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你不知道的月球真相

Y博士
・2016/09/14 ・1383字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 457 ・五年級

身為天文學家,時時抬頭看看天上的星星,是一件相當合理的事情。

But,人生中最重要的就是這個 But。天文學家是很少用大型天文望遠鏡觀測月亮的。最主要的原因是,大型的天文望遠鏡視野很小,沒辦法看清楚整個滿月。相反地,如果想要欣賞月球上的坑洞,只需要雙筒望遠鏡就可以了。

其實,可見光只是天文學家用來觀測宇宙的其中一個波段,我們還可以利用電波、紅外線、紫外線、X 光等波段來看月球,話不多說,有圖有真相!

未命名

在電波、次毫米波段,月球的影像就是一片平滑,而且月球本身反射太陽大部分的輻射,看起來也沒有光影鮮明的變化。由此可見,在可見光波段看月亮,還是比較有賞月的意境。

中研院天文所從設立籌備處開始,就積極與國際學術單位合作,參與天文望遠鏡計畫。從 1996 年開始,天文所就開始在夏威夷的毛納基峰上面參與望遠鏡的建設。在海拔 4200 公尺的毛納基峰上面看月亮,又是另外一種難以言喻的體驗。平常在都市地區,因為周邊的燈光太亮,很難感覺滿月的亮度。但是到了高海拔低光害的天文台,滿月的照明可以讓你不用開路燈,把路照亮。最誇張的是還可以照出影子!所以,古人說的「吸收日月精華」果然真心不騙!

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對!你沒看錯,這是月亮。左下是車庫,月亮都跟裡面的燈泡一樣了亮了呢!

還有,令人驚奇的是,月球永遠用同樣的一面面對地球,這是因為月球的公轉和自轉週期相同,地球的潮汐力鎖定了月球,讓月球以同樣的一面面對地球。也因為這樣,人類一直對月球背面非常好奇。你看看,就連電影裡面的變形金剛都要在上面設立基地了呢!(大誤!)那你知道,人類一直到 1959 年,才獲得第一張月球背面的照片,換句話說,我們知道月球背面的狀況,其實還不到 60 年,可能比你阿嬤還年輕。

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月球背面。圖/NASA

放眼整個太陽系,地球和月球的比例有點大。而且地球–太陽距離和地球–月球距離大約是 400 倍,而太陽的直徑和月球的直徑也大約是 400 倍。這個驚人的巧合造就了全太陽系獨一無二的景觀,日全食!!只有在地球上可以看到月球恰恰好遮住太陽,這是其他行星永遠也無法看到的。

為什麼會有這樣的巧合,原因是月球的起源!根據天文學家的推測,在地球形成的初期,有一個大小跟火星相似的原行星撞上地球,這個大碰撞不僅毀掉原行星,而且在地球的軌道附近形成原始的月球,46 億年來,地球和月球的距離漸漸增加,一直到今日。幾億年過後,地球上也許再也看不見日食了。

因為颱風的攪局,今年在臺灣可能看不到月亮,但沒有關係,我們可以看看國外的月亮有沒有比較圓。天文學是國際化的學科,需要國際合作與全世界競爭,臺灣的天文學家也得知道天文臺天氣好不好,現在科技發達,我們只要上網就可以看到夏威夷和世界各地的天文臺實況。請看以下的連結。

1.夏威夷毛納基山氣象中心網路攝影機(Mauna Kea Web Cams, MKWC)

2.ALMA網路攝影機

3.歐洲南天天文台(ESO)網路攝影機

這些監控攝影機最主要的目的是監控天文臺附近的環境狀況。但是,當臺灣天氣不好的時候,用它們來看看天文臺和星空,也是另一種天文學家的浪漫!搞不好,還有機會看到天文學家觀測月球的直播呢!

(本文為中研院天文所新聞稿)


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天文學家。


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臺灣半數肺癌患者沒吸菸!不吸菸肺癌的致病成因是?

PanSci_96
・2020/07/20 ・2263字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 605 ・十年級

肺癌傳統被認為與吸菸畫上等號,不過,臺灣的不吸菸肺癌患者卻比吸菸者多。中央研究院與臺大醫學院跨單位研究團隊以蛋白基因體技術建立臺灣早期肺癌病人的多體學大數據,找到不吸菸肺癌患者可能的致病機制。

研究主要有三個發現,首先是肺癌和人體體內APOBEC*突變特徵的高低、其次與致癌物的曝露有關;最後更發現一個從未被發現的新亞型肺癌,及其致癌基因突變的差異,有助早期發現臨床潛在的高風險肺癌患者。

*註:APOBEC的突變被認為跟癌症的發生有關。

研究主持人中研院化學所所長陳玉如表示,「這是東亞第一套結合深度多體學大數據及完整臨床資料,深度解析不吸菸肺癌成因的研究成果」,也是美國臨床蛋白基因體學腫瘤分析聯盟(CPTAC)首次和國際聯盟團隊(臺灣)攜手合作,以蛋白基因體學揭開臺灣及美國病人肺癌生物學的面紗。臺美二個獨立成果於今年(2020)7月9日同步發表在國際頂尖期刊《細胞》《Cell》上,並共同榮登本期雜誌封面。

肺癌致病的關鍵:APOBEC突變特徵、致癌物效應

肺癌是全球癌症死亡的主因,即使藥物治療近年有長足的進展,5年存活率仍低於20%,目前仍是國人癌症死亡頭號殺手。研究指出,在美國不吸菸者約佔肺癌患者的20%,而東亞地區(包括臺灣)的肺腺癌有獨特的特色,不吸菸者(尤其是女性)患病的比率高過於吸菸者。在臺灣有50%以上的肺癌病患並不吸菸,超過9成得肺癌的女性都不抽菸,而且近十年有年輕化的趨勢。為釐清東亞不吸菸肺癌的致病機制,此研究分析東亞地區103名肺癌病患,探究早期不吸菸肺癌的發病與進展。

癌細胞基因突變結果顯示,東西方病人突變的基因背景大為不同;肺腺癌癌變與APOBEC的突變特徵很有關。罹癌患者中,高達74%從未吸菸年輕女性(小於60歲)和所有無肺癌「表皮生長因子受體(EGFR)」 驅動突變的女性患者APOBEC突變特徵程度高,顯示APOBEC的突變特徵可能為女性早期肺癌的驅動因素;而高APOBEC突變特徵又與免疫療法療效呈正相關。因此,APOBEC突變特徵可能成為早期診斷和免疫治療的潛在生物標誌物。

此外,研究也發現,暴露於致癌物而引起的基因體編輯突變特徵,亦可能是癌症早期的主要驅動因素。在部分較年長女性(大於70歲)中程度較高,化學致癌物代謝和解毒過程及特定途徑的活化可能影響腫瘤癌化、惡化和免疫調節異常。換言之,減少生活中致癌物的暴露率可能是預防肺癌的有效策略。

發現「新亞型」肺癌 有助早期發現潛在高風險患者

過去研究已知,臺灣肺癌患者主要在EGFR基因上會發生Del19和L858R兩種突變,病患若是發生L858R突變,存活率較低,且容易產生惡性胸腔積液和癌細胞轉移,不過至今仍未發現明確的生物機轉。此次透過蛋白體學特徵可將肺腺癌分為五個亞型,其中有一個從未被發現的新型早期肺癌「類晚期」亞型。此亞型可區分出Del19和L858R突變的腫瘤在早期癌症之惡性特徵。因此,臨床醫師有機會可藉惡性特徵發現早期肺癌患者,進一步提供密集的監測和考慮可能的佐劑加以治療。此外,「類晚期」亞型的早期腫瘤也可發現顯著增加的蛋白,如間質溶解素MMP11等,可能可以作為檢測的生物標誌。

東亞第一個解析不抽菸肺腺癌之多體學大數據

工欲善其事,必先利其器,有賴於深度蛋白質基因體技術和多體學數據整合分析,及臺灣肺癌臨床團隊提供高品質檢體及臨床資料分析,此次跨領域及院校研究方能就東亞肺癌有此重大突破。肺癌團隊主持人楊泮池指出,「蛋白基因體學發現不吸菸肺癌患者在腫瘤發生和癌症進程上存在著人種和地域上的獨特性,此研究為早期不吸菸者肺腺癌提供了新的見解」。

除中研院之外,研究團隊成員由臺灣大學、臺北醫學大學、臺中榮總提供病人檢體、臨床數據及檢測技術等,共同呈現前所未有的東亞肺腺癌完整鳥瞰圖景,包括針對男女族群、吸菸與不吸菸族群,描繪出更清晰的肺腺癌疾病進程,並且發現新的癌症標誌物與找出導致臺灣肺腺癌的可能病因。

首次攜手合作 臺美「癌症登月計畫」重大發現

本院擁有領先世界的蛋白基因體技術、生物資訊分析平台與大數據分析技術,且臺灣醫療團隊具備完善的長期追蹤資料。藉此優勢,本院與美國國家癌症研究所(National Cancer Institute, NCI)於2016年簽署「癌症登月計畫(Cancer Moonshot)」合作備忘錄,參與國際癌症蛋白基因體學聯盟(International Cancer Proteogenome Consortium, ICPC)。同年10月臺灣通過生醫產業推動方案,科技會報將癌症登月計畫納入為「推動特色重點產業」策略之一,提供利用蛋白基因體大數據開發創新診斷及新藥研發之契機。

持續關注肺腫瘤生物學及早期肺腺癌的研究進展,將有助推動肺癌檢測開發和相關管理策略。「癌症登月計畫」臺灣團隊認為,臨床資訊、多體學技術及體學大數據為發展癌症精準醫學之必要基礎工程,為欲深入研究和發展肺腺癌精準醫療的研究人員和臨床醫生的最大後盾。若能進一步凝聚跨學研單位、醫學中心及跨部會及產學合作,透過與國際癌症登月計畫團隊分享各國數據與資源,持續研發新策略,有助未來發展臺灣特色的精準醫學。

記者會合影

論文共同第一作者為本院化學所陳誼如博士後研究員、本院統計所張雅媗博士後研究員及英國癌症研究所Theodoros I. Roumeliotis,本院資訊所陳鯨太博士後研究員及時任本院化學所林妙霞博士後研究員(現任臺灣大學)亦列為共同第二作者。研究團隊包括本院化學所陳玉如所長、臺大醫學院內科教授楊泮池(本院院士)、本院統計所陳璿宇副研究員、英國癌症研究所Jyoti S. Choudhary、臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系與基因體暨精準醫學研究中心俞松良教授、臺大醫院外科醫師陳晉興、本院資訊科學研究所宋定懿研究員及臺北醫學大學韓嘉莉助理教授等。本次研究經費主要來自科技部、中研院及臺灣大學支持。


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