Hi博士的30個生物科技酷知識：連小學生都能懂的生命科學！

細胞轉換——不死水母的超能力

《名偵探柯南》動畫中，主角柯南原本是高中生偵探，但是有一次到遊樂園，意外遇到了黑暗組織，被強迫吃下一顆轉換成小孩的藥物。不知道各位有沒有想過，這世界上是否可能有這種可以返老還童的藥物？
其實，世界上的確存在會返老還童的生物，就叫「燈塔水母」。科學家發現，這種水母的生命有一個循環，就是長大以後就變回兒童，再長大，再變回兒童……
大多數水母跟人類一樣，會從兒童的水螅狀態，長成大人的水母狀態。水母配對後，生出寶寶，然後就會走向死亡，這樣的方式稱為「有性生殖」。但是科學家發現，燈塔水母竟然有另一個生命出路，就是「返老還童」。
為什麼會這樣？目前科學家還在研究，但是初步發現，燈塔水母這種返老還童的特殊形態，可以稱為「轉分化」。簡單來說，就是細胞命運可以任意被轉換。
以人類來說，我們身上細胞的命運，在我們出生後大部分都已經被決定，比方說，眼睛細胞就是眼睛細胞，不會哪一天突然變成舌頭細胞。皮膚細胞不會因為晒晒太陽，就突然變成神經細胞。
然而，最近幾年科學家發現，身體遇到一些刺激後，確實有可能改變細胞的命運，但是這大多是在實驗進行時發生的特殊狀況。科學家也發現，如果把一些在細胞內負責打開細胞命運DNA 密碼書的「特定蛋白質工人」，移動到別的細胞去工作，也可能造成細胞命運的改變。
例如，就有研究發現，只要將決定「神經細胞」關鍵命運的蛋白質工人，放到「皮膚纖維細胞」裡，就會讓皮膚纖維細胞變成「神經細胞」。
細胞命運的轉換，牽扯到很多激烈的改變，這些改變會啟動細胞修復，細胞可能從老年狀態變成年輕狀態，這叫「細胞再程序化（Cell Reprogramming） 」 ，就像電腦重新安裝， 更新裡面的程式一樣。
「再程序化」的這種現象，跟2012 年諾貝爾生理醫學獎得獎的「誘導式多能幹細胞」有同樣的概念，也就是把已經被命運決定的細胞，「再程序化」成幹細胞。
同樣的現象，可能就發生在「不死的」燈塔水母身上。當燈塔水母發生轉分化時，身體細胞的命運都會轉變，好比原本是神經細胞，就轉變為手足細胞。也就是說，每個細胞都可以重新生長。如果能掌握這個返老還童的關鍵祕密，也許某天， 人類就可以把老化器官重新設定，永保青春了！

細胞轉換——不死水母的超能力

《名偵探柯南》動畫中，主角柯南原本是高中生偵探，但是有一次到遊樂園，意外遇到了黑暗組織，被強迫吃下一顆轉換成小孩的藥物。不知道各位有沒有想過，這世界上是否可能有這種可以返老還童的藥物？
其實，世界上的確存在會返老還童的生物，就叫「燈塔水母」。科學家發現，這種水母的生命有一個循環，就是長大以後就變回兒童，再長大，再變回兒童……
大多數水母跟人類一樣，會從兒童的水螅狀態，長成大人的水母狀態。水母配對後，生出寶寶，然後就會走向死亡，這樣的方式稱為...

作者序

歡迎光臨生物科技的奇幻世界！

從1953 年人類解開DNA構造的謎團開始，人類在生命科學的進展，不管是速度或是廣度，都超乎想像。雖然聽起來是很久遠之前的發現，但人類生命的奧祕，其實與我們零距離，因為它一直在我們身體裡面。這些年來，科學家開始用工程技術的方式，把身體裡面發生的事情，應用到生活周遭的產品上，帶動新興生物科技蓬勃發展。
身體裡的生命元件，不像是隨手可及的 3C 電子，也不像是大型的汽車材料，可以用眼睛直接看到。但是，我們可以像偵探一般，靠著一些工具和科學方法，來探索生物科技這個奇幻的世界。不管是我們桌上的柴米油鹽、或是藥妝店琳琅滿目的商品，甚至醫療、工業產業，都會發現由生物科技的力量推動的產品。然而，這些生活中隨處可見的生命與生物科技，卻很少在中小學課本裡出現。
我寫「Hi博士與阿妞」的科普故事，是受到一位日本學長的啟發；他自日本東京大學畢業後，成立一家專門服務兒童的教育中心，聘用許多博士級人才，為兒童製作教材、設計課程，教授學校沒教的酷知識。學長的這家公司，也與日本企業合作，從尋求贊助，走向教材製作商品化。他的理念很簡單，就是讓兒童知道最新、最酷的東西，用書籍、教材、課程，來引導兒童更有想像和創造力。這個想法，也讓我這個科學工作者感同身受，因為自己看到了人類在生命科學領域最前緣的發現，激起了對於未來的無限想像，這也成為我致力科學科技研發的驅動力。「如果這樣的衝擊影響了我，那更有可能影響到未來不可限量的兒童。」我如此相信。
在日本，童書不會只有大野狼與小紅帽這類的童話故事，也有很多是嶄新的科學新發現，並用兒童也可以探索的角度和文筆，呈現給兒童。也許學校不會教什麼是DNA、什麼是半導體材料，但這些跟生活息息相關的知識，會透過像是NHK 電視節目，或是經過細心編制的可愛童書，一步一步開啟兒童對周遭事物的好奇心。我相信，為兒童做這些事的目的，是讓兒童站在巨人的肩上看得更遠。
書店裡各種書名、題材，都是激發我各種想像的靈感來源。在日本求學時，我喜歡在書店裡駐足，各類型的書籍都可以在書店的角落找到。
我常把我在日本學開車換駕照（臺灣汽車駕照換日本駕照要路考）的經歷當作趣談。在臺灣考上駕照後，我就沒上過路，甚至忘記了怎麼開車。但在日本，我卻可以在書店翻到一本用漫畫搭配說明的書，告訴我怎樣開車、怎樣安全的開車，這也讓我成為三四十位有經驗的駕照換照者中，成功換得駕照的三人之一。此事讓我讚嘆，日本什麼書都有！我也因此相信，任何題材只要寫得好，就能影響到每一個人，連如何安全開車，都有書籍可以參考。當然，給青少年、兒童的好書更不在少數。
在這本書中，透過「Hi博士」與「阿妞」的熱情演出，希望把小讀者帶入生命科學的奇幻世界中，除了知道DNA 生命密碼書如何開啟生命的運作外，也包含這些生命科學的應用與技術發展，例如食品科學與醫藥科技，取材涵蓋生活周遭事物及最新科學發現。
寫作過程中，我大量降低惹人厭的專業用語，用兒童都看得懂的比喻，來讓所有非生化領域的大小讀者，能一探究竟。雖然是一本童書，但其實也是一本適合一般讀者的科普書。

給小讀者的爸媽：
「Hi博士」與「阿妞」的對話，來自我的生活寫照與想像，希望讓兒童覺得科學現象很有趣，引發他們對於周遭這些看不到的世界感到好奇、想要探索。書中許多小故事來自生活，都是在蒐集文獻資料後，轉譯而成。如果對其中單元有興趣，可以上網或去圖書館挖掘更多資訊。我永遠相信，就算是天馬行空的討論，也會激起無限的想像和創造力。

給小讀者：
歡迎跟著「Hi博士」與「阿妞」，進入到這個不容易發現的生化世界，這個小世界就存在於你的身體內，或是你看得到、摸得到的周遭生活裡。很多內容真的很酷，甚至連老師或是爸媽可能也不知道。你可以聽聽看「Hi博士」與「阿妞」怎麼說，再告訴爸媽這些你聽來的小祕密！
也許你會問：「為什麼會這樣？」「為什麼要那樣？」其實這些問題完全沒有「標準答案」，因為有很多小故事，包括「Hi博士」和其他科學家都仍在努力找答案。你可以猜猜看，想想看，甚至找找看一些線索，也許可以偷偷告訴「Hi博士」你的想法喔！

作者序

歡迎光臨生物科技的奇幻世界！

從1953 年人類解開DNA構造的謎團開始，人類在生命科學的進展，不管是速度或是廣度，都超乎想像。雖然聽起來是很久遠之前的發現，但人類生命的奧祕，其實與我們零距離，因為它一直在我們身體裡面。這些年來，科學家開始用工程技術的方式，把身體裡面發生的事情，應用到生活周遭的產品上，帶動新興生物科技蓬勃發展。
身體裡的生命元件，不像是隨手可及的 3C 電子，也不像是大型的汽車材料，可以用眼睛直接看到。但是，我們可以像偵探一般，靠著一些工具和科學方法，來探索生物科技這個奇幻的世...

推薦序：化解硬知識，開拓想像力 / 國立臺灣科技大學副校長 莊榮輝
推薦序：點燃探索物來的火苗 / 國立臺灣師範大學附屬高級中學校長 王淑麗
作者序：歡迎光臨生物科技的奇幻世界！

第一章： 生命解碼
酷知識01：基因解碼——認識你自己
酷知識02：基因綑綁——這一招改變細胞的命運
酷知識03：限制酶與連接酶——剪剪貼貼的遺傳工程
酷知識04：基因載體——細胞改造的操作手冊
酷知識05：基因重組——病毒與細胞的間諜遊戲
第二章：食品科學
酷知識06：人造牛肉——用幹細胞就把你餵飽
酷知識07：無菌封裝——揭開罐頭長壽的真相
酷知識08：高溫殺菌——延長食物的新鮮度
酷知識09：酵母菌——讓麵包蓬鬆的魔法師
酷知識10：乳酸菌——守護腸道健康就靠它
酷知識11：麴菌發酵——為什麼醬油有鮮味
酷知識12：食品生技——我們要吃得開心又健康
第三章：生物醫學
酷知識13：流感疫苗——抵抗病毒的霹靂小組
酷知識14：拓樸異構酶——造成自閉症的神秘客
酷知識15：合成生物——製作抗癌藥物的好幫手
酷知識16：免疫療法——訓練白血球對抗腫瘤
酷知識17：T細胞——變身！抓住癌細胞壞人
酷知識18：奈米粒子——擊敗腫瘤的祕密武器
酷知識19：新冠肺炎——全球大感染的恐怖病毒
酷知識20：病毒檢測——找出躲藏的邪惡大軍
第四章：未來生活
酷知識21：DNA摺紙術——千變萬化的超迷你積木
酷知識22：複製動物——尚在修煉的分身術
酷知識23：生質能源——不會破壞環境的新能源
酷知識24：客製化寶寶——根據需求訂製的服務
酷知識25：組織工程——利用3D列印製造器官
酷知識26：產氫細菌——這種細菌讓地球更乾淨
酷知識27：土壤固氮菌——讓土壤和植物充滿養分
酷知識28：人造酵母菌——治療遺傳疾病的新希望
酷知識29：細胞轉換——不死水母的超能力
酷知識30：基因工程——為了一個美好的未來

推薦序：化解硬知識，開拓想像力 / 國立臺灣科技大學副校長 莊榮輝
推薦序：點燃探索物來的火苗 / 國立臺灣師範大學附屬高級中學校長 王淑麗
作者序：歡迎光臨生物科技的奇幻世界！

第一章： 生命解碼
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第二章：食品科學
酷知識06：人造牛肉——用幹細胞就把你餵飽
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