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日期: Wed Jan  2 01:34:23 2002
標題: 2002年生命科學 新年新展望(中時1/1)

2002.01.01　 中國時報 
2002年生命科學 新年新展望
◎文/孫安迪
    
「科學」期刊宣布，2001年10大科學突破名單出爐，納米（Nano）科技發展（物質
顆粒尺度在１nm﹣１um範圍的為納米級）的分子電路名列榜首，其次是針對ＲＮＡ
的研究；另外包括「消失的微中子」研究，「人類基因組定序」持續，兩種「新超
導體」的發現「玻色愛因斯坦凝態」的研究，「神經細胞如何連結」，「抗癌藥物
」新類型，和氣象學家對「地球暖化」、「溫室效應」的研究。展望2002年，科學
將繼續在此基礎上有重要突破。 

根據人們的認知，過去只有天文學、地理（地質）、生物、數學、物理、化學六個
一級學科；而經過20世紀科學的發展和交叉研究，又逐漸形成了新的交叉學科，如
生命科學、材料科學、環境科學等等。2001年十大科學突破，事實上就是新交叉科
學的重要基礎，2002年將在此根基上繼續延伸、突破。 

研究生命現象、了解生命本質和生命過程是現代自然科學發展過程中最基本問題之
一。生命本質是什麼？從無生命如何產生生命？生命進化的動因？生命的起源和進
化？生命由生到死的過程中的事件如何產生？生物如何對環境中有利和有害的物質
做出反應？生物如何複製自身？如何傳遞訊息等等。這將是21世紀的重要研究領域
，2002年將是繼續發展、突破的一年。 
    
構成生物的生命活性物質有蛋白質、核酸、糖等生物大分子和激素、神紙遞質、細
胞因子等生物小分子。1998年４月國際生物大分子精細結構的數據庫中，蛋白質、
病毒已達 6617個，核酸536個，糖只有12個。但在生物體中尚存在大量未知的蛋白
質、核酸、糖分子。 
    
人體基因組中有數以億計的ＤＮＡ核　酸單元，其中真正用於規定蛋白質中氨基酸
序列的密碼約占10％左右，那麼其餘90％左右的ＤＮＡ核　酸單元發揮什麼作用？
最近研究顯示，ＤＮＡ核　酸序列中還表達一類為ＤＮＡ構象編碼的訊息。如人體
內組成蛋白質的氨基酸均為Ｌ-構型，為什麼？ 

人類基因組計畫在生命科學中迄今為止最浩大的工程，是從認識外在世界的科學規
律，轉向認識人類自身的一項生命科學重大基礎研究。該計畫主要內容有：人類基
因組的基因圖構建和序列分析（包括遺傳圖、物理圖序、列圖和轉錄圖），人類基
因的鑑定，基因組研究技術的建立，人類基因組研究的模式生物，訊息系統和「訊
息高速公路」的建立等。這將意味著在21世紀的醫療技術中，增添了一項高新技術
─ＤＮＡ探針和引物，並可以透過國際互聯網絡直接索取相應的人類ＤＮＡ序列，
以診斷疾病根源所在。 
    
生物體內進行的各種生物─化學反應，均借助於　的催化功能。迄今為止，所研究
的　絕大多數都是蛋白質。今後發現新　，深入研究結構還是有許多工作要做。21
世紀後期有一個關於　的重要發現，即Cech和Altman發現ＲＮＡ的活性。這一重大
發現打破了「　是蛋白質」的經典概念。ＲＮＡ既能攜帶遺傳訊息，又有催化活性
。從此打開了　性核酸研究的新領域。 

在現在生命科學中，腦科學處於正在上升的地位。腦的高級功能來自腦的特殊結構
。腦組織中約有100 億個神經細胞（神經元）。透過神經細胞的訊息傳遞，是由一
個神經細胞釋放神經遞質通過神經間的突觸而結合在另一個神經細胞的受體上完成
的。除上述的神經細胞訊息傳遞功能外，腦還具有學習、記憶和思維功能。21世紀
將在研究人類最複雜的生理現象─學習、記憶和思維過程方面會有所突破。 
    
生命過程中的基礎物質─蛋白質、核酸、糖和一些激素分子等，已確定了它們的結
構，並透過生化方法可以進行合成。但這些基礎物質如何配合起來產生生命現象和
生命活動，則需進一步研究。模擬生命過程，合成生物功能分子及其類似物，組裝
成模型生物功能結構等，是重要研究途徑。模擬生命現象需要研究生物體內自催化
、自組裝和自我完善的過程，但是從模擬到人工合成具有生命特徵的體系還有一段
漫長的路程。這些都是2002年生命科學領域需要研究突破的重點，更是21世紀重要
的研究領域。 
 作者孫安迪為台大醫院醫師、台大微生物免疫學博士、天津醫科大學客座教授）

 

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