你能不能想像如果有一天，生活中不再有汽車、火車、飛機等交通工具，沒有任何塑膠製品，大部份的電器（如手機、筆記型電腦）都因使用金屬材質而顯得笨重又昂貴。這樣的生活是不是像上圖一樣，從文明世界又退化成原始人一般的生活呢？

在數千年的人類文明歷史之中，人類開始開採石油至今僅不到兩百年，卻在這短短兩百年間，工業科技發展突飛猛進，到達前所未有的巔峰。當今石化能源涵蓋了生活中的食衣住行，舉凡交通運輸的汽油、柴油，供應家用熱能電能的天然氣、煤油或是塑膠免洗餐具、身上穿的尼龍纖維…等，石化燃料與現代人類生活已密不可分。  然而高度依賴石化能源帶來的便利性的同時，也產生了各種不同的隱憂。其中以加劇氣候變遷和全球石化能源蘊藏量最受關注。

氣候變遷的原因至今仍無一定論，其中較主流的解釋為人類活動與自然週期共同造成現在的氣候變化。自然週期變化包含地球軌道週期，太陽黑子活動或月球引力造成數十年至數萬年的氣候週期性變化，例如地球軌道偏心週期大約十萬年，其近日點及遠日點的變化即會影響地球氣候，月球引潮力亦有19年變化週期。由於缺乏長時間氣候紀錄，難以將目前氣候異常歸因於單一因素。

然而近代人類開採石油加劇了氣候變化的幅度， 據科學家觀測，一萬年前全球大氣平均二氧化碳含量大約為 250 ppm (百萬分之一)，到了西元1800年成長了 12% (280 ppm)，時至2011年，全球二氧化碳含量再成長了40%以上（ 393 ppm），也就是說在過去兩百年內全球二氧化碳的含量變化遠超過過去一萬年間的變化。顯示人類快速消耗石化能源的同時，也將大量二氧化碳自地底釋放於空氣之中。二氧化碳濃度增加導致溫室效應加重，進而造成了極地冰原融化、世界洋流改變、沙漠化現象擴大…等等全球效應。近年來世界各地出現的各種極端氣候一再加深人群對氣候變遷的體認，2009年聯合國在丹麥的哥本哈根舉辦氣候變遷會議共同討論氣候變遷的應對策略，會後各國紛紛針對二氧化碳排放量作出總量限制並且尋求除了石化燃料之外的替代能源 (註一)。

石化能源的另一隱憂為全球石油儲藏量。石油的形成是由古代海洋生物死亡之後隨泥沙一起沉至海底，經過漫長時間之後，有機物掩埋於層層沙石之下同時被厭氧分解，經過地層內高溫高壓的作用之後，這些有機物終於轉變為黏稠、深褐色的石油。其整體轉化時間歷時超過百萬年。然而自人類開始使用石化能源以來的兩百年間，已將全球石油儲藏量大量消耗，據研究指出，全球石油蘊藏量僅能再供應人類大約50 至 100 年左右。

雖然目前仍時常聽到在某地發現新油礦的消息，然而這些新發現的油礦很多都有開採上的難度，因此必須投入更多的能源以開採這些油礦，一來一往之下，這些新油礦所能產生的能源並不一定對解決能源危機有幫助。

更糟的是， 目前石油產量已接近巔峰，當對石油的需求超過最大產量時，必然導致油價飆漲，進而連帶造成全球物價提高、通貨膨脹惡化以及貨運成本大幅增加等全球性影響。尤其台灣本身並不具備天然石化資源，完全仰賴海外進口，一旦油價上漲以及運輸成本增加，我們很可能面臨無法負擔油價的困境。

提出石化能源的危機並不是為了恐嚇大家，而是在闡述一個很可能在我們這一代即將面臨的問題。我們很幸運地生在這個人類歷史以來科技發展最快速的時代，享受著各種科技帶來的便利，卻又必須準備面對石化能源耗盡的危機。但是危機即是轉機，現在已經有眾多科學家投入替代能源的研究，尋找能取代石化能源的方法。而在這同時，我們能做的事就是避免浪費石化能源，從小地方做起，讓人類的生活與環境和平共處。

註一：關於氣候變遷的協定，較常聽到的是<京都議定書>。事實上，京都議定書有效力僅作用於2008至2012年之間。有鑑於此，聯合國氣候變遷組織於2009年12月再次於哥本哈根招開會議討論對應策略。會議的結果則因美中雙方無法達成共識，會議記錄僅收錄於聯合國附錄文件，不同意的國家不必簽署。美國於會後兩個月自主宣佈減碳方針。 關於IPCC的資訊，請參閱IPCC網站：http://www.ipcc.ch/index.htm

原文刊載於 BioEnergy Today 生質能源趨勢

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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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