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國研院「勵進」海洋研究船舉行下水典禮,預定2017年底完工

活躍星系核_96
・2017/05/08 ・2375字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心(海洋中心)向新加坡 Triyards 船廠購置、於越南胡志明市建造之「勵進」海洋研究船,已於 2017 年 5 月 7 日在胡志明市舉行下水典禮,預定 2017 年底將全部完工並返航台灣。

國研院稟承科技部所賦予之任務,為強化海洋科學研究,進行海洋研究船能量重建計畫。為因應短期間我國對近洋大型研究船之急迫需求,2,000 噸級海洋研究船採取外購之方式,期能於近期內盡快填補海洋研究船作業能量空缺之困境,並持續強化我國海洋探測能力,承續海洋研發工作。

 

「勵進」研究船基本介紹與特色

經過國研院海洋中心海洋研究船新船建置規劃諮詢小組及建置工作小組多次討論,2,000 噸級研究船之購案於 2015 年 12 月議價決標,由新加坡造船公司 Triyards Marine Services Pte. Ltd. 承作,並於 2016 年 1 月正式開工。這艘船隨後正式命名為「勵進」,英文名為 LEGEND,噸位級數 2,580 噸,巡航速度可達 12 節,滿載船況下能滿足海上 30 天的作業要求。未來將配置 19 名船員,並可搭載 24 名研究人員進行海上調查研究任務。

大使夫人命名。圖/國研院提供

為了符合高標準的安全考量,「勵進」研究船船身與船底係以雙層船殼打造;船艙設計了減搖水櫃,以追求更高的航行穩定度;此外,左右兩船舷各配有高乘載量之救生艇與救生筏,足以提供全船總人數的 4 倍人數逃生使用。

勵進研究船的雙層船殼。圖/國研院提供

「勵進」研究船還有許多特殊的設計,例如先進的全迴轉式推進器、電力推進系統及動態定位系統、船底掛艙式聲納、較大的後主甲板及數量龐大的繫固螺絲孔等,皆可大幅提升海洋調查研究工作的能力與效率。(詳見附錄一

在海洋調查研究設備方面,「勵進」研究船配備了國研院海洋中心 3,000 公尺工作級水下遙控無人載具(ROV),另配有數種岩心採樣器,以及高精度與全深度海底地形測繪聲納系統,這些設備將是台灣海洋科學研究的重要工具。(詳見附錄二

勇往直前 邁向海洋新紀元

勵進海洋研究船航行模擬圖。圖/國研院提供

「勵進」研究船預定於 2017 年底交船,之後立即進行營運前測試與訓練,預計於 2018 年 9 月舉行科學首航,正式營運。期待「勵進」研究船在科學探測-尤其是全球氣侯變遷、能源探勘與地質災害等議題,能提供更卓越的探測能量;在離岸風電的產業應用上,能提供更精細的海底地形與地質剖面資料;以及在支援政府國土調查方面,將持續航向國境之南,大幅擴展藍色國土的經營。

台灣四面環海,特殊的地理環境令台灣海域成為全球海洋生物多樣性最高的海域,不過同時也讓我們飽受颱風及地震等天然災害的襲擊。海洋研究船為調查海洋環境所不可或缺的工具,「勵進」研究船是台灣航向海洋、進行全方位調查的起點,開啟了台灣海洋科技發展的新紀元,希冀從此台灣的海洋研究峰廻路轉,勇往直前邁向海洋新紀元!

勵進建造里程碑。圖/國研院提供

附錄一

和一般交通船或運輸船不同,研究船經常需要執行特殊的科研任務,因此必須要能靈活操縱船身,且動力來源必須盡量安靜,減少對聲納探測系統之干擾。「勵進」研究船具備先進的全迴轉式推進器、電力推進系統及動態定位系統,不但遠較一般使用柴油引擎的船隻安靜,且可原地迴轉,或錨定於海面固定位置,大幅提升海洋調查工作的能力與效率。

全迴轉式推進器。圖/國研院提供

「勵進」研究船的聲納系統也很特別,係採用船底掛艙式設計,即在船底搭載了個「小飛機」(GONDOLA)。船隻前進時,船體外圍會產生一層氣泡層,對聲納探測系統造成干擾;但是「勵進」研究船的聲納卻凸出於船底氣泡層之下,能有效避免氣泡層造成的影響,提高聲納系統的測量準確度。「勵進」研究船是國內第一艘採用這種設計的研究船。

船底掛艙式聲納系統。圖/國研院提供

闊達 510 平方公尺的後主甲板可作業面積,以及多達 850 個的繫固螺絲孔,是「勵進」研究船的另一大特色。這種設計可以因應不同的研究需求,以貨櫃模組吊掛方式作業,縮短航次間的運補與轉換時間;且不論貨櫃或儀器設備,均可任意固定於密布於後主甲板的繫固螺絲孔,大幅增加空間運用的靈活度。

附錄二

「勵進」研究船設定為國研院海洋中心 3,000 公尺工作級水下遙控無人載具(ROV)的作業母船,配置有 ROV 佈放與回收專用之 A 架及套頭,可有效避免在佈放及回收作業時,因海浪之波動造成 ROV 過度搖晃碰撞船身,提升海上作業環境的安全。

「勵進」研究船另配有口徑 35 公分的巨型箱型岩心採樣器,以及採樣深度 20 公尺的活塞式 / 重力式岩心採樣器,且配備拉力達 12 噸的專用深海絞機,以及長達 8,000 公尺的特殊材質繩索,可因應不同研究議題,進行全方位的海底岩心採樣。

此外,搭載於船底掛艙的高精度與全深度海底地形測繪聲納系統,可提供深度 200 公尺以內的淺水區域解析度小於 50 公分的海底地形測繪圖,以及任意水深的深海地形測繪,若水深 4,000 公尺,解析度為 25 公尺,若水深 8,000 公尺,則解析度降為 50 公尺;更特別的是,這具聲納還可接收水層迴聲訊號,呈現水中的動植物形狀與氣泡;也能穿透海底,藉由不同地層界面反射的原理,探測並繪製海床以下 200 公尺的地層剖面。

「勵進」研究船基本規格表

「勵進」研究船大事紀

本文改寫自國研院新聞稿。


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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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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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