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女力時代!2022臺灣傑出女科學家

第十五屆得主與主辦單位合影(左起):吳健雄學術基金會董事長劉兆漢、孟粹珠獎學金得主趙彤、新秀獎得主薛雁冰、傑出獎得主李秀敏、新秀獎得主黃筱鈞、臺灣萊雅總裁師逸樺。(臺灣萊雅提供)
第十五屆得主與主辦單位合影(左起):吳健雄學術基金會董事長劉兆漢、孟粹珠獎學金得主趙彤、新秀獎得主薛雁冰、傑出獎得主李秀敏、新秀獎得主黃筱鈞、臺灣萊雅總裁師逸樺。(臺灣萊雅提供)

文/記者施芝吟
為表彰臺灣女性科學家在學術上的成就,自2007年起,由臺灣萊雅公司、吳健雄學術基金會共同主辦「臺灣傑出女科學家獎」。今(2022)年臺灣傑出女科學家獎的傑出獎與新秀獎,提名人數達到歷屆最多,顯示科學界對該獎項的肯定。

第15屆「臺灣傑出女科學家獎」最高榮譽的「傑出獎」,由中央研究院分子生物研究所特聘研究員李秀敏獲得。為獎勵優秀年輕女科學家而設立的「新秀獎」,則頒發給國立臺灣大學分子與細胞生物學研究所副教授黃筱鈞,以及中央研究院分子生物研究所副研究員薛雁冰。鼓勵年輕博士班學生具科學潛力的「孟粹珠獎學金」,則由國立臺灣大學醫學院分子醫學研究所博士生趙彤獲獎。

李秀敏:解密葉綠體身世

「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」傑出獎得主李秀敏。(臺灣萊雅提供)「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」傑出獎得主李秀敏。(臺灣萊雅提供)

專長為植物分子生物學的李秀敏,她建立了第一個以遺傳學的方法,篩選葉綠體運輸突變株的系統,並以此系統,找到了數個葉綠體蛋白質運輸系統的重要成員。

大家都知道光合作用是在葉綠體進行,但葉綠體有賴細胞質輸入「蛋白質工人」才能正常運作。李秀敏與其團隊,花了7年的時間,找到能讓蛋白質穿越葉綠體外圍雙層膜的橋梁 TIC236,解開葉綠體運作的大謎團,更發現這套運輸系統從遠古細菌一直沿用到高等植物,是植物演化學的重大突破。論文於2018年12月登上《自然》(Nature),並獲專文推薦。

李秀敏舉例說明,「把植物細胞當成一座城市來看,行政中心是細胞的核,是製造新東西出來、發號命令的地方;發電廠就是粒線體,產生熱能、能量之處;葉綠體則是農場,陽光照進來,可吸收陽光能量,把人類沒有用的二氧化碳,加上根吸上來的水,就轉換成碳水化合物,就是澱粉,即為人類可食用的東西。」

她還表示,想像自己有個農場,工人要進入工作,農場外有雙道城牆,雙道城牆中有條護城河,已經知道牆中有城門,但是工人是如何跨越護城河進入農場。李秀敏團隊使用各種方法,包含遺傳學方法、生物化學方法、分子生物方法、結構生物學方法,研究蛋白質如何進入葉綠體的,最後找到「TIC236」是連接內、外城門,跨越護城河的橋梁。

除此之外,李秀敏首度發現葉綠體蛋白運輸是受年紀以及組織的調控,並發現在導引訊息中決定年紀,以及組織調控的胺基酸序列,開創了發育調控蛋白質運輸的研究領域。其多項富有開創性的研究成果,使她成為享譽國際的植物細胞學家。

她經常受邀於國際大型會議與國際知名大學如美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)丶英國劍橋大學演講,也是臺灣首度受邀擔任美國植物學會期刊《Plant Physiology》的編輯委員,及為《Annual Review of Plant Biology》撰寫文章的研究人員,2020年她更獲得美國植物生物學會海外終身通信會員獎,足證國際對其學術成就的高度肯定。

為了追求所熱愛的植物領域,李秀敏說,她人生的重大決定是高中時成績很好,卻不想念醫科,填志願時按照分數將臺大動物系填前面、植物系放後面,結果還是決定簽寫切結書轉入植物系就讀。

另一個是赴美留學,選擇了當紅的研究植物光訊息傳遞的實驗室,因緣際會之下前往德國發現自己所愛還是葉綠體,立刻向美國實驗室表示要放棄當紅的議題,做回自己最感興趣的葉綠體題目,從此不動搖。她鼓勵一定要追求自己的興趣,才不會對所做的事情感到倦怠。

對於研究常常碰到的失敗,李秀敏表示:「做實驗並非是為了追求成功,而是從每一次的失敗中理解原因,一次一次把失敗的機率變小,然後又離成功更進一步了。」儘管家境不優渥,卻保持優異成績,李秀敏鼓勵大家即使沒有天生的幸運,也要努力在自己所能中做到最好,才能讓自己有最多的選擇。

薛雁冰:食用菇類竟是肉食性

「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」新秀獎得主薛雁冰。(臺灣萊雅提供)「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」新秀獎得主薛雁冰。(臺灣萊雅提供)

薛雁冰在大學就讀時期發掘了她對遺傳學的喜愛。赴美攻讀博士學位期間投入真菌遺傳學相關研究,傑出表現獲得美國遺傳學會(Genetics Society of America)的獎項DeLill Nasser Award,其後投入研究線蟲及「線蟲捕捉菌」之間的交互作用和共同演化,原創性的研究構想更獲得了美國國家衛生研究院(NIH)提供的獨立研究計畫補助。

薛雁冰返臺加入中研院後,持續線蟲研究,由於當年科學界對模式生物以外的真菌理解有限,因為資料的缺乏以及菌株的表現差強人意,薛博士親自帶著團隊到野外採集,建立系統資料。

經由研究發現民眾熟悉的食用菇類如蠔菇、杏鮑菇及秀珍菇的菌絲,能夠透過線蟲的感覺神經纖毛,快速麻痺線蟲,此機制和目前所知的寄生蟲藥物作用機制截然不同,薛博士的研究,在未來將可應用於農業的生物防治及人體抗寄生蟲藥物的研發,打破目前科學界苦於抗寄生蟲藥物出現抗藥性的困境。

薛雁冰的研究成果讓她分別獲選歐洲分子生物學組織(EMBO)的全球研究學者(Global Investigator)及年輕學者 (Young Investigator)計畫,活躍於國際學術社群。

對於當年毅然投入線蟲捕捉菌的研究,薛雁冰認為,科學家的獨立性很重要,如果反覆做相同的研究便缺少了這樣的獨立性,因此想嘗試新的領域。

黃筱鈞:創新研究助仿生學發展

「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」新秀獎得主黃筱鈞。(臺灣萊雅提供)「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」新秀獎得主黃筱鈞。(臺灣萊雅提供)

黃筱鈞出生在工程師家庭,大學進入電子工程學系與研究所就讀,其後受到國外論文啟發,博士班赴美攻讀系統生物學,以實驗與數學模型探索癌細胞在分裂過程中,紡錘體經Kinesin-5小分子藥物干擾後,細胞死亡與存活的二元決定。

秉持探討未知的精神,黃博士團隊發揮跨領域專長,在實驗室建立合成生物方法學,打破傳統方法建立新的研究系統,為發育生物學提出關鍵問題,利用大腸桿菌以聚合作用和限制擴散為最小條件,重現不對稱細胞分裂與分化的階段性研究成果兼具創新與深度,於2021年發表於《自然-通訊》(Nature Communications)與《ACS合成生物學》(ACS Synthetic Biology)。

黃筱鈞的研究,在應用上可以幫助未來發展仿生學,以及解決目前已有的關於單一細胞裝入元件後,單細胞生物因為同時進行太多工作而負擔太重的問題。傑出的研究表現亦獲科技部生物化學及分子生物學門肯定與推薦,受頒2021吳大猷先生紀念獎。

黃博士實驗室為國際上少數能以合成生物方法學,研究單細胞極化與不對稱細胞分裂的團隊之一,具高度國際競爭力。黃筱鈞同時熱心培育學子,曾獲頒臺大教學優良獎,並於臺大指導第一屆iGEM團隊,創立The Investigator Taiwan生醫社群平臺,並曾擔任ICCAD (美國計算機協會國際電腦輔助設計研討會)Technical Program Committee,為優秀的跨領域學者。

黃筱鈞分享探索新興研究領域的歷程,「我的同事來幫我當口試委員,出來後跟我說我的學生心理素質太強了。」原來,由於過往從未有人嘗試過以分子生物學角度進行探討,加上打破傳統方法建立新的研究系統本身就有高度挑戰性,讓學生的論文通篇都在描述實驗的挫敗與改善。「我真的很感謝學生願意相信我,即使失敗了也擦乾眼淚繼續做。」堅持不懈的科學研究精神!

趙彤:科學界的明日之星

「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」孟粹珠獎學金得主趙彤。(臺灣萊雅提供)「第十五屆臺灣傑出女科學家獎」孟粹珠獎學金得主趙彤。(臺灣萊雅提供)

趙彤在校期間成績優異,獲得陽明大學生命科學系暨基因體科學研究所的畢業總成績優良獎,與學士論文優良院長獎。2021年就讀國立臺灣大學醫學院分子醫學研究所博士班二年級時,即以第一作者身分投稿研究成果於《Autophagy》期刊,探討癌細胞粒線體對核基因體穩定性的重要性,並因此獲得第17屆永信李天德醫藥科技傑出論文獎。

研究指出,細胞自噬能幫助清除受損之粒線體,避免其核酸內切酶(EndoG)外漏,轉而聚集於細胞核內導致核DNA損傷後,經由TET2修飾為5-羥基化甲基化胞嘧啶(5-hmC)的DNA區域成為EndoG之受質而進行切割,造成核內DNA二度損傷。

趙彤的研究成果,將能解決免疫細胞在腫瘤環境中失能的難題,對於提升癌細胞免疫治療法的功效有很大的進步。而這不僅顯示出她扎實的研究能力,更讓人期待她無可限量的未來。◇