國家同步輻射研究中心簡訊

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2017年蛋白質結晶學訓練課程於 8月 7 - 11日及 8月 21 - 25日分兩梯次舉行，由本中心同步輻射蛋白質結晶學核心設施主辦，中華民國結晶學委員會協辦。參加

資格為現有用戶群的新進博碩士生、博士後研究員及研

究助理，每梯次錄取 18位學員。在五天的訓練課程中，除了學習基本知識，必須親自處理單晶繞射數據，並利

用 Gd-MAD、S-SAD和 MR Phasing等方法解析出蛋白質的三維分子結構，藉由實際操作建立大略的結構解析

概念，讓學員於短期內獲得蛋白質結晶學的基本知識及

技巧，以提昇其科學研究的進度及品質。課程資訊相關

網頁如下：http://bionsrrc.nsrrc.org.tw/training/Default.aspx?num=2314&child=2315。

本中心於 8 月 21、22 日和 8 月 24、25 日分兩梯次舉辦「2017年 X光吸收光譜暑期訓練營」，招收學員以本中心 X光吸收光譜光束線的用戶為主，同時，為使各研究團隊的經驗能夠順利傳承，也鼓勵計畫主持人

親自前來研習，今年共有 106人報名。此訓練營課程包含相關軟體的教學、數據分析與優質數據篩選和製備樣

品的經驗分享等，讓與會的 X光吸收光譜用戶皆能提升實驗操作觀念與數據分析技巧。

2017年蛋白質結晶學訓練課程

2017年 X光吸收光譜暑期訓練營

第二十三屆用戶年會暨研討會

2017 年蛋白質結晶學訓練課程與會人員合影

及同步技術應用，除了 X光激發螢光能譜 / X光吸收譜、共振非彈性散射 / X光放射譜、繞射 /散射、影像光譜學等四大主題外，也包含了台灣光子源第一期光束線相關

技術及應用之介紹，讓與會各教研人士、年輕學者及青

年學生可交換研究心得、分享科學知識，並促進各研究

群的合作。另外，本屆首次嘗試開放兩岸學員及學者報

名與會，以擴大研究合作之範疇，施行結果成效良好，

獲得廣大迴響。為此，下一屆暑期學校規劃向兩岸及亞

太地區開放招生，轉型為國際性教育訓練會議，期能推

廣台灣同步輻射研究的成果，並協助亞太地區研究人員

瞭解可運用之資源，促進國際合作之開展與增進台灣在

此領域之影響力。

專文

「第二十三屆用戶年會暨研討會」已於 9月 5日至 8日舉行，今年主席為用戶執行委員會主席交通大學材料科

學與工程研究所黃爾文教授及本中心莊偉綜博士。今年會

議除用戶大會外，特別舉辦了四個專題研討會，總計邀請

63位國內外學者專家演講，474人參與會議，整體年會氣氛熱絡。

第一天 (9月 5日 )用戶年會由黃爾文主席開場、本中心果尚志主任針對中心現況及未來發展進行簡報與光源組、

實驗設施組之會議報告。今年邀請交通大學校長張懋中院

士擔任 Keynote Speaker，以「Sync to Innovate」為題發表大會演講，張校長風趣幽默，從四十年前在台大物理系

從事自製 X光機實驗談起，張校長提到一個人跑得快，但是要走得遠，需要一群人一起走，並且要同調，最後以「同

步致新」與全體與會大眾共勉。年會也邀請四位傑出用戶

王建隆教授 ( 交通大學 )、周三和教授 ( 中興大學 )、 劉雨庭教授 (中興大學 )及吳忠霖教授 (成功大學 )進行研究成果演講。在精彩的演講後，分三組進行壁報口頭報告

與五個研究群討論會。

今年共有 247篇壁報展示 (含 123篇壁報比賽及 12篇口頭報告競賽 )。為促進學術交流，鼓勵壁報發表人員在壁報展示時間分享研究成果，特別增加「壁報展示評選比

賽」獎項，參與人較以往更加熱烈，得獎名單如下，所有

得獎者皆於第二天大會晚宴接受頒獎表揚。

各組口頭報告比賽之「台灣之光」獎：

各組壁報展示比賽之「第一名」：

各組壁報展示比賽之「優等獎」：

組別 得獎人之單位姓名 (指導教授 )材料科學組 交通大學 林佑錩 (林彥谷博士 )物理化學組 台灣大學 鄭伊婷 (鄭秋平教授 )生命科學組 台灣大學 陳星甫 (詹迺立教授 )

組別 得獎人之單位姓名 (指導教授 )

材料科學組中央大學 Patra Jagabandhu

(張仍奎教授 )物理化學組 清華大學 林上仁 (陳家浩博士 )生命科學組 輔仁大學 黃明怡 (楊小青教授 )

組別 得獎人之單位姓名 (指導教授 )

材料科學組交通大學 張 維 (黃爾文教授 )元智大學 謝宛蓁 (何政恩教授 )

物理化學組中興大學 許允嘉 (劉雨庭教授 )台灣師範大學 許銓喆 (林文欽教授 )

生命科學組陽明大學 林旻翰 (周記源教授 )台灣大學 廖宣任 (詹迺立教授 )

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專文

第二十三屆用戶年會暨研討會與會人員合影

同步光源產業應用研討會於 9月 6日舉行。本次會議特別邀請 ESRF產業應用負責人 Dr. Edward Mitchell，分享 ESRF在產業應用結合，提供工作機會的作法與成果。ESRF在產業應用推廣已有超過 20年的經驗，中心目前正在規劃擴大產業應用研究服務，其許多具體而創新的作

法非常值得中心參考。另外會中也邀請中研院客座研究員 Dr. Cyril Petibois講述其利用同步光源影像技術應用在生物製藥研究的成果、經驗與規劃，也可做為中心發展生醫

影像技術的思考方向。本次研討會另外邀請半導體、生物

製藥、綠能材料與塑膠產業等 12位專家分享其使用同步光源技術的成果、經驗與未來規劃，並與與會者充分交換意

見。本次的研討會透過不同技術、不同領域的應用成果顯

示，同步光源已具有相當的產業應用基礎。未來希望能透

過更多同步光源尖端技術的加值，協助翻轉台灣傳統工業、

強化關鍵產業、或是加速產業創新，扮演強化台灣經濟、

創新研發與永續發展的關鍵角色。

同步加速器光源的高通量快速進展推動了小角度 X光散射 (SAXS)技術的應用，特別是結構生物學上的快速發展。此研討會的目的是分享近期 BioSAXS研究成果及發展趨勢、儀器設施、測量方式和數據分析。由本中心鄭有舜

博士和葉奕琪博士籌辦，邀請了世界各國小角度 X光散射專家學者共十二位參與報告，報名與會人員共有 184人。

研討會於 9月 6日在 L100舉行，第一位講員是法國SOLEIL同步加速器的 Dr. Javier Perez，他在報告中分享

Workshop I: Synchrotron for Industries (同步光源產業應用 )

Workshop II: High Flux Small-Angle X-ray Scattering on Biological Complex Structures (高亮度小角度X光散射在生物複雜結構上的應用 )

光束線 SWING最新的成果及技術，包含 SWING開發的硬體和軟體工具和膜蛋白的數據分析；第二位講員是本中

心葉奕琪博士，分享結合線上樣品純化系統之液相層析分

析儀 (online HPLC)、小角度 X光散射 (SAXS)、同位紫外線光譜儀 (online UV-vis)和折射率儀 (RI)，探討牛血清蛋白 (BSA)和十二烷基硫酸鈉 (SDS)形成的蛋白質錯合物結構；第三位講員是日本 RIKEN的 Dr. Takaaki Hikinma，闡述 SPring-8 BL45XU近期在結構生物學上的應用成果；第四位講員是成功大學的王淑鶯教授，分享如何用 SAXS技術，解析白血球介素 (IL-1)受體的靈活性如何有助細胞因子受體的特異性相互作用，第五位講員是中研院的 何孟樵博士，藉由 HPLC/SAXS技術來解析受體樣蛋白酪氨酸磷酸酶 (rPTP)和原癌基因酪氨酸蛋白激酶 (Src)，利用 Rosetta模擬蛋白質界面，以了解其作用機制；第六位講員是日本 JASRI的 Dr. Naoto Yagi，介紹 SPring-8 中的BL40B2、BL40XU 和 BL19B2 光束線技術，分享利用小角度散射解析小鼠與人類的表皮組織結構；第七位講員是 輔仁大學的楊小青教授，藉由 SAXS和 SANS的互補技術及分子模擬來分析血栓素和前列腺酰胺的內部孔洞結構；第八位講員是國立陽明大學的黃介嶸教授，闡述結合 SAXS和 NMR技術來分析蛋白質結構，以及兩技術在結構模擬方法的模型分佈之互補性；第九位講員是美國 Connecticut大學的聶睦平教授，分享藉由 SAXS 技術來解析金粒子在脂質 bicelles 的分佈狀態；第十位講員是本中心的 施怡之博士， 藉由 SAXS/RI 技術，探討奈米片 (nanodisc)與鈣離子作用，藉以模擬膜蛋白體系；第十一位講員是 徐尚德博士，藉由分析打結蛋白 (kontted protein)的分子構型，來分辨其打結型態；第十二位講員是日本 JASRI的Dr. Hiroyasu Masunaga，報告 SPring-8 的 BL03XU光束線，包含 microbeam X-rays (mSAXS)、anomalous SAXS、GISAXS/GIWAXS 等技術，並分享產業合作的相關報告。最後由鄭有舜博士介紹未來 TPS 13A BioSAXS 光束線的光學設計概念及規劃，在場的專家學者們亦提供

不少很有價值的建議。

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同步輻射研究涵蓋領域甚廣，為凝聚各領域學者專

家的共識，以建置各類研究工具並改善研究技術。此次

研 究 群 有 Protein X-ray Crystallography (PX)、Powder X-ray Diffraction (PXRD)、Synchrotron Radiation-based Microscopy (SRM)、X-ray Absorption Spectroscopy (XAS)及 X-ray and Neutron Scattering (XNS)等共五組，會議報告簡述如下：

蛋白質結晶學研究群討論會於 9月 5日下午 5 點在L100會議室舉行，計有大學教授與研究單位研究員，包括周三和教授、孫玉珠教授、王雯靜教授、詹迺立教授、

蛋白質結晶學研究群討論會

研究群討論會

專文

Workshop IV: TPS & Complementary Methods for Emerging Materials (應用先進光源於 3D列印與尖端材料的研究 )

材料基因體學 (Materials Genome) 是材料研發與應用的最新趨勢，需要跨時間與空間尺度的資訊蒐集。隨著

TPS先進光源即時量測的蓬勃發展，材料基因體學有機會在台灣步入應用階段。將同步輻射光源的實驗結果透過數

位化整合，即有機會構建整合計算材料工程 (Integrated Computat iona l Mater ia ls Eng ineer ing, ICME) 的平台進而以 3D列印等先進製程來發展出先進關鍵材料。

本研討會是由交通大學材料系副教授黃爾文主辦，

邀請量測端 /計算端 /材料設計 /工業應用的專家，從不同的視角出發，藉由本論壇的對話，橋接應用台灣先進光

源並結合高速計算的材料設計與工業發展平台。此次的研

討會安排不同講者的對話，以促成 TPS的使用與合作。分別是作為典範的梁耕三前主任介紹以脂質體攜帶藥物之

單顆影像研究以及 NAIST 的 Prof. Hiroshi Daimon 分享了原子級三維影像之全像技術。接下來是先進光源的科

學家介紹最新的量測工具 :他們分別是橡樹嶺國家實驗室 陳威仁研究員介紹美國最新的發展，美國田納西大學 Prof. Yuya Shinohara 也是 TPS 的用戶以理論與實驗數據分享同調散射的前瞻研究。Argonne 國家實驗室的 莊智斌博士講解 APS的案例。下午的時段首先是研究尖端材料的學者 : 呂明璋教授介紹微奈米結構加強冷凝與抗結冰研究成果、徐雍鎣教授說明奈米結構半導體之光轉化應

用、許馨云教授簡介生物分析與疾病治療之智慧奈米平台

與葉安洲教授介紹最新的高熵合金研究。最後的四位講者

分享的是先進光源數據分析與模擬的實例與方法。分別是

張元蔚博士報告應用有限元素法分析 TXM的數位影像， 鄒年隸教授分享跨尺度的模擬與數位影像識別，羅友杰教授

介紹分子動力模擬的應用，與國研院國家高速網路與計算

中心李玟頡博士簡介搭配先進光源的材料開發之虛擬篩選：

高輸出架構與機器學習方法。現場的討論也確實激盪出新

的合作契機。

Workshop I I I : High Resolut ion X-ray Spectroscopy of Quantum Mater ia ls (量子材料的高解析能譜學 )

在研究強關聯量子材料的電子結構方面，使用同步輻

射光源的高解析共振式非彈性 X光散射 (RIXS)實驗技術及角解析光發射能譜學 (ARPES)實驗方法已是相當普遍且有效的研究工具。本次研討會由本中心 Dr. Ashish Atma Chainani籌辦，邀請世界各地同步輻射能譜學的專家學者參與，主要目的在於介紹運用 RIXS及 ARPES兩種實驗方法來研究量子材料的熱門且具挑戰性的科學議題。

第一天早上由本中心果尚志主任進行研討會開幕，

黃迪靖副主任進行研討會之簡介並說明中心 TPS 之相關高解析能譜學實驗站。首先第一位演講由東京大學 Prof. A. Fujimori 分享利用 ARPES 技術研究高溫超導體的 pseudogap及對稱性破壞。第二段會議由美國史丹佛大學 Dr. B. Moritz 分享從電荷、自旋、晶體結構與軌域的自由度來討論 RIXS 的聚合性激發態；來自美國 SLAC 的 李偉生博士分享使用 RIXS技術研究高溫超導銅氧化物的電子與晶體的關聯及複雜的電荷密度波；日本東北大學 Prof. S. Ishihara從理論計算的觀點討論電子電洞對的激子絕緣體系統之強關聯電子系統。第三段會議由淡江大學 彭維鋒教授分享使用 X光發射、X光吸收、磁圓二向性等能譜學技術研究低維度石墨奈米材料；本中心黃筱妤博士

分享利用 RIXS技術研究四氧化三鐵在 Jahn-Teller晶體扭曲下的磁極化子；成功大學張泰榕教授分享第一原理計算

探索拓樸半金屬的基本物理及可能的自旋電子學應用。第

四段會議由德國 MPI張春富博士分享 TPS 45A次微米軟 X光能譜光束線之現況；日本東京大學 Prof. Y. Harada分享日本 SPring-8 BL07LSU RIXS實驗站的發展與升級計畫；本中心吳文斌博士分享 TPS 41A RIXS光束線的設計概念及現況。

第二天由瑞士洛桑聯邦理工學院 Prof. M. Grioni 分享使用 ARPES 及 RIXS 能譜學技術研究超導銅氧化物的電子結構及磁激發態；美國 Brookhaven 國家實驗室 Dr. Mark P. M. Dean 分享使用 RIXS 研究鎳氧化物的自旋與軌域的交互作用。第二段會議由日本 Spring-8 Dr. K. Ishii分享使用 RIXS研究參雜銅氧化物的自旋與電荷激發態；本中心林秉慧博士分享 ARPES與飛秒高諧波光源建立的時間解析 ARPES裝置；台灣大學郭光宇教授分享層狀磁氧化物的非常態量子異常霍爾效應研究。第三段會議

由本中心鄭澄懋博士分享拓樸絕緣體之研究及未來自旋電

子學應用可能性；日本東京大學 Prof. K. Ishizakar分享使用 ARPES研究過度金屬硫化物的拓樸電子結構研究。第四段會議由本中心岡本淳博士分享使用 RIXS研究鈷氧化物的自旋態；淡江大學杜昭宏教授分享使用共振彈性散射之實

驗技術研究鎳氧化物及鐵氧化物的電荷與自旋有序耦合。

最後由黃迪靖副主任進行開放討論及閉幕演講後，圓滿結

束為期兩天的研討會。

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此次粉末繞射研究群討論會於 9月 5日下午 5點在T202會議室舉行，與會人員有大學教授、研究員、中心粉末繞射相關同仁及學生等共約 20人，會議由粉末繞射研究群主席台北科技大學許益瑞教授主持，本年度會議內

容主要聚焦在「中心粉末繞射實驗設備」、「TPS 09A郵寄樣品粉末繞射實驗規劃」及「討論及建議」。實驗設施

報告部分，首先由 TPS 09A光束線經理莊裕鈞博士報告目前 TPS 09A高解析度粉末繞射實驗站的各項進度及未來規劃，目前 TPS 09A開放的實驗設備有 MYTHEN 24K一維偵檢器、高溫熱風槍設備及液態氮低溫設備等，且已經完

成設備軟體及自動化準備，目前正在進行多晶體分析器及

機械手臂的軟硬體測試，目標 2018年可以正式開放給用戶使用；TLS BL17A光束線經理楊岳霖博士報告 17A實驗站近況，主要著重於非常態的樣品環境實驗，除了高低溫設

備、磁場及電場等外加條件外，密閉式氣體加壓設備也已

經完成測試實驗並開放給用戶使用；張仲凱先生報告 TPS 09A 郵寄實驗辦法，原 SPring-8 BL12B2 的郵寄實驗完成階段性的任務，於今年度 7月正式結束，8月份開始由TPS 09A接替進行，詳細施行辦法將於近期公告，本年度尚有 10及 12月份各一次的郵寄實驗，歡迎用戶多加利用。

粉末繞射研究群討論會

同步顯微鏡 (Synchrotron Radiation Microscopy)研究 群討論會於 9月 5日下午 5點在研光大樓 A300會議室舉行，約有中心內外三十餘位同仁報名參加。會議首先由台

灣大學化工系吳乃立教授致詞開場後，由本中心湯茂竹博

士簡介中心在 TPS影像村 (Imaging Valley)的構想規劃。緊接著，中心同仁就 TPS第一、二期光束線建造計畫裡的四座影像顯微設施進行簡報，分別由殷廣鈐博士報告第一

期計畫試車中的 X光奈米探測光束線 (X-ray Nanoprobe)，

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X光吸收光譜 (XAS)研究群討論會由召集人台灣大學農業化學系王尚禮教授主持，共有 43位人員 (包括 13位PI)參加。會議首先由本中心包志文博士簡報 TPS 44A光束線 /實驗站之規格以及目前的建造進度和未來展望，使與會人員獲得更加具體的概念，以便及早思考研究課題，充

分掌握 TPS 44A所帶來的新契機。TPS 44A的操作能量範圍為 4.8 - 34 keV，其單光器具有快速掃描的功能，最快可在 10 msec內攝取一張全幅譜圖 (XANES + EXAFS)；另外，配合 K-B聚焦鏡組的使用，能夠提供小於 10 micron的光束進行微區分析。最後由李志甫博士回顧近年來所舉

辦的相關訓練課程，內容涵蓋 XAS實驗的注意事項與數據分析，明年暑期仍將持續開辦類似的訓練課程；另外，順

應 TPS 44A的建造完成，擬利用試車結束與正式開放使用之際 (約在 2018年 4月間 )舉辦一、兩天的研討會，以介紹快速掃描 XAS數據的收集方式與處理步驟。

X光吸收光譜研究群討論會

X光與中子散射研究群討論會

同步顯微鏡研究群討論會

X 光與中子散射研究群討論會主席淡江大學杜昭宏教授因故不克參加，由中心同仁古慶順博士主持。本次研究群

首先由中子小組矢野真一郎博士 (Dr. Shinichiro Yano)報告澳洲冷中子散射設施運作現況及相關研究報導，以及也報

告關於中子實驗申請及補助辦法供與會人士了解。另一位

報告人為本中心邱上睿博士，介紹台灣光子源 X光奈米繞射實驗站技術發展現況及用戶相關應用研究及未來展望。

徐駿森副教授、何孟樵助研究員、林世昌助研究員、 周家承助研究員、林士鳴助理教授等，以及博士後研究員、

研究助理和學生等共約 70人參加。會議由陳俊榮博士主持，主要分成「設施使用與規劃報告」與「討論及建議」

兩方面進行。會議開始由簡玉成博士介紹在過去一年期間

現有蛋白質結晶學實驗站的使用狀況，包括台灣光子源

TPS 05A微米 X光蛋白質結晶學實驗站以及台灣光源 TLS BL13B1、13C1、15A1實驗站，內容包括用戶研究成果、產業應用、教育訓練、核心設施服務與活動等。此外，會

中亦介紹台灣光子源第二期實驗設施規劃中新光束線 TPS 07A微聚焦蛋白質結晶學實驗站之概念設計報告 (CDR)。陳俊榮博士針對此次會議所公布近十年用戶論文引用次數

之調查與統計進行說明，感謝用戶配合提供資料，並勉勵

用戶繼續利用中心實驗站發表更好的研究成果。在討論及

建議上，用戶提出有關實驗時所遭遇問題與新實驗站設施

等各項議題，並由簡玉成博士與陳俊榮博士針對問題回覆

說明。最後與會人員一致感謝過去一年蛋白質繞射小組支

援人員的實驗協助，會議圓滿結束。

賴麗珍博士報告第二期計畫裡預計於今年通光試車的軟 X光生醫影像顯微光束線 (Soft X-ray Tomography)，魏德新博士報告第二期計畫即將啟動興建的軟 X光奈米顯微光束線 (Soft X-ray Nanoscopy)，以及殷廣鈐博士報告第一期計畫中概念規劃中的硬 X光顯微影像光束線 (Hard X-ray Imaging/Microscopy)。與會同仁紛就各光束線可提供之樣品環境、顯微鏡機構、研究課題方向、用戶支援、計畫完

成時程等進行熱烈的討論與意見交換。