英國劍橋大學與美國科羅拉多大學天文學家Michele Trenti等人利用哈柏太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）的BoRG近紅外巡天觀測（Brightest of Reionizing Galaxies）資料，發現一個還在發展初始階段的星系團（cluster of galaxies），經測量距離後，確定它是迄今已知距離最遠的原星系團（protocluster of galaxies）。這個發現，確定現行星系團形成理論是正確的。

天文學家在這份哈柏的近紅外巡天觀測中，總共發現了5個擠在一塊兒的星系（右上圖中圓圈圈起處，圖片右方是各星系的放大影像），各星系之間的距離相當於我們銀河系、仙女座星系（M31）和其他數十個矮星系所組成的本地星系群（Local Group）中、各星系之間的距離。Trenti等人根據星系顏色判定這幾個星系大約位在距離地球約131億光年遠之處（紅移值z約為8），是宇宙早期最明亮的星系之一；不過精確的距離，還需依靠後續精確的光譜測量才能確定。它們所在之處，僅相當於大霹靂後約6億年左右的時間，因此都相當年輕。這個時間，差不多是第一代恆星形成而將氫霧吹散，使宇宙恢復「透明」的再游離時期（reionisation）。

星系團是宇宙中最大的重力結構，數百到數千個星系因重力束縛而互相牽絆。這個仍在發展中的星系團，或稱原星系團，還處在星系們才剛開始要相聚成群的星系團最早期階段，或許就是現今宇宙最大的星系團的前身，例如有2000多個成員星系的室女座星系團（Virgo cluster）等。

研究不同距離的星系團，等於在瞭解處在不同演化時期的星系團狀況。無論距離遠近，宇宙中絕大部分的星系非單獨存在，而是位在大一點的星系團或小一點的星系群中。但是由於原星系團非常遙遠而昏暗，相當稀少而難以發現，遑論要進行研究。為了要找到這些稀有的原星系團，天文學們除了擴展搜尋區域外，還得碰點運氣，才能有所發現。所以，這個原星系團BoRG-58的發現，讓Trenti等人相當興奮。

由於原星系團遙遠而昏暗，所以Trenti等人只專注在搜尋星系團中最亮的那些星系；這些明亮的星系就像告示牌一樣，標示著星系團成長之所在。從電腦模擬結果，這些天文學家預期宇宙早期的星系本就會聚集在一起。因亮度與質量有關，最亮的星系，通常就是發展中的星系團所在之處。這些強力燈塔，通常在暗物質團最密集的中心處發現，而暗物質的數量直接影響星系的成長，因此Trenti等人認為應該還有許多比較小、比較暗的星系分布在暗物質團中的其他各處，只是因為太暗了而觀察不到。

哈柏所拍到的這5個亮星系的直徑約為銀河系的1/2到1/10不等，可是星系的總亮度卻與銀河系相去無幾，顯示這些明亮的大質量星系藉由與其他星系合併過程來匯聚大量氣體。Trenti等人利用電腦進行模擬，結果顯示這幾個星系最後會互相合併，形成如同室女座星系團中心的M87星系那樣最明亮、最巨大的橢圓星系。所以，這個觀測結果顯示星系與星系團的建造成長，並非穩定而緩慢的過程，而是經由一連串的汲取氣體、碰撞合併等劇烈過程而成長。

資料來源：Hubble Pinpoints Furthest Protocluster of Galaxies Ever Seen[2012.01.10]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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為什麼有些人吃不胖，有些人沒抽菸卻得肺癌，有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢？這一切都跟我們的基因有關！無論是想探究生命的起源、物種間的差異，乃至於罹患疾病、用藥的風險，都必須從了解基因密碼著手，而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上，DNA 解碼從 1953 年的華生（James Watson）與克里克（Francis Crick）兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構，闡述 DNA 是以 4 個鹼基（A、T、C、G）的配對方式來傳遞遺傳訊息，並逐步發展出許多新的研究工具；1990 年，美國政府推動人類基因體計畫，接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入，到了 2003 年，人體基因體密碼全數解碼完成，不僅是人類探索生命的重大里程碑，也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成，卻因為基因定序技術的突飛猛進，使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展，早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位，但無法排序；直到 1977 年，科學家桑格（Frederick Sanger）發明了第一代的基因定序技術，以生物化學的方式，讓 DNA 形成不同長度的片段，以判讀測量物的基因序列，成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求，出現了次世代定序技術（NGS），將 DNA 打成碎片，並擴增碎片到可偵測的濃度，再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速，且成本更低，讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對，解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤，也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面，儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因，但對於改善個體健康仍有積極的意義，例如：若透過基因檢測，得知將來罹患糖尿病機率比別人高，就可以透過健康諮詢，改變飲食習慣、生活型態等，降低發病機率。又如癌症基因檢測，可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測：前者可偵測是否有單一基因的變異，導致罹癌風險增加；後者則針對是否有藥物易感性的基因變異，做為臨床用藥的參考，也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者，基因檢測後續的生物資訊分析，包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等，對臨床醫療工作都有極大的助益。

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同，而不同族群之間更存在著基因差異，使得歐美國家基因庫的資料，幾乎不能直接應用於亞洲人身上，這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」（Taiwan biobank），希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起，中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」（TPMI），希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫，促進臺灣民眾常見疾病的研究，並開發專屬華人的基因型鑑定晶片，促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人，這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者，超過 99％ 是來自中國不同省分的漢族移民人口，其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫，其中，漢族的全部遺傳變異中，有 21.2％ 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因；3.1％ 的人有癌症易感基因，比一般人罹癌風險更高；87.3％ 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性，例如：若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型，醫生在開藥時就能使用替代藥物，避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰：個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門，但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上，存在著道德倫理的考量，例如：研究用途的資料是否能放在病歷中？個人資料是否受到法規保護？而且技術上各醫院之間的資料如何串流？這些都需要資通訊科技（ICT）產業的協助，而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言，建議患者做基因檢測是因為出現症狀，希望找到原因，但是如何解釋以及病歷上如何註解，則是另一項重要議題。

從人性觀點來看，在技術更迭演進的同時，對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生？回到了解病因的初衷，在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時，家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等，都是值得深思的議題，也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好，因此，基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統，以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡，將是下一個基因時代的挑戰。

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