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小宇宙 大驚奇–顯微世界

104/01/30 瀏覽次數 3247
自17世紀光學顯微鏡發明,人類得以觀察微米(10-6公尺)大小的細胞,微生物學研究於焉濫觴,過去近四百年來,在科學家的努力之下,不僅為人類疾病的成因及治療方式找到了更具體的解答,也在生物、化學、物理、材料科學、微電子等領域掀起革命。不論是路易•巴斯德(Louis Pasteur)於19世紀中葉在鏡像異構物、發酵、細菌培養和疫苗研究的重大發現,或是甫出爐的2014年諾貝爾化學獎得主艾瑞克・貝齊格(Eric Betzig)、史蒂芬・海爾(Stefan W. Hell)以及威廉・莫納(William E. Moerner)3人利用分子的螢光,監看細胞內部分子間相互作用的重大突破,都離不開顯微鏡的運用。  

從早期的光學顯微鏡至今日進入奈米級尺度(10-9公尺)的超解析率螢光顯微鏡技術(super-resolved fluorescence microscopy),儀器的精進,使科學家得以探索更前沿的知識,也為人們的視野開啟一個美麗新境界。在那微小的宇宙裡,物體不再是我們熟悉的模樣,許多肉眼無法探見的生命正悄悄地生長、複製、凋亡,無數看似冰冷的物件卻潛藏另一番奇特的面貌,令人嘆為觀止。

本展以「透視生命─生物大解碼」、「美艷殺手─病毒酷炫秀」、「瑰麗尺度─奈米花世界」3個單元,分別介紹一些生物、病毒,以及奈米材料在顯微鏡下的迷人樣貌,透過一幀幀實驗室拍攝的微觀影像,讓您一探「如是重重,不可窮盡」的微物天地,領略英國詩人威廉‧布萊克(William Blake)在其詩作所云:「一沙一世界,一花一天堂」的奧妙。

透視生命─生物大解碼 生物體是造物者的偉大創作,構造精密、功能複雜,為了生存及繁殖,各自依其特性演化出不同的形貌。不論何種生物,都是由生命的最小單位─細胞所構成,細胞的結構含細胞膜、細胞質、細胞核及各種胞器等,在顯微鏡下,它們無所遁形,甚至還展現華麗姿態。發育中的老鼠神經細胞婉蜒秀逸、玉米莖細胞密密挨排、果蠅腦內神經網路曼妙扭繞,小生物的微世界,一再顛覆我們的視覺。

美艷殺手─病毒酷炫秀 病毒是由核酸與幾種蛋白質組成,形狀多樣,除了包有脂膜的病毒外觀較不規則外,大都有對稱的完美構造,從入侵細胞開始,到繁殖更多病毒顆粒的過程,它們各顯神通,其中的生化反應十分精巧複雜,醫學界至今仍無法完全解讀,這也使得人類與病毒間的戰役未曾停歇。電子顯微鏡下的病毒何其美麗,或呈正二十面體近球形、或呈螺旋形、或呈絲狀,以2014年在全球引起恐慌的伊波拉病毒(Ebola virus)為例,柔雅線條宛若中國古器物如意,但卻像是個美艷殺手,以強勁力道攻擊正常細胞,壯大自身,令人不寒而慄。

瑰麗尺度─奈米花世界 奈米到底有多小?1奈米是10億分之一公尺,若將地球縮小為奈米尺寸,大概就只剩1顆玻璃彈珠的大小了。科學家在如此微小的尺度裡,發現迥異於巨觀材料的特性,並將其應用於人類的食衣住行育樂中,掀起了繼電子計算機之後的另一波產業革命。透過高解析的穿透式或掃瞄式電子顯微鏡,我們看到奈米材料的瑰麗面貌,高溫固化的環氧樹脂落英繽紛,氮化銦如花綻放,科技不再冰冷,春天在鏡頭底下流轉。

展示圖文
1. 透視生命─生物大解碼
2. 美艷殺手─病毒酷炫秀
3. 瑰麗尺度─奈米花世界

企劃製作
監製:科技部
策展:頑石創意股份有限公司
視覺設計:頑石創意股份有限公司

文字審訂
國立成功大學醫學檢驗生物技術學系 王貞仁教授
國立清華大學生物資訊與結構生物研究所 潘榮隆教授
中央研究院原子與分子科學研究所 陳貴賢研究員

著作權
影片
顯微鏡下的世界
製作發行:©華岡興業基金會
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