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2020-07-29 09:30:00  2314985
陈日恩,释放藻类潜能
教育专题

对于藻类,一般人只知道蓝藻和绿藻,但其实藻类世界五花八门,在食品、医药、能源等领域有着重要的开发价值。

双威大学高级讲师陈日恩,从以前就读剑桥大学就开始研究藻类,

从研究藻类的脂类代谢,到研究藻类的蛋白质和耐热性,还有藻类跟珊瑚的共生关系。



陈日恩利用孵化器培植藻类供研究用途。
陈日恩利用孵化器培植藻类供研究用途。




小学时我们都读过光合作用,知道光合作用是生物赖以生存的基础,也是维持地球二氧化碳和氧气循环的关键。陈日恩因为对光合作用特别感兴趣,所以对进行光合作用的植物(包括藻类)也有着浓厚的兴趣。

就读英国剑桥大学时,他的本科是自然科学(生物),博士时期则攻读植物科学,研究硅藻和绿藻。从剑桥毕业后,他到过沙地阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)进行博士后研究,目前是本地双威大学生物科学系高级讲师。

为什么是硅藻和绿藻?他说,这是因为比起从生理学角度研究植物的构造(例如根、茎、叶和花),他更有兴趣从生物化学和基因工程的角度,研究微生物与植物的关系,所以他选择了那些往往要在显微镜下才能辨别其形态的藻类。

当年在剑桥攻读博士时,他主要研究藻类脂类的代谢机制。一般人可能不知道,藻类的脂类在萃取后可变成生物燃料,可以说是理想的可再生能源。

除了脂类之外,藻类也富含蛋白质,且因生长速度非常快,所以被视为极具潜力的蛋白质来源。目前在双威大学,他的其中一项研究是跟一家公司合作,开发藻类蛋白质的应用与生产。

藻类研究样本。
藻类研究样本。



寻策助珊瑚对抗气候变化

另一方面,珊瑚白化的问题其实也跟藻类很有关系,因为多数的珊瑚体内都居住着共生藻,与共生藻相互依存。一旦没有了共生藻,珊瑚就会失去颜色,曝露出白色的骨架。如果情况继续恶化,白化的珊瑚就会逐渐死亡。

气候变暖引发海水温度上升,是导致珊瑚白化的最主要原因。陈日恩当年在沙地阿拉伯,主要研究藻类的耐热性,探讨有没有可能通过提高藻类的耐热性,协助珊瑚应对气候暖化的挑战。

沙地阿拉伯西临红海,而红海珊瑚面对气候变化极具韧性,有一种说法认为,当全世界珊瑚都濒临灭亡,红海珊瑚会是最后一个生存者。他说:“我当年去沙地阿拉伯,部分原因就是因为如果要研究珊瑚如何对抗气候变化,那里就是一个适合做研究的地方。”

目前他除了是双威大学高级讲师,也是杰弗里萨克斯可持续发展中心(Jeffrey Sachs Center on Sustainable Development)的研究员。他的研究跟探讨气候变化有关,不过他说他的研究方向不是环境保育,因为“保育比较是要让生态系统维持原来的样子,但我的假设是生态系统是会改变的,我们要做的是怎样协助它适应变化。”

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双威大学生物科学系有4大研究面向。图为大学的生物实验室。
双威大学生物科学系有4大研究面向。图为大学的生物实验室。




研究兴趣受科幻小说启发

年少时,陈日恩阅读很多科幻小说,而科幻小说往往会提到人类殖民外星,但人类在外星到底要靠什么维生,这个问题始终未有解答。他常常就在想,假设人类移居火星,或是躲到地底生活也好,究竟要如何建立一个生态系统?

可以肯定的是,在一般情况下,人类如果要存活,就需靠植物光合作用或其他化学过程,为我们提供能量和养分。由于他对这方面很感兴趣,因此在十六七岁时,他就立志要研究植物生物化学。

做科学研究,他觉得最大挑战往往在于时间,因为单单做一个研究可能就有10个假说,而每个假说都需要去检验,那过程相当地磨人。这一点外人未必能体会,“因为外人看到的往往是成功的那一个,却没看到另外9个或99个失败的例子。”

在未来,他认为无论是植物科学家或其他领域的科学家,都越来越需要加强自己的运算思维,最好还能够学习诸如编程或数据分析的技能。他说,这是因为我们已经来到一个数据泛滥的境地,有时候数据太多反而无法消化,所以科学家需要有拆解数据的本事。虽然科学家大可聘请电脑专才帮忙分析数据,但电脑专才未必能理解那些数据所代表的意义,所以科学家本身最好要有一点基础,这是他对未来植物科学家的建议。

还有一点他觉得很重要,那就是广泛阅读。他所谓的广泛阅读,是应该把阅读范围拓展得更远,而不是局限于自己感兴趣的领域,这样才能产生更多的知识连结,在自己的专业领域做得更好。




阿比认为,现今很多科学问题不是单一领域解决得了,所以需要跨领域或跨学科研究来打破传统的知识疆界。
阿比认为,现今很多科学问题不是单一领域解决得了,所以需要跨领域或跨学科研究来打破传统的知识疆界。





双威大学生物科学系的4个研究面向

陈日恩目前在生物科学系担任教职,生物科学顾名思义是对生物进行研究的科学领域,在分子、细胞、组织等不同层次上,揭示起源、进化、代谢、遗传等生物过程的运作机制。

双威大学生物科学系主任阿比教授(Abhi Veerakumarasivam)说,该系有4个主要面向是:

1.传染疾病,尤其是新兴传染病。

2.非传染性疾病,例如癌症、糖尿病和肥胖症。另外,双威大学也有研究员正在研究阿兹海默症和帕金森病。

3.生物技术,例如陈日恩研究藻类,将藻类的特性应用在其他领域。

4.生物多样性,例如研究生物多样性减少会造成什么影响,以及跟非政府组织研究如何保护生物多样性。

走出象牙塔 回应现实需求

阿比跟陈日恩一样,都是英国剑桥大学博士,但两人研究领域不同,他主要研究癌症基因。此外,他也是一位出色的科学传播者,曾于2016年在英国的全球FameLab决选,获得最佳科学传播者的殊荣,并且出任多个要职,例如国际政府科学咨询组织亚洲分会主席,以及领导马来西亚科学院的青年科学家。

有鉴于现今很多科学问题非常复杂,不是单一领域的研究能够解决得了,他因此很推崇跨领域研究。他以厨师做比喻:“即使是全世界最杰出的厨师,他未必懂得所有的料理;或者一个糕点师傅,他未必会煮仁当鸡,”这是为什么很多时候我们需要有各种人才一起努力。

另外,他认为做研究有一点很重要,那就是做研究应该要能回应现实的需求,不能将自己关在象牙塔内。“举个例子,如果我要解决原住民的营养不良问题,我可能就应该先去问问他们,到底他们需要怎样的帮助?总之不能再像象牙塔那样,只管自己埋头做研究。”

他也提到,长久以来科学界都在关心谁会获得诺贝尔奖、谁是第一这些问题,然而对一般民众来说,这些都不是他们最关心的问题;普通老百姓最关心的毕竟还是现实层面的问题,例如冠状病毒病到底有没有解药。

他说,生物科学不仅是回应基础科学的问题,它也应用科学方法去解决实际问题,例如从了解珊瑚和藻类的共生关系,去协助珊瑚对抗气候变化,就是一个很好的例子。


陈日恩目前除了是双威大学的高级讲师,也是杰弗里萨克斯可持续发展中心的研究员。
陈日恩目前除了是双威大学的高级讲师,也是杰弗里萨克斯可持续发展中心的研究员。



陈日恩简介:

现职:双威大学生物科学系高级讲师、杰弗里萨克斯可持续发展中心研究员

学历:2014年 剑桥大学植物科学博士、2009年 剑桥大学自然科学(生物)学士

作者 : 报道:本刊 梁慧颖 摄影:本报 黄志汉
文章来源 : 星洲日报 2020-07-29


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