Number 36, 2014.02.01

臺灣大學「發育生物學與再生醫學研究中心」電子報Research Center for Developmental Biology and p gy

Regenerative Medicine Newsletter

中心網頁：http://homepage.ntu.edu.tw/~ntucdbrm622/Facebook: NTU Research Center for Developmental Biology & ceboo : N U ese c Ce e o eve op e o ogy &

Regenerative Medicine.

中心主任：楊偉勛教授榮譽主任：鍾正明院士

總編輯：謝豐舟教授副總編輯：吳益群教授編輯顧問：孫以瀚研究員

編輯幹事： 陳敏慧教授、徐善慧教授、黃敏銓教授、丁照棣教授 、陳思原教授、李士傑教授曹伯年副教授、楊宗霖副教授、林頌然副教授王弘毅副教授、劉逸軒助理教授、陳佑宗助理教授林泰元助理教授、 陳沛隆助理教授

美編製作：劉麗芳美編製作 劉麗芳

本次主題1. 專題演講預告

(1) 2014年2月19日

Edward Bo-yi Chuong PhD

Postdoctoral fellow, University of Utah School of Medicine,

Department of Human Genetics

Advisors: Cedric Feschotte & Nels Elde

Maternal- fetal conflict, endogenous retroviruses and placenta evolution

(2) 2014年2月24日(2).2014年2月24日

章麗雲博士

Prognostic features of disease related transcription factors in breast cancers:

From inferred regulatory mechanisms to prognostic implications

2. 活動照片

(1) 2013年12月 09日-Prof. Dr. R.P. Coppes

Adult salivary gland stem cell therapy for radiation-induced Xerostomia

(2) 2014年01月18日

臺灣發育生物學會‐國際研討會+會員大會

3. 一流大學如何看待世界參加 Global Urban Challenge 有感

陳良基學術副校長

4. 專題演講-2013.11.13

從抗老化到抗癌：五碳醣磷酸異構酶(ribose-5-phosphate isomerase)從抗老化到抗癌 五碳醣磷酸異構酶( p p )於腫瘤生成之角色

汪宏達副教授/清華大學生命科學院

5. 堅毅GRIT

張俊哲副教授 /臺大昆蟲學系副教授張俊哲副教授 臺大昆蟲學系副教授

6.醫學影像中的數學/科學教育發展中心

7.恭賀-林頌然副教授榮獲TBF生技講座 1

2台灣大學發育生物學與再生醫學研究中心祝您農曆春節愉快!!

專題演講預告:

主講人: Edward Bo-yi Chuong PhDPostdoctoral fellow, University of Utah School of Medicine, Department of Human GeneticsAd i C d i F h tt & N l EldAdvisors: Cedric Feschotte & Nels Elde

演講主題:Maternal- fetal conflict, endogenous retroviruses and placenta evolutionretroviruses and placenta evolution

演講時間:2014年02月19日，01:00PM-02:00PM兒童醫院B1講堂

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兒童醫院B1講堂

專題演講預告:

主講人:章麗雲博士

演講主題演講主題:Prognostic features of disease related transcription factors in breast cancers: From inferred regulatory mechanisms to prognostic implications

演講時間:2014年02月24日，12:30-1:30PM

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0 年0 月 日， :30 :30， 醫學院202教室

Information for brief introduction of the speaker:

D Ch j i d P f F J H i h’ h t i thDr. Chang joined Professor Fon-Jou Hsieh’s research team since the end of 2005.

Pre-doctoral training: Life sciencePost-doctoral experience:A. EndocrinologyA. EndocrinologyB. Molecular BiologyC. Systems biochemistryD. Bioinformatics

She started cancer research since 2000 at University of Virginia (UVA), Indiana University and Purdue University at Indianapolis (IUPUI) and University of Louisville (UL).In this talk, she will introduce the microarray project in Professor Hsieh’s laboratory and an inexpensive but efficient method that could be widely welcomed by the medical field when the DNAcould be widely welcomed by the medical field when the DNA microarrays become mainstay technique used inmedical research. It is called a supervised network analysis. The method development was started since 2006 via collaboration with Drs. Chien-Yu Chen and Li-Yu Liu at NTU. In addition, Drs. Tzu L. Phang (University of Colorado), Meei-Huey Jeng (IUPUI) and Don A. g ( y ), y g ( )Roth (University of Wyoming) are other collaborators for this microarray project. She will share with you the cocktail optionsfor improving prognosis that can be predicted when the network is anchored by an endpoint - cancer specific overall survival. Thanks.

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活動照片:2013年12月09日Prof. Dr. R.P. CoppesDepartments of Cell Biology and Radiation Oncology, University Medical Center Groningen, University of Groningen, The Netherlands.

台大醫學院202教室演講

Adult salivary gland stem cell therapy for radiation-induced pyXerostomia

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拜訪學術副校長陳良基教授

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和醫師們做學術上的研究討論

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第一屆臺灣發育生物學會第一屆臺灣發育生物學會2014年01月18日

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2014.01.18 發育生物學會前排由左至右謝豐舟教授(常務監事)、鍾邦柱教授(理事長)、吳金洌教授(監事)、孫以瀚教授(理事) 李士傑教授(秘書長)孫以瀚教授(理事)、李士傑教授(秘書長)。後排由左至右簡正鼎教授(常務理事)、唐堂(理事)、游智凱老師(理事)、胡清華教授(理事)、楊偉勛教授(理事)

其餘人事:湯銘哲教授(監事)

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其餘人事:湯銘哲教授(監事)吳益群教授(常務理事)、羅時成教授(理事)、范聖興教授(理事)、蔡亭芬教授(理事)

一流大學如何看待世界參加Global Urban Challenge 有感G ob U b C e ge 有感

陳良基教授台灣大學學術副校長

參加臺大85週年校慶後，當晚就與校內主管同事一行九人，前往芝加哥參加由當地Chicago Council及當地三所大學，西北大學(Northwestern University)芝加哥大學(The University of Chicago)及伊利諾大學(University of Illinois)共同舉辦的大學校長共同論壇。

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長共同

11月的五大湖區，已有相當寒意，氣溫接近零度，走在北國大地的校園裡，落葉繽紛，重重疊疊。有時風起，立刻捲起層層葉舞，秋葉旋轉中，像極一群穿著暗紅裝的舞者，在寒風中散發最後的能量。蔣勳曾經說過「北秋的落葉是種奢華的禮物，彷彿所有的樹葉都知道已是告別的時候 它們要做最後 次生命徹底的揮霍 伊利諾大學已是告別的時候，它們要做最後一次生命徹底的揮霍。」伊利諾大學香檳分校的教授們都會開玩笑的說：「因為秋天過後，一整個長冬都只能待在研究室裡，所以他們只好將全部能量注入研究中。」自然造就北國五大湖區邊的這三所大學，排名分別在第9、25、30名內！大地之能量與萬物間互動移轉的機制，誠然不虛！

這次主辦單位芝加哥全球事務理事會(Chicago Council on Global Affairs)是一個已成立91年的公共事務組織，透過舉辦活動和會議的對話互動模式，邀請國際級領袖與學者將國際觀點帶入芝加哥，同時也藉由雙方對談，將對國際議題的意見從芝加哥輸出至全球。其中最重要的就是芝加哥論壇系列，每年舉辦超過150個公開議程，供廣大民眾了解當今國際發展和議題。本次會議應屬於論壇系列之一，與芝加哥三所主要大學一起主辦，承襲芝加哥論壇的傳統，以國際重要議題為主題，並邀請該議題相關之世界級領導組織專家參與。

本次會議主題為“Global Urban Challenge”主要係以聯合國西元2011年研究報告所述，預估西元2050年左右，全球將有三分之二以上2011年研究報告所述，預估西元2050年左右，全球將有三分之二以上的人口會居住於大都市(Urban)。然而檢視目前全球各大都會，無論在實體建設或社群服務機制皆欠缺足夠的準備以應付未來可能出現的新需求，在未來絕對會是人類社會的大挑戰。而大會主題的副標題“Global Urban Challenge：the Role of ResearchUniversity”清楚標舉研究型大學理當設法解決人類未來問題，因此在「研究型大學如何扮研究型大學理當設法解決人類未來問題 因此在 研究型大學如何扮演好推動的角色」此項重要國際議題由芝加哥三所公立大學—西北大學、芝加哥大學、伊利諾大學三位校長點名邀請大學聯盟校長們參加會議。本次總計邀請全球28所著名大學與會，臺大是第一次受邀，某種程度也代表對臺大研究實力的肯定，所以臺大國際處特別重視這次機會。適逢校慶，當日即由本人率團與會，成員還包括財務副校長湯明哲 國際長張淑英 電資學院院長郭斯彥 公衛學院副院長詹長權

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明哲、國際長張淑英、電資學院院長郭斯彥、公衛學院副院長詹長權、生農學院教授張俊彥、城鄉所所長黃麗玲、國際處林淑靜、張華玲，另外本校工學院前副院長，現借調華府科技組組長周家蓓亦專程前來參與論壇。

大會活動總計有三天，每天都從早餐會開始，直至深夜的晚宴結束，所以有很長的討論時間。主辦單位依據未來巨大城市所可能面臨的關鍵問題，分為Urban Education、Urban Health及Urban Vitality等三個議題進行討論，具體點出人口集中後衍生之基本困難。本校詹教授及張教授亦分別在Urban Health及Urban Vitality發表演說，詳細議程及演講題材皆在網頁(http://goo.gl/9BvGhN及http://goo.gl/O3UBVw)可見，就不在此贅述。

在三天活動中，第二天開幕特別開放給媒體及Council Member、贊助團體等參加，三位校長皆親自參與論壇，並分別就研究型大學贊助團體等參加，三位校長皆親自參與論壇，並分別就研究型大學(Role of Research University)對未來的挑戰發表看法，他們不約而同的強調大學的存在是希望對未來世界有impact，強調如何帶動、影響學生“Think”以及“Social Impact”，這真是國內邁向頂尖大學的師生應該思考的議題。他們認為辦學理念就是要“Connect education with future life”投資在高等教育就是“Funding Future”！投資在高等教育就是 g ！

會中，芝加哥市長─Rahm Emanuel發表開幕演說，強調教育理念為：“Every child sees the energy of the city and be part of the future.”充分展現芝加哥論壇的風格，並可透過此一平臺將芝加哥市的理念和理想向外界傳播。

三天的活動分別在三所學校舉行，各校校長在校長官邸及校園內Faculty Lounge設宴款待與會來賓。也許因為這是第一次參與類似活動因而特別有感，也為了記住這初次的悸動，特別紀錄一些感想希望能與有志於提昇臺灣大學以及教育的志工們共同分享。

首先，我感受到一流大學如何看待世界的格局，這三所大學都是排名前三十的頂尖大學，它們非常認真的看待西元2050年時的世界困境，思索如何整合力量，尋找探索可能的知識突破，積極以知識達成對未來世界的貢獻。對比臺灣所見，我們似乎一天到晚花許多力氣為生存而戰，所有想做的似乎都是現在的問題，而且希望明

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多力氣為 存而戰 所有想做的似乎都是現在的問 而 希 明天就能解決。也許作為教育工作者，我們可以站在高一點，總覺得我們該想的遠一點，研究型大學該扮演帶動社會進步的動力，以知識份子的高度，帶動社會該有的格局與視野。

第二個深刻的感想是，主辦單位非常善於整合各界資源。這次活動貴賓共將近70位，動員人數資源一定頗為可觀，而在會場資料顯示，整個活動有相當多的贊助者，他們出錢出力，也分別在重要的議程中扮演積極參與的角色，套句成語，非常活絡的「廣結善緣 我也覺得這是在國內大學 般而言較弱的 環「廣結善緣」。我也覺得這是在國內大學一般而言較弱的一環，臺大亦同。我們常會聽到許多人抱怨這個不足、那個不足，好像天地之間就該有人幫忙把轎子準備好，等著上坐就是。張羅資源原本就是件辛苦的事情，但那也是執行力表現的一種，亦是創業家精神的表徵，如何有效以願景凝聚、匯集資源，是我們應該學習的。臺大擁有相當多的內外資源，大家可能內心裡也希望匯整習的 臺大擁有相當多的內外資源 大家可能內心裡也希望匯整後，產出對社會更大的效益。如何藉由創新想法來凝聚，應該是有機會達成的。

第三個感想是在大會後，臺大一行繼續往南訪問伊利諾大學香檳分校時所感受到的。香檳分校(UIUC)是臺大邁進頂尖大學計劃的標竿學校，也是臺大國際合作的重點策略夥伴學校，因此我們特別多花兩天分別與該校相關單位會談，在個別的專業領域，我與電資學院郭院長一同參觀高速電腦中心，這是當年網頁瀏覽器的發源地。也參觀50年前LED的發明實驗室，主人雖已遠去，但滿室各國政要參觀的照片以及當年發明的一些器材依舊存在，令人肅然起敬。我們還參觀了能源中心“Smart Grid”計畫。這些令人肅然起敬。我們還參觀了能源中心 Smart Grid”計畫。這些都是我們非常熟悉的專業實驗室，相關題目在國內也都有人做，而且也發表了許多重要論文及創新技術，但就以智慧雲網(SmartGrid)為例：在國內看過一些成果，展現獨立之元件，或部分簡單的連線功能，成果大多以此項智能電表也能做多少偉大的智慧型控制帶過。但在該中心的實驗室，幾個直立櫃的伺服器真實模擬控制帶過 但在該中心的實驗室 幾個直立櫃的伺服器真實模擬小型城市的輸配電系統，完全商業化的網路Gateway，真實呈現感知電表訊號流向與雲端數據主機的整合，最末端是實驗室實際操作，包含品質、硬體、控制軟體的智慧型電表，所以最終的展示耗能端，雖然一樣只是燈泡、電風扇，但內涵的技術是一完整的複雜控制系統，技術的價值不言而喻，很清楚看出研究的紮實程度 以及為何他們能有原創性 又能有高度的技術 建置

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度，以及為何他們能有原創性，又能有高度的技術impact！建置這樣的實驗環境當然所費不貲，然而我們可以看到實驗室的牆上高掛著每一件設備的贊助商名稱，不少貴重儀器其實是捐贈來的。

深深覺得他們真正展現出「有視野的研究先鋒，高舉願景大旗，號召有資源者，出錢出力為夢想而做」。我們以前說的眾志成城應該就是這種感覺，我深深覺得這種研究的氛圍和態度，是國內多數團隊所欠缺的！隊所欠缺的！

後記

這次訪問芝加哥，也很榮幸承蒙大芝加哥地區臺大校友會的熱情接待 特別是會長李盛灝博士(1969級臺大醫技系的學長)及其夫人情接待，特別是會長李盛灝博士(1969級臺大醫技系的學長)及其夫人羅慧貞(也是臺大學姐)。除了款待訪問團成員至家中用餐，更在剛到芝加哥的前兩天全程陪同，大家都非常感激。訪問團也專程赴駐芝加哥臺北代表處拜訪，承蒙代表處葛葆萱處長及教育組陳幗珍組長接待，帶領我們鳥瞰芝加哥市，他們都是臺大校友，很敬佩他們工作的努力，也非常感謝熱情的招待。當天適逢芝加哥區受龍捲風襲作的努力 也非常感謝熱情的招待 當天適逢芝加哥區受龍捲風襲擊，最年輕的團員——華玲在機場苦等我三小時，辛苦她了。這篇感想一方面也是呼應華玲在回程車上的心聲。經歷6天參訪、會議，大家坐上由香檳分校往機場的包車，趁大家閉目養神前先請大家講講感想，並整理一下訪問回去後續的追蹤事宜。國際處的淑靜、華玲忍不住就發難，直言臺大在全球頂尖大學競爭中仍有許多需改進處。國際處是學校對外的窗口，也是重要的界面，一天到晚與全球各校接觸，感觸自然特別深刻，對學校以及校內同仁心態行為等之愛深責切，實在是切身又急迫。我能體會同仁在外拼戰時，心裡會有多麼期待背後有卓越研究成果的支撐，有優秀的教學、行政的奧援。我的禿筆一時記載不了華玲的慷慨激昂發言的一、二分，但我深信若我們能常省思格局、整合的慷慨激昂發言的一、二分，但我深信若我們能常省思格局、整合資源，以紥實的態度做事，我們在不久的將來必能扮演好一流研究型大學對社會該有的貢獻角色，培養出一批又一批具思考能力的未來領航者！

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學術副校長 陳良基 2013年12月24日敬筆

從抗老化到抗癌：五碳醣磷酸異構酶(ribose-5-phosphate 五碳醣磷酸異構酶( p p

isomerase)於腫瘤生成之角色From anti-aging to anti-cancer: the role of ribose-5-

phosphate isomerase in tumorigenesis

汪宏達副教授清華大學生命科學院

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老化是不可逆的生理過程，伴隨著許多老化相關的疾病，如神經退化性疾病及癌症。過去的研究指出，老化的過程往往伴隨著許多累積的突變，因此人體老化的過程與癌症的產生有著極高的相關性。在藉由研究各種長壽相關基因功用的背後，可望能夠協助瞭解癌症形成的過程，甚至發展出一套新式的癌症治療方式，由於全球性的高齡化社會的來臨，如何活的老又健康是許多人追求的老年生活方式。

我們實驗室早期分離出一株抗多重壓力的突變長壽果蠅，其標地基因五碳醣磷酸異構酶(ribose 5 phosphate isomerase) 的表現量地基因五碳醣磷酸異構酶(ribose-5-phosphate isomerase) 的表現量比正常果蠅低，藉由double-stranded RNA interference 專一地降解果蠅的五碳醣磷酸異構酶的表現量，可以再現出長壽及抗氧化壓力的特徵；此外，降解果蠅的五碳醣磷酸異構酶的表現量，也可減緩造成神經退化性疾病Huntington's disease之多聚谷氨酰胺毒性(polyglutamine toxicity) ，証明五碳醣磷酸異構酶降解表現之抗老化(p yg y) 証明五碳醣磷酸異構酶降解表現之抗老化作用可用於減緩神經退化性疾病。

由於五碳醣磷酸異構酶是五碳糖磷酸路徑(pentose phosphatepathway) 中的酵素，而不正常地五碳糖磷酸路徑過度活化與癌症生成有關，而且我們發現人類的五碳醣磷酸異構酶(ribose-5-phosphate

在人類的肝癌 大腸直腸癌 及肺癌的檢體中isomerase A, RPIA)在人類的肝癌、大腸直腸癌、及肺癌的檢體中，相對於正常組織都有過量的表現量，此外我們証明調控五碳醣磷酸異構酶的表現量，可正向地調控肝癌細胞株(Hep3B, PLC5, Huh7,HepG2) 的cell proliferation 和 colony formation的能力，而且我們發現其作用機轉是藉由調控PP2A 和 ERK signaling。我們也証明調控五碳醣磷酸異構酶表現量的細胞可影響在裸鼠皮下的腫瘤生長大控五碳醣磷酸異構酶表現量的細胞可影響在裸鼠皮下的腫瘤生長大小。我們在小鼠纖維母細胞(NIH3T3)或是在肝癌細胞株(Hep3B)中，大量去表現五碳醣磷酸異構酶，這些異種移植的細胞會在裸鼠皮下快速增生形成巨大腫瘤，這意味著五碳醣磷酸異構酶的大量表現是具有致癌性，與人類肝癌、大腸直腸癌、及肺癌中過量的五碳醣磷酸異構酶的大量表現結果相呼應。另外，在Huh7肝癌細胞株中抑制

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酸異構酶的大 表現結果相呼應 另外 在 肝癌細胞株中抑制五碳醣磷酸異構酶的表現，明顯地完全抑制腫瘤的形成，在此動物活體的實驗中，我們證明五碳醣磷酸異構酶可以用以發展成為肝癌標靶治療的目標，此專利案最近也獲得通過。

從我們先前的研究中，我們證實在果蠅中藉由降低五碳醣磷酸異構酶的表現量，可達到延長壽命的效果外，也可減緩造成神經退化性疾病的毒性，並且我們最近的研究也驗証能夠藉由此方法作為治療癌症的新方針。希望在未來發展出五碳醣磷酸異構酶的專一性抑制劑，或許不僅是能延緩老化，並且可能作為減緩神經退化性疾病及抑制腫或許不僅是能延緩老化 並且可能作為減緩神經退化性疾病及抑制腫瘤生成之治療方法之一，並冀望維持個體良好健康狀況下延長其壽命，以達成健康有活力的老年生活。

圖示：調控五碳醣磷酸異構酶表現量的細胞異種移植可影響裸鼠皮下腫瘤生長大小。 (上圖) 異種移植大量表現RPIA的NIH3T3細胞(標示為pcDNA3.0-RPIA)於裸鼠皮下快速地形成巨大的腫瘤；而對照組的NIH3T3細胞(標示為pcDNA3.0)的異種移植直到11週，一直都是很小的腫瘤。 (下圖) 異種移植對照組的Huh7肝癌細胞(標示為shScramble)在裸鼠皮下，會在第2週開始就形成明顯腫瘤，一直長到第7週增加了兩倍大(如箭頭所示)；然而lentiviral-shRNA標的於RPIA兩個不同降解位置所建立的兩株獨立Huh7細胞株(標示為shRPIA#1及shRPIA#2) 異置所建立的兩株獨立Huh7細胞株(標示為shRPIA#1及shRPIA#2)，異種移植於裸鼠皮下，箭頭所示為異種移植部位，直到第7週都無任何腫瘤生成。

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2013.11.13 汪宏達副教授於台大醫學院202教室演講

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圖文：張俊哲。圖文 張俊哲

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文／張俊哲 (臺大昆蟲學系副教授)

記得多年前剛考上校總區生化所的初期，我每天總想奮不顧身地趕到研究室 享受成為「天下第 所 研究生 不過 這樣的身地趕到研究室，享受成為「天下第一所」研究生。不過，這樣的光榮感大抵在半年內就幾乎消失殆盡：面對天天做不出來的實驗、讀不懂的文獻、參不透的科學生涯，加上自稱「天下第一所」的研究單位愈來愈多，每天到學校的動力自然也愈來愈小。雖然從家裡到研究室的物理距離不變，但隨著每天要克服「最大靜摩擦力」的難度愈來愈高，到學校的難度也愈來愈高。難度愈來愈高，到學校的難度也愈來愈高。

幸好，這樣的日子並沒有持續到口試的那一天。關鍵的轉捩點發生在碩二的上學期：某天，我懷著「孤臣孽子」的心情，走到生化所的地下室，把一個佈滿蜘蛛網和鐵鏽的水浴槽搬到自己的實驗桌，費了一翻功夫清理後，很訝異地發現這台被棄置的機器竟然還有正常的溫控功能。因為長期處於實驗失敗的狀態，我對生平第一次的核酸探針雜合 (probe hybridization) 實驗，幾乎不抱任何期待，只希望指導教授和審查委員能在幾個月後的口試高抬貴手，以「沒有功勞、也有苦勞 (甚或加上疲勞)」的角度，讓一個實驗技術和運氣都不佳的研究生過關。沒想到，兩天後在暗房裏看到洗片機緩緩所吐出來的底片 竟然有著出人意表的好結果 我頓時覺得暗緩緩所吐出來的底片，竟然有著出人意表的好結果。我頓時覺得暗房一點也不暗，而且隔天到學校的距離也短了許多。

雖然當年在飽嘗實驗挫敗後，一度覺得自己已能明白「孤臣孽子」的處境，但和 2010 年世界麵包金牌得主吳寶春的成長歷程一比，我覺得「自憐自艾」才是我的最佳寫照。讀了本期電子報刊載比 我覺得 自憐自艾」才是我的最佳寫照 讀了本期電子報刊載吳先生的口述歷史，很難想像一個十來歲便失去父親，出身貧困，沒錢看病，讀了放牛班仍近乎文盲，飽嚐人間辛酸的年輕人，竟然還能扭轉人生。我猜許多讀者應還沒有看完「編輯手札」，可能就已經轉台，想一睹麵包冠軍的傳奇故事。相信讀者們在看完文章後，應更能體會「自憐自艾」在真實的悲慘世界…..恕我直言：一點用

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也沒有。

那麼，怎樣才能讓我們從悲困的泥沼中脫身，甚或扭轉劣勢？在這裏，容我以「堅毅」 (GRIT) 二字作為問題的解答；或者，至少是解答之一。我的信心來自於吳先生的現身說法，以及 2013 年麥克阿瑟天才獎 (MacArthur Genius Grant) 對華裔心理學家安琪拉．李 達克沃思 (A l L D k th) 研究 ”GRIT” 的肯定 很李．達克沃思 (Angela Lee Duckworth) 研究 GRIT” 的肯定。很巧的是，上星期我一時興起，查看今年諾貝爾獎得主是否有劍橋畢業生，以沾沾傑出校友的光，意外發現化學獎得主麥可李維特(Michael Levitt) 當年從倫敦大學畢業後，竟然連番被劍橋「分子生物學研究室 (MRC Laboratory of Molecular Biology, 簡稱 LMB)」退回攻讀博士班的申請。一般人遭受這樣拒絕，大抵轉往「敵校」退回攻讀博士班的申請 般人遭受這樣拒絕 大抵轉往 敵校」(牛津大學)，或飛越大西洋到美國另謀發展。然而李維特卻在連番遭拒之後仍不放棄，逕在 LMB 外頭搭起帳蓬，表達想加入 LMB 的堅強決心。後來，1962 年諾貝爾化學獎得主馬克思．佩魯茨 (MaxPerutz) 終於答應收他為學生，使他一償宿願。坦白而言，加入劍橋大學並不是李維特拿諾貝爾獎最關鍵的因素，他獲獎的研究主要在以色列受到啟發和訓練，劍橋不過是他通往以色列做研究的一座橋梁而已。但從他用「搭帳篷以明志」的舉措，再次印證「堅毅」的特質對其生涯發展所產生的巨大功效。

在過去這幾年，我發覺年輕一輩的大學生逐漸對「努力」失去信心，總覺得再怎麼努力都和美好的未來遙遙無期。雖局勢的變化信心，總覺得再怎麼努力都和美好的未來遙遙無期。雖局勢的變化很難預測，但令人驚訝的是，絕大部分的同學都未曾真正努力過，就對這個遙遙無期的失敗堅信不移。失敗主義真的好像大型流感不斷地擴散，到現在疫情還在持續擴大中。可惜的是，雖已有許多例證顯示「堅毅」是克服失敗的「克流感」，很多人仍持懷疑的態度。誠如達克沃思女士所言，如何有效培養堅毅的性格仍有待探討；不誠如達克沃思女士所言 如何有效培養堅毅的性格仍有待探討 不過，缺乏誘因倒是一個既存的事實。我滿心期待教發中心電子報所刊載的許多文章，包括本期的「輕鬆建立良好師生關係」、「相見歡：認識台大學生」、有關教學創意媒體製作等兩篇報導，都可以像是各式各樣的催化劑，在讀者心中啟動「相信努力 (學習) 有用」的反應，也好比吳寶春先生當兵時的預官排長，願意帶他識字，參觀大學 使得受壓抑的「堅毅 得被催化 進而擺脫自卑 產生更

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觀大學，使得受壓抑的「堅毅」得被催化，進而擺脫自卑，產生更大的動能，把原來最後一名的赤貧青年，推向世界第一。台灣真的一直需要這樣的見證。

俊哲2013. 10. 27

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醫學影像中的數學

http://case.ntu.edu.tw/blog/?p=15902#more-15902教學發展中心

撰文│郭冠廷

「你今天好sec！」成功大學舒宇宸教授，在「聽數學與生命對話」的最後一講「醫學影像中的數學」，成功地找回「數學」

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對話」的最後 講 醫學影像中的數學」 成功地找回 數學」在臺灣的制式教育下，佚失的趣味性。「生活中有數學，只是數學大多被隱藏起來，你要把它找出來。」老師以時尚且年輕的語彙，讓同學們學數學不再「sec」（囧）。

數學與生命是有交集的！

「如果x不屬於a，那麼a是空集合。」這是邏輯課程上會出現的句子。而事實上，它也是我們日常生活中的語句[1]。所以宇宸老師說 「生活中有數學 但是要發揮自 的想像力 而數學與我們說：「生活中有數學，但是要發揮自己的想像力。」而數學與我們的生活息息相關，不僅僅具有成為「火星文」語彙的潛能，亦藏匿在我們的每一通電話當中。在知名動畫《名偵探柯南：戰慄的樂譜》中，就有一齣誇張之餘，又不失真實的一幕，描述主人翁柯南與音樂家用兩個不同頻率的「歌聲」來撥通「電話」的特技表演。宇宸老師在演講中讓大家聽把兩個正弦函數加在一起的一場魔術表演，老師在演講中讓大家聽把兩個正弦函數加在一起的一場魔術表演，說明了柯南劇中的神奇之處。我們從國中開始接觸三角函數，認識sin、cos、tan，甚至每天向師長哀號：「學數學有什麼用？」其實我們現行電話所採取的「電話撥號音（DTMF，Dual Tone Multiple Frequency）」，就是由兩組頻率的sin波所組合而成[2]。套句時下流行的話：「如果這不是數學，那什麼才是數學？」套句時下流行的話 如果這不是數學 那什麼才是數學 」

環環相扣的數學知識

CT影像透過Randon Transform來轉換資訊，而超音波影像是根基於Hibert Transform。而不論是Randon Transform或HibertTransform，都與傅立葉轉換有著密切關係。而這些知識，可以追溯到國高中所學的：聯立方程式、基底、三角函數、和差化積、正餘弦疊合等。

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解聯立方程式

醫療上常用的「CT影像（CT，computed tomography），與「數學」關係密切是我們已經瞭解的事情。但是這些數學知識在高數學」關係密切是我們已經瞭解的事情。但是這些數學知識在高中時我們就已經通通學過，這卻是我們前所未聞的驚人消息。宇宸老師用「高中數學」中的「聯立方程式」來解釋CT影像。X光，是一種波長在0.01nm到10nm的電磁輻射。利用高電壓的真空管，撞擊陽極的金屬而得。而當人體接受X光時，不同的身體組織會吸收不同程度的X光。因著X光被吸收程度的差異，在底片上就會呈現出身體內部的構造。而CT影像，則是從不同的方向拍攝病患的X光片，利用諸多的X光資料來重建病患身體內部的結構。宇宸老師為了讓我們瞭解CT影像的原理，準備四張撲克牌A、B、C、D。這四張牌分別代表我們身體內部的某種組織，但是我們不清楚這四個組織對X光的吸收程度為何？我們只知道，當X光以橫向照射病患時 會得到兩組吸收的數值「19 「13 ；而當X光向照射病患時，會得到兩組吸收的數值「19」、「13」；而當X光以縱向照向患者時，會得到另外兩組吸收的數值「12」、「20」。我們就由這二組數字，去回推A、B、C、D四個組織，對X光的吸收程度。

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因此，要做出CT影像，就是要成功解出這些未知數。而從聯立方程式：

我們會發現若只有兩個方向的資訊（二切）要解出四個未知數，是不會得到唯一解的。因此，我們嘗試加上第三個方向，知數，是不會得到唯 解的。因此，我們嘗試加上第三個方向，從45度角取得兩條式子（式二）。

以（式一）和（式二）為基礎，我們就可以得出A、B、C、D的吸收程度圖，也就是「三切」的CT影像。

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D的吸收程度圖 也就是 三切」的CT影像

超音波

超音波也是醫療的寵兒，而本於「聲波」的超音波，更是與數學 密相連 音波 疏密波 我們 將聲波 波動的 形表數學緊密相連。音波是疏密波，我們可以將聲波以波動的圖形表示。而數學中的週期函數，更可以用來拆解聲波的圖形，而將聲波拆成數組的數學方程式。而和差化積（式三）、離散的傅立葉

轉換（Discrete Fourier transform）是我們手中的重要工具。

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離散的傅立葉變換是一種線性的變換。而過程就是高中所談的「Σ（Sigma）」。因此，宇宸老師就從離散的傅立葉變換來解釋，讓我們驚訝於知識累積的過程。高中所學的知識，確確實實能應用在我們的生活當中。我們把機器偵測到的超音波波動，大膽假設其波型是cos和sin的組合，按照某個係數把它加起來（式四）。

而在證明這組猜測的過程當中，我們會需要用到幾個重要的等式：

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透過離散的傅立葉變換，我們獲得（式五）中的ak與bk，如此就成功將波分解正餘弦函數的組合。再透過Hilbert轉換可以求得這個波的波包。而超音波，就是利用探頭發出超音波。藉由超音波打到物質後反彈的訊號 再由接收器收集訊號 並透過機器（ ifi ）物質後反彈的訊號，再由接收器收集訊號，並透過機器（amplifier）將微弱的訊號放大。然後透過運算取得聲波波包的振幅，並將振幅取「log」，按照探頭的次序排列成一個二維影像，這就是我們在超音波機器螢幕上所看到的B-mode影像。

數學家從事醫學研究數學家從事醫學研究語言的轉換非常的重要。化學本科出生的竹亭老師這麼說：

「化學是探究物質，和相關的科學。從二十世紀中期以後，我們很清楚意識的知道。除了物質能量以外，資訊。物質和人之間的資訊，是很有趣很有意思的。」人的腦，可以瞭解這當中的許多資訊是什麼意思，一旦瞭解就可以去解讀。這種解讀很多是靠著數學。「這麼意思 旦瞭解就可以去解讀 這種解讀很多是靠著數學 這個世界，去理解時。有物質，有人，有資訊。」當宇宸老師剛開始接觸醫學研究的時候，也碰到許多的困擾。萬生老師補充：「概念的轉換（轉譯）的過程非常的重要。我們怕研究的東西（在轉換過程當中）消失。」宇宸老師說明，他一開始也不曉得什麼是肝纖維化，合作的醫師就得要向他們慢慢解釋。「我們要去瞭解他們（醫生）的行話。」當老師理解，肝上頭會硬化、產生不平滑的顆粒，就必須要將這個醫學上的現象，轉換成數學的語言（homogeneous）。

溯源臺灣宇宸老師也熱情地分享一部臺南的觀光影片給觀眾欣賞，而這

充滿臺灣味的在地介紹，也正巧銜接起我們科教中心對認識臺灣的關心。我們將在下一期的探索講座，規劃一系列溯源臺灣的講座。明年春天，第十一期的探索講座，將由中研院的史語所的劉益昌劉博士策畫。來談臺灣自然、地形、生態、地質、人文的溯源。是科教中心對於跨領域學習的全新嘗試 這 期講座的尾聲 陳竹亭主

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教中心對於跨領域學習的全新嘗試。這一期講座的尾聲，陳竹亭主任勉勵大家：「Life is for learning.」歡迎您的蒞臨。

(1)例如：如果這不是關說，那什麼才是關說？(2)舉例而言，電話按鍵「1」就是由697Hz和1209Hz的sin波所合成的聲波。

本文整理自：102/12/21下午由舒宇宸老師在臺大應力所國際演講廳所主講之「醫學影像中的數學」的演講內容

責任編輯：Vita Chen

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恭賀!!本中心副執行長 林頌然副教授榮獲財團法人台灣生技醫藥發展基金會財團法人台灣生技醫藥發展基金會

TBF生技講座獎

轉載於:http://www.tbdf.genomics.sinica.edu.tw/TBF2014_CH.html

財團法人台灣生技醫藥發展基金會 (Taiwan Bio-developmentFoundation, TBF)去年邀請國內學術及研究機構提名生技講座候選人，經過基金會嚴謹的審查，今年選出八位講座，總獎金新台幣2億元，每位講座將獲得新台幣2,500萬元之研究獎金，分十年支付。希望藉此挖掘並鼓勵生技方面的傑出科學家，投入長期的基礎研究工作，並培養人才 以促進我國生技產業之發展並培養人才，以促進我國生技產業之發展。

基金會原先規畫今年提供六位講座，因候選人相當多，且非常傑出，而富邦金控及潤泰集團更率先各自贊助一位講座，因此總共選出八位講座。http://www.tbdf.genomics.sinica.edu.tw/TBF2014_CH.html

財團法人台灣生技醫藥發展基金會是由一群熱情而且關心台灣生技醫藥研究發展之國內企業家共同捐助而成立，主要目的在培養生技醫藥領域的人才，包括提供進修獎學金、補助相關研究計畫、設立學術講座、舉辦或贊助研討會與活動、以及協助智慧財產保護與技術移轉等。初步重點是設立學術講座。

基金會感謝產業界包括潤泰集團總裁尹衍樑、富邦金控副董事長蔡明興、台新金控董事長吳東亮、中天生技集團董事長路孔明，對台灣生技人才培養的一股熱情，才能促成基金會的成立及順利運作。

基金會翁啟惠董事長表示，人才的培養對國家長期發展有關鍵

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基金會翁啟惠董事長表示，人才的培養對國家長期發展有關鍵性影響，但卻是短期內不易看見成效的投資，捐助者的遠見令人敬佩。相信此一以推動我國生技醫藥發展的公益組織，必能對台灣的生技醫藥發展有重要影響，並對基礎研究及產業發展所需人才之培育和人類的健康福祉做出貢獻。