中央研究院

1,844,804,000 元（）

1.植物暨微生物學研究：   (1)植物功能性分子機制研究：以模式植物(如阿拉伯芥   　 及小立碗蘚)及農作物(如水稻、玉米)為主要研究材   　 料，以基因體學與系統分子生物學為基礎，探討生   　 長發育相關的功能性基因之分子機制及探討植物適   　 應環境變遷的基因調控分子機制。研究課題包含：     <1>生長與發育機制：減數分裂、脂質及植物荷爾蒙     　 、胚胎與種子發育、開花調控。     <2>基因調控機制：表觀、轉錄、轉譯及RNA剪接對植     　 物生長與發育及因應生物性及非生物性環境逆境     　 的影響。     <3>光生物學：光合作用、光訊息傳導之基因調控及     　 磷酸化分子機制。     <4>植物與非生物環境因子之交互作用：植物因應光     　 照、高鹽分、鐵礦物及胺基酸營養缺乏、乾旱等     　 環境因子的訊息傳導分子機制。   (2)植物與微生物之交互作用機制及開發重要植物與微   　 生物資源：研究病毒、細菌與真菌等植物的相關病   　 原菌之基礎分子構造與其造成植物病害的致病因子   　 及效應分子的作用機制。研究課題包括：     <1>病毒、衛星核酸和寄主植物之分子互動。     <2>病原性微生物、鈣板藻病毒及溫泉藍綠菌之基因     　 體分析及演化。     <3>植物與農桿菌交互作用及防禦機制。     <4>玉米黑粉菌蛋白效應分子的功能研究。     <5>臺灣碳團屬真菌之多樣性研究。     <6>特定真菌之表觀基因體及轉錄體分析。 2.細胞與個體生物學研究：   (1)水生生物與海洋生物科技：研究主題包含魚類及水   　 生無脊椎動物的生理學、發育及演化發育生物學的   　 基礎研究與海洋生物學的生物科技發展包括觀賞用   　 魚及食用上的養殖魚類。在生理學的研究領域，我   　 們探討海洋酸化影響魚類及水生無脊椎動物跨世代   　 生理調節及體內離子平衡的調控機制。在發育生物   　 學的研究領域，我們利用廣泛的海洋及水生動物包   　 括海膽、半索動物、文昌魚、斑馬魚、稻田魚、金   　 魚、軟絲及怪方蟹來進行演化發育生物學相關研究   　 。   (2)細胞結構與個體功能分析：研究主題包含胞器結構   　 與功能的關係，神經元的發育、表觀遺傳機制、胚   　 胎發育與個體功能。   (3)個體功能障礙及疾病的致病機轉：利用新穎科技探   　 討正常及病變的細胞與組織之功能，進一步研究細   　 胞與組織功能障礙導致疾病產生的致病機轉。研究   　 的內容包含異常有絲分裂導致癌症之機制、細胞老   　 化與重生之調控機制、表觀遺傳機制參與脱氧核醣   　 核酸複製與修復之調控、研究腫瘤抗原的功能及其   　 致癌機轉、腫瘤幹細胞的致癌機轉、研究治療軟骨   　 發育不全症狀、川崎氏症及動脈迂曲度綜合症、導   　 致阿茲海默症的分子缺陷、神經母細胞腫瘤生成機   　 制、發展人類抗體及標靶藥物傳輸系統以治療癌症   　 等及以誘導全能性細胞治療龐貝氏症。   (4)神經科學：利用細胞株、文昌魚、果蠅、小鼠以及   　 人類疾病誘導性多能幹細胞等生物模式，藉由基因   　 體學，影像科學、電生理學、多項即時動物行為偵   　 測系統及活體細胞顯影技術應用於神經系統於胚胎   　 發育期各個腦區早期發育的分子調控機轉、解析脊   　 椎動物神經系統胚胎發育的基因調控網絡如何演化   　 、神經發育異常之人類疾病及神經退化性疾病致病   　 機轉。   (5)幹細胞機制及應用：研究領域包括以全功能性幹細   　 胞探討不同分子於細胞全能分化性的調控機轉，研   　 究果蠅生殖幹細胞與幹細胞微環境之交互作用及其   　 對幹細胞老化之影響，以小鼠大腦發育模式研究神   　 經幹細胞於腦部發育的基因調控路徑及利用斑馬魚   　 尾鰭再生及活體細胞影像技術鑽研複雜組織細胞再   　 生之重要機轉。 3.生物化學研究：藉著化學與生物學的跨領域研究模式與 　平台，研究跟訊息傳遞網絡及疾病相關蛋白質的後修飾 　，包括醣化、泛素化、磷酸化等。進而使用結構方法， 　例如X光繞射、核磁共振光譜、質譜、分子影像等儀器 　，來瞭解其分子機制，從而發現影響蛋白或酵素功能的 　分子作為藥物開發。以下列舉重要的研究方向：   (1)研究蛋白質後修飾的訊息傳遞與分子機制：     <1>使用質譜儀為工具，研究膜醣蛋白質體之醣化後     　 修飾如何促成或調節其交互作用功能。     <2>研究活化型唾液酸結合蛋白家族(Siglecs)，及B     　 細胞慢性淋巴球性白血病(B-CLL)的功能性醣生物     　 學。     <3>研究蛋白質泛素化作用在發育上所扮演的角色。     <4>在蛋白聚合泛素修飾研究上，發展新穎小分子偵     　 檢蛋白質方法及蛋白藥物研發。     <5>研究BRCA1-associated protein 1 (BAP1) 去泛     　 素化與腫瘤細胞生長發育的相關性及透過氫氘交     　 換液相層析質譜分析生物建立巨分子結構之研究     　 平台。     <6>研究組蛋白H3離胺酸23（K23）殘基乙醯化修飾的     　 功能。     <7>瞭解TRIM28的輔阻遏物複合物形成如何通過蛋白     　 質的乙醯化修飾和磷酸化來調節。     <8>使用單細胞影像來探討胞器在控制自噬體形成的     　 角色。     <9>聚焦於蛋白質後修飾之去磷酸酶，解析磷酸化蛋     　 白聚合物的結構，並以蛋白質結晶學方法研究細     　 胞內蛋白質降解之機轉。   (2)以功能及蛋白質結構為基礎之藥物研發與機制探討   　 ：     <1>抗感染疾病：發展對抗具有多種抗藥性之感染細     　 菌，以蛋白質體學研究其抗藥性生物膜產生的機     　 理，以便尋找對抗之道，並利用細菌表面醣質研     　 發抗菌疫苗；研究腸道細菌的葡萄糖醛酸水解酵     　 素及胃部幽門螺旋桿菌的膽固醇醣化衍生物以開     　 發抗生素；根據細菌合成細胞壁的必要酵素著手     　 於抗生素的的研發；以大腸桿菌做為研究模式生     　 物，探討細菌細胞週期中的生長、分裂、與形態     　 生成的調節機制。     <2>抗神經退化性疾病：持續研發藉抑制澱粉樣結構     　 形成開發在阿茲海默症及普立昂疾病的藥物。探     　 討神經突觸小泡回收的分子機制，研究更有效治     　 療神經疾病的方法。     <3>抗癌症：探討酪氨酸去磷酸酶調控肺癌細胞轉移     　 之分子機轉。藉破壞蛋白質交互作用來開發抗癌     　 藥物，另外也會從事癌症細胞生物學的研究，來     　 瞭解抗癌藥物的分子機制。     <4>其他：探討胎盤發育及姙娠相關疾病的機制、研     　 究天然物的生合成途徑、以CRISPR/Cas9技術去除     　 特定基因以發現生合成必要基因及應用與於人類     　 基因工程；研究核酸和酵素複體的作用機制，以     　 累積DNA聚合酶的催化反應機制的研究經驗，並持     　 續研究和核酸結合的酵素，作為藥物研發的標的     　 。 4.生物醫學科學研究：生醫所以研究人類疾病為主，期望 　透過基礎研究以瞭解疾病機轉，進而轉譯應用於臨床醫 　學。108年將延續過去研究，繼續探討以下六大方向：   (1)流行病學與遺傳學研究：包含藥物基因體學研究、   　 複雜性疾病之易感性基因之搜尋及環境因素探討、   　 臨床生醫轉譯研究、遺傳性疾病之小鼠動物模式研   　 究、遺傳統計學方法研究與應用、全基因體掃描鑑   　 定單一核苷酸多型性與乳癌發生進展之關係、開發   　 新穎的基因標記應用在氣喘的精確化醫療及心血管   　 疾病世代研究等。   (2)神經科學研究：包含中心粒蛋白STIL功能與畸型小   　 頭症之關係、亨丁頓舞蹈症中神經細胞對膠細胞的   　 調控研究、痠痛基因與酸止痛機制的研究、訊息核   　 醣核酸加帽修飾的功能研究、半乳糖凝集素-3在乙   　 型類澱粉蛋白聚集中所扮演的角色、中草藥沙巴蛇   　 草在預防/治療腦中風的機制研究、中風後中樞性疼   　 痛之神經機轉研究及下視丘神經元感受葡萄糖的分   　 子生理機轉探討。   (3)心臟血管研究：探討不同基因蛋白在各種心血管與   　 代謝疾病中之功能與角色，包含心室肥大及心衰竭   　 疾病，並研究這些蛋白在細胞內之作用和調節其活   　 性與穩定性之分子機制。研發幹細胞、基因轉殖、   　 組織工程及奈米載體等技術，以治療心臟血管疾病   　 。   (4)感染疾病與免疫學研究：分析探討病毒、細菌、寄   　 生蟲在感染過程中與宿主細胞的交互作用，著重於   　 肝炎、登革熱、日本腦炎、腸病毒、流行性感冒病   　 毒、細菌等國內常態性感染疾病。研究因乾癬、氣   　 喘、腸胃道等疾病引發的過敏及發炎反應。   (5)癌症研究：包含肝癌及肺癌基因體學研究、探討細   　 胞週期調控與基因體穩定性在癌細胞形成過程中的   　 角色、探討抗氧化與發炎反應促進癌細胞生長及轉   　 移的機轉、探討腸胃道癌症之致病機轉、抗體工程   　 及酵素分子演化研究、抗癌藥物的研發及蛋白後修   　 飾與癌症機轉之探討。   (6)結構生物學研究組：包含發展新穎統計回歸分析方   　 法找尋相互作用之致癌基因、研究輔脢結合機制以   　 改進藥物設計及陰道滴蟲親環蛋白與Myb轉錄因子相   　 互作用區域之結構研究。 5.分子生物研究：   (1)研究領域：     <1>染色體生物學。     <2>發育生物學。     <3>感染與免疫生物學。     <4>神經生物學。     <5>植物分子生物學。     <6>核醣核酸生物學。     <7>結構生物學。     <8>系統生物學。   (2)人才培育：分生所目前有專任研究人員（58人）、   　 博士後研究員(18人)、博士生(25人)、碩士生(20人   　 )、助理 (101人)，實行以來甚得各方支持。仍繼續   　 尋求更進一步之發展。本所並與中央大學、台灣大   　 學，國防醫學院等院所聯合訓練博士班及碩士班學   　 生，積極參與研究人才培育。此外，分生所也於暑   　 假期間舉辦大專生專題研究活動，讓全國大專生都   　 有機會接觸到頂尖研究環境，期望能藉此激發年輕   　 學子的研究興趣。 6.農業生物科技研究：本院農生中心整合本院及國內相關 　體學研究能量，將系統生物學導入轉譯農學研究，著重 　於農業生技產品關鍵技術之開發；並針對物種進行功能 　性探討及研究，進而將一系列之體學平台導入農業生技 　應用。可大致分為以下幾個領域與研究重點：   (1)繼續朝著植物/作物在環境逆境下的抗性機制的探討   　 及抗逆境科技的研發，水份逆境的探討將是重點。   (2)擴大我們的研究材料及對生物性逆境的研究，及整   　 合並利用先前在體學上的研究資料。   (3)與台灣大學、中興大學及農試所成立研究聯盟，以   　 探討氣候變遷對台灣水稻生產之影響及發展新一代   　 能適應環境變遷的作物品系。   (4)推動研發機能性植生素及加入探討基因修飾策略的   　 新興計畫，持續建構及測試自動化性狀系統。   (5)規劃全國性健康種苗研究計畫，以高通量定序建立   　 台灣重要農作物基因體資料庫。   (6)應用基因體學、蛋白質體學及代謝體學等方式，研   　 發創新、高效率的植物二級代謝物代謝體分析與天   　 然藥物研究方法。   (7)藥草醫療保健功能方面，研究各種台灣可種植的藥   　 草。   (8)分子疫苗及酵素科技之研究重點包括流感之類病毒   　 顆粒疫苗技術的研究與改進、探討禽類免疫細胞辨   　 識病毒的機制及應用。   (9)酵素科技組也以系統生物學開發本土微生物基因，   　 應用於生物製劑及生物肥料之發展。 7.生命科學圖書館：圖書館相關資訊之徵集與整理及推廣 　。   (1)主動提供生命組暨中心共8所研究領域最新書目錄，   　 供研究人員及實驗室博士後研究線上推薦圖書館購   　 買。   (2)參加台灣電子書聯盟共同採購並推廣先期開放試用   　 選書使用，以利聯盟依據使用量納入選購。   (3)引進資料庫及最新出版之電子期刊並申請試用及推   　 廣使用介紹課程。   (4)收集TIGP學程推薦書單並購入並提供借閱服務。   (5)為豐富生圖部落格推廣深度及廣度，透過徵求投稿   　 者撰述實驗室分析工具及軟體使用心得專欄及志工   　 讀者撰述生命科學領域新書閱後心得分享，推廣生   　 圖各項資源之利用。   (6)徵集紙本過期期刊與紙本圖書電子化館藏，以利館   　 藏數位化並提升使用量。   (7)持續與誠品文化與藝術基金會共辦閱讀分享計畫，   　 收集讀者轉贈之青少年童書捐贈偏遠地區學童使用   　 。   (8)擬共同參與本院圖書館整體自動化系統上線作業。 8.臨海研究站：   (1)開發抗菌胜　表達之酵母菌與乳酸菌表達系統，發   　 展具有生物活性之飼料添加劑。   (2)石斑魚抗菌胜　(Epi-1)對於人類神經膠母細胞癌之   　 抗癌分子機制之測試。   (3)開發基因轉殖螢光觀賞蝦。   (4)吳郭魚抗菌胜　(TP4)在癌症藥物上之研究與開發。   (5)頭足類動物的代謝適應與酸鹼調節。   (6)吳郭魚耐寒性狀表觀遺傳的確認。   (7)脊椎動物胚胎的發育穩健性。   (8)硬骨魚種背鰭的演化。 9.生物多樣性研究計畫：   (1)「基因」多樣性之研究：     <1>造礁珊瑚基因體多樣性與種化。     <2>海洋共生微生體基因體多樣性研究。     <3>臺灣本土經濟性及瀕危動植物遺傳多樣性與演化     　 研究。     <4>果蠅族群遺傳及分子演化。     <5>社會性昆蟲之演化遺傳研究。     <6>海洋及淡水的浮游動植物多樣性之研究。     <7>臺灣特別真菌及線蟲基因體多樣性之研究。     <8>環境荷爾蒙降解菌之基因體多樣性之研究。   (2)「物種」多樣性之研究：     <1>臺灣本土動植物、微生物、病原之系統分類學之     　 研究。     <2>臺灣生物多樣性資料庫之整合及與國際接軌。     <3>珊瑚共生生物多樣性研究。     <4>影響生物群聚組成結構的因素及其機制之研究。     <5>臺灣原生植物種子庫之建立。     <6>海洋及淡水的浮游動植物物種多樣性之研究。   (3)「生態系」多樣性之研究：     <1>全球氣候變遷與人為擾動下之珊瑚礁生態系與濕     　 地生態系的抵抗力與恢復力之研究。     <2>南中國海、臺灣各離島、墾丁及西海岸、河口溼     　 地、高山湖泊生態系功能與彈性之研究。     <3>臺灣植物及海洋生物多樣性分布類型及其形成機     　 制之比較研究及人為及自然因素之影響。     <4>發展生物多樣性長期監測方法與指標。   (4)綠島海洋研究站：     <1>綠島之生物多樣性基礎科學之研究。     <2>周邊海域定點進行環境生態監測。     <3>觀測記錄綠島珊瑚、無脊椎動物及魚類等族群變     　 化。     <4>深海與中光層生態系探勘。     <5>加強國內外學術合作交流。 10.基因體研究計畫：致力於與台灣人民疾病有關的基礎 　 科學研究，並將所研發的重要技術成果轉移給新創科 　 技公司，予以產業化，以期帶動台灣生技產業之發展 　 。學術主軸專注於感染性疾病、癌症和腦退化性疾病 　 的探討，這些疾病皆與核糖核酸(RNA)轉譯後之蛋白質 　 的各種修飾反應有關(Post-translational Modificat 　 ion，即俗稱的後基因體學)，特別是醣苷化(Glycosyl 　 ation)的課題。108年度針對後基因體學，結合化學合 　 成技術、儀器分析技術、結構生物技術、計算生物訊 　 息技術、超高速藥物篩選技術、分子生物技術、細胞 　 生物技術、抗體與疫苗技術、以及動物測試技術等跨 　 領域的研究，瞭解這些疾病的致病機制和小分子的作 　 用機理，並開發於疾病的早期診斷和治療之應用：   (1)化學生物學專題中心：著重於疾病標的物的尋找和   　 新藥合成，將繼續充實分子庫的收集及單離天然藥   　 用植物中具有藥效的成份，探討功能性蛋白質體學   　 ，開發新的分子探針，運用高速篩選系統進行藥物   　 研發，發展以醣為主之抗癌、抗菌和抗病毒的疫苗   　 和藥物等。   (2)醫學生物學專題中心：著重於鑑定感染疾病與癌症   　 相關的生物標記、危險因子和遺傳易感性基因，以   　 人類胚胎幹細胞為平台鑑定細胞命運決定與維持細   　 胞自我更新的關鍵因子，建立高通量平台以篩檢癌   　 症標記基因和檢測癌症治療藥物，發展人類單一B細   　 胞平台以建立疾病抗體庫，執行健康雲跨領域研究   　 ，建立巨量健康資訊等。   (3)物理與資訊基因體學專題中心：著重於新技術和分   　 析平台的開發和計算生物訊息技術的發展，將開發   　 新質譜儀及新癌症物理療法，研發醣體定序技術，   　 以質譜分析技術找尋與疾病有關之生物標的物，發   　 展循環癌症幹細胞的檢測技術，進行比較基因體學   　 的研究，瞭解跨基因間功能性的探討和轉錄體的機   　 制等。 11.南部生物科技計畫：   (1)本年度整體研究重點包括結合生物資訊和大數據分   　 析來開拓作物基因體學的研發領域並延續水稻、番   　 茄、花椰菜和蘭花等選定之重要糧食和觀賞作物之   　 生物技術的基礎研究以及生物有用基因之利用的開   　 發。依性質，分為以下的研究重點：     <1>結合大數據運算於生物基因體分析。     <2>作物抵抗惡劣環境或病原侵害之研究。     <3>作物開花機制與調控。     <4>作物發育機制與調控細胞週期之關係。     <5>作物個體立體結構之分子網路調控機制。     <6>葉綠體發育對應於光合作用之影響。     <7>蘭花基因轉殖平台之應用。   (2)設施服務方面：     <1>將繼續提供基因轉殖溫室給本院研究人員使用，     　 為進行繁殖及小型溫室性狀與產量試驗之用。建     　 立基改作物田間試驗作業平臺，提供基改作物田     　 間試驗之服務。建立蘭花基因轉殖平臺，以做為     　 基因表達功能性研究及轉譯農學研究工具。     <2>設於南部生技中心之育成中心將擴大招商進駐，     　 落實與台南市政府簽訂合作之約定，並擴大南部     　 科學工業園區生物技術之聚落效應。   (3)延攬人才及人才培訓：     <1>因應南部院區拓展規劃，針對(1)前瞻生技研究；     　 (2)新穎農業基因體學；和(3)轉譯農業生物科技     　 等研究方向，推動海內外人才延攬，為未來農業     　 後盾的發展重點。     <2>規劃積極與鄰近之成功大學合作。包括加強研究     　 人員合聘關係；並建立、強化與成功大學合作之     　 轉譯農學科學博士學位學程。     <3>暑期培訓大專高中生，創造種子尖兵。 12.跨領域大樓基本行政工作維持費：   (1)跨領域大樓公共區域日常維護費用。   (2)維持跨領域大樓運作之各項費用：包括大樓保全、   　 清潔、水電費、消防飲水機空調電梯等設備之保養   　 維護。   (3)管理演講廳、會議室、地下停車場等公共區域之使   　 用及設施運作維護。   (19)分析半乳糖結合蛋白與B細胞在真菌感染時之防禦    　 交互作用。   (20)解構誘導性多功能幹細胞的分化調節因子。   (21)篩選調控幹細胞及體細胞重編程與分化的藥物標的    　 及轉譯醫學之應用。 11.南部生物科技計畫：   (1)整體研究方向除了持續著重在作物如水稻、番茄和   　 花椰菜，以及蘭花之生物技術的基礎研究以及生物   　 有用基因之開發外，並整合尖端農業基因體學與生   　 物資訊平台，以落實轉譯農學於生物科技之推動。   　 期望針對糧食作物農藝性狀之掌握以期克服環境變   　 遷和病蟲害之影響並進一步提升品質和產量；另外   　 ，開拓重要經濟觀賞花卉之育種平台，以期有新穎   　 性狀增加商業契機。   (2)硬體使用方面，將繼續提供基因轉殖溫室給相關研   　 究人員使用，並繼續接受基因轉殖作物田間試驗之   　 申請，也作為進行繁殖及小型溫室性狀與產量試驗   　 之用。另外持續改善基因表達標示及細胞影像分析   　 系統，提供農業生技研究人員細胞生物之技術服務   　 。而蘭花基因轉殖核心服務系統已於105年起持續開   　 放給農生中心研究人員申請白花蝴蝶蘭基因轉殖實   　 驗，同時也將評估運用於其他觀賞、食用或藥用蘭   　 科植物基因轉殖之實用性，並計畫運用基因編輯技   　 術，以拓展生產新型蘭花品系之可能性。   (3)延攬人才和培訓方面，預計可以增聘4名農學方面相   　 關國內外頂尖博士級研究人員，投入新穎尖端之基   　 因體和轉譯農學之研發領域。我們並持續強化與成   　 大合作之轉譯農學科學博士學位學程，由此我們更   　 預期本中心可以永續經營方式不斷培養出傑出年輕   　 科學人才。我們不斷向下紮根，提供優渥研究環境   　 以訓練未來研發尖兵，每年暑期招收大專或高中生   　 加入研發團隊，培養科技研究新血。而參與本中心   　 工作之學生、助理及博士後研究人員將可獲得完整   　 的分子生物學、生物化學及植物基因轉殖之實作經   　 驗，以及相關之生物技術之訓練，未來可投入產業   　 或研究領域，使台灣生物技術不斷精進，以期領導   　 全球農業科技之進步。 12.跨領域大樓基本行政工作維持費：由輪值單位負責管 　 理相關之行政工作，統籌跨領域大樓事務管理，內設 　 置管理中心並聘任專職約聘助理2名，負責公共空間環 　 境維護、清潔保全人力管理及機電設施養護維修及汰 　 換等事宜，穩定大樓目前進駐之8個單位所屬之行政辦 　 公室、實驗室及核心實驗室之運作。

1.植物暨微生物學研究：   (1)在植物功能性分子機制研究方面：     <1>瞭解調控胚胎與固醇代謝發育基因的功能性、發     　 掘玉米減數分裂的分子研究、瞭解各層級的基因     　 調控如何運作及控制植物生長發育的分子機制。     <2>深入瞭解光感應及RNA剪接調控機制、發掘光訊息     　 傳導網絡及磷酸化分子。     <3>瞭解植物如何適應非生物逆境的調控因子及分子     　 機制，期可以有效利用或增進植物因應環境因子     　 改變的訊息的能力，增加作物生長及產能。     <4>瞭解三酸甘油脂生合成、油滴的結構、動態、和     　 生成的分子機制。   (2)在植物與微生物交互作用機制及植物及微生物資源   　 探勘研究方面：     <1>深入瞭解病原細菌、真菌及病毒與植物交互作用     　 及生存策略的分子機制，病原菌基因組演化路徑     　 ，建立植物抵抗病原菌的學理基礎，期可用來減     　 低作物因病害產生的重大農損，增加農業收益。     <2>蒐集到台灣重要且特有的真菌，進行其生物特性     　 、基因體及轉錄體分析、演化路徑等分析，做為     　 未來繁殖、保育與利用之學理基礎。     <3>找出決定鈣板藻病毒感染藻類專一性的基因，增     　 進對巨病毒感染過程與生活史的瞭解，以期改善     　 海洋藻類生態。 2.細胞與個體生物學研究：   (1)水生生物與海洋生物科技：本院細生所利用分子育   　 種及基因轉殖技術選取及製備可以抗寒之經濟魚種   　 ，以利於產業上篩選及製備適當之抗寒魚種，增加   　 養殖產業的效益。同時研究剖析專門攻擊石斑魚的   　 病毒之致病機制以提供預防策略及發展利用來自海   　 洋生物的抗菌  専幫助養殖魚類抵抗病原菌的侵襲   　 。對於不同海洋及水生動物進行的演化發育生物學   　 及生理學的相關研究，有助於瞭解脊椎動物(包括人   　 類在內)之基礎發育生物學與其發育機制的起源，也   　 提供了對水生動物在鹽分、溫度及海洋酸化變動狀   　 況下，如何適應環境的必要資訊，有助於我們提出   　 策略來克服這些困難。   (2)細胞結構與個體功能分析：在細胞結構方面的研究   　 ，預期了解老化及一些疾病相關的粒線體其結構及   　 生物功能之間的關係。在神經元發育方面的研究，   　 預期了解個體腦中神經細胞的活性及訊息傳導，並   　 在神經網路建構與連接提供新的資訊，對於研究小   　 鼠腦部發育、果蠅嗅覺神經圖譜的建構或嗅覺神經   　 迴路與行為決策等分子基礎有極大的幫助。在個體   　 功能及胚胎發育調控方面，將了解魚類滲透壓調節   　 的基本機制、果蠅生殖幹細胞形成、文昌魚體節生   　 成與海膽體軸建立等的分子機制與訊號傳遞。   (3)個體功能障礙及疾病的致病機轉：我們的研究結果   　 有助了解人類重大疾病如阿茲海默症、軟骨發育不   　 全症狀、川崎氏症、動脈迂曲度綜合症、神經母細   　 胞腫瘤及龐貝氏症成因與分子機制，進而幫助我們   　 研發出可行的檢測及治療方法。同時發展的人類抗   　 體及標靶藥物傳輸系統以治療癌症將對我國的生技   　 醫藥應用有所貢獻。   (4)神經科學：我們的研究結果有助於了解神經發育異   　 常之人類疾病(如癲癇、自閉症、及精神分裂症等）   　 的致病機轉，以及神經退化性疾病（如阿滋海默症   　 及帕金森氏症）相關的新穎病理反應及新藥研發等   　 ，期望能為臺灣神經科學研究的學術貢獻之國際卓   　 越度及能見度有所貢獻。   (5)幹細胞機制及應用：我們的研究成果預期能促進全   　 能性幹細胞的產製，維持，及體細胞分化技術之改   　 善。對於再生醫學、發育生物學、組織再生工程、   　 疾病致病機轉與新藥開發等領域能帶來諸多前瞻視   　 野與轉譯應用。 3.生物化學研究：本院生化所在蛋白質結構、蛋白質轉譯 　後修飾、蛋白質體功能與蛋白質訊息傳遞研究一直是台 　灣生物化學研究及相關研究技術重鎮之一。展望未來， 　本所將持續致力於提升學術研究品質、培育新生代科學 　家、提升生化科技能量，達成出版論文及專利的質量， 　並對生技製藥領域有實質貢獻。   (1)研究蛋白質後修飾的訊息傳遞與分子機制：     <1>開發一步驟式的醣質體分析技術，得以快速同步     　 鑑定各特殊末端醣質表位，尤其是對於高感度偵     　 胞壁合成酵素的X-ray繞射結構及抑制劑開發，用     　 在研發新型抗生素。     <2>抗神經退化性疾病：對於減少阿茲海默症基因轉     　 殖鼠腦中的Aβ 専 累積的澱粉樣斑塊有效的鼻腔     　 投藥的  専配方，擬研議做成奈米顆粒，看看是     　 否可以增進  専進入腦的效率和穩定性。     <3>抗癌症：對於酪氨酸磷酸化所導致腫瘤細胞轉移     　 ，提供具潛力的新治療干預措施。可逆型的蛋白     　 質交互作用抑制劑，將測試對抗藥性及惡性癌細     　 胞的毒殺效果，搭配化療藥物使用，有協力合作     　 效果，使化療藥物的效果更佳。     <4>其他：進一步了解並操縱銀杏素的生物合成；發     　 展更具有效率、精確和安全的CRISPR/Cas9系統，     　 應用於人類基因組編輯；藉著瞭解DNA聚合酶的催     　 化反應機制研發生技應用。 4.生物醫學科學研究透過延續性的基礎研究，可以進一步 　闡明人類疾病的各項機轉，將有助於增進及改善疾病的 　診斷、治療及預防：   (1)流行病學與遺傳學研究：以流行病學、遺傳統計學   　 、及基因剃除/植入/編輯老鼠模型等方式，進行基   　 因體/代謝體、功能性等致病機制研究，以發掘這些   　 疾病之致病基因與致病機轉、瞭解基因環境之交互   　 作用及致病機轉與藥物不良反應的遺傳基礎，進而   　 貢獻於這些複雜疾病之個人化疾病預防及治療。   (2)神經科學研究：研究成果將使我們對於特定神經系   　 統疾病機轉有更深一層的瞭解，進而達到診斷與預   　 防的目的。同時對於高等動物長期記憶形成及神經   　 可塑性的分子生物機制，將會有更深入的瞭解。對   　 於痛覺機制的瞭解，將有助於開發臨床上新的止痛   　 藥物。腦部控制脊髓交感神經以及內分泌系統的研   　 究，將有助於瞭解神經性高血壓以及代謝疾病的成   　 因。   (3)心臟血管研究：研究成果將有助於了解心血管相關   　 疾病發生之病理機制及未來開發新藥物標的。建立   　 及分析早發型肌強直型肌肉萎縮症小鼠模式。開發   　 之新型奈米材料將有助於心血管藥物的控制釋放、   　 心血管分子醫學影像的改善，進而應用於心血管組   　 織工程與再生醫學。   (4)感染疾病與免疫學研究：基礎研究之成果將有助於   　 進一步了解感染疾病的分子、生化、細胞及發炎等   　 變化。免疫相關研究對移植治療、疫苗開發、腸道   　 疾病、皮膚疾病、優化氣喘藥物及癌症機轉與治療   　 等，都將有重要的影響，有助於發展感染疾病疫苗   　 與治療免疫疾病的治療方法。   (5)癌症研究：研究成果將有助於了解癌症發生、轉移   　 各階段之病理機制，進一步找出癌症診斷及治療標   　 靶，加速癌症預防與治療，著重於肝癌、肺癌及腸   　 胃道癌。將篩檢出抑制DNA修復之天然物，可作為後   　 續開發抗癌藥物先導分子。   (6)結構生物學研究組：研究成果將有助於解開致病蛋   　 白結構，以利後續藥物設計。開發新的功能性磁振   　 造影技術，可應用於探討人類疾病之動物模型。 5.分子生物研究：   (1)染色體生物學：     <1>人體內染色體外端粒DNA誘發細胞後天免疫反應，     　 進而抑制ALT癌細胞生長之分子機制。     <2>工業用與藥用真菌分子遺傳學研究。     <3>細胞分裂週期中脂質恆定的調控。   (2)發育生物學：     <1>逆境引發生理機能優勢及抗老化之機制。     <2>抑制DNA去甲基化及癌症細胞轉移的小分子藥物篩     　 選及研發。     <3>去泛素酵素在後突觸的生長調控。   (3)感染與免疫生物學：     <1>牛痘的病毒鞘膜蛋白質A27及H3在病毒組裝時其結     　 構與功能的研究以及牛痘病毒感染路徑影響細胞     　 先天免疫之反應。     <2>以桿狀病毒構建H7N9的假性流感病毒並改進血球     　 凝集素及唾液酸苷酶之表現。     <3>登革病毒複製及病毒組裝機制的研究。     <4>癌症複合型免疫療法的開發。     <5>免疫耐容及發炎之拮抗的研究。   (4)神經生物學：     <1>微型核糖核酸如何精準調控脊髓運動神經元在胚     　 胎中的發育與分化。     <2>利用小鼠模式研究自閉症突變基因對神經發育之     　 調控。     <3>飢餓與覓食行為的神經機轉的探討。     <4>用多重尺度法研討邊界力學對發育及疾病的重要     　 性。   (5)植物分子生物學：     <1>探討去磷酸蛋白酶基因可提高水稻耐逆境能力的     　 機制。     <2>葉綠體外膜與內膜運輸機組的聯結蛋白。     <3>利用銨鹽敏感突變株探討植物氮碳交互調控機制     　 。   (6)核醣核酸生物學：     <1>研究生長休止基因七在Parkin蛋白調控的自噬粒     　 線體機制中可能扮演的角色。     <2>線粒體核糖核酸降解之結構生物研究。     <3>基因重組及基因體變動之探討。   (7)結構生物學：     <1>從分子層面探討微管之新合成機制。     <2>參與尾端固定膜蛋白之蛋白質複合體其結構與功     　 能之研究。     <3>[Gar+]因子的蛋白質其構形之變化之研究。   (8)系統生物學：     <1>線蟲捕食真菌與線蟲的分子交互作用機制。     <2>細胞藉由整合時間與空間的訊息控制細胞行為的     　 系統性研究。     <3>發展及應用蛋白質體高通量方法研究全蛋白質降     　 解調控及發掘泛素連接酶受質。     <4>基因體系統化分析基因序列對剪接調控的影響。 6.農業生物科技研究：預期此轉譯農學之研發成果將可直 　接貢獻於臺灣農業生技產業的發展。在學術表現上，我 　們預期將持續發表質、量均佳論文於國際期刊，專利獲 　得，技轉及產學合作數目持續成長。本院農生中心已有 　數項研究課題，具有相當國際聲望。   (1)植物/作物抗環境逆境機制科技研究：     <1>將主辦第十三屆「國際植物缺氧逆境」研討會，     　 水份逆境的探討，與頂尖學術機構進行學術交流     　 ，並與國際學者建立實質合作。     <2>配合性狀分析結果，指出培育健康種苗的重要遺     　 傳因子。     <3>遺傳學、轉基因及基因修飾等方法，闡釋與環境     　 逆境相關的基因群的功能、評估其應用價值。     <4>建立以高通量定序為基礎之快速分子育種平臺，     　 並將此平臺以產學合方式，提高臺灣種苗公司育     　 種之能力。   (2)草藥科技研究：     <1>針對抗發炎、抗腫瘤、抗癌轉移、癌症治療佐劑     　 、免疫調節、免疫佐劑、動物飼料製劑等功用之     　 藥草，並將藥草所含之有效化學成分分離與鑑定     　 。     <2>創新的串聯式代謝物圖譜分析的技術學，用於鑑     　 定醫療保健功效相關成分、分析特定的或有藥效     　 的化合物在植物中的生合成途徑、與其在動物體     　 內的代謝物圖譜，以及有藥效成分在動物體內之     　 可利用率的研究。   (3)分子疫苗及酵素科技之研究：獲得蛋白質工程策略   　 提升酵素的活性與功能以增進其在工業之應用性及   　 活性天然物合成酵素基因來開發植物天然物之生合   　 成與量產技術。 7.生命科學圖書館：   (1)經由研究人員專門領域購買之電子書，能符合實際   　 研究需求並達到支援研究目的。   (2)第12年度加入台灣電子書聯盟共同採購作業，預期   　 圖書館將成長電子書館藏約15,800冊。   (3)持續開設生物資訊及資料庫推廣課程。   (4)國研學程學生使用生圖書刊資源日增。   (5)密集推廣各類館藏資源之利用，並主要以支援生命   　 組各所暨中心學術研究。   (6)依據預算執行狀況持續E 化現有館藏資源。   (7)透過電子報、部落格及生圖網頁推廣分享青少年童   　 書捐贈，分享圖書量持續增加。   (8)提供本院圖書館整體自動化系統上線作業及使用意   　 見。 8.臨海研究站：   (1)利用酵母菌之胞外表達系統與食品級乳酸菌之胞內   　 表達系統，表達並純化魚類抗菌  専。純化之抗菌   　   専會進行一系列之抗菌試驗以及製作家禽與魚類   　 之飼料添加劑，並分析其抗菌與生物體內微生物菌   　 相之變化。   (2)利用U87MG及U251人類神經膠母細胞癌之細胞測試粒   　 線體在Epi-1抗癌效果中扮演之角色。   (3)利用台灣本土之大和藻蝦(米蝦)做為實驗動物，首   　 先選殖其肌動蛋白(β-actin)啟動子並構築基動蛋   　 白啟動子驅動之螢光蛋白表現載體。再透過顯微注   　 射之方式搭配育種建立螢光表達之大和米蝦。   (4)<1>利用癌症細胞株以及斑馬魚及裸鼠動物模式探討   　 TP4的治療效果與分子機制。<2>發展TP4作為新型微   　 管(microtubule)抑制劑之分子機制。   (5)分別運用具備不同運動行為模式的真蛸、虎斑烏賊   　 以及萊氏擬烏賊做為實驗物種，藉由現代系統生物   　 學概念，針對其代謝率、體液酸鹼與氨調節、以及   　 行為模式，檢視頭足類動物在高碳酸環境中的生理   　 表徵。並運用轉錄體/代謝體建構以及離體灌流技術   　 ，比較採取不同運動模式的海洋頭足類動物，其適   　 應性代謝機制與酸鹼調節的連結網絡。   (6)運用過去研究中所選殖的耐低溫吳郭魚品系，藉由   　 表觀遺傳觀點，檢視耐低溫吳郭魚在轉錄組與代謝   　 組中所呈現的基因調控網絡，是否具備跨世代的表   　 型遺傳可塑性；並進一步運用系統生物學策略，瞭   　 解耐低溫吳郭魚的表觀遺傳效應與生理表型之關聯   　 性。   (7)這項研究可能揭示脊椎動物物種在演化過程中如何   　 建立胚胎的發育穩健性。   (8)這項研究將使我們更進一步了解硬骨魚類背鰭的形   　 態多樣性如何表現出來。 9.生物多樣性研究計畫：   (1)「基因」多樣性之研究：     <1>完成美麗軸孔珊瑚之核基因體完全定序，提供研     　 究珊瑚種化機制探討的工具。     <2>完成與珊瑚共生之微生物的基因體研究，提供海     　 洋共生機制之演化探討。     <3>臺灣重要植物之地理親緣及族群結構分析。     <4>探討果蠅性費洛蒙多樣性的相關基因演化。     <5>了解臺灣動植物相之形成及其維繫機制,可應用在     　 生物多樣性之維護及經營管理。     <6>了解社會性組織相關超級基因之特性及基因構造     　 。     <7>了解螞蟻的性別決定機制。     <8>完成以分子為基礎之浮游動物多樣性評估方法，     　 並應用於野外採集樣本。     <9>完成螢光小菇之基因體定序，提供研究自然界不     　 同物種發光機制生態及演化重要性的探討。     <10>完成意外線蟲之基因體定序，提供研究模式物種      　 秀麗隱桿線蟲的另一演化比較平台。     <11>完成葉芽線蟲之基因體定序，了解植物性病原線      　 蟲的病害機制。     <12>完成環境荷爾蒙降解菌之基因體完全定序，結合      　 蛋白質體及代謝體學分析，釐清環境荷爾蒙之降      　 解機制及功能性基因。相關研究結果可應用於受      　 汙染環境的生物修復。   (2)「物種」多樣性之研究：     <1>發表臺灣新紀錄或新種之動植物、微生物，完成     　 若干科或屬之分類整理。     <2>充實國家網站有關生物多樣性及其變化之資訊，     　 並與國際接軌，對研究、教育、立法及保育上均     　 為重要。     <3>提供珊瑚共生生物資料庫。     <4>了解生物群聚的物種組成與功能性狀結構的時空     　 變異，並分析影響的生物機制。     <5>保存臺灣原生植物之種子、遺傳多樣性，以因應     　 臺灣原生植物可能因全球氣候變遷而滅絕之風險     　 。     <6>完成以分子為基礎之浮游動物物種多樣性評估方     　 法，並應用於野外採集樣本。   (3)「生態系」多樣性之研究：     <1>揭櫫在全球氣候變遷(海水升溫、海平面上升與酸     　 化)與人為擾動（過漁、棲地破壞與污染）衝擊下     　 ，珊瑚礁、海岸、河口生態系的恢復力與因應策     　 略。     <2>闡明各離島及南海深淺水層海洋生物多樣性與海     　 岸、河口濕地、高山湖泊之維繫機制，建立長期     　 研究計畫之推動模式，建議劃設及管理保護區之     　 方法。     <3>分析比較臺灣植物及深淺水層海洋生物分布類型     　 ，推衍其遷移模式和形成機制，及環境因素變化     　 對其影響的程度，並推估其面對環境衝擊時所可     　 能發生的變化。     <4>監測環境中聲音之時空變化，評估其作為生物多     　 樣性監測指標的有效性。   (4)綠島海洋研究站：     <1>達成生物多樣性研究之卓越與創新。     <2>在全球氣候變遷的衝擊下，觀測長期生態變動之     　 資訊。     <3>監測調查綠島海洋生物(珊瑚、無脊椎動物及魚類     　 等)，在人為擾動下的變動情形(旅遊壓力過漁、     　 棲地破壞與污染)。     <4>中光層生物多樣性之研究，以了解淺水域與中光     　 層石珊瑚族群之連通性。     <5>提升國內海洋生物多樣性之維護、永續利用以及     　 環境教育之基礎知識。 10.基因體研究計畫：在醣體學、疫苗、嶄新候選藥物與 　 抗體藥物之研發、癌症與幹細胞研究、流行病學、質 　 譜技術開發與演化生物資訊學等重要的基礎問題，預 　 期將有突破性的進展，期望能進一步發展成為新的生 　 物技術或儀器，運用為早期診斷的工具或治療性的新 　 藥、抗體和疫苗。   (1)合成新型醣質及進行與蛋白之結合和複合體結構的   　 探討。   (2)發展以醣類抗原為基礎之感染性疾病或癌症疫苗及   　 治療用均相化抗體。   (3)創建人源抗體開發及抗體工程技術平台。   (4)建構類人源合成抗體庫及應用在疾病治療抗體藥物   　 發展。   (5)高通量開發辨認蛋白質及醣類或  専抗原相關標的   　 受體合成抗體及偶聯藥物。   (6)探討DNA甲基化調控癌症惡化與發育之機制。   (7)研發高創意質譜技術及應用在臨床蛋白體學。   (8)建立血液循環腫瘤細胞收集及培養平台。   (9)探討人類胰臟癌以及微環境與癌細胞交互作用之機   　 制。   (10)尋找並鑑定嶄新人類癌症轉移與抗藥性的新標的。   (11)開發慢性B肝病患之免疫控制與疾病進展預測模式    　 。   (12)研發抑制40S核糖體次單元之抗C型肝炎藥物。   (13)分析多重抗藥性病原之抗藥性機制與開發治療策略    　 。   (14)研發廣效流感疫苗及抗體。   (15)研發抑制細菌轉醣酶的新型抗生素。   (16)探討登革病毒感染引發發炎的分子作用機制。   (17)鑑定阿茲海默症的早期生物標記。   (18)探討Breg細胞調控自體免疫疾病發生的機制。   (19)分析半乳糖結合蛋白與B細胞在真菌感染時之防禦    　 交互作用。   (20)解構誘導性多功能幹細胞的分化調節因子。   (21)篩選調控幹細胞及體細胞重編程與分化的藥物標的    　 及轉譯醫學之應用。 11.南部生物科技計畫：   (1)整體研究方向除了持續著重在作物如水稻、番茄和   　 花椰菜，以及蘭花之生物技術的基礎研究以及生物   　 有用基因之開發外，並整合尖端農業基因體學與生   　 物資訊平台，以落實轉譯農學於生物科技之推動。   　 期望針對糧食作物農藝性狀之掌握以期克服環境變   　 遷和病蟲害之影響並進一步提升品質和產量；另外   　 ，開拓重要經濟觀賞花卉之育種平台，以期有新穎   　 性狀增加商業契機。   (2)硬體使用方面，將繼續提供基因轉殖溫室給相關研   　 究人員使用，並繼續接受基因轉殖作物田間試驗之   　 申請，也作為進行繁殖及小型溫室性狀與產量試驗   　 之用。另外持續改善基因表達標示及細胞影像分析   　 系統，提供農業生技研究人員細胞生物之技術服務   　 。而蘭花基因轉殖核心服務系統已於105年起持續開   　 放給農生中心研究人員申請白花蝴蝶蘭基因轉殖實   　 驗，同時也將評估運用於其他觀賞、食用或藥用蘭   　 科植物基因轉殖之實用性，並計畫運用基因編輯技   　 術，以拓展生產新型蘭花品系之可能性。   (3)延攬人才和培訓方面，預計可以增聘4名農學方面相   　 關國內外頂尖博士級研究人員，投入新穎尖端之基   　 因體和轉譯農學之研發領域。我們並持續強化與成   　 大合作之轉譯農學科學博士學位學程，由此我們更   　 預期本中心可以永續經營方式不斷培養出傑出年輕   　 科學人才。我們不斷向下紮根，提供優渥研究環境   　 以訓練未來研發尖兵，每年暑期招收大專或高中生   　 加入研發團隊，培養科技研究新血。而參與本中心   　 工作之學生、助理及博士後研究人員將可獲得完整   　 的分子生物學、生物化學及植物基因轉殖之實作經   　 驗，以及相關之生物技術之訓練，未來可投入產業   　 或研究領域，使台灣生物技術不斷精進，以期領導   　 全球農業科技之進步。 12.跨領域大樓基本行政工作維持費：由輪值單位負責管 　 理相關之行政工作，統籌跨領域大樓事務管理，內設 　 置管理中心並聘任專職約聘助理2名，負責公共空間環 　 境維護、清潔保全人力管理及機電設施養護維修及汰 　 換等事宜，穩定大樓目前進駐之8個單位所屬之行政辦 　 公室、實驗室及核心實驗室之運作。