課程名稱: 生物科
今年(112年)學測自然科中的生物科試題，仍有一些爭議題，部分試題試題幹的表達不精確或自我矛盾，部分題目是答案並不符合邏輯推演的預測，或是沒有考慮研究生物學需考慮的各項變因，而僅由題目提供的條件做大膽的預測(猜測)。本影片討論112學測的第17、18、50、55、57題。
課程名稱: 任圃講科普
蔡任圃老師介紹生活中各種與生物學與醫學相關的科學現象與應用。
C4植物的維管束鞘細胞已特化而專門進行固碳反應(卡爾文循環)，那維管束鞘細胞還能進行光反應嗎？光反應可透過分解水分子而產生氧，維管束鞘細胞可行光反應而產氧嗎？
依據植物固定二氧化碳的方式，可將植物的光合作用類型分為C3植物、C4植物與CAM植物。C4植物與CAM植物各自具有空間分工與時間分工的二氧化碳固定策略，相比而言，C3植物就顯得原始、普通，這樣的話，C3植物是否具有較差的光合作用效率？三種類型的植物中，光合作用的效率誰高誰低呢？
光合作用分為光反應與固探反應兩階段，二氧化碳是固碳反應的原料，直接影響固碳反應的效率。一般而言，二氧化碳似乎與光反應無關，但事實上，二氧化碳可調節光反應的效率。二氧化碳是如何影響光反應的進行呢？
內質網是細胞內的重要胞器，依其功能可分為粗糙型與平滑型，而依其形態可分為片狀形與管狀型兩類。內質網的型態差異是如何形成的？這樣的型態差異有哪些生理意義？
依據中學教科書的描述，植物行光合作用時，由光系統二的反應中心透過氧化還原反應，取走水分子的電子，引發水分子的分解成氧，此反應稱為光水解反應。許多師生由以上的描述，會以為水的光解是藉就由光系統二的反應中心所執行，但事實上並非如此。水的分解過程是由什麼物質所執行？它與光系統二的反應中心有何關係？
每年施打的流感疫苗，其生產方式有暨種類型，傳統的流感疫苗是透過雞胚胎培養病毒而製成，但也有另一種稱為"細胞培養流感疫苗"的疫苗類型。什麼是細胞培養流感疫苗？它的製作過程為何？有哪些優缺點？
前幾日有網友問我，作物的發育需要適當的溫度，包含適當的活動積溫與有效積溫，但部分作物的發育又需要春化作用的低溫刺激，這兩個現象在溫度的需求上是否互相矛盾？這一集我們先說明什麼是活動積溫與有效積溫，再討論春化作用的對作物發育的意義。
冬天是好發感冒的季節？為何天冷時較容易感冒？一直是科學家好期的問題。科學家在今年發現了其中一個可能的原因，他們發現溫度會影響鼻黏膜的免疫反應，這個研究是如何進行的？發現了哪些現象？
若想飼養蛋雞，需選擇母雞而非公雞，因此在雞蛋孵化後，小公雞常被撲殺，這個情形相當殘忍。今年有科學家利用基因編輯的方式，使雞蛋所孵出的小雞皆為母雞。這個技術的原理是什麼？如何讓雞蛋只孵出母雞？
利用抗體檢驗血型時，有時會出現不合理的鑑定結果，這是因為一種特殊的孟買血型所造成的。什麼是孟買血型？此外，還有一種類似孟買血型的血型，稱為亞孟買血型，什麼是亞孟買血型呢？
腎臟的逆流倍增假説描述了腎臟的腎小管與集尿管如何使尿液濃縮，逆流倍增假説的內容是什麼？其機制為何？抗利尿激素(ADH)如何透過調節腎臟的逆流倍增機制，產生量少而濃的尿液？
中學的生物課本中，介紹腎臟的腎元參與了尿液的形成過程，但卻說明腎元不包含集尿管，這是為什麼呢？腎小管與集尿管在構造上相連結，功能上也息息相關，為何集尿管不屬於腎元？
生物課堂會介紹動物的呼吸系統，哺乳類的肺臟含有許多細小的肺泡。除了哺乳類外，有其他的動物具有肺泡嗎？兩生類與爬蟲類的肺臟含有肺泡嗎？肺泡的演化過程受到哪些限制呢？
今年(2022)的諾貝爾化學獎，頒給了點擊化學和生物正交化學領域的學者，什麼是點擊化學和生物正交化學？他的主要概念為何？該領域的進展對生物學與醫學有何重要的貢獻？
有時聽說有人長了皮蛇，也就是帶狀疱疹。什麼是帶狀疱疹？許多人聽說帶狀疱疹是蟄伏與人體內的病毒所引發的疾病，帶狀疱疹潛伏在人體的何處？為何會感染這種病毒呢？
許多人喝了牛奶後會脹氣、腹瀉，這常是乳糖不耐症的症狀。什麼是乳糖不耐？為何許多人小時候喝牛奶後沒有症狀，長大後卻出現乳糖不耐的現象？乳糖不耐症是如何產生的？
最近有網友問我，有一些生物學的題目會問：當植物處於高溫的環境時，植物葉片的氣孔會開啟還是會關閉？氣孔開啟可透過水分蒸散而散熱，幫助植物降溫；但氣孔關閉可避免植物脫水。兩種情形似乎都很合理，在高溫的刺激下，植物的氣孔是開還是會閉？
今年(2022)年的諾貝爾生理或醫學獎，其研究的主題為何？有哪些研究的阻礙？有哪些研究的成果？與現代人之生理學或醫學的發展有何關係？對高中生物學教育又有何啟發？
血管的阻力增加時，會使血壓的降幅增加，但因動脈硬化使得血管阻力增加，卻會使血壓上升，這樣不就矛盾了？血管阻力增加時到底為血壓有何效應？我們該如何判斷血壓的變化是受哪些因子影響呢？
哺乳類的紅血球缺乏細胞核，細胞質內富含血紅素，主要的功能為運輸氣。但其他生物的紅血球是具有細胞核的，所以有機會表現多種基因的蛋白質產物，這些具有細胞核的紅血球，除了運輸氣體的功能外，還有什麼其他生理功能呢？
大多數哺乳類的成熟紅血球不具有細胞核，無核的成熟紅血球為何沒有MHC？哺乳類的紅血球為何沒有細胞核、粒線體與其他胞器？過去有哪些理論解釋這個現象？最近又有什麼研究進展？有什麼新的理論呢？
神經元的軸丘因為有很密集的電位敏感鈉離子通道，所以敏感度最高，最容易引發動作電位的產生。為何離子通道越密集，就會造成敏感度越高？兩者之間有什麼關係？要如何解釋呢？
「病毒為何無法放入生命樹中？」是高中生物探討的一個重要議題，對於此議題，科學家有哪些論證的證據可做為生物課堂中討論的參考資料？有哪些可辨證的項目，可用來討論這個議題？
病毒常常被描述成介於生命與非生命之間的物質，那病毒算是生物嗎？許多認為病毒的生物的學者提出一些證據，認為病毒具有許多生命的特徵，但遭其他學者反駁。這個議題有哪些邏輯辯證的內容？又有哪些觀念的切入點可以幫助我們思考這個議題？
教科書常描述嗜酸性球的生理功能為對抗寄生蟲，但寄生蟲的體積常常大於嗜酸性球，嗜酸性球會以吞噬作用的方式對抗寄生蟲嗎？嗜酸性球是屬於吞噬性的細胞嗎？嗜酸性球有什麼生理功能？又是如何執行的呢？
“RNA的世界”是生命起源的相關研究中，非常重要的一個理論，其提出了RNA為最早表現出生命現象的生命分子。RNA含有核苷酸序列，可如同DNA一般攜帶遺傳訊息，但蛋白質是如何產生的呢？現今細胞透過核糖體進行轉譯而產生白質，核糖體內也含有蛋白質，那生命剛起源的“RNA的世界”中，最早的蛋白質是如何產生的呢？德國慕尼克大學的Thomas Carell教授等人於今年(2022)的研究報告，證實了RNA有機會引發多肽練的組裝，正好填補了“RNA的世界”理論的缺口。他們的研究發現了什麼呢？
許多人享受被擁抱的感覺，這個行為常是感到溫暖、幸福，甚至有學者提出這是因為體內分泌了「愛的賀爾蒙」所造成的。最近一個荷蘭的神經科學團隊做的一個有趣的實驗，發現擁抱會使得女性在受到壓力時，可減少壓力激素的分泌，但對男性卻沒有效果。這個實驗是如何進行的呢？有什麼發現？他們又是如何解釋男女之間的差異呢？
之前艦長曾以科普的角度，介紹什麼是擠壓傷症候群。擠壓傷症候群是在房屋倒塌或重物翻覆後，使得指肢體受壓迫後所產生的各種症狀。這一集任圃講科普是以比較學理的角度，說明擠壓傷症候群的病理機制，當了解病理機制後，才能適當地進行急救與處理。
將汽水裝入玻璃杯內，常可發現在特定的部位會形成氣跑，並不斷地向上冒出，這些氣泡是如何產生的呢？為何會在特定的部位產生？是因為杯子有刮痕嗎？這個現象與拉普拉斯原理有何關係？什麼是拉普拉斯原理呢？
人類眼睛外側有結膜，平時結膜上看不到明顯的血管，但在某些情形時，卻可明顯看到血絲，這是為什麼呢？眼白上的血絲是怎麼來的呢？有時眼白中會有血液淤積，這是如何產生的呢？
基因位於DNA中，當基因要表現出蛋白質時，需經過轉錄與轉譯等過程，在轉錄形成mRNA時，mRNA上有內含子與外顯子等結構，這些結構有什麼功能？與產生蛋白質有何關係？內含子與外顯子等結構是所有生物都有的嗎？在基因轉殖時，又與內含子與外顯子有什麼關聯呢？
近幾年一個治療惡性腫瘤的療法因為上了新聞而變得很有名，該療法稱為嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)。什麼是嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)？它與人體的T細胞有什麼關係？CAR-T的作用原理為何？操作過程為何呢？
若一地震房屋倒塌，使受困者被壓在重物下，若被壓迫的時間過久，為何不宜立即救出？什麼是擠壓傷症候群？其發生的原因為何？有什麼症狀與危險性？這一集介紹科普版的擠壓傷症候群，晚一點艦長將會說明擠壓傷症候群的病理原因，與醫療上如何處置？
最近因為疫情升溫，PCR的檢測技術又再一次受到注意。PCR的檢測過程常使用螢光探針來做核酸產物的定量，螢光探針可分為分為非專一性與專一性兩類，其中TaqMan探針就是專一性探針的代表。什麼是TaqMan探針？其作用原理為何？為何具有專一性的特性呢？
生態系中各營養階層的能量流轉與物質循環，一直是高中生物教材中的重要一環，也是各種考試常出題的範疇。民國111年國中會考第23題與民國92年生物科指考第34題，皆有相關的考題，其答案與背後的原理，對學生與對高中教師而言，很難完整又正確地解釋。高中生物教科書對生態塔的定義並不正確，到底生態塔是什麼？其重要概念與其在生態學中的意義為何呢？生態學中能量塔符合十分之一法則？這個法則是怎麼來的？
有關動物間的體細胞突變速率，有一著名理論稱為佩托悖論。什麼是佩托悖論？是否細胞數量越多的個體，體內越容易因發生突變而產生癌症呢？或是含不同細胞數目的不同生物，生物間的突變率相同嗎？
喝酒後常會出現面紅耳赤的生理反應，此時若測量脈搏，常可發現喝酒後心跳會有加速的情形這是為什麼呢？這樣的情形下，心跳加速會讓血壓增加嗎？短期喝酒與長期酗酒對血壓各有什麼影響呢？
2021年的一個新聞中，一位男子受散彈槍的波及，體內有子彈碎片無法全數取出，最後竟引發鉛中毒。鉛中毒有那些症狀？這些症狀是如何引起的？鉛是如何改變身體的生理作用？
最近有學生問我，家中長輩說吃飽飯後不能立即去洗澡，這是為什麼呢？其實除了剛吃飽飯，空腹時與劇烈運動後，都不適合立即洗澡，最好休息半小時以上再去洗澡，這又是問什麼呢？家中若有嬰兒或幼童體溫有些偏高時，建議可先洗熱水澡後，看看體溫能否恢復正常，這樣操作的原理又是什麼呢？
最近發表了一篇利用基因編輯方式，以孤雌生殖成功生產小鼠的科學研究。為何哺乳動物不容易產生孤雌生殖現象，有那些限制的因子與機制？這個研究團隊又是如何利用基因編輯方式克服這些限制呢？
生物的性狀是由基因所決定的，但有一些情形卻不是，例如若發生基因印記時，就不會符合孟德爾的遺傳法則。什麼是基因印記呢？基因印記也與部分疾病的產生有關，例如小胖威利症與天使人症候群，這兩種疾病的發生機制為何？與基因印記有何關係？
人類在說話的時候，容易因其他聲音的干擾而拉高聲音，或是說話變大聲，這些都是隆巴德效應的例子，什麼是隆巴德效應呢？許多昆蟲也會發出聲響，昆蟲有隆巴德效應嗎？艦長最近指導了一位國中學生進行專題研究，我們發現了昆蟲也會表現出隆巴德效應，這一集來介紹我們的發現吧。
世界上的鱷魚有哪些種類？韓愈所著的《祭鱷魚文》，文中所稱的鱷魚是哪一種呢？今年(2022年)3月份發表了一篇研究報告，發現了一種已滅絕的新種鱷魚，可能就是韓愈《祭鱷魚文》中的鱷魚，所以命名為中華韓愈鱷，這篇科學研究還發現那些事呢？
反轉錄病毒的RNA可能透過反轉錄的過程形成DNA，進而形成人體基因組的一部分，那不屬於反轉錄病毒的其他RNA病毒，它們的RNA也可能整合形成人類基因組的一部份嗎？新冠肺炎病毒是一種RNA病毒，它的基因有可能進入人體的基因組嗎？另一方面，因應新冠肺炎所發展出的RNA疫苗，這些RNA是否也可能進入人體的基因組？RNA疫苗會改變人類的基因嗎？
有時照相時使用閃光燈，照片中的人眼瞳孔回出現紅色的現象，稱為紅眼現象(Red-eye effect)。紅眼現象是如何發生的？有什麼方法可以消除紅眼現象呢？
尤里(Harlod Urey)是米勒(Stanley Miller)的指導教授，他們著名的米勒-尤里實驗，證明了在原始地球的環境下，無機物可能轉變成有機物，支持了有機演化理論。但許多教科書對此研究的介紹，多只有描述米勒的名字而沒有尤里，為何沒要描述老師而只有學生的名字？
艦長前一陣子去看額頭上的突起，原先診斷可能是脂肪瘤，手術取下後發現是血管瘤。什麼是脂肪瘤？什麼又是血管瘤？各會有什麼健康上的危害？艦長的看診與手術過程有什麼特別的經驗可以分享的呢？
近年美國釋放基改蚊子，嘗試用基改蚊子達防治蚊子的功效。這些基改蚊子含有那些特殊的基因？如何消滅野外的蚊子？利用基改昆蟲消滅害蟲的防治策略為何？會不會影響人類的健康？
喝酒後常有酒精性記憶空白(blackout)的現象，什麼是酒精性記憶空白？為何明明喝酒時意識清醒，甚至與人對答如流，但醉醒後仍會喪失記憶？喝酒有可能增強記憶嗎？又是什麼原因造成的？
前幾日艦長與兒子一起讀了《金髮姑娘與三隻熊》的故事，覺得故事中的小女孩-金髮姑娘的名字很特別，她名為Goldilocks，查了一下發現個故事竟然延伸出一個有趣的法則，名為金髮姑娘原則(Goldilocks principle)。什麼是金髮姑娘原則？在不同領域又各是如何詮釋的呢？
之前再艦長講科普所介紹的人體移植豬心案例，是透過基因轉殖豬，剔除會導致人體排斥的相關基因，並同時以抗排斥藥物處理，成功地存活了2個月，但該病患最近過世了，這個治療的方式在初期頗見成效，為何還是以失敗收場？失敗的原因可能有哪些呢？
常常在健康食品的廣告中，聽到補充維生素D有助於鈣質吸收，進而可以預防骨質酥鬆。這是真的嗎？維生素D是什麼？人體如何獲得維生素D？維生素D在人體的生理作用中扮演什麼角色？
許多人常聽過安慰劑效應，事實上還有另一種稱為反安慰劑效應。安慰劑效應與反安慰劑效應各式什麼意思？這兩個效應如何影響醫療處置的療效？醫生應該向病患說明所有的醫療細節嗎？有哪些缺點呢？
許多人自己或親友在睡著時會有打呼的現象，聽起來是因呼吸所造成的聲響。可是人在清醒時一樣在呼吸，卻沒有打呼的狀況，這是為何呢？打呼是如何產生的？受哪些因素影響？打呼的情形與人體的身體狀況有關，怎樣的打呼情形是身體健康的警訊？
艦長之前曾介紹人體牙齒的形成過程，有網友問艦長：那指甲、毛髮、與表皮的角質層，是如何產生的？他們是細胞所分泌的蛋白質嗎？我們這一集來討論指甲、毛髮、與表皮的角質層是如何產生的。以及一些相關的性質。
植物葉片的氣孔，受葉片中二氧化碳分壓(濃度)所調節，二氧化碳如何調節保衛細胞？是透過何種機制影響氣空的開或閉？有些同學認為保會細胞可行光合作用，若葉片內二氧化碳量增加，應使保衛細胞行光合作用而增加胞質的醣類濃度，進而使細胞體積增加，使氣孔開啟。但事實上，二氧化碳量增加反而是調節氣孔關閉，這是為何呢？
細胞的週期中，染色體的複製是重要的過程，但與細胞分裂有關的中心粒，也需要維持數量，也應該要進行複製。中心粒是何時複製的？與染色體是一同複製的嗎？一般書籍多描述細胞內有兩個中心粒，有沒有例外？細胞如何改變中心粒的數量呢？
糖尿病患者除了吃多喝多尿多與體重減輕等症狀外，也常伴隨傷口不易癒合的情形，這是為什麼呢？糖尿病對生理作用的影響非常複雜，這一集我們先以科普的方式先介紹糖尿病患者傷口不易癒合的原因。之後艦長會在錄製一集針對這個議題，仔細說明其生理機制。
許多未成年的孩童在診斷罹患「假性近視」後，常以「散瞳劑」進行治療。散瞳劑會使眼睛的瞳孔放大，增加眼球入光量，使得使用者出現畏光的症狀。近視的病理原因應與瞳孔大小較無關係，散瞳劑為何可以用來治療近視？又為何會造成瞳孔放大？
介紹視覺形成的過程與機制時，常會說明光線於眼球內的路徑中，可透過晶體曲度(Curvature)的改變，進而調節物體影像聚焦的位置。視近物時，睫體中的睫狀肌收縮，使懸韌帶放鬆，降低對晶體的拉力，使晶體突出(曲度變大)；視遠物時，晶體扁平(曲度變小)，這些調節機制有利於物像聚焦於視網膜上。為何「睫狀肌收縮，可使懸韌帶放鬆」？或為何「睫狀肌舒張，可使懸韌帶拉直」？大多數的老師將睫狀肌描述成環肌，這個說法正確嗎？睫狀肌與懸韌帶在結構與功能上的關係為何？
脊椎動物的生殖母細胞經分裂，產生配子的過程中，染色體的套數由雙套形成單套，染色體數目減半，故此分裂過程稱為「減數分裂(meiosis)」。在生物課堂上，我們學到：脊椎動物只有生殖細胞可進行減數分裂，那麼，體細胞可以透過分裂的過程將染色體的數目減少嗎？此外，常可發現許多豬肝細胞具有兩個細胞核，為何部分肝細胞會有兩個細胞核呢？
中學的生物課，教導了X與Y染色體不屬於同源染色體，這是為什麼？什麼是同源染色體？如果X與Y染色體不屬於同源染色體，在進行減數分裂時，X與Y染色體是會進行聯會？
雄性禿常是男性產生的特徵，其病發與性別有關，卻不屬於性聯遺傳；另一方面，唐氏症患者的父母是正常的，看起來不像是由父母遺傳而來。到底性聯遺傳與遺傳疾病是什麼，其定義為何？
在介紹基因的表現時，一定會介紹著名的密碼子配對表，在表中可知mRNA的密碼子共有64組，其中3組終止密碼子不對應胺基酸，故可對應胺基酸的密碼子共有61組。許多同學推論反密碼子也有61組，就代表tRNA應改也有61種。但事實上，tRNA的種類遠超過這個數字，tRNA究竟有多少種呢？
植物的光合作用類型中，有一群植物屬於景天酸代謝(CAM)植物，曾有同學問我什麼是景天酸？我回答沒有景天酸這種物質。什麼是景天酸代謝，這群植物為何稱為景天酸代謝(CAM)植物？
前一陣子曾介紹基改豬的腎臟，透過體外血管連接的方式，移植給腦死病患，成功執行其生理功能且維持數十小時沒有發生排斥，前幾日更進一步地，完成了基改豬心移植至人體的創舉。這些基改豬是如何製作出來的？又有什麼隱憂呢？
國小至中學的生物課堂上，都教授動物不會行光合作用，有可以進行光合作的動物嗎？除了與藻類共生的例子外，還有一種稱為"葉綠體盜取"的現象，什麼是葉綠體盜取？動物如何藉此行光合作用呢？
最近天冷，許多人有感冒、流鼻水/鼻涕的症狀。為何會流鼻水/鼻涕？有什麼生理功能？鼻涕的各種顏色各自代表什麼意思？感冒或過敏時常會鼻塞，為何會鼻賽？鼻噴劑為何可以減緩鼻篩症狀？又有甚麼疑慮？
在新聞上聽聞，有不孕夫妻看診時，意外發現先生的性染色體為女性的XX而非男性的XY，為何含XX性染色體卻發育成男生呢？此外，也有部分身體偏向女性化的男性病患，是XXY性染色體。XX男性與XXY男性個是如何柯形成的？有何不同？
前幾年流行的「酸鹼體質理論」已被證實是為科學，這個理論有什麼主要論述？其不合理之處為何？艦長在前幾期討論到鹼血症會引發神經與肌肉的興奮，我們在討論血液的酸鹼恆定時，與「酸鹼體質理論」的內容有何不同？多吃肉真的會讓血液變酸嗎？此外，腎臟具有再吸收碳酸氫根的生理功能，這個作用與酸間恆定有何關係？
最近有個研究發現嬰兒分泌的揮發性化合物，可以增加女性的攻擊性，而降低男性的攻擊性。這個研究是如何進行的？發現了什麼現象？具有什麼生物學意義？其他學者又有什麼評論呢？
前一陣子某個戲劇出現了有虐貓的嫌疑，該貓咪出現角弓反張的行為反應，什麼是角弓反張？是什麼原因造成的？與角弓反張姿勢類似的是有名的"恐龍死亡姿勢"，什麼是恐龍死亡姿勢？是什麼原因造成的？
去年有科學家宣布以細胞為材料，成功製作了生物機器人不但可以移動，也可以分工合作與自行修復；今年更是發現這些機器人可自行繁殖，而且是一種新型態的繁殖方式。這些生物機器人是如何製作的？含有機械的成分嗎？它們如何自行繁殖？
皮膚受傷而癒合後，有時會產生疤痕，皮膚上的疤痕是如何形成的？疤痕有哪些類型？各有什麼特性？口腔黏膜受傷後不容易形成傷痕，這是為什麼呢？
前幾天有位網友傳了張照片給我，是植物葉片出現焦黑的病徵，他問我可能是什麼原因造成的？這一集我們來談談可能有那些因素會產生葉緣焦黑的病徵？若是因缺甲元素而產生葉片病徵，常發生在老葉，這是因為鉀離子屬於流動型元素，為何流動型元素與固定型元素的缺失，各自是先引發老葉與幼葉產生病徵呢？
懷孕婦女常因胎兒吸收鈣離子而產生低血鈣的現象，而血鈣偏低會引發神經與肌肉的興奮，而引發抽筋。為何血鈣濃度偏低會引發神經與肌肉的興奮？此外，血液偏鹼性時，也容易引起神經與肌肉的興奮，這又是為什麼呢？
網路上有一個傳言，手指抹過大蒜的汁液後，可以用手指將生蛋黃捏掐起來而不破，許多網路導論認為這是因為大蒜汁液與蛋黃之間形成雙硫鍵。面對這樣的一個科學議題，我們可以透過那些解析的策略來思考、辯證？
今年(2021)在Science雜誌上有一篇研究，發現非洲莫三比克內戰期間，因盜獵大象取其象牙牟利，造成大量大象被獵殺，內戰後許多大象出現天生沒有長象牙的現象，這是一個人類活動影響物種演化的鮮明案例。這個研究有甚麼發現？這個例子是屬於天擇還是人擇？人擇的定義是什麼呢？
2021年9月，美國的醫療團隊將一個基因轉殖豬的腎臟與一腦死病患的血關相連，並成功地製造尿液，且無立即的排斥反應。這個基因轉殖豬與一般的豬有什麼不同？這個研究成果有什麼意義？目前可以進行移植豬器官以治療人體疾病了嗎？
人體的呼吸會影響血壓嗎？吸氣時血壓會下降嗎？如果會，那又是為什麼呢？次外，什麼是奇脈？奇脈的產生與呼吸的階段有關係嗎？
前一陣子有網友問我：什麼是心包積液？這一集我們來聊聊什麼是心包？什麼是心包液？什麼是心包積液？心包積液是一種病理症狀？他形成的原因有哪些？有哪些症狀？又要如何治療？
2021年諾貝爾生理或醫學獎的研究主題是發現了神經系統中，感應熱覺、冷覺與機械感覺的感應器分子。這個研究主題在生物醫學的進展上有什麼意義？實驗是如何進行的？發現的那些感應器分子？這些分子有什麼特性？未來在醫學上可能有什麼應用？
常在新聞中聽到某新冠肺炎確診者經血液檢查後，發現他/她已經感染病毒一陣了。如何透過血液檢查得知病患感染病毒的時間？是透過CT值嗎？CT值是什麼？還是有其他的指標呢？
最近有一個重要的科學進展，就是天津與大連等的學者透過人為設計的代謝模組，成功地將二氧化碳轉變、合成出澱粉。澱粉不但是重要的糧食成分，也是生質能源的重要原料，人工合成澱粉的技術一旦發展成熟，對人類文明將有巨大的影響。人工合成澱粉是如何做出來的？他是模仿植物光合作用的代謝路徑嗎？這個科學進展蘊藏了那些重要的意義？
2021年諾貝爾生理或醫學獎的研究主題是發現了神經系統中，感應熱覺、冷覺與機械感覺的感應器分子。這個研究與我們的生活經驗有什麼關係？相關的科學進展有什麼有趣的知識？
最近有一個重要的科學進展，就是天津與大連等的學者透過人為設計的代謝模組，成功地將二氧化碳轉變、合成出澱粉。澱粉不但是重要的糧食成分，也是生質能源的重要原料，人工合成澱粉的技術一旦發展成熟，對人類文明將有巨大的影響。人工合成澱粉是如何做出來的？他是模仿植物光合作用的代謝路徑嗎？這個科學進展蘊藏了那些重要的意義？
在生物技術中，DNA電泳、RNA電泳與蛋白質電泳是很常使用的技術，也可見於許多的新聞報導或科普文章中。什麼是電泳？常聽到的南方、北方與西方墨點法有個是什麼？他們與電泳的操作又有何關係？
在外工作的蜜蜂或是螞蟻是雌蟲，女王蜂與女王蟻也是雌蟲，牠們的性別是如何決定的？工蜂或工蟻無法生殖，卻幫助照顧女王所生的小孩，為何會有如此的利他行為？人類也有這樣的利他行為，照顧至親的孩子有何演化上的優勢？
依據波以爾定律：氣體壓力與體積成反比。故胸腔壓力與胸腔容積應呈反比關係，但為何教科書所呈現的「胸腔壓力與胸腔容積的變化曲線」附圖中，常可發現胸腔壓力與胸腔容積有時沒有同步改變？這是為什麼呢？難道胸腔內的氣體性質違反了依據波以爾定律嗎？
昆布(海帶)含有很高濃度的碘，若需要補充碘元素，攝取昆布(海帶)是最佳選擇。這個現象也是生物老師在教授主動運輸時常舉的例子，昆布(海帶)透過主動運輸，將海水中的碘吸收至體內，使得昆布(海帶)累積了高濃度的碘。為何昆布(海帶)需要累績這麼高濃度的碘呢？目前科學家有什麼假說呢？
檢查肝臟是否健康時，常檢測血液中GOT與GPT的濃度作為肝功能指標，什麼是GOT與GPT？為何GOT與GPT的濃度可作為肝臟是否健康的指標呢？
想要知道是否懷孕，常使用驗孕試劑檢驗尿液中是否還有hCG，什麼是hCG？為何尿液中有hCG代表懷孕了？此外，想要懷孕的未來媽媽有時會在醫學檢驗機構檢測血液中AMH的濃度，什麼是AMH？AMH的功能為何？AMH濃度的數值有甚麼意義呢？
在人體的自律神經系統中，包含交感神經與副交感神經兩個系統，其中交感神經會在脊柱兩側形成交感神經鏈，但副交感神經系統卻沒有副交感神經鏈，這是為什麼呢？交感神經與副交感神經兩個系統各有什麼功能呢？此外，為何副交感神經節常在各支配器官的附近，而交感神經節卻與其支配器官的距離較遠呢？
人類與其他動物在死亡後，會有瞳孔放大的現象，在許多戲劇中有醫師拿手電筒照射昏迷病患的眼睛，這些現象與作為的原力為何呢？此外，當心臟從人體內取出後，心跳率會增加，離體後的心臟失去的血液供應，為何心跳率會增加呢？
「若藥物使用不當，會無法殺死體內所有的病原體，若有存活的病原體，它們容易產生抗藥性」。這句話容易讓人誤解成：是藥物引發病原體產生對藥物的抵抗力，但事實上並非如此。抗藥性是什麼現象？抗藥性究竟是如何產生的？我們吃的藥物會讓病原體突變而產生抗藥性嗎？
過去的味覺地圖(tongue map)已被證明是錯誤的，舌頭上所分布的味蕾與其中的味細胞，其味覺的感應有什麼特性與空間分布的性質？有關味細胞對味覺的感應有哪些理論？味覺地圖的說法是如何被驗證與推翻的？
2020年諾貝爾化學獎頒給法國籍的夏彭提耶(Emmanuelle Charpentier, 1968-)與美國籍的道納(Jennifer Doudna, 1964-)，以表彰他們發展「基因剪輯技術CRISPR」的貢獻。雖為化學獎，但此研究主題亦是屬於生物學範疇，數前年就已有獲諾貝爾獎的呼聲，甚至於107與108學年度連續兩年出現在生物科指考考題中，可見其重要性，也與高中生物學教育中多個重要概念有所關聯與影響。到底什麼是基因剪輯技術？它是師法自什麼自然界的現象？這些科學的發展與應用對高中生物教學的內容有何連結與啟發？
因新冠肺炎的威脅，許多患者因血氧濃度過低而轉為重症甚至喪命，所以許多人會用血氧機來偵測血氧狀態，甚至手機也有部分APP可協助測量血氧。血氧機是在測量什麼？其作用的原理與機制為何？
許多報導提到：病毒因為突變，而變得越來越強。這句話其實不太恰當，在生物學中，我們會如何描述突變對病毒的影響？病毒是如何突變的？又是如何"變強"的？抗藥性也是突變造成的嗎？
肥皂或清潔劑可以洗去碗盤、衣物或身體上的油汙，肥皂是什麼？為何可以洗去油汙？蟑螂與老鼠有時會啃咬肥皂，牠們會吃肥皂嗎？為什麼這些動物會吃肥皂呢？
在戲劇中或是新聞報導中，常常會聽聞病危或傷重的病患藉由葉克膜維持生命跡象，爭取搶救的時間，所以葉克膜也被稱為救命神器。什麼是葉克膜，它是如何運作的？救命的原理為何？
我們所食用的雞蛋中，偶而會發現沒有蛋黃的無黃蛋，或是一顆雞蛋中有兩個蛋黃的雙黃蛋，或是雞蛋中又包含了另一個雞蛋的蛋中蛋。雞蛋是如何產生的？為何會產生無黃蛋、雙黃蛋或蛋中蛋呢？
孟德爾的植物雜交實驗是中學在教授遺傳學時，最重要的經典研究之一，但教科書中所描述的研究方法與數據的呈現方式，與孟德爾在其研究報告中的內容並不完全一樣，而是經過簡化、整理過的。孟德爾的植物雜交數據是以數列與二項分布的方式呈現，而一般在生物課堂上不太會以數學的角度來說明孟德爾的數據整理方法，故本集回歸原本的歷史，說明孟德爾實際上的實驗設計、操作、數據處理方
常常聽說測定DNA的序列，這個技術稱為"DNA定序"，包含人體或是病毒的DNA都可以定序而進行許多分析，DNA定序的方法有哪些種類？其過程與原理各是什麼？在這系列中，艦長介紹各種DNA定序的方法與其基本原理，這一集介紹接合性定序法。
常常聽說測定DNA的序列，這個技術稱為"DNA定序"，包含人體或是病毒的DNA都可以定序而進行許多分析，DNA定序的方法有哪些種類？其過程與原理各是什麼？在這系列中，艦長介紹各種DNA定序的方法與其基本原理，這一集介紹Illumina定序法。
常常聽說測定DNA的序列，這個技術稱為"DNA定序"，包含人體或是病毒的DNA都可以定序而進行許多分析，DNA定序的方法有哪些種類？其過程與原理各是什麼？在這系列中，艦長介紹各種DNA定序的方法與其基本原理，這一集介紹焦磷酸定序法。
常常聽說測定DNA的序列，這個技術稱為"DNA定序"，包含人體或是病毒的DNA都可以定序而進行許多分析，DNA定序的方法有哪些種類？其過程與原理各是什麼？在這系列中，艦長介紹各種DNA定序的方法與其基本原理，這一集介紹桑格氏定序法。
許多劇情中出現在緊急狀況下，由親密的親屬緊急輸血給大量失血的病患，但事實上，醫療處置會盡量避免近親輸血，因為近親輸血具有很大的風險。近親輸血為何不恰當？有哪些風險？這些風險是怎麼產生的呢？
常常在飲水機的廣告中看到"逆滲透"，什麼是"逆滲透"？為何由逆滲透的過程可以產生乾淨的飲水？事實上，植物的根部也有逆滲透的機制，植物是如何進行逆滲透的？植物根部進行逆滲透的生理功能為何？
鐮刀型貧血是一種遺傳性的疾病，會產生異常的血紅素導致惡性貧血。鐮刀型貧血是在出生後才會發病，但在胚胎與胎兒時期，身體內的血紅素就需攜帶氧氣供應全身細胞，若血紅素異常，應在出生前就應出現貧血症狀，那為何鐮刀型貧血要等出生後才會發病呢？
輸血時有時不是輸相同血型的血液，例如將O血型輸給A型的病患，雖然A型血的輸血者，體內抗體不會攻擊O型血的紅血球，但O型血含有A抗體與B抗體，血中的白血球也會不斷地分泌抗體，為什麼不會發生外來O型血內的抗體攻擊A型輸血者的紅血球？這是如何辦到的？
部分廠牌的疫苗會產生血栓的症狀，同時伴隨血小板低下，這個症狀稱為VITT。什麼是VITT？為何會產生VITT？為何VITT會與肝素有關係？
新興疫苗要上市前，需要經過層層的審查，其中以許多指標用來呈現疫苗發抗體產生的能力，作為疫苗的效力指標，這些指標常見有血清陽轉率、中和抗體幾何平均效價與GMT倍率比值等，這些指標是什麼意思？是如何計算的？
大家一定聽過動脈與靜脈，其中有些動脈含有充氧血，也些卻是含缺氧血，靜脈也是如此，那要如何區分這兩種血管呢？除了動脈與靜脈，還有一群血管稱為門脈，什麼是門脈？為什麼部份門脈血管被稱為靜脈而部分被稱為小動脈？小動脈有什麼生理功能呢？
前幾日的新聞報導，某場馬拉松比賽因突然遭遇天氣劇烈變化，造成多名選手因失溫而死亡或受傷。失溫是什麼？失溫的傷害歷程中，正回饋扮演什麼角色？什麼是正回饋呢？正回饋與負回饋有何不同？為何維持恆定(穩態)是重要的？
許多教科書或教材常敘述生物體內的能量貨幣(ATP)含有高能磷酸鍵，當打斷高能磷酸鍵後可釋放能量，驅動其他耗能反應的進行。但事實上打斷化學鍵應是需要吸收能量的，那ATP是否具有高能磷酸鍵？要如何敘述ATP水解可釋放能量的過程較為正確呢？
常聽老一輩的人說，皺皮的豌豆比圓皮的豌豆甜，這是為什麼？豌豆的圓皮與皺皮表徵，是孟德爾進行單性雜交實驗所觀察性狀之一，但種皮是由母株胚株的株被發育而來，並非是子代的構造，為何子代的基因型會影響不屬於子代的種皮？
許多高中生物學考試的題目中，會測驗如何判斷一個反射弧中，各神經元的個突起中，何者是樹突？何者是軸突？ 感覺神經的突起中，接收受器訊息的長突起外具有髓鞘結構，此突起是樹突還是軸突？如何區分樹突與軸突？樹突外可有髓鞘結構嗎？
疫苗應具有長期的防護力，為何我需要每年都要施打流行性感冒疫苗？難道流感疫苗只有一年的效用？ 常聽說流感疫苗有三價疫苗或四價疫苗，那是什麼意思？
紅血球是人體內最多的細胞，它在形態與功能上皆有明顯的特化，使其有高效率的攜氧效率，紅血球與其他細胞有什麼不同呢？ 紅血球內大量的血紅素蛋白，血紅素蛋白有什麼特性，在分子層次上如何增加其運輸氧的成效呢？ 醫院的儀器或是手機APP是如何測量血液中的氧含量？
病毒是如何感染人類細胞的？ 為何病毒有專一性與絕對寄生等特性，與其感染的方式與路徑和關係？ 讓我們以新冠肺炎病毒為例，來了解病毒是如何進入細胞、複製組裝、繁衍子代的吧！
為何動物脂肪在室溫下呈固態？為何植物油在室溫下呈液態？ 這樣的性質與飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例有何關係？ 反式脂肪酸又是什麼？它是怎麼產生的？對人體健康又有哪些危害？
這兩年因為新冠肺炎的流行，大大改變了我們的生活，還好疫苗的問世讓我們有機會打敗病毒而恢復正常的生活。 新冠肺炎疫苗有哪些種類？他們的成分與作用原理為何？什麼是病毒載體疫苗？什麼又是RNA疫苗？他們的成分與原理為何呢？
病毒透過入侵、感染人體，使人生病、死亡，病毒可謂是人類最大的敵人。 醫療上為了確診病患被哪種病毒感染，以擬定適當的治療對策，需要快速有效的病毒快篩試劑。 病毒是如何感染人體的？人體又會有哪些反應？透過這些過程所發生的各種現象，如何幫助我們開發病毒的快篩試劑？ 快篩試劑又有哪些種類？它們原理為何？
