天文學家對太陽系的鄰居瞭解的愈來愈多。我們的太陽位在銀河系盤面、距離銀河系中心約2/3遠之處，這是個寧靜的郊區，恆星數量普通，並不擁擠。天文學家最近利用美國航太總署（NASA）的廣角紅外巡天探測器（Wide-field Infrared Survey Explorer，WISE），在距離太陽系約30光年以內的近距離區域內，發現一個棕矮星（ brown dwarf）家族。然而，經過估算分析後，科學家卻提出一個驚訝的結論：太陽系周圍的棕矮星數量比預期的還少很多！

WISE於2009年發射升空後，於2010年完成以紅外波段掃瞄全天一周的工作。此任務的主要科學任務之一，就是搜尋棕矮星。棕矮星是所謂的「失敗的恆星」，因其質量偏低，不足以點燃或維持核心的核融合反應，故表面溫度很低，黯淡而不易在可見光波段中觀察到，但利用WISE的強力紅外之眼則可讓它們逐漸現形。棕矮星是介在普通恆星和如木星般氣體巨行星之間的天體，瞭解棕矮星，也有助於瞭解這些天體的形成過程及其他特性。

先前估計：太陽系周圍應該會有許多棕矮星，但新WISE資料卻顯示：每6顆恆星，才有1顆是棕矮星。雖然失望，不過新資料亦提供科學家有關這些奇怪天體如何形成的線索，讓科學家得以瞭解棕矮星在銀河系、甚至銀河系以外世界中的分佈密度。

科學家認為：棕矮星可有數種形成途徑，其中之一是本來應該可以發展成正式恆星、但受到各式不同原因打壓而發育不良。可是，科學家仍不清楚這些打壓過程到底如何發生？

在WISE的幫助下，科學家在2011年8月宣布發現迄今已知表面溫度最低的棕矮星，一種新型的Y型棕矮星（Y dwarf），其中一顆Y型棕矮星的表面溫度僅約攝氏25度左右，和地球表面一般室內溫度差不多。（請參閱天文新知2011-08-28 WISE發現僅相當於人類體溫的最低溫類恆星天體）自此之後，WISE在太陽系周圍已經發現約200顆棕矮星，其中有13顆為Y型矮星。右上圖中，圈起者皆為距太陽26光年以內的棕矮星，其中藍圈為先前已知的棕矮星，紅圈為WISE新發現的棕矮星；圖中並將宇宙中最普遍的恆星—M型矮星增亮以使其更顯眼；背景中間偏左為獵戶座，昴宿星團則在影像右上角。

確認這些棕矮星的距離，是瞭解它們在太陽系周圍散佈狀況的關鍵。這些科學家利用三角視差法（parallax）小心地測量這些棕矮星的距離，確認其中33顆位在距離太陽26光年以內的範圍中；在此相同距離空間中，總共已知有211顆恆星，意味著恆星與棕矮星的比例約為6:1，遠低於原本理論預期的1:1。這個太陽系周圍棕矮星數量比預期還少的狀況，顯示每顆新發現的棕矮星，都是對瞭解我們所處環境的關鍵角色。

雖然這項分析研究成果仍顯粗淺，因為未來WISE必定還會發現其他Y型棕矮星，但想必再發現的數量也不會多到哪兒去，而且也不太可能比南門二（半人馬座Alpha星）還靠近太陽，頂多只能將恆星與棕矮星的數量比拉高到5:1或4:1，然而絕不可能達到1:1的程度。1:1的預期值，來自之前的2微米紅外巡天計畫（Two-Micron All-Sky Survey，2MASS）觀測值外插的結果，由WISE的資料來看，很顯然這樣的外插估算方式是不對的。

此番的新觀測資料也顯示：WISE還是有可能可以偵測到數光年以外、質量約數倍木星大的獨立行星（free-floating planet）；雖然其他巡天計畫早已預期應有這些沒有環繞任何恆星公轉的獨立行星的存在，但始終未曾發現到過。不過這些在太空中漂流的行星天體非常暗，即使以WISE的能力而言，即使有可能偵測到這些暗天體，還是有點吃力。

資料來源：WISE Finds Few Brown Dwarfs Close to Home[2012.06.08]

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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