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。

海大科研　盤查水文水力獲獎

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（台北內科週報第596期／2023年9月18日-2023年9月24日）

【ESG促進平台】由台灣地理資訊學會所設置的金圖獎，其目的在表彰地理資訊領域的創新技術，也是各政府機關與企業廠商高度重視的榮譽。

台灣海洋大學地理資訊系統研究中心，接受台灣電力公司電源開發處委託開發的「和平溪、南澳溪及花蓮溪流域水文與水力蘊藏量分析整合資訊平台」，整合台電水文觀測資料庫與水利署與中央氣象局的觀測資料，針對台灣東部地區分析水力發電蘊藏量，並可評估單位發電成本、即時警示雨量及淺層崩塌，而榮獲第19屆金圖獎-應用系統獎。

▲李光敦特聘教授（右）代表地理資訊系統研究中心，於海大行政會議接受許泰文校長公開表揚（照片係台灣海洋大學提供）。

身兼海大地理資訊系統研究中心主任的河海工程學系李光敦特聘教授表示，期望透過綠色能源發展提高能源自給率，降低對進口石化能源的依賴，並減少碳排放量，協助緩解全球氣候變遷問題。

這次海大地理資訊系統研究中心能榮獲應用系統獎的殊榮，主要由於「水文與水力蘊藏量分析整合資訊平台」為全流域的水力蘊藏量分析作業系統，且相關分析成果能與即時水文紀錄整合運用、透過網路即時發布，並以數位孿生技術概念，建立數位集水區（digital watershed），能夠即時雨量示警、水力發電量評估，以及即時淺層崩塌示警。不僅分析水力發電規劃所需之雨量、流量、水位等各種水文數據，以瞭解水力發電的潛能，並推估可能面臨的風險，將有助於台電管控所屬水力發電相關工程的安全施作，維護產業永續發展。

▲海大地理資訊系統研究中心研究團隊，獲獎後合影（照片係台灣海洋大學提供）。

李光敦教授補充著說，台灣地理位置特殊，山區坡度陡峭且雨量豐沛，水力發電蘊藏量相當充足，目前開發囿於環境生態保育、土地使用規劃等問題，受到許多限制。而此資訊系統平台，在分析過程即已納入生態保育相關資訊，包括自然保護區、野生動物保護區與重要棲息環境等圖層，以及特殊限制開發區域，遠離危險且不適合開發的區域。今後，他期望同時結合其他再生能源發展，使我國2025年再生能源發電量所佔比例可達20%的目標，以邁向永續發展。

海大地理資訊系統研究中心研究團隊，長期受到政府單位委託，開發出多套實用的水利、災防相關系統，並協助規劃水利工程建設、災害管理措施，從源頭降低災害威脅。研究團隊也與俄國、印度、中國及泰國合作建置防洪預警系統，且利用李光敦教授與美國伊利諾大學顏本琦教授共同研究、發展出來的「運動波─地貌瞬時單位歷線模式（KW-GIUH）」，於無紀錄地區進行防洪工程規劃與即時洪水預報，將災害所造成的影響與損失減至最低。

海大展現　永續生態跨域科研力

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（台北內科週報第594期／2023年9月4日-2023年9月10日）

【產學政研連線】展現國際視野，結合跨領域學術資源，台灣海洋大學海洋生物研究所師生，以研究為環境與生態尋求解方。其中，來自印度的海生所博士生琵雅（Priyanka Muthu），結合兩位指導教授，即黃將修教授生態專長與何攖寧助理教授微生物研究，親身踏入海域長期調查，關注黑潮海洋生物在規模各異的塑膠上，所形成的生態系統。她從觀測到實證的研究，連續兩年獲得美國空氣與廢棄物管理協會（Air & Waste Management Association, A&WMA）頒發「固態及有害廢棄物研究」獎學金肯定。

另1位獎學金得主、同為海生所的印度籍博士生肯娜（Jiji Kannan），在陳歷歷教授的指導下，運用彭家禮教授推薦的海洋真菌，以所產生的次級代謝物為研究主題，在生命科學暨生物科技學系許邦弘副教授化學分析技術支援下，找出具備良好抗氧化機能的成分，期待透過添加入飼料，作為魚蝦抗病原的優質選項。

▲海大的海生所師生結合跨領域學術資源，為環境與生態尋求解方（照片係台灣海洋大學提供）。

目前，琵雅透過研究，深入認識塑膠與生物間錯綜複雜的關係。除了從微觀上解析現今學界著重的海洋塑膠微粒附著生物，她同時以宏觀角度，關注附著大型海洋廢棄物所形成的微生物生態系統（plastishpere）。2022年，她即密切關注黑潮流經的福隆、龜山島鄰近海域塑膠汙染狀況。藉由10幾個位置採水，檢視生物、有機物附著塑膠的現況，成果獲得美國空氣與廢棄物管理協會頒發「固態及有害廢棄物研究」獎學金。

在海域塑膠汙染情形觀測的基礎下，琵雅今年更透過現地的設置實驗，使用何攖寧助理教授開發的海廢生物圈監測系統，搭配攜帶型DNA定序技術（Oxford Nanopore Technologies）。每週定期追蹤現地設置的漁網、寶特瓶、浮木等常見海洋廢棄物，驗證海廢上不同時期附著物種的演變。實驗成果，除了忠實呈現黑潮生態系中的微生物樣貌及種類，更是檢視致病菌、有機汙染物、入侵外來種等風險的重要參考依據。

▲海大的海生所國際博士生塑膠生態圈與次級代謝物雙研究，獲國際協會肯定（照片係台灣海洋大學提供）。

其次，肯娜的母國印度，是目前世界蝦類養殖產業的重鎮之1。然而，水產養殖的治療過程中，過度使用抗生素或化學藥品，導致具有抗藥性的病原體基因出現，對物種與生態造成嚴重影響。在陳歷歷教授的指導下，她深入紅樹林，藉由海生所彭家禮教授的推薦，以幾種附著在木頭上的海洋真菌為研究對象，嘗試從真菌產生的次級代謝物，尋找取代抗生素等化學藥劑的解決方案。

經研究發現，海洋真菌產生的次級代謝物有良好的抗氧化能力，肯娜進一步分析當中具備抗發炎、抗微生物的成分，期待應用在蝦類養殖的技術上。陳歷歷教授分享，這些海洋真菌可說是「紅樹林的靈芝」，若能透過海洋真菌的大量培養，運用低廉成本，將成分製成魚、蝦的飼料添加物，高度利用價值不容小覷。而海洋真菌對環境友善的特性，可以減少抗生素等藥品對環境的傷害，有助於維護生物多樣性。此外，次級代謝物的有效成分若能透過進一步純化，有望應用於更多領域，甚至研製成保健品，提升人體免疫力。

海大與帛琉簽MOU　發揮研發能量

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（台北內科週報第588期／2023年7月24日-2023年7月30日）

【產學研連線】長期以來，台灣海洋大學在水產養殖技術與海洋資源調查的研究，成果相當豐碩，許多技術更是獨步全球，為因應全球氣候變遷問題，在國科會吳政忠主委見證下，該校與帛琉共和國農漁暨環境部7月21日簽署合作備忘錄（MOU），由海大許泰文校長、帛琉農漁暨環境部維史提（Steven Victor）部長代表簽署，即日展開雙方的合作關係。

許泰文校長表示，海大在水產養殖技術與海洋資源調查的研究成果豐碩，許多技術更是獨步全球，尤其長期與帛琉在相關技術緊密合作，感謝維史提（Steven Victor）部長去年與國務部長艾古斯（Gustav N. Aitaro）一同拜訪海大、參訪水生動物實驗中心，今後藉由合作備忘錄簽署，雙方將共同提升海洋科學與技術研究、永續發展海洋資源，也非常歡迎帛琉的學生到海大就讀。

▲由海大許泰文校長（右2）與農漁暨環境部維史提(Steven Victor)部長代表雙方簽署合作備忘錄（照片係台灣海洋大學提供）。

這次簽定MOU，將針對：水產養殖技術提升和指導、海洋與可再生能源技術開發以及氣候變遷造成的環境問題等3大面向進行合作，期望提高水產養殖的效率與可持續性，及加速再生能源開發，例如：潮汐能、風能及太陽能等綠能科技的開發，並共同合作應對氣候變遷、海平面上升的各種挑戰，制定各種保護措施。

對於合作的前景，身兼台灣海洋聯盟召集人的海大環態所蔣國平教授補充著說，全球環境變遷已改變海洋與氣侯，海大研究團隊也於帛琉熱帶海域採集科學樣本，將有助瞭解熱帶海域面對未來氣溫上升與二氧化碳濃度提升之應變的方式，同時，透過海洋科學採樣的結果，也可以用於修正與建立我國周邊海域及公海海洋碳循環模式。未來，雙方可以在藍碳議題上加強合作，共同面對全球最大的環境與生態挑戰。更多海洋科學內容歡迎前往台灣海洋聯盟查詢：https://tou.ntou.edu.tw/。

海大與鴻海攜手　復育海底生態

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（台北內科週報第575期／2023年4月24日-2023年4月30日）

【產學研連線】鴻海預計在3年內投入2,500萬元，與海大一起推動廢棄建材回收再製成魚礁、藻礁，復育海底生態，以提升生物多樣性，讓陸上廢棄物轉化成有用的海洋資源，未來雙方也會透過多項合作計畫為永續生態盡一份心力，雙方已於4月19日簽署「永續海洋－循環資源」產學合作備忘錄（MOU），今後將共同致力於海洋環保與循環資源永續利用。

海大許泰文校長表示，珊瑚礁作為海洋生態系統的重要監控指標之1，亦提供了豐富的生物多樣性，但現今已面臨生存危機，而海大和鴻海的合作將能加速推動珊瑚礁保育相關計畫，例如環境生態調查、種苗繁殖及復育等，致力於促進海底生態的復甦與發展。

▲許泰文校長表示，海大和鴻海的合作，將能加速推動珊瑚礁保育相關計畫（照片係台灣海洋大學提供）。

這次合作項目，涵蓋廢棄建材回收再製魚礁和藻礁、珊瑚資源調查，以及復育技術開發、減碳新技術研發、海洋塑膠微粒監測與回收技術、海洋生物活性物質用於生醫領域等多項環保永續計畫，雙方從去年就已展開合作，並且透過海大的教育課程，讓鴻海的同仁與眷屬親子也共同參與永續海洋的計畫。

鴻海科技集團巫俊毅發言人強調，「鴻海這次與台灣海洋大學合作，將以循環經濟理念為基礎，推動環保產品、生態復育、綠能減碳等環境永續措施，深耕綠色環保技術的研發與應用，並將透過創意DIY等手作教育，將海洋環境永續之知識種子深耕，讓大家瞭解永續海洋、維護海洋生態之重要性。」

海大與鴻海的海洋永續計畫中，其中1項就是與新北市及基隆市在地的廢建材回收廠商合作，透過有系統的回收體系，結合法國3D列印技術，將廢建材轉化成適合不同物種生存的魚礁、藻礁並投放於海中，改善海洋生物之棲息環境，達到培育生物資源，增進生物多樣性的目的。

▲海大與鴻海攜手，透過3D列印技術，將廢棄物轉換成更合適海洋生物生存的人工魚礁、藻礁（照片係台灣海洋大學提供）。

這項合作希望改變傳統的人工魚礁直接使用原生廢棄物，將水泥、船舶、鋼鐵、電桿、輪胎等投入海中的方式，而將廢棄物轉換成特殊設計的人工魚礁，提升生物相容性，使原本荒蕪的海床改造成更友善海洋生物的環境。為了讓魚群有隱蔽的棲息空間暢遊，採用多孔洞結構設計，並模擬自然珊瑚礁的表面質地，讓其它生物可以寄居依附在表面。未來也可因應不同海洋環境，做不同的藻礁、魚礁型態調整，簡而言之，就是為海洋生物客製化1個家，更適合他們居住。

洪榮聰環保長表示，「鴻海在落實企業永續經營的理念中，一直不斷思索如何更積極的參與生態保育。我們在聯合國的永續發展目標中，挑選SDG 14保育海洋生態、SDG 15保育陸域生態、SDG 17多元夥伴關係著手，從鴻海總部所在地做起，採取具體行動，將陸上建築廢棄物轉化為復育臺灣原生物種的海底資源，維護生物多樣性並創造海洋碳匯，以實現對保護環境、愛護地球的責任。」