湯森林 Sen-Lin Tang

探索珊瑚與共生菌互動機制與珊瑚復育之應用

總體基因體學(Metagenomics)為近二十多年發展最快的科學，常被描述為「大生物學」(Big Biology)，對醫學、農學、環境科學等產生了革命性影響。自2002年起，我即專注於這個新興領域的研究，2006年回臺後，我提出臺灣首個總體基因體計畫，而後因此成為揭露南海表水至3,000米深總體基因體的首位學者，也是全亞洲總體病毒體研究的首位學者。考量臺灣在地的重要問題後，我選擇了冷門的珊瑚礁微生物研究，探討珊瑚微生物的生態功能與機制。就我所知，當時全亞洲僅一、兩學者進行類似的研究，我是其一。因此一切從零開始，我先進行了大規模珊瑚共棲菌的基礎調查，藉此找尋對珊瑚有益的共生菌與研究其共生菌的生理生化機制、生態功能等。經漫長19年，我最終成功地尋獲一群與珊瑚健康有著緊密相關的優勢菌群，稱作內生桿菌(Endozoicomonas)。為了對內生桿菌深入了解，我與國內學者合作自墾丁分離出全球首株的造礁珊瑚內生桿菌，並著手其基因體、轉錄體、蛋白質體、代謝機制等多方面研究，接著我們又成功分離出軸孔珊瑚內生桿菌，發現該內生桿菌能分解二甲基磺醯丙酸酯(DMSP)並產生關鍵氣候冷化氣體硫酸二甲酯(DMS)，因為DMSP與DMS具高清除自由基能力，是珊瑚用來清除逆境自由基的關鍵化學分子，對珊瑚至關重要。此研究為首次提出科學證據，證實了已十五年之久的科學假說：內生桿菌在珊瑚的DMSP代謝上應扮演著重要角色。這份研究報告也因此受到國際相關領域的高度關注，目前我正在研發如何應用珊瑚益生菌來協助珊瑚對抗逆境與珊瑚復育的相關工作。