科學月刊姊妹刊物
全
方
SciTech Reports
創刊於1982年
位
視
野
．
科
技
人
關
懷
1
每月15號出刊
科技報導 452 S c i Te c h
Reports
2019.8月號
scitechreports.blogspot.tw
熱帶植物的諾亞方舟—辜嚴倬雲植物保種中心特別報導- 6 工業4.0再進化—成大團隊全球首創工業4.1- 8 挑戰摩爾定律—成功大學微奈米科技研究中心特別報導- 9 產業地圖走一遭－亞太生技展圓滿落幕- 10 抗菌物質的新選擇－生物多胺製成的抗菌材料- 12 建築、經濟與人文的再造—台北101- 16 程式是什麼呢？- 20
人工蛋白質工具引曙光 細胞治療的新時代來臨 【本刊訊】許多安全、有效的治療方式，
的狀態下呈關閉狀態，除非遇到與儲物櫃
都建立在正確的施藥時間與精準的劑量
蛋白的「鎖」相對應的分子「鑰匙」，才
上，若給藥時機不對、劑量過多或過少，
能將其打開。
都可能使該藥物的效能大打折扣，甚至造
這類初級且高度微型化的開關，如開啟
成傷害。不過，這個狀況現在有改善的
iPhone與桌機等智能設備的複雜積體電路
機會了！美國加州大學舊金山分校（UC
（complex integrated circuits），其實也包
San Francisco）博士艾爾薩瑪（Hana El-
含在現代電子產品的基本建構組元內。利
Samad）與華盛頓大學博士貝克（David
用儲物櫃蛋白，科學家便能在細胞中的迴
Baker）領軍的研究團隊，日前於Nature
路建立生物等價物（equivalent）。
期刊發布兩篇研究，他們設計一組類似自 主機器人（autonomous robots）的智能細 胞並展示相關科技，不僅能偵測損傷與疾 病，還能在對的時間點遞送適量藥物。
除了學術方面的論述，艾爾薩瑪與研究 團隊也展示了新科技的驚人潛力。研究報
科學月刊8月號【仿物種智慧】上市！ 當期介紹請見24版
告指出，利用degronLOCKR這項工具，便 能透過開關來降解標的蛋白質。此外，他
《科技報導》稿約
研究團隊以電腦設計出首創人工蛋白質
們所構建的迴路也能根據細胞內外的環境
──儲物櫃蛋白（Latching Orthogonal Cage-
線索，動態性地調節細胞活動。在包含遺
本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的
Key pRotein, LOCKR），並在實驗室裡加
傳編碼感測器的迴路中，若檢測到正常細
學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
以合成，其可在活體細胞內建立新的生物
胞活動中斷，degronLOCKR便會破壞造成
迴路；而該迴路能將普通細胞轉化為智能
細胞損害的蛋白質，直到細胞恢復正常。
細胞的特性，過程完全不需人為介入。
從儲物櫃蛋白到degronLOCKR，該技
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：
根據ScienceDaily報導，艾爾薩瑪指出，
術讓細胞編碼（program）成為可能，並
一、 避免學術專業論文寫作格式。
生物技術庫（biotech arsenal）中許多工具
做到現行藥物所無法擴及的治療服務。例
都採用可在實驗室中被重新利用的天然分
如，腦傷患者的發炎症狀雖可透過藥物控
子，反之，儲物櫃蛋白在性質上並未有相
二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相
制，但有可能抑制過頭進而阻礙大腦正常
對應的物質使蛋白質與細胞其他組成間的
癒合；若能運用degronLOCKR將細胞智能
交互作用可被精準控制，進而處理一些生
化，類似的問題便能迎刃而解。
物學上待解決的問題。 該蛋白為一類桶狀結構，在打開的狀態 下會露出一個分子臂，能被設計來控制大 多數的細胞過程，研究人員形容其可指揮 細胞內的分子交通、降解特定蛋白質並啟 動細胞的自毀過程。不過，該結構在一般
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
新聞來源
1.Robert A. Langan et al., De novo design of bioactive protein switches, Nature, 2019. 2. Andrew H. Ng et al., Modular and tunable biological feedback control using a de novo protein switch. Nature, 2019.
作者代表簽收）。 稿件請寄至 scimonth@gmail.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」。
中華民國一○八年八月十五日
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科技報導
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國衛院攜成大舉辦科普活動 讓科研成果更加深植民心 【本刊訊】國家實驗研究院（以下稱
的「南部實驗室體驗活動」，透過國家級
國研院）與成功大學（以下稱成大），日
實驗中心的開放與系列暑期活動，盼能讓
前聯合舉辦「科學家的秘密基地」科普活
民眾對科學產生新的興趣，在動手做、參
動，盼透過此活動讓民眾對科技有更多了
觀和互動體驗的過程中體認科學的驚奇。
﹝註一﹞STEM由科學（science）、技術
解，並散播科學的種子，讓孩子體驗到科
成大副校長張俊彥也提到，該活動不僅具
（technology）、工程（engineering）及
學的趣味性。
備科普知識和樂趣，更讓成大藉此展示高
數學（math）等學科組成，旨在結合各領
國研院集齊轄下8個中心的科學家，佈
度的研究能量、善盡大學的社會責任，並
設天空基地、奇幻基地、探測基地、智慧
將科普知識帶入生活，扭轉科學總是艱澀
基地與科學樂園五大主題，除了福衛七號
而深奧的印象。
模型外，也展出搭載其升空的獵鷹重型 火箭模型，更將勵進研究船的探測結果以 生動有趣的方式呈現。另一方 面，國研院也安排極光、虛擬 實境、方塊感測、耐震建築結 構、小鼠行為觀察及Pride資料 庫等互動體驗，讓民眾感受國 家級實驗中心的豐富面貌。 成大則邀請校內科教中心展 出多樣科普教具，透過簡單操 作讓民眾了解光學、數學及物 理等基本科學原理。此外，成 大也展出學生團隊打造的極輕 量化環保節能電動車Phoenix （ 鳳 凰 ）、 先 進 智 慧 型 機 器 人，以及系統實驗室研發的家 用型服務機器人等產品。 值得一提的是，該活動落實 STEM﹝註一﹞教育理念，不僅 涵蓋新科技的各項領域、準備 豐富的展品與互動體驗，更發 揮跨領域及動手做的精神舉辦 多場手做活動，包含「深海夾 夾樂－液壓機械手臂操作」、 「遇見你的DNA－萃取實做體 驗」、「登陸小星星－空氣火箭 射準遊戲」、「小小空拍員－ 空拍機實際操作」、「紫外線 串珠－紫外線變色珠吊飾實作」 和「陀螺轉不停－戰鬥陀螺動手 做」等主題。 國研院新聞稿指出，院長王 永和在致詞時表示，本次活動 將國研院的研發成果轉譯成孩 子可親身體驗的遊戲，搭配本 （2019年8）月初在臺南所舉辦
域專業知識，將課程融入真實生活情境， 激發學生對新奇事物與知識的好奇心。
新聞來源 〈科學家的秘密基地－國研院暨成功大學科普活動開展〉， 國家實驗研究院，2019年7月27日。
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環保技術潛力無窮 有機廢棄物處理商業化 【本刊訊】臺灣有機廢棄物無適當去處，
股份有限公司，並於上（2019年7）月底啟用
理的油棕廢棄物，預估每年有5000億元的
除了造成業界的處理困難，不肖業者隨意
核心酵素工廠正式落成、啟用，其有機廢棄
市場規模。
棄置的行為也間接導致環境問題，甚至可
物處理技術相關設備與環保酵素產品也已
根據科技部新聞稿，科技部司長邱求慧
能造成食品安全上的危害。中央研究院院
取得京都念慈菴、泓橋環保、隆來環保及
表示，價創計畫協助學界，將具有潛力的
士楊秋忠，日前以環保酵素技術結合反應
新福綠地等國內業者訂單，將進一步協助處
技術商業化；截至目前已有12件個案出場
設備，並將有機廢棄物快速製成肥料，去
理中藥渣及廚餘問題。
成立新創公司，向國內外投資人成功募得
（2018）年起陸續吸引許多廠商投資，更 獲選為2019臺灣科技十酷新創企業。
此外，該技術亦能用於果菜渣、生活污 泥、枯枝落葉與污泥處理，其業務更擴及
該項技術讓有機廢棄物搖身一變，成
食品加工廠、屠宰場、餐廳、造紙廠與皮
為可用的有機質肥料，不但落實廢物再利
革廠等不同類型的產業，未來也將瞄準馬
用，這項處理技術更是全球唯一且最快的
來西亞及印尼每年累積上億公噸、無法處
有機廢棄物處理法；傳統堆肥 製程動輒3~6個月的時長，該 技術卻只需花費3小時便可產 出肥料！ 楊秋忠先前透過科技部價創 計畫，成立了地天泰農業生技
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 執行總監：趙軒翎 總 編 輯：林翰佐 副總編輯：趙軒翎 蔡政修 編輯委員：王文竹 王伯昌 曲建仲 江建勳 李武炎 李志昌 李精益 林秀玉 林宮玄 黃正球 黃相輔 周鑑恆 邱韻如 金升光 金必耀 門立中 紀延平 范賢娟 倪簡白 高啟明 高憲章 張大釗 張敏娟 陳彥榮 陳鎮東 陳妙嫻 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 單維彰 楊正澤 葉李華 廖達珊 管永恕 劉宗平 鄭宇君 鄭運鴻 蔡兆陽 蔡孟利 蔡振家 蘇逸平 韓德生 嚴如玉 嚴宏洋 主 編：郭家銘 編 輯：謝育哲 美 編：黃琳琇 業務經理：李金穗 業務助理：廖本翔 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》
逾12億元的資金，成果不俗。
新聞來源 〈價創計畫喜獲訂單肯定 教授創業解決有機廢棄物處理難 題〉，科技部，2019年7月29日。
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國家與自然的關係，因科學悄然改變…… 【本刊訊】日前，臺灣大學地理與環境
本、不顧專業意見的現象。而為實現政策
直向上擴展至大氣圈或向下至地下空間，
資源學系教授簡旭伸，以中國目前積極發
刻意影響天氣，最後所導致的人員及牲畜
試圖透過控制、改變自然環境來回應空間
展人造雨科技背後的政治、社會分析為例
傷亡，其為天災或人禍，也引發道德質
新政治與社會難題，如地方與軍隊空權使
呼籲，人類應謹慎面對地球工程帶來的社
疑。簡旭伸再以2012年倫敦奧運開幕式以
用、跨界大氣資源競逐與分配爭議等。
會發展及國際局勢影響。
一朵雲調侃倫敦多變天氣為例，說明威
簡旭伸指出，人類不能只借助科學技
儘管世界氣象組織並不鼓勵各國動用國
權與民主國家在國家－自然關係（state-
術，同時也必須關注技術過度使用的問
家資源積極發展人工影響天氣技術，但中
nature）上的差異：相對民主國家體現日
題，如能結合自然與人文社會科學進行跨
國仍廣設相關辦公室，甚至許多省市舉行
常生活、與天氣和諧共處，威權國家卻展
領域合作，將可促進更人性化的研究成果。
大型戶外活動，如2008年的北京奧運開幕
現積極控制天氣的能力與權力。
式，竟有確保藍天、不下雨的要求。 此案例也突顯出政策為達目的不計成
國家政治權力的競爭發展，已從平面 大地思維，逐漸轉為立體空間的概念，垂
延伸閱讀 〈人定勝天！？「馴化天氣」的人與自然新關係〉，科技 部，2019年8月7日。
光合作用演化史恐被改寫 【本刊訊】陽光的能量能讓植物行使
London）研究團隊日前分析某種古老菌種
較遠。即便如此，兩者在數十億年前仍有
光合作用（photosynthesis），透過化學反
的結構，推測其產氧光合作用裡的某個關
共同祖先，因此它們也有許多傳承自祖先
應進而製造出糖類。許多植物、藻類及部
鍵步驟，可能比人們所知道的要更久！
的相同特性。
分細菌在這個過程中會將水分解以產生能
根據ScienceDaily報導，來自倫敦帝國
研究團隊針對嗜中溫日光桿菌與現代
量，並釋放氧氣作為廢料，其稱為「產氧
學院生命科學系，此篇研究第一作者卡多
藍菌的結構進行分析，在不同型態的光合
光合作用（oxygenic photosynthesis）」，而
納（Tanai Cardona）指出，團隊在研究中
作用下，卡多納發現兩者有著驚人的相似
有些細菌則會利用水以外的分子來行使無
獲取早期細菌光合作用系統的結構與功能
點：它們都含有執行產氧光合作用中關鍵
氧光合作用（anoxygenic photosynthesis）。
數據，發現其與現存光合作用的演化歷程
步驟──分解水──的位點（site）結構。
無氧光合作用屬於一種初級（primitive）
有所出入。團隊所研究的嗜中溫日光桿菌
一般認為，產氧光合作用首次出現在藍
過程，科學家普遍認為，產氧光合作用便
（Heliobacterium modesticaldum）主要行
菌的進化史中，然而嗜中溫日光桿菌也同
是從這邊演化過來的：無氧光合作用出
無氧光合作用，可在溫泉、土壤或浸水的
樣有這個位點，這意味著產氧光合作用的
現約35億年，產氧光合作用則為10億年。
田野間被發現，其與行產氧光合作用的主
建構組元（building blocks）比想像中要古
然而英國倫敦帝國學院（Imperial College
要細菌──藍菌門（Cyanobacteria）關係
老的多。卡多納指出，產氧光合作用或許
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小麥產量受氣溫影響，威士忌恐成絕響？ 【本刊訊】隨著全球暖化影響加劇，
過難關；然而，即便基因上的問題能夠得
世界各地的小麥與其它穀物收成欠佳，而
到解決，作物生產仍牽涉太多因素，如水
包含威士忌在內的酒類生產也可能遭受波
的可用性與土壤侵蝕等問題。
及。在沒有這些穀類的前提下，人們還有 機會喝到威士忌嗎？ 根據法國《未來科學》（Sciences Avenir） 雜誌報導，美國明尼蘇達大學（University of Minnesota）環境研究所研究員雷伊
（Pxhere）
不用穀物就能作出威士忌？ 對歐洲人來說，小麥產量下降意味著必 須食品的生產存在危機，像是義大利麵、
（Deepak K. Ray）日前與研究團隊於《公
麵 包 以 及 極 具 文 化 意 義 的 飲 品 ── 威 士
共科學圖書館》（PLOS One）期刊發布最
忌。為了紓解這樣的困境，美國加州釀酒
新報告，除了表示西歐地區受氣溫變化影
公司Endless West開發出一款「不需大麥或
響之深，也點出全球暖化對小麥等穀物在
小麥作原料」的威士忌Glyph，且只需花
生產上的負面衝擊。
費幾天時間就能完成！ 此為全球首款分子威士忌，其根據過去
天氣越熱，小麥收成量越少 並非無氧光合作用的產物，且該結果有助 於解釋成就光合作用與氧氣生成系統的背 後原因，只不過，要有這樣的理解，就必 須翻轉人們對光合作用演化的既定觀念。
利用統計模型，研究團隊將現今的溫 度紀錄與1974年以前的資料作比較，並 深入了解其對作物產量的變化影響。結 果發現，法國的整體溫度上升1℃，但在
傳統認為，無氧光合作用早在產氧光合
小麥的產季期間卻破了氣溫上升的紀錄
作用前，就已運行約10億年或更久，也是
（1.9℃），意即溫度上升的最大值集中在
這期間唯一的一種光合作用型態。照理來
生產所需的那幾個月裡。
說，這些位點結構不應存在於無氧光合作 用菌種中，或許該研究可望改寫光合作用 的演化史。 新聞來源
Tanai Cardona and A. William Rutherford, Evolution of Photochemical Reaction Centres: More Twists ?, Trends in Plant Science, 2019.
雷伊也解釋，一般來說，冬季所下的雪 落在小麥上，本可形成一個保護層，但由 於氣溫升高的緣故，雪在融化以後，反而 可能成為因其它因素再次形成冰，這對作 物來說無疑是場災難。因應這個氣候上的 劇變，人們需要找到更具抗性的品種來度
進行的一項分子研究，以玉米乙醇（corn ethanol）製成且內含威士忌的特徵分子。 根據報導，該酒的創始者曾表示，當他們 把所有成分混合在一起後，此酒在生物化 學上與世界著名的幾款威士忌相似。 雖說這種方法可望成為小麥收成量低落 下生產威士忌的替代方案，然而面對這樣 的窘境，人們還是要回歸根本，設法解決 全球暖化的問題。 新聞來源
1. Nicolas Gutierrez C., Du whisky moléculaire pour faire face au réchauffement climatique ?, Sciences Avenir, 2019. 2. Deepak K. Ray et al., Climate change has likely already affected global food production, PLOS One, 2019.
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熱帶植物的諾亞方舟— 辜嚴倬雲植物保種中心特別報導 謝育哲
本刊編輯。
植物蒐藏
素材與物種型態描述扮演相當重要的角
辜嚴倬雲植物保種中心 的物種蒐藏初期設定為12類
圖一：科技部長陳良基（左）與李家維教授（右）於保種中心合影。 （謝育哲攝影）
的風險。對此，拍攝植物的細部影響、冷
芭蕉科、棕梠科、山茶科、
凍保存與製作標本實屬必要。
薑科、天南星科、赫蕉科、
一般而言，野外調查採集而來的樣本，
竹芋科、蘿摩科、苦苣科及
透過壓製臘葉的技術製成標本。由於其製
蕨類，後面又陸續新增芸香
備簡便且容易收納，製作的程序有相關規
科、秋海棠科、竹亞科、水
範且發展成熟，在植物分類學上長期以來
生植物、食蟲植物、多肉植
普遍受青睞，但臘葉的標本只能夠維持最
物及苔蘚植物等。截至今年7
基本的形貌，植物的原始顏色與立體型態
月1日止，保種中心蒐藏多達
卻無法維持，因此只能憑藉採集的紀錄作
33309種活體植物（表一），
為資料依據。
為目前全世界植物蒐藏物最豐富的植物
倬雲植物保種中心，2007年於屏東縣高樹
園，其中的蘭科、鳳梨科、秋海棠科、蕨
鄉成立，目標是保育熱帶與亞熱帶植物，
類與苔癬植物的蒐藏量更是世界第一。
並以永續地球的生物多樣性，目前由清華
執行長。 保種中心目前擁有高達3萬多種活體植 物蒐藏，物種數量持續增加中，發展出包
護，但依舊有遭遇害蟲侵擾與人為疏失等
群，分別是蘭科、鳳梨科、
擁有「熱帶植物諾亞方舟」美名的辜嚴
大學生命科學系李家維教授（圖一）擔任
色。而溫室中的植物雖然能得到完整的照
除了上述的方法，浸液法為另一種常見 的標本製作方式：其利用特定比例的酒精 與福馬林等防腐作為水溶液，以植物原始 色調添加保存液，用以暫時保存無法利用
植物標本的保存方式
乾燥壓平的纖維構造等部位。另外，目前
在植物學的研究中，縱使近年來分類學
雖然有許多浸液法的改良研究，但這些研
中大量使用分子親緣鑑定，標本仍舊是最
究僅只在水溶液配方，所以對於保存植物
主要的保存方式，其在物種的存證、DNA
的類型與種類仍有限。
含液態氮、臘葉、浸液及原色標本技術等 標本蒐藏，並規劃蒐藏物種的線上資料 庫，提供分類學、植物生理學、生態學、 藥物學及園藝學等學門完整的資源服務。 李家維表示，保種中心目前為非營利組 織的方式營運，主要是台泥企業團支持， 另外也包含科技部與國際合作發展基金會 的各個不同專案與計畫支持。
保種中心緣起 2007年1月，由台泥企業團贊助成立財 團法人辜嚴倬雲植物保種暨環境保護發展 基金會，推動保種中心營運，並於同年3 月興建第一棟溫室，到今（2019）年為 止，已建立17棟溫室。 辜嚴倬雲植物保種中心目前為全世界最 重要且豐富的植物保種中心，預計在2027 年，蒐藏物種數將達4萬種。
表一：辜嚴倬雲植物保種中心蒐藏簡表
群類
物種數
群類
物種數
蘭科
9225
食蟲植物
843
多肉植物
7940
茶科
702
鳳梨科
2539
苔蘚植物
597
蕨類
2034
薑類
541
天南星科
1671
棕櫚科
253
秋海棠科
1354
竹芋科
145
苦苣苔科
1086
芭蕉科
90
水生植物
891
其他
3398
總計
33309
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液態氮冷凍組織保存標本 臘葉及浸液法雖然製作較為簡單，
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種臺灣野生動物，達1萬餘件的冷凍基因
物多樣性為目標。作為全世界收藏最多植
樣本。
物樣本的單位，辜嚴倬雲植物保種中心在
但能保存的資訊有限。對此，近年發
保種中心方面，2014年起進行小規模
植物的生態保育領域的貢獻，也為生命科
展的液態氮低溫保存技術，不只能較
植物組織的液態氮超低溫樣本保存，初
學領域提供完整的植物資料庫，並參與世
完整保存DNA，同時也可保存轉錄組
期以種子及蕨類孢子為主；2016~2019年
界熱帶植物保育計劃，期望後續能晉升為
（transcriptome）的訊息。目前許多生命
間，保種中心與國立自然科學博物館合
世界級的植物保種基地。
科學領域的研究紛紛改以液態氮進行細胞 保存，不過實際應用於物種保存的案例並 不常見。 如美國史密森尼學會（Smithsonian Institution）於2015年起為全球物種基因進 行保存作業，並與美國國內及世界各地的 植物園合作，透過物種採集部分的組織進 行液態氮的超低溫保存作業，該學會預計 在5年之內蒐藏所有動植物科別，保存超 過半數的物種樣本。 臺灣方面，中央研究院生物醫學科學研
作，推動科技部支持的「全球熱帶植物 基因組及轉錄組超低溫保存」計畫。針 對每種植物，採集根、莖、葉、花、果 實與種子等組織，並在每個部位採集兩 次，平均每個物種都保存3個部位與6份 組織樣本。目前保種中心已採購40具大 型液態氮儲存槽（圖二），每具儲存槽 可存放達6000份標本，全數約能容納24 萬份標本，大概包含3萬個物種。目前保 種中心已存放4492個物種與24952份液態 氮冷凍標本，而其對應的引證臘葉標本 則存放於國立自然科學博物館。
究所與和信醫院合作，對人體病理組織進 行保存；食品工業研究所與國立自然科學 博物館進行真菌菌種做超低溫保存；中央
登上世界的舞台
研究院生物多樣性中心則建立國家野生物
李家維表示，保種中心以拯救熱帶地區
遺傳物質與生命條碼資料庫，保存3000多
的植物物種，達到永續豐富化地球上的生
圖 二： 儲 存 植 物樣本的液態 氮儲存槽。（謝 育哲攝影）
科技產業
中華民國一○八年八月十五日
科技報導
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工業4.0再進化— 成大團隊全球首創工業4.1 謝育哲
本刊編輯。
「工業4.0」一詞源自於德國政府所提出 的高科技計畫，又稱為第四次工業革命。 其概念為透過物聯網（internet of things, IoT）與虛實整合系統（cyber-physical system, CPS），結合目前工業相關的技 術、銷售及產品體驗，並透過人工智慧建 立具有適應性、資源效率及人機工程學 （human factors and ergonomics）的智慧 型工廠，更在商業與價值流程中整合商業 客戶，提供完善的售後服務。未來的工業 4.0，將可運用電腦預測，如天氣、公共運 輸系統及市場調查等，精準生產或調度現 有資源，降低多餘成本的浪費。
強調「良率」 如前所述，工業4.0雖強調提升生產率，
對於工業4.1的推廣，成大以於去年12月
但對於提高產品良率卻恤近忽遠。對此，
與中華電信、智能生產方案服務公司及先
鄭芳田認為，採用AVM可線上即時提供
知科技共同成立智慧製造方案戰略聯盟，
所有產品進行全檢，當系統找出任一不良
將iFA平台商品化。鄭芳田表示，此服務
品時，可立即將其挑出不交貨，達到產品
特別適合中小企業，加速臺灣產業升級。
接近零缺陷的目標。另外，鄭芳田也表
另外，iFA也已於日月光、漢翔及台塑等
示，對於被挑出的不良瑕疵品，利用智慧
未來金屬積層製造的應用將遍佈全球工
IYM）系統找出不良品的缺陷主因，進而
業，為有效解決製成問題與提升品質，鄭
改善並防堵類似不良再現，使所有產品達 掉近乎零缺陷。
此，此相關研究將於金屬積層平台實際上 的應用，實踐工業4.1的願景。
實踐工業4.1 去（2018）年，鄭芳田於成功大學成立
此，在科技部的支持下，來自成功大學的
了智慧製造研究中心（iMRC），研發智慧
鄭芳田教授（圖一）與其團隊致力於改善
工廠自動化（Intelligent Factory Automation,
工業4.0所面臨的困境，並以「工業4.1」
iFA）的智慧製造雲端服務系統。iFA擁有
與智慧製造為目標，為未來的工業生產提
AVM、IYM，可完成智慧製造所需大數 據資料收集、進行邊緣運算的關鍵物聯 網元件（Cyber-Physical Agent, CPA）、
工業4.1緣起
芳田同時也將AVM技術與iFA平台應用於 線，並申請美國專利，改善現階段工業端
但卻忽略提升產品的良率（quality）。對
出全新的願景。
公司生產線上使用。
型良率管理（intelligent yield management ,
工業4.0看似前途無量，但目前面臨最 大的問題在於，其不斷強調提升生產率，
工業4.1邁向世界
先進製造物聯
過去，鄭芳田與其研究團隊就曾三度以
雲（Advanced
全自動虛擬量測系統（Automatic Virtual
Manufacturing
Metrology, AVM）獲得經濟部頒發的「國
Cloud of Things,
家發明創作獎」，團隊在虛擬測量領域中
AMCoT）架構
備受各界肯定。後續根據國家實驗研究院
及可預測機臺剩
科技政策研究與資訊中心的統計結果顯
餘壽命的智慧型
示，鄭芳田在AI運用於製造領域的專利數
保養（Intelligent
在學術界名列前茅，其專利價值更是當前
Power Module,
學界最高。
IPM）等智慧化
鄭芳田分別於2012、2015與2017年，執
服務系統。鄭芳
行國科會「智慧製造雲」、科技部「先進
田表示，運用
製造物聯雲」計畫及榮獲電機電子工程師
i FA 將 可 超 越 目
學會（Institute of Electrical and Electronics
前的工業4.0，
Engineers, IEEE）自動化科學與工程國際
並協助國內製造
學術研討會的最佳論文獎，為後續工業4.1
業達成產品零缺
計畫奠定完善的基礎。
陷的目標。
圖一：鄭芳田教授解釋工業 4.1 原理。（謝育哲 攝影）
科技產業
中華民國一○八年八月十五日
SciTech Reports
9
挑戰摩爾定律— 成功大學微奈米科技研究中心特別報導 謝育哲
本刊編輯。
位於臺南成功大學的微奈米科技研究中 心成立於1997年，前身為國科會南區微機 電系統研究發展中心，後續於2002年更名 「微奈米科技研究中心」，並作為臺灣奈 米科技研究重鎮。
3D結構嶄露頭角 在半導體的研發過程中，摩爾定律影響 甚鉅。所謂的摩爾定律，指的是積體電路 上可容納的電晶體數目，每隔約2年會成 長1倍；而預計每18個月，晶片的效能將
在科技部補助的八大微奈米中心評比
會提高1倍。隨著近年來半導體的技術發
中，成功大學微奈米科技研究中心目前
展，電晶體越來越小，該定律受到嚴峻的
為規模最大，且服務與研究績效傲視全
挑戰。
國，同時也是全臺首個「石墨烯暨二維材 料元件中心」，每年服務約15000人次師 生、超過50間廠商與100件以上的產業檢 測報，藉由學研交流，加強校內外機構組 織合作，提升成大微奈米中心的知名度。 目前中心具有四大核心技術團隊：奈米微 影製程技術、奈米表面與磊晶技術、奈米 材料分析技術及生醫暨非破壞分析技術。 該中心除了培育人才及累積許多研究成果 外，近年來積極引進高階設備，配合過往 所累積的研發量，協助半導體及光電廠商 開發量產技術。同時在今（2019）年吸引
為了突破積體電路微縮化的3奈米製程 極限，微奈米中心試圖改變電晶體設計， 由過往的2D平面轉為3D結構設計。該中心 研究人員表示，為了使縮小的積體電路具
可提供電子顯微檢測分析。另外，也可透 過全新雙數型聚焦離子束設備，進行離子 束影像分析及建立3D圖像建構分析。而新 開發的液態電子顯微鏡檢測技術，可直接 在電子顯微鏡中進行液態、膠態、濕式與 含水式等樣品檢測，近期更成立液鏡科技 新創公司，進行液態電子顯微檢測技術開 發及應用。 微奈米中心由林光儀博士領導團隊，基 於考量開發臺灣自有技術，自製的超寬坡 長「多光子顯微鏡」，除了在生醫領域的 應用外，更有辦法研究新興的二維半導體 材料。目前團隊與中山大學陳昶孝助理教
有優異的物理特性，且能為縮至原子尺度
授合作的研發工作受台積電重視，並在中
的電晶體材料，3D的結構設計將能滿足上
研院李連忠博士於今年發布於Nature的文
述需求。現階段，微奈米中心研發以二階
章中引用。
段合成技術，成長高品質且大面積的層狀 二維材料二硫化鉬（MoS2）及二硫化鎢 （WS2），並與光學微影、電子束微影、 乾溼蝕刻製成及原子層沉積系統整合，發 展出奈米尺度的製程平台。
方興未艾的二維材料 2D半導體目前公認為延續與拓展摩爾定 律的最佳候選材料之一，歐盟執行委員會
日本等大廠進駐，開發及提供臺灣半導體
甚至已投入10億歐元進行石墨烯研發計畫
廠商原物料。另外，在科技部價創計畫的
（Graphene Flagship），2D半導體材料粹
主導下，以微奈米中心的研發技術成立成 大技術延伸公司。
微奈米中心相關技術 微奈米中心的奈米材料分析技術團隊，
來的應用潛力無窮，半導體產業或許也將 進入全新的紀元。
中華民國一○八年八月十五日
科技產業
科技報導
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產業地圖走一遭－ 亞太生技展圓滿落幕 郭家銘
本刊主編。
上（2019年7）月25~28日，生技產業協
專門研究與開發創新營養保健品的波
會（biotechnology innovation organization,
蘭－日本生物技術公司Nomi Biotech，近
BIO）與台灣生物產業發展協會共同舉辦
期最新研發的新產品alcorythm 針對飲酒後
的「亞洲生技大展（Bio Asia-Taiwan）」
的健康問題做處理，可防止如宿醉、發炎
於南港展覽館盛大展開。今年度展覽以
等狀況。而另一家新創公司BactoTech則生
「生物科技帶動下一波亞洲經濟」為題，
產高校生物活性產品，取材自大自然，其
除了藥物開發、疫苗製劑、學名藥、原
展出包含醫藥與醫材、精準醫療與基因檢
細菌製劑也廣泛運用在居家、農業、工業
料藥及植物藥等醫藥產品展出，此次展覽
測、細胞及再生治療等技術主題，也設有
及環境保護的領域。
也有許多醫療器材的研發成果。如科技部
政府及學研、創新育成與新創等鏈結產、 官、學、研的攤位，主題數創歷年新高。
鞏固臺灣幼苗根基 放眼全球生技市場 此次與會廠商遍及全球，隨著近年臺灣
跌裝置」的逸安醫材，以及臺北醫學大學 的新創衍生公司醫守等。
®
醫療技術的極致進化
由「活細胞療法」創始者妮漢斯（Paul
轄下3個科學園區生技廠商、國家實驗研
Niehans）創立的瑞士國寶級大廠博妮漢斯
究院及生技醫藥核心設施平台共同組成的
（PAUL NIEHANS），以實驗室限量生產
「科技部創新聚落」，便有致力於高門檻
的獨家配方保養品為主軸；而同為瑞士製
醫療器材技術研發的台灣骨王公司、專注
造的INTERFUZI. INC，則是將尖端技術與
生產醫用護具的愛民衛材等廠商參展。此
阿爾卑斯山植物結合，生產出多樣化的護
外，該主題曲亦不乏日常生活中會使用到
膚產品，都在此次展覽驚豔全場。
的相關醫材，如口罩、保潔墊、防水外套 等，展出產品相當多元。
生技產業蓬勃發展，其潛在商機也讓此次
另外，展方也特別設立「新創產業規劃
展會吸引美國、加拿大、英國、德國、瑞
專區」，展出亮點產品與技術之餘，也讓
而近年備受關注的精準醫療、基因檢
士、義大利、比利時、荷蘭、波蘭、奧地
這些生技心血獲得交流與媒合的機會。本
測、檢驗試劑和晶片等相關技術，也是展
利、韓國、印度、澳洲、紐西蘭、泰國、
次展覽共有超過20家新創廠商進駐，如利
覽的亮點，包含冷泉港生物科技針對脊髓
香港、新加坡及菲律賓等18個國家組團並
用精準檢驗進而提供醫療決策的吉蔚、透
性肌肉萎縮症（Spinal Muscular Atrophy）
各自設立國家館，就投資、經濟與文化等
過腦部軸突完整性評估來預測失智症患病
研製的「基因分型試劑盒」、上準為流體
事務進行交流。
的上頂醫學影像、開發「全方位站立式防
發表的「罕見單細胞檢測及分離平台」以
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科技產業
SciTech Reports
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及金萬林所開發的「追蹤癌症復發基因檢
像是台美檢驗科技，便有委託研究機構
作，獨家開發縮時熟化、萃取與冷凍乾燥
測」等，各項特色產品與技術，都顯示出
（contract research organization, CRO）協助
技術，將烏龍茶轉化為具有老茶風味的即
臺灣生技產業的研發潛力無可限量。
試驗商品取得認證、上市或出口的服務。
溶茶粉，並在現場提供試喝（圖一）。
而成立30餘年的伯昂興業，除了代理國內
多家儀器廠商進駐 在設備方面，亞太生技展亦安排「製藥 設備與儀器」區，展出實驗室的儀器、製 藥設備、相關零組件耗材、生技食品包裝 與整廠設備等物。 歷史悠久且經多年轉型的老字號本土企 業光大，此次展出全自動膠囊充填機、膠
外生命科學研究設備、儀器與耗材等產 品，也透過團隊的技術支援、教育訓練等 服務來解決客戶實驗上的問題。另外，亦 有像其他比較接近大眾的生技服務，如保 康特生技，其將日常健康管理與高科技通 訊技術結合，發展可攜式快篩體外檢測系 統，盼藉此達成個人化醫療服務的需求。
結語 此次亞太生技展內容豐富且精彩，宛如 一幅生物科技的產業地圖。在各單位科研 成果、外國廠商進駐、研討會交流與新創 團隊展示等重點項目的呈現中精彩落幕。 未來，期待生技能與更多在地元素連結與 統合，走出屬於臺灣獨特的產業風貌！
囊與錠劑技術機及鋁箔包裝機等藥品包裝 機械。而專注於藥廠滅菌設備逾40年的一 中工業，則以無菌無塵高溫乾燥滅菌機、 全自動洗瓶機與隧道式乾燥滅菌機等機台 展現專業的滅菌方法與操作流程。 產製設備的主題，除了上述展出實體 的幾家廠商外，也有結合貿易基礎與技術 知識服務的特色企業，如立方科技。立方 提供學研單位在研發時可快速獲取化學試 劑，生產階段亦能提供各式矽膠填料與純 化設備，不僅讓整個過程資源容易取得， 也兼顧時效性。
本土食品技術開花結果 雖說此展區聚集許多醫療相關產業， 其他領域的研發與產品亦不遑多讓，像是 以香料作物及水生植物見長的格園社會企 業、針對山竹果進行 成分萃取與純度技術 開發的潤鴻等，足見 生技產業新星橫跨眾 多主題的驚人能量。 而向來與產業界十 分緊密的中興大學， 也派出國際產學聯盟
提升產業效能：無形的生技服務
向民眾展示他們近年
不僅在產品上貢獻卓越，由生物技術所
與大自然、佳和等生
衍生的服務，同樣也是亞洲生技大展執得
技公司合作的成果。
一逛的主題區，包括臨床及臨床前試驗服
另外，中興大學生物
務、生產代工、法規顧問以及藥品運輸等
科技學研究所教授曾
內容。
志正亦與嘉品生技合
圖一：中興大學生物科技學研究所教授曾志正與嘉品生技共同開發的烏龍茶 粉，現場亦有提供試喝活動，讓民眾體驗老茶風味。（郭家銘攝影）
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焦點話題
科技報導
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抗菌物質的新選擇－ 生物多胺製成的抗菌材料 林翰佑 林翰佳
臺灣大學獸醫學系副教授。 海洋大學生物科技學系教授。
在人類所處的世界中，到處都有細菌的 存在。其中，有些細菌對於人畜會造成很
畜及水產動物也因為疾病控制而得以量
可以對抗所有的細菌。因此，如果使用不
產，且品質大幅提升。
正確的抗生素，不但達不到殺滅細菌得效
大的傷害，例如金黃色葡萄球菌、沙門氏 桿菌等；輕則上吐下瀉、發冷畏寒、呼吸
果，反而在環境中對環境細菌刺激，促進
當細菌對抗生素「免疫」時⋯⋯
不順或皮膚潰爛，重則危害生命。在1928 年弗萊明（Alexander Fleming）發現青黴 素（Penicillin）前，醫生在面對細菌感染 時能做的治療十分有限，因此患病後的存 活率也不高。 自從抗生素陸續被發現後，對抗細菌 的侵襲有了全新的醫療方法。抗生素主要 是由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬 等）代謝所產生，具有抑制其他細菌的生
然而，生命總是出人意料，在人類使用 抗生素對付細菌的同時，細菌也開始演化 出對抗細菌的方法，包括增加排出進入體
其產生抗藥性。因此，對於抗生素的使用 必須有所限制，以確保其能在必要的狀況 被正確的使用，減少抗生素對環境的衝 擊，延緩抗藥性菌的產生。
內抗生素的主動運輸能力，以及產生分解 抗生素的酵素以降低抗生素影響。這些細
滅菌的另一種可能性：多胺
菌使得殺死或抑制它們生長需要更高的抗
目前，世界各地的農牧或醫療法規，對
生素濃度，甚至沒有效果，因而產生出了
於抗生素的使用限制越來越嚴格，例如需
抗藥性的細菌。
要醫師或獸醫師處方後才能取得及使用、
理現象，例如細胞壁合成、核酸複製或
這些抗藥性細菌的出現，對人類目前的
禁止為了促進動物成長在動物飼料中添加
蛋白轉錄等，以達到抑制或殺死細菌的效
生活將產生很大的衝擊，影響包括農牧水
抗生素等措施，即是著眼於此。除科學家
果。由於具有效果明顯、副作用低且使用
產業的生產，以及人類的公共衛生，甚至
研發抗生素替代物以供人類醫療外，畜牧
方便等優點，抗生素的使用快速地拓展到
生命安全。透過最近的新聞，可以知道這
及農業使用，也是目前科技業努力的方向。
全球各地，人類的醫療也開始進入了一個
些影響已經慢慢地發生中。
所謂抗生素替代物，即是運用異於傳
嶄新的「抗生素時代」。在這個時代中，
人類要如何才能克服抗藥性細菌對我
統抗生素殺滅細菌的方式來抑制細菌的成
可以有效地控制或治療細菌性疾病，使得
們的影響呢？當務之急是減少抗生素的濫
長，殺滅細菌以降低人類對於抗生素的依
存活率以及生活品質大幅度的上升，而禽
用。在應用實務上，並不是一種抗生素就
靠。其實在自然界中，除了微生物所產生
焦點話題
中華民國一○八年八月十五日
SciTech Reports
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有些則對於物理化學（例如較高溫度）處 理十分敏感，有些則對於活體生物毒性較 高等等。目前尚未有單一物質可以取代抗 生素，因此相關研究仍在持續進行中。 本文將介紹目前一個新穎抗菌材質研發 成果，用生物性的多胺（polyamine）作為 材料所製成的抗菌材料。多胺是一種具有 兩個或多個主要胺基（－NH2）的有機化合 物。在動植物及微生細胞中也有許多不同 的多胺類分子存在，這些多胺可由細胞自 行合成，參與包括調節基因表現、細胞生 長、螯合劑及離子通道等多種生理反應。
面對抗藥性的終極反擊？ 圖一：生物多胺所製成抗菌材質的抗菌效果。在對於不同的細菌，如格蘭氏陰性的大腸桿菌、綠膿桿菌及 格蘭氏陽性的金黃色葡萄球菌、枯草桿菌，其最小抑菌濃度示意圖。
多胺類分子在過去的研究中被證明具 有些微的抗菌作用，甚至與抗生素並用 時，可以增強抗生素的抑菌效果。然而，
的抗生素外，也有其他的物質具有抗菌的
中的抑菌成分等，刺激動物非特異性免疫
透過新穎的加工過程，可加強生物多胺的
能力（包括細菌的病毒—噬菌體），其會
反應以增加對疾病的抵抗力，以及利用奈
抗菌效果。在對於不同的細菌，如格蘭氏
寄生於細菌中殺滅細菌、細菌間的群體感
米銀等抗菌物質進行抗菌等。然而，目前
陰性的大腸桿菌、綠膿桿菌以及格蘭氏
應分子可以抑制細菌的生長／益生菌來與
這些方法有些需要在較高濃度下才能具有
陽性的金黃色葡萄球菌與枯草桿菌等，
病原菌競爭生物資源或是動植物／中草藥
抗菌能力，有些則在使用上有許多限制，
以其最小抑菌濃度（minimal inhibitory
焦點話題
中華民國一○八年八月十五日
科技報導
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concentrations, MIC）單獨使用生物多胺，
而不同溫度與酸鹼度下的反應結果則顯
胺所製成的抗菌材質僅需抗生素的1／10劑
有些微的抗菌作用，然而透過加工後，抑
示，在200℃、pH 3~10的環境下並不會影
量即可阻止細菌侵襲，而奈米銀則無法滲
菌能力提高了2500倍（圖一）。同時，在
響抗菌效能（圖二），這種對於環境具有
入組織中治療感染。這些結果顯示應用生
對具抗藥性的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌
高耐受性的抗菌特性，有利於材料後續的
物多胺所製成的抗菌材質在控制傷口感染
（MRSA）時，其抗菌能力也與其餘細菌
加工處理，具有很高的應用潛力。
及外用上，可替代抗生素的使用，對於組 織接觸沒有刺激或其他不良的反應且效果
無異。 此結果顯示，以生物多胺所製成的抗菌 材質對抗細菌的能力，不會受到細菌是否 具有抗藥性影響。進一步透過電子顯微鏡 觀察，發現在與細菌作用後，細菌會發生 破裂崩解的現象，意即生物多胺所製抗菌
加工抗菌材質的效能實測
十分良好。 水產品及農牧方面的應用潛力研究，
為證明此種抗菌材質在生醫與農牧業的 應用潛力，研發團隊在不同領域的應用中 進行研究。
則在不同的動物上進行試驗。在白蝦試驗 中，先將生物多胺所製成的抗菌材質添加 在蝦飼料中，餵食7日後開始以浸泡方法
在應用於生物敷料時，團隊添加生物
感染病原弧菌，結果發現食用抗菌材料的
多胺所製成的抗菌材質於實驗動物的傷口
蝦子可以多出30~40％的存活率。在另一
上。結果發現，傷口上的細菌數目明顯降
個試驗中發現，生物多胺所製成的抗菌材
低，而傷口癒合的速度較快；就組織學的
質除了有對抗細菌性病原外，對於蝦子的
觀察來看，傷口的癒合程度也比較好。在
病毒性病原白點病毒，也有一定程度的抑
另一個生物多胺所製成的抗菌材質、抗生
制能力。而在魚類的試驗中，以石斑魚作
素以及奈米銀的比較研究中顯示，健康眼
為實驗動物的試驗中也顯示，以添加在飼
角膜中使用生物多胺所製成的抗菌材質以
料的方式給予生物多胺所製成的抗菌材
圖二：生物多胺所製成抗菌材質的抗菌效果，材
及抗生素並不會造成發炎或其他不良的組
質，再以病原性弧菌攻擊，發現實驗組可
料在不同的物理條件下，皆可維持其良好的殺菌
織反應，而奈米銀則會對眼角膜造成刺激
以增加約30~40％的存活率，類似的試驗
性的影響。在實驗動物中，眼角膜感染病
結果也出現在吳郭魚的病原性鏈球菌攻擊
原菌後分別用三種物質治療，結果生物多
試驗。在肉鴨的試驗中，則是在抗生素停
材質的主要殺菌機制為裂解細菌的外殼。
能力。圖左為試驗組、圖右為對照組，顯示使用 抗菌材料的培養基沒有任何菌落生長於其上。（作 者提供）
中華民國一○八年八月十五日
焦點話題 人體造成不良的影響？
SciTech Reports
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面臨的困境。
首先，抗菌材料所使用
展望未來，這項產品除了應用在禽畜產
的生物多胺，本身即是
業上，同時將有可能應用於生物醫材、化
細胞中的物質，對人畜
工塗料、紡織、健康食品、藥物及其他對
無害。不過為了進一步
抗菌有高度需求的使用上。對於解決抗生
證明，研究團隊委託第
素抗藥性的問題，提供另一個抗菌物質的
三方實驗室對於生物多
新選擇。
胺所製成的抗菌材質進 行急性毒性、慢性毒性 以及基因毒等多項生物 （pxhere）
安全檢查，這些檢驗皆 一一通過，證明材料的
藥期中添加於飲水中作為抗生素的替代
安全性沒有問題。
物。結果可以在停藥期中增加約30％的鴨
鑑於生物多胺所製成的抗菌材質有效與
隻存活率。這些結果都顯示在水產及蓄牧
安全的特性，為目前所知具有潛力的抗生
業中使用生物多胺所製成的抗菌材質，將
素替代物質，因此研究團隊開始對於此一
可以有效增加動物的存活力，以減少疾病
新穎材料進行應用上的準備，其中包括量
所帶來的損失。
產製程的研發、製造成本的優化以及在不 同農漁牧物種間的實際田間試驗，包括重
抗生素替代物質研究，一路前行
要的經濟魚種吳郭魚、午仔魚、石斑魚、 白蝦以及其他禽畜動物，盼能在農漁牧業
然而，在食物中使用生物多胺所製成
開始推廣，以實際減少目前在產業中使用
的抗菌材質，是否會對生物體本身，或是
抗生素的現況，進一步改善目前食安上所
〔誌謝〕感謝科技部價創計畫的支持， 使得此產品化得以開始進行。
延伸閱讀
1. D.H. Kwon and C.D. Lu, Polyamine effects on antibiotic susceptibility in bacteria, Antimicrob Agents Chemother, 2007. 2. Y.J. Li et al., 2016. Synthesis of Self-Assembled Spermidine-Carbon Quantum Dots Effecive against Multidrug-Resistant Bacteria, Advance Healthcare Materials, Vol. 5 (19), 2545-2554. 3. H.J. Jian et al., Super-Cationic Carbon Quantum Dots Synthesized from Spermidine as an Eye Drop Formulation for Topical Treatment of Bacterial Keratitis, ASC Nano., Vol. 11 (7), 6703-6716, 2017.
科學文摘
中華民國一○八年八月十五日
建築、經濟與人文的再造—— 台北101 李依庭
科技報導
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（與《科學月刊》第592期共同刊載）
《科學月刊》主編。
每當一年之末來臨前夕，最讓民眾引頸期盼的不外乎是在送走歲末年的倒數聲後，迎來 劃過天際線的精彩一瞬。炫麗碩大的煙火順著建築外觀拾級而上，言猶在耳的爆破聲， 如歡迎新曆年到來的掌聲與祝福。在這已與跨年夜畫上等號的絢麗夜空中，是否還能記 起當初第一次施放的原因與感動？
席和企圖突破創舉的拚勁下，樓層設計 一路從60、88、99到最後的101樓層，並 躍昇為當時的世界第一高樓。「最後選擇 101，是因為中國人認為100喻完美，所以 不以100作為自滿，而101的1代表著一個 新的開始，也是一個生生不息、永續循環
舒適性。踏入建築內，一樓大廳的挑高設 計與四面八方的大面積帷幕玻璃，讓自然
不似於樓高的反覆討論，在外觀的建築
光灑進室內，不需燈光便十分清亮、明
設計上，建築師李祖源將整棟大樓外體結
淨。空間中所擺放的各種花草、花牆與植
構以竹為出發，呈現出節節高升的意象；
栽，讓一腳踏進於此的遊客、訪客甚至是
並以每八層樓為一斗，蘊含華人習俗中
每天在此上班的人士都能在身處商業聚
「發」的諧音，為台北101增添不少東方
集、人口稠密的都市環境中，在此綠意空
特有的地域文化與意識。
間中尚獲得一絲喘息（圖一）。
（Shutterstock）
的概念。」營運長劉家豪說道。
在世界的高樓競賽中，相較於國外著
如今，在這棟擁有101樓、高度達509.2
眼於高的挑戰外，更多的考量在於安全層
公尺（1671英尺）的摩天大樓中，已不僅
級。位在地震帶與颱風等天災的臺灣，在
是一棟能吸引國外遊客駐足、高空俯瞰臺
高樓的設計上需考慮強風、地震等因素，
北全景的觀光景點，位處低樓層的購物商
建造時更需加強防風、防震等技術才能抗
場也緊密連接著在地人的生活，更為進駐
衡地處的劣勢，這也讓台北101的工程宛
於此的各大企業公司創造最高價值的企業
如一顆燙手山芋，更是一項棘手的挑戰。
形象。曾創下全世界最高樓紀錄且具國際
不如原先預期的仰賴國外團隊，在碰了一
標竿的建築，在初始建造卻也幾經波折，
鼻子灰後，臺灣團隊遂決定相信自身實
更因大自然的種種因素阻礙它的誕生……
力，靠著不斷研究、嘗試各種新方法。
在建造之前
異於常「樓」的建造工程
走在車水馬龍、高樓林立的信義區街 頭，抬頭遙望天空，一定能搜尋到一幢 直衝雲霄的建築物──台北101（TAIPEI 101）。不需路名或地標的指引，只要在
由臺灣團隊一手主導、建造的台北
從初始的基樁工程、水泥灌漿到防
心中有所懷疑時抬頭一看，便能按樓索
101，其設計之初並101樓，而是3棟大
風、防震的W角設計和風阻尼器（wind
驥。站在這棟建築物旁，外圍四周是綠化
樓，分別為2棟14樓和1棟59樓的建築提
damper，圖二）等，許多的新技術與構
植栽區，與行人走道區隔，確保其安全與
案。不過，不願將來於世界百樓建築中缺
想都是因此棟大樓而生。「世界各地的高
圖一：於台北 101 一樓大廳的植栽、花牆造景。（謝育哲攝影）
科學文摘
中華民國一○八年八月十五日
SciTech Reports
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圖二：台北 101 觀景台的風阻尼球，直徑達 5.5 公尺，總重 660 公噸，由 92 樓懸吊至 87 樓，是 防風抗震的重要結構之一。（Shutterstock）
樓建築不外乎就是高，但是台北101不只 著眼於高，因位處在地震帶與軟層地質 上，所以當時大樓和商場合計使用550根 基樁為基礎，甚至打到地底下60~80公尺 深，也就是岩盤的位置。」然而，不只是 地震，在對流旺盛的臺灣，季風、颱風更 是不可忽視的潛在因子，「臺灣夏天吹西 南季風、冬天則是東北季風，面對風的來 向、角度都不一樣，因而採用W四邊角設 計，透過將風切亂來順利通過風阻的測 試；再加上颱風時大樓搖晃程度其實不輸 給地震，所以阻尼器不只是防震，它也可 以防風，以減少大樓的搖晃。」工程營運 部總監陳振翔接著說道。 回顧其建造歷史，劉家豪認為是集聚 所有臺灣優秀的建築團隊共同努力完成， 相反地，也拜它所賜，讓臺灣的團隊與公
建造中的台北 101。（台北 101 提供）
等施工梯。」參與整個驗收過程的陳振翔
維運計畫書，透過設備更新以維護高樓的
笑著說。
永續使用。「一般企業不會生命週期還沒
為期一年多來回的驗收、缺失、改善再
到就更新，不過我們採用的是2個參數，一
複驗的反覆作業，儘管辛苦、繁瑣，投入
個是生命週期、一個是實際測量出的值，
數倍人力與心力，但在建造過程中也發生
只要其中一個數值到達便更換，甚至是提
不少趣事，甚至了解不同文化間的國際差
前；在我們的字典裡沒有『堪用』兩字，
異。像是幕牆因量體太大，分包給許多國
因為這意味著一定程度的風險，台北101
家的廠商製造，但唯獨印度的尺寸不同。
旨在作最高標準的營運維護。」陳振翔表
「其中一批印度的幕牆送來臺灣後，發現
示。台北101秉持著不要讓事情追著跑，選
尺寸不一樣。聯繫後印度公司還透過視訊
擇主動預防性的保養，不只讓故障率趨於
在實品上量測，表示尺寸正確，搞到最後
0，也能有效率地進行整體運作。
才發現原來他們國家沒有實行國際度量衡 標準，所以那把尺根本是不準的！」陳振 翔轉述過去同事的經驗時哈哈大笑。
歷經設計、建造與驗收，耗時6年的時 間，台北101終以最完美、優雅的姿態，
司所開發的基樁工程、水泥灌漿等新技術 得以發揮體現。舉例來說，由東芝公司
建造臺灣傳奇
永續概念的維護
落地在世人眼前，而這份喜悅，遂轉變成
（Toshiba）所研發的超高速電梯，其上
不光是人們目光所及的建築硬體，位於
與全世界一同分享、慶祝的想法也油然
升速度每分鐘可達1010公尺，從5樓至89
地下一樓、有如戰情室的控制中心，則是
而生。2004年12月31日，宣布佇立於地
樓觀景台僅需37秒，為當時為全球最快的
台北101的心臟，掌握著整棟建築物中的
表「世界最高摩天大樓」的誕生，是一場
電梯，卻在研發後無用武之地，直至台北
盤根錯節。中心內整合安全、設備、防災
魔幻璀璨的高樓煙火秀。利用在大樓主體
101的建造，才讓此技術得以付諸實現。
三大項目，藉由全建築各區的監控、室內
每八層便有一個逃生專用的特殊平台設計
「雖然它現在已經不是世界最高，不過有
外各項設備的操控、即時回報大樓內的各
下，不是平淡無奇地從屋頂高空發射，而
很多工程上的奇蹟到現在依然是一個創
種異常並因應，讓大樓得以順利營運。
是從每斗平台上的層層堆疊。雖然為短短
舉，也是一個很大的傳奇。」 打造一棟建築就如同結婚、生子，得
不只是建造過程中嚴謹的理念，台北101 自2003年營運開始，便擬定了長達30年的
30秒的煙火秀，卻讓全世界嘖嘖稱奇且津 津樂道。
等到嬰兒呱呱墜地後，一切的問題才接踵
台北101的慶祝煙火秀，不知是否因令
而來。在克服各種建造上的不可能之後，
人印象深刻或適逢跨年夜的巧合，陰錯陽
驗收作業，才是一棟摩天大樓真正考驗的
差的讓人們於年末時，遂期待起煙火秀的
開始。相較於一般案場由原先的工程團隊
年年上演。如今，這場跨年煙火秀已成
自行驗收，台北101則加入第二個角色共
為一個停不下來的儀式，更是每次跨年夜
同驗收，目的無疑是為了更嚴謹、確實。
的重頭戲與目光焦點。台北101也不負眾
「當年驗收時印象最深刻的是等電梯，由
望，在每年的表演中都有著更多驚喜展
於施工時期沒有客梯，只有裸露在外的施
現，如近幾年環保意識，在不影響煙火秀
工梯（圖三）和3部貨梯，所以每次來驗
的豐富度與完整度之下，嘗試加入大型
收時，花最多的時間不是在查驗，而是在
圖三：工程時期的施工梯。（台北 101 提供）
燈光和LED燈等元素，讓站在地面上觀賞
科學文摘
中華民國一○八年八月十五日
當高樓完成後， 塔吊如何從高空全身而退？
科技報導
18
領先能源與環境設計
蓋大樓是一項抗拒「高度」的比賽，而 隨著工程的進行，建造高度不斷攀升， 末端的塔頂建造也是一門學問。當建造 完畢後，會先用大型起重機，吊起一部 中型起重機的零件組裝，然後用中型起 重機把大型起重機拆解下的零件吊下 去！再用中型起重機吊起小型起重機零 件，同樣組裝好的小型起重機將拆解的 中型起重機吊下樓，最後拆解小型起重 機，乘電梯下樓（圖四）。
領先能源與環境設計，是美國綠建築協會在 2000 年設立的一項綠 建築評分認證系統，用以評估建築績效是否能符合永續性。 評分項目包括永續性建址（sustainable site）、用水效率（water efficiency）、能源和大氣（energy and atmosphere）、材料和資源 （materials and resources）、室內環境品質（indoor environmental quality）、革新和設計過程 （innovation and design
分數
級別
process）、 區 域 優 先 性
40‑49
（regional priority）等 7
50‑59
銀級（silver）
大指標，並依分數多寡進
60‑79
金級（gold）
80‑110
白金級（platinum）
行認證：
圖四：塔吊的拆卸工程。（台北 101 提供）
濃地震而受難的臺南人民加油打氣、緬懷
不滿足止步於綠建築，未來台北101更
因飛機失事罹難的齊柏林導演等，都是台
將目標邁向健康建築，讓生活在這棟大樓
北101想透過自身的影響力，號召或鼓勵
中的人們，有更適切的環境。建築中的空
慶祝愛因斯坦提出相對論
人民共同關心生長在這塊土地的人、事、
氣品質、日照強度、環境清潔度甚至是久
百 週 年。（By SElefant-zh,
物，並將這股力量運用在對社會有意義的
坐時間，都是台北101亟欲關注的議題，
事情之上。
如何讓人能健康生活於此，更是其長遠的
圖五：台北 101 的外牆燈 光設計，圖為 2005 年 4 月 19 日打出質能互換公式，
CC BY-SA 3.0, Wikipedia.）
願景。「不再只是關注大樓的高度或最新 和在電視機前收看的民眾眼睛為之一亮。 「雖然受限於市區，導致有些煙火不能施 放，但101卻能利用它獨有的結構設計，造 就出一個特殊的煙火表現方式。」劉家豪 接著說。為求一股超越自己的態度，台北 101也曾評估過採用無人機元素來豐富煙火 秀，然而受限於周遭人潮眾多、人口密度 稠密的環境，在安全上有所顧慮而作罷。
環保上的承先啟後 縱使台北101已褪下世界最高摩天大樓的 光環，卻無損它在環保上的表現，仍是世 界最高的綠建築。從起初能隔絕40％熱能
技術，這些都是比較外顯、表面的，現在 的趨勢是應該打造成更智慧、更健康，讓 你我生活在一棟對健康沒有負擔的大樓 中，讓生活越來越好，這才是這棟建築的 最終意義。」劉家豪補充。
的雙層玻璃、資源回收和能源監控系統等 零星的環保設計，到2010年與德國西門子 公司（Siemens Aktiengesellschaft）合作，
打造地標精神
全面更新節能設備，將台北101改裝成具大
如今，這棟已佇立15個年頭的建築物，
規模環保應用系統的綠建築。「在節水、
在商場、辦公大樓與觀景台收益穩定成長
節電、節能或垃圾分類上都是採用高標準
下，台北101也從備受矚目的新興地標逐
遠觀是硬梆梆、冷冰冰的摩天大樓，但
的規範，光是垃圾分類便有2、30個細項，
步朝向健康建築，並將觸角延伸至公眾活
走入這棟建築物時，卻能感受到結合生活
1萬多人生活的大樓中，能有70%以上的回
動上。「在精神上，人人都知道這是屬於
與藝術巧思的建築物，這其中的反差，是
收率。」劉家豪說道。在不斷地自我檢測
自己所在城市的地標，因此，台北101希
台北101想帶給人們的驚喜。鮮為人知的
與驅策之下，2011年，獲得美國綠建築協
望藉由這股力量，影響在這片土地上生活
是，除了給人辦公、商場與觀景等基礎印
會（U.S. Green Building Council, USGBC）
的民眾，並藉由之間情感上的連結，做更
象外，台北101也藉由觀景台夜宿體驗等
頒發的領先能源與環境設計（LEED）白金
多好的事情。」不是為了廣告、利益，而
活動，讓每個參與的人們一睜眼，便能一
級（platinum）的認證。
是在民眾最期待、最需要的時候出現，這
再現人文映像
覽生長城市的樣貌與從高空觀賞、感受到
身為具指標性的摩天大樓，台北101期
為處所在的日常，顛覆人們印象所及的疏
望能在環保上起示範、領導作用，讓進駐
遠形像。
大樓的企業用戶感受到舒適環境之餘，又
一年高達300多萬人次的造訪、締造無數
不只著眼於內部營銷活動，幾年前也嘗
能為環保盡一份心力。而這樣的企圖與
輝煌紀錄的這棟世界級摩天大樓，不只是
試利用建築外牆的燈光設計，建立起與民
決心也造就台北101對租戶進行通勤調查
為行銷臺灣，更兼具科技、環保人文與文
眾與之生活的互動。從2005年的質能互換
時，高達80%的上班族搭乘大眾運輸工具
化上的和諧，讓世人看見屬於它的驕傲。
公式（E=mc²）以慶祝愛因斯坦提出相對
通勤。如此相互的正向影響，更是牽引著
論百週年開始（圖五），一直到為高雄美
台北101的動力。
是台北101給自己的期許，更認為是一個 指標性地標該做到的角色。
中華民國一○八年八月十五日
科學文摘
SciTech Reports
你有所不知的台北 101 堪比台北 101 心臟的行控中心，裡面的工作人員為三班制，全天候進行大樓監控、設備維護與保養等。因此，當災害發生時，行控中心便 能得知全面訊息並啟動平時所維護的消防設備，以做出相對應變。 而照片上所看到的行控中心，並不是大樓完工時的初始樣貌，是 2 年前才進行全面翻修的產物。原因在於當初的中控室是採用隔間的設計， 造成三項系統在連絡上的不便，所以才進行全面拆除隔間，呈現出同一空間中的形貌。 以下也藉由行控中心的三大項目進行介紹：
1. 保全系統：
2. 設備系統：
連 接 大 樓 全 區 域 監 視 器 的 閉 路 電 視（closed-
在設備區中則包含廣播、電梯、空調、給排水和電力等各種系統的起
circuit television,CCTV）系統，不只是監看大樓
停裝置，平日需進行維護、測試，當大樓中有設備發生異常時會有訊
內的影像，也掌握大樓內各角落的大小事。
號傳至此處，讓檢修人員能及時進行修復。
行控室內的設備系統操作。（謝育哲攝影）
行控室內的防災中心。（謝育哲攝影）
廣播設備系統。（謝育哲攝影）
3. 防災系統： 儘管台北 101 的大樓主體管線為不易燃的金屬管，且機房中的各大小管線皆為防火 設計，不過，行控中心中還是有許多的消防設備以因應火災的發生。防災室中的連 結送水幫浦控制盤，連接著各機械層的消防水箱，所以，當高樓層發生火警且水箱 中的水用完時，能在 2 分鐘內將低樓層的水箱一路透過此幫浦控制盤，將水送至高 樓層水箱，使高樓層用水不會匱乏。 在挑高、開放大廣場中，由於其挑高空間，消防上無法使用灑水系統，進而有射水 槍的設計。所以在 4 樓商場的兩側裝有放水槍，能夠涵蓋整個開放空間的面積，以 撲滅火源。 此外，當發生緊急事件時，大樓以每八層樓為一斗，以一斗為單位設置 1 個約 200 坪的避難空間，裡面有 1~2 個禮拜的維生系統，包含基本乾糧、飲用水和救助包等。 另外，也為了預防租區火災時的濃煙竄出，更設計三明治加壓系統，藉由排煙前室 與安全梯之均保持正壓狀態下，形成火災現場濃煙無法竄出，保持安全梯逃生順暢。
防災中心裡的幫浦控制盤。（謝育哲攝影）
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書 摘
中華民國一○八年八月十五日
科技報導
程式是什麼呢？ Lesson
1-1
說起來究竟什麼是「程式」？
所謂程式便是指令的集合體 只要開啟電腦的電源，點擊文書處理、試算表、Web 瀏覽器或 郵件等圖示，就能使用各式各樣的軟體功能。能夠進行這些行 為，正是因為有「讓它如此動作的內嵌程式」的緣故。如果沒 有程式，電腦是無法有任何動作的。 說到程式，就聯想到一堆數字和符號等等
只要把它想成是叫電腦做這做那的「指 令」，就比較容易理解囉！
那寫出這些指令的就是程式設計師啦！
書 名∣《Python 入門教室》 作 者∣大澤文孝 譯 者｜莊永裕 出版社∣臉譜出版 出版日∣ 2019 年 8 月 3 日
是的。首先來看看基本的功能吧！
控制連接在電腦上的設備 電腦上連接著各式各樣的周邊設 備，像是顯示器、滑鼠、記憶體、硬 碟、印表機、網路等。這些都稱為「裝 置」（device）。 程式，便是決定如何與這些裝置溝 通的東西（圖1-1-1）。 平常我們從點擊圖示啟動的文書處 理軟體、試算表軟體、Web瀏覽器或 郵件軟體，甚至作業系統（OS）的 Windows和Mac OS，這些稱為「軟 體」的東西，全都是程式。
以名為「小算盤」的程式為例
圖 1-1-1 程式控制連接在電腦上的裝置。
只靠這樣的說明可能不容易抓到感 覺，因此這裡再稍微具體說明吧。 舉例來說，想想Windows隨附的「小 算盤」。「小算盤」是開發Windows的 微軟公司所製作的「程式」。
示「1」。這是因為「小算盤」的程式裡，寫著當「1」 被按下時便顯示「1」的指令。 儘管平常我們覺得按下「1」就顯示「1」是理所當
在「小算盤」裡，有數字鍵和
然的，但對電腦來說其實並非如此。這是因為有「某人
「＋」、「－」、「×」、「÷」四則
（這裡是指微軟的程式設計師）」在「小算盤」程式裡
運算鍵，以及計算結果的「＝」鍵等
寫了這樣的指令，才會如此動作。如果「小算盤」沒有
等。
寫著這樣的指令，即使按下「1」的按鍵，也不會有任
例如，按下「1」的按鍵，畫面會顯
何反應。
圖 1-1-2 小算盤的範例。
20
中華民國一○八年八月十五日
書 摘
如果希望按下按鍵時能做到某件事，需要有做這件 事的指令。
進行計算等加工處理 不僅如此，「小算盤」的功能，並非只為了按下數 字鍵時顯示該數字。當按下「＋」鍵，進行加法；按 下「－」鍵，進行減法。「×」和「÷」同理。 決定這樣計算的，就是寫於程式裡的指令。 也就是說，在程式裡，當接受了來自裝置的資料 （以這裡的「小算盤」為例，是指從鍵盤或滑鼠輸入 的「數值」），並非什麼也不做、直接把它轉送至其 他裝置（在這個例子裡是顯示器），而是進行計算等 加工處理。 決定這些資料加工方式的，便是程式的指令（圖
圖 1-1-3 程式是對資料進行加工或計算。
1-1-3）。
逐一下指令會讓程式變得冗長 雖然此處說明的是名為「1」這個按鍵，對於「2」或「3」等 其他按鍵，當然也是以相同的方式撰寫在程式裡。 考量這一點，會發現「小算盤」這個程式雖然單純，但由於 寫著對於所有按鍵該進行的行為，程式出乎意料會變得有點長。 程式變冗長這件事，對於電腦「如果不逐一給予全部的指令 便無法動作」這個機制來說，是無可避免的。 話雖如此，並不是指這很困難。與其說困難，不如說是「麻 煩」比較正確。 而這件麻煩事，其實下些工夫「將類似的功能統整成一個」 或「借用其他人已經完成的程式」等，就能解決（圖1-1-4）。 事實上，很多製作商用程式的程式設計師，就是藉由這些工 夫，在短時間內有效率地製作程式。
圖 1-1-4 可多下些工夫來讓程式的指令變得更簡潔。
SciTech Reports
21
書 摘
中華民國一○八年八月十五日
Lesson
1-2
科技報導
22
儘管程式語言林林總總
程式該怎麼製作？ 所謂程式，必須以電腦能理解的書寫格式 來撰寫。規定這個書寫格式的，便是程式 語言。程式設計師遵照程式語言所規定的
咦？ 機器語言？
什麼是程式設計
呢？從機器語言和
程式語言的關係源 頭來說明
語法，撰寫程式。如此一來，就能在電腦 上執行了。
用於撰寫程式的程式語言 電腦能執行的指令，是稱為「機器語 言」（machine language）的東西，由一大 堆數值聚集而成。舉例來說，將數值「4」 視為「加法」、「44」視為「減法」，對電 腦來說是簡便地將數值與指令進行對應， 但對人類而言非常難用。要以這一大堆數 值來表現指令，實在相當困難。 因此，為了可以寫出讓人類容易了解 的程式，發明了以類似英語文法來撰寫指 令的機制。這個文法的規則便是「程式語 言」（programming language）。
圖 1-2-1 將程式語言轉換為機器語言。
MEMO /////////////////////////////////
程式語言是為了人類而存在的，無法讓
程式語言並不是一定要使用類似英語
電腦執行。撰寫好的程式，必須使用某種
世界上有各種各樣的程式語言。
的文法。類似英語的理由，只是因為
方式將它轉換為機器語言之後，才能在電
發明者幾乎都是外國人。即使是本國
本書介紹的「Python」，只是程式
腦上執行。
人發明的，為了在世界上使用，也採 取類似英語的文法。雖然不是主流， 也有能使用日語撰寫的程式語言，如 「Nadesiko」。
程式語言形形色色
語言的一種。除此之外，還有「C語
平常我們藉由點擊軟體圖示等動作來
言」、「C++」、「Java」、「Perl」、
啟動的檔案，其實就是這樣製作而來，將
「PHP」、「Ruby」等，應該多少聽過各
轉換後的機器語言指令聚集在一起的東西
式各樣的程式語言吧。
（圖1-2-1）。
之所以有這麼多種程式語言，是因為許
書 摘
中華民國一○八年八月十五日
SciTech Reports
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多人根據各種用途、目的、思考方式等不
COLUMN
同想法而發明這些語言。 程式語言的特徵形形色色，包括下面幾 項：
紙帶是以數值寫成的程式
• 轉換為機器語言之後的成果能非常高速
在老電影或老動畫裡，偶爾會出現讓電腦讀取「紙帶」（paper tape）的場景。那種紙帶其實就是機器語言的程式。
地執行 • 能處理大量的資料
紙帶是人類寫下一大堆數值的
• 善於科學計算
指令，再依照數值在對應的位 置打孔的東西。
• 善於財務計算
仔細想來，電腦看似進化了，
• 文法簡單，可迅速學會
但基本機制從昔日至今沒有太
• 容易製作可在Web上執行的軟體
大改變。
程式語言並非英語 儘管絕大多數程式語言採取類似英語的 書寫格式，但那只不過是看起來如此，其 實兩者是完全不同的東西。 程式語言的目的，是將撰寫好的指令 轉換為機器語言。因此，文法經過仔細設
舉例來說，弄錯逗點（,）與句點 （.），或是括號沒有成對等等，人 類看來也許是能接受的小差異，在程式語 言裡都會視為錯誤。
計，不允許模稜 兩可的寫法。即 使只有一點點不 遵照文法，也無
從這個角度來說，本書的主角Python對 接下來要開始進行程式設計的人是合適的
Python是能廣泛使用、
程式語言。因為Python可滿足下列要求，
平衡良好的程式語言
具有實用性：
法被視為指令接
在眾多程式語言中，無法簡單說「哪個
受。程式語言與
是最好的」，因為根據用途有最適用的地
英語不同，表現
方。
的自由度很低，
如果是第一次接觸程式設計，相較於某
就算意思大致說
個功能特別優秀的程式語言，挑選一個平
得通，文法有錯
衡良好、各種情況都堪用的程式語言作為
就無法動作。
開始，會是不錯的選擇。
• 能處理大量的資料 • 善於科學計算 • 善於財務計算 • 文法簡單，可迅速學會 • 容易製作可在Web上執行的軟體
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科技報導
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產官學研
中華民國一○八年八月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【第 10 屆藥物開發暨動物藥理研討會及操作】
【智慧醫療主題媒合展示與研討活動】 時間：2019 年 8 月 30 日 ■ 地點：新竹縣／中國醫藥大學竹北院區
時間：2019 年 9 月 6 日 ■ 地點：臺北市／財團法人生物技術開發中心
■
■
隨著智慧醫院的發展，新興技術為醫院治理帶來變革，並提供病人更完善 的服務。但相對而來的資安問題包括病歷電子化、雲端資料、醫院設備聯 網等，對醫院的資訊管理來說是新的挑戰。同時，做好資安管理更是推動 智慧醫院重要的一環，進而為病人打造安心、安全，可信任的環境。本活 動以醫療場域資安導入的實際案例，介紹醫療物聯網的資安方案，並協助 醫院串接國內資安服務，為臺灣醫療建立全方面的資安防護機制。本活動 特邀醫院資訊專家與國內資安廠商現身說法，分享實際面臨的資安問題、
此研討會結合國立臺灣大學生物技術研究中心，針對生技醫藥研發之業 界、生醫研究人員、醫療院所與大學生物醫學相關領域之學生及研究生， 提供認識藥物開發的過程及臨床前動物藥理之動物操作技術的應用，有助 於學員對藥物開發的認識及更進一步的技能提升。若欲報名活動，請至官 方表單（https://cutt.ly/o8U2qB）填寫報名資訊。
因應之道與防護經驗。
【第 16 屆亞洲區土壤力學及大地工程學術會議】 ■ ■
【國家實驗研究院 iCASE2019 研討會】
時間：2019 年 10 月 14~18 日 地點：臺北市／國際會議中心
■ ■
時間：2019 年 11 月 12~14 日 地點：新竹市／交通大學
「亞洲區土壤力學及大地工程學術會議」每 4 年舉辦一次，為亞洲區土壤
國際與航與太空探索研討會（International Conference on Astronautics and
力學及大地工程領域的重要國際性學術會議；自 1960 年第一屆會議舉辦
Space Exploration, iCASE），主要針對太空科技發展、資料加值應用與服務、
至今已近一甲子，在主辦單位中華民國大地工程學會的爭取下，臺灣首次
太空政策與管理與臺灣太空產業推動等議題，邀請國內外專家學者進行討
取得該會議主辦權，並將舉行國際土壤力學暨大地工程學會（ISSMGE）的
論。此外，為激勵更多太空計畫創意、鼓勵國內外學生積極參與太空科學
2019 期間會議（ Mid-Session Council Meeting），估除亞洲地區國家專業人
與科技的相關研究，該會議特別舉辦「立方衛星任務設計競賽」及「學生
士外，將吸引約 90 餘國代表與會。此外，本次會議主題為：大地工程之
論文競賽」，盼讓學生在參與的過程中，對太空產生更高的興趣。詳情活
新興市場及永續發展，預計收錄論文 500 餘篇，與會人員估計 700 人以上。
動辦法請至官網（https://cutt.ly/s8UstY）查詢。
衛生福利部國家中醫藥研究所徵聘研究人員公吿 職稱 助理研究員以上 ＊比照教育人員 任用條例聘任。
所需資格及專長條件
應檢附之文件及著作
中醫藥臨床研究組（1名）
一、詳細履歷表。
一、學經歷及專長（具以下第一組條件或第二組條件任一，每組條件內之細項需全部具備）：
二、個人學、經歷證明：畢業證書影本 （具國外學、經歷者，需附中譯本
（一）第一組條件
並經我國駐外單位驗證文件）。
1.具教育部立案或承認之國內外大學或獨立學院醫學系、牙醫學系或中醫學系(包括學士後中醫
三、推薦函3封。
學系)畢業。 2.具有專科醫師、牙醫師或中醫師執照者並擔任臨床工作9年以上，其中至少曾任醫學中心主治
四、著作目錄及代表作3篇(應徵助理研 究員者請附博士論文一份)。
醫師4年以上。
五、依組務發展方向（請上網查詢），
3.對中醫藥臨床研究有經驗者。
擬定未來研究計畫書。
4.應徵助理研究員須符合上述1-3款，並有與醫藥有關之專門著作者，成績優良者。 應徵副研究員須曾任助理研究員或助理教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作，成績優
六、研究所需儀器、設備及其他需求。
良者。
七、證件不齊,視同資格不符，不再通知
應徵研究員須曾任副研究員或副教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作，成績優良者。
補件。
（二）第二組條件 1.具教育部立案或承認之國內外大學或獨立學院醫學系、牙醫學系或中醫學系(包括學士後中醫 學系)畢業，且具教育部立案或承認之國內外生物醫學相關系所獲得博士學位者。 2.對中醫藥臨床研究有經驗者。 3.應徵助理研究員須符合上述1-2款，並有與醫藥有關之專門著作者，成績優良者。 應徵副研究員須曾任助理研究員或助理教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作，成績優 良者。 應徵研究員須曾任副研究員或副教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作，成績優良者。 二、具中醫師執照者尤佳。 三、能獨力爭取研究計畫且具跨單位合作經驗者優先。
應徵截止日期108年10月8日 一、有意應徵者，請檢附上述「應檢附之文件及著作」第一、二、三項之證明文件，於應徵截止日前郵寄至「衛生福利部國家中醫藥研究所人事室收」（11221台 北市北投區立農街二段155之1號），並請於應徵信封上註明「應徵中醫藥臨床研究組助理研究員(或副研究員、研究員)」，文件請勿裝訂；上述「應檢附之 文件及著作」第四、五、六項請掃描成PDF檔案，於應徵截止日期前至本所網站:http://www.nricm.edu.tw/徵人啟事/徵聘研究人員公告/下載「研究人員報名資 料表」word電子檔詳填資料後 e-mail至 yeh3331@nricm.edu.tw ，主旨一律為「○○○應徵中醫藥臨床研究組助理研究員(或副研究員、研究員)」。 二、聯絡電話：02-28201999-3331葉小姐 三、初審合格者需公開作專題演講，初審未合格及未獲錄取者，恕不另行通知，所送資料如需寄還，請加附回郵信封。 四、歡迎領有身心障礙手冊者應徵。
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產官學研
中華民國一○八年八月十五日
科技報導
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The Bakery加速器進駐南科 臺灣新創邁新頁 謝育哲
本刊編輯。
南科為因應科技部創新創業政策，於
創基地前仆後繼設立與引進加速器。而本
個基地。但陳良基認為，越是困難才更
2015年起提供南臺灣地區創新創業相關服
次進駐南科的The Bakery，為英國知名的
有挑戰價值。經過多年來的努力，連The
務。經過多年來的努力，現階段已取得相
加速器。
Bakery都選擇落腳南科，更是證明當初對
當成果。對此，英國The Bakery加速器宣
The Bakery總部位於英國倫敦，以全球
布，今（2019）年7月9日加入南科園區，
市場為導向，提供新創團隊與企業的綜合
南科局長林威成也指出，The Bakery是
提供國外資金、新創資源、聚集人脈與產
性加速器，現階段於全球約有10000家企
第2家加入南科的加速器。第一家為工研
業整合，為臺灣新創產業注入新血。
業夥伴。曾協助輔導的團隊領域十分多
院的StarFab，其聚焦於智慧製造、智慧醫
回顧過去，南科已有TAIRA加速器、南
元，包含金融業、製造業、AI、媒體及生
療、智慧金融與智慧農業等領域，並陸續
科AI_ROBOT自造基地及南科創業工坊等
醫產業等。而The Bakery在獲邀前來南科
與20加新創企業合作，募得1.2億的資金與
資源，今年南科與旗訊數位（股）有限公
前，就曾考慮於新加玻及上海等地開設亞
千萬元訂單。
司引進英國知名加速器The Bakery，成立
洲營運中心，在後續相關新創資源與潛力
The Bakery亞洲營運中心，後續將協助整
的評估下，最終選擇南科作為營運中心。
合AI與機器人相關創新項目。
於南科的新創政策方向是正確的。
The Bakery的進駐代表臺灣的新創產業 進入全新的階段，也讓臺灣在軟硬體整合
本次The Bakery的加入，科技部長陳良
方面具備強大的潛力。在未來的科技趨勢
近年來，加速器（accelerators）一詞大
基表示，南科作為重要的創新基地，數過
當中，AI與智慧服務等創新項目將成為主
行其道，其為針對新創公司在固定期間內
去數10年來，各企業與團隊努力之下的成
流議題。而臺灣所擁有軟硬體整合能力與
提供投資、輔導及訓練課程等的機構，後
果。陳良基坦言，科技部最初決定在南科
人才培育技術，將是這股科技浪潮中穩定
續訓練結束後，將帶領受培育公司向眾多
建設AI等創新基地背負不少壓力，也曾
向前的關鍵因素。
創投爭取更多投資機會。對此，南科的新
有外界質疑臺南的新創能力不足以支撐一
擁有觸覺並以大腦控制的機械義肢手臂 【本刊訊】對於失去手臂的截肢患者及身
臂。研究人員表示，該義肢可讓使用者感
目前的機械手臂需透過傳輸線連結電
障者而言，使用義肢將能提升其生活品質
受物件的軟硬程度，藉此控制握取的力
腦，活動範圍受限。因此團隊未來的目標
與便利，但一般的義肢在操作上面臨許多
道，並且可執行精巧的手部動作，以達到
是開發出可隨身攜帶的義肢，透過無線傳
的挑戰。舉例而言，使用者無法精準控制
過去傳統的義肢無法完成的目標。
輸系統，將不需藉由線材連接至電腦，增
義肢抓握物品的力道，也無法進行更為精 細的手部動作。因此，設計出能產生觸覺 的義肢是許多生物醫學工程團隊的目標。 近日美國猶他大學（University of Utah） 的研究團隊，成功研發一款讓使用者能感 受到觸覺，同時也可透過大腦進行操作 的機械義肢，並發布於《科學機器人》 （Science Robotics）期刊。
團隊中的克拉克（Gregory Clark）表 示，該機械義肢手臂經過長達15年的研 究，利用機械馬達與矽作為主要材料，並 由外接電池驅動，再以線材連接至電腦進 行操作。而義肢的系統能與受試者的神經 連結，使大腦的信號傳遞至義肢。研究人
加使用者行動與操作的便利性。此外，除 了傳遞觸覺的信號，團隊後續將導入感受 溫度與痛覺的系統，更貼近真實手臂。克 拉克也表示，現階段的機械義肢只涉及手 肘以下部位，後續研究將延伸至手肘以上 的範圍，造福更多義肢需求使用者。
員解釋，義肢的系統中包含100個微電極 與電線，並與外部的電腦進行連接，透過
該實驗的受試者沃格瑪特（Keven
電腦將機械手臂內部的神經傳遞轉換為數
Walgamott）在17年前的意外中失去左手
位信號，執行手臂的動作。另外，為了模
手臂，研究團隊為他裝設的機械義肢手臂
擬機械手臂抓握物品的力道及方式，克拉
後，他表示現在不僅可以順利抓握物品，
克的團隊利用大量的數學運算及記錄來自
又能感受抓取物品的「感覺」，可輕易控
靈長類的手部脈衝信號，建構出機械手臂
制力道，而這一切都可透過大腦傳輸信
與大腦神經傳遞的運算機制，以達成類似
號，直接對義肢下指令，猶如正常的手
真實手臂運作的系統。
（pxhere） 新聞來源
J. A. George et al., Biomimetic sensory feedback through peripheral nerve stimulation improves dexterous use of a bionic hand, Science Robotics, 2019.
產官學研
中華民國一○八年八月十五日
SciTech Reports
27
利用超級電腦的圖像分析 解決亂流問題 【本刊訊】當水或空氣等流體，在極高速
器進行模擬與分析，試圖找出亂流潛在的
中需以超級電腦進行上千次的亂流模擬，
的運動之下，通常會有亂流（turbulence）
物理原理，並解決這項長期困擾著學者的
而每一次的模擬都經過高達數10億的計算
的現象產生。當亂流出現後，流體內部的
問題。
才能完成。藉由模擬，研究團隊才能確定
速度與壓力等數值會隨機變化，造成觀測
該研究成果發布於《流體力學》（Journal
這些流體內部的各項干擾與衝擊消散的確
及研究的困難。而亂流的研究雖然困難，
of Fluid Mechanics）期刊，研究團隊試圖
切參數，進而確認過往使用的經驗法則是
但其對於空氣動力學等工程領域極為重
建構全新的運算機制與模型，進而優化流
否可行。
要，舉例而言，噴射機的噴射引擎系統便
體力學工程中的各種設計。帝國學院航太
根據ScienceDaily報導，研究人員切爾努
是根據亂流的研究為基礎設計。因此，對
系的文森（Peter Vincent）表示，透過利
申科（Sergei Chernyshenko）表示，過去
亂流的研究越透徹，工程師便有依據研發
用此分析方式，可以完整解釋過往工程師
40年間，許多流體力學相關的學者都嘗試
出更高效能的傳動系統，甚至是設計更符
所依賴的經驗法則，並解決亂流的問題。
找出亂流相關問題的解答，但由於問題過
合空氣力學的車型，例如一級方程式賽車
他提到，目前亂流的研究遇到的一項問
於複雜，始終沒有一個全面的成果。如今
（Formula 1）。
題：一個通道中具有亂流特性的流體出現
40年過去了，透過利用超級電腦的演算，
然而，一般關於亂流的研究與工程，
擾動時，此擾動將如何在流體中消散？舉
該問題終於能夠獲得完整的解答。
通常仰賴過去的觀測結果進行預測。因為
例而言，假設水流瞬間從水壩中傾瀉而出
與亂流相關的物理機制十分複雜，過去的 研究人員只能完全靠經驗行事。對此，
釋放到河流中，這股水流的衝擊將如何影 響河流。
近日英國倫敦帝國學院（Imperial College
為了找出問題的答案，團隊需要模擬出
London）的研究團隊，利用超級電腦，在
流體內各個微小的振幅與衝擊，並計算亂
最初作為電腦遊戲開發所使用的圖像處理
流的平均振幅擾動。研究人員表示，過程
新聞來源
A. S. Iyer et al., Identifying eigenmodes of averaged smallamplitude perturbations to turbulent channel flow, Journal of Fluid Mechanics, 2019.
「研講堂」屏東場蓄勢待發 主題更深入在地 【本刊訊】中央研究院今（2019）年6
研究所特聘研究員、宗教學者康豹，將以
月於臺中國立自然科學博物館舉行科普單
「當宗教遇上司法：臺灣民間信仰的法律
元「研講堂」的首場講座，探討語言學習
面向」為題，針對解決紛爭的方式，包括
的方法、神經系統的發炎與退化，以及人
私下調解、法院官判及宗教儀式作說明。
工智慧與多媒體的議題，活動結束後佳評
此外，康豹亦曾任中正大學歷史所副教授
如潮。因此，研講堂將於今年9月7日於屏
與國立中央大學歷史所教授，近代中國和
東大學民生校區舉辦屏東場。根據中研院
臺灣宗教社會史即為其主要的研究領域。
新聞稿，院長廖俊智表示，盼能透過研講 堂將親民又不失厚度的「厚科普」知識帶 給全國民眾，讓大眾更了解中研院在做什 麼，同時也鼓勵更多年輕學子人投身基礎 科學研究。
免疫細胞治療專題，則探討癌症治癒的 可能性。從去（2018）年諾貝爾獎到最近 衛福部剛核定兩家醫院可執行免疫細胞療 法，目前臺灣的進展到哪了呢？現任中研 院生物醫學研究所研究員、致力於病毒免 疫學和癌症免疫學研究的陶秘華，當天將
而天氣預報的主題，將由中研院環境應
與民眾聊聊新一代的免疫治療，如何使癌
變中心特聘研究員、大氣科學家王寶貫主
症變成可以「治癒」的疾病，以及未來可
講「雲和雨的科學」主講。王寶貫曾任臺
能需要克服的問題。
灣大學客座教授及美國麻省理工學院、德 國麥因茨大學、德國馬克斯－普朗克化學
與臺中場的主題不同，屏東場將以接地
研究所及義大利費拉拉大學等校的訪問教
氣且有深度的講題與民眾見面，從民間信
授，對雲物理學、雲動力學、氣膠物理及
仰、天氣預報到免疫細胞治療，讓科普的
歷史氣候學頗有研究，屆時將透過科學資
養分得以向下滲透。
務面的預報製作與災害預防等議題。
活動當天將同樣由中研院院長廖俊智親 自主持，想了解更多相關議題的民眾，絕 對不能錯過這個精采的講座。
料帶民眾了解成雲致雨的機制，以及氣象
民間信仰部分將談到：人民透過信仰向
局做出更準確的預報的方法。此項講題在
神明訴求正義的「神判儀式」究竟是如何
夏季豪雨不斷的屏東尤為實用，民眾除了
解決紛爭的。該講座邀請到中研院近代史
可以了解天氣的科學知識，也能接觸到實
新聞來源 〈到國境之南聽「研」講─揭開神判儀式、雲雨科學與癌症 免疫治療的神秘面紗〉，中央研究院，2019年8月1日。
產官學研
中華民國一○八年八月十五日
魚與熊掌可兼得 能生產水與電的太陽能板
科技報導
廣告索引 ..................................... 2,28 尚偉. 錫昌. ........................................3 ........................................4 矽新.
【本刊訊】環保及再生能源近年來討論熱
的測試，例如太陽能板的部屬位置為重點
雙鷹. ........................................5
度不減，在面對極端氣候及全球暖化等環境
考量。舉例而言，如果將系統放置於房子
尚上. ..................................... 7,14
議題時，永續發展將成為未來最火熱的話
屋頂上，水分的來源將是一大問題；將裝
題。對此，近日由來自沙烏地阿拉伯阿布都
置設置於海洋，在面對瞬息萬變的海流與
.......................................10 日龍.
拉國王科技大學（King Abdullah University）
海浪等，其穩定性便十分重要。因此需將
勵眾生活. ................................... 11
的研究團隊，發布於《自然通訊》（Nature
各種因素列入考量，使該裝置能順利進入
Communications）期刊的研究指出，科學
實際應用階段。
家藉由在太陽能板的背部裝設水蒸餾系
新聞來源
統，並在系統中置入汙水，水分透過裝置 轉換，使太陽能板不只能夠產生電能，同 時也可提供乾淨的水資源。 該設備的運作方式，是透 過太陽能板收集太陽光並產生 電能時，同時將來自太陽光的 輻射熱能驅動面板背後的水蒸 餾系統。當蒸餾系統中的水分 蒸發時，水蒸氣通過內部裝設 的多孔聚苯乙烯薄膜（porous polystyrene membrane）後，過 濾掉水蒸氣中的鹽分及其他汙 染物等雜質，並讓乾淨的水蒸 氣在薄膜的另一側凝結，以提 供乾淨的液態水。研究人員表 示，該技術不只不會降低太陽 能板本身的發電量，又能提供 乾淨的水資源，因此將有助於 面對水資源匱乏的地區，解決 全球日益增長的水需求議題。 研究人員表示，在實驗過程 中，團隊將此太陽能板置於實 驗室內，透過照射類似太陽光 的燈光進行測試。結果發現， 太陽能板能將約11％的光能轉 為電能，與一般商用太陽能 板10~20％的轉換效率差異不 大，因此未來或許能夠成為商 業用途的全新替代品。另外， 研究人員也將含有重金屬物質 的鹽水及汙水放入水蒸餾系統 中進行測試，實驗結果顯示， 長度達1公尺的裝置，每小時 可過濾約1.7公升的水量。 此太陽能板系統的相關研 究，後續將著重於實際應用端
W. Wang et al., Simultaneous production of fresh water and electricity via multistage solar photovoltaic membrane distillation, Nature Communications, 2019.
....................................8 牟博科技. 科羅耐. ......................................9
..............................12,21,23 立行科技. 益弘. .......................................13 龍躍. .......................................15 科光. .......................................19 洛科. .......................................22 人事廣告. ...................................25
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