海大與中研院　因海洋科研結緣

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（台北內科週報第692期／2025年7月28日-2025年8月3日）

【ESG促進平台】面對全球氣候變遷危機，海洋也躍升為能源、生態、永續及碳匯的關鍵角色。日前，台灣海洋大學與中研院整合雙方優勢，從科研與高等教育體系出發，匯聚台灣淨零科研與教育能量，共同強化海洋治理，為全球面對海洋與氣候雙重挑戰貢獻台灣的科學解方。

7月24日，海大與中央研究院簽署「淨零減碳科學研究應用合作備忘錄」（MOU），雙方將聚焦於海洋、能源、環境與生物多樣性等關鍵領域，攜手推動涵蓋藍碳、海洋能、工程建設與政策制度等面向的跨域研究，結合科研量能與場域應用，為邁向2050淨零排放與強化我國海洋治理奠定堅實根基。

▲許泰文校長與海洋中心張睿昇助理研究員，陪同廖俊智院長及其團隊至該校藻類資源實驗室參觀的情景（照片係台灣海洋大學提供）。

此合作計畫，係由海大海洋中心、海洋工程科技中心、海洋生物研究所及地球科學研究所，與中研院生物多樣性研究中心、地球科學研究所、環境變遷研究中心及關鍵議題研究中心共同參與，結合中研院於地球系統、能源科技、生物多樣性等方面的基礎研究實力，與海大在海洋科學與工程應用的深厚經驗，推動涵蓋環境變遷、水文循環與永續資源管理等多項跨領域合作計畫，深化策略夥伴關係，促使創新技術由實驗室走向實地應用。

雙方將在既有合作基礎下，透過互補優勢，共同催生更多具落地潛力的科研成果，例如，中研院目前海洋碳匯的藍碳計畫的藻類育種與近海養殖試驗，即是過去與海大合作的成果，探索以海洋碳匯支撐我國淨零路徑的技術可行性，而在海洋再生能源方面，雙方也積極分別投入洋流能與波浪能，共同推展臺灣能源轉型的可能方向。

▲從海洋出發，日前海大與中研院盛大啟動跨域淨零合作（照片係台灣海洋大學提供）。

中研院廖俊智院長指出，中研院在海洋能源開發及藍碳研究等方面已有諸多合作，如藻類育種與近海養殖試驗，雙方在海洋能源方面也各有所長，期盼透過這次MOU的簽署結合雙方專長，為我國未來能源轉型提供更多元的解方。

海大許泰文校長表示，此次MOU簽署對海大未來在氣候變遷、淨碳、海洋能源、海洋人才培育等相關研究，深具重要性，他並指出，台灣目前面臨「人才人力的短缺」，特別是在「長遠的方面」，例如離岸風電產業亟需人才培育，中研院的協助在培養所需人才方面至關重要。最後呼應廖院長，強調要在海洋領域的高端研究積極推動國際化。

黃將修生態演化研究　影響深遠

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（台北內科週報第629期／2024年5月6日-2024年5月12日）

【ESG促進平台】日前，國際學術網站Research.com發布2024年最佳生態與演化科學家排名（Best Ecology and Evolution Scientists），全台僅有8位學者入榜，台灣海洋大學就佔了2名，其中海洋生物研究所黃將修特聘教授更是榮登全台第1，以動物科學著稱的陳天任特聘教授也排名第7，顯示海大在生態學、物種多樣性等領域為世界做出貢獻。

Research.com自2022年開始每年會更新全球的科學家專業領域排名，這次更新運用OpenAlex與CrossRef等學術資料庫，以論文引用指數（Discipline H-index）等資料進行成績排名，仍有多項領域率續更新中。

▲黃將修教授曾帶領研究團隊，搭乘新海研2號前往龜山島極端環境，探索海洋生物的生存與適應策略（照片係台灣海洋大學提供）。

最佳生態與演化科學家，由相關領域的20,955名學者進行排名，黃將修教授以H-index 48，被引用數7,904次與出版320篇學術論文或著作的成績，獲選最佳生態科學家；他自2022年迄今共發表27篇SCI文章，其中有19篇為第1或通訊作者，在該領域排名 Q1的有14篇（包括專業領域內排名前10％的有7篇），目前還有多篇文章投稿審查中，足見研究成果十分豐碩！

黃將修教授研究浮游動物行為與生態超過30年，近年來更是專注於氣候變遷與海洋永續發展，不僅深入研究從研究室小尺度至跨海洋大尺度的範圍，包括溫帶及亞熱帶關鍵橈足類動物的進化與生命週期模式的比較研究，也研究生物在極端環境下的適應機制，尤其在龜山島周邊海底火山湧泉高溫、強酸及含有高濃度硫化物、重金屬等有毒物質之極端環境中觀察生物的生理、生態、行為及適應機制，瞭解優勢的菌種對宿主的影響。

▲黃將修教授榮登全台第1的最佳生態與演化科學家（照片係台灣海洋大學提供）。

在黃將修教授的心目中，他曾表示，海洋是生命的發源地，氣候變遷所影響的層面非常廣，期望為地球環境盡一份心力。他對於生態研究貢獻良多，在國際間也十分具有影響力。曾與法國里爾大學Sami Souissi教授共同獲頒第22屆台法科技獎，並曾擔任世界橈足類專家協會副會長、亞洲水產學會台灣分會會長、目前擔任《Frontiers in Marine Science》，《Plos One》等多本專業學術期刊的學術編委，並曾於海洋大學主辦第8屆世界橈足類大會，且推動海大與法國里爾大學及丹麥Roskilde大學等校建立雙博士學位制度。近30年來，更提升海大與歐美國家合作研究的高度與深度，具體促進在環境、生態與永續地球等領域之國際學術合作與交流。他也在去年度至印度巴拉蒂爾大學進行有關橈足類與蚊子幼蟲的台印合作短期研究，並在出國期間參加OSICON 2023國際研討會、發表研究成果，以及至印度18所大學發表客座演講協助宣傳海大，促進國際招生、推動國際姊妹校合作與學術交流、吸引印度優秀研究人員來台，深化台印雙方學術研究交流。Research.com 2024全球最佳生態與演化科學家，台灣排名：https://research.com/scientists-rankings/ecology-and-evolution/tw。

▲黃將修教授研究室中，國際學生相當多；圖為目前的部分成員合攝（照片係台灣海洋大學提供）。

海大發現　分解塑膠新細菌株

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（台北內科週報第627期／2024年4月22日-2024年4月28日）

【ESG促進平台】目前，全球每年有高達800-1200萬噸的塑膠垃圾流入海洋，嚴重影響環境生態，且經過海浪拍打後會釋出的許多塑膠微粒，不僅會進入生物食物鏈，也讓海水吸附更多的有機污染物形成「海洋塑膠生物圈」，養出增加疾病傳播風險的微生物。

為了深入研究，台灣海洋大學海洋生物研究所何攖寧助理教授，除了開發海廢生物圈監測系統，觀測黑潮海域的塑膠生物圈生態情形，並使用第3代高通量定序與化學代謝體等技術鑑定海洋微生物，近期更是帶領海洋細菌基因體與環境生物科技研究團隊發現了具有分解塑膠和去除柴油能力的新細菌株Oceanimonas pelagia NTOU-MSR1！這項研究成果已發表至國際期刊《Antonie van Leeuwenhoek》，將再進一步探討具體的分解機制與分解效率。

▲何攖寧研究團隊透過第3代高通量定序技術，加速新微生物種的發現和研究（照片係台灣海洋大學提供）。

何攖寧助理教授表示，未來將全面性的研究NTOU-MSR1的環境修復與商業潛力，期望充分利用其獨特的生物化學能力，開發對環境保護和資源再利用的實際應用方式。

這株能夠分解塑膠及去除柴油的大洋單胞菌屬（Oceanimonas）新菌株，是從台灣北部海岸的海洋沉積物中分離出，為1種革蘭氏陰性、需要氧氣且具有運動能力的細菌，並展現出高度的環境適應能力，能夠耐受高鹽度，在廣泛的溫度和pH條件下也具有良好的生長能力。

▲何攖寧助理教授海洋微生物研究團隊發現，能分解塑膠及去除柴油的新細菌株（照片係台灣海洋大學提供）。

如同大洋單胞菌屬的大多數物種都具有分解芳香族化合物的能力，Oceanimonas pelagia能在120天內分解10-15%的聚乙烯（PE），且NTOU-MSR1及其同屬菌株分泌的新型生物界面活性劑，能夠在兩週內去除高達40%的柴油。此外，從基因體資料還發現，可以生產聚羥基丁酸酯（PHB）的生合成基因組，這意味著NTOU-MSR1除了能分解塑膠，還可能生產傳統石油塑膠的環保替代品（生物可降解塑膠），十分具有發展潛力！

在這項研究中，何攖寧與其團隊運用的第3代高通量定序技術，能夠加速新微生物種的發現和研究。通過長片段序列的讀取，該技術提供了1個更快速和精確的方法，來分析微生物樣本的基因組，這種先進的定序技術不僅使研究團隊快速識別和鑑定新的海洋微生物種類，並在這項研究中深入瞭解Oceanimonas pelagia NTOU-MSR1的基因組結構和功能，加速了對這株新菌種獨特代謝能力的研究，對開發新的生物環境修復策略和生物產品具有重要意義。

參與海洋固氮研究　發現新可能

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（台北內科週報第626期／2024年4月15日-2024年4月21日）

【ESG促進平台】台灣海洋大學海洋生物研究所張順恩助理教授，參與加州大學海洋固氮研究跨國團隊，近期成果顛覆一般認知，發現1種能夠進行固氮作用的全新胞器，命名為nitroplast（固氮體），並於4月11日刊登在全球權威學術期刊《科學》（Science）的封面文章。根據共生體學說，除了進行呼吸作用的粒線體和光合作用的葉綠體等，此固氮體是現知第4例由原本與真核細胞共生的原核生物演化而成的胞器。張順恩表示，由於許多植物和藻類的生長都是由氮限制，所以固氮體的發現將為提升地球的生產力和碳封存能力，帶來新的可能性。

固氮是生命的重要過程，一般認知只有細菌或是古細菌能從大氣中吸收氮，並將其轉化為生物可用的形式。該研究的負責人-加州大學聖塔克魯茲分校Jonathan Zehr特聘教授，早於1998年就在海洋中發現固氮藍綠細菌（Candidatus Atelocyanobacter thalass, UCYN-A），而多年來，科學家一直認為 UCYN-A與海洋單細胞藻類（Braarudosphaera bigelowii）是內共生的互利關係。研究團隊發現B. bigelowii與UCYN-A的生長速度具有同步性，但需要更進一步以實驗證明兩者在代謝的相關性，張順恩便是參與了這部分蛋白質組與基因體分析的研究工作。

▲張順恩助理教授參與跨國海洋固氮研究，成果登全球權威期刊《Science》，深受重視（照片係台灣海洋大學提供）。

由加州大學聖塔克魯茲分校Tyler Coale帶領的研究團隊將UCYN-A從B. bigelowii中分離，進行蛋白質組與基因體分析，他們發現UCYN-A約2,000種不同的蛋白質中，有一半是來自B. bigelowii，而不是在UCYN-A內部產生。而許多藻類細胞生產的蛋白質還有助於UCYN-A的固氮作用，並且就像其他的胞器，能夠透過特定的胺基酸序列標記將蛋白質運送到UCYN-A。此外，由加州大學舊金山分校及勞倫斯柏克萊國家實驗室團隊Valentina Loconte帶領的研究團隊也透過軟X光斷層掃描顯微技術（Soft X-ray tomography）發現UCYN-A與B. bigelowii的細胞是同步分裂，證實UCYN-A已經與藻類細胞融合，是具有固氮功能的胞器（即固氮體）。

▲張順恩助理教授（右排前2）去年獲海大海洋中心補助，參與加州大學聖塔克魯茲分校Jonathan_Zehr團隊合作研究(照片係張順恩助理教授提供)。

張順恩補充著說：「這些結果顯示UCYN-A通過輸入大量B. bigelowii的蛋白質補充缺失的代謝過程，以及B. bigelowii 能夠在細胞分裂後將UCYN-A傳遞給子代細胞，滿足了定義胞器的條件。」而B. bigelowii也成為了第1個已知可以從大氣中吸收，並利用氮氣的真核生物。他也表示，這是生物學上具有開創性的重大發現，相信將能納入教科書中，十分榮幸能夠參與這項研究，並成為相關文章的共同作者。

海洋中還有大量不同種類的固氮生物有待進一步研究。張順恩指出，「台灣在研究海洋固氮生物或固氮體上有很大的優勢，因為鄰近的黑潮水域就是固氮作用的熱點，其中就有B. bigelowii，以及多種目前被認為與矽藻內共生的藍綠細菌。因此，我們團隊以海洋大學為基地，配合國際合作，正致力研究海洋固氮生物在全球環境變遷中的響應和相關的生理機制。」