時間：2026-10-27(二) 15:30 pm

講題：Can We Design Life?  — Life Science and Biotechnology through the Lens of E. coli —

講者 :  Prof. Hirotada Mori

服務單位：Nara Institute of Science and Technology, Nara, Japan

地點：4樓創意講堂

主持人：吳意珣教授

摘要：

在座各位當中，我想有許多人正在從事利用生命現象來生產特定目標物質的相關研究。自古以來，人類便逐漸學會利用生物在漫長演化過程中所獲得的各種能力，以及生物所產生的各種物質，來改善我們的生活。我所理解的各位目前所從事的研究與開發，正是在這樣的基礎上更進一步：不再只是尋找並利用具有特定功能的生物，而是嘗試透過設計與改造生物本身，以實現更有效率、也更符合我們需求的生產。另一方面，我自己的研究，幾乎從未以「如何對人類有用」作為出發點。我只是一直抱持著一些非常單純的疑問：細胞內部究竟是如何運作的？基因體是如何形成今天我們所看到的結構？生命為什麼會以這樣的機制運作？多年來，我只是持續帶著這些看似單純的問題進行研究，希望能夠更深入地理解它們。 釀酒與發酵食品的製造，從某種意義上來說，可以視為具有非常悠久歷史的生物工程。經過漫長歲月所累積的生產經驗，以及從這些經驗中獲得的智慧，使生產技術不斷改進，並逐漸形成了今天豐富的酒類文化、發酵文化與飲食文化。另一方面，在現代，特別是自人類基因體計畫推動的時代以來，支撐生命科學的測量與分析技術持續出現顯著的革新。隨著基因體分析及各種相關技術的發展，我們現在已經能夠以大規模且定量的方式，觀察過去無法直接看見的生命現象。我們正處於一個科學與技術相互推動，使生命科學快速發展的時代。藉由這些技術，我們也開始能夠對長期建立在經驗與知識累積之上的發酵與生物生產現場，進行更深入的科學化與定量分析。 那麼，如果我們持續累積這些科學分析的成果，未來的生物工程是否能夠從理論上設計生物與生產流程，讓細胞按照我們的設計運作，最終實現如我們所預期的生產呢？ 即使目前仍然很難做到，我想各位每天所進行的研究，正是在努力讓我們一步一步接近這個目標。 那麼，為了達成這個目標，我們究竟需要改善什麼？又應該如何改善？ 多年來，我們一直以大腸桿菌（Escherichia coli）作為模式生物進行研究。二十世紀的分子生物學，透過大腸桿菌以及其他模式生物所累積的大量研究成果，逐步建立了我們對基因結構與功能、DNA複製、轉錄、轉譯、代謝，以及其他維持生命所需基本機制的理解。這些知識成為基因工程發展的基礎，而到了今天，合成生物學甚至使我們逐漸能夠對整個基因體進行大規模的改造。 我們已經進入這樣一個時代：可以利用化學方法合成DNA片段，將這些片段組裝成完整的細菌基因體，甚至創造出由這種人工建構的基因體所控制並能夠存活的細菌細胞。但是，我們真的已經理解生命到足以「設計」生命的程度了嗎？ 而且，我們真的能夠設計並建構出按照我們所期望的方式運作的細胞嗎？ 在這次的演講中，我希望以我們多年來研究大腸桿菌這一模式生物的經驗為基礎，和各位一起思考這些問題。

經歷：

Institute of Molecula Medicine, National Cheng-Kung University, Taiwan; Visit. Prof.
Dept. Engineering, Shinshu University, Nagano, Japan; Adj. Prof.
Nara Institute of Science and Technology, Nara, Japan; Prof. Emeritus