中央研究院

1,840,279,000 元（）

1.植物暨微生物學研究：   (1)植物功能性分子機制的研究：探究植物生長發育相   　 關的功能性基因之分子機制及探討植物適應環境變   　 遷及逆境的基因調控機制。研究課題包含：植物染   　 色體與功能性基因體相關研究、光生物學及訊息傳   　 導、植物與環境非生物性逆境之感應與作用機制、   　 植物與生物性逆境與病理學及植物免疫學研究、以   　 及植物生長與發育相關研究。   (2)植物與微生物之交互作用機制及開發重要植物與微   　 生物資源的研究：深入探討病毒、細菌與真菌等植   　 物病原菌之致病機制及與植物寄主的交互作用，以   　 及蒐集台灣重要且特有的植物及微生物。研究課題   　 包含：寄主因子及效應分子的交互作用機制、研究   　 微生物基因組演化、以及病原菌與植物寄主的共同   　 演化關係等。 2.細胞與個體生物學研究：   (1)細胞功能障礙：研究主題包含在染色體的層級，利   　 用單一細胞酵母菌來研究染色體的表觀遺傳對染色   　 體複製、基因表現和細胞代謝；在細胞胞器層級，   　 利用果蠅肌肉細胞結合低溫電子顯微技術，了解提   　 供能量的粒線體結構的建構及調控；而在細胞層級   　 ，利用動物細胞探討細胞有絲分裂異常對癌症的形   　 成、阿茲海默症的致病機轉及新藥開發、腫瘤幹細   　 胞及癌細胞表面標的蛋白，並開發專一性抗體辨認   　 這些表面抗原及發展標靶藥物傳輸系統以專一殺死   　 癌細胞。同時，也研究病毒在經濟養殖魚種石斑魚   　 的感染機制，以及開發本院細生所先前在水生生物   　 討表皮幹細胞參與複雜組織再生的細胞機制。另外   　 ，利用果蠅和小鼠來探討老化和肥胖及二型糖尿病   　 對生殖幹細胞及脂肪幹細胞的影響和機制。 3.生物化學研究：本院生化所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、冷凍電子顯微鏡等儀器，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>使用質譜儀一步驟式的醣質體分析技術平台，鑑     　 定各特殊末端醣質表位，尤其是帶有雙唾液酸、     　 岩藻糖及硫酸化的醣鏈與醣胜肽。     <2>研究辨識唾液酸的活化型受體Siglec-14及Siglec     　 -15，並針對細胞表面有生物功能的醣結構和Sigl     　 ecs如何造成B細胞慢性淋巴球性白血病進行研究     　 。     <3>已將分枝桿菌聚醣的一個子集（62個）做成第一     　 個陣列，將藉由這個陣列，探測先天免疫系統的     　 凝集素（lectins）和單株抗體（MAbs）與分枝桿     　 菌聚醣的結合及親和力。     <4>分析在神經生成過程中剔除去泛素酶USP11表現老     　 鼠的Sox11蛋白質和mRNA表現量變化以及利用RNA-     　 seq分析USP11調控神經生成的下游基因。     <5>利用非典型胺基酸體內嵌入技術探討蛋白質在生     　 物體中扮演的角色，以及製備均Ub或SUMO修飾蛋     　 白。探究新型蛋白質及胜肽藥物的合成及研發。     <6>研究組蛋白乙醯化修飾H3K23ac組蛋白乙醯化在，     　 在腫瘤生成上扮演正向或負向的角色。     <7>研究TRIM28在脂肪細胞分化過程中參與的表觀遺     　 傳調控的網路。     <8>研究去磷酸酶在心臟缺血再灌注損傷，造成心肌     　 細胞死亡的機制，與其控制細胞自噬活性所扮演     　 的角色。探討磷肌醇甘油酯於粒線體自噬體中的     　 角色。     <9>結合細胞活體影像分析特定癌症突變對於BRCA1-a     　 ssociated protein 1 (BAP1) 去泛素化的影響。     <10>致力於蛋白精氨酸甲基化酶與其蛋白媒介加上抑      　 制劑或是蛋白受質的冷凍電子顯微鏡結構，以探      　 討其結構與功能。     <11>採用結構生物學的技術，鑑定微生物蛋白質ISG1      　 5類泛素化而誘發免疫T細胞的反應機制。   (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：以蛋白質體學探討鮑氏不動桿菌生     　 物膜形成有關的酵素在磷酸化修飾的調控關係，     　 以發展對抗具有多種抗藥性之感染細菌的策略；     　 並利用細菌表面醣質研發抗菌疫苗；以蛋白質結     　 構訊息來設計菌葡萄糖醛酸水解酵素抑制劑，以     　 開發抗生素；解析細菌細胞內蛋白質降解之機轉     　 ；準確量測細菌尺寸，追蹤分析細胞骨架蛋白的     　 分佈變化等以做為生長分裂的指標。     <2>抗神經退化性疾病：致力於普立昂蛋白澱粉樣纖     　 維結構研究及澱粉樣先驅蛋白穿膜區域之結構與     　 膜組成的關係。探討神經突觸小泡回收的分子機     　 制。     <3>抗癌症：藉破壞蛋白質交互作用來開發抗癌藥物     　 ；探討腫瘤壞死因子受體相關因子結合蛋白調控     　 核轉錄因子的訊息傳遞途徑。     <4>針對真菌所生產的藥用天然物進行生合成途徑的     　 研究，了解其中合成酶的化學催化機轉。     <5>建立粒線體專用的CRISPR系統，進行粒線體的修     　 復和探討粒線體DNA突變如何導致疾病之機制。     <6>研究DNA聚合酶結構及功能的關係，並進一步研究     　 幽門桿菌及惡性瘧原蟲的DNA聚合酶。     <7>研究GCM1轉錄因子如何調控調控胎盤細胞分化。 4.生物醫學科學研究：本院生醫所以研究人類疾病為主， 　53位(專任+研究技師)研究人員，分為六個研究組群：( 　1)流行病學與遺傳學研究組、(2)神經科學研究組、(3) 　心臟血管研究組、(4)感染疾病與免疫學研究組、(5)癌 　症研究組、以及(6)結構生物學研究組。在109年度中， 　每個研究人員將延續其個別專業領域的基礎研究，並加 　強組內及跨組的合作，特別將著重在以下三大研究方向 　：   (1)台灣精準醫療計畫：將利用基因分析技術，構建一   　 套可代表台灣群體的參考基因組，比對群體基因資   　 訊與其健康記錄。另外，將分析疾病患者基因組中   　 的所有變異，以解析單一基因變異造成的罕見遺傳   　 疾病，或多基因變異造成的大眾常見疾病。   (2)轉譯醫學：本院生醫所將致力於發展具有臨床應用   　 價值的幹細胞療法，以造福心血管疾病病患。109年   　 度將持續進行幹細胞結合組織工程以治療心血管疾   　 病的相關研究及應用，也將持續進行大動物實驗，   　 以確保幹細胞療法之安全性及有效性。另一方面也   　 致力於研發抗癌先導藥物及雙功能抗體，以增加奈   　 米藥物滲透性和保留性及藥物遞送的精準性，並改   　 善癌症治療。   (3)發炎反應與疾病：發炎反應與許多慢性疾病息息相   　 關，其中包括癌症、心血管疾病、神經疾病以及傳   　 染疾病等。這些疾病也是本院生醫所以及各研究單   　 位的主要研究課題，因此發炎反應的研究非常適合   　 作為生醫所內和所外研究機構協同合作的核心主題   　 。半乳糖凝集素已知在細胞發炎、免疫反應、腫瘤   　 轉移中扮演重要的角色，本院生醫所研究團隊將著   　 重於研究半乳糖凝集素在腸道發炎、阿茲海默症、   　 血清素誘發腹主動脈瘤等疾病中扮演的角色，以及   　 發炎反應影響神經退化疾病及癌症發生的分子機轉   　 。 5.分子生物研究：本院分生所有八大研究領域：   (1)染色體生物學：哺乳動物及果蠅的細胞中DNA以及組   　 織蛋白（histones）的甲基化及去甲基化過程；端   　 粒在細胞老化及癌細胞的角色；細胞核內膜的蛋白   　 質在有絲分裂時之變化；解譯γ-TuRC組裝、導向和   　 激活的機制；工業用與藥用真菌分子遺傳學研究等   　 。   (2)發育生物學：粒線體的結構受其內在蛋白的影響情   　 形；ncRNA在脊髓發育及神經元前驅細胞建立的角色   　 ；研究Gas7在Parkin介導的線粒體自噬過程中的角   　 色及如何影響代謝的相關問題，脂肪細胞粒線體之   　 生合成機制、能量代謝與壽命的相關性；哺乳動物   　 的血紅素蛋白基因的轉換調控；果蠅視覺系統的發   　 育的分子調控機制；探討線蟲捕捉菌捕捉線蟲的分   　 子機制等。   (3)感染與免疫生物學：牛痘病毒進入細胞路徑及膜融   　 合的分子機制；桿狀病毒入侵細胞之免疫關鍵基因   　 研究；登革病毒複製及病毒組裝機制的研究；用ENU   　 突變鼠研究自體抗體產生之機制以及淋巴細胞之發   　 育及功能；探討骨髓性細胞產生發炎激素的新方式   　 ；癌症複合型免疫療法的開發等。   (4)神經生物學：研究神經細胞形態生成的分子機制；   　 胞外基質LanA對新生突觸之調控；ncRNA如何確立運   　 動神經元的分化過程及亞型的建立；了解非中心體   　 的γ-TuRC如何調節神經元的分化和極化；神經元適   　 應極端軟介質來協調粘著動力學和膜力學機制；研   　 究動機與記憶的分子及神經機制。   (5)植物分子生物學：研究硝酸鹽的吸收與輸送到植物   　 不同組織的分子機制與調控方式；葉綠體膜脂肪的   　 功能；研究水稻之糖來源組織與利用組織之間的訊   　 息連絡以及水稻功能性基因體研究。   (6)核醣核酸生物學：探討基因中非轉譯區突變的致病   　 機轉；研究U2 snRNP如何被招募到訊息核醣核酸上   　 ；ncRNA微調或輔助轉錄分子的基因調控的功能；了   　 解登革熱病毒RNA構型的動態變化；研究核糖核酸代   　 謝蛋白質的結構與功能。   (7)結構生物學：研究分子伴護蛋白(molecular chaper   　 one)如何調控變性蛋白(prion)在細胞之傳遞；第三   　 型核醣核酸聚合酶起始複合體的形成機制；研究參   　 與核酸代謝的蛋白質在核酸識別、加工、修復和降   　 解中的機制；研究尾端固定膜蛋白的運送機制。   (8)系統生物學：研究細胞蛋白質合成和降解來維持蛋   　 白質恆定濃度的演化與基因組分析；哺乳動物細胞   　 之生長與代謝調控。 6.農業生物科技研究：本年度延續性重點計畫主要繼續朝 　著植物/作物在環境逆境下的抗機制的探討及抗逆境科 　技的研發，特別是本年度將主辦2020國際農業生物科技 　研討會，本研討會將著重於基因體學、蛋白質體學、代 　謝體學及合成生物學系統工具，應用於重要農作物之功 　能性探討及研究，並討論如何將一系列之體學平臺導入 　農業生技應用，特別是連結基因體及表型體，作為精準 　農業的基礎。我們將擴大我們的研究材料，擴大對生物 　性逆境的研究，及整合並利用先前在體學上的研究資料 　，持續配合自動化性狀分析結果，指出培育健康種苗的 　重要遺傳因子；並且研發新穎基因修飾策略加速育種的 　策略。幾項抗逆境的基因策略，可以進行基因修飾之設 　計及測試。另外，在動物相關的研究方向，引入之新人 　力將帶來新興研究課題，藥用植物及發現的有用天然物 　，計劃朝合成生物學方向發展，繼續朝抗發炎、人體保 　健及動物健康方向研發。我們應用機能性植生素，作為 　促進動物健康與增加生產效能的新穎保健飼料添加劑， 　投入全面健康飼養設計。在短程學術發展上，植物逆境 　之研究主要包含非生物性逆境、生物性逆境、植物與土 　壤之互動及農業基因體學，並以系統生物學方法從事轉 　譯農學研究。全球暖化所引起的氣候變遷，造成植物、 　尤其是農作物面臨新的適應環境問題。本年度我們特別 　強調生物性逆境對抗策略的研究，植物防禦賀爾蒙之活 　化以及調控逆境反應之機制，受器及啟動免疫訊息傳導 　之機制，抗病多醣功效評估等。另外，植物營養，抗熱 　方向的研究持續進行。草藥科技組應用基因體學、蛋白 　質體學及代謝體學等方式，研發創新。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、串聯式代謝物圖譜分析等。本年度持 　續針對台灣本土常用或具開發潛力的藥草擴大展開應用 　平台，除預防癌症轉移及輔助治療腫瘤之研究，經濟動 　物的機能性植生素研發與應用，並強化中草藥與次單位 　分子疫苗實驗動動物安全性評估，及活性植物天然物生 　合成途徑之參與合成酵素基因選殖、功能鑑定與代謝工 　程研究，來結合分子疫苗及酵素科技之研究。 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)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。   (5)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   　 。   (6)共同參與本院圖書館整體自動化系統上線作業。   (7)於時代館展示研究人員成果展活動。 8.臨海研究站：   (1)開發吳郭魚，石斑魚等經濟魚種衍生之抗菌胜肽表   　 達之酵母菌表達系統，並發展具有生物活性之飼料   　 添加劑。   (2)吳郭魚抗菌胜肽(TP4)對於陰道炎之治療策略與應用   　 。   (3)發展吳郭魚抗菌胜肽(TP4)結合腫瘤特殊標靶之癌症   　 藥物與探討TP4造成癌細胞粒腺體損傷之機制。   (4)人工選擇與軸向骨骼演化的關係。   (5)觀賞金魚背鰭缺失突變的分子發育機制。   (6)老問題新答案-頭足類動物的代謝適應與酸鹼調節。   (7)熱泉怪方蟹對酸與硫化物適應調控的細胞機制。 9.生物多樣性研究：   (1)「基因」多樣性之研究：     <1>硨磲貝的族群遺傳多樣性以及耐熱反應-次世代基     　 因體定序解析。     <2>造礁珊瑚基因體多樣性與種化。     <3>海洋共生微生體基因體多樣性研究。     <4>臺灣本土經濟性及瀕危動植物遺傳多樣性與演化     　 研究。     <5>果蠅族群遺傳及分子演化。     <6>社會性昆蟲之演化遺傳研究。     <7>海洋及淡水的浮游動植物多樣性之研究。     <8>臺灣特別真菌及線蟲基因體多樣性之研究。     <9>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>墾丁海域珊瑚孕卵數之差異研究。     <5>影響生物群聚組成結構的因素及其機制之研究。     <6>臺灣原生植物種子庫之建立。     <7>海洋及淡水的浮游動植物物種多樣性之研究。     <8>影響甲蟲及地衣生物群聚組成結構的因素及其機     　 制之研究。   (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>發展生物多樣性監測指標，並建立自動化指標量     　 測系統。     <5>以長期生物多樣性監測網絡，掌握氣候變遷及極     　 端天氣下生物多樣性的時空變化與衝擊。     <6>臺灣珊瑚礁生態系調查之研究，測試不同監測調     　 查方法在各種類型的珊瑚礁群聚之適用性。   (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：本院基因體研究中心致力於與台灣人民 　 疾病有關的基礎科學研究，尤其專注於感染性疾病、 　 癌症和腦退化性疾病，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，以期推動台灣生技 　 產業之升級。學術主軸在於探討重大疾病與蛋白質的 　 各種修飾反應有關(Post-translational Modificatio 　 n，即俗稱的後基因體學)，特別是醣苷化(Glycosylat 　 ion)的課題。109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：著重於開發新的化學生物技   　 術以解決醫藥和生物科學的問題，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，探索   　 與癌症、癌症幹細胞和新型疫苗開發有關之生物標   　 的物，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：著重於研究疾病的致病機轉   　 ，以開發新的疾病預防、診斷和治療策略，鑑定慢   　 性疾病與癌症相關的生物標記和遺傳易感性基因，   　 研究宿主抵抗外來感染源、抗體反應、及癌幹細胞   　 和其微環境交互作用的調控機制，以人類單一B細胞   　 平台建立疾病抗體庫，分析醣分子在癌細胞及免疫   　 反應所扮演之角色等。   (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比較和轉錄體的機制，探   　 討疾病機轉及治療策略等。 11.南部生物科技研究：   (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>作物抵抗逆境或病原侵害之研究及防治製劑之開     　 發。     <3>作物開花機制與調控技術開發。     <4>作物發育機制與調控細胞週期之關係。     <5>葉綠體發育對應於光合作用之影響。     <6>開發分析過氧自由基分布之活體影像技術平台。     <7>蘭花基因轉殖平台之開發與應用。   (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。核心服務設施持續提供基因原位     　 雜合與蘭花基因轉殖平台，以做為基因表達功能     　 性研究及蘭花轉譯農學研究工具。     <2>設於南部生技中心之育成中心已有兩家廠商進駐     　 。將持續招商，以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。　 　 　 　   　 本質上之各時期個體或器官發育和開花繁殖時間表   　 ，以及對應環境逆境或抵抗疾病於局部或整體之生   　 理網路關係，並建立大型資料庫以供巨量生物資訊   　 分析以建構遺傳性狀與上中下游之基因表達路徑，   　 藉此期待掌控特定作物之農藝或園藝之經濟性狀。   　 另外，我們也將積極推動農業基因體學系統，經由   　 新世代超高通量核酸定序技術與及生物資訊演算平   　 台，針對番茄、青花菜、花椰菜、甘藍和香蕉等作   　 物進行基因型分析(genotyping)，並找出遺傳分子   　 標記進行育種，再經由表現行分析(phenotyping)平   　 台，篩選出具特定農藝性狀如抗病、耐熱和耐淹水   　 品系。我們更計畫利用深度學習的演算平台和精進   　 辨識植物之影像分析技術經由基因體分析數據進一   　 步達成預測表現型分析結果，以期節省鑑定與田野   　 分析之成本，並藉以推動在農業上精準種植(precis   　 ion culture)之目標。   (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   　 放給本院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，已於107年及108年共增聘二   　 位助理研究員投入相關研究。預計可以再增聘3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   　 此我們更預期本院南科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   　 。而參與本院南科中心工作之學生、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)植物功能性分子機制的研究：以遺傳學、細胞學、   　 分子生物學、基因體學、及演化學等研究策略，結   　 合跨領域合作，預期研究成果可增進瞭解作物如何   　 因應對環境的適應力的分子機制，進而將所得學理   　 知識有效利用於增進植物因應環境變遷的能力，達   　 成作物生長及產能的最佳化。研究成果將發掘植物   　 與微生物科學相關學理新知，增進現代農業科學及   　 生物科技的知識基礎，可望應用於作物栽培或分子   　 育種，創造新農業科技價值。   (2)植物與微生物之交互作用機制及開發重要植物與微   　 生物資源的研究：預期研究成果可以拓展此領域現   　 有知識基礎，未來可應用於規劃植物疾病的防治及   　 預防病原菌侵襲的策略，以減低作物因病害產生的   　 重大農損，增加農業收益。同時，針對所蒐集台灣   　 重要且特有的植物及微生物，進行其生物特性、演   　 化特質及微生物相等分析，做為未來繁殖、保育與   　 利用這些特有植物或微生物之評估基準與應用發展   　 依據。 2.細胞與個體生物學研究：   (1)細胞功能障礙：藉著研究細胞調控的機制，了解細   　 胞功能發生障礙而導致個體疾病和癌症的致病機轉   　 ，並從找尋治療的方法。這些研究結果有助了解疾   　 病的成因與分子機制，進而幫助我們研發出可行的   　 檢測及治療方法，貢獻於我國的生技醫藥。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 　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， 　本院生化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>與英國癌症研究所合作，分析大腸癌細胞，並以     　 進行相關分析後所得的引子，擴延至分析國內大     　 腸癌檢體的醣質表位，期能為精準醫療建立典範     　 。     <2>驗證Siglec的配體以及下游分子群的功能關聯性     　 ，了解Siglec在生物體中免疫系統的調節機制。     　 並使用Siglec作為疾病診斷之指標分子以及開發     　 新的治療方式。     <3>利用單株抗體藉由檢測尿液中的多醣體（脂阿拉     　 伯甘露聚醣）作為結核病的診斷，預測這些單株     　 抗體在結核病的診斷上會有重大的突破。     <4>瞭解去泛素酶USP11之R241Q單點突變產生智能障     　 礙,胼胝體發育不全症，和端腦融合畸形的原因。     　 增生與抗藥性的分子機制。     　 體堆積及促進粒線體的更新活力。     <2>了解非轉譯區突變影響核醣核酸降解與轉譯的機     　 制並予以修正。     <3>在分子層次上，建立RNA結合蛋白對核酸代謝機制     　 之基礎，並可為未來發展疾病治療策略提供方向     　 。     <4>預期更進一步了解前剪接體組合的分子機制。   (7)結構生物學：     <1>找出改變分子伴護蛋白與變性蛋白作用方式的嶄     　 新因子。     <2>得到第三型核醣核酸聚合酶的蛋白質反應網路。     <3>DNA複製重新起始受損複製叉的引子合成體提供維     　 持大腸桿菌生命的關聯。   (8)系統生物學：     <1>全蛋白質體測量蛋白質合成速率對蛋白質降解速     　 率的影響。     <2>利用容易長腫瘤之基因剃除/變異小鼠模式以全基     　 因表現分析方法研究參與肝癌致病之基因網路。 6.農業生物科技研究：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。本年度中 　心將延聘研究人員補足退休人員缺額，從事於以基因體 　、代謝工程或系統生物學方法，探討作物或藥用植物二 　次代謝物合成途徑調控、代謝途徑工程及功能。持續開 　發出草藥之科學證據用於預防癌症之健康食品、植物藥 　或做為癌症輔助治療策略；持續建立對抗癌保健功效所 　必需的新藥研發技術平台，持續培養草藥新藥研發與癌 　症生物學專長的研究人才支援台灣發展生技植物製藥產 　業的基礎。產品研發，優化植生素與內生性益生菌，可 　技轉給生技業者並商品化，創造產學合作雙贏的局面。 　於蝴蝶蘭功能性基因體學找到低溫誘導開花的關鍵途徑 　。解開香蕉黃葉病菌之全基因組編碼，並尋找其致病因 　子，以作為進一步發展病害管理之基礎，並積極發展抗 　病毒病害之方法。探討植物細胞如何維持細胞內磷酸鹽 　恆定的分子機制，著重於磷酸鹽銨基鹽的吸收、轉運、 　貯存及利用的調控，期能進一步提供有用的資訊及策略 　來改進植物在低磷土壤中的生長狀況，以實踐永續農業 　。剖析適應不同高溫逆境之分子機制，找出新穎耐熱基 　因。了解作物免疫訊息傳導之機制，植物防禦賀爾蒙之 　應用。建立基因編輯技術與原生質體再生平台及服務。 　農業生技產業為政府推動生物經濟重點產業之一。本院 　農生中心之研發成果及所培訓之人才，除學術貢獻之外 　，對臺灣之生技產業將有相當程度的貢獻。我們將以現 　有成果為基礎，將本院農生中心發展為國際一流研究單 　位，貢獻於臺灣永續農業及生技產業之發展。 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等，能符合實   　 際研究需求並達到支援研究目的。   (2)第13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15,000冊。   (3)持續開設生物資訊、論文寫作及資料庫推廣課程。   (4)密集推廣各類館藏資源之利用，主要以支援生命組   　 各所暨中心學術研究。   (5)透過電子報、部落格、FB及IG社群媒體推廣青少年   　 童書捐贈活動，分享圖書量持續增加。   (6)參與本院圖書館整體自動化系統上線需求討論及年   　 底開啟上線作業。   (7)中長期規劃於時代館展示研究人員成果展活動。 8.臨海研究站：     <5>探討果蠅性費洛蒙多樣性的相關基因演化。     <6>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。     <7>了解社會性組織相關超級基因之特性及基因構造     　 。     <8>了解螞蟻的性別決定機制。     <9>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。     <10>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。     <11>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。     <12>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。     <13>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>預計不同的珊瑚物種在不同地點的繁殖力會依據     　 不同的環境條件而產生不同的反應。     <5>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。     <6>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     　 。     <7>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。     <8>了解甲蟲及地衣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。   (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>運用機器學習演算工具建立生物多樣性系統性資     　 料，並自動化計算具代表性之生物多樣性監測指     　 標。     <5>利用超音波與非超音波聲景監測作為生物多樣性     　 監測工具，以探討極端天氣下跨物種跨類群之變     　 化與衝擊。     <6>建立珊瑚礁生態資源的標準調查方法。   (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：本院基因體研究中心在醣體學、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)細胞表面醣分子庫的合成及分析其與疾病有關之蛋   　 白的特定作用。   (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)設計及合成新亞胺醣及其生物活性之應用。   (4)探討轉酮基酶焦磷酸硫胺素輔酶之催化機制。   (5)建構類人源合成抗體庫及開發治療抗體藥物。   　 本質上之各時期個體或器官發育和開花繁殖時間表   　 ，以及對應環境逆境或抵抗疾病於局部或整體之生   　 理網路關係，並建立大型資料庫以供巨量生物資訊   　 分析以建構遺傳性狀與上中下游之基因表達路徑，   　 藉此期待掌控特定作物之農藝或園藝之經濟性狀。   　 另外，我們也將積極推動農業基因體學系統，經由   　 新世代超高通量核酸定序技術與及生物資訊演算平   　 台，針對番茄、青花菜、花椰菜、甘藍和香蕉等作   　 物進行基因型分析(genotyping)，並找出遺傳分子   　 標記進行育種，再經由表現行分析(phenotyping)平   　 台，篩選出具特定農藝性狀如抗病、耐熱和耐淹水   　 品系。我們更計畫利用深度學習的演算平台和精進   　 辨識植物之影像分析技術經由基因體分析數據進一   　 步達成預測表現型分析結果，以期節省鑑定與田野   　 分析之成本，並藉以推動在農業上精準種植(precis   　 ion culture)之目標。   (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   　 放給本院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，已於107年及108年共增聘二   　 位助理研究員投入相關研究。預計可以再增聘3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   　 此我們更預期本院南科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   　 。而參與本院南科中心工作之學生、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，穩定大樓目前進駐單位所屬之行政辦公室 　 、實驗室及核心實驗室之運作。