基因體與認知科學/科學學習之跨領域研究

根據Plomin 與Haworth (2010)透過11000名雙胞胎的長期研究大數據分析顯示，基因遺傳對認知能力的影響，隨著年紀，呈現線性正相關。其中，9歲(孩童時)時遺傳影響認知能力約佔41%；12歲(青少年)約51%，至17歲時約有66%的認知能力被遺傳影響。Plomin在2008年也指出，基因對「科學學習」成效的影響約占了60%，而環境(教學、社會、家庭)約占了40%。遺傳對科學學習影響甚鉅，但我們了解甚少。如果我們能釐清基因與學習環境如何交互作用進而影響學習(此即表觀遺傳學epigenetics概念)，將有助於學生的學習。立基於本人研究團隊過去在本研究的努力，本研究有2個主軸，一是系統觀切入，運用系統生物學與機器深層學習(deep learning)的方法探索科學學習、認知能力、情緒、神經生理與基因之間的關聯。二是從化約觀切入，探討基因體與表觀基因體如何透過調控大腦可塑性，影響我們的認知表現與科學學習。我們期望透過完整的從基因遺傳學/分子細胞生物學解密，能有助於我們了解複雜的科學學習機制，提供“適性化”教學重要支持。這個研究是一個遙遠的道路，研究的創新價值與對於社會國家教育政策的潛在影響，可從獲得國外媒體(New York Times)以及其他學術媒體報導中獲得支持。