台大生化科技系 黃青真教授

• 1.何謂「生化」，為什麼生物學和化學有關係？

• 2.生化基礎是生物技術的必備知識嗎？為什麼紮實的生化基礎有助於發展生物產業？

• 3.生技系的前身是農化系，為什麼要成立生化科技系呢？

• 4.二十一世紀生化科技發展的趨勢又是如何呢？

• 5.台大生命科學院與醫學院都有生化研究所，兩者間有什麼不同？

• 6.台大生命科學院還有一個生命科學系，他和生化科技系有什麼不同？

• 7.生技系大學部的課程分為好幾個領域，這樣有什麼樣的目的與好處？

• 8.台大設立許多的學程，例如生物技術學程，基因體醫學學程，生物資訊學程，醫學工程學程和奈米工程學程等，生化科技系的同學都可以修嗎？

• 9.生物技術核心實驗是本系相當重視的課程，請問學生透過這門課程可以學習到什麼？

• 10.台大生化科技系的畢業生有哪些就業或進修的機會？

• 11.您的專長是營養學、生化代謝和分子營養學，想請問一下營養學中為什麼要區分為分子營養學？

• 12.什麼是生化代謝，生化代謝與營養有什麼關係？

• 13.有人說早上起來不吃東西先運動代謝脂肪比較快，以營養學的角度看可行嗎？

• 14.什麼是抗氧化劑，抗氧化劑對人體有什麼好處？

• 15.在台灣哪些疾病的發生與營養的攝取有密切的關係？

• 16.您會建議大家如何在日常生活中養成良好的飲食習慣，攝取均衡完整的營養？

1.何謂「生化」，為什麼生物學和化學有關係？

生化是去討論生物體內的化學成分，這些化學成分是怎麼樣的生成、建構與轉換。廣義來說，即是用化學的知識去探討生命的問題。早期我們都知道有生命現象和無生命現象有很大的差別，但是分析其成分卻沒有那麼大的不同，那它們究竟差在何處呢？後來我們透過一些化學的方法，去觀察研究發現了生物體內特殊而特有的化學化應與成份，也就是生化學的主要範疇。神奇的是，生化的研究結果可以合理的解釋許多生命現象。生化學發展至分子生物及結構生物之階段，更可以分子機制合理解釋生命現象。這就是為什麼生化對生物科學研究是那麼的重要。

一般人可能沒有體會到化學對生命科學的研究有多重要。舉個簡單的例子，生物體中能量的釋放，就可以用化學熱力學來解釋。在我們系的學生要修的化學有基礎化學包括普通化學、有機化學、分析化學、物理化學和生物化學等。化學和生物所包含的領域都相當的大，當兩樣學科結合在一起，就是我們現代探究生命科學的基礎與工具。

2.生化基礎是生物技術的必備知識嗎？為什麼紮實的生化基礎有助於發展生物產業？

生物技術是一種應用的科學，是利用生物體的特殊生化反應能力來作為生產的工具。我們必須先由用生化的觀點來了解生物的特性，才能應用它進行生產。有些反應在生物體內可以進行，但是同樣的條件在化學實驗室中卻不可能完成。像是在人體中37℃的環境中能進行許多反應，但在實驗室中同樣37℃的環境卻無法進行這些反應。這是因為生物體內有純化學系統中所沒有的生物催化劑－酵素。而生物的DNA則決定了這些酵素的產生及作用，DNA又隨生物的演化而多樣化，所以要解釋每一個作用都是環環相扣的。

例如糖尿病患者所需要的胰島素過去傳統上需由豬胰臟萃取，產量低，且十分昂貴。這個蛋白分子，今日已完全由遺傳工程，生物技術來生產。又譬如人體的骨髓之所以會製造並釋放血球到血液，是因為腎臟會生成一種紅血球生成素的荷爾蒙到骨髓去刺激骨髓細胞分化成血球，而一些腎衰竭的病患往往沒有這種激素，而產生嚴重貧血。現在生化科技可選殖基因，並於細胞培養系統中使其大量表現，生產這種紅血球生成素，供腎衰竭病患體內來防止貧血的產生。此類典型的生技產品開發，當然一方面需要知道目標產品之應用潛力，標的產品的完整生化與分子生物背景資料，再運用遺傳工程，生物技術建立製程，產程，最後達到量化生產。生化學確實是整個產業的基礎。

過去農化系的課程，大ㄧ、大二要先修許多的化學課程，所以生化課一直到大三才上。使得大一大二的學生會感到十分困惑與辛苦，一方面唸化學課程，另一方面相較來說生物的部分就不是那麼的多。學生都要到大三之後才逐漸明白原來她們一二年級的辛苦都是為了大三以後專業課程來準備。變成生化科技系以後，現在我們在課程上做了很大的一個改變，我們把生化這門課放到大二來上，透過化學系教授們的幫忙，我們把有機化學和普通化學的課程在大一上完。如此讓同學在大二就能夠將化學與生物間的關連建立起來，大三就能如魚得水地修習各種專業課程，但相對的大一、大二的課程壓力就會更重。

3.生技系的前身是農化系，為什麼要成立生化科技系呢？

其實我們在農化系的時代所培養的就是以生物產業的專業人才為主，而且確實也有很多優秀的人才從我們系上畢業。許多人認為生技產業將會是繼電子產業後的新興明星產業。我們知道，電子產業之所以會興盛其中極重要的原因是他們擁有最頂尖的人才，而好的人才能創造好的環境，好的產業，這就是我們為什麼要更名為生化科技系的原因。過去我們系上的師資、設備、課程設計大致都已經符合生技產業人才培育的目標，唯一缺少的就是正確的名份。沒有那個恰如其份的名字，大大阻礙了有志優秀學生的選擇，使教學成效大不如前。所以配合這次的正名，我們又把原先一些小缺點修正到完全吻合生化科技的理念。

過去我們這裡畢業的學生，不管在生物醫農甚至理、工，都可以有很大的發展，可是當我們的名字裡有一個「農」時，就會無形中有一個限制，好像只能從事農業相關領域。改名之後，我們的學生有更多的發展方向，只要他有興趣，生物也好，醫學、農業也罷，就連化工他也可以很輕鬆的去追求。像你們過去訪問的交大生技系黃鎮剛主任，就是我們過去農化系上畢業的。所以現在產業和學術界中很多的生化科技人才都是我們的系友。而且不光是台灣，過去有許多系友在畢業後去國外深造，趕上了第一波生技產業熱潮，現在都已做到主管級的職務，他們研發的產品也行銷到全世界。所以台大在很久以前就已經投入生物科技的領域，這次生化科技系的成立只不過是正名而已。

4.二十一世紀生化科技發展的趨勢又是如何呢？

目前來說，國外（主要是美國）在生技產業尤其生技製藥、或農業生技公司方面的發展比較成熟，大的公司也比較多。而國內目前政府也有政策鼓勵生技公司設立，希望推動生技產業在國內發展。生技藥物之獲利極高，但研發過程之成本投入極大，失敗的機率也大，所以是風險較大的產業。目前，世界仍以幾家規模較大藥廠才有雄厚的資本投入開發。台灣因為沒有這樣國際級大藥廠，生技產業發展策略，需尋找適當之niche，由獲利不是那麼高，但相對風險也沒有那麼大的地方做起。除生技製藥外，檢驗試劑、農林漁牧的應用，保健產品，中草藥等都可能「小兵立大功」，發揮過去台灣中小企業發展靈活而具彈性的優點。所以只要學生有本事，大學畢業後，或繼續進修碩博士學位後，到這些企業發展的機會不小，只要有志氣，也有相當機會自行創業。

5.台大生命科學院與醫學院都有生化研究所，兩者間有什麼不同？

醫學院的生化研究所當然還是比較偏醫學方面的研究，例如說對B型肝炎的研究。而生命科學院的生化學研究相較起來雖然不排除，卻不一定完全focus在人類的疾病上，我們可研究包括人類在內的所有生命現象。我們生命科學院有一個生化科學研究所，還有一個微生物與生化學研究所，研究內容就更為多樣化，包含動物、植物及微生物等各種不同的生命體。

6.台大生命科學院還有一個生命科學系，他和生化科技系有什麼不同？

生命科學系是biology based，也就是所謂以生物的型態、功能為基礎出發點，而生化科技系則是由生化的觀點來切入，普通生物學完之後，就以生化甚至分子生物的角度切入，並觸及生產層面。當然，生命科學系學到後來也會走入研究細胞與分子生物，具體而微的去研究生物，只是我們的角度不同，他們是以生物為出發點，而我們是以化學作為理論基礎與工具。

7.生技系大學部的課程分為好幾個領域，這樣有什麼樣的目的與好處？

以電機系為例，在交通大學的電機相關領域分為好幾個不同的系所，而台大電機系則沒有分開，因為他們想讓學生接觸更廣泛的領域。但是如此一來學生要唸的必修課必然增加，學生沒有那麼多的時間去唸完所有的課程，他們如何讓學生接觸的很廣又可以深入自己的專長領域？所以我們學習台大電機系的做法，為了顧及廣度，將課程分類成幾大領域，除了共同基礎必修課以外，讓學生自己由每一領域去選自己的必修，每一個領域的課至少修一門。對自己有興趣或未來想要發展的領域可多修幾門。這樣既可顧及廣度又可顧及深度。所以學生要做的就是早一點知道自己到底喜歡什麼領域，然後專心的去學習其中的課程。

我們系上一共分成四個領域，分別是：微生物科技領域（Microbiology）、生物化學領域（Biochemistry）、結構生物學領域（Structural Biology）和綜合領域（General Domain）。首先介紹微生物學領域，微生物是地球上最好的生產者，它體積小，對環境適應力大，容易操控而且生命的週期很短，理論上，我們可以操控讓它們生產任何我們想要的東西。

生物化學是研究生化最基本的一門學程，不要小看這種基礎的學科，在生物產業中，一切應用的方法都是由這種基礎學科開始，尤其生技產業強調的是研發新產品，一旦沒有研發，那這個產業就很難維持下去。所以我也十分鼓勵同學在畢業後走研發的路線，要研發一樣產品例如胰島素，必然要對其生物和化學的性質非常了解，才能想出要從何下手去製造甚至改變它。因此基礎的研究對研發的成功與否其重要性可想而知。

結構生物學可說是現在的當紅炸子雞，同學應該都知道現在人體的基因解碼已經完成了，所以很多生物學家稱現在為後基因體時代，而後基因時代最重要的工作就是辨認各個基因的功能，稱為功能性基因體學。早期我們很難了解一個蛋白質三度空間的立體結構，並從而知道此蛋白質如何執行它的功能。但是現在精密儀器如X光繞射晶體學，核磁共振等配合電腦軟體的技術，我們可以很清楚的解構一個完整的蛋白質結構，了解encode這個蛋白質的基因的功能，而這就是結構生物學主要的研究內容。當我們將基因或蛋白質的結構解構出來之後，進一步可以知道它們是如何，以何種方向、角度去互相或與其他分子互動，如此一來，我們便能將這些分子做為生物產業研發的標的。去年台大在創立生命科學院的時候，就有國內的學者強烈呼籲一定要設立結構生物學這門課程，因為現在這方面的人才實在是很少，產業界又是極需要這樣的人才，所以我們開創性的將這門領域放入領域必修的課程中。

綜合領域則是我們認為有些課程對學生十分的重要，但是又不明顯歸屬於前面三個領域內，我們就將這些課程統稱綜合領域。要具備多方面的生物知識，這些課程是絕對不可以遺漏的。當然，這些領域都是大三以後才去修的，因為學生在一二年級要修習很多化學和生物相關的課程，相當繁重，尤其是生化課和生物物理化學課程相信會佔掉同學大部分的時間，但是等學生將這些課程修完之後，到大三面對不同領域就會覺得如魚得水。

8.台大設立許多的學程，例如生物技術學程，基因體醫學學程，生物資訊學程，醫學工程學程和奈米工程學程等，生化科技系的同學都可以修嗎？

當然可以！現在台大的教育理念和以前所不同的是，以前的課程都是學校安排好，學生傻傻的跟著學，現在我們是希望能夠讓學生自己選擇想要的課程來上，只要有興趣、背景知識夠，要選這些課程絕對沒有問題。台大擁有十一個學院，這是學生最寶貴的資源，只要有興趣，學生可以跨各學院選課、修課。而那些需要跨領域的新興科學，台大更具優勢。例如奈米學程就需要工學院、理學院甚至我們生命科學院和醫學院的配合才能順利開出來，這樣的資源是國內其他大學所少有的，所以高中同學未來在選擇大學時，這種多樣化的學習環境可做為一個選擇的根據。

9.生物技術核心實驗是本系相當重視的課程，請問學生透過這門課程可以學習到什麼？

這門課程是生物技術學程中最重要的一環，所謂的核心實驗就是現代生物技術、遺傳工程最核心的實驗技術，學生主要學習「操作基因」：學習如何去操作DNA、RNA和蛋白質這些分子。譬如今天我們想利用細菌製造一種蛋白質，我們必須把encode這種蛋白質的那一段基因先找出來(選殖)，接到適當載體上，再將其殖入菌體內(轉形)，設法讓細菌大量生產這種蛋白質。透過這門課程的學習，以後我們的學生一到生物科技公司或大學、研究所的實驗室，就可以快速上手做實驗，不需要再經過長時間訓練，這也是我們期望未來培養出學生出去可以贏過別人的地方。這門課程以往在台大，多是研究所學生才有優先選課的機會。我們期望未來大學部訓練出來的學生在就業時，具有充分之執行力。

10.台大生化科技系的畢業生有哪些就業或進修的機會？

目前的狀況，很少聽到畢業的學生找不到工作的問題。相反的，多數是學生還不想就業，想要取得更高的學位。通常有些人會選擇出國唸書，當然也有人直接在這裡唸到博士。這完全取決於個人的決定。我們系上出去申請國外的學校也是非常容易，像今年已經有很多學生傳來捷報已申請到很好的國外的學校。我也常接到國內產業或國外學校實驗室，要我推薦學生。

11.您的專長是營養學、生化代謝和分子營養學，想請問一下營養學中為什麼要區分為分子營養學？

營養學是關於飲食與健康關係的科學，生化代謝是探討飲食成份於體內如何轉變、轉換(代謝)及利用的過程。分子營養學則進一步由基因層次探討，各生化代謝反應之調控基制。例如，利用現代分子生物學的工具可知飲食油脂會藉調控基因的表現，改變體內的代謝狀況。透過這方面的研究，我們可能有機會了解高油脂飲食為何增高多種慢性疾病之風險，我們就可以研究如何去控制它。

12.什麼是生化代謝，生化代謝與營養有什麼關係？

生化代謝和營養非常有關係。所謂的代謝就是將吃進去的食物成份轉化變為能量和其他遂行生命現象所需之物質，營養學本身就是研究人體吃進去的食物與健康的關係。要釐清這個關係，需先知道食物成份於體內一步一步的轉化過程及最後去處，這就是生化代謝所探討的內容。而且代謝是一條很長且變化多端的路，例如同樣吃一個東西，一個愛運動的人和一個不運動的人所產生的反應就截然不同，運動者可能將食物轉變為能量和二氧化碳呼出去，而不運動的人會變成脂肪囤積在體內，所以我們去研究這些操控點在哪，操控分子為何，這就是生化代謝與分子營養學探討的目標。

13.有人說早上起來不吃東西先運動代謝脂肪比較快，以營養學的角度看可行嗎？

一般來說我們早上起來是空腹狀態，在沒有額外能量供給的情況下做運動，身體會從儲存在脂肪組織中的脂肪代謝產生能量，所以代謝脂肪較快。另外有些人到了餐後3-4小時後會覺得精神特別不集中，其實有時只是體內血糖太低，這時只要補充一點醣類的食物，讓血糖升高就可以提振精神。

14.什麼是抗氧化劑，抗氧化劑對人體有什麼好處？

為什麼我們需要抗氧化？根據自由基的理論，氧氣是我們生存所必須，而利用氧氣(例如：細胞的「呼吸」，即氧化代謝釋放能量)的過程中，氧分子有機會接受電子而形成化性活潑的氧自由基，這些氧自由基有機會損傷我們體內重要的生物分子，如DNA或蛋白質。人在年輕時這些傷害累積量相對較小，年紀越來越大傷害累積到了一定程度，可能形成或加重各式各樣之慢性疾病之進行，也就是自由基反應之進行加重了組織之傷害。我比較相信的是，以現在的生物技術可以做到在出生的時候就先利用基因檢測來預測到老年的時候是否有很高的機率發生像癌症或心血管疾病或者糖尿病等這一類的疾病，如果有的話，抗氧化劑之需求可能就比一般人高。目前抗氧化劑也沒有辦法讓患者不發病，最多只是減緩發病的時間，至於抗氧化劑能不能真的減緩老化甚至使人不會老，在科學上目前也只是一個理論，我們沒有證據證明此事。

15.在台灣哪些疾病的發生與營養的攝取有密切的關係？

根據國民營養調查結果，國人目前攝食狀況相當不足的是鈣。這與中老年後骨質疏鬆症之高風險率密切相關。此外，諸多慢性疾病，如：糖尿病、心血管疾病、高血壓及腦血管疾病，甚至癌症，均可以良好的飲食來預防。但台灣人民少有警覺，所以我們更應該加強民眾對這些疾病與飲食相關性的了解。例如一般人怕胖是因為胖不好看，但是以營養學的觀點來看，胖所帶給我們的壞處不在於容貌的改變，而是一旦我們身體裡堆滿油脂，則因心臟病、高血壓、糖尿病而死亡之風險都大幅提高，對身體健康造成很大的威脅。

16.您會建議大家如何在日常生活中養成良好的飲食習慣，攝取均衡完整的營養？

第一個關鍵點，在充分獲取正確的營養知識及飲食原則，而非接收片片斷斷的。多吃什麼，不可吃什麼等不完整的資訊。其二就是生活中的實踐。每個人都有自己對食物的好惡，充分掌握飲食營養原則，即可在保有自己的健康下，又可以維持一點點的任性，也就是說，可以找出一些不喜歡吃的食物的替代品，這要從對營養的整體了解來著手。