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 413 S c i Te c h
Reports
2016.5 月號
scitechreports.blogspot.tw
精神疾病的強制治療是「保障」或「危害」病患人權的工具？---4 談科技新聞報導－以日本報紙報導STAP細胞事件為例 ---5 誰真正在乎科學論文造假？---8 電腦如何擊敗世界棋王？－AlphaGo人工智慧技術---10 公開金鑰加密系統的原理與應用---14 穩定安全能源的好幫手－電池儲能系統---18
臺大成功發射伽瑪射線爆人造衛星望遠鏡 臺大梁次震中心成功發射伽瑪射線爆人造衛星望遠鏡，https://lecospa.ntu.edu.tw/。
【本刊訊】極迅瞬變光源太空觀測站
然變亮，找出光源位置，觸發系統形成伽
（Ultra-Fast Flash Observatory, UFFO）於臺北
瑪射線爆的事件。SMT收到訊號後，快速
時間4月28日在俄國聯盟號2.1a火箭從東方航
轉動反射鏡對準光源，開始以高敏感度的
天港發射場（Vostochny Cosmodrome）發射
CCD感光器記錄紫外光與可見光的強度。
升空。此國際團隊開發具追蹤光源的太空望
迴轉式望遠鏡的技術可應用於超快速與低
遠鏡，可以偵測由伽瑪射線爆（Gamma-Ray
噪音的追蹤，可適用於保全、國防與航太
Burst, GRB）初期（<1分鐘）所放出的X光、
業。
紫外光及可見光。伽瑪射線爆是宇宙中從大
團隊由陳丕燊教授領導，由臺大
霹靂創生以來最猛烈的爆炸，團隊成員除來
梁次震宇宙學與粒子天文物理學中心
自韓國、俄國、臺灣、西班牙、丹麥等國
（LeCosPA）、科技部卓越領航計畫及國家
外，也包含一組臺灣團隊，由臺大講座教授
太空中心支持。陳丕燊教授表示，這次成
陳丕燊擔任主持人。
功發射有賴於國際合作團隊八年來的長期
目前世界最先進伽瑪射線爆太空望遠鏡
支持及許多傑出與辛勞的貢獻。只要觀測
swift，只能在爆炸發生後60秒鐘鎖定事例，
到幾個伽瑪射線爆的早期閃光事件，就足
而UFFO則試圖在1~2秒鐘內就開始觀察。天
以達成UFFO/Lomonosov的重要使命。
《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
文學家與天文物理學家正期待著UFFO能透
這個太空望遠鏡安裝於羅蒙諾索夫
界、政策、產業訊息外，並有學者專家針對科技
過迅速觀察到GRB的技術，驗證GRB是否可
（Lomonosov）衛星上，並在俄國遠東地區
（含醫療）政策、教育、產業相關的時事發表評
以做為一種新的宇宙距離定標的「標準燭光
新建的東方航天港火箭發射場（Vostochny
論或提供專業意見。竭誠歡迎關心臺灣科技發
（standard candle）」；因為GRB比超新星來
Cosmodrome）首次發射。這個UFFO/
展的您，就上述方向踴躍投稿。寫作時請依照
自宇宙更深處，它就能用來研究宇宙暗能量
Lomonosov 衛星將要觀測伽瑪射線爆初期亮
（dark energy）的演化史。最近發現的重力
度暴增的階段，將開展伽瑪射線爆研究的
波事件，極可能有相關聯的電磁波出現，所
新視野，以增進人類了解早期宇宙狂暴的
以UFFO也可以提供額外工具，組合出下一
一面。
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。
世代的多重信息天文物理學（multi-messenger
三、請遵守著作權法，如有著作權爭議（包括圖
astrophysics）。
片），由作者自行負責。一經投稿，即視同授權 刊載。
UFFO探索型朝向深太空，從X光、紫
四、稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬（稿
外光、與可見光三個波段觀測瞬變光源，例
酬將於刊出當月月底寄發，由第一作者代表簽
如伽瑪射線爆。衛星飛行高度約490公里，
收）。
預計升空後三個月完成測試與校正，然後進 稿件請寄至 scimonth@gmail.com，註明真
行最少三年的觀測任務。
實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校，並請
UFFO探索型由兩個主體組成：廣角X
於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
光望遠鏡（UBAT），及紫外光與可見光的 迴轉式望遠鏡（SMT）。UBAT監測X光的突
測試前於國家太空中心組裝UFFO探索型。（臺大提供）
產官學研
中華民國一○五年五月十五日
科技報導
2
單次注射抗體 六個月內抵禦HIV病毒感染 Rajeev Gautam et al., A single injection of anti-HIV-1 antibodies protects against repeated SHIV challenges, Nature, 2016/4/27.
【本刊訊】人類免疫缺陷病毒（Human
愛滋病更是當務之急。
讓獼猴暴露在SHIV中更能有效觀察其感染情
Immunodeficiency Virus, HIV），也就是人們所
科學家也沒讓人們失望，在最新一項
況。研發團隊也發現，在注入中和抗體後，
熟知且聞風色變的愛滋病毒，在全世界已造
發表在Nature的研究，發現將愛滋病患者
獼猴平均能有12~14周的時間免受 SHIV 感
成超過2000萬人死亡，HIV不但致死率高且
身上HIV 抗體注入猴子體內做實驗，能成
染，其中最長的更長達23周。
一經感染終身受病毒折磨，以目前的治療並
功的讓猴子在近6個月的時間內免於猴免疫
這項研究振奮了科學家們的士氣，然
無法完全根治，僅能依靠雞尾酒療法或服用
缺陷病毒（SHIV），一種結合了部分人類
而此項研究唯一美中不足的是只個別注入一
抗反轉錄病毒藥物來抑制病情。對於這樣難
免疫缺陷病毒和猴免疫缺陷病毒（Simian
種中和抗體至獼猴體內，而不是以雞尾酒方
纏且致命性極高的病毒，科學家也積極找尋
immunodeficiency virus, SIV）基因組的病毒，
式調和注入的中和抗體，單一抗體可能使病
有效療法減緩愛滋病毒對人類帶來的傷害，
為未來預防愛滋病的成功率增添更多的可能
毒在短時間內增加自己的抵抗力，研究人員
近期更成功的將 HIV-1 病毒上的的去氧核糖
性。
也表示如用雞尾酒方式調和會是較好的選
核酸（DNA）從人類的免疫細胞上移除，希
為了找出能讓人免受感染的方法，由美
擇，但目前想先了解每一種抗體是如何對抗
望未來能以不同的方式減緩愛滋病情。現今
國與德國共同組成的研究團隊取出愛滋病患
SHIV，因此，未來也會朝向雞尾酒方式調和
尚無能夠真正發揮效用的愛滋疫苗，已知的
身上已知能中和 HIV 病毒的4 種中和抗體，
進行研究並研發出只要一針抗體就能讓人長
預防方法是評斷為高危險性行為的族群服用
將這4種中和抗體在實驗室裡純化後再分別
時間免受愛滋病感染。此外，研究團隊更是
預防性用藥（PrEP）來加以預防感染，但在
注入4群獼猴體內。注入一周後，學者將這
將其中一種中和抗體VRC01進行人體實驗，
英國研究統計卻發現這樣的預防藥只有86%
些獼猴移至帶有低劑量的SHIV環境中，並靜
目前已在巴西、秘魯、美國三地招攬了 2700
的成功率，且更有服用愛滋預防藥但仍罹患
觀其變，看看獼猴是否會被感染；由於先前
名受試者，若實驗結果成功的話，科學家也
愛滋病的案例，因此，找出其他能讓常人免
已知HIV只能藉由人與人之間感染，因此相
期望在 2022 年就能將此預防性的愛滋病抗體
受感染的方式並研發出預防性的抗體來抵禦
較於讓獼猴感染HIV並無法模擬人類感染，
上市，以達到對愛滋病有效的預防。
中華民國一○五年五月十五日
產官學研
SciTech Reports
3
乾眼症檢測新技術！ 臺灣自主醫學材料研發 科技部，〈乾眼症紅外線熱影像電腦輔助診斷系統」研發成果〉，2016年4月20日。
【本刊訊】國立陽明大學醫學工程研究
量淚液分泌量，測量過程易造成患者眼部不
乾眼症的病因主要為淚液分泌不足與
所教授江惠華、亞東醫院副院長張淑雯及漢
適。另外，在測量淚膜穩定性時，使用螢光
淚水蒸發過快（淚膜不穩定），乾眼症是眼
唐集成股份有限公司，合作開發「乾眼症紅
劑對眼球表面染色，患者接受度不高，且檢
科門診常見的疾病，症狀包括眼睛乾澀、異
外線熱影像電腦輔助診斷系統」，獲得創新
測結果的重現性仍有限制。
物感、痛灼、怕風、畏光、對外界刺激敏感
醫療器材研發與臨床驗證成果。
研究團隊結合熱像演算法分析技術、臨
等，嚴重者眼睛會充血、角膜上皮破皮等，
此項「乾眼症紅外線熱影像電腦輔助
床病理及病症分析、熱像儀技術，建立乾眼
長期則會造成角結膜病變，影響視力。乾眼
診斷系統」，具下列重要意義：國內自行研
症資料庫，發展更可靠的乾眼症紅外線熱影
症的患者以中高年齡者居多，佔人口比例
發Class II等級，創新性醫療器材；非接觸式
像電腦輔助診斷系統，具有非接觸式檢測、
約10％～15％。另外，由於長期待在空調環
（熱像式）乾眼症電腦輔助診斷系統；非接
不使用螢光染劑、重現性與客觀性佳的優
境，導致眼球表面淚水過度蒸發，長時間使
觸式量測淚膜穩定度與淚水分泌量；非接觸
點，可提供患者一套更舒適的檢測過程，達
用電腦，以及空氣、藥物等刺激，乾眼症已
式篩檢：瞼板腺功能障礙；具醫療器材產業
到輔助乾眼症早期診斷的目的。
經成為現代人的文明病，困擾眾多患者。
價值等。 根據科技部新聞稿表示，乾 眼症在眼科常用的診斷方法多使 用淚液試紙放在眼瞼五分鐘，測
創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為第一類新聞紙 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：蔡孟利 副總編輯：黃向文 李志昌 編輯委員：王文竹 王伯昌 曲建仲 江建勳 李志昌 李武炎 周鑑恆 林秀玉 林基興 邱韻如 金升光 門立中 紀延平 范賢娟 倪簡白 高憲章 張大釗 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 劉宗平 鄭運鴻 韓德生 蘇逸平 主 編：文詠萱 編 輯：李依庭 業務經理：李金穗 業務助理：張佩珍 社 址：台北市羅斯福路三段125號11樓之4 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》
中華民國一○五年五月十五日
時事評析
科技報導
4
精神疾病的強制治療是「保障」或「危害」 病患人權的工具？ 王俸鋼／彰化基督教醫院司法精神醫學中心主任 蘇冠賓／中國醫藥大學神經及認知科學研究所教授兼所長、附設醫院一般精神科主任
（與《科學月刊》557期共同刊載）
臺北內湖於2016年3月28日發生了駭
由精神鑑定來做判別。若經鑑定後，加害
交付給法庭做出相關的強制決定，這也是
人聽聞的4歲女童命案，依照媒體報導，
者確實為急性精神病患，此悲劇的兩造都
最符合法治國概念的做法。
嫌犯有安非他命的毒品前科，而警方公布
是社會上最弱勢、最脆弱，需要被保護與
兇嫌筆記本內充滿各種怪異的語句，也讓
接受幫助的一群人啊！然而隨機殺人令人
警方據此懷疑兇嫌有嚴重的精神病。這樣
髮指，一般民眾難以理解兩造都是悲劇。
的新聞報導很快就讓全國陷入了極度的憤 怒與恐懼，責備精神病院未善盡責任者有 之、檢討現行制度未能即時反應者有之， 最後甚至讓衛福部官員提議鬆綁「精神衛 生法」中強制住院的條件。 就在悲劇發生3天後，疑似精神疾病 的丁姓男子（搖搖哥），在沒有明顯危險 性的狀況下，被警察及衛生局強制送醫， 整個過程被圍觀路人錄影並於社群媒體轉 載，引發人權團體及相關律師一致撻伐， 並引用「提審法」迫使法院在隔日依法裁 定將丁男釋放出院。在社會陷入一片恐懼 混亂的氣氛中，丁男短短2日內被一捉一 放，政、法、警、醫共同演出「荒腔走 板、過度反應」的民粹鬧劇，這個事件除 了成為危機處理最負面的教材之外，更血 淋淋顯示出人們面對「強烈憤怒和恐懼」 時，會直覺地找人怪罪、「汙名化」精神 疾病、發動「獵巫行動」、甚至犧牲「異 己的基本人權」。
精神病症導致犯罪行為？
「強制治療」應由法院做最後 決定 急性精神病患最常見的症狀之一就 是缺乏「病識感」。患者會因心智功能受 損，無法做出合理的判斷，而此功能受 損，同時也會讓患者在行為上造成自身和 他人的傷害。近十餘年來，隨著大腦科學 的進步，我們了解到重大精神疾病若沒有 接受治療，將對大腦產生不可逆的損害， 進而造成反覆發病。未接受治療的時間越 長，疾病所產生的傷害將越大。所以，為 了保護病患及社會的安全，強制病患接受 治療不應視為危害人權，而是與國際精神 醫療同步的人道做法。 然而，隨著進步社會價值多元化，各 種爭議也隨之而來。最重要的一項疑問， 就是限制病患人身自由、強制病患接受治 療的「病患權益代言人」，其所代言的是 自身對人權價值的珍視、或是對社會安全 所投射的恐懼？抑或是病患真正的權益？ 目前這樣的問題並沒有三全其美的解答，
一般大眾對於「未經妥善治療的嚴
即使美國各州或歐盟各國也都有各自不同
重精神疾病有比較高的自傷與傷人風險」
的作法。在臺灣，2014年臺灣精神醫學會
是可以理解的。的確，在精神科的急性病
就透過會員大會決議，希望我國在限制病
房裡，對有暴力攻擊傾向的特定病患，工
患人身自由、強制病患接受治療的相關判
作人員都需要做暴力防範，並保持高度警
斷上，由精神科專家來協助提供專業意
戒。然而社會大眾比較了解的是：大部份
見，並由法庭作為代行精神病患意志的代
急性精神病患在就醫治療後，其暴力危險
言人。簡言之，醫師以專業提出對患者最
性多能大幅降低。經過規律治療追蹤，症
好的治療建議，以科學的證據提出最佳的
狀也多能穩定與緩解，犯罪率與暴力行為
治療選項，但對於「剝奪個人意願施以強
反而比一般人來得低。
制治療」的決定，應該回到法院來決定，
綜觀來看，內湖女童的悲劇確實是
不應是醫療單方價值所獨斷，更不是「相
一起犯罪行為，而防治犯罪的工作需仰賴
對缺乏精神醫療資源」的臺灣社會可以妥
具有專業能力的警察人員，精神醫療人員
善獨立實行的。精神病患在醫療決策能力
並不具有這樣的法源與訓練。至於犯罪行
明顯與常人不同的狀況下，我們認為精神
為是否為急性期的精神症狀所致，則須交
科醫師可以做專業的精神評估和建議，來
汙名化、獵巫行動和媒體渲染 都是間接幫凶 精神病患長久以來被烙上危險與恥辱 的象徵，尤其每當發生暴力意外事件時， 媒體加以渲染，更增添了精神病患的汙名 標籤化。社會對於精神病患犯法無罪的迷 思，如：「瘋子打人無罪」、「持有精神 病的重大傷病卡及診斷書，所以犯法也不 會被關……」，更增添社會大眾對於精神 病患的排斥與恐懼。礙於保障隱私，精神 醫療機構都不會主動公佈治療成效好的案 例。大部分的精神病患即使努力治療復 健，仍然受到社會的排斥，有些病患就乾 脆放棄治療和努力，任由病情發作惡化， 增加自傷傷人的危險。 最近新聞媒體全天候、灑狗血式的 報導，更讓努力將精神疾病「去汙名化」 的我們深感憂心。十年前某藝人自殺死亡 後，媒體同業未能自律報導，導致該月多 起模仿自殺、各類自殺率明顯上升。在國 外，媒體報導重大意外或恐怖活動都有一 定規範，不只避免民眾恐慌、氣憤或難 過，同時也保護受害人的隱私和生活，更 不讓加害人得到過度的注意力，或讓高風 險者學習仿效，進而增加社會動盪和暴力 風險。 最後，未來若要修訂「精神衛生 法」，除了應該以「精神衛生專業法庭」 取代現行之「審查會」，更重要的是要以 「治療性司法」為指導原則，亦即在精神 醫療領域中，對精神病犯罪者之處遇做醫 療、法務及科技之整合，以達到具有治療 性的成效。這種模式不同於一般傳統被動 態度或醫療院所，而是要訓練法官在職權 範圍內，積極促使罹患精神疾病之被告獲 得適當的精神醫療和合宜的治療處所，目 的不只是維持人權、取代刑罰、更要有效 預防再度因精神病症而犯罪。精神病罪犯 是所有罪犯中，「最容易辨識、最可能矯
中華民國一○五年五月十五日
焦點話題
SciTech Reports
5
談科技新聞報導－ 以日本報紙報導STAP細胞事件為例 蘇仲卿／臺大名譽教授
正、最有效率預防再犯」的族群。在此， 我們要呼籲社會對司法精神醫療領域的重 視，這是預防犯罪工作中最重要且最有效 益的一環。 延伸閱讀
1. Keers, R et al., Association of violence with emergence of persecutory delusions in untreated schizophrenia, Am J Psychiatry, Vol. 171 (3): 332-9, 2014. 2. 王俸鋼，〈精神科醫師：我們擅長診斷與治療建議，剝奪限制人身 自由的事就讓法院來吧〉，關鍵評論網，2016 年 4 月 1 日。
留學回國的1960年開始，筆者才有
導相當正確，學者與記者溝通的困難少
與新聞記者打交道之事。當年的臺灣，稱
有。雖然如此，還會看到有一些不周到
為大學的不出十指，博士人口以百人單位
處；筆者曾於本刊（2012年2月號第362
算。時過半世紀，現有大學150多所，博
期）以〈日刊平面媒體的科技報導應有的
士人口約六萬人，科技人力可謂充足。並
態度〉為題，比對相隔半世紀的科技報導
且，有了1960年代科技語彙建立，現時臺
而提出一些管見。
灣使用中文的科技知識與思想流通順暢，
最近（2016年2月29日）中國時報有
是莫大的變遷。1960年報刊科技記者可說
一篇「生技解盲、媒體盲解」為題的投稿
不存在，目前則有一大群；現在的科技報
文，指出不少報紙報導新藥開發 消息中，對統計分析上常見的p 值有錯誤記述。筆者認為是撰 稿記者的不用功所致，因為中 文與英文的Google都有很好的 「p值」說明檔。這一事件，雖 然與筆者發表於本刊362期拙文 中所指出，編輯濫用對投稿件 的刪改權不同，但是都顯示， 從撰稿到編輯刊印過程中，在 不同階段工作的「科技記者」 都必要有科學修養。 自然科學論文及教科書等 的記述，除了一般語言之外， 數學語言及記號也被使用。數 學語言及科學記號是萬國通 用，但是一般語言有地域性， 因此，國家如不建立所使用國 語的科學語彙，不但本國化科 技教育不得進行，擔任傳播社 會文化任務的各種媒體也不得 運作。可以說，有嚴密定義的 科學語彙是運作先進社會的必 須工具。所以，進入本題之 前，先回顧科技報導必須的臺 灣社會科技語文變遷與發展。
日中科技語言的不同 1945年以前的臺灣官方語 言是日文與日語，筆者所受教 育當然以日文與日語為媒介， 所學科學語彙是日文為主，外 文為輔。日人于十九世紀從西 方輸入近代科學時，將自然及
中華民國一○五年五月十五日
焦點話題
科技報導
6
人文科學名稱翻譯成漢字日文；西方文明
由以上說明可以明瞭，雖然同是漢字
學相關分會。以民國早期的資料為藍本，
的輸入較遲的中國，有多採用日式語彙，
文化，中日的科學語彙差異很大，而有過
參考共產大陸的新編而進行的工作，筆者
也有自己創造。以筆者的專業相關化學
被殖民經驗的臺灣學子，背負了不少多餘
的參與依序由化學、生物化學、食品科學
名詞為例，氣體元素氧及氫，中國以其
的學習負擔。
而完結於1960年代底。記得每一階段都用
在常溫下為氣體，以及依據生理作用及
建立本地化科學語彙
一年以上，而有相當意外的困難。
物態特性而造字，但是日人將英、德文
舉一例，蛋白質的組成份物質，英文
直譯為酸素（Oxygen、Sauerstoff）及水
筆者學習初級科學是使用日文，戰後
是amino acid，加水分解蛋白質可得18種，
素（Hydrogen、Wasserstoff）。化學物品
在大學使用的課本都是英文，留學的國家
而其中文名可由外文名的含意或發音翻譯
中，中日名的差異最大的是有機合成化學
是美國，學習所用語言當然是美式英文。
而得，似繁實簡，很快獲得定案。但是其
物，因為合成物在天然界不存在而沒有天
以後發表的研究論文都用英文。又所教課
類別名amino acid的翻譯發生了不少爭議。
然物為命名依據。雖然日本人也使用漢
程是生物化學而有很多英文課本可選用，
amino一辭的化學記號是-NH 2，應該叫做
字，日文有兩套音標字「片假名」及「平
故在教學研究工作上，懂得英文科學語彙
氨基，因為由母化合物氨（NH3）移除1個
假名」加在漢字間使用，而習慣上一般日
就夠。但是，二戰後臺灣社會通用的國語
H成為基，是故，民初所定的amino acid叫
文記述使用平假名，如外來語等特殊名稱
是使用繁體漢字的中文，不能用英文當作
做氨基酸。編委會主席老前輩主張amino
使用片假名。所以，有機化合物大都以德
社會知識的傳播工具，而必要面臨建立臺
是amine （胺，R-NH 2）之意，所以應該
文或英文名發音的片假名標記。雖然中文
灣獨自科學中文語彙的工作。
是「胺基酸」。此一命名表達的一般化學
有注音符號，因不與漢字混用，故日文文
科學語彙的建立不簡單。筆者留學回
式可以寫成HOOC-R-NH2。筆者主張amino
態不能師法而必要另造新字及文字組合
國之後，教學研究之外的外務，有參與國
acid是α-amino carboxylic acid （一般化學
法，令外行人不知這等造字的音與聲。
立編譯館的自然科學名彙編撰委員會的化
式：R-CH-COOH(-NH2)） 的簡稱，amino
中華民國一○五年五月十五日
焦點話題
是表達有機酸基（carboxyl group）鄰邊
年，植物生化本行的筆者留意該事件的發
的碳原子（α carbon）接上氨基之意，所
展並在本刊報導其事；本刊編輯部則繼續
以氨基酸是正確。但是鬥不過老前輩的權
報導其被確認為「作假」結論的時點。
SciTech Reports
7
日本有關 STAP 事件文字報導 始末
威而定案為胺基酸，因而現在兩者都被使
該事件發生於日本頂尖研究機構「理
假如STAP細胞的製造真的可行，其
用。假如認為amino acid是胺又是酸的一類
化學研究所（簡稱RIKEN）」的「理化學
有用性超越獲得諾貝爾獎的iPS細胞，所
物質的話，筆者勸用「胺酸」兩字就好，
研究所發生、再生科學綜合研究中心（國
以日本的電視、日刊、週刊、月刊等媒體
因為「胺基」不如「氨基」容易定義，又
際名稱為RIKEN Center for Developmental
都密切追蹤報導，並且被認定造假後不
現在被採用的個別氨基酸名稱以胺酸為語
Biology，簡稱CDB）」。因STAP事件被
久，筆者由日本月刊誌上的報導知道，
尾。
認為本世紀所發生三大科學造假案之一，
「每日新聞社」女記者「須田桃子」，依
如以上說明，我國雖然已經有可使用
又RIKEN處理該案有不當之處，受日本世
據她于2014年間，經過各種採訪途徑所得
的語彙及人力為科技報導之用，還是有不
論很大的批評。其後果是：RIKEN理事
資料撰寫 《 捏造の科學家－STAP細胞事
成熟之處。因STAP細胞事件的關係，筆者
長「野依良治」（2001年諾貝爾化學獎得
件 》一書，獲得2015年度「大宅壯一」非
意外有機會了解日本科技記者的採訪與報
主），於2015年3月未完任期而離職：創
小說（報導）文學獎。去年底，筆者買了
導新聞的作業方法與態度，覺得有可師法
設CDB的「竹市雅俊」中心長亦去職；
日文電子讀書機，得以購讀該得獎作。很
之處，故將筆者的心得報告於下，以供跑
2014年8月5日，主筆STAP論文的「笹井芳
意外，讀完須田的書不久，來了一則日本
科技新聞記者的參考。
樹」CDB副中心長自殺；女主角「小保方
網購電子書店廣告說，STAP細胞事件的女
晴子」的博士學位被取消；有一度CDB的
主角小保方於今年1月27日（兩年前事件
續存也被質疑，但因該中心確有良好國際
發端的日子）出刊了一本書「那一天（あ
聲譽研究成績在先，只改日文名為「理化
の日）」。下載了該書「預告片」，大致
學研究所多細胞系統形成研究中心」而續
可推知小保方的主張要點；又在Google找
2014年發生的「刺激引發獲得的多
存；原來擬將RIKEN升格為可以享受許多
到了日本評論家所寫書評兩篇，其內容與
功能（Stimulus-Triggered Acquisition of
優遇的「特定國立研究開發法人」案被緩
筆者推想一致；小保方雖然沒有明確指控
Pluripotency, STAP）」動物細胞事件，因
議。RIKEN的科學名聲受損而對日本科技
但質疑：負責將她所做出不能繁殖的STAP
為得自「癒傷組織」（callus tissue）的植
行政影響亦大。
細胞，轉成可以繁殖的STAP幹細胞，又進
先回顧STAP細胞事件以便說明事件 的報導作業。
STAP 細胞事件始末
物細胞具有全能性，早被發現而實用多
一步以動物實驗證明其有多功能的「若山
焦點話題
中華民國一○五年五月十五日
照彥」教授才是作假本尊。該書是為主張
客座研究員時所做的，並且若山是最早主
自己清白而寫，對於須田桃子所報導「作
張應撤消論文的論文作者，顯然與他相關
假」內容，沒有任何有意義科學辯論，故
的問題最不簡單，所以，若山受訪談的次
筆者未購讀該書。
數最多。
須田桃子的科技報導可為借鏡 之要點 概括須田書的全般，可以歸結她的報 導依據下列幾個要點。 1. 使用的交信方法有電話、電子信及 訪談。但是，電話只為約會訪談之用而不 是取得見報資料的工具。推想是只以聲音 轉達信息，會有誤聽而可靠度低的關係。 2. 撰寫論文主筆笹井，及擔任主要實 驗工作，但是最早主張撤消論文的若山兩 人是被採訪最多次的對象。2014年1月， 須田出席事件開端的「論文發表記者招待 會」是受到笹井的邀請電子信，又從記者 招待會到笹井自殺的七個多月間，與笹井 交換電子信各有40件之多，可見日本科技 記者與科學家，平常就有相當緊密的交 流，而可明確轉達信息的電子信是最重要 的採訪工具。 3. 有許多問題必要以繁複的問答，才 能釐定新聞內容時才採用訪談。面對面的 採訪是最化時間及經費，所以次數不多。 舉行論文發表記者招待會時，若山已 經離開神戶的CDB而移職於山梨大學，對 服務於每日新聞大阪分社的須田而說，是
科技報導
8
誰真正在乎 科學論文造假？ 林昭吟／臺灣大學凝態科學中心研究員
4. 獨 家 新 聞 （ s c o o p ） 是 記 者 的 功 名，但是，其發表必得消息來源的同意。
第397期的《科技報導》（2015年1月
書中描述兩件已得、但是來源不同意而擬
號）中有大部分的篇幅刊登了有關科學論
暫不發表的新聞，因看到出現於國家電視
文造假的報導及評論，包括〈付錢買假論
台（NHK）的新聞廣播，才趕緊寫出新聞
文……〉、〈面對造假論文……〉、〈附
稿的故事。
會之惡〉、〈搶救科學研究 ……〉等等。
5. 對於一件事，徵求多人的看法與 意見是常態手段，所以須田的報導有很好
看了這些洋洋灑灑的論述，心裡真的是感 慨萬分，不免也想說說些不同的意見。
的平衡內容。筆者佩服日本科技記者培養
根據該期的學術倫理教育訪問報
並維持的外部科技人脈（大都是教授）豐
告 中 指出（《科技報導》2015年 1 月號
富，並且分散於不同地方的科技記者，無
第八版），美國國家衛生研究院自1989
論是位階上下或平行，都有緊密的聯繫交
年開始，要求在該單位受訓的研究人員
流，發揮很高的團體效果。
接受「負責任的研究行為（Responsible
6. 筆者有相當多論文審核經驗；退休
Conduct Research, RCR）」的訓練。該機
已近20年，偶而還有國外學刊編輯來的論
構於1999年對RCR訓練的要求擴大到所有
文審核邀請電子信，所以，對新興生物科
衛生及公共服務部所屬人員。而臺灣到目
技語彙不陌生。筆者非常佩服，須田的書
前為止（2016），尚未有任何學術或研究
從頭到尾念下去，沒有任何科學不正確的
機構，強制要求其新進研究人員一定要接
用辭或文脈邏輯。
受類似RCR的課程訓練。這是否意味著臺
7. 綜結以上各點：雖然STAP細胞事
灣的論文造假事件還不夠嚴重？抑或是因
件是醜聞，須田記者的報導沒有任何刻薄
為在臺灣社會文化中，造假不是件很嚴重
或尖銳語言，只以正確的科學語言表達依
的事？因為社會上造假事件層出不窮，民
據證據的公正判斷，並且採訪過程非常尊
眾只當是閒話家常的議題？
重對手的要求，又成稿之前的外部諮詢及 同輩相檢機制都呈現高度的報導文化。
我們先來看看各部會或部會領導人針 對論文造假的後續反應。日前科技部對黃
最不方便訪談的對象。雖然如此，因為被
國華論文造假事件的因應措施是舉辦三場
質疑的實驗是小保方當CDB若山研究室的
RCR演講，到各大學去進行道德勸說。這
焦點話題
中華民國一○五年五月十五日
SciTech Reports
9
簡直是不可思議！學術倫理不是應該是教
象看來，大學校長們還是將違反學術倫理
行審理，做出明確結論，再由各相關主管
育部門或學校應該教導的嗎？怎麼會是科
這些事件用「家醜不能外揚」的心態來對
單位進行具體懲處。而後文所描述的學術
技部的事！科技部是掌管國家科技經費分
待，至於如何減少或杜絕這些事的發生，
界學霸集團的真相，隱然說明了所謂的學
配的單位，有權有責。理應閉門檢討，討
對他們而言並不以為重要。而兩位臺灣知
術權威有可能因為利益衝突，而喪失他們
論對策，制定懲處條例，讓所有申請人及
名學術界權威和教育界領導人在發生事件
的公正度。
民眾知悉科技部對學術倫理的重視。若只
後記者訪問時都說：丟臉丟到國際上! 好
其實美國相關的政策已經走在我們
是舉辦幾場演講，豈能達到申誡的效果？
像臺灣的「學術名聲敗壞」跟他們領導人
前面二十年，有心改革的領導人可以參
的地位無關？
考「學術倫理教育訪問報告」中的建議
而教育部不但所管轄的大學陸續出 現教授論文造假的事件，連前教育部長也
綜合以上觀察，我還真不確定有多
（《科技報導》2015年1月號第十版），依
深陷其中而下台。新任的教育部長也沒有
少人真正在乎臺灣的「學術名聲」繼續沉
照美國加州大學聖地牙哥分校的作法，由
因此而明定教育人員違反學術倫理的懲誡
淪。
各學術或研究單位負責對違反學術倫理的
條例。是因為長期的威權下，教育部已經
該期《科技報導》倒是有兩篇文章頗
定義、處理步驟、各種告發的處理方式、
失去了自主處理問題的功能？還是官官相
有建設性，一篇是對研究行為不端案件如
處理期限等等，詳細規定清楚。萬一未舉
護？利益衝突？
何處理的建議（《科技報導》2015年1月
報到學校，而等到外力介入時，整個單位
臺灣各大學主管對此類案件的處理更
號第四版），一篇是用詼諧的語氣，描述
都要受罰。當然校方也應該提供RCR的課
是以拖延、掩蓋為策略。例如，交通大學
學術界學霸集團裡球員兼裁判，自評自肥
程，要求所有新進人員皆要接受訓練。原
調查該校教授黃國華論文造假的事件就花
的景象（《科技報導》2015年1月號第五
本這些政策都可以很快實施的，真正的關
了11個月。而臺灣大學則將研究助理呂錫
版）。把這兩篇文章放在一起閱讀還真是
鍵是有權的人士在乎臺灣的「學術名聲」
民的論文冒用數據的事件掩蓋二年後，由
微妙。前文提議由中研院院士們組成審議
繼續沉淪嗎？
美國《撤銷論文觀察站》揭露。從這些跡
委員會，針對重大違反學術倫理的案件進
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
科技報導
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電腦如何擊敗世界棋王？
AlphaGo人工智慧技術 顏士淨／臺大資訊博士，目前是東華資工系教授，IEEE資深會員，也擔任人工智慧學會與臺灣 電腦對局學會的理事。研究領域為人工智慧與電腦對局，本身是圍棋六段，主持的實驗室發展 許多圍棋、象棋等程式
由Google DeepMind所開發的人工智
人工智慧的一個好方式，如1997年美國科
慧圍棋程式――AlphaGo，在今（2016）
技公司IBM在超級電腦上開發出來的「深
年3月以四勝一敗的戰績勝過南韓棋王李
藍（Deepblue）」，戰勝了西洋棋冠軍卡
世石。此一消息震撼了資訊界與圍棋界，
斯帕洛夫（Garry Kasparov）。對於目前
造就人工智慧的里程碑。AlphaGo主要是
世界上較廣為流傳的棋盤遊戲，我們可分
以深度學習網路（deep learning networks）
析其複雜度（表一）。其中複雜度以該棋
與蒙地卡羅樹搜尋（Monte Carlo Tree
類起始盤面之後的所有可能變化為衡量標
Search, MCTS）的技術來開發，並以自我
準。整體來說，西洋跳棋（checkers）、
學習的方式提高棋力。Google DeepMind
黑白棋（Othello）在電腦上的發展，已到
在三年前開始網羅電腦圍棋的專家，加上
達超越人類的程度；西洋棋、象棋、日本
充沛的計算資源與大量的資訊人才，終於
將棋程式，電腦也已到達職業棋士的水
完成此一壯舉，不但影響了圍棋的發展，
準；而Google DeepMind在此次挑戰圍棋九
也讓人開始思考人工智慧對人類未來的影
段成功，登上了21世紀人工智慧電腦對局
響。
的聖母峰，將永留人工智慧電腦對局的青 電腦對局（computer game）是人工智
史。
（與《科學月刊》557期共同刊載）
新型演算法提高搜尋效率 由表一中可以看出圍棋的複雜度相對 很高，這是因為圍棋的盤面都比較大，如 果使用暴力法搜尋，在每層的分支數過多 的情況下，將無法搜尋很深。因此，一些 全域搜尋的方式通常不適合用於圍棋這種 複雜度太高的遊戲。因此，2006年蒙地卡 羅樹搜尋演算法的提出，使得電腦圍棋的 研究有驚人的突破。 這種全域搜尋的演算法，以蒙地卡 羅模擬演算法作為局面評估的依據，判 斷形勢的良窳。又利用上界信賴演算法 （Upper Confidence Bound, UCB）使得搜 尋樹可以往較優秀的子點展開成為一棵不 平衡樹，從而達到裁剪的目的以增加搜尋
慧領域中最吸引人的課題之一，也是衡量
表一：人工智慧已在 7 種代表性棋類上戰勝人類
棋類名稱
所有變化可能性
西洋跳棋
10
32
黑白棋
10
58
九路圍棋
10
85
西洋棋
10
象棋
10
將棋
10
十九路 圍棋
10
123
程式擊敗人類職業棋士的紀錄
程式作者
謝弗 2007 年 Chinook 已找到所有棋局的最佳 （Jonathan Schaeffer， 加 拿 大 阿 爾 伯 塔 大 解 學） 1997 年 Logistello 以 6:0 勝 世界冠軍村上健 2013 年東華七號以 4:3 勝職業棋士黨希 昀； 2014 年以 4:1 勝職業棋士蕭愛霖 1997 年深藍以 3.5:2.5 勝卡斯巴洛夫
布羅 （Michael Buro，黑白棋能手） 周政緯、顏士淨 （東華大學） 許峰雄團隊 （IBM）
150
2006 年 Shiga 勝陳振國八段
鄭明政、顏士淨 （東華大學）
266
2014 年 Tsutsukan 勝森下卓九段
一丸貴則 （名古屋大學）
400
2016 年 AlphaGo 以 4:1 勝李世石九段
Google DeepMind
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日 深度，適用於解決高複雜度的問題。此方
步驟三
SciTech Reports
11
個步驟所找到的葉節點開始，由電腦接手
法主要是為了解決著名的「多臂海盜」
模擬（Simulation）：找到從未拜訪
下完，並回傳勝負結果，以更新蒙地卡羅
問題（K-armed bandit problem，俗稱吃角
過的葉節點後，我們會使用蒙地卡羅模擬
上界信賴搜尋樹。模擬棋局的核心就是其
子老虎問題或博奕機問題）而發展的。
以得到此葉節點的收益值。
決定著手的方法，一般來說，會用棋型與
一開始玩家會先將所有博奕機玩一遍， 之後依照目前累積的經驗來決定下一次 要選擇哪一台機器下注，這稱之為開發 （exploitation）。相對地，如果玩家不斷 地依照目前所獲得的經驗來決定，而不試 圖嘗試其它的機器，則可能會忽略收益率 更高的機器，因此適度地嘗試其他機器是 必須的，這稱之為探索（exploration）。 概念上而言，蒙地卡羅樹搜尋演算法 把每一個節點都當作是一個博奕機問題， 而此節點的每一個分支，都是一台博奕機 的機器。選擇分支，就會獲得相對應的收 益。搜尋開始時，MCTS方法會建立一棵 樹，然後重複以下四個步驟，直到指定的 時間或次數用盡為止： 步驟一
選擇（Selection）：選擇一條從根節 點到葉節點的最佳路徑。選擇的方式則是 從根節點開始，利用上界信賴公式計算每 個子點的上界信賴值，選擇此值最高的子 點，然後重複此方式，不斷往下搜尋，直 到遇到葉節點為止。 步驟二
棋理選擇著手，然後用自我對弈方式完成 步驟四
倒傳遞（Backpropagation）：根據步 驟三得到的收益值，更新這條從根節點到 葉節點的最佳路徑上所有節點的收益值。 經過上述步驟所得到的搜尋樹，其根節點 之下，收益值最佳之子點，即為解。 MCTS使用在圍棋上的主要概念，就 是每個節點代表一個盤面，此節點的分支 代表此盤面下的合法著手，每個分支連結 到的子節點，就是原盤面加上分支代表的 著手後，所產生的新盤面。一般而言，目 前盤面為根節點，根節點的分支代表目前 盤面下的合法著手，根節點的子節點代表 根節點的盤面加上分支代表的著手後所形 成的新盤面。 MCTS中的「選擇」，指的是從根節 點開始，根據上界信賴公式向下搜尋，直 到找到葉節點為止的過程。所謂葉節點， 就是未曾拜訪過的節點。當搜尋時，若 拜訪到的節點雖非葉節點，但仍無子點， 則會產生子點，子點的多寡，直接影響到 搜尋的深度與棋力的高低，因此對於產生 出來的子點，必須加以裁減，搜尋的效率
拓展（Expansion）：若步驟一最後找
才會提高。裁減的策略就是所謂的搜尋策
到的葉節點已經拜訪過，則我們會產生此
略，這方面AlphaGo是用深度學習類神經
葉節點的子節點，以找到從未拜訪過的葉
網路來找出搜尋策略。
節點。
第三個步驟是模擬棋局，就是由上一
一局棋。AlphaGo將這裡的模擬棋局策略 叫做隨機策略（Rollout Policy），AlphaGo 使用特殊的棋型，可以將隨機策略的正確 率提高到24.2%。 有了模擬棋局的結果，我們就可依 此更新蒙地卡羅上界信賴搜尋樹。從根節 點到第二步驟中找到的葉節點所形成的路 徑上的所有點，我們稱之為最佳路徑。更 新意指依照模擬棋局的結果來更新最佳路 徑上所有節點的勝場數與拜訪次數。所謂 更新勝利次數，指的是若此點代表黑棋著 手，且模擬棋局之結果為黑勝，則此節點 的勝利次數加一，反之亦然。而拜訪次數 的更新，則是此路徑上的所有節點的拜訪 次數均加一。若總模擬次數達到我們所設 定的門檻，或限制時間已用完，則結束搜 尋，並且挑出根節點下拜訪次數最多的子 點，作為此次搜尋的最佳著手。
改善搜尋策略後棋力大增 1 9路圍棋棋盤相當廣大，即便以平
均分支度而言，也高達180左右，如果單 純使用MCTS，則搜尋深度將會相當淺， 需要相對多的模擬次數才可提升棋力。為 了改善此一問題，漸進擴展（Progressive Widening）演算法隨之而生。此演算法的
蒙地卡羅樹搜尋演算法。
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
核心概念在於，一開始不要開放所有的子
科技報導
12
AlphaGo以這兩個元件，並配合MCTS架
仍低於42%。
點作為選擇步驟的候選點，而是根據某些
Google DeepMind、Google Brain與
經驗法則，或是棋型分數，將所有著手給
多倫多大學成功將深度學習類神經網路
予排名，只有前若干名的著手才開放候
（Deep Learning Neural Network, DLNN）
選。隨著模擬次數增加，開放的著手漸次
使用在圍棋程式著手評估上面，共使用12
增多，因此稱之為漸進擴展演算法。這個
層的DLNN，包括55萬個隱藏層結點，6億
方法類似於人類棋手思維的方式，一開始
個連結與230萬個參數，算出的著手中有
在AlphaGo擊敗南韓棋王後，圍棋界
先集中精力考慮最有可能的幾個著手，若
55%與職業棋士棋譜相同，每個著手計算
乃至於電腦圍棋界，必須要面對人工智慧
時間許可，再將目光轉向那些比較不可能
時間約0.15秒，可說是為AlphaGo打下了
擊敗人類棋王的事實。而這面對人工智慧
的著手；且此方法亦可有效降低搜尋樹的
基礎。深度學習類神經網路原本用在圖形
的過程，也可做為其他即將被人工智慧淹
分支度，從而獲得更高的棋力。
辨識問題，並予以分類。2011年起，因為
沒的領域之借鏡。這次的影響，目前在圍
然而，問題在於如何對著手取得
可以充分利用GPU繪圖顯示晶片的大量平
棋界的看法相當分歧，但毫無疑問的是，
正確的排名，這也正是所謂的搜尋策略
行化的運算特性，大幅提高效能至實用階
人工智慧將衝擊圍棋的文化與價值，特別
（Tree Policy）。在學習圍棋對局之有效
段。
是職業棋士存在的意義。例如一個以職業
構，一舉將電腦圍棋程式的棋力提升到職 業水準。
電腦可能取代人腦嗎？
複雜棋型時，曾使用專家知識或單一隱
AlphaGo將深度學習網路用於兩個元
棋士為目標的小孩，若有人告訴他永遠不
藏層類神經網路，但辨識率並不高，且
件，一為圍棋策略網路：辨識目前盤面
可能贏過電腦，那鍛鍊與增強棋力的決心
當訓練資料很大時其模型也無法輕易訓
以取得下棋策略，且使用3千萬個圍棋盤
是否就會動搖？樂觀的人則是認為，雖然
練。之後有法國學者提出特徵強化演算法
面當作訓練資料，準確率可達57%。另
圍棋是體育，比勝負的競技遊戲的部分可
（Minorization-Maximization），用統計配
一個元件則是圍棋評估網路：評估MCTS
能因此打折扣。但是圍棋是文化藝術與一
合模擬方法找出有效特徵，但辨識成功率
的葉節點盤面，輸出黑白雙方的勝率。
種道的觀點將更為穩固，我們可以透過人
（作者提供） 1
MCTS 使用在圍棋上的概念。
2
3
1. 2006 年 Shiga 對戰陳振國八段。 2. 2013 年東華七號對戰黨希昀二段。 3. 2014 年東華七號對戰蕭艾霖二段。
中華民國一○五年五月十五日
科技與人文
SciTech Reports
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工智慧，更理解圍棋的優點，享受圍棋帶
特定問題，並不是泛用性的智慧，因此並
務的提升，原本許多行業的能力將受到人
來的快樂。至少在目前，AlphaGo所帶動
無跟一般人腦競爭的問題。倒是這種架構
工智慧的挑戰，在可見的將來，許多的工
的新聞效應，已經讓圍棋再度熱了起來。
可以應用在許多領域，例如Google即宣稱
作將逐步被電腦取代，這些才是我們真正
而且以圍棋龐大的複雜度來說，現在不管
將使用在醫療問題上，此想法是相當合理
必須面對的問題。
是人類或電腦目前在圍棋的表現，距離完
的。我們可以把對病人的醫療當作下棋，
美都還差得遠呢！在追求圍棋的神之一手
而對手是疾病，所有醫療病歷則是棋譜，
的角度來看，圍棋與電腦圍棋的研究將是
如此就可以將AlphaGo的架構與技術使用
無止境的。
在解決醫療問題。總而言之，AlphaGo的
另一方面，這次AlphaGo取得的大勝
影響將是非常深遠的，不只是在擊敗人類
利，不免讓人擔憂電腦是否會取代人腦的
棋王的勝利上，它的廣泛應用之後，對人
問題，事實上，AlphaGo的架構，只能解
類社會帶來的影響，不單是許多技術與服
深度學習類神經網路原本用於圖像辨識，如 輸入圖像後，電腦便會分析可能圖像之機率。
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
科技報導
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公開金鑰加密系統的原理與應用 曲建仲／臺灣大學電機工程學系博士，美商德州儀器公司市場行銷與資深應用工程師，負 責嵌入式處理器與無線微控制器相關產品，應用在各種工業與消費性電子產品與物聯網
史丹佛大學科學家惠特菲爾德．迪
（Cryptography）」。使用密碼加密資料來
菲（Whitfield Diffie）和馬丁．赫爾曼
保護資訊安全的主要目的是確保資訊的四種
（Martin Hellman）獲得2015年度的圖靈
特性：
「加密技術（Encryption technology）」，
獎（Turing Award），表彰他們在密碼
→完整性（Integrity）：確保網路所傳輸的
完整性、鑑別性、不可否認性可以使用
學和網路安全技術的貢獻。在網路發達
資訊與原來的一致，沒有被竄改或偽造。
「數位簽章（Digital signature）」，我們
的今日，密碼學和網路安全已經與我們
→鑑別性（Authentication）：確認網路的使
將在後面簡單介紹。
的生活密不可分，大家會不會擔心傳送
用者或資料傳送者的身份。
密碼學的原理
電子郵件在網路上被有心人士偷看了？
→不可否認性（Non-repudiation）：傳送端
使用信用卡或銀行網站線上交易被入侵
不可否認其傳送的資料或完成的交易行為。
盜刷？早期的網路是經由網路線傳送資
→機密性（Confidentiality）：保護資料內容
料，把線拔掉了至少就不再連線，現在 無線通訊上網技術成熟，我們的手機幾 乎是24小時無線掛在網路上，不知不覺 手機到底傳送了什麼資料出去都不知道 呢！由於人類對於網路的依賴，密碼學 和網路安全技術變得更為重要，我們來 看看到底什麼是公開金鑰加密系統？它 又有那些可能的應用呢？ 圖 靈 獎 （ Tu r i n g Aw a r d ） 是 由 電 腦機械協會（Association of Computing Machinery, ACM）於1966年設立，被譽 為「電腦界的諾貝爾獎」，這個名字來 自英國曼徹斯特大學教授艾倫．圖靈 （A.M. Turing），他是電腦科學的先 驅，專長為密碼學演算法與計算機科 學，提出關於電腦與人工智慧相關的理 論，圖靈獎得獎者必須是在電腦領域具 有持久而重大的技術貢獻，大多數得獎 者是電腦科學家，一般而言每年只獎勵 一名科學家，少數年度有兩名以上在同 一專長上做出貢獻的科學家同時獲獎， 2014年之前圖靈獎由Intel公司以及Google 公司贊助，獎金為25萬美元；2014年之 後Intel退出贊助，但是Google反而將獎 金提高到一百萬美元，和諾貝爾獎金接 近，從這裡各位可以看出做硬體的公司 和做軟體的公司誰比較有未來了嗎？
資料加密的四種特性 網路通訊必須使用加密與解密 技術才能確保資料通訊安全，不被網 路上的怪客（Cracker）盜取，科學 家用數學運算的方法來對數位訊號進 行加密與解密，我們稱為「密碼學
不讓非法使用者得知。 上述四種特性中，機密性可以使用
密碼學的英文Cryptography是由希臘 文「kryptos（隱藏）」與「graphein（寫
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
SciTech Reports
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字）」兩個字組成，代表「隱藏的字」，
→解密演算法（Decryption algorithm）：
全，金鑰通常是演算法裡的一個變數，所
是指利用數學運算對資料加密和解密的科
利用金鑰對密文進行解密運算的數學公
以相同的明文與不同的金鑰進行加密會產
學。密碼系統是由明文、加密演算法、加
式。
生不同的密文。密碼學最基本的概念是：
密與解密金鑰、密文、解密演算法組合而 成，「加密（Encrypt）」是將明文經由金
沒有一種百分之百安全的加密技術，任何
金鑰
加密技術都是可以破解的，因此加密系統
鑰與加密演算法運算以後得到密文；「解
加密技術的強度愈高，則破解密碼所
安全與否的衡量標準在於破解者需要花費
密（Decipher）」是將密文經由金鑰與解
需要花費的時間與資源愈多，加密強度的
多少時間與成本才能破解？只要破解密碼
密演算法運算以後得到明文，如圖一所
高低通常由演算法強度、金鑰保密機制、
所需要的成本高於這個資料的價值，或是
示：
金鑰長度等因素來決定，柯克霍夫斯原理
破解密碼所需要的時間超過這個金鑰的使
→明文（Plaintext）：是指加密前的原始
（Kerckhoff principle）提到密碼學的重要
用壽命，則攻擊者都會放棄破解，如此就
資料。
觀念：密碼系統的安全性不在於演算法的
達到密碼保護資料的目的了。
→加密演算法（Encryption algorithm）：
保密，而是取決於金鑰的保密，所以金鑰
利用金鑰對明文進行加密運算的公式。
密碼學的種類
（密碼）的保密才是關鍵。
→金鑰（Key）：用來和加密演算法產生
「金鑰（Key）」是用來和加密演算
密碼學主要可以分為「對稱加密」與
特定密文的數字或符號字串。
法產生密文的數字或符號字串，通常具有
「非對稱加密」兩大類，對稱式的加密與
→密文（Ciphertext）：指加密後的資料，
相當的長度，長度通常以位元（bit）為
解密使用同一把金鑰（秘密金鑰）；非對
如果不知道金鑰那開啟後就是一堆亂碼。
單位，通常金鑰的長度越長，密文就越安
稱式的加密與解密使用不同的金鑰（私密
傳送端
接收端
網際網路
明文
密文 加密演算法
ABCDSJAKDL
*^$%*&^%$#%
加密金鎖
ABCDSJAKDL ABCDSJAKD
明文
解密演算法
ABCDSJAKDL
解密金鎖
ABCDSJAKDL
^%$#%%*& 加密（Encrypt）
&^%$#%*^$%*&
解密（Decipher）
ABCDSJAKD
圖一：密碼系統是由明文、加密演算法、加密與解密金鑰、密文、解密演算法組合而成。
表一：對稱加密（秘密金鑰加密）與非對稱加密（公開金鑰加密）比較表
名稱
對稱加密
非對稱加密
別名
秘密金鑰加密
公開金鑰加密
金鑰
加密與解密使用相同金鑰
加密與解密使用不同金鑰
金鑰保存
秘密金鑰不可公開
金鑰數目
與多人交換資料則必須保管多把秘密金鑰
無論與多少人交換資料只需要保管私密金鑰
加密速度
演算法較簡單速度較快
演算法較複雜速度較慢
用來加密較長的資料
用來加密較短的資料
例如：電子郵件
例如：數位簽章
應用
私密金鑰不可公開 公開金鑰必須公開
中華民國一○五年五月十五日
科技與人文
金鑰與公開金鑰），兩者的比較如表一所
補對稱加密的不足以加強安全性，由於兩
示。
者各有優劣，實務上經常合併使用。
→對稱加密（Symmetric encryption）： 又稱為「秘密金鑰加密（Secret key
公開金鑰加密的起源
科技報導
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公開金鑰基礎建設 前面介紹密碼學的概念，如果攻擊者 取得金鑰，則加密技術立刻破功，因此金
encryption）」是指傳送端與接收端雙方
公開金鑰加密概念最早由瑞夫．
鑰的管理是非常重要的，在對稱加密（秘
都擁有一把相同的「秘密金鑰（Secret
墨克（Ralph C. Merkle）在1974年提
密金鑰加密）技術中金鑰管理的問題包
key）」，加密與解密使用同一把秘密
出，後來在1976年惠特菲爾德．迪菲
括：如何將金鑰安全地交給資料傳送端與
金鑰，如圖二所示，所以稱為「對稱
（Whitfield Diffie）與馬丁．赫爾曼
接收端雙方？如何讓傳送端為每一位與他
（Symmetric）」。使用對稱加密的優點是
（Martin Hellman）兩位學者發表「迪
進行密文交換的接收端產生一組唯一的
使用同一把秘密金鑰所以運算速度較快，
菲–赫爾曼金鑰交換（Diffie-Hellman key
鑰？而非對稱加密（公開金鑰加密）技術
如果使用足夠長度的金鑰則難以破解安全
exchange）」，可以讓傳送端與接收端雙
中沒有金鑰傳送的問題，而且也不需要為
性高；缺點則是需要有一個安全機制分別
方經由不安全的資訊通道建立起一個金鑰
每一位接收端產生唯一的金鑰，但是面臨
將秘密金鑰安全的傳送到傳送端與接收
來進行加密，這個方法提供網路安全重要
一個更複雜的問題，那就是如何確定這把
端，只能提供機密性，無法提供不可否認
的基礎，兩位科學家也因此獲得2015年度
公開金鑰真的是某人所有？
性。
的圖靈獎。
公開金鑰基礎建設（Public Key
→非對稱加密（Asymmetric encryption）：
使用公開金鑰加密（非對稱加密）可
Infrastructure, PKI）是指非對稱加密（公
又稱為「公開金鑰加密（Public key
以進行資料加密提供機密性，也可以做為
開金鑰加密）與相關的軟體和網路服務的
encryption）」，每一位使用者必須自行
數位簽章同時提供鑑別性、不可否認性，
整合技術，主要是用來提升網路通訊和電
產生自己所擁有的金鑰對（Key pair），
其加密與驗證流程如下：
子交易的安全性，同時支援數位憑證和
包括一把私密金鑰（Private key）與一
→公開金鑰加密流程：如圖三所示，傳送
公開金鑰的各項標準或協定。大家仔細
把公開金鑰（Public key），加密與解
端使用接收端的公開金鑰將明文進行加密
想想，當我們使用非對稱加密技術的時
密使用不同的金鑰，所以稱為「非對稱
產生密文再傳送到網路中，接收端使用自
候，誰來產生公開金鑰？公開金鑰如何傳
（Asymmetric）」。使用者必須秘密地保
己的私密金鑰解密得到明文。
送給使用者？使用者如何確定這把公開
存自己的私密金鑰，並且在網路上發佈公
→公開金鑰驗證流程：如圖四，傳送端使
金鑰是真的？顯然這件事情並不只和傳
開金鑰。使用非對稱加密的優點是公開金
用自己的私密金鑰對文件（明文）進行加
送端與接收端有關，還需要一個可以信
鑰可以公開傳送，而且可以同時提供機密
密（簽署）產生密文再傳送到網路中，接
任的第三方公正單位才行，因此它牽涉
性、鑑別性、不可否認性；缺點是運算效
收端使用傳送端的公開金鑰解密（確認簽
到的不只是加密技術，還有相關的軟體
率較差。
署者）得到明文，如此可以確認文件真的
和網路服務單位，所以稱為「基礎建設
是傳送端的某人傳送出來的，數位簽章就
（Infrastructure）」。
值得注意的是，非對稱加密技術並不 是要用來取代對稱加密技術，而是用來彌
是使用這種方式來驗證文件的真偽。
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
SciTech Reports
17
網路實體將所有裝置或設備進行網路定
（Diffie）與赫爾曼（Hellman）兩位科學
址，實現互聯互通的網路，也就是把我們
家在密碼學與網路安全上的表現至為重
近年來由於物聯網（Internet of Things,
身邊所有的裝置都連結到網路上，大家想
要，這也是他們能夠獲得2015年度的圖靈
IoT）的發展，把網際網路的應用推升到
像一下，如果沒有完善的密碼學來維護網
獎的主要原因。
極限，物聯網是指基於無線或有線的網際
路安全那將是多麼可怕的事情？因此迪菲
密碼學和網路安全技術的未來
傳送端
接收端
網際網路
明文
密文
ABCDSJAKDL ABCDSJAKDL
加密演算法 加密金鎖
ABCDSJAKD
*^$%*&^%$#% ^%$#%%*& &^%$#%*^$%*&
明文 解密演算法 解密金鎖
ABCDSJAKDL ABCDSJAKDL ABCDSJAKD
秘密金鑰
圖二：對稱加密的傳送端與接收端雙方都擁有相同的一把秘密金鑰。
傳送端
接收端
網際網路
明文
密文
ABCDSJAKDL
*^$%*&^%$#%
ABCDSJAKDL
加密演算法 加密金鎖
^%$#%%*& &^%$#%*^$%*&
ABCDSJAKD
明文 解密演算法 解密金鎖
ABCDSJAKDL ABCDSJAKDL ABCDSJAKD
傳送端
接收端 接收端私密金鑰
接收端公開金鑰
圖三：公開金鑰加密流程：傳送端使用接收端的公開金鑰加密，接收端使用自己的私密金鑰解密。
傳送端
接收端
網際網路
明文
明文
密文
ABCDSJAKDL
加密演算法
ABCDSJAKDL
加密金鎖
ABCDSJAKD
*^$%*&^%$#% ^%$#%%*&
解密演算法 解密金鎖
&^%$#%*^$%*&
ABCDSJAKDL ABCDSJAKDL ABCDSJAKD 接收端
傳送端 傳送端私密金鑰
傳送端公開金鑰
圖四：公開金鑰驗證流程：傳送端使用自己的私密金鑰加密（簽署），接收端使用傳送端的公開金鑰解密（確認簽署者）。
中華民國一○五年五月十五日
科技與人文
科技報導
18
穩定安全能源的好幫手─電池儲能系統 謝錦隆／行政院原子能委員會核能研究所副研究員
電，是現代人無時無刻都需要的能
約賓漢頓大學提出，1991年日本Sony公
源，而電是如何發現的？或許大家想起的
司發布首顆商用鋰離子電池，使得消費性
行政院原子能委員會核能研究所於
是在大雨天打雷中不顧危險出去放風箏的
電子產品有了可攜帶便利性的革新面貌，
2005年起開始探討電池儲能系統與再生能
英國倫敦皇家學會富蘭克林院士，他證明
如圖一簡述電池發展歷史，其中1861年，
源整合應用之需求，並於2010年起進行電
「雷電」是由電力所造成，而這是一項非
《科學人》期刊（Scientific American）
池儲能系統（包括釩氧化還原液流與二次
常危險的試驗，也因著他了解閃電的原
登出一篇使用鐵球加上風力的電力儲能機
電池）之特性評估與發展技術之研究，為
理，發明避雷針讓人們避開雷電所帶來的
構的論文（圖二），這是最早也是最簡單
實測電池儲能系統特性與應用發展，便開
生命威脅。
的流動性儲能結合再生能源整合設計所發
始規劃國內首座電池儲能系統聯合運轉實
電池，已成為今日生活中3C產品的
表的論文，今日的液流電池開始於1974年
測展示區，於2014年起，獲得經濟部能源
必要配備。人類歷史已知最早的電池是在
美國航太總署（NASA）提出Fe/Cr電解
局研究機構能源科技專案經費，補助開發
伊拉克首都巴格達出土公元前三世紀的電
液系統之液流電池，在1984年澳洲新南威
建置電網級儲能系統。
池。現代電池首創者是義大利物理學家伏
爾士大學的史卡利喀斯特（Maria Skyllas-
特（Alessandro Volta）所發明的「伏特
Kazacos）等提出全釩氧化還原液流電池的
電池堆」，大家熟悉的鋰電池是1970年紐
原理。到2000年因應再生能源的設置，開
啟了大型電池儲能系統的發展。
電網電池儲能系統 電力是工業之母，帶來了十九世紀
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
1800 年 第一個電池誕生
1970 年 鋰電池
1888 年 乾電池
1859 年 鉛酸電池
1861 年 全鐵液流儲電池
西元前
SciTech Reports
1914 年 鹼性電池
19
1995~1999 年 可充電鋰聚合物電池
1976 年 氧化還原液流電池
2011 年 劍橋原油
電池簡史
銅和鐵的電池構造
伊拉克巴格達 素燒陶壺
250 年
1792 年 義大利物理學家 伏打發明電化電池
1883 年 氧化銀電池 1899 年 鎳鎘電池
1974 年 鈉流電池
1956 年 9 伏電池
1864 年 碳鋅電池
1991 年 Sony 可充電鋰離子電池
1984 年 全釩液流電池
2000 年 大型儲能系統 液流電池
圖一：電池發展簡史。
末的第二次工業革命。電能應用與經濟發
應變，但當再生能源裝置容量逐漸擴充，超過電網電力供應一定比例後，若無適當調節機
展、人民生活息息相關，已成為除了食
制就直接併入電網，將嚴重影響電力系統的穩定性及安全性。為了穩定電網並達到電能安
物、水和空氣之外的人類賴以生存的第四
全供需的平衡，此時電力電池儲能系統便成為電網中必備的設施幫手。
大要素，電力工業更是國家最重要的基礎 產業之一。臺灣第一座發電廠是座落在新
電池儲能系統
店通往翡翠水庫的一號橋頭左下方的龜山
儲能用電池，可分
發電廠，屬於水力發電系統，於1905年完
為化學、物理、氫能及熱
工，首先供電臺北市區、艋舺及大稻埕地
蓄能等類型（如表一），
區。臺灣電力供應系統架構主要是以火力
可充放電的二次電池或電
（~76%）、核能（~19%）、水力與再生
容比較不受地理環境的限
能源發電（~5%）所構成。能源供應的自
制，可以做為行動式或可
給率偏低，98%以上需要仰賴進口，對化
攜式電力儲存應用，包括
石能源的依存度高，因此穩定能源供應、
鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳
永續能源發展、安全分散風險，必須推動
氫電池、鋰離子電池、超
能源多元化，其中發展替代化石燃料之
級電容，其中高能量密
新及再生能源（例如風力及太陽光電發
度、技術成熟的鋰離子電
電）即是選項之一，目前各國使用再生
池在各種電力儲存的應用
能源的裝置比率在歐盟諸國為全球之冠
上最為廣泛。而其他正在
（IEA monthly electricity survey），包括德
發展的液流電池、鈉硫電
國（12.7%）、義大利（14.3%）、西班牙
池、鋅溴電池則適用在電
（20.8%）、丹麥（34%）等等；美國、加
網級的大型儲能上。相關
拿大次之；在亞太地區中，則以澳洲為較
應用範圍例如（a）家用
多。
電腦到無線基地臺、中繼 風力及太陽光電發電的建置成本偏
站等不斷電系統，住宅、
高，而且風光發電在本質上有日夜發電的
大廈、建築物等的備用電
時間限制及供電穩定性不佳的潛在問題，
源系統，太陽光電發電系
易受季節、氣候等的影響，輸出功率變化
統，工商業電力儲存裝
很大，小規模再生能源的應用及併聯電
置，風力發電的系統穩壓
網，對於現有電網系統而言仍能適度調節
與變頻控制等電力電能應
圖二：科學人期刊之全鐵流動電力儲能論文。
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
科技報導
20
用；（b）電動堆高機、土木工程車、輕
一般人認為電池儲能可促進綠能的普
電及電力供電產業鏈上，更是幫助解決問
軌電動車、電動船、電動機踏車、電動車
及而間接減碳，但是AES認為電池儲能就
題的巧手。電池儲能將成為個人、社區、
等的電機動力應用；（c）手機、筆電與
可以對減碳直接發揮貢獻，不必等到綠能
企業和校園能夠打破目前幾乎獨佔的集中
平板電腦、手電筒、相機、可穿戴裝置、
普及。目前主流燃氣發電方式是複循環燃
式電力在發輸配電的主要能力技術，但以
行動電源等的家電與攜帶電子產品電池應
氣電廠，例如我國的大潭發電廠，其機組
「電池儲能」作為一個統一的概念會低估
用。
能源效率可達58.75%，遠遠高於單循環燃
它的複雜性，畢竟涵蓋物理、化學等不同
大型發電廠電力應用是屬於一種即
氣電廠，減碳能力已提升極大效益。AES
種類的複雜應用和技術、經濟的電池系
需、即產、即發、即用，為了確保於尖峰
同時也評估認為鋰離子電池儲能裝置主要
統。電池儲能技術的發展和部署面臨的許
及夏月時期提供足夠的用電量，往往必須
做為短期調頻使用，若長期使用會加速老
多政策、產業和經濟上應用的多種阻礙，
規劃增設各項供電設備，達到供電充足、
化、效能下降。目前有許多可供長時間供
例如整合技術、市場成本接受度、政策法
提供穩定的電力品質。同時也增加了「厚
電的電池儲能技術，如液流電池、液態金
規及經濟競爭力不足等問題。
本用少」的高單價成本的額外嚴重負擔，
屬電池等，而這些技術都還處於早期示範
因此如何使發電量與負載需求均衡、降低
階段。
要的電力系統資產，建立電池儲能技術各
過多的營運投資成本，成為必要面對的課
電池儲能系統的重要性
類整合應用之知識（包括發電、輸電、變
題。其中引進電池儲能系統即可以將電力
電池儲能具有很大的潛力成為一個主
電、配電、用電端等）與經驗，視為必要
產生端與消費需求端徹底分離，彈性調度
「幫手」，從字義上是幫助工作的
手段。其中技術成熟是關鍵，使電池儲能
電力供需、提高電能的使用效率、提升用
人。電池儲能系統在再生能源之風光發
技術可以提供滿足電力系統需要，以及盡
電與供電安全、減少契約容量及超約罰 款，降低了尖峰負載預估、監控需求及機
反應時間：大於秒
組設備投資、減少輸配電之設備及佈線等
序外發電 待機成本 待機排放
效益，若配合再生能源使用則可以避免其
反應時間：小於秒
50
50
最大供電 （supply/ discharge）
滿載
供電不穩定問題。圖三說明對於電力供電 之調節能力，同樣是50 MW的發電設備及
30
電池儲能系統，前者可調範圍僅為40 MW
0
設定點
（佔80%容量），而後者可以到達100 MW
設定點
（setpoint）
（提升至200%容量）。實際案例有2015 年時美國獨立電力供應商AES能源儲存
50 MW
（AES Energy Storage）正為南加州愛迪生
燃氣發電廠
10
最低燃料流量 （min point）
（Southern California Edison）電力公司建
50 MW 儲能單元
（setpoint）
-50
最大負載 （load / charge）
造100 MW~40 MWh的鋰電池儲能系統， 做為尖峰供電使用。
零直接排放 低備載成本
圖三：發電與電池儲能系統供電調節能力。
科技與人文
中華民國一○五年五月十五日
SciTech Reports
21
表一：電池儲能系統的種類與特性應用
可能低的成本特定性能；政府、學術界和 製造廠商有能力、有機會與有需求在這方
分類
面發揮關鍵作用；針對所使用之電池儲能 特性及應用需求、優缺點進行技術研究、 降低成本是使電池儲能更有競爭力的關 鍵，電網級應用之電池儲能系統則需以整
化學儲能
體系統應用考量進行研發製造技術建立。
特性說明
鉛酸電池
低成本、壽命短、污染環境、需要回收
〔註〕
功率密度與效率高、污染環境、存在安全問題
鋰離子電池
容量大、功率和能量獨立設計、能量密度低
b、c、d
鈉硫電池（NaS）
能量密度、功率密度高、成本高、安全性差
b、c、d
金屬空氣電池
能量密度非常高、充電性能不佳
b、c、d
鎳鋅等） 電池儲能技術仍需通過大量示範性
抽蓄水力儲能（PHS）
題、污染環境 容量大、技術成熟、儲能成本低、受地理環境 限制
項目來不斷完善和改進，這是電池儲能發
壓縮空氣儲能（CAES） 容量大、成本低、受地點限制、需氣體燃料 物理儲能
推廣必需的前期準備。應用技術若不成熟
a、b、c、d a、b、c、
鋰離子電池
二次電池（鎳鎘、鎳氫、 能量密度與功率密度高、成本低、存在安全問
未來展望
展的必經階段，也是電池儲能技術大規模
應用場域
種類
飛輪儲能（Flywheel） 功率高、能量密度低、成本高、技術需要完善
ｄ
a、b、c、d
e d、e b、c、d
就不可能大範圍推廣，也就不可能實現規
超導儲能（SMES）
功率高、能量密度低、成本高、需經常維護
b、c、d
模化、產業化。整合技術除了影響電池儲
超級電容器
能量密度低、放電時間短、壽命長、效率高
a、b
燃料電池
功率高、能量密度高、功率密度低、成本高、
能本身應用開發外，亦為提高周邊系統效
氫能
率、功能必要之關鍵，技術整體發展才能 發揮系統最佳效益與提升經濟產業價值。 如何經由技術發展、驗證示範與產業合 作，配合法規的推動，開發電池儲能市場 與創造經濟價值，應為努力的目標。
壽命受限、需燃料供給、僅發電功能 化學熱、潛熱、顯熱等 壽命長、效率高、能量密度高、成本低、需要
b、c、d
（SOFC、PMFC、DMFC、MCFC）
熱蓄能
蓄能
結合發電機與熱交換器使用
〔註〕：應用情境（a）可攜式電力、（b）村莊與島嶼、 （c）社區、（d）再生能源場址、（e）區域性
b、c、d
（謝錦隆整理）
中華民國一○五年五月十五日
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科技報導
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產官學研
中華民國一○五年五月十五日
SciTech Reports
23
穿在身上的科技產品 日本發明電子皮膚 Tomoyuki Yokota, et al., Ultraflexible organic photonic skin, Science Advances,2016/4/15.
【本刊訊】未來的人們可能不會再是
3微米的厚度，甚至比人體皮膚還要薄，
Oximeter），透過這層電子皮膚貼附在受
緊盯手機的「低頭族」了，變成緊盯自己
服貼度也足夠，因此貼附在人體皮膚上不
測者任意皮膚上就能測量血液中的含氧濃
的皮膚。近日日本東京大學工業工程系的
會產生不適感。此外，為了讓它延長使用
度，並且包含不同的LED顏色指標可以讓
研究團隊研發出只有3微米（µm）厚度的
壽命，研發人員在電子皮膚的表面塗了一
使用者直接透過電子皮膚上的顏色改變視
電子皮膚，貼在皮膚上就像紋身貼紙一樣
層鈍化層（Passivation Layer），阻隔空氣
覺化的接收到體內最新資訊。
沒有負擔，且只要跟身體上任意皮膚接觸
中的氧氣和水蒸氣，防止電子皮膚遇熱膨
此產品目前還在實驗室階段，有許多
就可以測得受試者的心跳、體內血糖和含
脹變形而損壞，相較於先前的電子皮膚，
問題尚無法回答，如對於人體原本皮膚透
氧量，讓醫生不用時時刻刻替病患測量各
因為暴露在空氣中以至於只能維持數小
氣度是否有影響？目前也沒有明確定論。
項數據，能透過電子皮膚回傳及時數據，
時，此全新裝置可以穩定運作數天。
雖然電子皮膚距離商業用途還有一大段距
這項發明也發表在最新一期的《科學進
而此新型電子皮膚內暗藏許多機關，
離，研究小組對於這個結果十分振奮並且
包含聚合LED（Polymer LED, PLED）能
正努力發展更廣泛技術，想進一部研發出
這款電子皮膚又稱作光電皮膚
發出紅、藍、綠三種顏色，另外還有一台
可貼附於手術完後的器官上，能夠及時監
（Optoelectronic Skin），是一種超薄且富
有機光電探測器（Organic Photodetector,
控手術後器官復原情況，期望未來能夠大
有彈性矽膠材質，利用二氧化矽（SiO 2）
OPD），可以利用皮膚感測人體身體健康
量運用在人體醫療體系中，希冀在不久的
和對二甲苯（Parylene）模擬人類皮膚仿
情況，將此兩種儀器結合製造出一款超輕
將來，這些科技結合了生物、醫療的智慧
製而成，可以承受擠壓揉捏等動作，只有
薄的反射式脈搏血氧儀（Reflective Pulse
型裝置能夠廣泛運用在人們的生活中。
展》（Science Advances）中。
愛迪生發明獎 臺灣生質能源與鑑識蒐證技術獲獎 http://www.edisonawards.com/winners2016.php
【本刊訊】2016年愛迪生發明獎
顯微攝影機，是一臺結合顯微蒐證與專業照
犯罪現場影像蒐證產品也曾受到旅美知
（Edison Awards）4月21日在美國紐約舉
明的產品，有鑑於過去鑑定人員須至現場蒐
名鑑定專家李昌鈺博士提攜，協助產品的開
行，臺灣鼎唐能源科技與承奕科技兩家
證完後再將資訊帶回實驗室分析，此產品縮
發。不論是生質能源技術或是刑事鑑識蒐證
公司分別以「近無碳損纖維素生質丁醇
短蒐證空間，特殊光源補強人眼視力的極
的獲獎，鼓舞著臺灣更多生技產業持續研發
技術 ButyFix™」和「刑事鑑識影像蒐證
限，拍出人眼所看不到的指紋或細微生物跡
的動力。
X-Loupe®Agile Lite System」兩項發明在「替
證並即
代能源（Alternative Energy）」項目及「鑑證
時鑑定
及保安（Forensics& Security）」項目中奪得
分析，
金牌和銀牌。
讓犯罪
鼎唐能源科技為工業技術研究院旗下
現場中
的新創公司，此項技術的宗旨在於廢棄物再
的證據
利用以達到零排碳的目標，相較於先前所
無所遁
發展的生質乙醇（bioethanol）主要只能從玉
形，利
米穀物中萃取，這項技術更是突破了此項
用邊拍
限制，只要是農林廢棄物的纖維素皆能當
照邊蒐
做原料使用，並且從中萃取出了生質丁醇
證邊鑑
（biobutanol），此物質一大優點為化學性質
定三者
安定，能夠添加於汽油中，是一項既能環保
合一，
減碳、又能替代石油產品的綠能商品。除此
大大縮
之外，原料成本也比生質乙醇降低20~30%
短了鑑
，在每公斤成本不到新臺幣20元的優勢中，
識時間
未來具有一定的經濟價值。
與鑑定
另一個在發明獎中大放異彩的為承奕 科技所開發的犯罪現場蒐證工具——攜帶式
場所的 限制。
產官學研
中華民國一○五年五月十五日
科技報導
24
二維材料石墨烯電子紙、太陽能板新應用 中國廣州奧翼電子，〈全球首款石墨烯電子紙在廣州奧翼問世〉，2016年4月24日。
【本刊訊】石墨烯是由碳原子組成的
根據廣州奧翼電子表示，此新型電子
平面薄膜，為只有一個碳原子厚度的二維材
紙與傳統電子紙相比，有多項優點，如具有
料，且因其具透明、導電良好等性質，適合
更強的彎曲能力、強度更強，有助於拓展電
當雨水落在塗上石墨烯的太陽能電池表
作製作螢幕，甚至也能做為太陽能電池材
子紙應用市場；傳統電子紙中ITO薄膜採用
面時，雨水會分離成正離子群與負離子群，
料，各國學者皆投入相關研究。
稀有金屬銦，價格昂貴且儲量少，有短缺風
其中，雨水中的正離子會和石墨烯中的負電
中國廣州奧翼電子與重慶墨希在2015年
險，利用石墨烯取代，可減少銦用盡風險；
電子作用，產生與電容相似的雙層系統，兩
8月簽署合約，而奧翼電子利用重慶墨希提
石墨烯透光率更高，能使電子紙顯示亮度更
層之間電位差足以產生電壓與電流，能達儲
供的石墨烯材料開發石墨烯電子紙，中國廣
精細。
存電能的效果。
陽能電池表面，塗蓋一層石墨烯薄膜，利用 雨水中的礦物質離子發電。
州奧翼電子與重慶墨希科技研究人員經歷多
另外，石墨烯在太陽能發電板研發上，
不過這種太陽能電池，轉換功率僅能達
次試驗，在今（2016）年4月底時宣布，研究
中國研發團隊也有新的進展。中國海洋大
6.53%（目前太陽能板轉換效率約為20%），
團隊將傳統電子紙中ITO薄膜換成石墨烯薄
學與雲南師範大學在今（2016）年3月底宣
且在雨天時，此太陽能板產生的電壓也僅能
膜，成功研發出全球首款石墨烯電子紙，且
布，為了能讓太陽能板在日照較少的雨天也
達數百微伏特。此太陽能發電板還需持續研
預計在一年內量產。
能夠產生電能，研究人員在高效染料敏化太
發，才能成為量產商品。
拓樸量子絕緣新材料 提升電腦傳輸效能 Yun Wu et al., Dirac node arcs in PtSn4, Nature Physics, 2016.
【本刊訊】美國能源部阿姆斯國家實
電子，運動方式服從迪拉克方程式、能以接
間的關係，預計在未來能夠做為數據儲存與
驗室物理學家於今（2016）年4月中公布，
近光速運動。其內部為絕緣狀態，邊界形成
傳遞之材料，改善未來電腦運算速度。
研究團隊發現一種新的拓樸量子絕緣材料
特殊電子能隙狀態，對外形成一絕緣體。截
這項研究是使用「角分辨光電子能譜
――PtSn4（含鉑與錫），此新材料具有獨
至目前為止，科學家只在其他材料中找到少
學（angle resolved photoemission spectroscopy,
特電子結構，能夠做為新型電腦數據儲存材
量、單獨存在的迪拉克點，在二維材料中，
ARPES）」技術，利用極高能量光子，照射
料。與傳統材料相比，能提高電腦效能，加
較廣為人知含有迪拉克點的材料為石墨烯、
固體材料，觀察電子散射現象，即能夠了解
快數據傳輸及儲存速度。
矽板等。
固體中電子結構。此技術被喻為「電子結構
科學家在PtSn4中，發現具有高密度的
研究人員表示，因為這種材料的電子傳
傳導電子，亦在此材料中發現大量緊密排列
遞方式非常特殊，且目前科學家致力於研究
的迪拉克點（Dirac points），在這些點上的
找到此材料新型電子結構特徵與超強磁阻之
顯微鏡」。
產官學研
中華民國一○五年五月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【第十四屆微電子技術發展與應用研討會】 ■ 時間：2016 年 5 月 20 日 ■ 地點：高雄市∕高雄海洋科技大學
【2016 年臺灣地球科學聯合學術研討會】 ■ 時間：2016 年 5 月 16~20 日 ■ 地點：臺北市∕南港展覽館
本研討會集合國內半導體產業界、學術界及政府相關機構之專業
為探討現今之自然災害與氣候和人與自然環境生物和諧共存的課
學者與高階管理人發表論文演說，就我國微電子技術發展方向與
題，臺灣地球科學聯合會邀集國內外地球科學各領域專家學者，
趨勢貢獻心力與智慧，以達到產、官、學合作的政府最高指導原
包括太空、大氣、海洋、魚類、地質、水文、地物、地理、測地、
則，並達到發展國內半導體產業，建設臺灣為矽島之最終目的。
空間資訊科技及科學教育等，進行跨領域之成果研討及心得交流。
【精密機械與製造科技研討會】 ■ 時間：2016 年 5 月 20~22 日 ■ 地點：屏東市∕屏東墾丁福華大飯店
【2016 數位學習學術研討會：學習科技新趨勢】 ■ 時間：2016 年 5 月 20 日 ■ 地點：新北市∕ 淡江大學
隨著資訊科技的日新月異，讓教學環境、教學策略與學習策略都 本研討會主題包涵「精密機械與製造科技」、「自動化技術與智 慧型機器人」、「微奈米科技」、「精密成形與精微成形技術」、 「扣件產業技術及應用」、「模具設計與製造」、「產品設計與 製造」、「資訊管理整合與應用」、「高中職產學小論文」等。
產生了巨大的變化。從教室中到教室外，資訊科技的進步與普及 讓老師在課堂上可以有更多元的教學方式與工具，例如 IRS、體感 技術、生理訊號應用、3D 列印、虛擬實境、擴增實境、翻轉教室、 悅趣式學習、微學程、磨課師等等。而學習者也藉由行動載具與 無線網路的普及，經歷了學習方法的變革。
【第二十七屆國際資訊管理學術研討會】 ■ 時間：2016 年 5 月 21 日 ■ 地點：臺中市∕靜宜大學
【第十五屆離島資訊計數與應用研討會】 ■ 時間：2016 年 5 月 20~21 日 ■ 地點：高雄市∕樹德科技大學
隨本屆研討會主題將訂為「巨量資料時代下之資訊管理、服務與
研討會主題包含「資料探勘」、「雲端運算」、「資料探勘」、「智
創新」。隨著行動裝置的普及和雲端服務的發展，資料累積與取
慧型機器人」、「數位內容」「生物資訊」、「數位多媒體」、「再
得的快速成長與累積，巨量資料分析為個人、學術及企業帶來嶄
生能源應用」、「遠距教學」、「圖形識別」、「數位 IC 設計」、
新的思維與無限的商機發展機會。巨量資料研究，除了技術面的
「縮短數位落差」、「遠距醫療」、「電子商務」、「人工智慧」、
探討外，管理面、服務面、行為面與創新面的研究也愈來愈多。
「手持裝置應用」等。
【第十七屆資源與環境學術研討會】 ■ 時間：2016 年 5 月 27 日 ■ 地點：花蓮縣∕大漢技術學院
【2016 年國際醫學資訊聯合研討會 】 ■ 時間：2016 年 6 月 11~12 日 ■ 地點：臺北市∕張榮發基金會國際會議中心
研討會主題包含低碳城市及旅遊、環境教育、綠色產業、環保技
本屆主題為「智慧科技與活躍老化 」廣泛邀請歐美及亞太地區醫
術、環保政策、環境監測、環境規劃、環境地質、景觀設計、資
學資訊專家學者及國內產官學界參與，針對我國的需要與國情，
源開發、礦物應用、資源處理、材料應用、資源再生、能源技術、
並參考國外的經驗，分別研討醫療資訊各項議題，並且為下一代
奈米科技、溫泉開發利用、觀光休閒遊憩管理、資源經濟、防災
醫療資訊系統發展願景、目標及重要研究議題凝聚共識，以提供
工程等。
未來醫療資訊系統發展、長期照護及相關學術研究的參考。
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產官學研
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科技報導
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聖嬰現象重創全球 6000萬人等待援助 United Nations, http://goo.gl/HbSDHG, 2016/4/27.
【本刊訊】聖嬰現象帶給全球的衝擊不
年以來最嚴重的乾旱，約有1000萬人需要糧
地區中肆虐擴散。國際社會應正視這個問題
容小覷，隨著異常氣候越來越嚴重。聯合國
食援助，680萬人需要水和緊急健康照顧。
並且必須採取緊急行動，來解決他們的人道
也十分重視與關注此議題，聯合國近日發布
另外在非洲東部和南部有100萬兒童處於糧
主義需求。聯合國更進一步警告，聖嬰現象
一個嚴重的警訊，因聖嬰氣候現象造成各大
食嚴重不足而產生急性營養不良的狀態。除
造成嚴重破壞，全球約6000萬人需要援助，
洲被嚴重破壞、乾旱衝擊，根據聯合國統計
此之外，在鄰近的亞洲區域，大約有1100萬
這些人們急需獲得相對應的食物、營養、
在今（2016）年下半年將達到高峰，非洲、
人處於糧食不安全（food insecurity）狀態。
水、衛生和健康服務，然而聯合國估計為了
亞洲、中南美洲和太平洋地區13個國家造成
在中美洲和加勒比海區域，更是有超過970
因應聖嬰現象所造成的問題需要36億美元，
災害，估計會有6000萬人生活受到影響。
萬人受到有關的乾旱的影響，這些分散在世
截至目前，聯合國仍缺少22億美元來運送糧
界各地的人都需要協助。
食、飲用水、基礎藥品等。聯合國也公開呼
2015~2016年是聖嬰現象最嚴重時期， 世界各地鬧飢荒並使得營養不良人數急遽攀
聯合國表示，聖嬰現象引發的乾旱、洪
籲國際社會應立即採取行動，以解決這些緊
升，從非洲引起的乾旱和水災將導致3200萬
水和其他極端天氣事件給人們生活帶來深重
急物資藥品需求才能抵擋聖嬰現象對人類所
人面臨饑荒，而非洲的衣索比亞更是遭逢50
影響，除糧食物資缺乏外，疾病更是在多個
帶來的衝擊。
生物辨識新技術 頭骨耳道聲波樣樣來 日本電氣，http://goo.gl/9mNQq2。馬克斯普朗克研究所，https://goo.gl/qQAYkq。
【本刊訊】生物辨識技術更上一層
成與位置皆不盡相同，包括頭骨、組織、軟
宣布研發出耳道聲波技術，此技術透過耳機
樓，科學家利用頭骨聲波與耳道聲波進行生
骨和腦漿等，因此其產生的聲波也會因人而
發出數百毫秒的聲波，麥克風再接收受試者
物辨識 。由德國斯圖加特大學（University
異。雖然目前只有十位受試者接受此測試，
耳道中的反射聲波，將接收到的聲波訊號通
of Stuttgart）、薩爾蘭大學（University of
但是利用每個人頭骨所表現出不同的聲波
過計算平均後產生受試者耳道共振的情形。
Saraviensis）及馬克斯·普朗克電腦科學研究
表現就能辨識不同的受試者，其準確度達
此過程僅需不到一秒的時間，而因每個人的
所（Max Planck Institute for Informatics）研究
97%。
耳道形狀不盡相同，因此能夠穩定地測量受
人員組成的團隊，研發出一個類似像虛擬實
研究人員表示此項測試是在背景不具
境頭戴式（VR Headset）的裝置來偵測受試
任何雜音干擾的情況下進行，若在一般正常
由於這項新技術不需要額外的輔助配
者頭骨的振動聲音，利用樣本聲波白雜訊
充滿雜音的環境下，會多許多外來聲波的干
備，因此此技術未來可運用在運動與工作
（white noise）來傳播聲波訊號進入 10 位受
擾。
中，只需戴上內置麥克風的耳機就能進行連
試者頭骨內，再將麥克風接收反彈回來的聲
另一項生物辨識技術比頭骨聲波技術進
波進行分析，因為每個受試者頭部的結構組
展的更快。日本電器株式會社（NEC）近日
試者特有的聲學特性，準確度大於99%。
續認證、檢測，並聆聽耳機發出的聲音即 可。NEC計畫在2018年要將它商品化販售。
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產官學研
SciTech Reports
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啟動細胞與細胞對話 Q2-3療法抑制乳癌細胞轉移 Shu-Yi Yin, Induction of IL-25 secretion from tumour-associated fibroblasts suppresses mammary tumour metastasis. Nature communications, 2016/4/18.
【本刊訊】國民健康署公布最新的國人
可能也會殺死正常細胞，使癌症患者出現許
治癌新方法也受到學術界重視， 於2016年
癌症登記資料，乳癌是國內女性發生率排行
多副作用，例：嘔吐、腹瀉、口腔粘膜炎、
4月18日發表在國際專業期刊《自然通訊》
第一的癌症，且個數有逐年增高的情況。罹
掉髮、白血球下降、感染、倦怠及出血，甚
（Nature communications）。
患乳癌的患者除了要治療乳癌原位腫瘤，更
至器官衰竭等現象。而這項研究透過生物體
這項利用「細胞與細胞對話」的植物
要擔心癌症轉移的風險。癌症轉移是指癌細
內誘導啟動內生性蛋白來抑制腫瘤轉移機制
衍化物Q2-3達到促進纖維母細胞分泌抑制腫
胞已經從體內原本乳房的部位，透過浸潤、
的可能性，將一般使用化療藥物來一舉破壞
瘤因子IL-25的新醫療策略，目前在動物實驗
循環或外滲等方式，擴散到肺、肝、骨骼
癌細胞提升至透過「細胞與細胞對話」的新
看到效果顯著，雖距離發展成藥物上市，保
等身體各部位。當乳癌細胞擴散到肺部而形
醫療策略，啟動了生物體「內生性」的抑制
守估計約10年，但團隊表示未來將全力開發
成轉移性腫瘤稱為「乳癌轉
機制，也大幅將低患者身體副作用。此項
Q2-3朝向臨床用藥之目標前進。
移」，而不稱作「肺癌」。 目前人類乳癌原位腫瘤已經能 夠採取手術和化療方式予以清 除，但是手術後許多病患的乳 癌細胞卻會因「乳癌轉移」， 癌細胞在體內復發，最後導致 病危。 因此，「癌症轉移」的 研究刻不容緩，在研究人員 的努力下，由中央研究院農業 生物科技研究中心楊寧蓀特聘 研究員與中國醫藥大學郭悅雄 教授合作的研究團隊，利用植 物中的萃取物，一種名為咖啡 酸（methyl caffeic acid）的植 物化學物為原料，透過一步化 學反應步驟，成功合成出植物 衍生物Q2-3（簡稱為Q2-3）， 並且以小鼠為模式生物，將 衍生物注入小鼠靜脈後，證 實乳癌細胞周邊的纖維母細 胞（fibroblast）可以被誘導產 生一種體內之抑制乳癌因子 Interleukin 25（IL-25），增加 小鼠體內抑制腫瘤因子IL-25 的分泌，達到減緩乳癌細胞轉 移的效果。研究團隊更進一步 發現若將Q2-3與已知臨床抗癌 藥物紫杉醇（Docetaxel）共同 使用更是具加乘抑制特定人類 乳癌細胞的轉移效果，有效提 升患者存活率。 由於一般傳統癌症治療 方式是藉由化學藥物的毒性來 殺死癌細胞，但治療過程當中
產官學研
中華民國一○五年五月十五日
歐盟投10億歐元於量子技術
科技報導
廣告索引 冷泉港........................................2 錫昌..........................................3
Quantum Manifesto, http://qurope.eu/system/files/u567/Quantum%20Manifesto.pdf.
雙鷹....................................... 5,27 倍晶..........................................6
【本刊訊】歐盟在繼2014年石墨烯與腦
料的量子模擬器等。也將更注重目前世界長
益弘 ...................................... 7,18
科學大型計畫之後，公布將於2018年展開大
期關注的項目，如量子計算機與手機用的高
承洺..........................................8
規模的量子技術項目，預算高達10億歐元。
精度感應器等。
尚上..........................................9
計畫將推動研發安全通訊與量子電腦等，除
根據Nature新聞報導，各國目前已有
勁翔.........................................12
了推動科學、工業進步外，預計也將會為歐
大量計畫及研究人員投入量子技術研發，如
勵眾.........................................13
洲地區國家創造新的商機。
美國許多公司已投入大量資金於量子計算技
均泰...................................... 14,28
術；中國的科學家也即將在北京與上海間，
洛科.........................................16
完成約2000公里長的量子通信網路等。
慕尼黑上海...................................20
此計畫將根據由德國烏爾姆大學量子 物理學家克拉口（Tommaso Calarco）與馬 克斯普朗克研究所量子光學研究員希拉克
歐盟委員會將與今（2016）年5月17~18
牟博士工作室.................................23
（Ignacio Cirac）等人共同提出的《量子宣
日在荷蘭阿姆斯特丹歐洲量子會議上，宣布
大華.........................................24
言》（Quantum Manifesto）實行。他們在宣
更多細節。
言中表示，望能號召歐洲國家與 歐盟委員會發起量子技術大型計 畫，也是屬於歐洲H2020研究和 創新項目的一部分。4月19日， 歐盟委員會正式宣布將會支持此 計畫，同時也宣布將會在2020年 前投入2億歐元預算於雲端技術 研發。 歐盟委員會表示，相較於第 一次量子革命，揭示量子力學基 礎、雷射原理等，這次的計畫將 會推動歐洲地區科學、工業上有 革命性的進步，並稱此這次計畫 為「第二次量子革命」。 根據《量子宣言》內容表 示，此計畫目標預計擴大歐洲量 子研究方面地位與優勢；吸引量 子技術投資進入歐洲地區；讓量 子技術解決球球性的難題，如能 源、健康、環境等問題。 主要行動包含支持量子科 技相關科學研究與活動；為量子 技術打造一個良好商業與創意的 生態環境；提升產研便利性，將 量子技術從實驗室帶到產業界； 建造科學、工程、商業等跨領域 交流空間，交換想法，也相互幫 助；促進目前沒有量子技術的地 區參與計畫。並呼籲歐洲國家與 歐洲委員會循序漸進實行。 歐盟量子計畫將支持更容易 市場化的系統技術，如量子通訊 網路、更靈敏照相機、設計新材
日龍.........................................26
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