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研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課

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內容簡介

  •台灣如何因應全球大流行的COVID-19?
  •改造細菌基因,可以把二氧化碳變燃料?
  •觀察真菌獵殺線蟲,竟能為寄生蟲防治提供解方?
  •人類的斷肢有可能像斑馬魚一樣再生嗎?
  •解析大腦神經為什麼會退化,看見治癒失智症的曙光?
  •RNA剪接、CRISPR基因編輯,預約醫療大未來?

  與中研院院長廖俊智、院士陳建仁等21位生命科學家,
  一同打開好奇心、激發想像力,
  體驗機智的生命科學大發現!


  中央研究院生命科學組匯集台灣頂尖科學家,研究範圍涵蓋植物、生醫、農業、生化、基因等領域,是世界級的生命科學研究重鎮。
  透過《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》,中研院研之有物團隊以21位科學家的研究成果為藍本,帶領我們參訪台灣最高學術殿堂,將艱深的學術論文轉譯為淺顯易懂的科普知識,一窺中研院在生命科學領域的重大突破與創見。

  本書採訪、收錄以下中央研究院學者團隊之研究成果(依文章序排列):
  薛雁冰(分子生物研究所副研究員)
  陳振輝(細胞與個體生物學研究所助研究員)
  曾庸哲(細胞與個體生物學研究所助研究員)
  王忠信(生物多樣性研究中心副研究員)
  鍾國芳(生物多樣性研究中心副研究員)
  李秀敏(分子生物研究所特聘研究員)
  蔡宜芳(分子生物研究所特聘研究員)
  王中茹(植物暨微生物研究所副研究員)
  徐麗芬(農業生物科技研究中心特聘研究員)
  林榮信(應用科學研究中心、生醫轉譯研究中心、生物醫學科學研究所合聘研究員)
  潘文涵(生物醫學科學研究所特聘研究員)
  陳儀莊(生物醫學科學研究所特聘研究員)
  陳俊安(分子生物研究所副研究員)
  謝世良(基因體研究中心特聘研究員)
  胡哲銘(生物醫學科學研究所副研究員)
  陳建仁(院士、基因體研究中心特聘研究員)
  林曉青(生物化學研究所副研究員)
  廖俊智(中央研究院院長)
  郭沛恩(院士、生物醫學科學研究所特聘研究員兼所長)
  鄭淑珍(院士、分子生物研究所特聘研究員)
  凌嘉鴻(生物化學研究所助研究員)

名家推薦

  怪奇事物所所長
  阿任叔叔(科普圖文作家)
  阿簡老師(阿簡生物筆記站長)
  寒波(盲眼的尼安德塔石器匠板主)
  焦傳金(國立自然科學博物館館長)
  黃俊儒(國立中正大學通識教育中心特聘教授、科學傳播教育研究室主持人)
  黃貞祥(國立清華大學生命科學系助理教授)
  新夭Brainholesky(圖文創作者)
  趙軒翎(《科學月刊》執行總監)
  潘彥宏(北一女中生物科教師)
  鄭國威(泛科知識公司知識長)
  賴明詔(中央研究院院士)
  ——專業推薦(依姓名筆畫排序)

  也許我們能和斑馬魚一樣,擁有再生能力?也許我們能夠治療漸凍症?跟著科學家們,來一趟神奇的生命探索之旅吧!——阿任叔叔(科普圖文作家)

  覺得中研院裡的研究很高深莫測嗎?有這本書的生動介紹,拉近這些研究與我們的關係,我們終於可以一窺堂奧,看到這些有趣的研究成果了。——阿簡老師(阿簡生物筆記站長)

  中研院是做研究的地方,聽起來好像很厲害,但是做什麼研究才能說厲害呢?趕快看書,不然人家會以為我不懂!——寒波(盲眼的尼安德塔石器匠板主)

  科學的本質就是探索未知,除了要有好奇心,還要有無可救藥的熱情,《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》將讓你了解中研院科學家的熱情所在!——焦傳金(國立自然科學博物館館長)

  這些無奇不有的科學發現實在太有趣了,不能只有專家學者知道!這本好書,將為你揭開實驗室的面紗,見識到生命科學家們努力不懈的初衷!——黃貞祥(國立清華大學生命科學系助理教授)

  以前我們總覺得科學教科書裡面的科學家好像都跟我們不太有關係,因為距離感很重,但本書卻打破了這樣的印象,原來傑出的科學研究可以很靠近。《研之有物:見微知著!中研院的21堂生命科學課》集結了中研院生命科學方面最頂尖的研究成果,透過精緻的知識引介與人物側寫,讓我們一窺科技發展的前沿及生命的奧祕,更了解科學背後動人的故事。——黃俊儒(國立中正大學通識教育中心特聘教授、科學傳播教育研究室主持人)

  一進中研院大門,就是生命科學實驗室聚集的生科大道。那裡孕育著什麼樣的研究,有著怎麼樣的科學家?這本書打開了一扇窗,將艱深難懂的生醫論文,轉化成淺顯易懂的故事,帶我們一窺堂奧。——趙軒翎(《科學月刊》執行總監)

  科學硬道理在中研院的努力之下逐漸軟化開啟,看尖端的研究成果也看科學家的人生,更看見無可限量的未來憧憬。——潘彥宏(北一女中生物科教師)

  從大分子、單細胞到複雜的動植物及人,到處充滿了生命的驚奇及大自然奧妙的構思。藉著細膩的觀察及創意的實證,科學家逐漸將混淆的生命化為邏輯及科學的規章。中研院的生命科學家們在這場人類解析生命奧祕的競賽中也不缺席,就讓他們娓娓道來,加以精彩的插圖,帶領你探索21則生命燦爛的新世界吧!What a treat!——賴明詔(中央研究院院士)
 
 

作者介紹

作者簡介

中央研究院|研之有物編輯群


  研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易•家人》:「君子以言有物而行有恆。」盼以具體的研究案例、真實的研究員生活,揭開中央研究院神祕的面紗,讓人們了解研究成果如何應用到生活中,繼而體會研究的價值與重要性。

  中央研究院以理論結合實作、專業結合想像力,探索生活中各種問題的答案。每個研究成果,都不只是一篇論文,而是推進生活邁向永續的動力。惟鑑於論文的專業嚴肅性,難以令社會大眾親近、了解研究的意義與樂趣,進而運用各種理論與發現,因此中央研究院於2017年推出「研之有物」科普網站,期待成為中央研究院與社會大眾的橋梁,將論文轉化為親民易懂的報導,邀請大家一起永保好奇心,探索這世界!

  曾出版《研之有物:穿越古今!中研院的25堂人文公開課》。

  Facebook、Instagram|研之有物
  網站:research.sinica.edu.tw/
 
 

目錄

推薦序 走進研究最前線╱廖俊智(中央研究院院長)

Part 1 生物實驗室
Lesson 1真菌如何獵殺線蟲?——寄生蟲治療藥物的新曙光!
Lesson 2人類的斷肢有可能再生嗎?——探索斑馬魚的超強再生力
Lesson 3海洋生物的保命機制——代謝能力的演化研究
Lesson 4人蟻大戰出奇招——破解紅火蟻超級基因,研發更有效的防治餌藥
Lesson 5藏在構樹DNA裡的族群遷徙史——從生物地理學佐證南島語族「出台灣說」
Lesson 6破解遠古以來的植物謎團——發現葉綠體蛋白質橋梁的李秀敏
Lesson 7植物吸收養分的關鍵閘道——蔡宜芳的植物硝酸鹽轉運蛋白研究
Lesson 8調控減數分裂遺傳重組的新契機——破解玉米「基因洗牌」的關鍵角色

Part 2 未來醫療站
Lesson 9草藥怎麼吃才有效?——草藥科學的重大突破
Lesson 10藥物如何在體內發生反應?——運用電腦模擬,降低藥害風險
Lesson 11飲食如何讓人生病?——在「乾」的實驗室裡找答案
Lesson 12大腦神經退化的原因是什麼?——神經科學的研究與突破
Lesson 13當體內的油電混和車「電池壞了」!——從運動神經元退化機制,尋找治療漸凍症的契機
Lesson 14另闢一條對抗病毒的蹊徑——讓免疫力發揮正常效益的創新研究
Lesson 15新冠肺炎疫苗研發的創新觀點——以奈米粒子模仿冠狀病毒,製作更具保護力與安全性的肺炎疫苗
Lesson 16台灣如何面對全球大流行的COVID-19?——陳建仁談台灣的防疫經驗

Part 3 生科設計家
Lesson 17真菌也會玩樂高?——「天然物」合成的關鍵發現
Lesson 18改造細菌,把二氧化碳變燃料!——廖俊智與合成生物學
Lesson 19破解遺傳疾病、評估大眾用藥風險——全基因組分析的應用
Lesson 20尋訪住在我們身體裡的剪接師——鄭淑珍的RNA剪接研究
Lesson 21人體基因編輯是什麼?——認識基因神剪CRISPR

 
 

推薦序

走進研究最前線
廖俊智(中央研究院院長)


  2017年,中央研究院創立「研之有物」科普網站,4年多來橫跨數理科學、生命科學與人文社會科學三大領域,累積快300篇的科普文章,帶領讀者深入各個研究現場,揭開學術研究的神祕面紗,了解成果如何應用在生活之中,也縮短了專業嚴肅的學問與讀者間的距離。近年來陸續有同仁、朋友跟我分享,「研之有物」文章真的讓更多人知道中研院在做什麼!

  中研院生命科學的研究在許多領域都有突破性的進展,例如在轉譯醫學領域,在病人用藥前進行基因篩檢,可降低藥害風險、找出疾病致病基因,亦是未來發展精準醫學之關鍵;此外,為維繫糧食安全與生物多樣性,我們深入研究植物與農作物如何因應氣候變遷,並進行跨領域的南島研究,提出對生態保育的政策建言。

  本書收錄的21篇文章,涵蓋生物、醫療藥物及生物工程三大面向,帶領讀者從認識生物體開始,逐漸拓展至藥物治療應用面,甚至了解如何進一步利用生物工程預測未來、幫助人類避開危機,由小至大,見微知著。從破解動、植物基因密碼,可發現細胞遺傳關鍵機制、尋找斷肢再生的醫學潛力,亦能證實南島語族遷徙歷史;藉由科學研究及分析,人們更加了解吃進身體裡的食物、藥物,如何在體內發生反應、對人體有何影響;利用電腦運算,可模擬藥物作用,降低藥害風險;藉由重新設計細胞的功能,設法解決淨零碳排的難題;甚至探索與利用基因編輯技術,設法預防疾病。每項研究的起源都萌生於探索未知,每篇文章都能感受到科學家日以繼夜追尋真理的熱情,值得用心體會。
 

詳細資料

  • ISBN:9789571395746
  • 叢書系列:科學人文
  • 規格:平裝 / 320頁 / 17 x 23 x 1.9 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

書籍延伸內容

活動名稱

活動名稱

活動名稱

 

內容連載

Lesson 2  人類的斷肢有可能再生嗎?——探索斑馬魚的超強再生力
 
為什麼研究「再生」?
 
自然界中,許多生物受傷後具有再生能力,但這些組織與器官是如何啟動再生機制,至今人們仍然不
 
了解。例如,切斷蠑螈的手臂和手指後,不同部位再生所費時間竟然相同。在中央研究院細胞與個體生物學研究所,陳振輝助研究員與其團隊以基因突變篩檢出失去再生能力的斑馬魚,進行深入研究,了解再生過程的分子機制,期待有助於再生醫學的發展。
 
奇蹟般的再生現象
 
在古代,希臘神話中的怪物九頭蛇與海格力斯大戰時,九頭蛇被砍斷頭顱後,依然可以不斷再生。在現代,X戰警系列電影中的金鋼狼,也具有驚人的再生能力,傷口可以在短短幾秒內恢復。從這兩個故事看來,人類從古至今對於再生能力既恐懼又羨慕。
 
再生並非只存在傳說中,自然界也有奇蹟存在。例如,蠑螈雖然是低等的脊椎動物,但被截斷的手臂切面,可以再長出神經、骨頭、血管與肌肉,再生出完好的手臂。斑馬魚和渦蟲,也都具有很強的再生能力。
 
蠑螈需花費30至60天才能再生一隻完好的手臂,不像金鋼狼那麼誇張,可以瞬間再生。若我們能了解哪些關鍵會觸發再生機制,也許有一天人類也可以斷肢再生。
 
「所有人都對再生充滿好奇,並不是科學界才對再生研究感興趣!」在陳振輝的實驗室,研究團隊正透過科學化的方法,以斑馬魚為研究對象,探索傷口修復和複雜組織再生過程中,細胞們如何運作。
 
透過斑馬魚畫出「再生藍圖」
 
人類的肢幹一旦受傷斷裂,傷口癒合後就形成斷肢,無法再生。但若是截斷斑馬魚尾鰭、用強光破壞視網膜、用細針攪爛一側的大腦,甚至剪斷脊椎這種極端方式,斑馬魚都可以完整再生這些複雜組織。
 
以脊椎再生的模式為例,斑馬魚一開始會因缺乏神經連結而無法游動,躺在水缸底兩個禮拜。但待神經重新連結、表皮癒合後,斑馬魚又能再次成為一尾活龍、游來游去。
 
透過這段觀察,陳振輝團隊想回答兩個問題:再生如何發生?再生機制為何會發生?

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