1實驗一_可樂加三顆曼陀珠
2實驗二 zero加四顆曼陀珠
曼陀珠 + 可樂 = 噴泉?
一、材料：
曼陀珠任何口味的都可以1條、可樂、雪碧或碳酸的氣泡飲料1大瓶
二、作法：
1. 打開可樂 先喝掉一口 免得曼陀珠放不進去
2. 準備一根硬式塑膠管，裝入曼陀珠 (方便將曼陀珠一次全部放入)
3. 用一張卡片隔著放在寶特瓶口4. 將卡片抽走 你就會看到可樂噴泉了
三、原理：
大量可樂噴出瓶口的原因，乃是因為曼陀珠內含有「阿拉伯膠」(讓曼陀珠又軟又黏的成分)，此物質會造成可樂中水的表面張力減小，並破壞「二氧化碳」與水分子間的作用力，使溶於可樂中的二氧化碳，瞬間大量釋出，造成可樂瓶內的氣體壓力驟然上升，而將可樂推排出瓶口，產生噴泉效應。曼陀珠數顆同時放入可樂瓶內，確實會使可樂瞬間產生大量的氣體，致使可樂噴射出瓶外。然而，此噴泉效應主要並非肇因於曼陀珠內阿拉伯膠的存在，致使可樂飲料的表面張力減小。
但是問題來了，吃了曼陀珠，是不是就不能喝可樂？怪怪氣泡要是直衝腦門，真是恐怖。不過別擔心，當汽水進到胃裡的時候，裡頭的氣泡早就冒光了，就算碰到曼陀珠，能再冒出來的二氧化碳也是有限，所以這樣的噴泉，不會在胃裡發生。
註1：
可樂或汽水的製備與生產，乃是利用「亨利定律」的原理。製備時，將二氧化碳溶入飲用水後，再添加糖類物質及不同口味的調味料，混和而製得。根據亨利定律，在定溫下，溶入水中之氣體的量，與水面上之氣體的分壓大小成正比。故調製汽水時，一般以數個大氣壓的二氧化碳通入水中，使大量的二氧化碳氣體得以溶入水。罐裝完後的易開罐汽水，其水面上約有2～3 大氣壓的二氧化碳。
註2：
曼陀珠中「阿拉伯膠」是一種含有多醣類阿拉伯酸(arabic acid)及其鈣、鎂與鉀鹽之複雜的混合物。，本身是一種介面活性劑。可以幫助化學性質（極性）相差甚大的煤灰與水互溶，便可能有助於非極性的二氧化碳溶於極性的水中。因此，利用阿拉伯膠來降低水的表面張力，使原本已溶解的二氧化碳，從可樂或汽水中釋出，並無法完整地解釋曼陀珠十數顆加入可樂時，會造成可樂噴出瓶口的現象。
2008年12月22日 星期一
2008年12月21日 星期日
三聚氰胺（Melamine）小常識 Q&A
資料來源：行政院衛生署食品衛生處食品資訊網
※ 三聚氰胺（Melamine）是什麼？
※ 不肖廠商為什麼要在奶粉中添加三聚氰胺？
奶粉主要以蛋白質含量高低為品級分類，為通過奶粉中蛋白質含量檢測，
不肖廠商才加入三聚氰胺。(其實就是要降低成本！)
不肖廠商才加入三聚氰胺。(其實就是要降低成本！)
※ 吃進三聚氰胺為麼會造成人體什麼影響？
初步研究認為由於加工過程中的某些原因使得三聚氰胺中常常混有三聚氰酸，
兩者結合形成不溶於水的結構。吃進人體經腸胃道吸收後，在腎臟中兩者再次結合沉積，
從而形成腎結石，堵塞腎小管，嚴重將導致腎衰竭。三聚氰胺結石微溶於水，
對於成年人，由於經常喝水使得結石不容易形成。
但對於喝水較少的哺乳期嬰兒，腎臟較成年人狹小，更容易形成『結石』。
兩者結合形成不溶於水的結構。吃進人體經腸胃道吸收後，在腎臟中兩者再次結合沉積，
從而形成腎結石，堵塞腎小管，嚴重將導致腎衰竭。三聚氰胺結石微溶於水，
對於成年人，由於經常喝水使得結石不容易形成。
但對於喝水較少的哺乳期嬰兒，腎臟較成年人狹小，更容易形成『結石』。
※ 三聚氰胺除了會造成腎病變及結石以外，會不會致癌？根據國外的研究報告，理論上並 不會 引起癌症。
※ 吃多少三聚氰胺才危險？依據美國FDA及歐洲食品安全管理局建議，對三聚氰胺每日攝入之安全耐受量
（TDI；Tolerable Daily Intake）之建議分別為0.63 及0.5 mg/kg bw/day，
如以體重60kg之成人為例，每日攝入之安全耐受量分別為37.8 mg及30 mg。
以一般消費者之飲食習慣及攝取量而言，從飲食來源導致三聚氰胺危害機率仍非常低。
※ 不小心吃進三聚氰胺該怎麼辦？
若是真的吃到毒奶粉，最好的方法是多喝水，2.7～4小時即會經腎臟排出一半，
且九成會在一天內排出體外，兩天內全數排出。若一天排尿量達2,000西西，
大約一天上廁所7次，每次排尿300西西，將累積在體內的毒素排泄掉，就可避免結石。
（TDI；Tolerable Daily Intake）之建議分別為0.63 及0.5 mg/kg bw/day，
如以體重60kg之成人為例，每日攝入之安全耐受量分別為37.8 mg及30 mg。
以一般消費者之飲食習慣及攝取量而言，從飲食來源導致三聚氰胺危害機率仍非常低。
※ 不小心吃進三聚氰胺該怎麼辦？
若是真的吃到毒奶粉，最好的方法是多喝水，2.7～4小時即會經腎臟排出一半，
且九成會在一天內排出體外，兩天內全數排出。若一天排尿量達2,000西西，
大約一天上廁所7次，每次排尿300西西，將累積在體內的毒素排泄掉，就可避免結石。
※如果還是擔心可能吃出問題，應掛那一科的門診？建議可至家庭醫學科、一般內科、腎臟科或泌尿科等，
確認腎臟有無受到三聚氰胺的破壞；或透過腎臟超音波及X光檢查，
看看腎小管及腎絲球有無受到破壞。
確認腎臟有無受到三聚氰胺的破壞；或透過腎臟超音波及X光檢查，
看看腎小管及腎絲球有無受到破壞。
2008年12月18日 星期四
湯圓熱量高難消化 一次別吃太多
12月21日(日)就是冬至了～
冬至這一天～太陽直射在南迴歸線……
是北半球一年當中日照時間最短的日子……
過了今天之後，萬物受到陽光普照的時間將逐漸加長……
但吃著熱呼呼的湯圓之際可別忘了：湯圓熱量高，難消化，一次可別吃太多喔！
===
[相關新聞] 湯圓熱量高難消化 一次別吃太多
日期:2008/12/19 04:09 〔記者王錦義／竹東報導〕
在天冷的冬季裡，來碗暖呼呼的湯圓，不只溫暖了人們的胃，也溫暖了大家的心。
但是新竹縣署立竹東醫院營養師劉巧雲特別提醒民眾，湯圓很可口不過熱量也很高，
胃或消化不好的民眾，更要注意不要一次吃太多。
小心吞嚥 適量為要
劉巧雲說，湯圓主要由糯米製成，胃不好的民眾吃太多後可能會產生腹脹、
消化不良的情形，而老人家吞嚥時要注意不要噎到，第一口吞下去後，
才能再吃第二口，她建議糯米的東西不要吃太多，尤其是不要一次吃太多。
而湯圓內餡包著香香的芝麻、花生、鮮肉等都屬高熱量，劉巧雲說，
如果民眾本身有心血管的問題時，應該小心攝取量，
體內有多餘熱量都會轉化成脂肪來儲存，而且也會造成血脂肪增加。
另外，有血糖困擾的朋友，對於甜湯圓要小心，建議吃鹹的，
但是也要注意鹽分的攝取勿過量。
生物歌曲：消化系統 ~ 童話版 Part1
消化系統_童話版
【消化系統MTV-童話版】
【消化系統-童話版】原唱:光良 改編:博旭
消化的系統 有哪些成員
有【消化管 】還有【消化腺 】
口腔和食道 胃.小腸.大腸
還要有肛門 構成【消化管 】
那五大消化腺
分別是【 唾.胃.肝.胰.腸 】
全部都會分泌【 消化液】
消化液有【 酵素】
酵素能分解食物
把大分子變成【小分子】
那【 唾腺】分泌唾液
唾液裡有【 澱粉酶】
把那澱粉分解變成【 葡萄糖】
**那葡萄糖透過小腸
吸收進入【 血液】裡
由血液運輸到全身
那【 胃腺】分泌胃液
胃液裡有【 蛋白酶】
把蛋白質分解變成【 胺基酸】
**那胺基酸透過【 小腸】
吸收進入血液裡
由血液運輸到全身
那【 肝臟】分泌膽汁
膽汁裡【 沒有酵素】
沒有辦法分解任何營養物質
**但是可以將那【 脂肪】
乳化變成脂肪球
讓脂肪較容易消化
那【 胰臟】分泌胰液
胰液裡有【 很多酶】
把大分子分解變成小分子
**那小分子透過小腸
吸收進入血液裡
由血液運輸到全身
那【 腸腺】分泌腸液
腸液裡有【 很多酶】
把大分子分解變成小分子
**那小分子透過小腸
吸收進入【 血液】裡
由血液運輸到全身
(最後一句)
就等著看我拿滿分
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消化的系統 有哪些成員
有【消化管 】還有【消化腺 】
口腔和食道 胃.小腸.大腸
還要有肛門 構成【消化管 】
那五大消化腺
分別是【 唾.胃.肝.胰.腸 】
全部都會分泌【 消化液】
消化液有【 酵素】
酵素能分解食物
把大分子變成【小分子】
那【 唾腺】分泌唾液
唾液裡有【 澱粉酶】
把那澱粉分解變成【 葡萄糖】
**那葡萄糖透過小腸
吸收進入【 血液】裡
由血液運輸到全身
那【 胃腺】分泌胃液
胃液裡有【 蛋白酶】
把蛋白質分解變成【 胺基酸】
**那胺基酸透過【 小腸】
吸收進入血液裡
由血液運輸到全身
那【 肝臟】分泌膽汁
膽汁裡【 沒有酵素】
沒有辦法分解任何營養物質
**但是可以將那【 脂肪】
乳化變成脂肪球
讓脂肪較容易消化
那【 胰臟】分泌胰液
胰液裡有【 很多酶】
把大分子分解變成小分子
**那小分子透過小腸
吸收進入血液裡
由血液運輸到全身
那【 腸腺】分泌腸液
腸液裡有【 很多酶】
把大分子分解變成小分子
**那小分子透過小腸
吸收進入【 血液】裡
由血液運輸到全身
(最後一句)
就等著看我拿滿分
2008年12月17日 星期三
[科學新知]中研院解開「雜交種不孕」之謎
◆ 不同種交配無繁殖力?
中研院解密上頂尖期刊中央社 2008-12-16（中央社記者林思宇台北16日電）
中央研究院分子生物研究所助理研究員呂俊毅發現酵母菌「種化」的基因，解開不同物種之間即使交配，卻無法再繁殖的演化密碼，登上生物學術界頂尖期刊「細胞」（Cell）。中研院今天召開記者會表示，呂俊毅利用可以大量、快速繁殖的酵母菌，完整呈現「種化」機制，大幅補充先前理論的空白處；這是台灣本土獨立研究，第二篇登上「細胞」的論文。
中研院表示，「種」（species）是生物分類的最基本單位，同「種」之間的個體可以交配繁殖，不同「種」之間的個體，即使交配生產，子代也無法繼續繁殖；例如馬跟驢所交配的騾，就沒有生育能力。中研院指出，一直以來，全球學術界都想找出兩個不同種間不相容的秘密。
呂俊毅與研究團隊利用兩種相近，但雜交子代卻不孕的酵母菌，透過系統性篩選不相容基因的方式，找到關鍵性的一對基因，分別在細胞核和粒線體中，而這兩個基因必須來自同一種，才能配合運作。中研院表示，研究團隊也找出這對基因互相配合運作的過程。這兩個酵母菌種分別偏好有氧呼吸及無氧呼吸（發酵），而粒線體是細胞進行有氧呼吸的工廠，顯示可能在演化上為了適應不同的營養環境，而偏向不同的代謝方式，導致兩個種的分離。中研院表示，這是在酵母菌中找到的第一對「種化」基因，也是到目前為止有關種化基因的最完整的研究。呂俊毅表示，用兩年時間在酵母菌中找到不同物種能交配卻不能繁殖的基因，也完整了解該基因的運作機制，自己很幸運，同時也給演化研究很大的刺激，讓大家知道演化研究並不是那麼困難與複雜。
【報導2】From: 清華簡訊 & 自由時報新聞
騾為何無生育能力 中研院解密2008/12/16 記者謝文華／台北報導
不同種的馬跟驢交配的騾，為何沒有生育能力？中研院分子生物研究所助研究員呂俊毅率領的研究團隊，以酵母菌的基因為研究對象，解開不同物種之間，即使可以交配，卻無法再繁殖的演化密碼。
中研院指出，這篇論文於十二月十二日發表在「細胞」期刊（Cell），甚受國際矚目。該期刊專業影響指數高達二十九點八八，是生物學術界最頂尖的期刊，在台灣本土的獨立研究中，目前僅兩篇論文曾刊登於此。
科學界有界、門、綱、目、科、屬的生物分類，「種」（species）是生物分類的最基本單位，同「種」之間的個體可以交配繁殖，不同「種」之間的個體，即使交配生產，子代也無法繼續繁殖。
呂俊毅指出，早在八十年前，兩位演化學大師Dobzhansky與Muller即提出假說認為，可能因為兩個「種」的特定基因不相容所致。在雜交的子代中，原本兩個需要互動的基因，因為分別來自不同「種」，所以無法互動，就好像「種A」的鑰匙打不開「種B」的鎖。
多年來，全球學者企圖揭開兩個「種」之間不相容的「種化」秘密。此次呂俊毅研究團隊就是利用可大量、快速繁殖的酵母菌，清楚完整地呈現出「種化」的機制，大幅補充先前理論的空白處。
呂俊毅說，團隊利用兩種相近但雜交子代卻不孕的酵母菌，透過系統性篩選不相容基因的方式，找到關鍵性的一對基因。其中一個基因（AEP2）在細胞核中，另一個基因（OLI1）位在粒線體中。兩個基因必須來自同種，才能配合運作。
研究團隊同時發現AEP2基因可以控制OLI1基因的轉譯，清楚呈現這一對基因互相配合運作的過程。這是在酵母菌中找到的第一對「種化」基因，也是到目前為止有關種化基因所作的最完整研究。
呂俊毅表示，兩個酵母菌種分別偏好有氧呼吸及無氧呼吸（發酵）。因粒線體是細胞進行有氧呼吸的工廠，其發現的種化基因正是跟粒線體的功能有關，顯示可能在演化上為了適應不同的營養環境，而偏向不同的代謝方式，導致了兩個種的分離。
呂俊毅是就讀清華大學生命科學系碩士班時，加入中研院分子生物研究所陳枝乾教授實驗室研究玉米的跳躍基因，開始接觸基因演化。另赴美進入耶魯大學生物系攻讀博士，研究酵母菌的減數分裂的分子機制，其博士論文即發表在「細胞」期刊。前年返回中研院任職，短短兩年，就有此研究成果，相當難得。
論文另有兩位第一作者，分別是呂俊毅指導的陽明大學基因體研究所博士班研究生周睿鈺，及實驗室研究助理李信毅。相關作者還有同一實驗室的張立理、張乃心與楊士又。
【 原始論文】：Cell, Volume 135, Issue 6, 1065-1073, 12 December 2008
Title :
Incompatibility of Nuclear and Mitochondrial Genomes Causes Hybrid Sterility between Two Yeast Species
Summary :
Hybrids between species are usually unviable or sterile. One possible mechanism causing reproductive isolation is incompatibility between genes from different species. These “speciation” genes are interacting components that cannot function properly when mixed with alleles from other species. To test whether such genes exist in two closely related yeast species, we constructed hybrid lines in which one or two chromosomes were derived from Saccharomyces bayanus, and the rest were from Saccharomyces cerevisiae. We found that the hybrid line with Chromosome 13 substitution was completely sterile and identified Aep2, a mitochondrial protein encoded on Chromosome 13, to cause the sporulation defect as S. bayanus AEP2 is incompatible with S. cerevisiae mitochondria. This is caused by the inability of S. bayanus Aep2 protein to regulate the translation of the S. cerevisiae OLI1 mRNA. We speculate that AEP2 and OLI1 have evolved during the adaptation of S. bayanus to nonfermentable carbon sources, thereby driving speciation.
德國天文觀測~驗證銀河系中心黑洞理論
From : 2008.12.17 yahoo新聞
（法新社巴黎15日電）
根據即將公布出版在「天文物理期刊」（The Astrophysical Journal）的新聞：
『德國科學家已觀測到銀河系中央，有一個具有強大吸引力的巨大黑洞。』
這項本月稍後將公諸於世的驚人觀測，提供了迄今超大質量黑洞確實存在的最有力證明。
黑洞是宇宙最大的謎團和力量之一。
德國科學團隊投注逾16年心力，研究銀河系中28顆星球的軌道，追蹤到歷來對這些肉眼見不到的龐然怪物所獲得的最詳細描繪。
黑洞之名的由來據信是一個區域磁場引力太大，任何物質都無法逃脫，包括光和其他形式的射線，都被吸進這個區域中，觀察黑洞的唯一之道是觀測它們對週遭星體的影響。
這個巨大黑洞稱為人馬座A*（Sagittarius A*）。
慕尼黑近郊的馬克斯布朗克外星物理研究所（MaxPlanck Institute for Extraterrestrial Physics）的根澤爾（Reinhard Genzel）表示，「銀河系中心的這些星球軌道顯示400萬個太陽質量（solar masses）的中央質量密集處，毫無疑問的，必然是一個黑洞。」
研究人員也能更加精確計算地球與這個超大質量黑洞所在的銀河中心相距2萬7000光年。
根澤爾表示，人馬座A*接近地球，所以將可提供我們歷年來最詳細的超大質量黑洞觀測。
研究結果將公布在即將出版的「天文物理期刊」（The Astrophysical Journal）。
（法新社巴黎15日電）
根據即將公布出版在「天文物理期刊」（The Astrophysical Journal）的新聞：
『德國科學家已觀測到銀河系中央，有一個具有強大吸引力的巨大黑洞。』
這項本月稍後將公諸於世的驚人觀測，提供了迄今超大質量黑洞確實存在的最有力證明。
黑洞是宇宙最大的謎團和力量之一。
德國科學團隊投注逾16年心力，研究銀河系中28顆星球的軌道，追蹤到歷來對這些肉眼見不到的龐然怪物所獲得的最詳細描繪。
黑洞之名的由來據信是一個區域磁場引力太大，任何物質都無法逃脫，包括光和其他形式的射線，都被吸進這個區域中，觀察黑洞的唯一之道是觀測它們對週遭星體的影響。
這個巨大黑洞稱為人馬座A*（Sagittarius A*）。
慕尼黑近郊的馬克斯布朗克外星物理研究所（MaxPlanck Institute for Extraterrestrial Physics）的根澤爾（Reinhard Genzel）表示，「銀河系中心的這些星球軌道顯示400萬個太陽質量（solar masses）的中央質量密集處，毫無疑問的，必然是一個黑洞。」
研究人員也能更加精確計算地球與這個超大質量黑洞所在的銀河中心相距2萬7000光年。
根澤爾表示，人馬座A*接近地球，所以將可提供我們歷年來最詳細的超大質量黑洞觀測。
研究結果將公布在即將出版的「天文物理期刊」（The Astrophysical Journal）。
2008年12月14日 星期日
2008年12月1日 星期一
2008諾貝爾化學獎---GFP(綠螢光蛋白)的研究
【化學：綠螢光蛋白研究先驅 日華美裔科學家同摘2008年諾貝爾化學獎 】
2008年10月8日，瑞典皇家科學院在瑞典首都斯德哥爾摩宣布，日本科學家下村修、美國科學家馬丁‧查爾菲和美籍華裔科學家錢永健獲得2008年諾貝爾化學獎。今年得獎的三人代表在「綠色螢光蛋白(GFP)」研究上的三個不同時期。下村脩是這種蛋白的發現者，查爾菲辨識出基因，錢永健則開發出能釋放更強光線、色彩更多樣化的蛋白變形，讓研究者能以不同顏色標示不同蛋白，並看到彼此交互作用。
Ref：Sciscape新聞報導 、2008諾貝爾化學獎 / 編輯： esinstra 報導
瑞典皇家科學院（The Royal Swedish Academy of Sciences）於昨日頒發2008年諾貝爾化學獎，今年由日籍科學家下村脩（Osamu Shimomura）、美籍華裔科學家錢永健（Roger Y. Tsien）、美籍教授查爾菲（Martin Chalfie）共同獲獎，以突顯他們對於綠螢光蛋白的發現與研究成果（"for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP"）。
◆發光蛋白──生物化學研究的領航之星
1962年，綠螢光蛋白（green fluorescent protein，GFP）首度在一種學名為Aequorea victoria的水母體內發現，從那之後，GFP就成為當代生物科學研究最重要的工具之一。藉由GFP，科學家得以直接觀察過去研究中無法觀察到的現象，比如神經細胞在腦部的發育過程以及癌細胞轉移的過程。
生物體存在上萬種蛋白質，這些蛋白質身肩維持體內重要生理現象的重責大任，若發生問題，就會引起疾病，因此找出體內這些蛋白質所扮演角色的重要性自然不言而喻。今年度化學獎頒發的目的，是為了表揚這三位科學家對於GFP的最初發現，以及隨後GFP成為重要研究工具的發展過程。透過DNA科技，科學家將GFP接連在其它重要的蛋白質上，而得以觀察這些蛋白質的移動、位置、彼此間的相互接觸情形。科學家甚至還可以利用GFP來確認細胞的各個狀態，包括阿茲海默症（Alzheimer's disease）病患腦中神經細胞的受損情形，或在胚胎發育時，胰臟中胰島素生產β細胞（insulin-producing beta cells）的形成過程，如今科學家已成功將鼠腦中不同的神經細胞分別以多色標定來進行觀察。
三位科學家的貢獻分別如下：
下村脩（Osamu Shimomura）首度自Aequorea victoria水母體內分離出GFP，這種水母會隨北美西海岸洋流漂移並發出螢光，而GFP在紫外光的照射下則會散發出綠光。
查爾菲（Martin Chalfie）發掘出GFP可作為生物現象研究中發光遺傳標籤功能的價值，在他最初的實驗中，他曾用GFP對身體透明的秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans，簡稱C. elegans）體內六種不同的細胞進行螢光標定。
錢永健（Roger Y. Tsien）則首度解釋GFP的發光機制，他並開發出亮度更強、色彩更多樣化的GFP蛋白，這使得科學家得以同時觀察不同的生物現象。
◆錢永健小檔案
現年五十六歲的美籍華裔科學家錢永健出生於紐約，自哈佛畢業後進入劍橋大學攻讀生理學，於1977年取得博士學位，並於1995年當選美國醫學研究院院士，1998年當選美國國家科學院院士和美國藝術與科學院院士，目前為聖地牙哥加州大學的藥理學及生化教授。錢永健出生於「科學家之家」，父親是機械工程師，舅舅是麻省理工學院的工程學教授，他同時也是「中國導彈之父」錢學森的堂侄。他於獲知得獎後表示，「如果可能的話，癌症是我終極的挑戰。」
至錢永健為止，華人取得諾貝爾獎者共計八位，分別為1957年物理獎楊振寧、李政道；1976年物理獎丁肇中；1986年化學獎李遠哲；1997年物理獎朱棣文；1998年物理獎崔琦；2000年文學獎高行健；2008年化學獎錢永健。
參考來源：
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Ps: 什麼是【綠色螢光蛋白GFP】
螢光魚、螢光豬、螢光鼠的螢光，都是來自今年諾貝爾化學獎三名得主的綠色螢光蛋白研究。發明基因轉殖螢光魚的台灣大學分子與細胞生物研究所所長蔡懷楨說，「綠色螢光蛋白的研究，為生命科學帶來革命性的轉變。」
今年諾貝爾化學獎得主的研究，對生命科學領域有極大的貢獻。台大生命科學院院長羅竹芳說，「這項研究讓原本看不見的東西，變成看得見，更容易追蹤基因的走向。」台大生命科學院的每個實驗室都在用，顯見其重要性。
蔡懷楨說，螢光蛋白會在固定的波長下產生螢光，形成一個可追蹤的標記，可以追蹤基因、細胞，讓許多生命科學的研究變得比較簡單，尤其在解剖學與基因調控上。他說，過去許多生命科學的研究必須先染色才能觀察，但這過程無法活體完成；有了螢光蛋白的技術後，讓生命科學研究進步到活體觀察，「可說是一項革命。」蔡懷楨說，螢光蛋白的技術不必加基質，只要找到啟動子，接上螢光蛋白，在很暗的環境下，只要接收到一點點能量，就會產生螢光。他解釋，在受精卵裡注射綠色螢光蛋白，可以看到心臟從胚胎時期到心臟發育完成的整個過程，包括細胞如何移動，如何形成心房心室。這是「連續性」的觀察，不只有立體三度空間，還加上時間，跟過去解剖只有切片的平面觀察，不可同日而語。他說，綠色螢光蛋白對生命沒有傷害。除了最早的綠色螢光，現在更有從珊瑚開發的紅色螢光和由綠色螢光改變而成的藍色螢光。綠色螢光蛋白帶給生命科學研究革命性的改變，螢光魚除了用在研究上，更因外表漂亮，具高商業價值。
資料來源：聯合新聞網
2008年11月29日 星期六
12月1日世界愛滋日v.s.2008年諾貝爾醫學桂冠
HPV與HIV致病機制
（Permission was granted from the Nobel Foundation. Credit: ©The Nobel Assembly at Karolinska Institutet / Illustration by Annika Rohl）
【標題】醫學：愛滋、子宮頸癌病毒發現者 共享2008年諾貝爾醫學桂冠
【 Ref 】紅絲帶部落格 、 Sciscape新聞報導 、諾貝爾獎網頁
◆一、子宮頸癌病毒的發現與發展
◆二、愛滋病毒的發現與發展
巴赫─桑努希和蒙塔尼埃則是最先發現人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus，HIV）的科學家。HIV最初是在病患的淋巴細胞中發現，這類病患在患病初期具有腫大的淋巴節，在末期時甚至在血液中就可檢驗出病毒的存在，HIV也成了第一個被發現的人類慢病毒（human lentivirus）。HIV感染負責人體免疫功能的淋巴細胞，導致免疫細胞大量死傷，由於他們的發現，使得科學家得以進一步了解愛滋病的感染機制以及治療方針（如附圖）。
瑞典卡洛林學院諾貝爾大會（The Nobel Assembly at Karolinska Institutet）於十月六日公佈今年度諾貝爾生理學或醫學獎得主，獲獎者為發現子宮頸癌病毒的德國科學家楚爾郝森（Harald zur Hausen），以及發現愛滋病毒的法國科學家芳絲華．巴赫─桑努希（Francoise Barre-Sinoussi）與蒙塔尼埃（Luc Montagnier），以彰顯他們對導致人類重症疾病的病毒的重大發現。
◆一、子宮頸癌病毒的發現與發展
楚爾郝森當年提出人類乳突病毒（human papilloma virus，HPV）會導致子宮頸癌，這種「病毒致癌」的觀點與當時的主流醫學教條背道而馳，他在腫瘤中發現HPV的DNA，並認為只要發現特定的方法就能檢測出病毒的DNA，他還發現並非所有HPV都會致癌，只有其中幾種會有這種現象。由於他的重大發現，使得科學家找出HPV感染的途徑，並進而研究出HPV致癌的病理機制和HPV疫苗的發展（如附圖）。
70年代期間，楚爾郝森提出HPV可能與子宮頸癌有關的觀點，當時他認為癌細胞若受致癌病毒感染，則在基因體中應可發現病毒的DNA插入其中，而HPV的基因則會促使細胞增殖，若能找出這類癌細胞中的病毒DNA，就可得知該細胞受到HPV的感染。楚爾郝森在當時努力近十年之久，不斷尋找不同種類的HPV，但這在當時並不容易，因為病毒只有部分DNA會併入宿主基因體中，也因此增加研究的困難度，後來他在子宮頸癌切片中發現新的HPV的DNA，因而在1983年確認出新的致癌病毒HPV16型。到1984年，他更從子宮頸癌病患身上找出HPV16和HPV18型病毒，迄今世界上有70%的子宮頸癌都可發現這兩型病毒。
至今HPV仍對全球帶來相當沉重的負擔，世界上有超過5%的癌症起源於HPV的慢性感染，HPV是最常見的性傳染病原體，約佔全球總人口的五成到八成之多。在已知超過100種的HPV病毒當中，約有40種會感染生殖道，當中又有15種會使婦女提高罹患子宮頸癌的風險，此外，HPV亦發現於外陰部或口腔等癌細胞中。在罹患子宮頸癌的婦女當中，有99.7%會在組織切片當中檢驗出HPV，每年受影響的婦女多達50萬人。
楚爾郝森證明了HPV可導致癌症的病理機制，並建立起受HPV感染並演變為癌症的風險評估。他為醫學界確認出HPV16和18型為主要嫌疑犯，幫助後來科學家發展出疫苗，疫苗的發展保護婦女免於來自HPV16和18型九成五以上的威脅，並減少病患接受手術的必要以及降低全球子宮頸癌的負擔。
◆二、愛滋病毒的發現與發展
巴赫─桑努希和蒙塔尼埃則是最先發現人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus，HIV）的科學家。HIV最初是在病患的淋巴細胞中發現，這類病患在患病初期具有腫大的淋巴節，在末期時甚至在血液中就可檢驗出病毒的存在，HIV也成了第一個被發現的人類慢病毒（human lentivirus）。HIV感染負責人體免疫功能的淋巴細胞，導致免疫細胞大量死傷，由於他們的發現，使得科學家得以進一步了解愛滋病的感染機制以及治療方針（如附圖）。
1981年，巴赫─桑努希與蒙塔尼埃自出現後天免疫缺乏初期症狀的病患身上的腫大淋巴節中分離出淋巴細胞來培養，他們檢測出有反轉錄酶的活性，這代表病患可能受到反轉錄病毒的感染，他們還發現反轉錄病毒自受感染的細胞出芽而生（budding），分離出的病毒可感染並殺死正常與受感染的細胞，並且會和病患體內的抗體相作用，他們將這種病毒命名為人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus，HIV）。有別於HPV這類會致癌的病毒，他們發現的病毒並不會導致細胞不正常增生，反會需要細胞作為宿主來進行複製和T細胞融合，這也部分解釋了為何HIV會破壞免疫系統，因為T細胞正是負責啟動免疫反應的關鍵細胞，T細胞受到控制，免疫系統將不攻自破。1984年，巴赫─桑努希與蒙塔尼埃還另外在性病患者、血友病患者、母子垂直感染患者、輸血感染患者身上分離出這種病毒，他們的努力成果在全球1%的人口受到HIV普遍感染的情況下顯得格外重要。
就在HIV被發現之後，許多科學家陸續對HIV造成後天免疫缺乏症候群（acquired human immunodeficiency syndrome，AIDS）的詳細致病機制貢獻心力。巴赫─桑努希與蒙塔尼埃的研究成果使科學家得以迅進複製第一型HIV（HIV-1）的基因體，這將有助於了解病毒感染宿主的過程，更可發展出抗病毒藥物和工具來檢驗病患是否得病或篩檢血液品質，以減少傳染的機率，預防與治療雙管齊下已經有效降低疾病的傳播並延長患者的壽命。HIV複製技術的進步也加快了起源、演化等相關研究的步伐，據估計，病毒可能是自20世紀初期自西非的黑猩猩傳染至人類身上，但為何自70年代之後開始大流行，目前仍莫衷一是。
病毒與宿主細胞之間的感染機制研究也使科學家更加了解HIV是如何躲過免疫系統的偵測，目前的認知是由於HIV可破壞淋巴細胞的正常功能，突變速度驚人而且可將自身的基因體併入潛藏於宿主細胞基因體中，如此一來，即使接受長期抗病毒治療，也難以將病毒自人體內根除。不過這方面相關的研究已提供科學家更多的方法，以助未來發展疫苗和針對潛伏病毒進行攻擊的策略。
HIV目前已成為新型的傳染病，亙古亙今，科學和醫學史上從未有針對一新型疾病如火如荼地迅速展開一連串發現病原體並在這麼短的時間內提供治療之道的例子，如今抗反轉錄病毒的治療方針已有效延長病患壽命並將體內病毒壓制至正常人的標準。
HIV目前已成為新型的傳染病，亙古亙今，科學和醫學史上從未有針對一新型疾病如火如荼地迅速展開一連串發現病原體並在這麼短的時間內提供治療之道的例子，如今抗反轉錄病毒的治療方針已有效延長病患壽命並將體內病毒壓制至正常人的標準。
然而不同於子宮頸癌疫苗的發展，愛滋病疫苗的發展之路仍舊遙遙無期。巴赫─桑努希獲獎後表示，她對愛滋病疫苗的研發感到悲觀，她說，「我們25年前發現愛滋病毒時，天真的以為很快就可以預防和治療。」然而截至目前為止，有關愛滋病疫苗的相關研究幾乎等同於一連串的失敗。美國政府愛滋病研究機構的主任安東尼‧福奇在此之前就說過，「每一次我們覺得我們在這個病毒難題中又有了一個突破，我們都無法把這種突破變成疫苗。25年來，這樣的挫折一再反覆出現。」別期望這種疫苗在十年之內會出現。世界衛生組織愛滋病部門主任凱文‧德科克甚至認為，愛滋病的問題再過25年也不可能解決。
儘管如此，這反而反應科學的原貌，在成功的曙光展露之前，沒有人會知道自己是否只差一步之遙。在科學領域沒有平坦大路可走，只有在崎嶇小徑上不畏艱難持續攀登的人，最終才有機會攻頂並取得諾貝爾獎的最高榮耀。
參考來源： http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2393
Human Papilloma Virus And Cancer, HIV Discoveries Recognized In 2008 Nobel Prize In Physiology Or Medicine
Human Papilloma Virus And Cancer, HIV Discoveries Recognized In 2008 Nobel Prize In Physiology Or Medicine
2008年10月12日 星期日
什麼是"黑洞" ?
Movie : 黑洞製造機,大強子對撞今9/10啟動!
Refrece : 維琪新聞-什麼是"黑洞" ?
【什麼是"黑洞" ?】
黑洞（Black hole）是根據現代的物理理論和天文學理論，所預言的在宇宙空間中存在的一種天體區域。
歷史上，法國力學家拉普拉斯曾預言：「一個質量如 250 個太陽，而直徑為地球的發光恆星，由於其引力的作用，將不允許任何光線離開它。由於這個原因，宇宙中最大的發光天體，卻不會被我們看見」。
黑洞是由一個質量相當大的天體，在核能耗盡死亡後發生引力塌縮後形成。根據牛頓萬有引力定理，由於黑洞的第一宇宙速度過大，連光也逃逸不出來，故名黑洞。
在此區域內的萬有引力非常強大，任何物質都不可能從此區域內逃逸出去，甚至光線都被它強大的引力拉回，因此黑洞本身不會發光，天文學家可藉觀察黑洞周圍物質被吸引時的情況，找出黑洞位置。
黑洞可經由電子儀器觀查到。
相關文章 : [科學發展2005年11月第395期] 黑洞 (pdf)
【影片】霍金新論文：沒有黑洞
(2014年---動新聞報導)
https://www.youtube.com/watch?v=9E9R9NRPcyY
https://youtu.be/9E9R9NRPcyY
宇宙大爆炸的研究---啟動大型強子對撞機
“大型強子對撞機(Large Hadron Collider)”——CERN(歐洲核子研究理事會)推動的實驗。
【三分鐘科學】猴子都懂的上帝粒子
https://youtu.be/AlzUgt8Dgq0
發佈日期：2013年10月12日
其實主要是在講2013年諾貝爾物理學獎-希格斯場的重要性
三分鐘博士的鬍子大挑戰http://goo.gl/bAxKSF
更多有趣的科學冷知識 https://www.facebook.com/3minSci
https://youtu.be/yO9BwNWDfm4
【新唐人09月09日訊】
歐洲核子研究中心將於9月10日啟動大型強子對撞機，希望藉助這臺世界最大的粒子加速器揭開宇宙起源的奧秘。但一些科學家警告對撞機實驗所產生的黑洞可能帶來『世界末日』?!
【相關文章】：
2、【科學】大型強子對撞機之實驗 (from: JEANS 隨意筆記)
來自全球40多個國家、9千名科學家與斥資上百億的資金，在9月10日正式啟動的大型強子對撞機，於法國與瑞士的邊境建造地下圓形軌道，想要透過兩顆粒子加速至接近光速，然後促使其對撞從而模擬出宇宙大爆炸的能量和條件，探究宇宙的起源、發現物質的本源、找尋暗物質與反物質以及另外空間的存在，企圖用科學的手段來瞭解“上帝的法則”。
這個實驗出名不僅所花費的人力和資金堪稱歷史之最，還有它不只是某一國家的資產，該實驗的數據將提供每個參與國家研究。更有甚者，研究最終目的是“探討生命的起源”，運用人類科學的手段重現宇宙誕生時的形態，解開牛頓和愛因斯坦都解不開的謎團。
大型強子對撞機的實驗想要探究的問題之一：宇宙“大爆炸”的秘密—
—物質在宇宙誕生後的第一秒呈現什麼狀態？構成宇宙萬物的物質據信來源于一系列密集而熾熱的基本粒子。現在宇宙中的普通物質由原子構成，原子擁有一個由質子和中子構成的核子，質子和中子都是被稱之為“膠子(Gluon)”的其它粒子束縛“夸克(Quark)”形成的。這種束縛非常強大，但在最初的宇宙由於溫度極高加之能量巨大，膠子很難將夸克結合在一起。也就是說，這種束縛似乎是在“大爆炸”發生後的最初幾微秒內形成的，此時的宇宙擁有一個由夸克和膠子構成的非常熾熱而密集的混合物——“夸克-膠子等離子體”。該實驗將利用大型強子對撞機模擬大爆炸發生後的原始宇宙形態，分析夸克-膠子等離子體的性質。
另一個實驗想探究的問題：隱藏的世界—
—另外空間真的存在嗎？根據愛因斯坦廣義相對論，人類生存的三維空間加上時間軸即構成所謂四維空間。後來的理論卻認為，可能存在擁有隱藏維度的空間，只是尚未被人類觀察到，但它們似乎會在高能條件下顯現出來。基於這種推測，科學家將對所有探測器獲得的數據進行仔細分析，以尋找另外空間存在跡象。或許實驗的背後想要知道人死後到哪去了？為什麼有人看到鬼魂的存在？可能是存在另外空間只是我們看不到而已。
但也有另一群人認為該實驗可能會創造出黑洞把地球給吸進去，不應該為了滿足少數人的好奇心而提高全人類的生存風險。大型強子對撞機開啟的同一時間，這世界似乎又有了變化了呢？全球地震、颶風等災難頻傳，一切只是巧合？或者上帝生氣了？這個實驗只是正式開始進行，未來幾年才將會是計劃運行的關鍵唷，本文試著從正面與反面的角度來思考此議題。
《參考資料》
2008.9.10宇宙大爆炸實驗
Movie : [有線新聞台 ]歐洲科學家進行粒子撞擊實驗 (Youtue)
今日於瑞士時間早上9時(GMT+2，即北京時間約下午3時)，在來自全世界各地的科學家的見証下，正式開始這個被喻為史上最大規模的科學實驗。實驗於瑞士及法國邊界山脈地底的一個大型強子對撞器(Large Hadron Collider，LHC)進行，這個對撞器有一條長27公里的環形軌道，貫穿瑞士和法國地底。
CERN今日啟動第一階段實驗，科學家開動大型強子對撞器，先向環形軌道發射一束如頭髮幼的粒子，然後不斷加速直至接近光速；粒子首先會只向一個方向走，若一切順利，將於幾星期內進入第二階段；科學家會從相反方向發射另一束粒子，讓兩束粒子碰撞然後粉碎。碰撞會釋放出大量能量和碎片，爆炸的能量會熱過太陽十萬倍，正如一百四十億年前宇宙大爆炸的一刻。
CERN的科學家要從現在開始，監察著粒子的活動情況，希望通過這次實驗，瞭解質量的來源，並驗証在理論模型中形成物質質量的「上帝粒子」，即希格斯玻色子(Higgs Boson)。從而探索宇宙起源，以及尋找宇宙中隱藏的能量。
實驗由構思到今日啟動，歷時20年，耗資10億美元，當中參與過的科學家來自全世界各地共過萬人。科學家指，實驗所產生的數據，可載滿5萬多隻光碟，預料這些數據需要花15年時間分析，並對人類有重大貢獻。此外，實驗除了探索宇宙起源，還可以幫助治療癌症，因為通過實驗學會控制質子或粒子束後，可更準確地利用質子或粒子束殺死癌細胞。
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