台灣的科學家發現，颱風會捲起大量來自內地的碳，並送向深海。這可能會影響全球的碳循環及深海生態系。

像台灣這樣的許多島嶼，只佔了全世界陸地質量的3%，但卻貢獻了超過35%的入海碳流動量。導致這麼多碳流動的確切原因，在這之前一直是個謎。為了解其中的機制，中山大學的海洋學家James劉和他的同事，研究高屏溪；這條河來自於4000公尺高的中央山脈，流入南中國海的海溝。「7000公尺的海拔變化，我們會在其中發現一些有趣的現象」James說到。

研究人員在颱風過後，在出海口發現了不尋常的咖啡色沈澱，這些沈澱包含了新鮮的有機碳（來自植物或動物）還有無機碳（土壤或礦物）。他們想知道這沈澱最後會到海底的何處，所以收集了來自海溝底部的樣本，並記錄了時間與位置。

劉的團隊在2008的七月到九月間，研究了四個颱風，發現沈積物可以分布到650公尺深之遠。通常河水比海水密度低，所以河水無法沉降超過幾公尺。也就是說，河水的密度在颱風過後因為沈積物而增加，使其可以沉降到海溝之中，超過原先的預期。

「雖然颱風只維持了幾天，但它對陸地碳的輸出有重大的影響」，研究團隊發現，卡玫基颱風一天之中捲起來三萬噸的碳到海洋，這約是河流一年輸出量的15%。而其中的75%會被洋流帶到更遠的地方。

過去的研究鎖定在海洋淺層，而這份研究讓我們對於碳流動上有更多的了解。因為氣候變遷，颱風變得更強且頻繁，我們必須更了解颱風如何影響海陸的交互關係。接下來，研究團隊計畫在不同區域、深度放置沈積物並追蹤，期望藉此更了解沈積物的動向。

資料來源：NatureNews: Typhoons carry carbon out to sea [12 July 2010]

• 日常隨手的物品，看起來像是海底世界！？
• 簡單俐落—Wowstick Drill 職人電鑽筆
• 手寫比吃銀杏快又便宜！？ 科學實驗室EP.3 — 手寫內容立即數位化！
• 你知道台人金融知識不及格嗎？理財觀念從小做起！
• 面對環境 V.S. 經濟，是否還有第三種解法？
• 感情攻防戰！你不可不知的出軌心理！

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。

更多內容，請見「科技魅癮」：https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

• 日常隨手的物品，看起來像是海底世界！？
• 簡單俐落—Wowstick Drill 職人電鑽筆
• 手寫比吃銀杏快又便宜！？ 科學實驗室EP.3 — 手寫內容立即數位化！
• 你知道台人金融知識不及格嗎？理財觀念從小做起！
• 面對環境 V.S. 經濟，是否還有第三種解法？
• 感情攻防戰！你不可不知的出軌心理！