鯊魚為了爭取食物和存在空間，從三億五千萬年前演化至今，外型改變不大，自然有其優於其他魚種的優勢。例如：體型龐大、成體少有天敵、特別的繁殖方式、孵化成長快、具有靈敏的嗅覺……鯊魚的輪生齒正是一項使鯊魚成為海中霸者的利器之一。

鯊魚一旦外側的牙齒磨損，內側的牙齒便會依序往前遞補，使其掠食工具時常保持在最新的狀態。後備一排新的牙齒往往比舊的牙齒大，之所以如此，是為了能配合　鯊魚的生長。鯊魚的牙齒呈鋸齒狀，如此一來，鯊魚不但能緊緊咬住獵物，面對大型的獵物時，還能夠將牙齒當鉅子使用，有效的將獵物撕碎。許多大型鯊魚在攻擊前，會先在距離獵物２.４公尺至３公尺的地方迴旋打轉，然後慢慢將打轉的圓圈縮小，等到時機成熟，便會衝向前去用嘴撕咬獵物，如果面對大型獵物，咬了幾大口之後，就會順著獵物的身體繼續咬下去，如同人們啃食玉米那樣。

其實鯊魚的牙齒有許多型式和大小。分類上主要分為三種：較細薄且較尖銳的矛狀（spear-shaped）或牙狀（fang-like）齒是用來抓住滑溜的魚或烏賊，非常大的平板齒（flat crushing teeth）特別是用來咬碎貝類或其他堅硬的獵物，而鋸緣齒（flat saw-edged teeth）則是用來咬住大型的獵物。另外，還有許多非常微小的牙齒需要透過顯微鏡才能觀察。覆蓋在鯊魚身上細小但尖利的鱗，也延伸到鯊魚的頜內，在那裡就是被當作牙齒使用。大部分的脊椎動物牙齒長在頜骨（jawbone）上，但鯊魚的牙卻長在皮膚上，隨著鯊魚成長，牙齒跟著向前移動，最後牙根裸露在外面，那時候牙　齒也差不多到了使用年限了。

儘管鯊魚的牙齒能夠不斷汰換，但鯊魚也並不盡然會盡情揮霍口中的利器而不懂得保護。至今尚有許多人認為狗鮫（Bamboo Shark，或譯天竺鯊、竹鮫）只會獵食魚類和一些烏賊，理由是他們並沒有像其他將螃蟹或貝類作為主食的鯊魚一樣擁有平板齒或臼狀板（molarlike plate），所以按照常理判斷，狗鮫是不會獵食這些具有堅硬外殼的食物。而畢業於Rhode Island大學（位於Kingston，大約在美國紐約州東南部一城市）的Ramsay，在一次機緣下將螃蟹丟到鯊魚池中，赫然發現狗鮫竟然貪婪地大啖螃蟹，他頓時產生疑問：狗鮫是如何使用鋒利但像釘子一般細長的尖牙咬食螃蟹？難道不會傷害到牙齒嗎？

Ramsay隨後立即去查詢狗鮫胃內容物的相關報告，結果發現貝類居然佔了狗鮫的飲食中40％以上。他對這樣的發現感到有興趣，於是將新鮮的死亡樣本的牙齒拿去跟玻璃擠壓。他觀察到有一條寬大的韌帶會牽動牙齒，使牙齒被埋藏起來，看起來就像彎曲了一樣。當後當他施加更大的力量時，他觀察到所有牙齒向後彎曲，一排牙齒部分重疊在另一排後面。這些折疊過後的牙齒，提供了一個較平坦卻有力的表面讓狗鮫可以放心地咬碎螃蟹或貝類。

Ramsay和他的指導教授（功能型態學者，Cheryl Wilga）建立一套生物物理模型來解釋為何狗鮫能夠津津有味地咀嚼螃蟹。他們做出這樣的結論：當牙齒彎曲後，咬合的力量主要來自所有牙齒平坦的前方表面，並用此接觸獵物，透過這樣的機制，便能保護任何一顆牙齒受到損傷。下顎在執行這種咬合動作時，跟草食動物的下顎嚼食青草的感覺很類似，Ramsay這樣解釋著。但不同於草食動物，當狗鮫咬食完堅硬的一餐後，所有牙齒立刻豎起成原來尖銳的模樣，準備繼續捕時其他的魚，Ramsay額外提到。

除了狗鮫，其他沒有平板齒或臼狀板的鯊魚也能套用這套模型。現今在自然界的所有生物，為了能夠在自然界生存下去，本身都會發展出一些適應環境的模式，狗鮫的牙齒就證明了此說法吧！除了牙齒，我想生物界還有許許多多奇妙的特化等著我們去發現。

參考資料：

• Pennisi E. Society for Integrative and Comparative Biology meeting. Shark flexes its teeth for tough meals. Science. 2004 Feb 13;303(5660):950.
• Leonard Compagno, Marc Dando, Sarah Fowler,『Sharks of the world』,Princeton University Press，2005年初版，P25~35
• F.D.奧曼尼(Francis Downes Ommanney)與時代－生活叢書編輯合著，『魚類』，紐約時代公司出版，P77~P92

文章來源 ：30.6kj

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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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