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。

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。」

APEC防災會議　吳政忠提台灣經驗

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（台北內科週報第590期／2023年8月7日-2023年8月13日）

【產學政研連線】全球災害頻傳，引起各國的重視，行政院吳政忠政委受邀參加APEC首次部長級防災會議，於美西時間8月2日在部長級「災害管理首長論壇」代表台灣發言，他以「具包容性及數位化之社會防災韌性」為題，分享台灣如何運用自然、社會及工程科學等工具，兼顧社會多元性與災害多樣性，落實包容性及數位化之防減災工作。

這次首長論壇共有14 APEC會員國代表參加，美國聯邦緊急事務管理署（FEMA）Deanne Criswell署長於開幕致詞歡迎APEC防災首長參與此次論壇，呼籲面對天然災害及氣候變遷下造成之不確定性與挑戰，強調防災減災工作對APEC區域長期穩定繁榮的必要性，期待經由全體與會人員的討論及交流，建立APEC防災知識與經驗共享的平台。

▲吳政忠政委於部長級「災害管理首長論壇」代表台灣發言（APEC秘書處提供）。

吳政委主動回應會議的主軸，在自然災害和氣候變化日益頻繁的威脅下，APEC必須共同研擬新思維與「新常態（New normal）」共存，為提升APEC區域防災韌性，以保障經濟成長和永續發展。以台灣為例，在面臨自然災害和環境變遷的多重風險下，持續導入防災科技發展，兼具包容性和數位化。同時，在災害風險管理和氣候變化適應方面推動長期計畫，提供以科學為基礎的解決方案；在強化社會防災韌性上，政府以政策引導公私夥伴防災合作，進而動員社會整體在防災工作的參與。

稍後，吳政委接著提到「包容性的防減災整備」，是考量「新常態」的複合式風險，經由制定全面性政策，以涵蓋社會全體之防災工作，在「數位化的防災工具」強調如何應用數位工具（如物聯網及人工智慧），有效提高災害風險管理各個階段的應用及服務效率。

▲吳政忠政委（中）帶領跨部會代表參與APEC防災首長會議（照片係國家科學及技術委員會提供）。

此外，以台灣近5年「民生公共物聯網」在防災貢獻為例，吳政委說明如何以大數據、物聯網與AI技術為基礎，針對地震、水資源、空氣品質、以及防救災4大領域，推動更深入的數位化防災治理。除創造人跟自然更友善的互動，提升災害防救工作的質與量，希望以現代智慧的幫助共同面對環境帶來的諸多挑戰。面對複合型災害的威脅，在跨部會的合作下，陸續完成都會區大規模地震衝擊分析的研究與建議，以強化相關防災的因應對策。而科學園區為全球半導體產業供應鏈的關鍵環節之1，為確保高科技產業的防災韌性與防災整備，一直積極推動降低科學園區災害衝擊的工作。

海大開發　台灣鯛新品系有成

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（台北內科週報第557期／2022年12月8日-2022年12月14日）

【本報產學研連線】台灣鯛，目前已成功培養出具抗病、耐寒與耐鹽等不同性狀的品系，且可經過雜交方式將複數的優勢性狀保留給子代，也可利用該技術協助種苗廠商從其現有商業品系篩選出更優質的種苗，提升台灣養殖育種潛力，創造出更多的經濟價值。

台灣海洋大學水產育種團隊（TABT）水產養殖學系黃章文副教授、龔紘毅副教授及徐德華助理教授，利用優勢功能性關鍵基因選育、分子標記等方式並搭配AI辨識外觀表現驗證，開發出「前瞻基因體科學化優質種原精準選育技術」，以分子特徵鑑別方式精準選育台灣鯛特殊性狀品系，榮獲第19屆國家新創獎-學研新創獎（農業與食品生技類）。

▲經過基因編輯的海大壯鯛取肉率較原品系增加約20％（照片係台灣海洋大學提供）。

黃章文副教授表示，這套技術開發及驗證到現在約5年時間，相較於傳統育種需要10~20年不等，已減少一半以上世代培育所需時間。台灣鯛本身就有不錯的環境適應力與抗病力，在經過鎖定特定基因精準選育後，除了有高生殖率、孵化率及存活率縮短育種時程，也能應變全球環境變遷與極端氣候之影響，如耐寒品系在連續2日處於10℃水溫下的活存率高達90%以上；耐鹽品系在全海水養殖下的存活率是市售商業品系的2-3倍；抗病品系的抗病存活率是市售商業品系的3倍，受海豚鏈球菌感染後的死亡率低於10%，而且各品系也可以與市售商業品系雜交，提升子代的抗病與抗逆境能力，將能成為永續水產養殖發展的關鍵魚種。

▲海大水產育種團隊3要角於第19屆國家新創獎頒獎典禮合影（照片係台灣海洋大學提供）。

龔紘毅副教授則指出，透過精準育種能增加產量、抗病、抗逆境及營養價值，可以因應全球人口增加及環境變遷所造成的糧食與動物蛋白供應危機，非常符合聯合國永續發展目標（SDGs）。另外，除了以基因體標記輔助選育高抗病與抗逆境臺灣鯛品系外，應用新興的基因編輯技術也已建立良好的精準育種技術及研究成果。以CRISPR-Cas9標靶突變尼羅吳郭魚的肌肉生長抑制素b（myostatin b）基因，目前已建立體重、體高、體寬顯著增加，背部及兩側肌肉倍增，其取肉率較原品系增加約20％的高取肉率「海大壯鯛一號」（NTOU Mighty Tilapia No.1, MT1）品系，可進一步培育兼具成長快、高取肉率與高抗病力或抗逆境的新品系。

▲龔紘毅副教授於2022漁業展中與漁業署張致盛署長介紹基因編輯技術培育的海大壯鯛（照片係台灣海洋大學提供）。

徐德華助理教授說，育種選拔是產業的重要議題，提升種原優良性狀是永無止盡，海洋大學具有試驗場域、控制設備、精準技術及高階養殖人才等各項優勢，可以協助種苗的篩選與驗證，更可以進一步挑選具優良基因魚隻進行精準選育以及冷凍保種技術應用，將優質性狀穩定遺傳或長期保存。透過AI水下辨識系統輔助技術觀測魚隻行為模式，針對生物異常狀態進行記錄與分析，AI也可以觀察到魚隻在不同緊迫下細微的變化，將不同抗逆境緊迫行為學習與分類，以科學演算數據判別異常型態，幫助在逆境選育過程中篩選更具精確且穩定適應力的魚隻。再搭配前瞻性分子鑑定專利技術，大幅提升育種準確性並加速選拔流程。