【2016台積電盃-青年尬科學】犀利提問、科學精神,「Methodology」搶下亞軍!

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撰稿/蘇柏元、陳亮丞、劉禹辰 攝影/郭毓璞

去年獲得冠軍的師大附中科學班來勢洶洶,「Methodology」備受矚目登場,由陳昶旭同學一人主講,從最古老的種子瑪土薩拉,在保存了千年之後仍能正常發芽開始說起,講述種子發芽的機制。

陳同學提到,在種子內部存在光敏素的物質,作為光的受器,來因應光照射做出反應。而光敏素分為吸收紅光的Pr型以及遠紅光的Pfr型,在吸收特定波段的光後,此兩種型態會轉變成另外一種型態。「Methodology」也利用蛋白質的簡易圖解釋Pr、Pfr對於蛋白質上的激酶的催化關係,解釋光敏素使之發芽在細胞內的機制;同時,也利用實際去做實驗,驗證紅光、遠紅光照射的不同效應,相當有實作精神。

先提問的「Seed Seeker」針對光敏素進入細胞核的機制做質詢,想知道蛋白質如何在此過程中不變性;也提到光敏素存在於細胞質,應該是透過磷酸化其他蛋白的機制進入,問題相當深入,挑戰附中同學的論述。「只有三個人」則詢問在實驗過程中有無問題發生,而若是嘗試不同種子可能會發生怎樣的狀態。對此,「Methodology」的同學則回答光敏素是整個進入細胞核,不是單單只有pfr型態而已,另外蛋白質則是因為儲存在相當良好的環境,且內部也有抗氧化酶防止種子被破壞,因而不會變性。

評審之一的周素卿老師請教對於種子銀行的看法;台大農藝系郭華仁教授則深入科學知識,試問以光敏素的觀點,解釋濃密葉面下,植物難以發芽的解釋。「Methodology」指出,種子對光敏感度高,樹蔭底下的種子,陽光須先透過樹葉中的葉綠素,透過之後,紅光波段能量降低,變少之後的紅光讓 pfr 濃度無法提升。

「Methodology」的解釋相當充分,科學基礎深厚可見一斑!最終便以優異提問內容、以及深厚科學知識,拿下了第二名寶座。