為激發年輕學子們探索科學及人文研究的熱情,今年主題演講首次安排院內年輕優秀學者發表短講,並由廖俊智院長主持。希望讓聽眾在90分鐘內的演講活動,一次獲取數理、生命、人文領域的專業知識。
短講一:「當光鏡追上電鏡」
在光學顯微鏡(光鏡)的應用裡,最終目標就是空間解析度要達到電子顯微鏡(電鏡)的奈米級解析度。電鏡用的波長非常短(小於 1奈米),所以其可達到的解析度非常高,可到 0.2 奈米左右;但是電鏡沒有樣品的分辨率,因為無法染色,只看得出原子密度差異,而且冷凍連續切片的方式(ex: Cryo-EM),也讓三維大體積樣品的建構,更加費力。相對地,光鏡可以藉由螢光標定,來確認要看的樣品位置,也適合三維大組織成像。因此光鏡享有在生物研究上的主要地位,但其解析度就是光學解析約200奈米,稱之為「繞射極限」,侷限了光鏡在顯微影像上的應用。即使有2014年諾貝爾獎得主們在超分辨影像技術的開發,光鏡離電鏡的解析還是有一段距離。團隊利用了樣品放大術,在一個維度可放大40倍,體積可放大64,000倍,此技術讓光鏡空間解析度達到將近5奈米,已逐漸接近電鏡水準,還可標示多種顏色。我們更可利用層光顯微鏡及樣品放大術建立一個與電鏡的橋梁,讓光鏡在三維的組織影像,可以有趨近電子顯微鏡的空間解析。
主講人:陳壁彰副研究員 (應用科學研究中心)
陳壁彰2001年自臺灣大學化學系學士畢業,大學專題於牟中原和陳昭岑老師指導下,從事中孔洞材料的有機表面修飾的研究,2003年臺大化學所畢業,在牟中原老師實驗室研究中孔洞材料的型態變化,隨後為國服務,兵役結束後。於2006年,進入美國德州大學奧斯汀分校化學暨生化系攻讀博士,於Sang-Hyun Lim教授指導下,從事非線性光學微顯鏡技術 (coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy) 在化學影像上的生物應用。於2011年加入美國霍華休斯醫學院(Howard Hughes Medical Institute)的 2014年諾貝爾化學獎得主Eric Betzig實驗室,發展「晶格層光顯微鏡」(lattice light sheet microscopy)針對快速三維活體螢光掃描,此成果被評為當年度十大科學突破及獲得美國科學促進協會的紐科姆·克利夫蘭獎(AAAS Newcomb Cleveland Prize)。2014年起於本院應用科學研究中心任助研究員,以開發高解析之三維組織成像,利用樣品透化及單分子定位方式,解構果蠅全腦的多巴胺神經細胞,並觀察記憶蛋白在特定神經細胞突觸上的新生。此層光定位顯微鏡,獲頒2020年第十八屆有庠科技論文獎,相關研究工作亦榮獲2021年本院年輕學者研究成果獎。目前研究著重於利用樣品放大術將層光顯微鏡變成電子解析之光學顯微鏡。
短講二:「彩虹斑馬魚和牠們的產地」
動物再生的過程,有成千上萬不同種類的細胞參與其中,這些細胞各自可以進行增生、移動、分化、轉化、或改變形狀大小。這些動態行為的排列組合,在巨觀的尺度下,讓複雜組織的再生成為可能。因為研究工具的限制,科學家目前對個別細胞在個體的層級,如何一起合作完成再生的過程仍然了解的很少。我將介紹我們實驗室如何利用「彩虹斑馬魚」繪製細胞與個體層級的「再生藍圖」,以及追求此一研究方向所帶來的一些意外發現。
主講人:陳振輝副研究員 (細胞與個體生物研究所)
陳振輝於2016年加入本院細胞與個體生物學研究所,其研究領域為再生生物學與發育生物學,並曾獲得本院前瞻計畫與國科會優秀年輕學者計畫研究補助。其研究團隊致力於探討脊椎動物的再生能力。他們利用斑馬魚作為模式生物,開發新型的細胞標誌工具和影像平台,並結合大尺度、多維度的細胞行為分析和遺傳學方法,專注在從個體的角度系統性地解構再生反應的細胞和分子機制。實驗室的長期目標是發展、應用其基礎研究的成果,增強人類組織和器官的再生能力。其研究團隊意外發現一種獨特的細胞分裂方式—「無合成分裂」,於今年5月登上知名國際期刊《自然》(Nature)。
短講三:「我們為何關心異類?——看待「夜叉」的幾種方式」
「夜叉」一詞,往往扣連凶惡鬼怪的形象。這個形象背後,其實有個漫長的發展史:夜叉從早期印度的自然信仰,融入佛教神話體系成為「天龍八部」中的護法,再進入中國成為蠻夷、鬼類的代稱。然而,中國文學中的夜叉並不總是凶惡。清初蒲松齡《聊齋誌異・夜叉國》一篇,重新想像一個遭遇船難漂流島上的中國南方商人,如何與一「夜叉」女子組成「混血家庭」,他們的子女又如何利用自身的「雙語」能力,周旋於兩種文化之間,寫成了一個離散、再團聚的故事。透過追溯「夜叉」在中印文學文化中的形象變化,分析《聊齋誌異・夜叉國》,我們將一起觀察,人類歷史上幾個遭遇「異類」的時刻,過程中複雜的心理樣態以及文化流動互滲的過程,同時反思「我族」與「他者」、人類與異類的界線,探索化恐懼驚疑為包容理解的可能。
主講人:劉瓊云副研究員 (中國文哲研究所)
劉瓊云為國立臺灣大學中文、外文系雙學士,美國哥倫比亞大學東亞語言與文化系碩士,哈佛大學東亞語言與文明系博士。曾受邀於加州大學洛杉磯分校授課,哈佛燕京學社訪學,為2019年余英時先生人文研究獎得主,現為本院中國文哲研究所副研究員。研究興趣包括明清文學、神魔敘事、歷史記憶、書籍文化、異域知識與想像等議題。著有〈聖教與戲言—論世本《西遊記》中意義的遊戲〉、〈帝王還魂──明代建文帝流亡敘事的衍異〉、〈妖魔、動物、精怪──《醒世姻緣傳》中的記惡書寫〉、〈神魔傳統遇上海外知識──《三寶太監西洋記》中的世界、敘事與想像〉、〈我們可以從明代道德故事類書中讀出什麼?──知識編輯、文化網絡與通俗忠觀〉、〈異類如何成為親人?——從《聊齋誌異・夜叉國》出發的思考〉、“Embodied Virtue: How Was Loyalty Edited and Performed in Late Imperial China?”等中英論文十數篇。