科技報導2018年8月 440期

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科學月刊姊妹刊物

SciTech Reports

創刊於1982年

1

每月15號出刊

科技報導 440 S c i Te c h

Reports

2018.8月號

scitechreports.blogspot.tw

容易遺忘的教訓:臺灣地震防災對策何去何從--4 是誰讓Oracle可以拿9列程式碼的著作權到處濫收保護費?--8 從學校教育到化妝品產業-靜宜大學化粧品科學系教授 林智健專訪--10 海狗研究解開睡眠之謎- 14 Google AI創新研究營的啟動,期望培育更多臺灣AI人才- 16 2018臺灣生物生技大展聚焦新藥、生技產業商機- 18 萬物是如何開始的?- 20

從腦與心智研究 尋找人文與社會科學的嶄新可能 郭家銘

本刊主編。 腦的改革重點,在於提升生活品質與心 靈層次。因應這一波大腦革命,人文司 於臺灣大學、政治大學及成功大學設立 3 大研究中心,並引進功能性磁振造影儀 (f MRI)與腦磁圖儀(MEG)等儀器。 據悉,人文司首次設計出「共同實驗 室」,幫助臺灣基層研究者發掘大腦奧 (郭家銘攝影)

秘,臺灣大學心智影像中心主任周泰立於 會上簡介 3 所研究中心與其儀器設置,並

科學月刊8月號【食蟲】上市!

科技部人文及社會科學研究發展司(以

分享心智科學的國際趨勢與臺灣所扮演的

下稱人文司)於上(2018 年 7)月 20 日召

角色。由臺、政、成 3 所學校聯合完成的

開「探頭探腦 ──人文新視界」腦與心智

研究機構裡,政大影像中心是臺灣第一所

科學研究成果發表記者會,會中提到幾項

腦影像中心,擁有相當完整與專業的諮詢

關於腦與心智及人文社會研究上的重大突

服務;在運作上獨樹一格的成大腦影像中

破,包括快速便捷的「8 分鐘知一生」心

心,集結臺灣北、中、南、東等不同研究

智能力篩檢、從紙牌遊戲中探討互動雙方

社群,提供有創意的研究想法;而臺大心

在發生競合時腦區的變化,以及城市或自

智影像中心則是唯一包含該 2 種重要研究

然景觀對人體健康所造成的影響等。從個

儀器的重點所在。陳良基表示,臺灣的科

體到人與人、人與環境間互動的腦與心智

技有幸在政府的資源底下,分別於臺、

之 路〉作者陳寧小姐在名譽與 著 作 權等

分析,學者期盼能延伸出更貼近人心的生

成、政大都成立研究中心,現在甚至能透

方面受到損害,本刊在此致上深深歉意。

活提案。此外,成功大學心理系特聘教授

過數位連結,在研究時進行交錯比對,期

目前相關文章已從網路下架,亦同步加強

謝淑蘭,亦在會中徵得科技部長陳良基的

待臺灣科學家能在人腦奧秘被揭開的過程

人 員內部訓練、調整 編輯 製作程 序與 資

同意,公開部長「大腦的秘密」,從數據解

裡,扮演重要的先鋒角色。

料來源呈現格式,以避免相關缺失再次發

密其當下所具備的心智年齡及操作能力。

共同儀器設置以先前提到的f MRI及

當期介紹請見24版

《 科技報導》道歉聲明 本刊於第 439 期頭 版〈興大土雞保種 30 年 終 使本土 瀕 絕種 光輝重現〉發 生內

文引用瑕疵、資料來源標示不清的狀況, 導致台北畜產通訊《土雞傳奇》試刊號一 文〈三十年的長跑,中興大學的土雞保種

生。再次向台北訊產 通訊 與陳寧小姐 致 歉,也感謝不吝來信指教。

MEG為主,透過 f MRI的使用可了解人在

共創腦與心智研究佳績

思考、學習時大腦活動的空間訊息;若想

臺灣過去經歷過許多重要改革,如經

知道大腦反應的速度有多快,則需透過

濟研究使人們在物質生活上有顯著的進

MEG 進行分析。事實上,臺大設置這些

步、電腦改革讓工作變得更有效率,而大

儀器時,由於中心建構較晚,故行政資源

《科技報導》編輯群 敬上


中華民國一○七年八月十五日

產官學研

科技報導

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也較為匱乏,時任臺大副校長的陳良基花

估結果,該方案可說是快速又便捷。謝淑

描並作傳遞,結果發現,過程中若雙方想

費近 9 個月奔走,才得以完成此事。

蘭提到,未來若能配合大數據與人工智慧

要進一步合作或猜測對方想法時,其大腦

的運算,便可望計算生存餘命、罹患精神

特定區域會有一致的反應。

這些中心的設置其共同的目,主要是 希望幫助尚未接觸腦影像研究的人,讓他 們也有機會踏入該領域、進而解密大腦。

疾病的可能性以及成癮的傾向。

社會互動下的大腦

周泰立指出,為讓 3 個中心能有系統地整

成大另一研究團隊,則致力探索人際互

合,科技部還設立了「心智科學腦研究推

動下的大腦變化。據研究成員表示,要如

動網」,所有人都可以在裡面找到與心智

何讓相隔幾百、幾千公里的 2 維持溝通,

科學相關的重要訊息,促使研究可被快速

達到「心有靈犀一點通」的效果,須瞭解

推動。

人們在進行合作、競爭等社會互動的過程 中,雙方大腦的反應有何特定模式,而近

相關亮點研究

年這也已成為一門新興學門--社會神經

8 分鐘解析大腦健康

科學。團隊利用腦造影技術同步掃描互動

研究團隊以 1:1 的比例打造部長陳良基的大腦。

中的 2 位受試者,透過 f MRI 進行同步掃

(郭家銘攝影)

臺灣已進入高齡化的社會, 日前成大團隊研製出「8 分鐘 知一生」的客製化方案,透過 對休息狀態的大腦進行活動分 析,可有效預測一個人的心智 年齡、控制力與與成癮傾向 等。該研究的價值在於,定期 花 8 分鐘追蹤心智健康,便可 及早偵測、預防失智發生, 相比目前臨床神經檢查動輒數 日、數周甚至數月才能產生評

《 科技報導》稿約 本刊為科 技新聞刊物,除了提 供當 月重要的學界、政策、產業訊息外, 並有學者專家針對科 技(含醫療) 政 策、教育、產 業 相關的時 事發 表 評論或提供專業意見。竭誠歡迎關 心臺灣科技發展的您,就上述方向 踴躍投稿。寫作時請依照稿約: 一、避免學術專業論文寫作格式。 二、字數盡量在 2000 至 5000 字內 ,可附相關圖或表至多 5 張。

三、請遵守著作權法,如有著作權 爭議(包括圖片),由作者自 行負責。一經投稿, 即視同授 權刊載。 四、稿件刊出後將致贈當期刊物一 本及薄酬(稿酬將於刊出當月 月底寄發,由第一作者代表簽 收)。 稿 件 請 寄 至 sc imont h@g mail.

com,註明真實姓名、聯絡方式、服

務機關或就讀學校,並請於信件主 旨中標示「科技報導投稿」。


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打造生活中的「最適景觀」 除了了解人跟人之間的相互影響外, 人跟環境間的互動也有意想不到的效果產 生。臺灣大學園藝暨景觀學系教授張俊彥 表示,平常的生活景觀裡,人們並不會特 別去注意景觀對生理或心理所產生的影 響,然住在都市裡的人一有機會便會往郊 區、自然環境前進。事實上,自然景觀裡

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其他學者針對如經濟、教育等人文領域作

注能力相關的區域)若與全腦結合得越強

神經學上的探討。臺灣大學國際企業學系

烈,數學方面的表現就會越好,故若要提

助理教授陳瑀屏,在記者會播放的影片裡

升孩童學習數學與閱讀的能力,可能要從

提到,如果是辛苦賺來的錢,人們通常會

認知控制和專注能力方面著手,而非只是

花得很謹慎,甚至不太願意把它花掉;反

要其坐在教室寫功課。

之若為幸運中獎所得來的錢,常會輕易地 就花掉了,而腦袋如何處理「兩種不一樣 的錢」的資訊,令人好奇。

神經科學與人文社會的共同研究在臺灣 逐漸開枝散葉,對此陳良基表示,3校的 研究中心未來可以廣開大門,以好設備吸

充滿許多可幫助人們恢復注意力的參數,

政治大學心理系助理教授張葶葶也表

引優秀團隊加入,也希望更多國際優秀學

因此團隊便使用臺大的 f MRI,分析不同

示,這些腦與心智的相關研究成果,對將

者與臺灣交流、相互砥礪,也期待臺灣能

的景觀裡的元素與腦區間的關聯。了解這

來數學的補救教學,有很大的實際應用價

成為該領域的重鎮。

些關聯後,未來便能在公園、遊戲區的設

值。如研究中,請孩童躺在 f MRI 裡面閉

計上,抓住重要的景觀元素與佈局,以提

上眼睛並處於放空狀態,發現其大腦中腦

供更健康的景觀,甚至還可經由好的街

島(insula,影響孩童學習、認知控制和專

道景觀安排每天上下班的最佳 路徑,這種腦與環境間的關聯 性,將提供人們更趨理想的生 活規劃。

從神經科學探討經濟與教育 除上述的亮點研究外,也有

創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為雜誌交寄 行政院新聞局登記局版台誌字第3034號 訂 閱:全年12期1000元 劃 撥:0018482-3 科學月刊社 主 辦:台北市科學出版事業基金會 出 版 者:科技報導雜誌社 發 行 人:張之傑 總 編 輯:林翰佐 副總編輯:陳妙嫻 趙軒翎 蔡政修 編輯委員:王文竹 王伯昌 江建勳 曲建仲 李志昌 李武炎 李精益 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 金升光 金必耀 門立中 邱韻如 紀延平 黃向文 范賢娟 倪簡白 高憲章 高啟明 張大釗 張敏娟 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 單維彰 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 楊正澤 葉李華 葉偉文 廖達珊 管永恕 鄭宇君 鄭運鴻 劉宗平 蔡孟利 蔡振家 韓德生 蘇逸平 主 編:郭家銘 美 編:黃琳琇 業務經理:李金穗 業務助理:廖本翔 行銷企劃:潘靖逸 社 址:台北市羅斯福路三段77號7樓 電 話:(02)2363-4910 傳 真:(02)2363-5999 E - m a i l: scimonth @ gmail.com 印 刷:赫偉有限公司 《本刊長期徵稿,請見頭版稿約》


時事評析

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容易遺忘的教訓: 臺灣地震防災對策何去何從 馬士元

銘傳大學都市規劃與防災學系副教授、臺灣防災教育訓練學會秘書長。

2018年2月6日深夜,花蓮市區在 94 次

一個明確的答案。

有感地震後,發生規模 6.2 的淺層強震, 花蓮市區在震度 7 級的搖晃下,造成嚴重

根據這樣的規劃,在應變準備部分, 一都九縣 310 個地方行政區被整合在具體

地震應援楷模――日本是怎麼做的?

的六大項救災整備計畫中:包含搜救與消

災情。這是繼 2 年前臺南震災後,臺灣最

以鄰國日本為例,除了「災害對策基本

防、醫療支援、物資支援、能源支援、緊

嚴重的地震災害,也再度喚起民眾對於地

法」以及「防災基本計畫」外,1978年該

急運送與防災據點、返家困難等。然後每

震防災的關切。只是震災發生後不到 3 個

國政府也提案訂定「大規模地震對策特別

月,社會輿論對於地震防災對策的熱度早 已一如往常地淡去。

措置法」來強化政府的地震預警和應變措 施,而該國國會更於1980 年 訂定「地震財

面對這個最大的自然災害威脅,臺灣民

特法」、1995年訂定「地震防災對策特別

眾與各級政府漠視的態度,與先進國家比

措置法」,來規範地震災害的災前整備,

較,顯得落差甚大。明年即為 1999 年集

並作為與政府預算支持方案,數個法案建

集大地震 20 週年,也是莫拉克風災 10 週

構從地震觀測、研究、預警、災前整備與

年、八七水災 60 週年,基本上 25 歲以下

緊急應變等政策工具。

的國民,對於廣域地震災害可說是缺乏 體驗。因此,如何持續建構地震防災的 意識,並有策略地推動降低地震災損威 脅、讓社會與企業加入共同合作,政府 責無旁貸。

臺灣政府的地震對策缺乏戰略思考

自阪神地震後,對於海溝型地震、都會區 直下地震的威脅,也分別依據地震分區防 災的需要,訂定特別法或者整合型計畫,來 處理跨行政區的各種地震防災策略議題,

年各級政府依據這六大項目,分別規劃整 備目標的達成與組合演練,確保計畫可被 執行並持續修正。更重要的是,這六大救 災整備計畫定義日本「43 個一級行政區對 首都圈的支援方案」,如何有效地分配各 地蜂湧而來的救災資源,在事先都完成規 劃,以避免災時互相扞格與混亂(圖二)。

缺乏結構化整備的「臺式」策略 反觀臺灣,各地方政府地區災害防治計 畫各行其是,嚴重缺乏區域性互相援助的 預先規劃。如臺南與花蓮兩次地震,中央 與各地方投入大量人力資源協助救災,民

這裡面包括了內閣府針對各地區震災風

間支援也非常迅速,看似效率極高,然多

險,所公布的情境假設與模擬方法,直接

為臨時決策且未依據事先分配來動員,面

要求政府、企業與社區共同面對問題。

對災點有限的局面尚可因應,萬一是多點

如果在網路上搜尋「臺灣地震防災策

廣域災害,如此模式勢必面臨極大挑戰。

略」,值得參考的或許只有2015年中央研

以日本人最擔憂的「東京都首都圈風險」

究院邀集學者編寫的〈大規模地震災害防

來說,依據模擬推估,萬一發生最嚴重的

再以大臺北地區的北北基桃 4 個地方政

治策略建議書〉,而且還不是政府官方具

東京灣北部規模7.3地震,將可能造成高達

府為例,至今仍然缺乏跨地方政府的具體

體的防災策略宣示。臺灣從法制面的災害

61萬棟房屋損毀、9700人罹難、147600人

防災策略,甚至連指揮體系架構都完全不

防救法、災害防救基本計畫到震災災害防

負傷、經濟損失95兆日圓、339萬人必須

同,若發生如山腳斷層的直下地震,災時

救業務計畫,多數的內容都是工作項目的

避難、517萬人返家困難等嚴重災情。

來自全國資源如何分配、中央政府的機能

宣示而已,至於預定的防災目標為何、達 到預期目標的手法、其他搭配的法規與政 策工具,全是一團謎。

是故,內閣府依據首都直下地震對策 特別措置法,邀集首都圈地方政府自2014 年起,指定東京都、埼玉縣、千葉縣、神

雖說多數縣市從2009年起參與內政部消

奈川縣的全境,以及茨城、櫪木、群馬、

防署主導的「災害防救深耕計畫」以來,

山梨、長野、靜岡六縣的部分區域,共一

已針對轄區內的震災情境進行模擬,但是

都九縣310個地方行政區,納入所謂「首

和中央的問題一樣,若為落實到縣市與鄉

都直下地震緊急對策區域」,並依據首都

鎮市區層級的地區災害防救計畫,對於實

直下地震緊急對策推進基本計畫,針對中

際的減災目標、具體方法、政策工具等,

央政府的持續運作、地方政府與特定企業

全部都是空白,只有欠缺詳細需求估算的

震災之應變問題,分別定出減災與整備目

救災準備,以及不斷進行的演習,但是到

標,並且分年分階段完成各種對策實施

底這些準備是否足夠,政府並沒有給民眾

(圖一)。

維持與救援如何進行也沒有方案。歷年來 北部各縣市的震災演習仍有待構想整合, 劇本每年隨長官要求刻意設計,缺乏跨區 域的長期災害整備目標,也就不會有完整 的演習目標與計畫,政府各級機關甚至不 知道為何而戰與如何而戰。 在中央缺乏防災戰略下,首都圈如此鬆 散,其他縣市的狀況可想而知。

法制與體系的先天缺陷 為何臺灣缺乏地震防災戰略,這部分必 須要從先天上的法制缺陷來討論。


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全面思考型的防救災架構:全災型設計 先進國家面對災害與緊急事件的對策 需求,大多具備從戰略到戰術等不同層次 的規劃來逐級推動落實。以美國國土安全 部為例,承襲美國聯邦政府體系一貫的管 理思維,於2016年頒訂國家計畫體系原則 (National Planning System),並將所有政 府對策分為戰略層級、跨域運作層級及戰 術層級,因此在如預防、保護、減災、應 變、復原等防災五大任務領域(Mission Areas)上,每個任務領域的特定議題, 就會分別具備如上的應對策略、跨部門作 業與各部門戰術計畫,且不僅各級政府、 連重要企業都一樣適用。這一點跟日本地 震防災的規劃如出一轍,也就是想定與策 略、跨部門整合、特定對策執行計畫等,

圖一:日本首都直下地震防災戰略體系之構成。(日本內閣府 2018)

透過不同層級規劃來逐步落實(圖三)。 再者,災害防救之管理架構,國際上多 以「全災型設計(all-hazard approach)」 之概念來統整防救災事務。全災型設計有 3 個層次:第一是無論各種災害類型、現 場指揮系統以及動員程序,都出自於類似 的架構與協定;第二是政府機關必須有一 個單位,要負責因應所有類型災害,設計 出共通性的協調指揮規範,以及整合各部 門共同運作的緊急程序;第三是無論各種 機關或關鍵基礎設施與資源營運企業,必 須為所有可能發生的災害類型,就自己的 負責範圍內充分準備。 如日本的中央防災體系,依據災害對策 基本法,以內閣防災擔當大臣為首,下設

圖二:日本首都直下地震六大應變整備計畫架構。(日本內閣府 2018)

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龐大的跨部門防災規劃幕僚群,再指定24 個防災部會與83個公共機關,各部會機關 設置專職防災部門與人員構成團隊。這些 部會機關必須針對「所有類型災害」擬定 部門對策,再由內閣府防災擔當針對國家 重大災害威脅,如首都直下震災、海嘯、 傳染病、飛彈等,擬定或假設跨部門之減 災整備計畫。又如美國採取國家計畫體系 與五大任務領域互相扣合,以國家綱要與 目標(National Planning Frameworks and Goals)為首,由部會分別提出風險降低之 因應規劃與互相支援設計,而國家整備與 應變則由國土安全部統籌。

各司其職卻疏於策略交流:臺灣治災的 災因導向設計 然而,臺灣的災害防救體系,卻因為

圖四:日本首都圈直下地震物資運送規劃示意圖。(日本內閣府 2018)

「災因導向設計」,導致分工支離破碎。 現行災防法第3條,將各種災害管理權限 「分配」給內政、經濟、交通、農業、環 保、衛福、原能7個部會,作為「中央災 害防救業務主管機關」,對於特定災害防 救事務所應具備的戰略、作業、戰術三層 級架構幾不存在。 如地震雖由內政部主政,然只要牽涉重 要政策如校園防災、關鍵基礎設施防震、 持續運作、民眾避難安置、災後通訊水電 能源恢復等議題,均非內政部所能管轄, 如此又怎麼能在所謂「震災災害防救業務 計畫」中同時規範國家策略、跨部門運作 與各部門執行計畫? 又如衛生福利部負責國內醫療資源調 度,災害防救法卻僅指定傳染病管制體系 之生物病原災害,造成衛福部醫事體系難 以融入防救災的業務分工,最著名的例子 就是八仙事件,其核心問題為燒燙傷醫療 問題,但由於災因管理設計,到底何部會 依法必須開設應變中心,成為互相推諉的 藉口;而高雄氣爆事件,正是因為災防法 缺乏明確災害定義,導致內政部經濟部互

圖三:美國國家計畫體系(美國國土安全部 2016)

相要求對方負責;再如空難由交通部主 政,但僅有飛安問題實際由交通部主管, 發生事故如基隆河復興航空空難,實際救 災單位為消防與海巡體系,交通部完全無

國由於災害防救法於莫拉克風災後修法錯

安全辦公室均為幕僚機關,無法主管法

誤,行政院組織完全沒有考慮國家重大災

案、擬定政策、推動業務,加上人力嚴重

各式案例一再顯示災害防救法第3條設

害威脅之需要,撤銷行政院災害防救委員

不足,導致跨部會、跨域重要防災議題,

計不當,為我國災害整備與應變體系運作

會,因此目前中央災害防救缺乏統籌組

長期缺乏有效之協調與進度控管,導致如

之主要亂源。除災害防救法第3條外,我

織,也造成行政院災害防救辦公室、國土

日本內閣府防災擔當、美國國土安全部等

力指揮。


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有能力推動全國性防災對策的機制,在我

路」兩側之建築物進行耐震結構的補強與

策,從國家戰略到對地震災後的各種細節

國付之闕如。日前,中國宣佈仿效美國成

整建,並且預計在2020 年以前完成。而對

都缺乏規劃,長年來各級政府的災害防救

立「應急管理部」,統籌整合全國防災整備

於年初因為首都圈大雪造成的物資運送困

計畫也僅有敘述性的防災工作項目,不旦

應變業務,如果我國一再忽視全球潮流,

難,也設法與民間物流體系建立災時運送

對跨行政區、跨部門的合作缺乏架構,對

未來面對重大災害的能力將不斷流失。

與倉儲相關的協定,並且配合緊急交通路

於災後不同時序下,政府、企業與民眾

網的管制作業,預先規劃大震災時物資輸

對於各種應變作為應有的事先整備概念

送的方案(圖四),這也顯示災後運作的

更是缺乏。

臺灣在防災上仍缺乏一致標準 由於長期缺乏全國防災機制之整合,目 前各地方政府後果管理機制分歧,從應變

細節,並非由政府獨自完成,更需要民間 企業的整體合作。

以臺灣目前既有的地震防災規劃來說, 在大規模地震的情境下,連政府是否能確

中心到現場管理,全國缺乏一致性標準。

據中央大學李錫堤教授的推算,與日

保自己順利運作都還是問號、企業能不能

美國幅員之大,尚有「國家事故管理體系

本一樣飽受地震威脅的臺灣(尤其是脆

持續營運來支援整個社會的災後需求更是

(NIMS)」作為全國共通標準,而臺灣

弱度最高的北部地區)未來 20 年內在大

個未知數,因此臺灣的地震防災對策要何

國土與行政轄區數量甚少,卻依然各行其

台北地區至少會發生一次 6 級地震的聯合

去何從?政府到底有沒有決心改革現有的

是,從中央到縣市,23個主要的災害應變

機率是93.38%,可是臺灣的地震防災對

不足,需要社會大眾持續的關心與督促。

中心結構組織竟完全不相同, 不僅指揮調度無法系統化,災 情資訊傳遞以及防災資訊系統 設計更是造成莫大困難。 此外,由於長期土法煉鋼, 缺乏國際先進國家經驗導入, 災害現場管理落後,無論指 揮、通訊、後勤紊亂,欠缺如 美國聯合現場應變(JFO)的 概念,近年的災害案例均證 明,單點災害尚可因應,若多 達十處以上之廣域災害,指揮 體系與後勤將可能完全失靈。 而平時演習設計落後,缺乏決 策模擬、動員集結的概念,兵 棋推演長年以唸稿方式進行, 實兵操演每每也以天降神兵、 聲光十足方式敷衍長官,常被 譏為「兵推像告別式、操演像 馬戲團」。

結語 日本東京都發給居民的防 災手冊『東京防災』,開頭便 寫著:「預測表明,30年以內 將會有70%概率在首都正下方 發生地震。您,做好防災準備 了嗎?」。事實上,日本自從 阪神大地震以後,就逐年設法 同步強化政府與民眾的防災準 備,東日本大地震後,更是有 系統地推動各種地震防災策略 的落實,例如東京都就優先針 對救災所需要的「緊急交通


焦點話題

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是誰讓Oracle可以拿9列程式碼的著作權 到處濫收保護費? 洪朝貴

朝陽科大資管系副教授、軟體自由協會理事。

美國的資料庫大廠 Oracle 看到安卓

定的數值,是業界大家共同遵守的共識。

需要跟著把自寫的專屬軟體程式碼釋放出

(Android)作業系統生態系幫 Google 賺了

此外,電腦跟電視、投影機間的 VGA 接

來,他知道支持 GPL 需要理念;然而對於

不少錢,便控告Google 侵權,並求償 90 億

口或 HDMI 接口即影像傳輸的 API,而

那些想受惠於自由軟體但又不想回饋的廠

美元。初審時法官判定Google 並未侵權,

USB 接頭就是電腦跟週邊設備(鍵盤、

商來說,LGPL 比較可以接受。

但在最近的上訴法庭卻逆轉,Google 被判

滑鼠、無線網卡、網路攝影機等)之間的

敗訴。Oracle不僅讓Google 賠錢,也挾著

API。

勝訴的氣勢準備對其它(非資訊產業的)

另一方面,即使是專屬軟體的著作權人 間也經常需要靠 API來溝通,如製定網頁

API 是一個共通的介面,也是一種微型

標準的全球資訊網協會(World Wide Web

的語言,其讓參與溝通的眾多廠商及不同

Consortium , W3C),去(2017)年宣佈

品牌型號的產品可以溝通、交換資訊。

將加密媒體擴充功能(Encrypted Media

API 既不屬於臺電、也不屬於任何一家家

Extensions , EME)列為 W3C 所推薦的

電業者,更非任何一家銀行或任何一家電

「標準」,進而引發公憤。這個標準,

腦公司所獨有,它是大家溝通時共用的語

就是一種數位版權管理(Digital Rights

事情得從 Java 程式語言開始說起,昇

言。試想,如果 VGA 接口或 HDMI 接口

Management, DRM,筆者主張稱它為遙控

陽公司(Sun Microsystems)於1996 年左

的規格屬於某家公司所獨有,那麼任何廠

數位枷鎖)領域的API,它讓各家數位內

右釋出Java程式語言,這家開放、技術能

商想要生產投影機、螢幕、可外接螢幕的

容廠商可以透過相同的接口入侵瀏覽器,

力高的公司早在雲端炒作出現前,就實現

電腦等都必須獲得這家公司的授權;也就

並在瀏覽器裡植入程式碼,讓數位內容廠

了雲端運算,其於1996 年打的廣告「The

是說,掌握 API 就等同主導了這整個市場

商可以遙控該瀏覽器,言下之意就是從遠

Network is the Computer」其實就是現在

的生殺大權。既然只有付得起高昂授權費

端決定要施捨用戶多少自由、對其閱聽行

所說的 SaaS,而多年後 Google所收購的

的廠商才有能力進入這個市場,到最後這

為進行多少限制等,沒有哪一家白癡公司

開發Android 作業系統,其採用的開發工

個市場會變得消沉不活絡、失去競爭,而

會主張對 EME 擁有著作權。

具就是 Java 程式語言。不幸的是,Oracle

消費者最明顯的感受將會是昂貴且欠缺多

於2010 年將昇陽買下,而 java 程式語言也

樣選擇的終端產品,進而被少數(很可能

就從 Google 的搖錢樹變成法律夢魘。此

只有一家,就是「擁有」API 的這家)公

前,昇陽所開發的許多技術,都以開放原

道 API 扮演的是一個溝通用的介面,不該

司所綁架。

成為智慧財產權保護的對象。倘若 API 被

企業大撈授權費,而其中就有許多臺灣企 業「挫勒等」。身為程式設計師,看了這 樣的判決及後續效應, 覺得快要吐血。

用源頭技術索償,可惡至極

始碼或至少以開放介面的方式釋出,當 年 Google想跟昇陽談授權未果,便自己 重寫 Java,但為了跟Oracle 的 Java 相容, Google 必須採用 Oracle的java應用程式介 面(Application Programming Interface, API),而這也成為 Oracle 控告Google 的 依據。

憑什麼把相互往來的管道據為己有? 其實,讀者並不需要會寫程式,也能理 解何謂 API。

從自由軟體到瀏覽器 DRM(光譜上的 兩個極端),任何稱職的程式設計師都知

相較於發電廠、各種需要吃電的複雜電

列為智慧財產權保護的對象,開發應用程

器設備或提款機內部電路,API 不過是一

式就成為處處可能踏到法律地雷的高風險

個小小的接口,其複雜度幾近於零。隨便

違法行業,這也是為什麼蘋果共同創辦人

找一個用 C 或 C++語言所寫的程式,比較

沃茲尼克(Steve Wozniak)、C++ 之父史

一下 * . h 程式碼(API)與 * . c 、*.cpp 或

卓司查普(Bjarne Stroustrup)、Unix 作

*.c++ 程式碼實作部分(implementation)

業系統之父湯普森(Ken Thompson)、

的份量,就可以具體地粗估這「趨近於

Minix 作業系統之父塔南鮑姆(Andrew

零」的數字。

Tanenbaum)、Linux作業系統之父托瓦茲 (Linus Torvalds)、Smalltalk 程式語言之

自由軟體與數位版權管理

父凱(Alan Kay)與電腦界其他許多大咖透

自由 軟 體 之 父 史 托 曼 ( R i c h a r d M .

過法庭之友機制在本案當中力挺 Google 的

舉例來說,牆壁上的電源插座就是電力

Stallman)在設計 GPL 授權(GNU General

原因,並向法院解說為何 API 不該被著作

供應的 API, 接觸的兩隻腳距離要多遠、

Public License,即 GNU 通用公共授權條

權保護。

電壓是多少、頻率是多少都經供電方與用

款)捍衛自由軟體延續性的時候,還多設

假使有程式設計師還主張著作權可以保

電方同意;提款機的提款卡插入口也是提

計了一個約束力較小的 LGPL(GNU Lesser

護用來讓兩個程式接口的API,不如乾脆

款/查詢服務的API,而提款卡的寬度、

General Public License), 就是為了要讓

加碼主張他嘴巴碰過的碗以及屁股坐過的

厚度、晶片位置、傳遞的資訊等這都有固

專屬軟體可以採用自由軟體的API,而不

馬桶等等任何跟他身上的洞口對接過的東


焦點話題

中華民國一○七年八月十五日

西也通通都侵犯他的著作權吧!相信這位

億美元的 Oracle 是怎麼樣的一家公司呢?

拒聽專家建言的白癡法官,也一定會力排

只要搜尋「Oracle threaten customer、Oracle

眾議跟他站在同一陣線的。

extort customer」或是比較中性的「Oracle customer tactics、Oracle customer audit」就

開發的美意,卻成要脅工具

SciTech Reports

9

在學會寫程式前, 得先學會理解處境 所有用到 Oracle 任一種產品的使用者 都應該覺醒了,而最重要的第一步就是

知道答案。Oracle 對付客戶的策略向來就

API不該被著作權保護、基於API 的侵

理解麥可尼利所說的 barrier of exit。當年

是綁架他的資料,然後在續約時才祭出昇

權 判 決 是 智 障 判 決 ; 但 除 了A P I 之 外,

陽創辦人麥可尼利(Scott McNealy)所稱

Oracle 買下昇陽時,他就給了這個超級重

Google 在其他方面難道沒有侵權?有,但

高昂的「barrier of exit」,筆者翻譯為「下

就只有 9 列極其簡單的程式碼,其程度大

賊船的代價」,此舉讓客戶驚覺該產品已

約適合作為 Java 初學者認識該語言例外處

庫系統 DB2 作例子,但其實一樣適用於

深入公司基礎建設。想要改用其它廠牌的

Oracle 的資料庫, 現在竟也出人意表地適

理(exception)機制的教科書。從我們的

產品?別傻了,這條路昂貴到根本走不

角度來看,這就是 Oracle 勉強能拿來坑殺

通。言下之意就是要照 Oracle 開的價格付

用於被 Oracle 搞爛掉了的 Java。不只資訊

顧客的「智慧」財產依據,也是讓 Google

費,否則使用者的企業就會死得很難看。

欠 Oracle 90 億美元的偉大「創意、創新、

要,卻被主流資訊教育體系及資訊產業所 忽略的 6 分鐘演講,即便他拿 IBM 的資料

長,這些觀念對於不寫程式的老闆來說, 也需要通曉一二,這比全民寫程式更重要。

近年來,Oracle 開 始 搶 雲 端 商 機 , 儘

事實上,筆者在每個學期的通識課裡,

管 他 們 的 雲 端 服 務 彈 性 遠 不 及 Amazon

都會考考學生這個概念,因為這就像是每

或 Google,價格又更昂貴許多,但只要

學寫程式,最後判Google勝訴,但是上訴

一位公民需要知道詐騙集團的手法或毒品

Oracle 要求進行軟體授權稽核(sof tware

法庭的白癡法官就沒這麼認真做功課了。

的危害一樣重要:戒毒很痛苦,但只痛

licensing audit),客戶在恐嚇之下就不得

關心電子資訊產品消費者權益的電子先鋒

一次;不戒的話,就痛一輩子。「跳下賊

不簽約使用 Oracle 的雲端服務。簡單來

船」不是喊跳就馬上能跳的,而是逐步穩

說,Oracle 的專長不是技術或服務品質,

健地走,才能邁向自由,但若不起頭,就

而是簽合約;它採取的手段不是提供誘

只能永遠當 Oracle 的奴隸,直到公司或國

因,而是威脅,也就是透過軟體授權稽核

家降旗收攤不再做生意的那一天為止。

發明」。第一審的法官埃爾蘇(William H. Alsup)為了理解大家的說法,還認真地自

基金會(Electronic Frontier Foundation , EFF)有一個專頁詳細整理了這個事件的 來龍去脤。除了上述電腦專家之外,還 有微軟/紅帽/HP、手機 App程式開發 者聯盟、開發火狐瀏覽器的Mozilla、智 慧財產權教授群、電腦與通訊行業協會 (Computer and Communications Industry Association , CCIA)等團體也都透過法庭 之友機制,在本案中力挺 Google。

逼用戶越陷越深。然而,客戶們通常因為 採購的授權不足、法律上自知理虧,所以 沒人敢站出來大聲反抗,也因而無法彼此 交流經驗、共同找出對抗 Oracle 的策略。 這個情境和那些被黑道用毒品控制住的受 害者有沒有很像?與 Oracle 的作風對照,

雖然這個判決的受害者主要是 Java 用

現在回頭再看那些「只收你一次錢就滿足

戶;但資料庫被 Oracle 綁架的公司更多。

的勒贖軟體」,後者簡直就是慈悲為懷的

而仗著 9 列侵權程式碼向 Google 敲詐 90

大善人。

延伸閱讀

1. Electronic Frontier Foundation, Oracle v. Google, https: //goo. gl/8W68rY, May 22, 2013. 2. 洪朝貴, Scott McNealy 談資訊科技轉換跑道的成本 (下賊船的代價),https : //goo.gl/TS2yGr,2014年10 月 5 日。


科學文摘

中華民國一○七年八月十五日

科技報導

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從學校教育到化妝品產業-

靜宜大學化粧品科學系教授 林智健專訪 文詠萱

科月編輯

(與《科學月刊》582期共同刊載)

(文詠萱攝影)

林智健 教授兼系主任 國立清華大學生物科技研究所博士

妝品領域。」

化妝品產業從前端原料研發,到後端產

物領域相關。「不少化妝品科學系的老師

品品質管理、行銷與銷售,最後將產品交

原本所學專長都不是化妝品,在化妝品領

到消費者手裡,中間經過層層關卡,需要

域研究人士,蠻多學習的基礎是化學、生

術與素材,而這些技術幾乎皆可直接應用

的人才數量相當龐大。臺灣有數所一般大

物領域,也有些投入妝品領域的老師所學

在化妝品上,能迅速研發出商品。「再加

學設有完整之化妝品相關科系,其中包含

是更專精的領域,例如藥學、藥劑或是化

上化妝品市場很大,所以很多廠商希望從

靜宜大學、高雄醫學大學、中國醫藥大學

工等。除了妝品領域外,食品領域也有這

化妝品先切入,因此從業人員、公司發展

等,這些學校科系培育專業人才,也讓學

樣的情況。」林智健說。

都很有可能朝這個方向前進。從另外一個

生與產業做最緊密的連結。

有些藥物、食品在研發過程會有新的技

因化妝品科學屬於應用科學,跨領域人

角度來看,化妝品直接應用在人體,因此

《科學月刊》本期專訪靜宜大學化粧品

才培育對於化妝品產業相當重要。林智健

生物技術等領域可以直接幫助妝品產業,

科學系系主任林智健,談談大學妝品人才

還提到投入化妝品領域比率較高的原因:

生技領域的研究人員投入妝品產業仍有其

培育的想法與做法。

「若原先所學專業的就業市場不夠吸引

發展的機會。」

跨入妝品研究領域 化妝品屬於應用科學,主要與化學、生

人,可能會有人才外溢的現象,有部分生

林智健原本專業為生物科技相關,他在

技、生科領域的人才會選擇跨到食品、製

畢業後,曾到藥廠工作,他工作的藥廠業

藥、環境檢驗等應用學科,當然也包含化

務包含藥物、健康食品、化妝品等,而林


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智健曾於化妝品工廠短暫工作,也成為之

Medical Center)的教授布瓦西(Raymond

應,其中包含促使細胞走向凋亡、讓細

後投入化妝品領域研究的契機。「因為當

Boissy)開發的,並在後續找到一系列衍

胞變異,因此這些成分在應用上要很小

時學校需要相關專業的老師,而我的專業

生物,他們發現去氧化熊果素能夠抑制皮

心。」

加上曾在化妝品產業的短時間經驗,覺得

膚中黑色素生成所需要酵素「酪氨酸酶」

有發展機會,因此我輾轉到學校。」林智

之活性,而去氧化熊果素的美白效果比熊

維生素 C、維生素 C 的衍生物、麴酸等,

健解釋。

果素更好。

已有研究表示這些成分在化妝品中的安定

近期美白配方研究 林智健致力於美白成份開發與作用機 轉的研究,他研究的主要成份之一為「去 氧化熊果素(deoxyArbutin , dA)」,主 要研究方向希望能解決去氧化熊果素安定 性不佳的問題,也解決化妝品中美白配方 容易在擺放一段時間後功效減退的狀況。 「熊果素本來是個醣苷,接一個 C - O - C

衛生署公佈可直接應用的美白成分包含

衛生署禁用的「對苯二酚」美白成分,

性相當差,以為維生素 C 為例,它在水溶

是由苯環接兩個酚,因為安全性不佳被禁

液、常溫的環境下,1 ~ 2 個月內就會逐漸

用。而去氧化熊果素的安定性有問題,其

降解,到後來在產品中幾乎消失。在研究

中一個鍵結斷裂後就會產生對苯二酚,若

過程中,林智健與研究團隊也曾思考這個

使用在產品上,放久了顏色會改變,且產

問題:「除了去氧化熊果素之外,熊果素

品出現對苯二酚,應用上會出現疑慮。

他本身還是會降解,會產生少量的對苯二

「當時的實驗做了一些研究來幫助穩定這

酚,他在照光或是熱的環境之下,一樣會

個成分的安定性,包含應用無水乳化系

有問題。」

統,在無水系統中去氧化熊果素的安定性

化妝品美白成分的有效性、安全性、

就大幅提升,雖然安全性提升很多,但還

成分安定性(即產品功能持久性)都是研

是會有部分的對苯二酚釋放,以致於仍無

究人員要注意的,林智健也強調研究人員

法在市場上使用。另外,研究還包含產生

應該要為消費者把關產品品質。「對於消

對苯二酚之後對人類細胞有什麼影響,結

費者來說,他們沒有辦法了解到產品的內

果發現它會刺激皮膚的細胞,促進纖維母

容,產品買來就是使用,他們不會知道裡

去氧化熊果素是由辛辛那提市兒童醫院

細胞與黑色素細胞產生一些細胞激素,影

面活性成分還剩下多少,在這個部分消費

醫學中心(Cincinnati Children ’ s Hospital

響細胞調控,可能會造成細胞不同的反

者屬於弱勢的,而研發者、生產製造端,

再接一個苯環,苯環上有一個酚基,醣分 子上有一些官能基,主要是 ¬-OH 基, 去氧化熊果素就是在醣基上的 ¬-OH 基 拿掉,而苯環加一個酚的結構就有美白效 果」林智健解釋去氧化熊果素的結構。


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而化妝品產品研發不是由前端開發領導 產品方向,常常是以市場後端引導前端, 告訴前端開發人員市場現況、市場需要、 消費者要什麼等等。「臺灣在這個部分很 努力,但這幾年一直沒有本土的企業成為 國際化妝品企業,當然有些公司做得很 好,也跨出去了,但從全世界十大化妝品 公司還沒有臺灣的公司,預期未來五年也 不太會有,在未來幾年,中國大陸的企業 一定會有幾間擠進全世界前十大的化妝品 公司,因此臺灣還有很大的努力空間。」 學校的人才培育以整個化妝品產業鏈為 目標,從最前端到最後端都有顧及,包含 前端妝品研發,包含原料、配方等人員培 育;中後端包含產品製造、檢驗分析、品 質管理;後段應用與經營管理,包含有產 品銷售人員、彩妝師、美容師等。「我看

林智健介紹學生畢業作品。(文詠萱攝影)

這幾年從我們系上畢業的學生,還蠻多直

要確保消費者買到這個產品有效性是持續

中間經過了許多程序,林智健認為臺灣在

接投入化妝品產業,因為市場需要大,工

的。好的廠商會顧及產品的活性成分原料

中後端這一塊做得相當好。「中後端包含

作發展性爆發力強,比較有好的發展性、

挑選,並作持續追蹤。」

配方設計、成分挑選等等,產品研發,經

好的機會。甚至有同學已經當到公司的跨

過品管做成品質優良的產品,這個區塊我

部門重要主管,整合研發、製造與市場。

覺得臺灣是做最好的。」然而整個產業不

也有許多同學已經當上廠長等高階主管位

是只有代工,還有更前端的創新研發、原

置,他們的領域就不能只有專攻研發這一

料生產。「前端研發臺灣做得比較有限,

塊,一定是要跨部門,包含市場端,整條

「衛福部對產品會抽樣抽檢,幫助消費 者把關,但這是比較消極的作為,要抽驗 到有問題才知道,在產業應該可以更積極 的去做。我們要給消費者是真正有效的東 西,而不只是用一些很美好的名詞去編織 夢想。」林智健表示。

化妝品產業人才培育 化妝品從前端研發製造,到後端產品,

我們沒有很大的公司、工廠在做化妝品原

產業鏈都是重要的。」林智健解釋。

料,原料商有九成以上都是代理國外的產

然因系上老師主要以理科為主,在應用

品,只有少部分是自己特色性的原料,可

經營管理面專長,系所合聘管理學院的老

是量都不大,當量少時,很難長期穩定的

師,教授學生行銷與企管等知識,為投入

提供給產業,就會遇到應用上的瓶頸。」

產業做準備。「另外,我們跟應用化學、


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人來說還是有些機會。」

食品營養學系也有合作,因為化學本來就

上許多,人才飽和等問題漸漸浮現,林智

是我們的根基,食品很多東西跟化妝品概

健建議臺灣人才、企業可以往外走。「臺

另外,林智健提到已畢業學生的經驗,

念基礎原理相似,應用性也相同,有些原

灣化妝品製造的部分近年的成長率均約有

叮嚀欲前往國外發展的同學,每個地區、

料可以應用在食品也可應用在化妝品。」

10%,一直在成長的原因是因為我們出

國家的狀況、國情不同,需有心理準備。

林智健補充。

口的比例增加。例如這幾年由貿協推動的

「之前有與前往中國大陸化妝品產業工作

「臺灣美粧品牌行銷聯盟」,配合政府的

給想要投入化妝品產業學生的建議

的同學聊到,公司在初期移往中國大陸

南向政策,聯盟包含有臺灣幾個大公司整

時,業務要從基礎開始、從頭做起,因為

因化妝品產業觸及領域相當廣泛,若能

合,往東南亞宣傳。因此臺灣妝品領域成

在新的地區品牌知名度等同歸零,再來是

擁有跨領域知識,對於自己的競爭力絕對

長,是因為外部需求增加,而不是臺灣內

會因為不同文化、不同市場,不同自然環

加分。林智健表示:「學習化妝品領域的

部需求增加,所以勢必要鼓勵同學眼光往

境(如天氣、氣候等)有很大的影響。所

同學,絕對不要只學習某個區塊,因為未

外放,因為成長的區塊在那。」林智健還

以說在市場端變化程度很大,他也鼓勵學

來對於能力來說,能夠跨越多領域,你的

提到與中國大陸合作的經驗:「根據與中

生們,要持續的累積專業經驗,才有機會

發展空間會更大。包含檢驗分析、產品研

國大陸接觸交流的經驗,對方覺得中國大

走到一個好的位置。」

發、品管,甚至彩妝,這都是人才的競爭

陸化妝品專業人才素質可能還是輸給臺

力,在產業會有更多機會。」 臺灣市場對於國際市場而言,相對小

灣。另外,即便是臺灣產業,但如果能把 市場眼光放在其他國家,對在臺灣就業的


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海狗研究解開睡眠之謎 林翰佐

銘傳大學生物科技學系副教授,本刊總編輯。 (與《科學月刊》583期共同刊載)

「人的一生不外是吃飯睡覺」,從這

睡眠的兩種生理狀態

動眼期反彈(REM rebound)的睡眠現

個觀點來看,睡覺,應該是我們最熟悉的

透過腦波圖(electroencephalography ,

象;這些受試者在整晚睡眠當中,快速動

生理現象之一。粗略的估算,一般人在一

EEG)的幫助,科學家們很早以前就發

眼期所花費的時間則比一般睡眠時平均增

生當中,約有 30 % 的時間處於這樣的生

現人類的睡眠是由 2 種截然不同的生理狀

加19.2 ~ 26.6 %。

理狀態之中。睡眠品質與我們的生活品質

態交替出現而完成,並且依據其特徵,

息息相關,長期的睡眠不良會降低我們對

區分為快速動眼期(rapid eye movement ,

事物的專注程度,使得食慾增加,並且讓

REM)以及非快速動眼期(non-rapid eye

世界上形形色色的動物在睡眠表現上也

我們的脾氣變得更為暴躁與易怒。流行病

movement , NREM)。在一段完整的睡眠

具有南轅北轍上的差異。概略的來說,高

學的研究顯示,臺灣目前慢性睡眠障礙

當中,人類大約需要經歷4~5次的「非快

等脊椎動物(哺乳動物、鳥類及部分的爬

的盛行率為 20.2 %,平均每 5 個人當中就

速動眼期–快速動眼期」的循環。非快速

蟲類)才具有快速動眼期的睡眠。當然,

有一位民眾長年深受失眠之苦。透過科學

動眼期的生理狀態,在概念上似乎比較與

快速動眼期在不同物種的睡眠占比有相當

的研究,目前我們對於睡眠的生理現象已

我們傳統對「休息」的想像相符合;這時

大的差異。從資料中可發現,掠食者的睡

經有一定程度的了解,但對於它的全貌仍

期的腦波所呈現的是和緩的、特殊的波

眠中,其所佔的比例較被捕食者來得高。

有許多未解之謎。我們為什麼需要睡眠?

形;而快速動眼期則是相當有趣的一種

而在動物發育過程當中,快速動眼期在整

我們需要多久的睡眠?拿破崙(Napoleon

生理狀態,從腦波圖的研究顯示,此時

個睡眠當中所出現的時機也會隨著物種有

Bonaparte)所宣稱的一天只睡 4 小時,

大腦的活動與人清醒時的狀態其實沒有

相當程度的不同,例如鴨嘴獸,這種相當

到底是勤勉的象徵?抑或是對身體健康的

甚麼差別,所以又被稱為「弔詭的睡眠

於原始的哺乳動物,幼年期時期每天的快

慢性戕害?

(paradoxical sleep)」。快速動眼期的存

速動眼期睡眠可高達 8 小時;而海洋哺乳

在對人類睡眠的品

動物當中,鯨豚類動物的幼兒則直至發育

質其實相當重要,

階段的晚期,才會有快速動眼期的睡眠現

科學家嘗試著用一

象發生。如同人類,快速動眼期對動物的

種稱為剝奪快速動

睡眠也是相當的重要。在針對大鼠(rat)

眼期的睡眠實驗:

進行連續一周的剝奪快速動眼期的睡眠實

受試者需頭戴腦波

驗中,科學家發現受試大鼠會有體重減

電極入睡,然後在

輕、失溫甚至死亡的發生,顯示快速動眼

進入快速動眼期時

期對高等動物的重要性。

動物的睡眠

將其強制喚醒。研 究結果顯示,當這

北方海狗的睡眠研究

些被喚醒的受試者

不僅如此,生活在海洋中的哺乳動物,

再度進入夢鄉時,

其睡眠其實跟生活在陸地上的生物有很大

由於先前的快速動

的不同。先前的研究顯示,鯨豚類的生物

眼期被干擾中斷,

具有「半腦入眠」的特異功能,運用輪班

造成有補償性的生

的方式讓左右半球的大腦輪流的睡覺,以

理反應發生,在生

因應海上生活中需要時時保持警覺的特殊

理學上稱之為快速

要求。畢竟對於用肺呼吸的生物而言,


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水中的環境仍具有相當的危險性,再怎麼

部觀察或生理監控所得到的數據,均無法

狗,在陸地睡眠中快速動眼期的發生可能

疲累,還是要定期的呼吸換氣,以免被淹

看到剝奪快速動眼期後對北方海狗有任何

與保持大腦溫度有關,海上生活時由於隨

死。北方海狗(Callorhinus ursinus),

的生理影響。

時有一個大腦保持運作,似乎就沒有快速

是一種生活於北太平洋中、體型最大的海 狗並且會隨著季節遷徙的動物,每年冬天 會到達美國加州中部的海灘避寒,然後在 夏季時會回到太平洋北端白令海峽區域生 活。一年當中,北方海狗會花費 8 個月的 時間進行往返南北的長途旅行,這段期間 北方海狗會維持與海岸線保持至少 10 英

快速動眼期在高等動物睡眠當中所扮 演的角色目前仍眾說紛紜;有些科學家認 為快速動眼期的存在跟學習與記憶重整有 關,也有人認為快速動眼期與生理上的節 律性相連結,不過不論是哪種可能,顯然 的,對北方海狗而言,快速動眼期在睡眠 的加州大學(University of California)

的神祕。

西格爾(Jerome Siegel)教授研究團隊提

如同鯨豚類動物一樣,北方海狗在演

出一個相當有趣的解釋來說明這樣的現

化上也發展出「半腦入眠」的特異功能,

象,他們認為生活在寒冷地區的北方海

險,此時海狗的睡眠當中,也 如同鯨豚動物一般,鮮少有快 速動眼期形態的睡眠出現。不 過,當北方海狗恢復陸地生活 時,睡眠的型態則恢復到 2 種 動眼期交替出現的現象,就如 同一般陸地哺乳動物的睡眠狀 態。基於北方海狗生理上的特 殊性,使得科學家們想透過北 方海狗的睡眠研究,來瞭解哺 乳動物睡眠當中快速動眼期發 生的生理意義之謎。 科學家們以機構中豢養的 4 隻北方海狗進行相關研究,並 設計了一個可供高度調整的平 台,來操控這些海狗在陸地或 水中進行睡眠。這些受試的北 方海狗在研究進行時也需要安 裝各式的電極,監控腦波、 心電圖以及肌電圖的訊息變 化,即時掌握受試海狗的生理 狀態。這篇登在於《當今生物 學》(Current Biology)期刊 的最新研究結果令人玩味,當 他們針對陸地睡眠狀態下的海 狗進行剝奪快速動眼期的睡眠 時,研究顯示受試海狗再度入 睡之後,並未出現先前出現於 人類與大鼠研究中快速動眼期 反彈的睡眠現象,且在實驗連 續進行長達數周後,北方海狗 也沒有如同在大鼠研究中,具 有體重減輕等不良影響,從外

然,並非所有的學者都會認同這樣的說 法。無疑的,北方海狗的特殊體質,或許 正可以成為我們釐清快速動眼期在高等脊 椎動物中所扮演的真正角色,成為未來更 為深入了解睡眠生理現象的一塊敲門磚。

上的重要性似乎是不存在的。執行本研究

里以上的距離,從不上岸落腳,行蹤相當

來因應長期的海上生活上的凶

動眼期發生用以提升大腦溫度的必要。當

延伸閱讀

1. 快速動眼期,https://bit.ly/2E2Ad6A。 2. Alex Fox, Fur seals can go weeks without REM sleep, Nature, 2018/6/7.


焦點話題

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Google AI創新研究營的啟動 期望培育更多臺灣AI人才 李依庭

《科學月刊》主編。

人工智慧(artificial intelligence, AI)

學習,提供最適合的個人化「推薦系統

排多場「AI 專題演講」探討自然語言處

在這兩年來勢如破竹的發展,不僅衝擊各

(recommendations systems)」;在產業界

理、醫學影像深度學習應用、推薦系統、

項領域,更被科技產業視為未來一波發

中,也與臺灣傳統紡織產業合作,透過機

「強化學習(reinforcement learning)」

展的全新革命。有鑑於此,科技部在去

器學習整合大量紡織布料的數據庫,建置

和各種機器學習的應用實例。除此之外,

(2017)年 12 月宣布投入資金,在臺灣、

有系統的應用程式(App)提供快速搜尋,

為了幫助參與研究營的師生熟悉 Google

清華、交通和成功 4 所大學建立 AI 創新

有效縮短人力與時間上的分配。這些研究

的線上機器學習開源資料庫 TensorFlow,

研究中心並啟動「AI 創新研究中心專案計

成果,在在顯示 Google 研究團隊投入大

Google 也設計了「TensorFlow 初學者實作

畫」,期望能提供 AI 相關培訓課程,培

量資源在機器學習、深度學習上的開發,

應用工作坊」,讓他們能夠透過這項工具

育出更多具有 AI 跨領域能力的人才。

並期望能逐步擴大人工智慧的應用範疇。

建構出自己的人工智慧應用,讓整個研究 營的課程不只是被動的學習,還夠主動地

機器學習技術論壇

Google 智慧臺灣計畫

進行實際操作,兼具研究與實作雙面向的

而 在 這 波 A I 風 潮 中 , Google 也 不 缺

今(2018)年 3 月,Google 更是乘勝追

席,從去年開始便透過舉辦多場機器學習

擊,啟動「Google 智慧臺灣計畫」,提

講座,分享 Google 團隊目前已研發的各

供各種數位課程、影音創作研習營等,幫

種機器學習及其不同領域的相關應用,像

助臺灣在人工智慧領域的發展。除了公司

不僅如此,也藉由「Google AI 創新研

是學術領域中,在天文、生命科學等方面

團隊在人工智慧所做的一系列研究與教學

都有相關發展,透過機器學習來辨識行星

外,為響應科技部的 AI 創新研究中心專

究營」的機會,請到駐美國總部的 Google

與非行星的訊號,找出太空中可能的系外

案計畫,在上(7)月 4 號也舉辦「Google

行星;將人體基因組轉化成圖像格式、運

AI 創新研究營」,邀請國外 AI 研究專家

用分類演算,開發出變體識別模型,相較

來臺,安排各種人工智慧相關課程與培

傳統定序方法,能大幅降低其錯誤率。

訓,傳授各種知識給 AI 創新研究中心的

而在生活科技部分,也曾與會分享 在 Youtube 影音平台上,如何透過機器

師生。 而在這次的 Google AI 創新研究營中安

學習。

深度學習與推薦系統

AI 首席科學家紀懷新在這次的機器學習 技術論壇中,分享 Google 機器學習技術 如何打造出更精準的推薦系統。在會中, 他 以 Google play 商 店 上 的 應 用 程 式 為 例,表示在商店上至少有 100 萬個應用程 式 App,並且有 190 個以上的國家、超過 10 億個使用者的使用之下,光是在去年


焦點話題

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圖一:Google AI 創新研究營啟動記者會,由左至右分別為 Google 臺灣董事總經理簡立峰、科技部部長陳

圖二:紀懷新與會分享深度學習在推薦系統上的

良基、AI 創新研究中心推動辦公室主持人林永隆教授與 Google AI 首席研究員紀懷新。(李依庭攝影)

應用。(李依庭攝影)

就有 820 億次的應用程式下載量。因此,

play、Youtube 等商品及服務相關改善。

Google 臺灣董事總經理簡立峰也表示,

在如此龐大的數據庫下,如何利用深度學

除此之外,他也藉由實際案例分享推薦系

臺灣具有深厚的硬體實力,但軟體上也具

習,提供個人最適化的推薦系統,便是研

統在不同領域的應用,創造出更好的使用

有很大的潛力,因此希望透過來自世界各

究團隊的研究目標。

者體驗。

地、在 Google 推動人工智慧前進的 AI 專 家們,能與臺灣優秀的 AI 領域研究人才

根據研究團隊長期累積針對網路搜尋與 線上社群系統的研究經驗,及對使用者行

未來目標與期望

進行知識與技術的交流。他更進一步表

為所帶來的社群效應的洞察,探討Google

而在 Google AI 創新研究營啟動記者會

示,Google 期望透過研究營推動臺灣人

如何利用AI 技術瞭解使用者偏好,提供

上,科技部部長陳良基也到場支持並表

工智慧的發展與人才的培育,並希望能達

更個人化的服務。紀懷新表示,其研究團

示,為了讓臺灣能夠在全球的 AI 版圖上

成 5000 人以上的人才培育,以提升臺灣

隊發現透過使用深度學習的 3 大主軸:計

佔有一席之地,科技部積極建立 AI 創新

年輕 AI 科學家的研究實力,增加臺灣與

算(computer)、大數據(big data)和人

研究中心,就是期望能培育更多人才,未

國際研究主題接軌的機會。

才的整合,在 2015年建立出 TensorFlow,

來協助臺灣國內產業的競爭力與扮演連接

能夠克服多項以往無法及時帶給使用者良

世界 AI 發展的橋樑。而現今在 Google 的

好推薦的問題。他更進一步表示,在這 2

支持下,透過互助合作,將能更加落實臺

年來,研究團隊已運用深度學習網路打造

灣的人才培育、協助各項技術精進和產業

出超過 66 項更實用的產品,包含 Google

升級。

延伸閱讀

1. 李依庭,〈YouTube 透過機器學習 讓影音應用更多元〉, 《科技報導》第 431 期 27 頁,2017 年。 2. 李依庭,〈 Google 研究團隊運用機器學習 探索科學應 用〉,《科技報導》第 435 期 2 頁,2018 年。 3. 李依庭,〈Google 機器學習在雲端平台的應用 幫助傳統 企業轉型〉,《科技報導》第 436 期 26-27 頁,2018 年。


科學產業

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2018臺灣生物生技大展 聚焦新藥、生技產業商機 李依庭

《科學月刊》主編。 的活菌蝦、虱目魚的昕鮮漁場;同樣與嘉 大創新育成中心進行合作的明迪生技,也 開發出各式健康產品,期望透過健康養 殖的方式,讓現代人都能夠食的安心、 健康。 除此之外,在 1 樓的區域中,也有不少 來自於國外的廠商進行參展,像是來自義 大利 VOG 的有機蔬菜汁、天津尖峰天然 產物所研發的各種植物萃取物等。而這次 更有從長壽之島美稱的沖繩各會社結集前 來參展,並帶來各種特色物產,包括熱帶 資源植物研究所所研發的薑黃粉;EM 研 究機構所開發的生鹽、乾燥海藻等。另 外,還有各式各樣的不同健康食品,像是 綠藻錠、蘆薈和黑糖等,現場皆能讓與會 人士試吃使用,也為 1 樓展場帶來不同以

圖一:臺灣精選學研技轉專區,提供學研界將研發成果的技轉與商品化。(李依庭攝影)

往生技展的新氣象。

生技研發與智慧長照

一年一度的臺灣生物生技大展(BioTaiwan

司、超過1000 人參與論壇與生技商機媒

Exhibition)於今(2018)年 7 月18 ~ 22日

合大會。在 3 天的會議中,有數十場的論

而走上 4 樓的生物科技大展的展區中,

在南港展覽館揭開序幕,在為期 5 天的活

壇,包括探討精準醫療、生醫產業的創新

則集結產、官、學各界的各項最新研究、

動當中,除了有依照每年慣例,有眾多廠

技術應用、生物製藥開發與臨床研究等。

相關生技研發、醫藥醫療與各式器材、設

商、大專院校與生技公司等前來共襄盛

不僅如此,第二、三天的論壇則有針對全

備與儀器的展示。在農業、畜產、水產相

舉、所進行的生物科技大展外,今年的生

球生技醫藥的相關投資趨勢探討並針對臺

關研究中,農委會積極與各大學或各地改

技展更是擴大版圖,將觸角延伸至整個亞

灣的醫藥產業提出相關建言,讓與會學者

良場、試驗所進行合作,嘗試透過系統

太地區,躍升成為國際重要的大型生物科

不只是在生物醫藥與臨床研究有所認識,

化技術,提升動、植物的飼育成效或產

技產業(biotechnology)活動。

更能進一步了解國際醫藥投資及產業的商

率。在化學、醫療研究中,則有各大專院

業模式。

校、生物技術開發中心(DCB)等研究

生技商機高峰論壇 這次的活動以五合一的形式進行,除 生技展外,還包括亞洲生技商機高峰論壇 (BioBusiness Asia Conference , BBA)、 華人新興市場商機合作研討會、生技商機 媒合會和大會主題研討會。此外,不只 是臺灣的官、產、學界參與熱烈,國外也 有許多廠商、藥廠和生技公司等與會,包 含日本、韓國、新加坡、香港、印度、澳 洲、荷蘭等國家,與國內學者、廠商進行 各種交流和合作。

單位,在各種癌症研究、蛋白藥物合成、

美容保養與生技保健 而今年與生技展同期展出的還有美容保 養•生技保健大展,且由於今年參與廠商 數眾多,因此更擴大規模,首度增設雙層 展廳,將兩區域分別在 1 樓與 4 樓兩個樓 層進行展示。在美容保養與生技保健部 分,不只是有來自臺灣各個生技廠所研發 的各種保養聖品,這次更增加許多生機飲 食的推廣,像是從義美食品跨足到生醫、 生機產業的義美生機與義美生醫;與嘉義

試劑開發等皆有的豐碩的成果。除此之 外,今年的生技展更是首度在展場設立精 選學研技轉專區,並由中研院、長庚、北 醫、高醫和陽明等大學,發佈超過 30 項 新藥、檢測、醫材和抗體藥物等最新生醫 研發成果。此外,也引進生醫商品化中心 (BioMed),希望能針對學研界所研究 出的成果,進一步從旁輔助在藥物發展的 過程可能遭遇的困難或問題,使其順利技 轉授權或商品化,落實商業的可行性。

而亞洲生技商機高峰論壇於 18日率先

大學進行產學合作,運用益生菌、酵素改

近年來,隨著科技產業的進步、人工

揭開序幕,吸引了20個國家、400家公

善水質,在不添加化學藥劑下培育出健康

智慧的發展之下,精準醫療、預防醫學與


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器人能進行全方位的居家監看,不只是監 看家中長者、幼兒,甚至也能夠進行遠端 遙控,及時關心與看守家中情況。不僅如 此,因應臺灣逐步高齡化的社會,更有多 間生技公司提出智慧化長照物聯應用,透 過智慧科技整合各種服務,像是智能照護 設備與管理系統服務、打造智慧長照場域 或建立就醫媒合平台,讓銀髮族在年老時 也能受到最妥善的照護。

結語 2018 臺灣生技月、第 16 屆的生技展不 同以往,在為期 5 天的展覽中,除了有各 領域的生技、醫藥公司前來參展外,更 吸引中、日、韓、澳、德、瑞、美、加等 圖二:臺灣精準醫療及分子檢測產業協會展場,展示各項檢測與篩檢等技術。(李依庭攝影)

各國生技業者前來共襄盛舉。展場裡聚焦 醫藥醫療、基因與生技服務、高階設備與

居家長照成為近年生技展的一大重點 。

實驗室檢測儀器等 12 大主題專區,超過

因此,在今年的生技展中也設置精準醫療

600 間參展商,共展出 1400 攤位。除此

專區,集合提供免疫系統醫學分析、血

之外,今年所新增的生技相關論壇與媒合

液基因檢測或個人化基因定序等產品的公

會,更提供與會者能就自己的專業或所需

司,像是行動基因(ACT Genomics)、

的知識前往參觀或參與、聆聽演講。透過

慧智基因(Sof iva Genomics)、富禾生

一年一度所舉辦的臺灣生技月,讓與會者

醫(FullHope Biomedical)和精磊生技

與參展者相互交流,激盪出產、官、學、

(GenLab Biotech)等。此外,臺灣精準醫

研各界的火花,使臺灣在生技產業上的發

療及分子檢測產業協會也帶領各家廠商前

展上具有更多的競爭力和優勢。

來參展,向參觀者分享其相關研究成果。 而在居家長照部分,隨著科技的進步, 長照儀器也逐步的智慧化,開始出現像是 圖三:智慧化長照系統的智慧機器人。 (李依庭攝影)

新光保全所研發的離床偵測系統,能即時 監控床上需照護者即持狀況,或是居家機

2018 臺灣生物生技大展多達 1400 個 攤位與研討會,因篇幅關係,本文僅 介紹筆者所見與相關新聞介紹整理。


科學文摘

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萬物是如何開始的?

編輯室推薦 書名∣萬物視覺化 收藏大霹靂到小宇宙:人類與物 質的科學資訊圖(The Origin of (almost) Everything) 作者∣ Graham Lawton 出版社∣大寫出版 出版日期∣ 2018 年 7 月 5 日

從星星、隕石、黑洞的由來到 氣候變遷與我們所吸入的每一種氣 體,再從動物的睡眠聊到社交圈, 這本書最後甚至還討論起政治信念 的生物根源。「萬物從何而來?」 這充滿哲思與玄奇的一句話,卻引

「我們來自哪裡?一切從何而來?幸運的是,科學可以幫忙解答,這本書將 讓你清楚看到這一點。」──史蒂芬•霍金(Stephen Hawking) 全球最具影響力國際性科學雜誌《新科學人》策劃撰寫/Google創意總監、 《紐約時報》名插畫家繪圖解說著名物理學家史蒂芬/霍金專文引言 從宇宙大爆炸到戀愛背後的基因驅動,從生命起源到巧克力的致命吸引力, 橫跨物理學、天文學、生物學、化學、歷史學與社會學,52張圖秒懂關於一切

發一連串的知識大爆炸。人們從何 時開始埋葬死者、崇拜神祇?輪子 的發明,能夠追溯到什麼樣的演化 遺跡?現在,就踩著淺顯、趣味的 文字與簡單俐落的圖像,來考一場 生命的古吧!

的開端,提供最權威、最有趣的解答。 《新科學人》雜誌主編格雷恩•羅騰和得獎畫家珍妮佛•丹尼爾聯手,精 選六大主題,將充滿意外與驚奇的萬物起源視覺化,說明宇宙如何形成、什麼 是暗物質、人類的進化過程、酒的歷史、財產觀念的成形、人類情感背後的基 因驅動與鼻屎的秘密。直擊核心的敘述,隨時顛覆你的常識!

宇宙很大,或該說是非常大,只不過,

因而過去一定更小。天文學家假想宇宙擴

致命的一擊在 1965 年出現,當時科學

如果我們對於宇宙起源的說法是對的,那

張的過程往回倒退,就像倒放電影,結果

家無意間發現太空中瀰漫著微弱的輻射。

麼宇宙曾經很小,甚至可說是非常非常

得出了另一個合乎邏輯、卻非常奇怪的結

根據他們的解釋,這種宇宙微波背景是一

小。的確,宇宙一度是不存在的。大約在

論:宇宙一定有個起點。

個溫度與密度比今天高出許多的宇宙遺留

138 億年前,發生了我們所知道的「大霹 靂」(Big Bang),物質、能量、時間及 空間從空無中自發創生出來。 那是怎麼發生的?或者換個問法:萬物 的起源是什麼? 這是最典型的起源之謎。對於歷史上的 大多數人來說,唯一的合理答案就是「神 創造的」, 有 很 長 一 段 時 間 , 連 科 學 都 避開這個議題。20 世紀初,物理學家普 遍認為宇宙是無限且永恆存在的,但在 1929 年,哈伯發現星系就像炸彈爆炸後 的碎片般,正在彼此遠離,這項發現首次 暗示,宇宙並非大家所想的那樣。 合乎邏輯的結論是,宇宙必定在擴張,

最初的起點 起先,許多科學家並沒有欣然接受宇 宙有最初起點的這個想法,所以又提出了 不需要起點的其他解釋,其中最有名的, 大概就是在 1948 年提出的穩態宇宙。根 據這個假說,宇宙恆久以前就一直存在,

下來的「餘暉」。 這些觀測結果很快就得到理論的支持。 霍金和潘若斯證明,廣義相對論如果是正 確的,那麼在某個時刻宇宙一定是有無窮 小的體積和無限大的密度──也就是時間 起始的那一刻。

而且看起來一直是相同的。天文學家很

大霹靂模型現在是主流科學。宇宙學家

快就找到一些方法檢驗這個說法,結果

認為,他們可以描繪出宇宙從創生後的瞬

發現它不夠好。有些天體,譬如類星體

間一直到當今的演變過程,包括很短暫的

(quasar),只有在離我們很遠的地方才找

飛速擴張時期,稱為暴脹(inf lation),

得到,這代表宇宙並非一直不變。儘管如

以及第一批恆星的誕生過程。然而,實際

此,支持穩態理論的人倒是留下了永久的

創生出來的那一刻仍然只是臆測,在那個

遺產,把他們的用語「大霹靂」留給我們,

起點,我們解釋真實世界的理論開始站不

而他們最初創造這個用詞是出於嘲諷。

住腳,為了有所進展,我們必須研究出如


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科學文摘

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「以前」,在此刻變得毫無意義。

何讓廣義相對論與量子理論達成一致。不

這產生了一個違反直覺的結論:儘管有

過,儘管花了數十年腦力,物理學家仍舊

熵,「有」是比「無」更自然的狀態。在

這還引出了一個更棘手的問題。對於宇宙

不改初衷。但是我們確實大概知道,該如

這種意義上,宇宙萬物都只是量子真空的

創生的這份認識,取決於物理定律是否站得

何回答在大霹靂理論的核心糾纏不去的問

激發(excitation)。

住腳,但這等於在暗示,這些定律在宇宙存

題:如何無中生有?

如何從無生有? 這是個非常合理的問題,因為某些基本 物理學顯示,宇宙幾乎不可能存在。熱力

會不會有類似的東西能真正解釋宇宙的 起源?很有可能。也許大霹靂只是空無的

物理定律怎麼有辦法存在於空間與時

狀態在做自然而然發生的事:在做一次讓

間之外,而沒有自己的來由?或者換個說

整個宇宙突然形成的量子起伏(quantum

法,為什麼會有東西,而不是空空如也?

fluctuation)。

學第二定律說,無序的狀態(或熵)永遠 會隨著時間增加。「熵」(entropy)就是在

在前就這麼存在了。

空間與時間之外

為什麼星星會發光? 看向夜空時,你其實是看著過去。天

衡量能有多少種方法,把系統的組成構件

這當然引出了另外的問題:在大霹靂

空中最亮的天狼星A(Sirius A)發出的

重新排列,又不會改變總體外觀。以高溫

之前有什麼?這個事態持續了多久?不幸

星光,需要大約八年半的時間穿越星際空

氣體中的分子為例,這些分子可以有許多

的是,我們覺得是常識的一些概念,譬如

間,才能抵達地球。肉眼能看見的最遙遠

排列方法,來產生相同的總體 溫度以及壓力,所以這種氣體 是高熵的系統。相較之下,生 物的分子就不太能重新排列, 而又不會把它變成非生物,這 就使我們成為低熵的系統。 由同樣的邏輯,空無是熵最 高的狀態;你可以對它為所欲 為,結果看起來仍然像什麼事 也沒發生。 根據這個定律,我們很難 理解怎麼可能從無生有,更別 說誕生出宇宙了。但熵只是故 事的一部分。另外一部分是一 種特性,物理學家稱為對稱性 ──這與我們平常跟形狀聯想 在一起的那種對稱性,不完全 相同。對物理學家來說,一件 東西具有對稱性,是指我們可 以對這樣東西做某種運作,而 在做完之後它看起來沒變。由 這個定義,空無是全然對稱 的:你可以對它做任何事,而 結果仍然是什麼也沒有。 物理學家已經明白,對稱性 就是等著被打破,而當對稱性 一打破,就為宇宙帶來深遠的 影響。 量子理論事實上在告訴我 們,沒有空無這樣的東西。空 無的完美對稱性太過完美,無 法長久,結果被粒子渾湯打 破,這些粒子只是突然出現接 著就消失了。


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科技報導

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恆星天津四(Deneb),距離我們差不多

盡的測繪,而且偵測到有些區域的溫度略

殆盡。相較之下,太陽已經燃燒了 46 億

2,600光年遠。說不定這兩顆恆星現在根

低於平均溫度,有些區域則略高。

年,而且還會繼續燃燒數十億年。

本都不存在了。 朝更遠方看去,我們看著的是更久遠 前的過去。2012年,哈伯太空望遠鏡公 布了一張取名為極深空(eXtreme Deep Field)的影像,是在 23 天內從天空的一 小塊區域收集微弱星光,再合成出來的。 照片裡妝點著遠方的星系,有的星系距離 我們實在遙遠,所發出的星光來自才誕生 了五億年的宇宙。 這個影像證實了天文學家長久以來的疑 惑:宇宙在各個方面基本上是相同的,以 恆星與星系為主,這些恆星和星系與我們 的太陽和銀河系並不相似。但如果哈伯望 遠鏡可以看到更早的過去,說不定會看見 一個截然不同的宇宙。 現在普遍相信,剛開始宇宙是個由物質 與能量組成的火球,這顆火球的體積極小, 密度極大,溫度極高。這個宇宙裡沒有恆 星和星系,接下來的五億年也不會有。 我們所知最古老的星系是 EGSY8p7, 大約誕生於大霹靂過後六億年。等到宇宙 充滿星系後五億年,每個星系裡都有了幾 千億顆恆星。到底是怎麼從一個極端走到 另一個極端的?

這些差距很微小,只有十萬分之幾,但 已經很足夠了。 較冷的地點對應到的區域屬於早期宇

因而略高於平均密度。其餘則靠萬有引力

生活。它們開始融合氦、碳、氖、氧、矽

(重力)的作用,把這些物質逐漸聚集起

和硫,矽和硫又會融合成鐵。但鐵不會融

來,變成一團團體積和密度越來越大的結

合成更重的元素,到了這個階段,這顆恆

構,到最後,體積和密度大到讓核心點燃

星就注定爆炸成為超新星。爆炸後,殘骸

起核融合反應,恆星就誕生了。

會塌縮成一個體積很小、密度卻很大的球

重力也促成了星系以及星系團的形成,

較小型的巨星不會爆炸,而是慢慢縮成

是由多個星系聚集成的集團。星系團的範

高溫、高密度的幽靈,稱為白矮星,如果

圍有可能大到超過一億光年。

經過的時間夠久,白矮星會完全變暗,成

我們的銀河系就是這樣形成的,而且仍 在持續演變。舉例來說,銀河系目前正從 附近兩個衛星星系(即大、小麥哲倫雲) 吸納物質,同時也從太空中吸入氣體。巨

為黑矮星。不過目前還沒有黑矮星,因為 宇宙還不夠老。

宇宙到底是由什麼組成的?

大的銀河系已經比大部分的星系更大更

宇宙比你原先想的還要複雜,而且是複

亮,最後將與鄰近的仙女座星系合併,而

雜得多。事實上,就宇宙的大部分而言,

變得更加壯大。

你我是很奇怪且又微不足道的。組成我們

在星際塵埃密度較高、我們稱為恆星孵 育場(stellar nursery)的區域中,也仍有 恆星不斷形成。哈伯太空望遠鏡拍攝到壯 觀的影像,氣體與塵埃形成的高聳雲柱深 (protoplanetary disc),恆星系統最後將

這是宇宙暴脹的起點,在僅僅幾分之一毫

會從原行星盤發展成形。銀河系每年總共

秒的暴脹過程中,宇宙呈指數擴張。

孕育大約十顆恆星。 恆星誕生的方式雖然大同小異,但各具 特色。有的亮,有的暗;有的是藍色,有 些則是白色、黃色、橘色或紅色的;有的 很大,有的很小。

自身和我們在乎的一切事物的普通物質, 只占了宇宙的十分之一不到;其餘都是由 暗物質與暗能量這些神祕的實體構成的。 暗物質與暗能量共同組成了當今最大的宇 宙謎團之一。然而,暗物質與暗能量究竟 是什麼,誰也不曉得。 這兩種帶來不便的實體當中,第一個硬 著頭皮登場的是暗物質。早在1930年代 初,荷蘭天文學家歐特(Jan Oort)就注 意到銀河中的恆星軌道運動有一些反常現 象,唯一的解釋就是去假想大半個太空中 充滿了某種黑暗、看不見的物質。 後來,瑞士天文學家茨維奇(Fritz Zwicky

像是把皺著的氣球吹大。然而結果並不是 完全一致的:到處都有微小的變異,這些

體,這可能是黑洞,也可能是中子星。

星系是許多恆星組成的群體,而星系團又

前,回到大霹靂剛發生後的 3×10 – 44秒。

能量,變成平滑、均勻許多的東西,有點

外圍的氫,這時就成了一顆巨星或超巨星。 這些巨大的恆星過著短暫卻戲劇性的

處有剛誕生的恆星,周圍環繞著原行星盤

暴脹過程讓宇宙從一團翻騰的物質與

時就會一邊膨脹冷卻,一邊開始燃燒核心

宙,所含的物質比較多,主要是氫和氦,

要回答這個問題,必須回溯到很早以

像吹氣球般變大

每顆主序星終有一天會用完核心的氫,那

趁青春年華,盡情燃燒生命

)在一個三億兩千萬光年外的星系團中,

都是引起大霹靂的那些量子起伏留下的遺

恆星之間的差異來自於質量的隨機變

觀測到類似的反常行為;他發現這些星系

跡。暴脹結束後,宇宙以放慢許多的速度

化。大約 90%的恆星是主序星,主序星

彼此繞行的速度,比重力根據星系內恆

繼續擴張,進一步拉大這些變異。這些就

都在做同樣的事:把核心的氫核擠壓在一

星的總質量,所推算出的應有速度快了許

是發展成恆星與星系的種子。

起,形成氦核,也就是進行核融合的過

多。如果不是這些星系含有的物質必定比

讓我們得知這一切的,是來自宇宙背景

程。恆星的質量越大,核心的溫度越高,

看得見的物質更多,不然就是牛頓的重力

輻射的觀測結果,這種輻射是瀰漫整個太

氫核就會融合得越快 ── 於是亮度越亮。

定律錯了。茨維奇選擇前者,把它歸為大

空的微波微光,我們通常把它稱為大霹靂

恆星越亮,顏色就越藍。

片大片看不見的氣體。

的「餘暉」。一開始,宇宙微波背景看起

恆星的質量也決定了壽命有多長。雖

來是處處等溫的:比絕對零度高 2.7℃的低

然質量較大的恆星有較多燃料可燃燒,但

溫。但在1992年,美國航太總署(NASA)

也燃燒得更快,死亡得更早。那些質量最

1970 年代,天文學家針對個別星系做

的宇宙背景探測者(COBE)衛星做了很詳

大的恆星,短短幾百萬年就會把氫消耗

了類似的觀測,結果發現這些星系旋轉得

團團轉


科學文摘

中華民國一○七年八月十五日

非常快,快到應該會把自己扯開。起先

而且,天文觀測越詳細,事情就越詭

他們選擇了茨維奇的解釋(看不見的氣

祕。有時候似乎有太多暗物質,就像環繞

體),但遇到瓶頸。如果這種看不見的物

著銀河系的矮星系發生的情形。這些星系

質是由質子、中子及電子組成的普通物

旋轉得非常快,因此必定充滿了暗物質,

質,那麼我們對於恆星和星系形成的理解

但這和我們從星系形成理論了解到的事理

就是錯的:這些東西應該永遠不會迅速塌

恰好相反;星系形成理論告訴我們,星系

縮,形成最初的恆星與星系。

中的暗物質總量和星系大小應該是大致成

因此他們開始認為有其他的東西,這是

比例的。

一種神祕的物質,不會吸收或發出光或其

在其他時候,我們看到的暗物質又太少

他的電磁輻射,這正是我們看不見它的原

了。在整個宇宙中,小星系的數量比我們

因。但這種物質與重力有交互作用,因此

的星系形成理論所預測的少了百分之一到

我們看得見它對普通物質的影響。他們把

十分之一。此外還有一些星系,儘管環繞

它稱為暗物質。

在周圍的星團有如受到額外引力似的,但

如今宇宙學家認為,暗物質是宇宙的重 要成分,大約占了宇宙的 27%。如果少了 暗物質提供的額外重力,星系就不會那麼 快形成,我們今天看到的星系團及超星系 團也不會形成。 暗物質主要集中在星系周圍的球狀暈。 事實上,像銀河系這樣的螺旋星系,大部 分的質量不在恆星和行星上,而是集中在 環繞這些星體的無形物質裡。

幫助弱小 然而令人沮喪的是,我們仍然不知道暗 物質是什麼。根據現有最好的理論,暗物 質是由一種叫做大質量弱作用粒子的假想 粒子組成的,如果這是對的,那麼每秒一

看起來似乎完全不含暗物質。

SciTech Reports

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炸恆星發出的光將確認這些細節。 超新星卻述說了不同的故事。結果發 現,遠方的超新星比假設宇宙擴張一直在 減速所預測出來的還要遙遠。這個結論讓 天文學家大為震驚:宇宙在加速擴張,而 非減速。但原因是什麼? 這成了天文物理學上最令人苦惱的問 題,而且是我們還回答不出來的問題。大 多數的物理學家認為,答案要從一種難以 描述的作用力──暗能量中尋找,暗能量 藏在空無一物的空間裡,大約占據了宇宙 中物質與能量的 70%,讓空間以不斷增 加的速率膨脹。 這個暗能量究竟是什麼?呃 …… 我們

重力問題

也不曉得。但還是有點概念。它也許是空

最根本的問題是,我們亟需知道暗物質

間結構固有的能量,也可能是一種使空間

的組成物。如果暗物質不存在,我們對重

以變動速率膨脹的奇異能量場,稱為第五

力的理解就是錯的。對大多數的天文學家

元素(quintessence)又或許是改良的重力

來說,這件事難以想像,他們會繼續把希

形式,在某些情況下是斥力而非引力。甚

望寄託在暗物質上,並利用星系移動和旋

至可能只是一種幻覺。

轉的觀測結果,來確認暗物質的性質。 我們對大約 27%的宇宙蒙昧無知,這

對正確使用 CRISPR 達成共識?我們是 否能夠防止 CRISPR 遭到濫用?

個說法聽起來已經挺糟的,如果說我們對

在我們能夠掌控生命密碼後,隨之而來

另外的 70%根本什麼也不知道呢?宇宙學

的是身為個體和一個物種的責任,這是我

家在 1998 年發現一種奇怪的反重力時,

們還沒完全準備好的。

就發覺自己身陷這尷尬的處境,這種反重 力現在稱為暗能量。

定有上兆個這種粒子通過地球。科學家已

這件事始於一個要測量宇宙擴張速率

經做了許多實驗,想偵測到大質量弱作用

的例行實驗,當時大家預期重力會逐漸控

粒子或在實驗室製造這種粒子,但都沒有

制住大霹靂,而使宇宙擴張的速度放慢下

成功。

來。天文學家當時在找尋超新星,這些爆

中央研究院分子生物研究所誠徵研究人員 本所擬延攬獨立研究人員一名(含助研究員、副研究員、研究員各等級,相當於各大學院校之助理教授、副教授 、教授)。歡迎從事分子細胞生物所有相關領域研究之學者,加入分生所的研究團隊。應徵者必須具有博士或相 當之學歷,並有適當博士後研究之經歷。獲本所延攬之新進人員將獲得多年期的研究補助和支援。 中央研究院分子生物研究所 (h t t p ://w w w.imb.sinica.edu.tw/ch/) 是一個積極進取且具國際競爭力的研究單位 :優良的研究風氣,一流的研究設備,充足且長期的研究經費。近年來研究成果已刊登上國際頂尖雜誌。所內 並有極高水準的核心設施支援各項實驗 (如:cell imaging, microarray, Next Generation Sequencing, RNAi, electrophysiology , FACS , bioinformatics and SPF mouse facilities等)。此外,本所目前有兩個與大學合作的博 士班學程 (國防醫學院生命科學研究所、國際研究生「分子與細胞生物學」學程)。英語是在各種學術演講及所 內教學學程中所使用的主要語言。 有意願加入本所行列者,請於107年11月15日前,將您的履歷、歷年研究成果、未來研究興趣以及三封推薦信 以電子檔(PDF)寄至:鄭淑珍所長 , c/o 蔣佳雯小姐 (vivi@imb.sinica.edu.tw). 如需任何其他相關訊息請洽蔣佳雯小姐 (vivi@imb.sinica.edu.tw)。


中華民國一○七年八月十五日

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科技報導

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產官學研

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SciTech Reports

近期研討會資訊 【大數據時代--流行病學在個人預防的角色 國際論壇】 時間:2018 年 8 月 17 日 ■ 地點:臺北市/臺北醫學大學 ■

大數據分析是現今健康科學中很重要的工具,因應大數據 AI 時代來臨, 巨量遺傳數據、空間流行病學、健保資料庫等應用,在精準公共衛生的 發展扮演重要的角色,本學程邀請國內外產學相關領域學者專家(哈佛 大學、新加坡大學、中研院等),於國際論壇發表最新發展,此次論壇 旨在提供最新知識、鼓勵經驗交流、並加強學術和應用之間的連結,歡 迎對大數據有興趣的研究同好踴躍參加。

【第 23 屆行動計算研討會】 時間:2018 年 8 月 26~27 日 ■ 地點:桃園市/桃園渴望會館

【第 4 屆臺灣海峽兩岸光電-晶體材料科技研討會】 ■ ■

時間:2018 年 8 月 20~24 日 地點:高雄市/中山大學

由國立中山大學、山東大學主協辦的第 4 屆【臺灣海峽兩岸光電 - 晶體 材料科技研討會】 謹定於 2018 年 8 月 21 日 ( 二 ) 至 22 日 ( 三 ) 在臺 灣中山大學材料與光電科學學系召開。本會議之舉辦為雙方長期合作 的系列會議。2018 將由國立中山大學舉辦第四屆會議,藉由彼此交流 加強兩岸在材料學前沿領域的基礎研究實力與晶體材料製備技術方面 的結合及相關領域的合作,提升雙方的科研能力及國際影響力。敬邀 各位先進蒞臨指導。

【第 37 屆測量及空間資訊研討會】 時間:2018 年 9 月 4~5 日 ■ 地點:桃園市/中央大學

5G 與物聯網技術串連起更多不同領域的技術與行業,雖提供前所未有

測量及空間資訊經多年來的發展已整合成為一涵蓋遙感探測、地理資訊

的機會與可能,卻也帶來更多的挑戰,然人工智慧、機器學習等皆蓬勃

系統、全球衛星定位與多樣化新科技的跨領域學門,歷年研討會的論文

發展,不但提供新的契機,更帶來了 5G 與物聯網多樣化的創新應用與

及與會者也明顯的展示此趨勢。今(2018)年研討會將持續整合測量技

智慧服務。為探究行動計算技術與相關應用,行動計算研討會應運而生;

術與物聯網、人工智慧等新創面向,推展國內應用並掌握世界趨勢為舉

此次以 5G 物聯網智慧新生活為主軸,提供對行動計算及應用有興趣的

辦主旨,期許此研討會繼續主導國內測量及空間資訊的推動主力及扮演

專家、學者及研究生發表近期研究成果、交換研究心得的機會,望透過

與國際接軌的溝通平台,預計將有約五百多位來自測量及空間資訊相關

交流促進跨域合作、激發出更多創意,為行動智慧生活共同努力。

領域的產、官、學、研代表參加,及約二十多家相關廠商參展。

【2018 食品開發與市場行銷策略研討會】 ■ ■

時間:2018 年 9 月 6~7 日 地點:臺中市/中興大學

本研討會依照市場最新動向和需求,研討如何貼近市場端、產品端和 工廠端進行產品開發、創意管理、研發技巧、行銷策略及行銷創意整 合。將透過產學領域專家對這些議題做深入探討及進行專業意見交換, 期能搭起產學雙邊的溝通橋樑,並藉由研討會中的討論,讓與會學員 與現場專家充分互動。透過對共同關切議題的討論,完成經驗交流及 加強未來相互合作的契機。

【2018 國際化粧品科技研討會暨技術交流展示會】 時間:2018 年 9 月 14~15 日 ■ 地點:高雄市/高雄醫學大學 ■

【資料英雄計畫--化數據為黃金、資料分析實作】 ■ ■

時間:2018 年 9 月 14 日 地點:臺南市/成功大學

大數據時代來臨,如何能將這些數據化為黃金?面對各領域不同的議 題,資料要如何分析才能成為有用數據?而數據與議題的關聯性又在 哪裡?本次邀請到智庫趨勢謝宗震博士,為大家解說如何將化數據為 黃金、資料分析實作,其團隊曾與各地方政府社會局、衛生局、非營 利組織及第一線社工合作,從繪製家暴防治地圖、火災火警風險地圖、 到勾勒緊急醫療救護方向等,引爆公益領域的資料革命,歡迎有興趣 的師生前來聆聽。

【2018 國際濕地大會】 時間:2018 年 11 月 21~22 日 ■ 地點:臺北市/富邦國際會議中心 ■

本次大會在行政院農業委員會林務局領導下,將積極整合 6 大合作部會 本年度國際研討會精心安排國內外專家、學者進行專題演講、研究論文

之專才與相關資源,以發揮國內外合作交流潛在資源與經費效益之最大

口頭發表與壁報論文展示。研討會主題涵蓋化粧品科技、天然物∕成分

化。延續林務局積極推動的里山倡議理念與行動基礎,期待透過散佈在

開發與活性評估、化粧品相關議題。誠盼各界蒞臨指導,期能藉此機會

臺灣約 80 多處地濕地,像一艘艘綠色小船承載臺灣特有的「森、川、里、

促進學界與業界之廣泛交流,同時提升本學系師生視野,使所培育之學

海」生態基盤,有效串連從高山森林湖泊濕地、河川、淺山水梯田到海

士及碩士人才能為業界所用並能與國際接軌。

岸濕地,共同建構國土生態綠網,真正落實人與自然的共生與跨領域實 踐之里山倡議精神。

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產官學研

中華民國一○七年八月十五日

科技報導

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分解有機廢棄物新技術 臺團隊創募資紀錄 【本刊訊】由中興大學院士楊秋忠領

(development)、傳遞(delivery)及商業

本相對低廉外也具備了低汙染的優勢。據

航的「創新快速有機廢棄物處理技術」團

化(commercialization)裡,最可為學界再

悉,未來該計畫將瞄準綠色環保商機,可

隊,成功研發一種酵素分解技術,將本需

強化的部分首推商業化。此次計畫中,楊

望站穩臺灣每年新臺幣 72 億元市場,甚

耗時 3 個月的廢棄物處理時間濃縮至 3 小

秋忠院士與其團隊在接受科技部經費補助

至切入新臺幣 1 兆元之多的全球有機廢棄

時完成,並透過價創計畫補助,集結相關

下,多年來傾心鑽研土壤微生物,並曾接

物處理市場。根據《中央社》報導,楊秋

產學研人才組成創業團隊,更成為該計畫

受「萌芽計畫」補助進行創業構想的初步

忠院士也在本(7)月 25 日科技部所舉辦

成功募資的第 1 個出場案例。

驗證,最終憑藉該研究的發展潛能,成功

的記者會上表示,希望團隊能打入國際市

為了讓臺灣科研技術轉化為產業成長動

獲取國內鑽石生技投資公司、馬來西亞完

場,並在未來成為農業界的「台積電」。

能,帶動教授技術創業新風潮,科技部「新

美集團(Mega Investment Group)、富邦

對於楊秋忠院士與其團隊在價創計畫

型態產學研鏈結計畫」分別推動由法人及學

創投及台新金控等投資人共新臺幣 3 億元

裡打響的第一砲,陳良基指其「彰顯學界

校合作、挑選大專校院中具商業潛力研發

的資金挹注,也創下科技部科研成果技術

蘊藏許多具國際市場潛力之破壞式創新技

成果的「價創計畫」,以及連結國內外資

作價新紀錄。

術」,二目前科技部也已從全臺大專院校

源,並提供創新創業所需訓練的「產學研

而該研究主軸「有機廢棄物處理」,

鏈結中心」。價創計畫首創「產學研共同

在過去可說是曠日費時,其採用的是需微

創業機制」,鼓勵學界延攬業界人才並共

生物長時間進行分解的堆肥法。是故,10

組團隊,打造友善創業的學研環境。

年來楊秋忠院士不斷從生活中取得有機廢

價創計畫成功開創「教授創業」的典

棄物、尋找可用的酵素,最後成功建立讓

範,而科技部長陳良基所提到科技研發中

有機廢棄物處理更快速的解決方案,不僅

的 4 個階段 ── 發現(discovery)、發展

處理效率較傳統堆肥法高 100 倍以上,成

裡遴選、補助 44 件價創計畫,期待更多學 界技術搭上商業化的順風車,讓臺灣的科 沿實力被全世界看到。 新聞來源

1. 中興大學,〈科技部價創計畫成功首例 興大楊秋忠教授 技術創業首輪募資創新高〉,2018年7月25日。 2. 中央通訊社,〈有機廢棄物處理新技術 台團隊募資創紀 錄〉,2018年7月25日。

國衛院發現三陰性乳癌代謝機制 為治療提供新方向 李依庭

《科學月刊》主編。

在臺灣,乳癌一直高居女性癌症發生

高度表達的患者,三陰性乳癌較為惡性,

的上升。因此,研究團隊嘗試增加小鼠體

率的首位。而在眾多乳癌類型中,又以

除了在治療上只能較被動的使用化學治

內α-酮戊二酸,發現也能有效的抑制癌症

三陰性乳癌(triple negative breast cancer,

療外,其復發與轉移也較其他類型的乳癌

的生長,且不論是抑制轉酮醇酶或是增加

TNBC)最難以治療,且復發的風險也最

高,存活率也相對較差。有鑑於此,研究

α-酮戊二酸,都能有效抑制癌症的轉移。

高。近期,由國家衛生研究名譽研究員

團隊便嘗試找出三陰性乳癌在體內的相關

暨中國醫藥大學副校長王陸海院士的研

機制,進一步改善其治療方法。

究團隊與臺大醫院乳房醫學中心張金堅

研究團隊表示,此現象與癌細胞代謝有 關連,在減少 TKT 或添加其代謝物α- 酮

一開始,研究團隊發現在帶有三陰性乳

戊二酸到癌細胞後,可以抑制乳癌細胞的

癌的小鼠體內,隨著腫瘤的生長,體內的

葡萄糖糖解代謝途徑而增加有氧呼吸代謝

與癌細胞生長相關的因子 ── 轉酮醇酶

轉酮醇酶表現量會逐步增加,而這個現象

途徑,也就是讓乳癌細胞的葡萄糖代謝狀

(transketolase, TKT),其表現量的多寡

也存在三陰性乳癌患者中。此外,研究也

態趨向於正常細胞,進而抑制乳癌細胞的

會進一步影響三陰性乳癌細胞生長與轉移

發現在乳癌已轉移的病人體內轉酮醇酶的

生長和侵襲能力。

能力。

表現量較無轉移的患者高,不僅如此,轉

教授及郭文宏醫師共同合作,發現體內

三陰性乳癌,指的是在雌激素受體 (estrogen receptor, ER)、黃體素受體

酮醇酶表現量高的病患,其 5 年內存活率 也較差。

此研究成果目前已刊登在《癌症研究》 (Cancer Research)期刊中。目前,研究 團隊也嘗試利用小鼠模型,將轉酮醇酶抑

(progesterone receptor, PR)和第二型人

發現此現象後,研究團隊進一步利用小

類表皮生長因子受體(human epidermal

制劑 oxythiamine 和現有三陰性乳癌第一線

型核醣核酸干擾片段(siRNA)和小髮夾

growth factor receptor 2, HER2)未過度表

化療藥物 doxorubicin 及 docetaxel 結合使

RNA(shRNA)降低小鼠體內的轉酮醇酶

達或呈現陰性的一種乳癌。由於 3 種生物

用,發現 oxythiamine 單獨使用可抑制三陰

表現量後,發現能有效的抑制乳癌細胞的

性乳癌細胞生長和轉移;若是與化療藥物

標記(biomarker)均為陰性,因此稱作三

生長。除此之外,研究的過程中也意外發

結合使用,更能夠有效抑制乳癌細胞的生

陰性乳癌。

現當體內轉酮醇酶減少之後,其相關代謝

長和轉移。

相較於賀爾蒙受體呈陽性或 HER2 蛋白

物α- 酮戊二酸(α- KG)表達量則有顯著


中華民國一○七年八月十五日

產官學研

SciTech Reports

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中斷疼痛訊息 肉毒桿菌可望拉長鎮痛時效 【本刊訊】自古以來,人類對「痛」

統(molecular Lego system)」。而此次

學家可洛卡(Luana Colloca)即比較傳統

的詮釋與解決辦法可說是千奇百怪,中古

研 究 所 使 用 的 2 種 藥 物 ── S P - B O T 與

止痛劑與新藥間的差異:包含嗎啡在內的

世紀前多以鬼神論之,直到中世紀才開始

DERM-BOT,正是先前以肉毒桿菌毒素

短期止痛劑,每日需使用數次,且隨時間

有草藥盛行,而現代醫學的崛起,更是

為基礎所製成的止痛藥。研究發現,將

推移病人對該藥的劑量需求會增加;然新

讓人們對於疼痛的處理多了幾分科學證

SP-BOT其注入因神經受創導致疼痛的雄

藥的效用較長,甚至能持續數月,即使無

據。日前,英國雪菲爾大學(University

性小鼠脊髓液中,能在 3 天內發揮緩解疼

法一勞永逸,至少降低個體對藥物的依賴

of Sheffield)生化學家達夫勒托(Bazbek

痛的效果,並持續至實驗結束;DERM-

與成癮性。然此次研究僅針對雄性動物進

Davletov)率其研究團隊,以肉毒桿菌毒

BOT則是已神經細胞鴉片受體為目標,使

行測試,其對雌性動物的效用是否不同,

素(botulinum toxin)為基礎開發新藥,

用在神經受損的雄性小鼠上,能有效鎮止

還有待商榷。

並在動物實驗中發現其作用時效更甚傳統

疼痛逾 3 周,且不影響運動神經的運作。

新聞來源

止痛劑。 慢性疼痛(chronic pain)在美國已陸續 影響超過 2 千 5 百萬人的生活 與健康,且有研究指出其與壽 命減少、焦慮症及憂慮症有 關,顯示為症狀提共更有效率 的解決方案迫在眉睫。疼痛的 感覺可視為一種神經訊號,這 種感覺雖然不太舒服,卻是生 物體自我保護的機制之一,唯 某些疼痛大大影響日常生活活 動,故止痛劑應運而生。傳統 的止痛劑雖能有效舒緩疼痛與 不適,卻多有作用期短、易使 人成癮等通病,鴉片類藥物即 為一例。 為減少這些藥物使用上的弊端 ,達夫勒托(Bazbek Davletov) 與研究團隊,踏上尋找替代藥 方的征途。研究人員把焦點放 在肉毒桿菌毒素上,因為這種 毒素能在注射後癱瘓神經細胞 間的溝通長達 5 個月之久,這 正是傳統止痛藥所無法達到的長 效性。相信很多人對肉毒桿菌並 不陌生,其在醫療上有許多用 途,包含撫平皺紋、抑制肌肉 過度活動的症狀(如頸部痙攣、 膀胱過度活動)等,當然這種 毒素也可能導致食物中毒。 研究團隊曾將肉毒桿菌毒素 中能阻擋神經細胞傳送疼痛訊 號的分子作保留,並剔除可控 制肌肉活動的部分,最終製造 出新藥,這個有趣的拆解過程 被達夫勒托稱為「分子樂高系

該類藥物所具備的潛力不言而喻,馬里 蘭大學(University of Maryland)神經科

M. Maiarù et al., Selective neuronal silencing using synthetic botulinum molecules alleviates chronic pain in mice, Science Translational Medicine, 2018.


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產官學研

科技報導

半導體散熱效能的新研究

廣告索引

【本刊訊】加州大學洛杉磯分校(University

,由於晶片尺寸縮小,相同的單位面積之

of California at Los Angeles, UCLA)研究

下所受的熱能相對提高,晶片在運算過程

錫昌. ........................................3

團隊積極尋找能解決積體電路的散熱問

中的高熱能會降低處理器的速度。第二,

雙鷹. ........................................5

題。近期研發出全新的半導體材料砷化硼

為了降低晶片溫度會消耗更多的能源。

尚偉. ..................................... 7,15

(defect-free boron arsenide),比起以往使 用的材料更能有效解決吸放熱問題。

UCLA 胡氏(Yongjie Hu)及其研發團

均泰. ........................................2

上海慕尼黑 (高雄儀器公會). ...................9 益弘. .................................... 11,13

隊找出的砷化硼材料有著比現階段使用

科光. .......................................12

積體電路在近年越做越小,目前可達到

的材料高出 3 倍以上的熱傳導率(thermal

牟博士. .....................................14

奈米級尺度,而現今的晶片上更可容納數

conductivity),這代表於熱點上的熱能能夠

日龍. .......................................16

十億個電晶體。根據摩爾定律(Moore's

快速地排出。

科羅耐. .....................................17 勵眾生活. ...................................19

Law),積體電路上可容納的電晶體數量,

胡氏表示,這項技術有著極高的潛力,

立行科技. ................................ 21,27

大約每隔 2 年便會增加 1 倍。一代比一代

並有助於大大提升電子產品的效能,減少

人事廣告. ...................................23

還小的積體電路,能夠使電腦運算速度加

其能源需求。或許未來能取代現有的半導

快,這也代表著電腦能處理的工作越多。

體材料,徹底地改變電腦處理器和其他電

但越多的運算便會導致更多的熱能產生。

子產品及 LED 等設備的散熱管理設計。

晶片在高溫之下會產生兩大問題。第一

28

必帝. .......................................28

新聞來源

Joon Sang Kang et al. Experimental observation of high thermal conductivity in boron arsenide, Science, 2018.


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