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作者: 張志禎助研究員 （本院基因體研究中心）

今（2026）年2 月 11 日，我們的科研社群迎來了一場盛事：中研院臺灣橋梁計畫邀請諾貝爾獎得主保羅．納斯爵士（Sir Paul Nurse）蒞臨訪問，分享關於科學研究各個層面的經驗與智慧。

保羅爵士以其對細胞週期的研究聞名全球，這次，他帶來一場引人入勝的主題演講「什麼是生命？（What is life?）」，內容取材自他廣受好評的著作《什麼是生命？生物學的五個重要觀念》。這次訪問不止於一場傳統的演講。演講結束後，保羅爵士更與新進研究人員（Junior PIs）、博士後研究學者以及博士生們進行了深入交流。他的研究不僅從根本上加深了我們對生物學的理解，他本人更有掌舵全球頂尖研究機構的經歷。這次的到訪，讓我們有難得的機會一窺這位科學巨擘的內心世界。

直擊終極大哉問：什麼是生命？

保羅爵士在演講中直球對決了科學界最古老、也最宏大的問題之一。他一開始就提醒大家，這個問題聽起來簡單，但要回答起來可是出了名的難。他打趣地說，字典和網路上的定義往往讓人覺得少了點什麼：「其實（目前）並沒有一個非常好的生命定義。」

保羅爵士運用生物學中的五個核心概念，來拆解生物為何既讓我們感到熟悉、又如此不可思議。他向大家展示，這些概念不光是研究生物學的人會關心的命題，也與我們每個人息息相關：

1.生命由細胞構成： 細胞是真正具有生命的最小單位。就算是單單一顆酵母菌細胞（而這正是開啟他職業生涯的研究對象），也能生長、分裂、對環境做出反應並繁衍後代。
2.生命依賴基因與遺傳： 生命透過編碼在 DNA 中的基因，將資訊代代相傳。保羅爵士生動地將這種生物密碼形容為「數位的資訊序列……就像電腦儲存資料一樣」。這些指令負責打造並維持生物體的運作，同時塑造了生命的延續與多樣性。
3.天擇演化創造改變： 談到生命的動態本質時，他強調微小的基因改變如何在世代交替中，讓有利的特徵留存下來。「天擇演化在沒有『設計師』的情況下，賦予了生命目的，」這句話完美總結了為什麼生命明明源自盲目的自然過程，看起來卻像是經過精心設計一般。
4.生命即化學： 保羅爵士剝除「生機論」的神祕面紗，提醒大家在每個細胞内，其實隨時都有成千上萬的化學反應在同時進行。説到底，生命的核心就是運作中的化學。
5.生命會處理資訊： 最後，生物可不光是「攜帶」資訊，它們還會主動「使用」資訊。細胞不斷收集並回應內外在的訊號，好讓自己活下去。「資訊處理貫穿了生命的各個層面，」他認為，這證明生物系統不僅是物理的存在，更是資訊的載體。

當我們將這五大支柱綜合來看，生命最適合被理解為：一台結合化學、物理與資訊的機器。不過，他並未止步於純粹的科學定義。他提醒全場聽眾，我們與所有的動植物及微生物都有著共同的演化祖先，「如果我們與地球上的每一種生物都有親緣關係，那我們是不是對這顆星球上的每一個生命，都負有一份特殊的責任？說穿了，牠們全都是我們的『親戚』。」他認為，用科學的眼光來理解生命，能幫助我們在醫學、環境與倫理議題上做出更明智的抉擇。=而生物學絕不只是科學家們的專屬領域，它本身就是人類故事中不可或缺的一部分。

培育未來：關於科學領導的真心話

來訪中研院的第二天，保羅爵士在把重心轉向了科研職涯的現實面。從博士後轉換跑道成為 PI，往往被公認是學術界最難熬的關卡之一。深知這一點的他，針對如何建立新實驗室、找經費，以及科學領導的眉眉角角，在與新進 PI 們交流時，給出非常中肯的建議。

他分享了自己豐富的職涯經歷：從伯明罕大學讀生物學起步，接著在東安格里亞大學（UEA）拿到博士學位。後來在愛丁堡大學（在 Murdoch Mitchison 實驗室）以及索塞克斯大學做博士後期間，他開啓了那段具開創性的酵母菌遺傳學研究。之後的旅程更是精彩，他不僅在帝國癌症研究基金會（ICRF）建立了自己的實驗室、在牛津大學當上教授，更一路成為紐約洛克菲勒大學校長、英國皇家學會會長，以及倫敦法蘭西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）的創辦主任兼執行長。

保羅爵士特別強調，營造一個具備協作精神、跨領域的實驗室文化非常重要，而且必須保護「創造性思維」不被繁雜的行政瑣事給消磨掉。此外，他建議新進 PI 們，要把心力放在找出「對的」問題，而不是盲目追求那些只具微小進展的數據；同時，他也點出透過縝密面試來招募「對的」實驗室成員非常關鍵。在與博士生及博士後的座談中，他回顧做實驗時的心情，就像坐雲霄飛車般起伏，因此，他建議博士生們現階段應優先培養關鍵技能，作為未來科研路上的強大後盾。他傳達的訊息很明確：韌性、好奇心，以及張開雙臂擁抱意外結果的態度，才是在科學界成功的真正標誌。

發現的傳承：從諾貝爾獎到近期突破

保羅爵士至今依然是實驗桌前活躍的先鋒。2001年，他因為發現細胞週期的關鍵調節因子而共同獲頒諾貝爾生醫獎。他利用分裂酵母菌（Schizosaccharomyces pombe）找出 cdc2 基因：負責編碼細胞週期蛋白依賴性激酶 CDK，證明了這種調控機制從酵母菌到人類都具有高度的保守性。

從他近期發表的高影響力論文可以看到他的實驗室至今仍不斷突破這個領域的極限。在2022年的《自然》（Nature）論文中1，他的團隊設法解決長久以來關於真核細胞週期核心控制原理的爭論。他們證實了啓動 DNA 複製的 S-CDK，與驅動有絲分裂的 M-CDK，其實有著相似的受質特異性。只要整體 S-CDK 的活性提高，就能克服微小的差異，實質上取代 M-CDK 的功能。他的團隊調和了過去對立的觀點，提出一個以「定量」為主的細胞週期控制模型。

在此基礎上，他的團隊更在 2025 年發表的《自然》論文2中，進一步解開了有絲分裂在空間與時間上的協調之謎。他們發現，CDK 會先在細胞核內被活化，產生強大的雙穩態（bistable）反應，接著，才把有絲分裂的訊號傳遞到細胞質，而中心體的 cyclin-CDK 扮演著「訊號轉運站」的角色。這項研究點出 CDK 控制系統是如何在不同的調控區域內運作，藉此有效監測 DNA 複製並保護基因組的完整性。

結語

保羅．納斯爵士的來訪不只是一場演講，更像是一堂涵蓋了科學哲學、領導力與不懈探索精神的綜合課程。他將「什麼是生命？」的深刻反思與他最前沿的論文發表巧妙串聯，再加上對年輕科學家的用心指導，為我們留下了深遠的影響。

對於那些正盯著人生第一次失敗實驗發愁的博士生、正埋頭苦寫重要經費申請的博士後，以及還在實驗室管理泥沼中摸索的新進 PI 們來說，保羅爵士帶來了一個溫暖而深刻的提醒：做科學不只是為了「刷數據」，更是為了去理解那些將我們與地球上每一位生命「親戚」緊密相連的化學、物理與資訊機器。

參考資料

1.Basu, S. et al. Core control principles of the eukaryotic cell cycle. Nature 607(7918):381-386 (2022)
2.Kapadia, N. and Nurse, P. Spatiotemporal orchestration of mitosis by cyclin-dependent kinase. Nature 643(8074):1391-1399 (2025).