研究方向

藉創造與利用不同的生物感應元與利用其多面向研究方法深入了解不同營養源的吸收、運送及利用之調控運轉機制

從古至今新技術研發一直持續衝擊與引領著科學以及未來的研究方向。過去，我們能夠利用生物體外(in vitro)或異位生物系統 (in heterologous System)蛋白的特性、能夠分析他們的基因轉錄變化了解他們的調控方式、結合表現因子的技術獲得在細胞間及細胞內的分布狀況、以及利用氣相層析質譜儀(Mass Spectrometry)來測量不同離子與代謝產物的量的多少。然而至今我們仍然缺少了大部份關鍵作用的關鍵資訊：作用反應發生時所在的位置、動態、環境狀況與詳細機制。現在這些關鍵資訊已經可以利用新的技術-生物感應元(Biosensor)-表現在有機生物體內外來更進一步收集並加以分析研究。

基因工程結合以螢光蛋白所創造的生物感應元可偵測所有不同的離子、生物代謝物、以及關鍵賀爾蒙的即時生物內動態變化，進而提供高解析度時間與空間的相關資訊，並且生物感應元同時可以補足現階段實驗方法所不能提供與瞭解的資訊，例如酸鹼度、膜電位、細胞間之張力變化等。新開發的感應元將會是最強而有力的工具來提供與發現所有生物訊息傳導的網絡中還未被發現的作用機制與物質分子並明確的扮演關鍵性與決定性的工具以提供大量生物系統與生物合成科學的研發與應用。

整合植物對其不同之營養物質，如氨鹽基、多肽的吸收、運送及其調控作用

植物是自然界中營養物吸收與利用的佼佼者，具有控制攝取營養物的量來避免過多帶來的毒害，進而確保其生長與繁衍。植物也是分配的執行長，用各種複雜又還未知的機制，整合營養物攝取、代謝生合成至各層級之間。從古至今，人類依靠對農作物的挑選、育種來達到每次收成量的增加。然而，我們仍對如何達到高經濟產量現代作物的基本作用機制所悉無幾。藉探索營養物的吸收與運送，來瞭解其基礎與全面的機制，並進而應用在經濟作物產量的提升。例如氨鹽基 、多及賀爾蒙對膜內外的運輸。另一方面將著重在營養物本身的位置與運輸鏈。藉螢光共振能量轉移的原理與應用，結合多種高解析度螢光影像偵測，達到偵測活體生物內的物質活性。最終瞭解植物中營養物質的獲得與運送及其整體脈絡的調控機制。