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發展人力資源是核能未來的關鍵

SciDev
・2011/11/01 ・1878字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 544 ・八年級
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Credit: RIA Novosti

Michael J. Mangala說,核電可以造福發展中國家,但是這需要長期規劃和受過教育的勞動力。

發展中國家需要進行專門培訓計劃,以經營核設施 flickr/ hige-daruma

許多國家堅持認為核電能夠對滿足21世紀的能源需求和可持續發展做出重大貢獻。發展中國家特別能從這種技術中獲得許多利益。

這可能是一個機遇,去建設工業、技術和教育的基礎設施、獲得新的技術訣竅、培育高度合格的勞動力,以及提高國家工業標準。

而且這些利益可能延伸更遠——創造就業機會、推進經濟,並且增加國家的自給自足。

發展核電項目的舉措受到了經濟、財政、技術和政治因素的限制。發展中國家面臨著一系列的挑戰,包括廢物管理、讓核擴散風險最小化,以及確保核電站和核材料的安全——所有這些都無法容易地吸引到潛在的投資者技術支持的機會。

經過培訓的熟練的勞動力對於任何可持續的核能項目都是至關重要的。但是在大多數發展中國家,人力資源是核技術的開發和轉移的關鍵限制因素——教育和培訓需要時間、精力和金錢。

打算向核能投資的政府必須提前規劃全面的人力資源發展項目。

預先規劃

任何把核電引入到其能源組成的國家都必須採取三個關鍵步驟:能源規劃、基礎設施建設和部署

必需的基礎設施包括核設施運營的制度框架和法律,以及一套讓核設施安全有效地發展、管理和運營的能力——包括工業、經濟、社會、技術和科學能力。

在接納核電項目之前,發展中國家必需確定它的人力資源需求並且評估滿足這些需求的現有的組織、教育和工業能力。

例如,根據肯亞的2030年遠景項目,該國的長期目標之一是到2020年實現工業化。這將需要一個合格的人力資源基礎和承諾建設必須的基礎設施,諸如為所有人提供教育的項目。

一個成功的核電項目在設計的時候應該考慮到幾個目標。它必須同時改善當地工程產業的範圍和可靠性;通過產業夥伴關係轉移技術;進口先進技術和專家知識;以及深化它的研發(R&D)舉措。

這可能通過推廣促進面向技術、應用研發的政策——例如,可以通過在國立機構用充足的人員、資金、設施、項目和自主權建立和加強核能研發。這樣的中心可以提供服務,諸如向當地產業提供推廣新技術的諮詢、測試材料和設備,或者為符合經過批准的標準的認證發出證書。

額外的政策可能推廣促進工業發展、激勵和留住有技能的勞動力以及確保長期政治穩定性和良好治理的環境。

通過在國立大學推廣面向核科學技術的課程以及促進核訓練機構的建立從而滿足本國的人力發展需求,教育政策也能起作用。它們可以鼓勵學生選擇科學技術的職業。

克服障礙

人力資源是發展中國家的一個關鍵的限制因素,因此那些追求核電的國家應該努力提供基本的科學訓練並尋求專門訓練的幫助。

雙邊協議是確保獲得專門訓練的一種方式,但是利用現有的機遇甚至可能不需要這類正式協議。

國際組織也提供幫助。國際原子能機構(IAEA)已經出版了一個指導文件,主要涉及尚未擁有運營中的核電站或者建設中但是正在嚴肅地考慮這個選項的發展中國家。[1]

除了提供直接援助,IAEA發表了一批技術文件,總結了全世界積累的核電的各個方面的專家知識,包括人力資源的發展。

例如,在非洲東部、中部和南部,各國對於區域合作、互聯電網方面的興趣越來越大,包括共享設施、教育和訓練項目。未來,這些網絡可能延伸到核安全領域。

但是在大多數發展中國家,發展必要的人類資源用於核能需要教育制度去克服妨礙支持其工作的各種障礙。

公眾對核技術的負面印象是一個障礙,這是由於核擴散的風險、1945年日本遭到原子彈轟炸、核事故,以及放射性廢物的安全性問題。也存在公眾對於負責實施這種技術的機構和官員的信任的問題。

公眾支持和負面印象在各國存在差異。對核電的支持只是在近來增加了,這在很大程度上是由於對能源保障和緩解氣候變化的擔憂。

核電站的建設成本相對昂貴,必須把這一點納入到一個國家的可持續發展的長期規劃中,通過適當的機制確保為實施工作分配預算。但是一旦基礎設施到位,它們運營起來也相對便宜。

利用核能的可行的科學技術能力的發展是一個長期的過程,這可能需要幾年甚至數十年時間,這取決於一個國家現有的科學技術基礎設施。

REFERENCES

[1] Infrastructure Support for Member States Interested in Nuclear Power(IAEA)

作者Michael J. Mangala是肯亞奈洛比大學核科學技術研究所的講師。

本文是關於福島核事故之後的核電的專題聚焦的一部分,原發表於Scidev.net[2011-09-28]

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

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。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

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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科技魅癮_96
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