在不疑處有疑　陳鎮東現身說法

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（台北內科週報第678期／2025年4月21日-2025年4月27日）

【產學政研連線】台灣海洋大學於4月15日舉辦藍海講座，特邀中央研究院陳鎮東院士蒞校演講；他深耕海洋碳化學與全球變遷研究多年，在去年底公布的全球前2%頂尖科學家中，終身科學影響力於海洋學（Oceanography）領域排名全球第5。

陳鎮東院士以講題：「常識與知識並重：在不疑處有疑」，以各種提問啟發學生跳脫框架、獨立思考，吸引逾百位師生聆聽，現場多次引發笑聲與熱烈掌聲，顯然可見講得很精彩！

▲在海大的藍海講座演說中，陳鎮東院士以自身經歷啟發學子跳脫框架、獨立思考（照片係台灣海洋大學提供）。

由許泰文校長親自主持開場，他表示，陳鎮東院士是全球碳循環與生態研究先趨之1，陳院士自台大化工系畢業後即赴美深造，取得博士學位後，曾於美國任教7年，1984年受中山大學延攬回台，多年來領導許多大型海洋相關研究計畫，於2022年榮膺美國地球物理聯盟會會士，為台灣海洋科學領域第1人，當年度也獲得國際整合海洋生物圈研究計畫會士榮耀，更於去年當選中央研究院第34屆院士。

在這場講座中，陳院士強調，從課堂學到的知識非常有限，常識是知識的活用。他以水的結構來啟發學生的思辨，同樣的兩杯水，放入相同體積的彈珠跟鹽巴，為何彈珠那杯會溢出而鹽巴那杯不會？因為水中有單獨的水分子跟水分子團存在，當鹽加入了水中，會破壞水分子團的連結，所以體積變小不會溢出，但密度就變大了。

▲陳鎮東院士（左）與現場師生精彩互動，全場笑聲不斷（照片係台灣海洋大學提供）。

進一步的，他分享著說，自己在求學階段就登上了《Nature》期刊的論文，並指出湖泊中具有營養鹽，在研究時不能把湖水當成純水，這是1個觀念上的錯誤，而他第1篇登上《Science》期刊的文章，則是揭開其他研究採用純水的計算方程、去計算海底熱泉的原始溫度的問題，這是當時多數人未曾察覺的錯誤觀念。

隨後，陳院士表示，做科學有很多地方都有可能會出錯，並舉例解釋科學上的系統性誤差。他更分享在研究台灣海峽水文時，從化學信號得知到冬季應為向南流動，但過去多數文獻卻紀錄1年到頭都是往北流。經他深入分析後發現，因東北季風強勁，海洋科學船在冬季難以出航，實際觀測多集中東北季風減弱、吹南風的時候，所以實際船測都是往北流。總之，他在埋首研究的這條漫長路上，時常提出與眾不同的想法，但往往能以數據說服原先反對新想法的同行。

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。」