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第20期出刊日:2014.07.02

化學系「化學生物組」介紹暨發展

 

  化學,做為一門研究分子的科學,與生命科學的關係可謂越來越密切。根本的原因是當化學越來越進步之後,就越來越有能力處理生物大分子與細胞內的複雜化學問題。為了因應此一研究趨勢,同時配合台灣發展生技產業的需求,化學系在民國九十六年成立了「化學生物組」,每年招收博士班六與碩士班十六名。到目前為止,知道本系化生組的人並不多,一般人的印象也還是將化學分為有機、無機、分析、物化四個領域。但其實隨著時代演進,化學系將近一半教授的研究都有牽涉到生物分子或生物系統,這也是歐美各國化學研究的趨勢。雖然在招生上有分組,但是化學系教授並沒有分組,也就是任何教授隨時都可以跨足化學生物組並利用相關資源。

  發展化學生物組的過程中,最大的進入門檻在於基礎設備。在一般的生命科學相關系所裡,會有許多共用的基礎設備例如大型離心機,滅菌鍋,高階顯微鏡,各式螢光與冷光偵測系統等,還有不同的細胞培養所需的專用空間。適逢積學館B棟在民國九十八年完工,讓化學系擺脫了過去舊館給人的狹小擁擠印象,在空間運用上多了一些彈性,也順勢規劃了B棟四樓的化學生物核心實驗室,在多位教授齊心協力下添購了生物實驗的基礎設備,至今已經相當完備。除了沒有實驗動物外,一般的生物分子與細胞實驗,都可以在本系進行。

化學生物核心實驗室
圖一、化學生物核心實驗室

  此外,化學生物組還在積學館B棟二樓設立了蛋白質譜中心,進行複雜蛋白質體樣本的分析,也對校內與外校醫學院的許多研究團隊提供服務,進一步將化學分析與醫學研究結合,化生組也將阿茲海默症的神經蛋白化學規劃為一個長期研究項目。從今年起,化學系蛋白質體中心也加入了跨國合作的人類蛋白體計畫(human proteome project)。這個計畫與大家耳熟能詳的human genome project的性質相似,但人類的genome只有四種化學單元,就花了二十年才完成初步定序。Proteome裡卻有數百種化學單元,也許要40-50年才能完成初步定序,這也顯示了化學生物學是仍然一門新興科學。化學系同時擁有800 Mhz的液態核磁共振與600 MHz的固態核磁共振儀,是生物巨分子研究的利器,甚至可以運用到考古學中的生物樣品分析。例如最近化學系已取得從義大利Cremona名琴上刮除的木屑,將用固態核磁共振檢視其中的半纖維素的化學變化,因為據傳古代名琴的木材是泡過化學藥水的。

蛋白質譜中心的Waters Synapt G2 ULPC-ESI-MS系統
圖二、蛋白質譜中心的Waters Synapt G2 ULPC-ESI-MS系統,專門用來分析蛋白質體

  化學系在化學生物領域中,研究的主題包含各類生物分子的分析,穿透細胞的載體開發,酵素性質研究,細胞狀態分析,以及藥物合成化學。而台灣在生技業的製造層面,包含醫療耗材、植入性生醫材料、學名藥與原料藥、檢驗儀器與美妝產品各方面,都有豐沛資金投入使得新公司如雨後春筍般竄出。在這些高附加價值的製造業裡,研發能力變成競爭力的關鍵,也是台灣未來的重要產業利基。我們相信日後化學生物組的發展,必定會與產業界產生緊密的連結。