我們該怎麼研究金鋼狼的再生能力？一般人的想法或許是：詳細解剖金鋼狼。不過更實際的策略其實是：養很多很多金鋼狼，看看誰的再生能力出現問題，再從他下手！
用斑馬魚研究再生
陳振輝的研究領域是「再生」，作為中央研究院細胞與個體生物學研究所（中研院細生所）的成員，其研究團隊目前有數個有趣的題目正在進行，其中「斑馬魚尾鰭的再生」率先問世。
再生為什麼值得研究？和遺傳、發育、生理、免疫等領域相比，人們對再生的認識仍然不多，學術上有許多深入開拓的空間。另外再生研究也有具體的應用價值：人類壽命大幅增長後，癌症、心臟病、老化成為主要的健康問題，增廣再生的知識，有助於對抗老化、退化，增進生活品質。
做研究，材料很重要，這就是選擇斑馬魚的原因。為了方便實驗進行，多數基礎研究都圍繞在幾種科學社群精心建立的「模式生物」（model organism）上，然而，常用的模式動物，如果蠅、線蟲、小鼠，卻不太有再生能力，不適合用於研究再生；相比之下，斑馬魚擁有十分全面的再生能力，不只鰭與皮肉能再生，甚至遭受脊椎、大腦受損的重傷害，一段時間以後照樣可以再生、恢復正常生活。
陳振輝是勇於踏出舒適圈的探險家，他在博士後研究時才轉換跑道，投入美國杜克大學的 Ken Poss 門下，與尚在起步階段的斑馬魚再生領域一同成長。一番歷練以後，他帶著新研發的技術與創意回到台灣，開始大展身手，而尾鰭再生是他完成的第一項研究計畫。
再生是重要的問題，斑馬魚是好用的研究工具，但是尾鰭乍看不太起眼，為何探討尾鰭的再生呢？主因是觀察尾鰭再生的過程相對容易。尾鰭由皮膚、血管、神經等不同種細胞組成，構造夠複雜卻又不會太過複雜，切掉多少面積，再生長回來多少、多快，都可以精確地量化。選擇較為單純的身體外部器官來研究再生反應，有助於釐清調控再生過程的複雜機制。
用正向遺傳學，尋找失去正常再生能力的突變種
從突變的異常樣本著手，比較它和正常個體之間的不同，抓出關鍵的差異，這就是「養很多很多金鋼狼，看看誰的再生能力出現問題，再從他下手！」的道理，又稱作「正向遺傳學」（forward genetics）。
概念說來簡單，但是光是尋找在誘發突變後，表徵可以穩定遺傳的突變品系，就需要耗時兩到三年；順利找到後又要花費同樣久的時間，確定突變點發生的位置，努力加上運氣，一共經過五到六年，才有我們如今在論文中見到的成果。
動物身上每一個細胞的基因組都是一樣的，透過調控不同的基因表現，卻能產生各式變化。具備再生能力的動物，細胞中儲存了一套復活的遺傳「記憶」，如同電腦的重開機程式一般，有需求的時候就會啟動。尾鰭再生的過程中有許多基因牽涉其中，重要的基因倘若失去作用，尾鰭會喪失再生能力，了解哪些基因是「再生基因」？這些基因如何影響再生？是陳振輝實驗室努力的方向。
經由這個研究方法，陳振輝與其研究團隊，發現有個基因pola2，其表現活性竟然可以影響尾鰭再生後的形狀或大小！也就是說，指引尾鰭重建的「再生記憶」其實也可以改變。
超過五億年，指引再生的動物方程式
原本以為按部就班，一成不變的再生過程，人為介入後卻可以改變再生的結果。累積更多這方面的知識後，是不是有反過來應用的機會：讓原本不會再生的組織也能重新生長呢？比方說，手指被夾斷是常見的職業傷害，假如能讓斷掉的手指再生，將是多麼實際的用途！
當然，離那一天仍然遙遠，不過這類想像卻不是癡人說夢。陳振輝的研究工具不侷限於斑馬魚，為求了解找到的機制是否只是斑馬魚的特例，他與細生所的同事游智凱與蘇怡璇合作，發現另外兩種具有再生能力的動物：文昌魚和水蚯蚓，在「再生記憶」的調控上也具備類似的機制。
文昌魚、水蚯蚓和斑馬魚，如今是差異很大的動物，演化上的共同祖先能追溯到超過五億年前；然而，它們依舊保有類似的機制維持再生記憶，表示這是一套非常遠古的調控之道。而人類也身為可再生動物的後裔，儘管早已喪失大部分的再生能力，或許仍存在一絲潛力，只待我們找到激活的辦法。
跨領域合作，挑戰再生經典難題
上述研究聽起來很有趣嗎？其實這只是陳振輝實驗室許多研究主題之一，再生研究的領域還有許多基礎問題等待回答。
陳振輝利用博士後研究時研發的「Skinbow」技術，精確標記細胞，追蹤再生時詳細的變化過程，是進一步探討不同題材的基礎。此外，中研院也有多元的人才庫，有需求時能發出穿雲箭，尋訪其他領域的專家合作。
例如再生過程中有一個普遍的現象：「受傷愈重，再生愈快」。像是蠑螈有再生能力，切掉一隻手或一支手指都會再生，可是失去兩者後傷勢不同，長回來的時間卻是一樣。此一至今仍然無解的有趣現象，在陳振輝與中研院物理所、化學所的同儕一同努力之下，似乎已經見到曙光，而且真相令人非常驚喜。至於詳情如何，目前先賣關子，還請各位讀者耐心等待。
成為世界上第一個知道這件事的人，這就是做研究最大的樂趣啊！
本文授權轉載自科技大觀園。
