【聯合晚報╱國際新聞組/綜合報導】2010.07.08
有些人藉著填字謎、看電影或看書放鬆身心，美國能源部長朱棣文卻一有空就鑽研科學謎題和拓展科技領域，經常趁著搭機之時浸淫在物理學本行裡。
其結果是地位崇高的「自然」科學期刊，7日在網路上發表朱棣文一篇深奧的研究報告，題目為「次奈米單一分子定位和距離測量」。
一些專家稱之為重大突破，表示朱棣文的研究對光學顯微鏡能夠看到多小的東西促成重大進展，而任何單一分子領域研究人員如想獲致尖端進展，都必須採用這種技術。
科學家原來認為利用光學顯微鏡所能看到的最小物體為10奈米大小，可是朱棣文設計出一種系統，能夠利用現有科技看到小至半個奈米的物體。一根人髮的直徑在 5萬至10萬奈米之間。
半個奈米相當於分隔分子的距離，而朱棣文的研究所得能讓科學家看到生物學上最微小事物的變化。朱棣文說，電子顯微鏡也能夠看到如此微小的物體，可是這方面的技術對癌細胞之類的組織不太派得上用場。他的方法能夠使用途更廣的光學顯微鏡更加精確。
這是朱棣文最近幾個月第二次在「自然」期刊發表如此夠分量的科學研究報告。今年2月發表的第一篇報告根據愛因斯坦的廣義相對論，討論如何更精確衡量重力如何減緩時間進展。
朱棣文表示這些研究都是他在去年1月出任能源部長之前就展開，而他還在蘊釀第三篇研究報告。
這類研究報告並非一般內閣部長閱讀的材料，更遑論撰寫。但是，對得過諾貝爾物理學獎的朱棣文來說，這卻是他在處理嚴重石油污染、全球暖化和油價高漲等繁重公務之餘，抽暇放鬆身心的方法，對他而言就像一般人看電視一樣輕鬆愉快。
朱棣文把同時擔任內閣部長和從事科學研究，稱為「在並行宇宙」(on parallel universes)作業。他自稱他很早就發現自己能夠鑽研一個科學問題，然後暫時拋開一陣子，幾天或幾個星期後再繼續思考，不必重新開始。
他說：「我能夠思考事情，而不會意識到自己在思考。」
※ 相關報導：
＊ Subnanometre single-molecule localization, registration and distance measurements
http://dx.doi.org/10.1038/nature09163
Alexandros Pertsinidis, Yunxiang Zhang, Steven Chu＊ A precision measurement of the gravitational redshift by the interference of matter waves
Nature, Published online 07 July 2010
doi: 10.1038/nature09163
http://www.nature.com/nature/journal/v463/n7283//abs/nature08776.html
Holger Müller, Achim Peters & Steven Chu＊ 電子顯微術進入picometer 尺度
Nature 463, 926-929 (18 February 2010)
doi: 10.1038/nature08776
＊ 4D 顯微鏡革新我們觀察奈米世界的方式
＊ IBM 新顯微技術 解析度比當前 MRI 高一億倍
＊ 新成像技術可展現奈米結晶體的原子結構
＊ 「電壓構圖」可能是奈米結構微影術的下一步
＊ IBM 造出分子的「解析」影像
＊ 三維奈米成像
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巴掌照妖鏡 台加合力開發成功
中央社 2010.08.19
在台灣國家科學委員會、工業技術研究院、與加拿大國家研究院（NRC）共同支持下，共同開發成功微型螢光病毒檢測儀。
由陽明大學生醫光電所教授高甫仁，工研院電光所組長朱朝居、與加拿大NRC的斯托洛（Dr. AlbertStolow）跟John Pezacki博士所領導的研究群，共同發展出一套整合的FLIM-CARS顯微平台，以研究C型肝炎病毒感染的相關分子動力學。
研究團隊用光碟機讀寫頭技術成功開發出體積小、成本低、靈敏度高的快速篩檢病毒設備。這些進展預期對慢性C型肝炎的診斷、治療與處理將產生重大效益。
高甫仁指出，C型肝炎是透過血液接觸傳染，在全球約有1億7000萬人感染，且目前尚無有效疫苗，C型肝炎對長期帶原者的肝傷害機制仍未被充分了解，其病理效應則包括氧化、脂化、纖維化與老化。C肝帶原者癌化的機率較正常人增加數十倍。因此，有效偵測及診斷C型肝炎為一重要課題。
高甫仁表示，研究團隊所發展的篩檢方法將可同時觀測病毒蛋白於病毒分子生命週期中不同階段的化學作用。（1）宿主細胞相關的新陳代謝與結構變化。（2）配合CARS對胞膜、脂質顆粒、脂質囊泡等產生的自然對比。（3）可對C型肝炎病毒感染過程進行前所未有的探究。
高甫仁進一步說明，研究計畫的重要成果之一，即為利用台灣於光儲存科技的優勢與對光碟機讀寫頭研發技術的掌握，開發低成本、高性能且基於光子計數的螢光讀寫頭。如此，將可偵測微小光訊號如螢光、2倍頻、反史托克拉曼訊號等，並有效利用於重點照護檢驗（Point-of-care testing）。
如此設計的模組，預期有提升性能，成本大幅降低的應用優勢。而未來可將偵測訊號無線化，更是這項技術的特點。
斯托洛表示，C型肝炎病毒危害深劇，肇因於其突變與躲避免疫系統偵測的能力，因此發展更有效的診斷與感染的防治，刻不容緩。高甫仁接著說，目前在篩檢的發展上已有大量研究進行，台加合作的目標即在發展更為快速、有效且非侵入性的生醫光電偵測方法與工具，並擴展其應用於其他疾病與感染。
國科會駐加拿大科技組長汪庭安博士表示，國科會鼓勵國際跨領域合作計畫，此一計畫結合了生物、物理、化學與光電工程的專才與研發，藉以因應21世紀健康照護挑戰，充分反映了未來科技走向。
此一國際跨領域合作結合免疫學、病毒學和先進光電偵測，藉此模組（螢光偵測引擎）所發展出的具體應用可包含低成本、高靈敏度的快速篩檢，或需顯微螢光檢測者，如生物或蛋白質晶片的讀取。未來可能應用場所或產業則包括診所、大賣場、公共場所、公司、農場、牧場、藥廠等，對人類健康與產業發展都具有提升的效應。
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