理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    探討新生期dexamethasone處理對大鼠海馬迴中動情素受體之表現量及長期增益效應之影響
    (2021) 仉鵬愷; Chang, Peng-Kai
    地塞米松(dexamethasone, DEX)是一種人工合成的糖皮質固醇(synthetic glucocorticoids),數十年來被廣泛用作抗發炎藥物 (anti-inflammatory drugs)。同時也用來治療及預防出生體重過低 (extreme low birth weight, ELBW)早產兒的慢性肺部疾病 (chronic respiratory disease)。許多研究指出,新生兒時期的地塞米松治療 (neonatal dexamethasone treatment, NDT)可能對早產兒的情緒 (emotional)和認知 (cognitive)功能產生長期不良的作用。我們先前的研究指出NDT於雄鼠與雌鼠身上,均會造成長期的不良影響,包含類憂鬱行為(depression-like behavior)的增加,以及雌性大鼠海馬迴 (hippocampus)中α型雌激素受體 (estrogen receptor alpha, ERα)和G蛋白雌激素受體 (G-protein coupled estrogen receptor, GPER so-called GPR30)的表現量下降,且可能為NDT對雌鼠造成長期不良影響的重要原因。我們本研究中驗證是哪一種雌激素受體,為造成NDT青少年雌鼠長期不良反應的主因。本實驗中使用新生的Wistar大鼠,從出生後第一天到第三天 (postnatal day 1~3, PND 1-3),給予劑量遞減式 (tapering)的DEX皮下注射,自PND 1-3其劑量依序為0.5、0.3和0.1 mg/kg。 於六周齡時,利用開放空間試驗(open field test, OFT)評估NDT大鼠自發性運動功能(spontaneous activity),另外透過強迫游泳試驗 (forced swimming test, FST),評測NDT大鼠的類憂鬱行為。 此外,準備平行組(parallel group)的NDT大鼠,於相同周齡時進行即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time polymerase chain reaction, qPCR)評估海馬迴中Erα, Erβ, Gper, Grin1, Grin2a, Grin2b等基因表現。並利用西方墨點法(western blotting)評估mitogen activated protein kinase (MAPK) 的蛋白質表現量及其磷酸化水平(phosphorylation level)。 亦進行了離體胞外電生理記錄 (in vitro extracellular recording),測量海馬迴以高頻刺激誘導的長期增益作用(high frequency stimulation-induced long-term potentiation, HFS-LTP),以評估其海馬迴的神經可塑性(neuroplasticity)。最後利用強迫游泳試驗,以評估投予ERα致效劑(agonist),是否對NDT大鼠具有抗憂鬱(anti-depressant)的功能。實驗結果顯示,NDT動物青春期前的體重顯著降低,這證明DEX的有效投藥。 OFT的結果顯示NDT動物的自發運動功能未受影響。FST的結果顯示NDT會導致類憂鬱行為的增加。雌性青少年大鼠NDT組的不掙扎的時間(immobility)與對照組相比有顯著增加。而雄性青少年NDT大鼠,則必須先給予高台曝露(platform exposure)之急性壓力處理後,其不掙扎的時間才有顯著增加。qPCR結果顯示,雌性青少年NDT大鼠海馬迴中Erα的表現顯著降低,而Erβ 和 Gper表現量則無明顯差異。NDT雄性青少年大鼠海馬迴中Erα, Erβ 及 Gper的表現量,與控制組間相較,皆無呈現顯著差異。雌性青少年NDT大鼠海馬迴中Grin1, Grin2a 及 Grin2b表現量皆沒有呈現差異。電生理實驗結果顯示NDT母鼠的海馬迴HFS-LTP有顯著下降的現象,而輸入和輸出曲線比值(input/output curve ratio, I/O curve)結果顯示,NDT老鼠與對照組相比有顯著下降的現象。而在配對脈衝促進 (pair-pulse facilitation, PPF) 實驗結果中並無呈現顯著差異。透過表面灌流 (suprafusion) ERα致效劑丙吡唑三醇 (propyl pyrazole triol, PPT)後,NDT雌性大鼠的海馬迴HFS-LTP恢復至正常範圍。而預先投予ERα的拮抗劑methyl-piperidino-pyrazole (MPP),可以阻擋PPT對HFS-LTP的恢復效果;而NDT組經皮下注射PPT後,其不掙扎的時間明顯減少,與對照組相比無顯著差異,顯示其具有降低類憂鬱行為的效果。最後我們利用GPER的致效劑同時為ERα和ERβ的抑制劑氟維司群(fulvestrant)進行驗證,投予fulvestrant無法使NDT雌性大鼠的海馬迴HFS-LTP恢復至正常範圍。 西方墨點法結果顯示,NDT並未影響雌性青少年大鼠海馬迴中MAPK 的蛋白質表現量及磷酸化水平。綜合上述實驗結果,我們推論NDT青少年雌性大鼠的不良反應,較可能是藉由影響ERα的表現而造成。實驗結果可供後續臨床研究參考,例如投予PPT治療NDT所造成的長期不良反應。