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這是來自德國〈Gerd A. Guenther〉所拍攝到草履蟲因為通常在環境條件好之下，比較容易產生的無性生殖二分裂的照片；相反的，若環境不適宜(水溫太低或太高、食物不足、細胞不斷的分裂)，則會行有性生殖，攝影師理用微分干涉顯微鏡放大了630倍，看起來就像是兩個色彩繽紛的調色盤一樣。Pages: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
左看右看 貓頭鷹、寶石竟是斑馬魚
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本文轉載自顯微觀點
乍看以為是寶石結晶的斑馬魚肌纖維、如竹林屏風般的斑馬魚尾鰭，到似貓頭鷹的斑馬魚鏡像圖以及充滿生命力大樹般的斑馬魚神經樹突，每一幅影像都以斑馬魚為題，卻拍出不同的趣味。
本次 Taiwan 顯微攝影競賽八名優選獎中，就有四位得獎者是中研院細胞與個體生物學研究所陳振輝老師的學生。這些拍出技術與美感兼具作品的研究者，分別為 Uday Kumar、Marco De Leon、陳樂融和劉昱秀。
其中， 來自印度的 Uday Kumar 參加第一屆顯微攝影競賽至今，年年獲獎，更榮獲首屆金獎。而他的同儕，來自菲律賓的 Marco De Leon 也因受到他的啟發參賽，於今年獲得優選。
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陳振輝老師實驗室主要以斑馬魚為樣本進行再生研究。他的學生們各自探索斑馬魚的不同組織或器官；有人專精於研究心臟、有人專門研究神經，有人則專門研究肌肉纖維。
Uday Kumar 表示，由於每個人研究的方向不同，因此必須從基因工程到成長過程，各自「顧好」自己的斑馬魚。
這些攸關研究進度與實驗設計的斑馬魚，養殖在細生所地下室的魚房。數十個排列整齊畫一的魚缸，裡頭有著各式大小、不同生長階段和品系的斑馬魚。
為了能夠取卵進行基因轉殖，從養殖器皿到時間都必須加以控制。Uday Kumar 表示，除了一般魚缸外，養殖斑馬魚會再裝置一個多孔的產卵盒。晚上將公魚和母魚用隔板隔開，並保持環境黑暗，避免交配產卵。
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等到隔天上午將隔板拿掉，讓公魚、母魚相會，並利用光周期誘發產卵、受精後，必須將特製的產卵盒斜置，好讓受精卵下沉到魚缸底部。如此一來，也可避免斑馬魚將受精卵吃掉。
陳振輝老師實驗室專注於「多顏色細胞標誌技術」（Brainbow/Skinbow）。利用基因重組的方式，將紅、藍、綠三種不同色的螢光蛋白在個別細胞裡表現不同數量，依不同比例產生更多顏色來標誌不同細胞。
Uday Kumar 表示，要將目標基因注入細胞內，需要使用顯微注射技術，在立體顯微鏡下將注射管準確地插入受精卵中。
不過這對他來說，顯微注射已經是一件熟練到「像騎腳踏車」般簡單的事，一天注射超過 500 顆受精卵都沒問題。
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雖然基因轉殖對這些研究者來說已是熟能生巧的事，但要建立新的基因轉殖魚仍然要花上漫長的時間，通常需要 6 個月到一年，品系才會逐漸穩定。以 Uday Kumar 於 2021 年獲得金獎的作品來說，就是花了兩年才培育出能以正確比例呈現美麗色彩的斑馬魚。
顯微攝影的每一幅作品除了呈現出精彩美麗的影像外，背後更蘊含著每一位研究者精湛的技術以及長久累積的研究心血。
斑馬魚小教室
斑馬魚（Danio rerio）是常見的模式生物之一，原分布於孟加拉、印度、巴基斯坦、緬甸、尼泊爾等南亞淡水流域。其體長約 3 至 4 公分，雄魚體修長且背部呈淺橄欖黃色，雌魚體渾圓腹部較彭大；適合生長溫度為 23 至 28℃。
斑馬魚胚胎透明、發育期間短，容易觀察；且屬於脊椎動物，與人類有相似器官如心血管、神經等，加上基因組序列已解開，基因轉殖容易，種種優點使得牠成為非常適合作為遺傳研究及藥物篩選的脊椎動物模式。
參考資料
- 顯微鏡下一抹彩虹，陳振輝，《中央研究院週報》第 1610 期
- 臺灣斑馬魚中心——中研院分支介紹，黃聲蘋，《中央研究院週報》第 1360 期
- 心臟、尾鰭與脊椎，那些以斑馬魚進行的「再生」研究
- 「從動物身上問對問題，就可以找到答案！」陳振輝談斑馬魚的超強再生力
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《Nature》盤點：2019 年度照片大賞
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2019 這一年，除了人類首次捕捉到黑洞影像外，也捕捉到了微觀世界中生物的新奇影像，以及氣候變遷的不祥跡象。《Nature》雜誌精選了十張令人印象深刻、值得反思的科學界及自然界照片，讓我們來一探這些照片背後述說的故事吧！
一、用科技模仿人體奧秘
法國研究人員在矽晶圓上雕刻了一個微流控室的迷宮，以模仿循環網絡中的血液流動。 法國蒙彼利埃大學的生物物理學家 Benoît Charlot 使用掃描電子顯微鏡拍攝了此圖像。
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二、細胞世界的相似相異
圖片圓圈中的每個小點代表恆河猴的一個細胞，而此處有 100,000 個細胞。具有相似性狀的細胞聚集在一起，每種顏色代表不同的組織，如胸腺和淋巴結（藍色）、骨髓（紅色）。
三、世界上最小號的「喇叭」
喇叭蟲 (Stentors) 為單細胞淡水原生動物。 這張照片是霍華德·休斯醫學研究所 (Howard Hughes Medical Institute) 的研究員 Igor Siwanowicz 的作品，她將影像放大了 40 倍，並藉此獲得 2019 年 Nikon 小型世界顯微攝影大賽二等獎。
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四、地球正如履薄冰
攝影師 Florian Ledoux 使用無人機拍攝了東格陵蘭島海冰的空拍圖。冬季積雪少、春季熱浪來襲和陽光充沛的夏季，都導致格陵蘭島冰原正在大量融化。
五、相會在太空
宇航員 Christina Koch 拍攝了聯盟號飛行器 (Soyuz spacecraft) 的畫面。當時飛行器載著她的 NASA 同事 Jessica Meir 接近國際太空站 ( International Space Station, ISS)。10 月 18 日，兩人進行了史上第一次只有女性的太空行走，以修復國際太空站上故障的電池。
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六、龜殼內的身體探索
這隻烏龜胚胎的螢光影像是 2019 年的 Nikon 小型世界顯微攝影大賽的獲勝者。顯微鏡專家 Teresa Zgoda 和 Teresa Kugler 攜手疊合了數百個約 2.5 厘米長的胚胎立體顯微鏡圖像，造就了這張唯美又令人驚嘆的烏龜胚胎照。
七、「振」出新視野
這幅合成的彩色圖像顯示了超音速美國 T-38 Talon 飛機發出的衝擊波。這是美國 NASA 的工作人員使用實驗技術從飛機上方所捕獲的視野，它展現了飛機行經造成的氣壓快速變化，會使人們聽到音爆。這些數據可幫助航空工程師設計更安靜的超音速飛機。
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- 延伸閱讀：衝啊！音速小子—淺談音爆及光爆
八、守護象群的女勇者
Petronella Chigumbura 是全女性反偷獵組織 Akashinga（可被譯做「勇者」）的成員。 她們在常發生盜獵大象事件的贊比西河谷 (Zambezi Valley) 的蓬蓬杜野生動物保護區 (Zimbabwe’s Phundundu Wildlife Area) 巡邏。
九、何以為家？
一隻小丑魚在紅海中探索白化的海葵。像珊瑚一樣，海葵與藻類會形成共生關係，當海洋溫度過高時，這樣的關係會被破壞，導致海葵將藻類排出而失去原有的顏色。
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十、一滴油脂識酒種
圖中這種網狀紋路來自於研究人員蒸發掉 1 微升 (μl，10-6 l) 波本威士忌後，其中的油脂所形成的紋路。 脂肪會溶解在高酒精濃度的烈酒中，但是加水稀釋後會使酒變渾濁。不同的威士忌酒種由於製程不同，會留下獨特的脂肪紋路。
加碼《Nature》編輯群私心推薦照片
在整理今年令人驚嘆的科學照片集同時，《Nature》雜誌的編輯們也各自私心推薦令他們印象深刻的畫面。以下是他們對這些照片的心得。
沉睡的海豹
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Jessica Hallett （《Nature》媒體助理編輯）： 「在倫敦自然歷史博物館舉辦本年度的野生動物攝影師競賽中，我最喜歡的照片是『像威德爾一樣睡著』( ‘Sleeping like a Weddell’)。 在今年觀看了成千上萬幅令人心碎的氣候變化、破壞和心靈重創的圖像之後，這張捕獲了和平與純真的威德爾海豹 (Leptonychotes weddellii) 照片是一口清新的空氣。它重新激發我對自然世界的熱情。」
懸崖採蜜人
Lizzy Brown（《Nature》媒體執行編輯）： 「採集野生蜂蜜的人垂吊繩索在懸崖搖晃，周圍環繞著蜜蜂和煙霧，吸引了我的目光。 這些採蜜人是居住在中國南部的傈僳族人，冒著生命危險收集蜂蜜。儘管他們謹慎地避免一次收穫過多的蜂蜜，然而殺蟲劑濫用和全球暖化導致的蜂群數量下降，仍舊威脅了這個傳統。」
受傷的猩猩寶寶
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Nisha Gaind（《Nature》歐洲分部總編）：「這是手臂骨折的小蘇門答臘猩猩 (Pongo abelii) Brenda 的 X 光顯像。保育工作者從印度尼西亞島的村莊中救出了她，據說被非法飼養為寵物。作為編輯，我們看過許多保育相關的照片，但是這幅圖片出於許多原因令我十分震驚：不僅是 Brenda 的骨骼形狀非常『人性化』，她的無辜與保育中心的盡心盡力，趨使外科醫生（而非獸醫）為她進行了手術。蘇門答臘猩猩高度瀕臨滅絕，並因棕櫚油種植的擴張而受到威脅。」
著火的樹
Tom Houghton（《Nature》媒體編輯）：「 這張長時間曝光的照片描繪了十月份遍及加州的野火，一棵正被野火肆虐的樹幹殘骸。破壞中蘊含抽象的美麗，讓我想起了 2010 年冰島伊亞菲亞德拉山火山爆發時的畫面。」
鯨魚監獄
Amelia Hennighausen（《Nature》美國媒體編輯）：「當野生動物被囚禁時，結局往往會很殘酷。這些白鯨 (Delphinapterus leucas) 和虎鯨於在 2018 年俄羅斯的無人機攝影中被發現。預計將被販售給中國的娛樂水族館，並且很可能縮短牠們的壽命。這些畫面促使國際社會呼籲釋放這些動物，並引起了俄羅斯政府最高層的關注。 2019 年 11 月，最後一批動物從『鯨魚監獄』獲釋，經過專家檢查後釋放回海中。多年來，我一直在查看動物走私、棲息地遭到破壞和物種滅絕的圖像，但是這個故事重啟我的希望，改變是會發生的。」
水滴裡的青蛙
Agnese Abrusci（《Nature》媒體編輯）：「尼泊爾荷葉上一隻青蛙的影像是『蓮花效應』的絕佳例子。 蓮花效應指的是由於蓮花表面的奈米結構使其具有抗水、自我清潔的特性；小顆粒（在這種情況下為整隻青蛙 XD）會被水滴捕獲。在 1970 年代科學家就首次描述了蓮花效應，此後已有許多應用。 對我而言，這張圖再次闡述，模仿自然是人類進步最好的策略之一。」
本文編譯自：The best science images of the year: 2019 in pictures Nature 576, 354-359 (2019)
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