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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    天擇作用於台灣繡眼畫眉族群MHC class I 基因上的證據
    (2007) 李岱芬; Tai-Fen Li
    生物因局部性適應而造成族群間的分化,是演化生物學中的重要議題。而瘧疾對生物在不同海拔高度族群的選汰壓力差異,正提供了廣分布種免疫相關基因產生局部性適應的機會。本研究以廣泛分布於台灣低至高海拔闊葉林緣的繡眼畫眉(Alcippe morrisonia morrisonia)為模式,探討分布於低(200-400公尺)、中(1000-1250公尺)、高(1940-2200公尺)海拔族群的主要組織相容性複合體基因(major histocompatibility complex, MHC)是否受到不同程度禽瘧疾的選汰壓力而產生局部性適應。本研究以毛細管電泳-單股構形多型性(CE-SSCP, capillary electrophoresis-single strand conformation polymorphism,)技術自繡眼畫眉分離出共28個MHC class I對偶基因。在潛在的瘧疾疫區中(中、低海拔族群),發現MHC對偶基因Almo*05與個體染病與否有顯著關聯 (p=0.0062):帶有MHC對偶基因Almo*05的個體感染禽瘧疾的比例顯著較未攜帶者為高(p=0.0091),顯示對偶基因Almo*05對禽瘧疾有較佳的感受力。再者,此對偶基因頻率在非疫區的高海拔族群較中低海拔族群顯著為高(p=0.0282);此結果顯示Almo*05在高海拔地區有選汰壓力減輕的現象,這間接支持禽瘧疾相關的MHC對偶基因頻率分布,在不同海拔高度的族群產生局部性適應現象。另以AMOVA (Analysis of Molecular Variance,分子變異分析)檢測MHC基因及五個微衛星體基因座(microsatellite loci)於不同海拔族群間的遺傳分化情形;結果顯示,微衛星體基因在不同海拔族群間呈現些微但顯著分化(FST=0.00057, p=0.04692),但MHC基因在不同海拔族群間並無分化(FST= -0.00032, p=0.45064)。這結果表示MHC對偶基因在三個海拔高度族群間的頻率分布,比中性預期下更為平均,符合不同海拔繡眼畫眉MHC的整體多樣性可能是藉由平衡式天擇來維持的假說。綜合上述結果,本研究證明不同海拔高度間,病原天擇壓力可造成族群MHC對偶基因的局部性適應,而另一方面,不同海拔繡眼畫眉族群MHC基因多樣性可能可藉由平衡式天擇來維持。
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    既有遺傳變異對局域適應的重要性 - 探尋台灣粉紅鸚嘴對海拔適應的遺傳基礎
    (2016) 賴郁婷; Lai, Yu-Ting
    近期人類活動正快速地改變全球地貌及氣候型態,促使生物面臨新的選汰壓力。因此,瞭解生物如何因應快速的環境改變,不但是演化生物學的基本問題,也成為生物多樣性保育的重要議題。本研究以海拔適應做為檢測局域適應遺傳基礎的研究系統,並以近期與亞洲大陸族群分化(約四萬年前)且廣泛分布於台灣不同海拔的粉紅鸚嘴(Sinosuthora webbianus bulomachus)作為實驗物種。我先建立一隻雄性粉紅鸚嘴的基因組草圖,再自東西部高(> 2000公尺)與低(< 100公尺)海拔族群中,選取四十隻個體進行基因組重定序(平均定序深度約六倍),利用基因組掃描的方式找尋高低海拔族群局域適應的證據。我們發現107個可能與海拔適應相關的候選區域(candidate regions),且有79個基因落於這些候選區域中或附近,其中有九個基因與供氧階梯(oxygen cascade)、溫度調控(thermoregulation)及防止UV侵害(UV protection)相關。我們在這107個候選區域中,分別於台灣東西邊找到了199個及187個與海拔適應相關的SNP位點,且這些位點大部分與亞洲大陸族群共有(約91%);此外,這些位點皆落於非編碼區。這些結果顯示,相對於編碼區改變而導致功能上的變化,調控區的改變對於局域適應可能佔有更重要的地位;而既有變異可能是海拔適應的過程中,供應有利遺傳變異的主要來源。本研究除了提供局域適應背後可能的遺傳機制外,也提供我們推測物種能否克服環境變遷的依據。