書封

科學人(第53期/2006年7月號)

出版日:2006/7/1

定價:220
優惠價:198


規格

裝訂: 平裝

尺寸:27 x 21 x 0.50 Cm


內容簡介

DNA元件,組裝未來生命
 

 
把各種特殊的DNA當成元件,可以製造許多生物性的標準裝置,讓科學家可以組裝出能執行特殊功能的生物。
 
撰文╱生物製程團隊(The Bio Fab Group)
 
翻譯/涂可欣
 

 
雖然「基因工程」一詞已經使用了至少30年,DNA重組也成為現代研究中主要的技術,但大部份生技專家的研究,還是很少和工程學有交集。原因之一是我們目前製造生物「零件」的工具,還尚未達到標準化的程度,應用性也不能和其他工程領域並駕齊驅;再者,雖然生物學會受到科技的影響,但其研究方法和觀念仍與工程學有差距。
 
舉例來說,電機工程的蓬勃發展始於1957年。當年霍爾尼(Jean Hoerni)在現今所稱的矽谷中,為快捷半導體(Fairchild)這家小公司工作。他開發出平面製程技術。這套系統利用光罩為模版,以金屬和化合物在矽晶片上蒸鍍和蝕刻,讓工程師能夠生產清潔又均一的積體電路,並能透過改變光罩樣本而變化出多樣的電路種類。沒多久,工程師就能利用他人設計的簡單電路,加以合併重組,製造出更複雜的電路設計,增加應用的範圍。
 
在平面製程技術出現之前,電子電路的標準製程是將電晶體電路一個個焊接起來,由於這個步驟純靠手工,成品良莠不齊,是剛起步電子業的一大瓶頸。而在平面製程技術研發之後,其製程就不斷改良,進步速度恰好符合著名的摩爾定律。
 
半導體晶片的設計和製程,結合了科技和方法學,是工程學史上最成功的例子,可做為生物系統製程等新興科技師法的典範。
 
今日的基因工程學家就像當年電子業者一樣,用手工連接系統中的每一個線路。我們的同事,美國麻省理工學院人工智慧實驗室的奈特(Tom Knight)一語道破了基因工程的困境:「由於缺乏標準化的DNA序列組合技術,使得每一次DNA組合反應既是解決研究題材的工具,本身也是一項實驗。」
 
生物工程使用的方法和零件如果能夠標準化,就能建立相容組件的設計庫,並將系統製程外包。觀念與製造分開後,生物工程學家才有餘力去構思更複雜的裝置,利用更有效的工具(像是電腦輔助設計)來控制系統的複雜度。為了達成這個目標,我們研究團隊的成員開始找尋並發展可做為「生物製程」基礎的配備和技術。我們也想要促成一個社群,能夠採用最好的工程學原理和做法,來發展生物科技。......
 

目錄

專題文章
 
  【生物科技】 DNA元件,組裝未來生命 撰文/生物製程團隊(The Bio Fab Group)
 
  雖然大家對「生物工程」、「遺傳工程」這些名詞已經耳熟能詳,但是目前的生物科技與所謂的「工程」還是有一大段距離。美國有一群科學家,組成了跨領域的團隊,希望能發展出各種「生物 元件」、組成各式「生物裝置」,好讓生物學家能依循半導體製程之路,快速發展出新穎的研究 工具,促成生物科技的重大應用。
 

 
  【地球科學】 超級火山蠢蠢欲動 撰文/賓德曼(Ilya N. Bindeman)
 
  超級火山爆發的破壞力,相當於小行星撞地球!藉由岩石晶體分析,想要預測超級火山爆發的時間與規模,科學家已經更有信心!
 

 
  【醫 學】 剖析疼痛,對症下藥 撰文/巴斯巴姆、朱里斯
 
  疼痛不是病?但止痛藥可是市場上需求量最大的藥物。面對琳瑯滿目的止痛藥,你知道它們如何作用、又該如何使用?了解疼痛,才能有效止痛。
 

 
  【醫 學】 止痛大作戰 撰文/顏月亮、彭子安
 
  【藥理學】 攻擊愛滋病毒的新策略 撰文/斯蒂克斯(Gary Stix)
 
  中草藥裡有一種名為樺木酸的化合物,讓科學家驚見愛滋病毒的弱點。由此發展的製藥策略,可望為抗病毒的戰爭揭開勝利的序幕。
 

 
  【藥理學】 從中草藥到愛滋新藥 撰文/李國雄
 
  【環境科學】 糞便細菌,入侵海灘 撰文/馬林(Michael A. Mallin)
 
  沿海土地過度開發,破壞了濕地與土壤原有的過濾功能,一旦大雨沖刷路面,人類與動物的糞便流入海中,讓海灘面臨了糞便細菌污染的威脅。
 

 
  【環境科學】 台灣海灘水質乾淨嗎? 撰文/陳良榕
 
  【資訊科技】 軟體,別再出錯了! 撰文/傑克遜(Daniel Jackson)
 
  突如其來的「程式錯誤即將關閉」訊息,總是讓使用者為之氣結,原因就在不良的設計,難以造就安全、可靠的軟體。現在有一套軟體設計檢查工具,在程式設計初期就可替工程師揪出錯誤,預防更勝於治療!
 

 
  【特別報導】 數獨樂,樂無窮 撰文/狄拉賀(Jean-Paul Delahaye)
 
  數獨,這九九八十一個小格子組成的方格遊戲,魅力十足,風靡全球。雖然解開數獨題目,用不 到什麼高深的算術,但它背後還有許多數學與邏輯的奇巧問題,讓數學家也想一探究竟。這裡還 有平常報章雜誌見不到的高難度變種數獨,等你來挑戰!
 
新聞掃描
 
  【政 策】 美國濕地末日將近? 
 
  【健 康】 杯底可否飼金魚? 
 
  【物理學】 多到挑不完的宇宙常數 
 
  【基因轉植】 培根不再有污名 
 
  【神經生物學】 智力發展的顛峰 
 
  【太空科學】 NASA預算大縮水 
 
  【生物工程】 病毒導線 
 
  【生物化學】 超越上癮的尼古丁 
 
  【心理學】 沒有「禱告」這個處方 
 
  【行為學】 處罰的誘惑 
 
  【演 化】 演化爬出水面的魚 
 

 
華人視界
 
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  【科技‧創新與管理】 科技決策中的民主參與 撰文/戴華
 
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專欄文章
 
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  【專家解答】 溫度與壓力有沒有極限? 
 

 
編輯部製作
 
  【總編輯的話】 總編輯的話 
 
  【SA檔案室】 觀察原子.實心地球與融化岩漿.危險的鐵路
 
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