學上的成就是『諾貝爾級』。
2012年湯森路透引文桂冠在物理部門的三個研究分別是：慢光（Slow Light）、多孔矽中的光致發光（Photoluminescence in Porous Silicon）和量子隱形傳輸（Quantum Teleportation）。
（一）、慢光（Slow Light）
研究者：
Stephen E. Harris – 史丹福大學電氣工程教授和應用物理學名譽教授
Lene V. Hau – 哈佛大學工程與應用科學學院物理學和應用物理學教授
Stephen E. Harris(左)、Lene V. Hau(右)
【解讀2011諾貝爾化學獎】具有黃金比例的晶體
國立臺灣大學化學系蔡蘊明教授編譯
當丹尼˙謝西曼 (Daniel Shechtman) 將這個讓他得到2011年諾貝爾化學獎的發現登記於實驗記錄簿上時，在後面寫下了三個疑問號，因為從那些在他眼前的晶體裡面的原子產 生了一個不可能的對稱性，那就好像一個足球 ─ 一個球面 ─ 不可能只由正六邊形組成。從此之後，有趣的馬賽克圖案(Mosaic)、數學裡面的黃金比例以及藝術，幫科學家們解釋了謝西曼那令人困惑的觀察。
圖1 丹尼˙謝西曼的繞射圖紋具有十重對稱：將此圖轉動十分之一的圓周角度時(36度)可得到相同的圖案。
