蔡新民++趙寶山
重視生物基礎(chǔ)研究
生物學是現(xiàn)代醫(yī)學、農(nóng)業(yè)科學與生物技術(shù)等應(yīng)用科學的根本,只有了解基礎(chǔ)生命現(xiàn)象的運作原理與機制,才可能有創(chuàng)新性想法將其化為能增加人類福址的應(yīng)用上。上世紀60年代,臺灣生物學研究主要集中在基礎(chǔ)醫(yī)學和農(nóng)學(包括森林學)及工業(yè)微生物學領(lǐng)域,特別是李先聞領(lǐng)導的臺灣中研院植物研究所開展的水稻細胞遺傳學、放射線誘變育種等研究,以及魏巖壽領(lǐng)導的臺灣中研院化學研究所開展的應(yīng)用微生物學研究最為著名。
在島內(nèi)高校,除與醫(yī)學和農(nóng)學有關(guān)的系/所外,其余與生物學有關(guān)的研究機構(gòu)只有臺灣大學化學工程系(研究工業(yè)微生物)、農(nóng)業(yè)化學系(研究農(nóng)業(yè)微生物)、森林學系、生理學系,以及省立中興大學植物學系和森林學系等。
1965年,臺灣科技主管部門在中研院植物所內(nèi)成立“生命科學研究中心”(1987年改名為臺灣科技主管部門下屬“生命科學研究推動中心”),主要任務(wù)是審議各學科的學術(shù)交流及合作聯(lián)系事宜,與島內(nèi)生物學、醫(yī)學、農(nóng)學研究機構(gòu)合辦科技性研習會,補助購買學術(shù)圖書期刊和儀器,發(fā)行《生命科學簡訊》雜志月刊。
這一時期的生物科學類專題研究計劃仍以自由研究為主,分為生物、生化、海洋生物、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學與公共衛(wèi)生研究等五類。
這一時期,臺灣科技人員取得的重要成果包括:對臺灣維管束植物、苔蘚植物、魚類、鳥類、菌類、藻類及昆蟲等生物資源進行調(diào)查研究,1976年出版《臺灣植物志》,魚類、菌類、昆蟲及藻類也有若干目錄及專志出版;開展水稻基礎(chǔ)生產(chǎn)力研究,包括水稻的生長模型及其生長介量變異研究,水稻余留物分泌的植物毒物質(zhì)及其對水稻生長的影響研究,水稻潛伏性細菌研究,水稻根系機能與土壤中理化性質(zhì)的研究及水稻光合作用研究等;植物組織培養(yǎng)研究,包括無病毒馬鈴薯在試管內(nèi)結(jié)球的研究,人參組織及細胞培養(yǎng)研究,水稻花藥培養(yǎng)研究,臺灣重要果樹的組織培養(yǎng)繁殖研究及煙草、甘蔗、水稻等原生質(zhì)體融合研究等;臺灣二期作稻低產(chǎn)原因及其解決方法研究,包括環(huán)境因子對產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響,植物根活性、光合作用及光合成物質(zhì)的生產(chǎn)、土壤因子、肥料及植物調(diào)節(jié)素、病蟲害對一、二期作稻的影響,及提高二期作稻產(chǎn)量的對策研究等;草蝦、斑節(jié)蝦、砂蝦及紅尾蝦的大量繁殖技術(shù)研究,烏魚完全養(yǎng)殖技術(shù)、虱目魚人工繁殖技術(shù)、溫度及鹽度對魚蝦類的存活、生長的影響研究,以及養(yǎng)殖池水質(zhì)變化與養(yǎng)殖之間關(guān)系研究等;金門血絲蟲病防治研究;蛇毒藥理學研究;鼻咽癌診斷及免疫學研究,包括血清免疫球蛋白IgG、IgA、IgM、EB病毒有關(guān)的抗原、抗體、血中醣蛋白、T細胞及B細胞研究等;針刺止痛的神經(jīng)學研究;肝炎與肝癌研究;雞母珠毒蛋白及蓖麻毒素的抗癌研究等。
1982年起,臺灣科技主管部門對島內(nèi)生物科學類專題研究的支持經(jīng)費持續(xù)增加,首次超過1億元新臺幣,1986年達到3.798億元,1989年更高達7.36億元。1984年起增加對生物技術(shù)研究的經(jīng)費支持,1985年起再加上肝炎防治研究及補助購買中型儀器設(shè)備,1988年起又增加對分子生物研究及生態(tài)及公害醫(yī)學研究的支持。
1982年臺灣科技主管部門資助生物科學類專題計劃數(shù)僅378件,1986年增至728件,1989年更增至1091件。在推動目標導向型大型計劃方面,1983年該部門首次組織實施“生物技術(shù)與肝炎防治研究計劃”,1985年推動“民眾常見疾病的分子層次探討計劃”,1988年又推動“農(nóng)業(yè)生物分子遺傳研究”、“中藥研究”、“農(nóng)業(yè)園藝作物遺傳與生理研究”、“生態(tài)資源與公害基礎(chǔ)醫(yī)學研究”,1989年推動“靈芝研究”、“烏腳病研究”等多年期計劃及群體性研究計劃,顯示其不斷朝向主動協(xié)調(diào)研究計劃的方向邁進。
主要生物研究機構(gòu)
臺灣中研院1959年開始籌備成立動物研究所。經(jīng)過籌備主任梁序穆與以后的蘇仲卿等人11年的努力,終于在1970年2月正式成立,首任所長為蘇仲卿,最初研究人員有林飛棧、李文蓉、黃仲嘉、詹昆源、萬家茂、周延鑫及鄭森雄7人。以后,歷經(jīng)張昆雄、周延鑫所長的努力,大力擴展各項研究領(lǐng)域,在經(jīng)費拮據(jù)及全體科技人員同心協(xié)力下,于1989年在臺北市南港區(qū)建成“動物所研究大樓”并啟用。
該所早期以島內(nèi)動物基礎(chǔ)研究為主,重點放在海洋生物、昆蟲的顯微形態(tài)、生理生化、分類及生態(tài)學等方面,對于臺灣動物學及農(nóng)漁業(yè)發(fā)展有重要貢獻。80年代后期,國際上興起分子生物學和基因?qū)W研究高潮,該所配合這一新趨勢也快速成長及蛻變。在吳金洌擔任所長期間,整合所內(nèi)研究重點,將研究方向轉(zhuǎn)為以理論動物學為基礎(chǔ),輔助應(yīng)用科學發(fā)展,并于1991年3月通過所務(wù)會議,將該所研究人員分為分子細胞學、個體生理學和族群生態(tài)學三組。
1996年邵廣昭接任所長,延續(xù)三組研究方向,推展諸多研究項目,其中以水產(chǎn)動物為模式材料的基因調(diào)控機制研究、個體以上層級的生理及環(huán)境適應(yīng),以及生物多樣性的研究(包括分類、生態(tài)及演化)成為該所研究的主要特色。2002年8月,游正博返臺接任動物所所長,2003年在宜蘭縣礁溪鄉(xiāng)建立臨海研究站。其后,該所依照原來的三大方向繼續(xù)發(fā)展,特別是在斑馬魚器官分化及基因調(diào)控、魚類病毒致病分子機制、動物環(huán)境適應(yīng)調(diào)控機制、無機砷遺傳毒理、族群生態(tài)及分子演化等方面持續(xù)性深入探討,取得創(chuàng)新性成果。
進入新世紀后,對功能性基因及生物多樣性研究潮流興起,臺灣中研院在2001—2003年間開始籌備成立基因研究中心及生物多樣性研究中心,由動物所第三組族群生態(tài)學組研究人員為主,于2005年1月轉(zhuǎn)至生物多樣性中心。其他分子細胞學組及個體生理學組的研究人員,在現(xiàn)任所長游正博領(lǐng)導下,努力整合研究重點、積極網(wǎng)羅優(yōu)秀人才,全力重整實驗室,設(shè)立核心儀器室,并在2005年將該所改名為細胞與個體生物學研究所,將研究重心轉(zhuǎn)移至分子和細胞層次的研究。
該所目前共有23位研究人員,包括特聘研究員3名、研究員3名、副研究員7名、助研究員10名,所內(nèi)設(shè)有公共儀器室生化組、公共儀器室影像組、臺灣斑馬魚實驗中心、臨海研究站等部門,研究目標著重在個體生物生長、適應(yīng)與發(fā)育過程中細胞與細胞間的交互作用,以及個體生物面對環(huán)境變遷所進行的適應(yīng)行為。重點研究方向包括:水生及海生生物技術(shù);藉由動物模式系統(tǒng)或系統(tǒng)生物學研究方法分析細胞與個體生物的功能;細胞正常以及異常功能的分子機制探討;細胞結(jié)構(gòu)分析。
在上述4個研究領(lǐng)域中,水生及海生生物技術(shù)具有最悠久的發(fā)展歷史及良好聲譽,其研究成果主要歸功于位在宜蘭礁溪的臨海研究站。臨海的地緣關(guān)系方便海生生物繁衍、研究與觀察。該所也是臺灣最早使用斑馬魚作為模板來研究水生生物的研究單位。針對水生生物多元化的生理研究是該所的一大特色。
除了利用斑馬魚模式外,該所研究人員也利用小鼠、海膽與果蠅系統(tǒng)來研究發(fā)育生物學、干細胞生物學、DNA復制與修復以及人類疾病。此外,該所還擅長研究正常與異常細胞功能的分子機制,包括與人類幾個罕見疾病相關(guān)的DNA解旋酶功能性研究、在阿茲罕默癥病患中信息傳遞的調(diào)控、受器傳導類抗癌藥物研發(fā)以及砷的細胞毒理等。
臺灣中研院分子生物學研究所成立于1993年,位于臺北市南港區(qū)研究院路二段。從建所開始,就以細胞及分子生物學技術(shù)來研究各種生物學問題,研究領(lǐng)域包括核酸及染色體學、發(fā)育生物學、神經(jīng)生物學、結(jié)構(gòu)生物學、植物分子生物學、分子病毒學、細胞生化及生理等。