理學院

Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/3

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。

Browse

Search Results

Now showing 1 - 2 of 2
  • Item
    琉球蘇鐵之族群遺傳與保育
    (2025) 常睿澤; Chang, Jui-Tse
    島嶼的空間碎片化以及其過去的陸地變化使之成為研究微演化過程的理想系統。這些時空特性影響物種的拓殖模式與族群大小變化,留下了由漂變所驅動的基因組層級之變異。當島嶼分布於較廣的緯度或海拔梯度時,也會進一步包含較大的環境變異,而促進透過選擇所驅動的基因分化演化出當地適應的族群。這些機制共同促進了島嶼之間的物種或族群多樣性,但同時也限制了它們的地理分佈。在這些島嶼物種中,沿海的物種因將受到來自陸地與海洋的氣候變遷與連帶之災難性威脅而特別脆弱,因此迫切需要保護。此外,島嶼上從族群到物種的漸進分化過程也挑戰了現有的分類系統,凸顯了通過綜合方法重新評估分類的必要性。蘇鐵是物種多樣性高的裸子植物,而於現存的380個物種中有68%面臨滅絕的威脅,因此有迫切保育上的必要。然而,蘇鐵的大型基因組(25-64 pg/2C)對於解構基因組層級的漂變或選擇驅動之分化構成了挑戰。在本論文中,我以東方蘇鐵組為研究對象,包括主要分布於琉球群島沿海及台灣低海拔河岸的台東蘇鐵(Cycas taitungensis C. F. Shen)和琉球蘇鐵(C. revoluta Thunb.),來探討物種形成的地理模式。透過雙限制酶切位點測序(ddRADseq)方法,於全面取樣族群中獲得了基因組層級的變異,進一步整合了形態數據後,再進行分類重新評估。儘管最終將這兩個物種做同物異名處理,但其基因組層級的族群分化顯示台灣內部(包括一個高度分化的隱蔽支系)以及琉球群島的沖繩和奄美之間具有空間上分化的結構。因此,我進一步探討了促進它們各自分化的機制。在台灣方面,鬼基因滲入解釋了同域隱蔽支系的分化,並可能伴隨著與沿海適應和抗病性相關的適應性遺傳變異的轉移。這樣的結果也部分解釋了而於琉球群島方面,由於甲蟲在遠距離基因交流中扮演重要角色,因此我探討了與傳粉性狀有關之毬果揮發性有機化合物。沖繩和奄美之間化學變異與基因組結構的匹配結果揭示了可能的傳粉者促進分化之機制。為進一步了解氣候變遷對各遺傳分群的影響,我先定義了保育單元,並估算了目前的地區適應性及未來在氣候變遷下的遺傳適應不良。接著,揭示了與氣候相關的災難性因子對遺傳適應不良的負面影響。為了理解影響族群分化的地景因素,我進一步探討不同地景模型對遺傳分化的影響。最後,推測了可能的演化拯救途徑。研究結果顯示,位於琉球中部的沖繩和奄美島是最需要保護的區域,其中奄美島將需要通過人為基因交流輔助來應對未來的氣候變遷。
  • Item
    錐果櫟的遺傳-環境-表現型相關性研究
    (2023) 孫沛煒; Sun, Pei-Wei
    環境會顯著地影響樹木的族群歷史 (demographic history) 與遺傳特徵。研究影響族群分佈、遺傳多樣性、局部適應 (local adaptation)、與棲位分化的因子在生物學當中是至關重要的議題。尤其對於在生態系統當中具有重要角色的森林樹木來說,釐清局部適應與氣候變遷衝擊的關聯對於保育及森林管理有關鍵性的功能。在本論文中,我使用錐果櫟 (Quercus longinux) 作為研究物種,以簡化基因組測序 (RAD-Seq) 建構的單核苷酸多態性 (SNPs) 及葉片特徵來探討在異質性棲地間的族群遺傳、棲位分化、和形態變異等議題。依據族群歷史分析的結果,錐果櫟的族群大小變化和基因交流與更新世 (Pleistocene) 的氣候波動有關。由於末次盛冰期 (LGM) 之後氣候變得更加暖活和濕潤,錐果櫟族群在間冰期經歷了族群擴張和更頻繁的基因交流。錐果櫟族群被發現有向北的不對稱基因交流,可能是開花季節時盛行的西南風或冰河歷史使台灣南部族群有較大的族群數量所造成。使用現在的環境因素,地勢 (topology) 造成的阻礙被認為是藉由阻礙種子或花粉的基因交流而引發遺傳分化最重要的因子。高海拔山區被認為是錐果櫟進行基因交流的重要障礙。然而,從適應的角度來看,土壤和氣候相關因子是影響環境相關天擇 (environment-associated selection) 最重要的因子。季節性季風帶來的降水變化和緯度及海拔造成的溫差可能造成局部適應。我也偵測到環境相關天擇的信號和非生物壓力反應(包括乾旱和霜凍)相關功能的基因有關。除遺傳結構外,葉片形態性狀的變異還受土壤和氣候相關因素的影響,而水分可及性的因子是影響葉片個別性狀最重要的環境因素。最後,從未來脆弱性 (future vulnerability) 的預測來看,面對氣候變化,台灣北部的錐果櫟族群可能因大量增的冬季降水而產生適應不良。冬季降水的增加可能會改變物候並且進一步降低基因交流的效率和遺傳多樣性,這些都會對錐果櫟在未來的存續和適應產生有害影響。輔助性基因交流 (assisted gene flow) 將是可能的保育措施之一,但應在具備足夠背景知識的情況下進行,以避免對錐果櫟族群的適應造成意外後果。