科學月刊姊妹刊物
2022年4月1 5 日
創刊於1982年
科技 報導 S c i Te c h R e p o r t s No.
484 全 科
方 技
2022
4月號 每月15號出刊
位 人
視 關
野 懷
scimonth.com.tw
02 焦點話題 全世界都能收得到信號！ SpaceX 星鏈計畫的野心與挑戰 06 重磅快評 我見我聞：學術倫理面面觀 09 科技智財 標示數字 42 也能取得專利？ 由專利資料庫觀察棒球手套演變
當太空中有太多衛星， 會造成哪些問題？
（123RF）
2015年初，馬斯克（Elon Musk）首度宣布SpaceX公司將於太空中部署低地球
軌道通訊衛星，發展覆蓋全球的網際網路，揭開了星鏈（Starlink）計畫的序 幕。自星鏈計畫開始後，無數的衛星被發射進入太空中，也衍伸出許多太空垃 圾、太空站安全等問題，更會對在地面的天文觀測造成干擾，引起天文學家反 彈。為什麼衛星發射上太空，會引發這些爭議？（4版）
一位獨行的科學教育家
13 學術趨勢
紀念陳國成教授
開放取用收費會造成學術發表
24 懷念科月人
的不公平？該如何解除？
憶陳國成教授
18 專訪時間
28 特別報導
致力追求真實的科學新聞
解開葉綠體膜間隙橋樑之謎
台灣科技媒體中心
中研院分生所李秀敏
執行長陳璽尹專訪
獲第15屆「臺灣傑出女科學家獎」
科學月刊 月號 ︻生物資訊大解碼︼上市！ 當期介紹請見 版
21 懷念科月人 （Photo by Diana Polekhina on Unsplash）
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焦點話題
全世界都能收得到信號！ SpaceX 星鏈計畫的野心與挑戰 黃楓台
科技報導
美國俄亥俄州立大學工程力學博士。專長為衛星軌道分析與太空資訊分析，目前擔任企劃推廣組長工作。
創刊於公元1982年1月
2015年1月，馬斯克（Elon Musk）在西雅圖一場未對媒體公開的活動中，首
中華郵政北台字第1461號
度宣布SpaceX公司將發展低地球軌道通訊衛星，以建構一個部署於太空的網
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
際網路，自此揭開了「星鏈」（Starlink）計畫的序幕。 2016年11月，SpaceX向美國聯邦通訊委員會（Federal Communications Commission, FCC）申請許可，要部署一個包含4425顆非地球同步軌道衛 星星系在1100∼1300公里的軌道上。然而，當他們在2017年發布監管文件
發行人：張之傑
（regulatory filings）時，則進一步要求要部署近1萬2000顆近地球軌道衛
執行總監：趙軒翎
星。由於來自其他衛星通訊供應商的競爭，迫使SpaceX改變他們原先的計
總編輯：林翰佐 副總編輯：趙軒翎
李依庭
編輯委員：王文竹
王伯昌
曲建仲
江建勳
李志昌
李精益
的軌道，研發團隊還因此簡化衛星的設計，以符合預計在2019年6月前發射
阮明淑
周鑑恆
林秀玉
的時程。就在2019年SpaceX成功發射第一批60顆星鏈衛星後，同年10月美國
林宮玄
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
陳妙嫻
陳彥榮
陳鎮東
陳藹然
單維彰
景鴻鑫
曾耀寰
程一駿
程樹德
黃正球
黃相輔
楊正澤
箭多星方式發射60顆星鏈衛星，迄今（2022年3月）已發射1791顆衛星。若
葉李華
廖英凱
管永恕
劉宗平
蔡兆陽
蔡孟利
SpaceX每月能夠發射兩次共120顆衛星，要部署1萬2000顆衛星，以目前發射
蔡振家
鄭宇君
鄭運鴻
鄭宜帆
韓德生
嚴如玉
嚴宏洋
蘇逸平
主
編：羅億庭
特約編輯：陳亭瑋
畫。2018年SpaceX宣布了一項新計畫，將第一批1600顆衛星部署到550公里
媒體揭露FCC代表SpaceX向國際電信聯盟（International Telecommunication Union, ITU）提交一份三萬顆星鏈衛星頻譜的申請文件；SpaceX表示，這批 新的衛星將運行在328∼580公里的低地球軌道。 SpaceX於2018年首度發射兩顆Tintin試驗用衛星後，在2019年5月第一次以一
的能量來看，則還需要約85個月（約七年多）時間才能布建完成。 但星鏈計畫衛星即便順利部署完成，
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仍然會面對一些待解決的議題，主要 是太空垃圾、太空站安全以及對在地 面天文觀測干擾的問題。
這麼多衛星撞上了怎麼辦？ 太空垃圾與太空站安全
低地球軌道區域的太空垃圾，長久以 來一直是許多國家在太空發展上持
SciTech Reports
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焦點話題
科技報導
（123RF）
續關注的一個問題。SpaceX宣布要部署上萬顆衛星，
任務是否會造成任何碰撞問題，SpaceX更進一步同意
這個數目已遠遠超過目前世界上在軌操作的衛星數，可
其衛星發射的初始軌道，不會落在國際太空站或其他
想而知，勢必引起各界的關注。2019年9月2日，歐洲
NASA太空船與衛星的5公里範圍內。這項協議將有助
太空總署（European Space Agency, ESA）的一顆風神
於維持和改善太空安全。
（Aeolus）地球觀測衛星，因為與其中一顆星鏈衛星有 潛在的碰撞危險，而使用其推進器進行推進離開原有軌 道以避免碰撞，在之後又返回原軌道，這起事件更加深
星鏈太亮了？干擾地面天文觀測
許多人對於此項議題的憂心。SpaceX宣稱在星鏈衛星
2019年5月25日荷蘭天文學家巴薩（Cees Bassa）公布
配備有自動避免碰撞系統，但在太空有許多已經沒有作
了一支影片，記錄了前一天發射的60顆星鏈衛星就像一
用的星鏈衛星，這項系統極有可能無法有效運作。而一
列明亮的列車劃過天際，這些衛星在通過天文觀測視野
旦SpaceX發射了數千顆甚至上萬衛星，加上已有的數
（field of view）時，所留下的明亮條紋會破壞影像和
百顆故障的衛星，可能有機會造成衛星間的連鎖碰撞，
資料。這個出人意料的事件讓全球天文學家意識到星
對全球低軌道衛星造成嚴重的破壞。
鏈衛星在夜空留下明顯的反光，會進入到鏡頭，等到
其實，衛星在浩瀚的太空中運行，要在同一時間、同一 空間產生互相碰撞的機率其實不高，然而隨著發射升空 的衛星數目越來越多，互相碰撞的風險也隨之增加。其
未來成千上萬顆衛星發射成功，可能會使得在地面的 天文觀測窒礙難行。這個另類「光害」也因此引起天 文學家們的反彈。
中特別要注意的是，若是載人的太空站與衛星發生碰
SpaceX在發現光害的現象後，也開始採取相關因應措
撞，將會是太空的一項大災難。
施。例如在衛星面向地面的反射天線塗上一層深色塗
為此，美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics
層，是反光問題的一個潛在解決方案。他們首先在衛星
and Space Administration, NASA）與SpaceX公司於
上進行實驗性塗黑處理研究，並應用在2020年1月發射
去（2021）年簽署《太空法》（space law）協議，若
的其中一顆衛星上，稱之為「暗星」（DarkSat）。這
SpaceX公司的任何一顆星鏈衛星，距離國際太空站或
項測試也與天文學界合作，量測這些新的塗層是否可
其他機構的太空船太近時，SpaceX會將星鏈衛星進
以有效減少衛星本體的反光，另外SpaceX工程師也要
行軌道轉換，以降低衛星與太空站或太空船碰撞的危
了解這個措施對衛星熱控的影響。若是這項測試結果不
險。SpaceX聲稱星鏈衛星配備自主防撞功能，可幫助
錯，新的塗層也將應用於後續的衛星上。世界各地許
衛星在軌道上改變位置。此外，該協議也要求SpaceX
多天文學家都持續關注與觀測這顆暗星的發射，其中
至少在每次星鏈發射前一週通知NASA，以便確認該
2020年12月，日本國家天文臺（National Astronomical
SciTech Reports Observatory of Japan, NAOJ）一個團隊在《天文物理 期刊》（The Astrophysical Journal）上發表一篇論 文，詳細測量暗星的功效。NAOJ特任研究員堀內貴史 （Takashi Horiuchi）表示，暗星的亮度只有未鍍膜星鏈 衛星的一半，該塗層使得衛星的星等降低到7左右，而 這個星等剛剛超過肉眼可以在夜空中看到物體的亮度下 限，但仍然比許多具有天文意義的目標星等亮許多。
提出風險但不反對，
焦點話題
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NASA對星鏈計畫的態度
根據SpaceNews報導，對於SpaceX向FCC提出第二 代三萬顆衛星星鏈星系申請，NASA日前也做出了回 應，他們表示三萬顆衛星的星系，可能會導致低地球 軌道衛星的潛在碰撞風險顯著增加，並干擾到NASA 的發射活動。
為解決未來會有越來越多低軌通訊衛星發射，造成地面 天文觀測困難等問題，國際天文學聯合會（International Astronomical Union, IAU）啟動了一個「保護黑暗 和安靜天空免受衛星星系干擾中心」（Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference），目的是連接天文學家、超 大型衛星星系營運商及監管機關，希望SpaceX等公司 盡量減少衛星的影響，並為天文臺開發對抗星系衛星反 射的軟體。
然而，另一方面，美國NASA一個重要使命則是要扶持 美國商業太空使其具備全球的競爭力，NASA也沒有反 對FCC對第二代星鏈的許可，而是強調一些SpaceX需要 解決的領域，並提議需要跨大雙方的協調與溝通。這或 許是NASA要在太空安全與美國的商業太空利益發展之 間，必須取得的平衡吧。
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重磅快評
我見我聞：學術倫理面面觀 陳慶鏗
科技報導
退休國家講座教授、前長庚醫療財團法人特聘講座教授、前國立中山大學學術副校長。
陽明大學生命科學系教授周成功於《科技報導》第480
增多，是一個全球的趨勢。」（Global trend：more
期「科報40周年」撰文指出：「自我反省及批判的精
science, more fraud）。自由作家沙特爾沃思（Marty
神，似乎已經從臺灣學術圈內完全消失」。筆者從事生
Shettleworth）2008年於網站Explorable.com的一段話，
物醫學教研50年，參與學術行政亦35載，深感常與學生
更具體的一語道出癥結：「我們願意認為科學是美德
及同仁分享的「視而不見、聽而不聞」區區八字，正是
的堡壘，不會受到科學詐欺的影響。不幸的是，人性
臺灣目前學術界縮影。人各有志，筆者無意對此現象置
主宰了科學，學者也是人，因此亦容易受到貪婪、偏
評。茲於退休之際，依個人「視有所見，聽有所聞」的
見、錯誤，及欺騙的枷縛」。此等人性弱點按不同的
心得，回應周教授並就教於學術界朋友。
身份或角色，又有不同的呈現方式。
每隔幾年，國內外學術界會針對一宗違反「學術倫理」 事件掀起熱烈討論，浪潮過後，又一切歸於平靜，船過 水無痕。其實，學術倫理是一個不容忽視的常存性課 題。大家一般的理解，都著重於抄襲、造假、竄改、一
研究生與年輕學者常遭遇的陷阱
研究生以及年輕學者，很容易掉進幾個陷阱，而不得 不鋌而走險，觸犯學術倫理。
稿多投等明顯違規，而教育部或科技部的應對方法，亦 只侷限於舉辦相關課程而已。事實上，學術倫理所牽涉 的層面非常廣泛，茲就筆者扮演學術倫理委員會主席、
其一為過度承諾。研究生在攻讀學位時要修課、準備 專題討論、繳交報告、撰寫學位論文，還要交朋友，
行政主管、期刊主編、計畫審查委員等角色的經驗，針
時間使用上已經非常緊湊，假若為了表現，對老師的
對生物醫學研究提出個人想法。
任何交辦事項都承接下來，往往便力不從心。同理， 年輕教授或醫師，除了教學或看診外，尚有研究及服
違反學術倫理後果嚴重，
務，每一項目都需要時間。因此，假若超乎負荷，過
為何還有人觸犯？
度承諾主管交辦事項，例如多開課、多看診、多參加
觸犯學術倫理，按其嚴重性，可導致已出刊的學術論
進度時，走岔路的念頭便會冒起。
文被撤銷、經費資助單位停權、受僱單位處分、甚至
其二為過量研究資源。享有用不完的研究資源是每一
被法院判刑。對當事人而言，其結果為個人生涯阻 斷、名譽喪失。對社會大眾而言，則可能侵蝕大家對 學術研究的信心。既然後果如此嚴重，為何還是有人 以身試法呢？
委員會，都會削減在研究相關事務的時間。而趕不上
個研究生或年輕學者夢寐以求的理想。但是目前臺灣 有一個不正常的現象，是個別領導階層的資深學者以 其影響力爭取到龐大研究經費，再分攤至其門下年輕 教授
醫師及研究生使用，美其名為照顧後輩。問題
《紐約時報》（The New York Times）在2005年12月20
是當後輩無法消化此等高額經費，並提交與此相符的
日的一篇社論標題已指出：「科學越發展、詐欺越
高品質成果時，造假、抄襲等行為便是解決之道。
重磅快評
SciTech Reports 其三為「富二代」。筆者觀察，臺灣學術界也有不少
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會比一般人高。
「富二代」，通常都是附屬於資源豐富之研究單位的 資深博士後研究員。在「大老闆」庇護下，他們不需 要執行一般大學內年輕學者的教學研究和服務工作， 一旦保護傘消失，為了生存亦只有踏上不歸路。
影響後輩甚鉅的資深學者心態
資深學者面對研究的心態，諸如所關心的是門生或是 自己的生涯、扮演的角色是老闆或是導師，追求的是
其四為不良研究傳統的薰陶。指導教授的研究態度， 在在影響其門下研究生或年輕學者。假若一個研究團
個人榮耀或是導生的成就，都會對其門下學生及年輕 學者影響甚鉅。以下是幾個可能會造成問題的心態。
隊的「傳統」包括散漫研究記錄、不良實驗操守、成 果參差不齊或內部不和，以及老師忽略及時督導或甚
其一、心存定見、唯我獨尊。
至本身樂於造假或竄改結果，其下一代「遺傳」到此
學術地位崇高的學者，通常在其研究領域中都已經建
習慣的機會相對偏高。
立獨特的理論及學說。因此做為他們的後輩，假若研
其五為誇大個人成就。根據筆者經驗，研究生或年輕
究與此等立論不吻合時，開明的學者會欣然接受新的
學者若是口中經常掛著：「我在哈佛的實驗室」（其
挑戰，但是面對堅持己見的學者，年輕人不難會考慮
實只是哈佛過客）；「我念博士學位時的獨立研究」
修改結果，以免被視為異類。同理，為了讓老闆保持
（其實後盾是老闆的理念構思、經費、人脈）；「我
世界或亞洲領先紀錄，年輕醫師於招募受試者參加臨
的團隊」（其實是老闆的團隊）等，觸犯學術倫理機
床試驗時，也很容易只納入一定成功的個案。
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重磅快評
其二、放牛吃草、好高騖遠。 鼓勵年輕人獨立作業、尋找新的研究方向，或是學習 新的研究技術，立意甚佳。但是假若賦予他們太多自 主空間，或是放任他們踏進完全陌生的科學領域，卻 不用心適時督導與討論，於不嚴謹評估數據情形下發 表「領先世界的嶄新成果」，後果可能不堪設想。 其三、三千寵愛於一身。 與放牛吃草相反，對門生過度保護，無論整理數據、製 作圖表、撰寫論文、回覆審查意見及修改論文，均由指 導教授一手包辦。在這種環境訓練出來的年輕學者，可
科技報導 位
政府主管單位也往往盡力保護代表性大學、研究
單位或醫院，保護「天皇巨星」和懲罰吹哨者。
審查委員會的建議或要求
從事生物醫學研究，學者在獲取到經費資助前，通常 都要通過幾個審查委員會的關卡。在此過程中，假若 為了滿足人體試驗委員會、實驗動物委員會，或研究 計畫審查委員會評審委員，而提出不合理或不可行的 建議或要求，申請人可能會掉進違反倫理的陷阱。
己的無能，也只能走上造假、抄襲一途。
影響因子越高，撤稿比例越高？
其四、缺乏責任歸屬承擔。
子高低來衡量其學術輕重。孰是孰非，筆者不予置
能有漂亮的發表紀錄，但是到獨當一面時，為了掩飾自
放眼中外，每當違反學術倫理事件出現時，相關的 「大老闆」最常見的反應都是「此事與我何關」，「痛 心所託非人」。針對這種反應，《自然》（Nature） 2 0 0 7 年 11 月 1 日 社 論 以 〈 是 誰 的 責 任 ？ 〉（ W h o i s accountable?）為題指出，「假若在研究詐欺案件發生 時，相關負責人名譽能夠被大幅度毀損的話，相信研究 者會對自己團隊發表的成果加倍小心」。換句話說，資 深教授應負最大責任。筆者對此說法深表認同，原因是 研究生或年輕學者都是導生，因此「大老闆」有責任督 導他們如何評估原始數據的正確性與真實性，並且親自 參與詮釋數據的實驗意義。一個發表造假、竄改或抄襲 論文的團隊，代表主事者的不勝任。
各機構主管的心態
臺灣學術界有個風氣，是以論文發表之期刊的影響因
評。值得一提的是，早在2011年范恩（Ferric Fang）與 卡薩德瓦爾（Arturo Casadevall） 即創造了撤稿指數 （retraction index），發現此指數與影響因子呈現正線 性關係，在臺灣最受推崇的學術期刊均榜上有名。
結語
生物醫學研究，跟任何一門研究一樣，並沒有捷徑， 獲得優良的研究成果，必須經過努力與犧牲。不論是 對年輕或資深學者來說，違反研究倫理對學術生涯都 是一個致命傷。筆者半個世紀的教學、研究、行政經 驗，得到的心得是身份地位、學問、修養三者並不相 通，唯有同時具有學問與修養，學者方可由學養昇華 至氣度與風骨，到此境界，研究倫理便是治學之本， 何來違規之理。
在競爭激烈的學術界，為了機構的聲譽，一般的主管都 以研究成果為公關工具，因此會沉迷於發表論文的數 目、影響因子（impact factor）、H指數（H-index）、獎 項與學術榮耀等。於此前提下，針對違反學術倫理事件 所採取的態度往往是保護機構和保護「天皇巨星」，懲
參考文獻
罰吹哨者，甚至干涉研究倫理委員會作業。
Ferric C. Fang and Arturo Casadevall, Retracted science and the retraction index, Infection and immunity, Volume 79, Issue 10, Pages 3855-3859, 2011.
同理，在保持國際競爭力大前提下，相關經費資助單
SciTech Reports
標示數字42也能取得專利？ 由專利資料庫觀察棒球手套演變 林殷如
科技智財
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專利師、群帆有限公司總經理
若說棒球是臺灣人的國球，相信絕大部分的臺灣人都不
外野手因守備範圍最大，因此手套通常輕巧但尺寸較
會否認。1931年嘉農棒球隊勇闖甲子園，後來被魏德聖
大，讓外野手可以藉延展身體去撈接幾乎追趕不上的
導演翻拍為電影《KANO》；1968年，紅葉少棒隊用克
高飛球，球擋的部分通常為多縫隙狀，讓外野手於
難的裝備擊敗裝備齊全的日本隊伍；2001年在臺灣舉
跑動或接球時都能對球有更好的視線。而內野手的手
辦的世界盃棒球錦標賽，天母球場張誌家的精采完封
套大多採十字型或工字型的球擋，甚至講究一些的玩
勝搭配陳金鋒所轟出的致勝雙響砲，全場球迷為之瘋
家，守備一壘、二壘、游擊、三壘時，因為球的強勁
狂，當時筆者也在現場見證歷史；再至2013年棒球主
程度不同，所使用的手套也會有所差異。
播淚灑播報臺的經典名句「真的好想贏韓國！」。就 如同《KANO》的經典名句「不要想著贏，要想著不能 輸」，棒球精神就如同臺灣人民的精神，即使一路篳路 藍縷，但依舊全力拚戰、永不放棄。
早期戴著厚重手套上場守備 是沒男子氣概的行為！
棒球運動早期剛剛發展時，並非大家都願意戴著厚重
內野、外野守備手套大不同
棒球運動中，打擊時需穿戴打擊手套，守備時需穿戴 守備手套，而不同的守備位置通常使用不同樣式的手 套，千萬別一個手套凸全球場啊！觀察外觀，便能得 知這是屬於哪個守備位置的手套。
的手套上場守備。早期戴著厚重的手套曾被視作「沒 有男子氣概」的行為，直到選手手部受傷事件層出不 窮，選手才慢慢願意戴保護性較高的手套上場。1885 年申請的守備手套（US325968）為了表現男子氣概， 只在手心部位與手指部位略作加強，像極現在的打擊 手套。1891年申請的守備手套（US459441）已添加許
形狀最特別、也最笨重的莫過於捕手手套，捕手的工 作主要是捕接投手迎面投來的球，需要緩衝強勁力 道，因此手套接球部位的上下兩片皮料做得特別厚
多襯墊在手掌內側，且特別將拇指與其他手指分離， 期望能增加拇指於接球時的靈活度，類似現今微波爐 隔熱手套的加厚版。
重，以化解球的勁道。另外，捕手的守備手套通常屬 於「無指」手套，也就是除了大拇指外，其餘四指並
2013年申請的守備手套（US9669282）依據手部本身厚
不會特別分隔，與其他守備位置的手套差異明顯。而
度不同，接球時所遭遇的撞擊程度不同，而有更細緻且
投手的守備手套，因投球時需要隱蔽握球的方式，避
多樣的保護。2020年申請的守備手套（JP2020072063）
免被打擊者得知接下要投出的球路，球擋（手套拇指
更加強對選手手腕的保護，雖此專利申請案至今尚未
與食指間連接處）的部分採封閉狀，且因飛向投手的
獲准，但筆者十分期待它的保護效果，因筆者曾為了
球大多是強勁平飛球，因此球擋的部分也特別厚實。
練習捕接強襲球，而導致手腕嚴重受傷，如果此專利
10
科技智財
科技報導
US325968
US459441
技術能有效降低強襲球對手腕的衝擊，想必會是許多
守備手套甚至可以提供娛樂的效果，2007年申請的守備
選手之福。
手套（US07674195）於接球時會觸動裝設於其上的感 應器，進而讓手套發出悅耳音樂、或產生燈光效果，藉
現今的守備手套，功能不只有接捕了！
以增強幼兒學習棒球時的動機與樂趣，讓幼兒願意努力
守備手套主要的演進方向。然而棒球比賽中，往往需
守備手套的外觀也取得設計專利
把球正確地接進手套裡。
守備手套加強防護力、降低接球時對手部的衝擊，是
要非常多的資訊，例如打擊者的打擊習性，喜歡打內 角球還是外角球？打擊者的擊球落點，落在內野還是
守備手套往往在選手使用一定期間過後，才能得知其功
外野的比率高？落在左半場還是右半場的比率高？
能好壞，因此外觀通常也是選手們選購的主因之一。守
跑壘速度如何？是否喜歡盜壘？2010年申請的手套
備手套的演變，不僅著重於降低衝擊、提升靈活性、提
（US08156571）具有提供打者數據的功能，可方便捕
供數據等功能性，連外觀也做出不少變化並獲得不少設
手決定配球策略，也可方便野手決定防守時的站位。即
計專利權。
使比賽時無法使用這樣的科技手套，但於選手練習時也
2015年日本運動品牌大廠美津濃（Mizuno）針對一
可以給予許多協助。
款的守備手套於美國申請了三項設計專利，包括手
科技智財
SciTech Reports
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套的整體外觀（USD0772490）、手套球擋頂緣的部 分（USD0787133）、以及手套靠近手腕處的設計 （USD0787749）。這是設計專利常用的布局策略， 設計者將同一款產品的整體與其中有特色的部位分別 申請專利。欲申請整體外觀者，物品的線條全部以實 線表現，參閱USD0772490，他人的物品必須整體外 觀相 同或近似才算侵害設計專利權；而欲申請部分 外觀 者，將想要主張的物品部分以實線表現，不想 要主張的物品部分以虛線表現，參閱USD0787133與 USD0787749，他人的物品只要與實線表現的部分相同 或近似就算侵害設計專利權，此種設計稱為「部分設 （Photo by Diana Polekhina on Unsplash）
計」。許多國家都有這樣的設計專利制度，這是一種 保護範圍強大的專利權。
標示「42」的守備手套也有設計專利權！ US9669282
自2004年起，每年的4月15日是美國大聯盟的「羅賓 森日」（Jackie Robinson Day）。而自2009年起，當 天所有大聯盟的球員都會換上42號球衣上場比賽， 以紀念第一位登上大聯盟的黑人球員羅賓森（Jackie Robinson）。1947年的4月15日，羅賓森以先發一壘手 的身分代表美國洛杉磯道奇隊（Los Angeles Dodgers） 上場比賽。在此之前，從來沒有有色人種登上過大聯盟 打球，當時有些大聯盟球隊甚至因為拒絕與有色人種球
JP2020072063
US08156571
US07674195
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科技智財
員一同打球而罷賽。羅賓森不僅遭受球員們的歧視，也
科技報導
者，都可以考慮申請設計專利。
遭受眾多球迷的怒罵與死亡威脅，他在這樣巨大的壓力 下依舊以出色的表現博得世人的讚賞，甚至曾於1955年 世界大戰的第一戰盜本壘成功（你沒看錯，是盜本壘沒 錯）的紀錄，自2013年起42號成為永久退役的大聯盟球 衣背號。2013年的電影《傳奇42號》（42）就是由這個 真實故事改編而成，有興趣的讀者不妨可以找來觀看。
王建民的伸卡球投法可以取得發明專利嗎？
曾經效力於美國大聯盟洋基隊的王建民，他的伸卡球所 向無敵，那麼他對於球的獨特握法倘若申請專利，可以 取得發明專利權嗎？這是筆者經常被球迷問到的問題。 讓我們先思考一個根本的問題，我們都知道王建民的伸
2012年申請的設計專利（USD0706991）將號碼42設計 於球擋的部分，僅有球擋與號碼42的部分以實線表現， 其餘均以虛線表現，因此只要球擋呈現長方形且球擋上 標示出外圍有圓圈的42的守備手套，都可能落入此部分 設計專利權的保護範圍內。這種有歷史意義且有創意的 設計專利，連筆者都感覺有趣，設計專利與發明專利本
卡球握法，但我們有辦法投出跟王建民一樣有尾勁並快 速下沉的球嗎？相信大家的答案都是「沒辦法，不可 能」，正因為其他人無法藉由這樣的握法就投出這樣有 威力的球，這樣的技術無法讓他人「重複實施」，僅有 可以讓他人重複實施的技術才可能取得發明專利權，因 此王建民的伸卡球投法無法取得發明專利權。
質上有很大的不同，發明專利保護的是技術，而設計專 利保護的是物品的外觀，只要物品外觀足夠吸引購買
棒球運動在歐洲不像在亞洲與美國般盛行，可以從各 國專利申請案的數量看出端倪，以棒球守備手套的專
USD0706991
利申請數量而言，申請美國的數量最多，其次是申請 日本與臺灣。即便是日本廠商美津濃，申請美國的專 利數量也比申請日本的專利數量多，可見美國才是棒 球守備手套最主要的市場。 觀察專利資料庫不僅可以得知技術的演變歷程，甚至 也可以觀察出哪些國家是此項技術的主要市場、主要 製造地等資訊，也可以得知哪些企業是這個技術的領 頭羊。提醒每個欲進行市場調查的企業，不要忘了從 專利資料庫挖寶。
學術趨勢
SciTech Reports
13
開放取用收費會造成學術發表的不公平？ 該如何解除？ 劉雨如
英國諾丁罕大學遺傳學博士。
隨著各大學術出版集團日漸壯大，對廣大學術作者與讀
用學術發表所做的研究調查發現，這類期刊的作者大多
者，收取的出版費用也日益高漲，而許多學術研究機
來自高收入國家，凸顯開放取用期刊將文章處理費用
構，皆採用發表數量與影響力來評估研究工作者的績
（article processing charges, APCs）的重擔全數壓在作者
效，因而助長了學術出版社有恃無恐的氣燄，學術發表
身上所造成的不平等（見《科技報導》483期文章〈開
的付費高牆（paywall）持續高築，造成學術研究資源
放取用收取的出版費用，反而阻礙了論文發表？〉）。
的藩籬。開放科學及開放取用（open access, OA）發表
以生態學領域為例，影響力最高的40份開放取用期刊，
的概念，就是為了打破這個現狀而誕生的，受到許多追
平均收費為3150美金。這樣的費用對於低收入國家的研
求學術資訊自由的學者們的支持與鼓勵。
究人員而言，根本無力負擔。舉例來說，馬達加斯加平
2019冠狀病毒疾病（COVID-19）疫情改變了許多世界
均月薪是531美元，依索比亞是365美元，發表一篇學術
慣常運作的模式，也讓學術界看見並不是所有國家、機
文章就能用罄半年不吃不喝存下來的薪資；在奈及利
構或是地區，都能平等的獲得科學資料、知識與教育。
亞，3000多美元更足夠支持三位學生完成碩士學位。
經過一番透明包容的諮商程序之後，於去（2021）年的
有一些開放取用的期刊，確實有針對低收入國家
五月，聯合國教科文組織（UNESCO）全體193位成員
提供APCs減免的方案，比如出版商BioMed Central
一致同意，取得科學資訊的管道必須更開放包容、更跨
（BMC），依據世界銀行（World Bank）的資料，提供
域並鼓勵更多的合作。在去年11月，第41次教科文組織
來自低收入國家（low-income countries）的作者，APCs
大會中宣告了「開放科學建言」（Recommendation on
全數豁免，來自中低收入國家（lower-middle-income
Open Science），希望能藉此建議各國家與單位，未來
countries）的作者，享有APCs半價的優惠。但設有減
的政策擬訂、設施發展及教育方向，持續消弭國家中及
免方案的開放取用期刊，只佔總數的3/4，經濟實力不
國際間，科學、科技、創新之間的洪溝。
佳的地區或國家，如果想在高影響力期刊上發表研究結
開放取用可能成就另一種學術特權？
然而事情展似乎沒有想像中的美好，近年來針對開放取
果，還是困難重重。 學術分析研究中心（Academic Analytics Research Centre, AARC），分析了18萬2000位美國學者在開放
14
動態時報 表一
科技報導
美國研究型大學研究人員人數與學術發表狀況 領域
獨立學者人數
曾列名學術期刊發表的人數
列名作者百分比（％）
4860
4510
92.8
30725
29207
95.1
商業（business）
11764
9911
84.2
教育（educaiton）
8317
6466
77.7
工程（engineering）
22658
20763
91.6
（family, consumer and human sciences）
13609
10072
74
（health professions sciences）
13098
11448
87.4
34159
19852
58.1
3913
3664
93.6
（physical and mathematical sciences）
30415
27843
91.5
（social and behavioral sciences）
28228
24848
88
農業科學
（agricultural sciences）
生物與醫學
（biological and biomedical sciences）
家庭與消費科學 健康科學
人文學科（humanities） 自然資源與保育
（natural resources and conservation）
物理與數學
社會與行為科學
取用期刊上的發表，發現這些已發表的作者中，在有
衛生院（National Institutes of Health, NIH）的要求下，
名望的大學服務、擁有國家計畫經費、高學術地位的
學者們必須將研究結果，發表在開放取用期刊上。所以
男性學者佔多數。 這結果並不令人意外，在美國主要研究經費來源，國家
不論是在生醫、工程、數學、物理領域，擁有國家計畫 經費就比其他人多了1/4的機會，將研究結果發表在開
曾發表於
學術趨勢
SciTech Reports
（資料來源：Olejniczak & Wilson, 2020）
於開放取用期刊的人數
發表於開放取用的百分比（％）
15
者，取得研究經費的可能性，相較來說高出了65%。於 此種種，都造成開放取用期刊在多元包容性方面，日漸 低下。如果學術界沒有對於這些狀況的批判性思考與建 議做法，原來初衷在於推倒學術高牆的開放科學與開放
3448
70.9
25930
84.4
ON-MERRIT計畫的調查與建議
1594
13.5
MERRIT 計畫（Observing and Negating Matthew Effects
1936
23.3
利用量化運算的方式（qualitative and computational
14753
65.1
4808
35.3
取用期刊，可能只會成為學術特權的另一個溫床。
2019年，歐洲執委會（European Commission）投資ONin Responsible Research and Innovation Transition）， methods），來調查開放科學影響學術研究系統的狀 況，並試圖提出建議。ON-MERRIT今年提出的報告表 示，黃金開放取用（Gold OA）為對讀者完全不收費的 營運模式，不只有收取APCs來支持的這一種，也有對 作者與讀者都不收費，由財團或是義工支持的做法。 也有人稱這種模式為鑽石開放取用（Diamond OA）或
7738
59.1
是白金開放取用（Platium OA）。現階段最常見對發表
3541
10.4
差。諸如缺少資源的年輕學術研究者，或是低收入國家
者收取APCs的做法，可能造成開放取用發表的階級偏
區域研究員的成果因此無處可投，但在發表壓力下， 不得不選擇在經濟可負擔範圍內的小期刊、或是讓掠奪
2977
76.1
性期刊有隙可乘。 ON-MERRIT針對這個狀況，提出了以下五點建議：
19954
65.6
研究經費提供者、研究機構及研究者必須要求學術出版 社，公開其出版費用途及服務項目，讓經費的利用透明 化，在可比價的狀態下，利用市場機制，減少不當收費
10076
35.7
的可能性。 研究經費提供者、研究機構及研究者，必須支持具有多 元包容潛力的出版經營模式，如財團或義工經營的鑽石
放取用期刊上。而根據2018年一篇發表於《美國國家科
開放取用，免APCs的開放取用學術出版社。
學院院刊》（PNAS）的研究指出，1991∼2015年間取
研究經費提供者，研究機構及研究者必須鼓勵並支持共
得NIH經費的學者中，只有31%是女性。另一份發表在
享及開放的出版資源，多利用且共同維持，以提倡開放
bioRxiv的預印報告中則發現，在知名大學服務的研究
科學，降低費用。學術社群可以自行創設分享學術發
16
學術趨勢
表、學術資料庫、預印報告、同儕審查的系統，營造更 有彈性、更具流動性的學術發表生態系。
科技報導 商的指點，將會是很大的幫助。 ON-MERRIT 計畫還分析了開放的研究資源密度，學術
研究機構及研究者必須確定，在通過同儕審查之後的
研究的社會包容性與政策擬定，以及學術報酬與認可的
研究報告，備份進入開放的資料庫中。對於那些經費
改革，也分別都給出具有建設性的建議，非常精彩，日
有限，無法將研究發表在開放取用期刊中的研究者
後可以再繼續討論這些開放科學大傘下，漸漸浮現的問
說，可以藉由將自己的研究發表存進公開資料庫中，
題與解方。
創造開放取用的途徑。研究機構可以提供學術作者們 資料庫存取位置，並確認其可用性，以確保研究結果 能被分享出去。 研究經費提供者、研究機構及研究者必須支持，作者保
不只強調公平，
還有自由與合作的開放科學
有分享研究成果的權利。作者可以經由保留權利策略
ON-MERRIT計畫的主導人，羅斯海勞爾（Tony Ross-
（rights retention strategies）及公眾經費支持科學發表
Hellauer），今（2022）年3月14日在《自然》（Nature）
的零保留期（Zero Embargo on Publicly Funded Scientific
上發表了一篇觀點討論。他表示，ON-MERRIT計畫主
Publications），來支持自己公開自己的研究發表。必要
要是在探討開放科學是否真的能讓科學更平等，但是當
的話，研究機構必須提供協助，尤其是還沒有太多發表
他與團隊提案的時候，也得到了一些批評的聲浪。由於
經驗的年輕研究者，如果可以得到一些與學術出版社協
開放科學的定義與方向，在學術界目前尚未有共識，仍
學術趨勢
SciTech Reports
17
然處於各說各話的階段，因此也有人認為開放科學主旨
其次，改革需要圍繞著整個研究系統，而不是一個國
並不在於平等，而是藉由讓研究成果更容易被檢視，來
家或是區域的特定領域。聯合國教科文組織的建議
增強研究誠信、或是使研究結果更容易被再利用，進而
中，也是如此描述開放科學的。也就是說，我們要討
增加研究效率。
論如何讓學術研究完全屬於公眾，不論是成果發表或
不論如何，「公平」仍然無庸置疑的是開放科學概念
是研究數據的取得都更容易、更便宜。
中，很重要的一塊。不過，就算是支持科學公平的人
羅斯海勞爾相信科學需要更多自由和合作，更需要建
當中，也有不一樣的聲音。也有人覺得，我們應該先
立一個新的系統獎勵當代價值、而非鼓勵過去所定義
開放所有科學研究途徑，再來考慮處理所帶來的副作
的成功或是特權。開放科學需要所有從事科學研究的
用，例如邊緣化低收入國家作者們之類。羅斯海勞爾
學者們共同參與，不論在世界的哪一個角落，不論從
則認為，某些改變一旦成為政策施行下去，會得到很
事的是什麼領域，關心開放科學發展的動態、提出想
長遠的後果，若是新的不公平產生，再想要有效率的
法與意見，都是參與這場科學公民活動的方式與行
修改系統就太晚了。
動，推動這股科學改革的浪潮，讓科學發展更順暢。
我們要如何確保開放科學能比現行的狀態更公平呢？ 首先我們需要更多概念的分享及全球對話。開放科學 是集結多元想法的大傘，難免有時會意見相左，我們 急切的需要討論與對話來彼此了解，產生共識。
延伸閱讀
Tony Ross-Hellauer, Open science, done wrong, will compound inequities, Nature, 2022.
18
專訪時間
致力追求真實的科學新聞 台灣科技媒體中心執行長陳璽尹專訪 採訪撰稿｜林承勳
科技報導
想泡在水池裡當隻熱帶河馬。
不論是什麼領域，從國際公共衛生議題，如Omicron變
其實不只是臺灣，國外媒體在報導時也會大幅渲染。
種病毒突變出傳染力更強的亞型：BA.2；或遠方北極
像是在2000年英國出現狂牛症時，記者就曾追著業
海有塑膠微粒聚集；還是和臺灣本身有關的開放日本
者、名嘴、各級官員尋求「專業意見」，並放送各
福島地區食品進口政策，在許多科學議題發生時，都
種未經科學實證的謠言。陳璽尹指出，有鑑於當時
可以看到「台灣科技媒體中心」（Science Media Center
媒體紛亂的狀況，在英國皇家科學研究院（Royal
Taiwan, SMC）快速地舉辦記者會或是發出新聞稿。
Institution）主任、牛津大學知名神經科學家格林菲
SMC執行長陳璽尹強調，在各樣科學領域提供準確的
爾德（Susan Greenfield）、科學部長森寶利（David
最新消息，是SMC追求的目標。
Sainsbury）的號召，與科學家、資深媒體編輯和記者 們的響應下，英國成立了SMC，目標就是希望能建立
讓SMC成為專家與大眾媒體間的橋樑
起科學界與媒體中心順暢的溝通管道，讓民眾能得到 正確的科學資訊。
「SMC的定位不是科普媒體。」陳璽尹解釋，科普 媒體的角色在於將艱深難懂的科學知識，變成脈絡完
其實在澳洲、紐西蘭等國家，也都有SMC的系統組
整、平易近人的文字或圖表，並介紹給民眾。只是，
織，而臺灣SMC則是到2017年才在科技部計畫的支持
對科學有興趣的群眾畢竟屬相對少數，多數民眾最常
之下成立。原本設定的目標是連結科學家、大眾、媒
接觸的還是大眾媒體。
體，後來則選擇專注在讓科學家願意接受採訪，並讓
然而，在國內大眾媒體可以觀察到一些現象：當某個
記者傳遞專家的意見給民眾。
科學議題發生時，媒體通常會去訪問民眾、相關人士
「一開始在媒體茶敘時，會有記者詢問是否可以直接
看法；但在專題節目中，即使本身研究主題與該起
取得專家聯絡資料。我們的回答是『不行』。」陳璽
事件議題天差地遠，卻常能看見同一位來賓，講解著
尹提到，SMC會詳細研究每位專家的專長領域，但
包羅萬象的科學知識。陳璽尹提醒，即使是同一門學
媒體可能不會有時間能了解其中細節。更重要的是，
科，例如生物，只要研究對象從病毒變成神經，就等
有些專家不習慣直接面對媒體，因此透過SMC居中聯
於跨到全新的領域。若媒體想傳遞正確的內容，就一
繫、把關，才能夠逐漸建立信任關係，讓專家能放心
定要找該領域的專家才行。
地現身解釋謬誤。
專訪時間
SciTech Reports
以專家「即時回應」
取代良莠不齊的編譯新聞
媒體業追求即時訊息，但每當國內外有新的科學發現 時，閱讀論文期刊的艱深內容、向專家提出關鍵問 題，再將知識轉變成大眾能接受的文字，對於記者來 說非常耗時、耗力。迫於時間壓力，業界做法都是直 接編譯其他報社的新聞。 曾經編輯過科普書籍的陳璽尹無奈表示，科普書市場 小，編輯需要同時編輯其他類書種。同樣的情況也發 生在媒體業，記者有醫藥線、環境線，卻沒有專門負 責科學新聞的職位。當科學新聞長期不被重視，媒體 自然也就忽略科學新聞的品質。 因此，取得專家對於某項議題的專業「即時回應」， 是SMC的一大工作重點。不論是國外新發現或是本土 議題，像是公投、全臺大停電等，SMC會在事件發生 當下就去尋找該領域相關的專家學者，快速撰寫簡短 精確的回應，釐清事件來龍去脈或是澄清議題核心以 供記者參考。 「我們希望搶在科學議題發酵成政治議題前，先發出
19
雖然新變種病毒的傳播力更加驚人，但經由專家以病 毒演化的邏輯來解釋，說明病毒變種是為了存活，不 希望宿主快速、大量地死亡，因此病毒會慢慢演化成 高傳染力、低致死率的種類，是較為合理的推論。目 前主流的高傳染力Omicron病毒株，其實也就只是新冠 肺炎病毒諸多變種的其中之一而已，不應該妖魔化、 誇大稱Omicron為「魔王變種」。 陳璽尹也發現，媒體在記者會後能以較為中性的角度 報導Omicron，並且在新聞中澄清「不該稱Omicron為 大魔王」。她認為，其實媒體不是故意要唯恐天下不 亂，因為記者自己也擔心會理解錯誤。只要有人能給 予媒體正確的知識，他們就可以產出有品質、正確的 新聞內容。 而SMC網站上另一種篇幅較長的文章形式：科學文 章，其實是意外的產物。陳璽尹提到，一開始SMC在 尋求約莫300多字的回應或評論時，有時候會找到一些 相當熱心的科學家，他們很用心地整理了事件前提、 脈絡、結論等，撰寫出2、3000字左右的完整文章，這 也就成了網站的另一類參考資源，後來更成為能完整 敘述脈絡的一種形式。
即時回應，可惜通常是來不及的。」陳璽尹指出，通 常在議題白熱化之後，科學知識的正確與否就不被 媒體與大眾所關注。像是藻礁、萊豬等公投案，閱聽
產製科學新聞的難題：實話不好實說？
眾的想法更容易被政治立場左右，即使記者訪問了專
經過幾次SMC的記者會後，專家發現他們能主動，且
家，也無法避免將自己主觀的想法寫入文章脈絡中。
在被好好理解的情況下提供科學知識，於是原本對於 媒體充滿不信任感的他們，也開始更常出面、協助釐
用記者會與新聞稿，掌握知識的主動性
「但在這種時候，我們就更需要專業的意見與解說 了。」陳璽尹強調，為了扭轉被動的局勢，SMC決 定主動出擊。在議題發生時盡快找到專家，並舉辦記 者會、發布新聞稿，主動透過記者會給予記者需要的 正確資訊。像變種病毒Omicron出現的時候，SMC就 找到林口長庚紀念醫院新興病毒感染研究中心主任施 信如，舉辦兩場記者會來解說她根據科學證據，而對 Omicron的理解。
清問題重點。然而，有些領域的學者，依然不太願意 現身說法。 根據陳璽尹的觀察，這些領域學者可能因為與產業、 政府機關有比較密切的合作，即使知道詳情卻礙於現 實難以言明。另外一種，則是屬於學術界陳年的結構 問題，由於該領域存在著年資、權威等不對稱關係， 即使是箇中好手也容易受限於資歷而不方便發言，只 能推薦由更資深的教授來解答。 不過在人工智慧（artificial intelligence, AI）這類新興
20
專訪時間
科技報導
學科就比較沒有這種問題，因為彼此都是近期投入研
SMC經過幾年的累積，終於讓專家學者願意出來提供
究，對於任何研究結果與期待都能暢所欲言。「至於
正確的科學知識，若是因為經費來源問題，導致改變
某些基礎科學的專家，因為臺灣很少人在研究，合適
媒體科學新聞品質的行動功虧一簣，是非常令人遺憾
人選真的難找。」陳璽尹無奈地說。
的事。
良好的新聞環境，有賴閱聽眾支持
20年前英國SMC剛成立的時候，有皇家科學院的頂尖 科學家、大報總編與各領域專家的大力支持，然而其 他國家的SMC就不一定有這麼好的發展條件。美國因 為本身有諸多強健的報社體系，記者不需要用到SMC 提供的科學新聞服務，因此美國SMC逐漸轉型；日本 SMC則是因為專家不願發言，而在三年計畫結束後組 織即解散。 自2017年成立以來，臺灣SMC的四年計畫已經結束， 目前是依賴科技部一年計畫支持。陳璽尹指出，臺灣
因此當務之急，就是需要找到資金來源。「我們期待 以募款的方式，用多元資金來支持SMC的獨立性， 若是僅仰賴獨資或是少數資金來源，單位就很難維持 中立的角色。」陳璽尹強調。臺灣SMC搭起科學家與 媒體的橋樑，致力於矯正科學傳播中的偽科學，彰顯 求準不求快的新聞價值。但想改變臺灣媒體無法憑一 單位之力，也需要廣大閱聽眾改變閱聽習慣，以及對 SMC理念的實際支持，才有可能讓理想實現。
SciTech Reports
一位獨行的科學教育家 紀念陳國成教授 劉源俊
懷念科月人
21
臺北市科學出版事業基金會董事長
今（2022）年1月22日傍晚，從科學月刊社李經理處得
科學出版事業基金會成立，翌年一月的董事會會議中
悉：陳國成教授已於2020年4月18日辭世，享耆壽90
就決議請陳教授籌組出版部，為總編輯。1971年7月，
歲。我驚訝而遺憾竟不知情，當即與他的二公子陳紹光
董事會改組，陳教授擔任董事。1973年1月董事會再改
聯繫；原來是因為疫情，喪禮一切從簡。我與陳教授多
組，我進入董事會並擔任《科學月刊》編輯委員，因
年未得見面，不久前還想到他；今竟天人永隔，不勝唏
而認識他。（但陳教授住在臺中，不常見面。）
噓！之前與他合作及談話的種種情景不禁湧上心頭，乃 決定在他辭世兩周年此際，寫這篇紀念文。
陳教授任出版部總編輯期間，極為投入。到1972年元 月，出版部就已出版了「科學月刊選粹」12冊，進一
陳教授祖籍福州，1930出生於天津，自小生長在北平，
步規畫出版《生活自然科學叢書》（The Life Science
後隨父母來臺，1951年畢業於臺灣省立農學院（現國立
Library）。然到當年5月，基金會存款已用罄，出版部
中興大學）農業化學系。他服役後，為準備公費留學，
石資民社長乃洽商由興台印刷廠投資印刷該叢書，科學
曾在臺灣大學旁聽半年，課餘的下午多待在臺北市館前
月刊社銷售，而盈餘由印刷廠、編輯者、基金會三分。
街的臺灣省立博物館（今國立臺灣博物館）研讀，輒至 閉館。這一經驗乃奠定他日後從事科學教育，乃至想開 辦科學博物館的志向。但因事不順遂，他要等到十多年 後，才獲天主教公費，成行赴美留學。
未料，《科學月刊》銷路持續下降；在1973∼1974年期 間科學月刊社的經營型態及人事曾有大波動，在此不 贅。到1974年3月，因出版部在臺中投資過多，積壓資 金過多，科學月刊社週轉不靈，董事會決定暫不再投
他曾在聯勤測量學校服務，後到省立臺中一中教化
資出書；至此，陳教授負責出版的圖書共50冊，包括
學；多位名人都是他在中一中的受業弟子，包括施啟
《科學月刊選粹》、《大學用書精譯》、《科學名著譯
揚、楊維哲、趙守博、廖一久、陳維昭、林柏榕等
叢》、《科學名著選粹》、《物理科學論叢》等系列，
人。後來他到中興大學化學系任教；1976年該校環境
及《生活自然科學叢書》（6冊）。《生活自然科學叢
工程學系獲准成立，他先是協助籌備，翌年8月轉到該
書》後因涉及法律糾紛，科學月刊社於10月停售。
學系任教並擔任第一任主任（歷四年）。
任《科學月刊》出版部總編輯， 創辦《自然》雜誌
1970年1月，《科學月刊》在臺北市創刊，立刻引起陳 教授的注意。未久，陳教授建議科學月刊社將文章匯 集成小冊出版，可增流傳並廣闢財路。到年底臺北市
同時期，陳教授多次提議《科學月刊》要有彩色頁，但 以當時科學月刊社的財務情況，實在不可能。陳教授失 望之餘，決定獨力在臺中創辦《自然》雜誌；該刊於 1977年10月10日創刊，內容以博物（natural history）為 主，兼及天文、地理、考古、人類等（採16開，每月10 日出刊，每期76頁∼84頁不等，固定有彩色頁）。 在發刊辭中，陳教授寫：「我們何不做個橋梁，把大
22
懷念科月人
科技報導
自然帶到每個人的家中，使各個階層的人們，都領會
「近年來致力於『科學中文化』到『科學中國化』的理
『自然』的賦予。……我們希望能達到國外同類型雜
想，真像一團火不斷在心中燃燒著，幾經熄滅，而又復
誌的水準，成為一本圖文並茂雅俗共賞的讀物。」
燃，傳遞這些火種的主要是早年在省立臺中一中任教的
《自然》雜誌後來一直延續辦到1996年（辦滿20卷）
同學，廿多年了，他們中間許多在學術和事業上獲致不
為止。在這期間，他把所有薪水及空閒時間都投了進
少成就，使自已體會到『青出於藍、更勝於藍』的真
去。他曾透露，也在中興大學昆蟲學系任教的夫人江
諦，和從事教育職志的欣慰。」
瑞湖教授是他最大的支柱。
「當大辭典工作計劃遭到擱淺時，自己遂想到向救國團 方面請求助力，復念及數學為一切科學的根基，數學辭
致力科學中文化，
典的編輯最為艱澀困難，以此為起點當最具意義。於
編輯《幼獅數學大辭典》
是邀請了三位好友，東吳大學理學院長劉源俊博士、
此外，陳教授還做了兩件了不起的事情：一是催生自
一份疑慮的心情，做了當時救國團執行長宋時選先生
然科學博物館，一是編輯《幼獅數學大辭典》，且簡
的不速之客。（按：約於1978年間）會客原定時間為
短說來。
30分鐘，大家暢談了近一個小時，對自己而言這是決
先說《幼獅數學大辭典》。他在1980年8月寫的〈緣
定命運的時刻。宋執行長基於從事的編輯都是年輕的
起〉中寫：「……工作愈長久，愈感到科學辭典的編纂
學者……遂決定取名為《幼獅數學大辭典》（Youth
極為需要，這是百年的大事，明知道自己的學力和程度
Dictionary of Mathematics），交由幼獅文化事業公司
均不足擔當此一重任，但是總要有人起個頭。於是不
印行，……。」陳教授於是擔任大辭典的總編輯。
顧艱難，不計成敗，不畏譏議；但憑熱誠、真摯和信
這一大辭典共包括四冊：篇幅較小的《統計學篇》（黃
心，著手《科學大辭典》的編印計劃，並積極搜集國 內各種版本的辭典資料。」「民國65年春季，計劃擬 出後，最大困難是尋覓出版者來支持，和說服熱心科 教的學界及社會人士來贊助合作。奔波各地，甘苦備 嚐，……。」
臺大數學系教授楊維哲博士和黃武雄博士陪同，懷著
登源主編）於1980年10月出版，《數學大辭典》（賴漢 卿主編）正文上卷於1982年10月出版，下卷於1983年6 月出版，還有《參考篇》（索引）於1983年10月出版。 正文上、下兩卷16開本共有3727頁，真是洋洋巨著！ 他在1982年8月寫的〈再記〉中寫：「幼獅數學大辭典 由於篇幅浩繁，大家初次從事此類編輯工作，加上數學 符號十分複雜，容易出錯，一再訂正，……。更為了外 國數學辭典多忽略了我國古代數學的輝煌成就，在這方 面儘量充實有關資料，……。幸好，及時等到國立編譯 館出版第三版數學名詞（於今年3月出版），於是全書 中名詞再經過一次全面性的整理和統一，顯然工作份 量，更加沉重，但在意義上卻十分重要。因之，正式出 書日期遂延至今年10月。這兩年來，常徹夜地工作，
1984 年某日，國立自然科學博物館籌備處在中興大學開顧問會議 後合影。圖中左四為陳國成，左三為王鑫，左五為作者，右二為 漢寶德主任，右四為李亦園。（作者提供）
身心所受到壓力甚大，……。」艱鉅的工作終究完成 了；陳教授的教育理想、工作態度與虔誠精神躍然紙 上，令人欽佩！
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催生自然科學博物館，以文化發展為職志
在課餘與夫人及多位熱心博物館設計的專家，時加研
不久沈君山呼籲以政府的財力和人民的捐獻，合力興建
主題，甚至設計出一博物館的外觀造型。
一座國家級的「中正科技博物紀念館」；陳國成教授於
1981年的《自然》雜誌第五卷3月號是《國立自然科學
5月6日的《中央日報》寫〈國家需要一座科學殿堂〉呼
博物館專號》專號，其中要目包括「國立自然科學博
應並催生。1977年1月2日《中國時報》社論寫〈應即籌
物館之催生者」照片集錦、〈論台灣省立博物館之改
建科學工業博物館〉，同月26日李怡嚴邀我一同在《中
制〉、〈新聞界報導之自然科學博物館〉、〈歐美科學
國時報》寫〈我們對於「科技博物院」的意見〉，以為
博物館之考察〉、〈文化建設是一切建設的源頭〉、
呼應。郭正昭、陳勝崑、蔡仁堅三位接著寫〈科技博
〈世界著名科學博物館簡介〉、〈文化建設的幾個實質
物院與科學發展〉，認為科技博物院是「科技本土化
問題〉、〈國立自然科學博物館計劃草案〉，以及〈如
運動」的起點。1977年9月蔣經國在行政院長作施政報
何有效推動當前重大文化建設〉諸文，幾乎完全是陳
告，提到10項建設後的12項建設，其中包括在各縣市設
教授一人的作品。
再說自然科學博物館。話說1975年4月蔣中正統逝世，
立文化中心（包括圖書館、博物館、音樂廳）。我乃於 1978年1月30日再在《中國時報．眾議》寫〈科技教育 與科技博物院〉，其中指出：「既然政府有魄力要在各 縣市設博物館，與其設立幾個小型文物博物館，不如集 中力量在某一縣市設立一個大型的科技博物院。」未久 （2月13日），「三匠」（郭、陳、蔡三位）在《中國 時報．人間副刊》又再呼應我的意見，「讓大家來促成 這一件有意義的事。」 1978年，政府正視到了文化建設的重要。在教育部（部 長朱匯森、政務次長施啟陽）研擬的大綱草案中規畫： 5年內除完成各縣市文化中心之外，規畫國立中央圖書 館遷建，中正紀念堂園區內設國劇院及音樂廳，設立自 然科學、科學工藝、海洋三個大型博物館；其中自然科 學博物館地址選定在臺中市，要最先啟動。
商，提出進一步規畫報告──以自然科學及天然環境為
原本教育部內定陳教授為國立自然科學博物館（科博 館）籌備處主任，陳教授也曾有為科博館中斷教職， 改服公職的打算。但後來漢寶德（時任中興大學理工 學院院長）應邀參加經建會的會議，該會決定科博館 的規模比陳教授設想的大上六倍，乃請有較強國外背 景的漢寶德擔綱負責興建，因而翻轉了教育部的人事 任命。籌備處於1981年成立，漢寶德任主任，自6月起 聘請顧問13位（包括陳教授與我）。 此一轉變雖是一遺憾，但陳教授默然接受。其實以陳教 授單純直率的秉性，恐也難以應付招商建築可能牽扯的 諸多糾葛；從好的方面說，則是陳教授躲過了一場人生 潛在危機。另方面，則漢寶德對陳教授的主張與做法， 也適當採擷。該館於1988年開館營運，如今蜚聲國際； 漢、陳兩位的竭力構思與促成，功勞實應相提並論。
陳教授興奮之餘，將1979年的《自然》雜誌第三卷一月 號編成《理想的自然科學博物館》專號，以國家需要一 座科學殿堂為主題，更提出設置計畫初步草案，並介紹 英美數座科學博物館。這一專號受到政府重視，因而 1979年陳教授有兩度出國考察的機會──4月間隨同教 育部施啟揚政務次長至東北亞訪問，7、8月間則參加國
陳教授的興趣不止於科學教育，他曾送給我一本1968 年以陳子實為筆名編選出版的《北平童謠選輯》，每 篇配以剪紙圖案，極為精緻。他在〈前言〉裡寫： 「民俗文學和藝術對於人類的歷史而言，具有極為重 要的價值。」
科會張去疑副主任委員領隊的「中華民國教育部博物館
觀乎陳教授的一生，他從事各種工作，總是：竭心盡
考察團」（包括漢寶德與陳國成，團員共七人）作環球
己，以文化發展為職志；敬事聽天，視個人榮辱如浮
之旅，共參觀了16所大型博物館。其後一年內，陳教授
雲。這樣的人，今世罕見，極值得紀念。
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懷念科月人
科技報導
憶陳國成教授
張之傑
科普作家。
今（2022）年3月5日，中華科技史學會例會，由鹿
的生活，怎可能知道陳教授已回歸天家？陳教授是虔誠
鶴松老師講甲骨文，中興大學昆蟲系楊正澤教授也前
的基督徒。
來聽講，會後和楊教授談起來，才知道陳國成教授 （下稱陳教授）於2020年去世，夫人江瑞湖教授於去 （2021）年去世，一些往事不禁湧上心頭，久久不能 自已。
我知道陳教授其人，大概是高三時，當時讀過他寫的化 學參考書，惟記不得書名。後來準備考研究所，曾讀過 他的《參考化學》（大中國，1966）。我們高中、大學 時，臺灣寫作化學教科書、參考書的學者，可能沒人比
3月10日，我將陳教授過世的消息告訴《科學月刊》
陳教授寫得更多、更好。
（下稱科月）董事長劉源俊教授：
1970年，科月創刊，我立刻成為訂戶，如饑似渴的攝取
上週六科史會例會，到會的有位興大昆蟲系教授，談起
新知。1973年從科月獲悉，科學圖書社推出陳教授主
來才知道陳國成教授於兩年前去世，其妻江瑞湖教授於
編的《生活自然科學叢書》（Life Science Library），
去年去世。近年經常聽到類似的消息，當真體會到「訪
第一輯共有六冊：《能量》、《時間》、《心理》、
舊半為鬼」的況味。
《地球》、《行星》、《輪》，我買了《心理》和《地
陳國成對臺灣的科普事業貢獻甚大，包括譯介《時代生
球》，其他四冊也在圖書館瀏覽過。
活叢書》（Time Life），發行自然雜誌等。如能收集到
1974年秋，我離開國防醫學院（下稱國醫），成為
資料，希望能為陳教授寫篇記念文。
科月的副總編輯，不久就見到了陳教授。那時他40歲 出頭，國字臉，髮際線低，臉色有點沉，操一口京片
當日收到劉教授的回信：
子，說起話來眉飛色舞，極具感染力。當時《生活自
我正在寫〈一位獨行的科學教育家 紀念陳國成教授〉，
然科學叢書》涉及法律糾紛，科月決定停售，陳教授
準備刊於4月號《科技報導》以紀念他逝世兩週年。建
以高亢的語調痛陳《時代生活叢書》的不是，事隔48
議你亦寫一篇，一起刊登。
年，至今仍然記憶猶新。
原來劉教授稍早就知道陳教授於前年4月間過世，正在
由於《生活自然科學叢書》銷售暢旺，停售後科月決定
撰寫紀念文呢！我和陳教授淵源甚深，他過世竟然毫無
自己編一套，也是六冊，我到職時，已落實四冊，還有
所悉，不免愧疚。近年閉門讀書、寫作，過著息交絕遊
兩冊正在物色作者，於是自告奮勇負責一冊，利用星期
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天和國定假日，窮半年之力寫成《生命》（1975年6月
兄擅繪畫，書中的穴道圖，請家兄根據大陸村醫的教材
出版）。自1966年起，高中生物引進美國BSCS教材，
描繪。我將整理好的書稿寄給陳教授，過不多久就寄來
欠缺現代生物學訓練的生物教師可能教不來，《生命》
清樣，他擅自把書名改為《針炙的理論與技術》！
主要是為他們寫的。
這怎麼行！內容那麼粗淺，怎敢妄談理論與技術。我提
《生命》出版後，陳教授來電稱讚，並問我可曾出過其
出抗議，陳教授和我打太極拳，我越說越氣，陳教授卻
他書？我說有一本翻譯的藏學讀物《世界屋脊》（三
柔聲的說：之傑兄，就要付印了，已投入那麼多人力物
信，1971），還有一本大學用書《普通生物學實驗》
力，您好意思讓我重來嗎？」罷了，只能認了，此書於
（大中國，1972）。電話中傳來陳教授熱切的語調：
1976年元月由科學圖書社出版。
「你有其他書稿嗎？有的話，我來幫你出版。」我說沒 有，接著閒話幾句，通話就結束了。
所謂一飲一啄莫非前定，此書由我和家兄署名，後來家 兄能夠通過審查，以針炙師名義移民美國，和陳教授擅
放下電話，猛然想起在國醫時曾跟隨一位老中醫學過約
改書名不無關係，因為和他一起申請的同儕，只有他一
兩個月針灸，當時國醫圖書館有一本以現代醫學研究針
人過關。
灸的英文期刊，還在坊間買到翻印的大陸村醫（赤腳醫 生）教材，這些文獻較老中醫教的玄學理論容易親近得 多。當時寫了些讀書心得，有一篇曾在科月發表。 陳教授說要為我出書，那就把那些讀書心得整理出來 吧。為了湊足篇幅，我也補上解剖和生理；還從好幾本 針炙書中，統計出最常用的38個穴位，以及最適合針炙 治療的36種病症。書名嘛，只能稱作「淺談針灸」。
我於1977年春離開科月，到自然科學文化公司服務。負 責人石資民先生原為科月社長，約1976年創立自然科學 文化公司。石先生對我說：「總編輯位子空著，希望有 一天你能來幫我。」 2010年，科月40週年，好友科月秘書、詩人辛鬱（宓世 森）以訪談方式，寫過一本《神奇跑馬燈：科學月刊 四十年人•事流變》（文史哲，2010），他明知故問的
當時家兄正在學針灸，預備以針炙師名義移民美國。家
問我離開科月的原因，我要他如實地這樣寫：劉源俊不 再擔任總編輯，改為輪值制，每三 個月換一個婆婆，若干婆婆除了頂 著個博士頭銜，哪點能讓我信服？
補 圖
我怎麼幹得下去！ 我離開科月的消息傳到陳教授耳 中，特地偕夫人辱臨寒舍，說他早 就計劃辦一份博物方面的刊物，定 名《自然》雜誌，希望我能協助 他。他說，原本想自己做，如果自 己來做，就會醬在裡面，很多事就 不能做了。 辦一份博物刊物正是我的心願，當
2000 年 1 月 8 日，科學月刊 30 週年紀念會在陽明大學舉行，陳國成從臺中趕來參加。 圖中左起為宓世森、陳國成、王亢沛、李怡嚴、劉廣定、劉源俊、曹亮吉。（劉源俊提供）
即說好，隨即問他錢從哪裡來？他 說他和江教授生活簡單，薪水可以
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投進去；他寫的書，和為大中國等出版單位主編的書，
字遊戲」和回答讀者提問的「自然信箱」，當刊物上不
有些收入；他出版的書也有些效益，他的一些學生答應
再有這兩個欄目（特別是填字遊戲），大概就是我離職
出錢出力，有位學生開印刷廠，印刷就更不成問題了。
的時候。
還沒籌到一筆錢，就敢啟動辦雜誌，浪漫得可愛。我只
《自然》雜誌為16開本，頁數70∼80頁，每期長短文章
提出兩點要求：（1）我只幫忙組稿，不能到臺中主持
計25篇左右。創刊時每期有24頁彩色，後減為16頁，開
編務；（2）我的所有工作，包括寫稿，都可以是義務
臺灣科普雜誌彩色化先聲。《自然》雜誌由陳教授一人
的，但約來的稿件多少得付點稿費。陳教授同意了，臨
獨資經營，限於資金，後期時斷時續，1996年終因財力
走前江教授送給內人一枚細小的金戒指，這枚小戒指大
不繼而停刊。
概還收在內人的保險箱裡。
負責《自然》雜誌編務期間，我曾應陳教授和同仁之
隔了不久，陳教授約我到臺中看看，做為總編輯，總不
邀，各下過一次臺中。同仁邀我的那次，主要是希望
能不和自己的工作夥伴見見面吧。來到臺中市國光路
我能代為向陳教授傳達一些問題。陳教授邀我的那
255巷1號，五、六位員工正在上班，編輯、業務、印務
次，值得大書特書。陳教授曾在臺中一中任教，《自
俱全，這是個很正式的出版建構啊！我知道陳教授熱衷
然》雜誌的發行人蕭松瑞、社長陳中全、印刷顧問陳
出版，沒想到竟然有這樣的規模。
吉雄都是他的學生，也都是《自然》雜誌的支持者。
陳教授有兩塊出版招牌：科學圖書社、讀者文化事業 社，難怪要有那麼多專職員工。關於科學圖書社，過去
我不知陳教授那次約我赴臺中的目的，但親眼見證了 感人的師生之情。
一直以為是科月的，因為《生活自然科學叢書》的版權
到場的陳教授的學生約有五、六位，都是事業有成，在
頁上寫著出版者為「臺北市科學出版事業基金會」，科
地方上頗有聲望人士，他們希望捐給《自然》雜誌的錢
學圖書社的社址又是科月的地址。我問陳教授，他說關
由他們管理，專款專用。陳教授堅持不肯，痛斥學生們
係很複雜，「反正現在和科月無關就是了。」
不信任他。學生們只好直言，印刷廠已好幾個月拿不到
陳教授介紹編輯黃玉兒、賴秀枝、巨英台、廖秀員，印 務毛潤豐等和我認識，大家對我都很友善。談起創刊日 期，我說由陳教授決定，陳教授沉思片刻，揚起眉來， 斬釘截鐵地說：「10月！」 《自然》雜誌是份月刊，辦一份月刊，一般得有3個月 存稿才能啟動。陳教授的目光移向我：「之傑兄，有問 題嗎？」他的浪漫和不切實際正合我的胃口，當即大聲 應和：「沒問題，就10月吧。」當時年輕，勇於接受挑
錢，可見已挪為他用。學生們還說，陳教授有理想，但 不會做生意，他們是在幫他啊！陳教授仍堅持不依，有 位學生甚至落下淚來。 事後我問老友前臺大哲學系教授趙天儀，他也是陳教授 任教臺中一中時的學生，為什麼有那麼多學生無條件的 支持陳教授？趙天儀說，陳教授教他們時，熱情而有活 力，年紀比他們大不了多少，經常和他們談學問、談人 生，是影響他們最深，最受他們愛戴的一位老師。
戰，在陳教授的眾多朋友，和我的眾多朋友協助下，
《自然》雜誌的編委大多是我找的，陳教授找的編委，
《自然》雜誌於1977年10月創刊。
最重要的一位是楊平世，他是陳教授夫人的學生，當時
我負責《自然》雜誌編務，前後約兩年，隨即因投身編 纂《環華百科全書》，無力兼顧其他，只好向陳教授請 辭。我辭職後，繼續掛名總編輯若干年，所以從版權頁 上看不出我是何時求去的。《自然》雜誌每期都有「填
是臺大昆蟲所博士生。楊平世又找來臺大植物所的博士 生鄭元春，他倆對我的編輯工作——不論是編書還是編 雜誌助益甚大。 約1978年，設立自然科學博物館的計畫定案，當時由陳
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教授任教臺中一中時的學生施啟揚，擔任教育部政務次
在臺中編輯部。我打電話給陳教授，看看能不能找到那
長，陳教授得到施啟揚的支持，大動作的爭取館長職
本書，如找不到，就寄一本載有那篇〈廈門獵虎〉的刊
位。約1978年∼1980年，陳教授常來臺北開會，每次都
物給我。
會約我和楊平世見面，興高彩烈地大談他的抱負。
陳教授聽出是我的聲音，十分高興，希望我能到臺中一
陳教授以為館長非他莫屬，他有位親戚是建築師，已請
敘。至於大島正滿的《動物奇談》，他沒印象，可以到
他畫出場管設計圖，我和楊平世都看過圖紙；另一位親
他的書庫找找看。2009年12月某日，偕內人南下，陳教
戚是會計，陳教授讓他辭去現職，準備當他的會計主
授的膝關節退化得更厲害了。他已不再編書，但書庫不
任。陳教授連我和楊平世的職位都安排好了，楊平世將
知較當年大上多少倍，從層層疊疊的書架中找一本書談
有博士學位，所以是動物組組長，我沒有博士學位，只
何容易？我取出第二卷合訂本，解決了〈庚寅談虎〉的
能當研究員。
問題。
陳教授對我們說，建築的設計費，通常是建築費的
取了合訂本，由陳教授的公子開車，到大甲的一家餐廳
1/10，只要讓他的親戚拿出一部份，《自然》雜誌的經
午餐。在座的有陳教授夫婦和他們公子，以及我和內
費就不再成問題，還可以做更多想做的事。那美好的未
人。席間不知何故談到時局，陳教授的眼睛突然亮起
來像是已在眼前，言談中露出灼熱而歡悅的神情。
來，說他曾寫信給馬英九，建議聘請宋楚瑜出任行政院
然而最後發表的館長人選是漢寶德，這對陳教授是重大 打擊。那天陳教授約我和楊平世見面，他兩眼無神，喃
長，馬英九未回覆，最近又寫了一次，他說：「如果不 回我信，為了國家，我還要寫。」陳教授已上了年紀， 但內心還是熱的。
喃自語地說：「漢先生太厲害了，太厲害了。」不過他 似乎還沒死心，希望能爭取到建設場館，其他的事由漢
2011年5月，我的健康出過一點狀況，以為人生即將走
寶德來做。
到盡頭，希望在天黑前能夠多做點事，沒有心緒和老朋 友們聯絡，當然也包括陳教授。其實天黑要經過好幾個
我們心想，漢寶德是建築師，哪會答應。果不其然，過 了不久，陳教授對我們說，他和漢寶德談過，漢寶德 說，他不會做個半吊子館長。至此陳教授奔走、策劃了 一兩年的大計畫，成為一場夢。 爭取自然科學博物館館長失敗，陳教授開始專注他的本 職，偶爾見面，仍是滿腔抱負，他特別關注垃圾問題， 提出一些很特別的點子。他是興大環工系的創系系主 任，後來還與夫人江瑞湖教授共同署名，出版《環境科 學概論》（大中國，2000）。 2002∼2004年，我負責科月編務期間，陳教授曾出席過 一次編委會，會後我送他去搭捷運，他因膝關節退化， 有點步履不穩。2009年底，預備為科月寫篇生肖文〈庚 寅談虎〉（科月2010年2月號），思及《自然》雜誌第 二卷有一篇〈廈門獵虎〉，譯自日本學者大島正滿的 《動物奇談》，那本書是我在舊書店買的，為了掃圖放
門檻，我的反應過度了。遽然得知陳教授於兩年前過 世，拉雜寫出些往事，如有失誤之處，陳教授地下有 知，其知我諒我。
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特別報導
解開葉綠體膜間隙橋樑之謎 中研院分生所李秀敏 獲第15屆「臺灣傑出女科學家獎」 羅億庭
科技報導
本刊主編。
為了表揚女性科學家在科學研究、社會環境的貢獻，萊 雅（L'Oréal）集團與聯合國教科文組織（UNESCO），
獻的女科學家們。 第15屆臺灣傑出女科學家獎得主於上（3）月26日揭
自1998年起合辦了「全球傑出女科學家獎」。臺灣萊雅
曉，由中央研究院分子生物研究所（以下簡稱中研院分
公司為回饋社會、鼓勵臺灣年輕女性投入科學研究，也
生所）特聘研究員李秀敏獲獎；而本屆臺灣女科學家新
於2008年起與吳健雄學術基金會，共同協辦了「臺灣傑
秀獎則是由臺灣大學分子與細胞生物學研究所副教授黃
出女科學家獎」，希望能藉此表揚對臺灣學術研究有貢
筱鈞，以及中研院分生所副研究員薛雁冰獲得。
第 15 屆台灣傑出女科學家獎得主出爐：由左至右分別為新秀獎得主薛雁冰、傑出獎得主李秀敏、新秀獎得主黃筱鈞、孟粹珠獎學金得主 趙彤。（臺灣萊雅與吳健雄學術基金會提供）
特別報導
SciTech Reports
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擇其所愛，解密葉綠體的運作之謎
細胞在分裂時，兩個子細胞能夠遺傳到不同蛋白，造
畢業於美國威斯康辛大學（University of Wisconsin-
就其不同的命運，最終實驗結果指出，「聚合作用」
Madison）分子生物學博士班，中研院分生所特聘研究
與「抑制擴散」是構成不對稱細胞分裂的最小條件。
員李秀敏的主要研究領域為「植物分子生物學」。植
黃筱鈞形容，做科學的感覺很像是「瞎子摸象」，每
物的葉綠體為雙層膜構造，必須透過細胞質輸入各種
一個科學研究方法都有它的盲點，遇到困境時就需要
「蛋白質工人」才能夠有效的運作。而在葉綠體外膜
用不同的角度去看待研究、開發新的方法破解你的問
與內膜之間有一層非常寬的膜間隙，這些蛋白質該如
題。跨領域從電子工程轉入合成生物學研究，在研究
何穿過膜間隙，成功被運輸進葉綠體內部呢？
中遇到許多挫折仍堅持不懈，她認為「跨領域」反而
為了找出蛋白質進到葉綠體內部的方式，李秀敏與研究
是一種優勢，能夠使她從另一個角度看見問題。時刻
團隊花費七年時間，終於成功解析出葉綠體膜間隙中的
提醒自己「喜歡做科學、記得上一次解決問題時的快
橋樑蛋白——TIC236，此運輸蛋白使得細胞質中的蛋白
樂」，就是黃筱鈞的研究精神。
質，可以順利通過葉綠體的膜間隙進到葉綠體內部， 可說是解開了葉綠體運作的一大謎團。這項發現，有 助於未來科學家對於植物對抗逆境的研究，例如藉由 突變的方式強化TIC236蛋白，就能讓植物在遇到颱 風、水災等自然災害時得以存活。
建立線蟲捕捉菌系統性資料， 協助寄生蟲防治與藥物開發 線蟲是地球上數量最多的動物，其中一種「秀麗隱桿線 蟲」（Caenorhabditis elegans）是生物醫學研究上重要
也因自小就對「植物」相當感興趣，李秀敏在高中畢
的模式生物；此外，也有許多線蟲會寄生於植物、動
業時毅然決定將動物系、植物系填在醫學系前，這也
物、人體身上，造成疾病。而中研院分生所副研究員薛
開啟了她走向科學研究的道路。對她而言，科學就是
雁冰，主要的研究題目就是「線蟲捕捉菌及線蟲如何被
生命和宇宙運作的原理，能以科學研究作為職業，是
真菌殺死」，期望能從自然界中找出不同的方法，幫助
她覺得最美好、幸運的事情。在研究碰到逆境、困難
我們對抗寄生性線蟲。薛雁冰團隊發現，自然界的一些
時，她也勉勵學生從這些失敗中汲取經驗，重新設計
真菌，如杏鮑菇、秀珍菇就具有「獵食者」特性，它們
下一次實驗，方能一步一步朝向自己的目標邁進。
的菌絲可以通過線蟲的感覺神經纖毛麻痺線蟲，使得線 蟲的神經細胞壞死，進一步捕食線蟲。
跨領域投入合成生物學，
未來她也期望能將這些研究結果應用於農業的生物防
研究不對稱細胞分裂
治，或研發人體抗寄生蟲藥物等。薛雁冰分享道，她
大學就讀於電子工程學系與研究所的黃筱鈞，受到系
一開始在進行線蟲捕捉菌研究時，許多實驗過程進行
統與合成生物學的論文啟發，而後赴美國哈佛大學
得相當不順，於是親自帶著團隊到野外採集菌株，一
（Harvard University）攻讀系統生物學博士。返臺後，
步一步建立起需要的系統性資料、方法。她也鼓勵所
黃筱鈞團隊充分發揮跨領域專長，在實驗室中以合成
有喜歡做實驗的年輕女性們勇往直前，不要擔心、害
生物學方法，主要研究發育生物學中的「不對稱細胞
怕。「sky is the limit」薛雁冰認為，女性做科學其實
分裂」現象。團隊以會對稱分裂的物種「大腸桿菌」
沒有任何限制，儘管放膽追求，你的夢想終將實現。
（Escherichia coli）作為實驗主體，並人工加入一些可 能構成細胞不對稱分裂的條件，如PAR3、PKC3蛋白， 期望能在下游建立起蛋白質梯度（protein gradient）使
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書適圈
研發新冠疫苗的商戰中， 誰會拔得頭籌？－《疫苗商戰》
科技報導
BNT與輝瑞聯手合作
去的一個月，詹森和輝瑞的同事一直在討論是否能
到了二月底，吳沙忻和BNT的團隊已經開發出二十
研發一款藥物或是疫苗來阻止病情擴散。他們認為
種不同的候選疫苗。他們想趕在年底前推出一款疫
mRNA疫苗能讓人體產生冠狀病毒的棘蛋白，似乎是
苗，但眼前還有重重的關卡：他們必須在世界各地測
目前最快、最直接且有效的方式。由於新冠病毒仍存
試他們的候選疫苗、取得監管機構核准、生產大量的
在許多未知之處，科學家無法確定該刺激哪些部分的
疫苗，並送到全球民眾的手裡。吳沙忻知道，對他的
免疫系統以產生保護力。但mRNA疫苗似乎能同時誘
一千五百名員工來說，要克服所有挑戰是非常困難的
發中和抗體並活化T細胞，輝瑞的研究人員認為這是另
一件事。他認為是時候尋求協助了。
一項優勢。
不久前，吳沙忻才和輝瑞的科學家菲利普．多米策談
BNT和輝瑞藥廠很快就達成協議，決定共同分攤剩下
過，對方建議他不要跟著研發新冠疫苗。吳沙忻決定
的研發費用並共享未來的收益。但是，這項計畫並不
和輝瑞公司的其他人談一談。三月一日，吳沙忻打給
是輝瑞的首要任務。輝瑞藥廠必須同時關注數十項的
輝瑞的資深科學家凱瑟琳．詹森。
藥物與疫苗研發計畫，而且當時許多輝瑞的科學家不
當時，兩家公司已經花兩年的時間共同研發mRNA流 感疫苗，因此他與詹森會定期討論他們的研究進度。
相信新冠病毒會構成足夠的威脅，不需要投入如此大 量的時間與資源來研發疫苗。
然而，在這次的通話中，吳沙忻說他想討論另一件
就在吳沙忻打給詹森的隔天，輝瑞藥廠對於新冠病毒
事。他向詹森簡述他與BNT所做的新冠肺炎初步研
的立場將大幅轉變。
究，並告訴她BNT有信心研發出有效的疫苗。 「你們想要一起研發新冠疫苗嗎？」吳沙忻問道。詹 森毫不猶豫。 「這還用問嗎？」她說。「我們當然有興趣。」在過
大藥廠會見美國總統 三月二日，多位世界頂尖的藥廠高層飛到華盛頓特區會 見川普總統、總統幕僚、美國國衛院國家過敏和傳染病
書適圈
SciTech Reports
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研究所所長安東尼．佛奇等人。出席的藥廠代表包含嬌
川普看起來卻非常期待，他想跟班塞爾確定莫德納何
生、葛蘭素史克藥廠、賽諾菲（Sanofi）等公司，另外
時可以端出疫苗的成品。
還有莫德納的班塞爾、Novavax的史丹利．爾克；輝瑞 則是派出首席科學家麥可．杜爾斯坦代表公司出席。
「所以你是說，一年內？」川普說。接著佛奇出聲 了，他似乎很擔心班塞爾過於誇大疫苗計畫的進程，
這些藥廠高層排隊通過層層安檢關卡，進入白宮西廂
而這個計畫就是跟美國國衛院共同進行的。
辦公室。受邀的與會者太多，以至於會議在最後關頭
「一年到一年半。」佛奇告訴總統，總統聽到這消息
轉移到橢圓形辦公室旁邊的大型會議室，不過等到藥
似乎不是很高興。輪到輝瑞高層杜爾斯坦發言。雖然
廠高層都找到位子後，即使是大型會議室也感覺十分
輝瑞近期有跟BNT合作研發新冠疫苗，但他並沒有
狹窄。川普在會議室裡走動，詢問藥廠高層研發疫苗
對川普提及此事，而是說輝瑞希望可以研發遏止新冠
與藥物的進度。班塞爾沒有讓總統失望。他坐在川普
病毒猖獗的藥物。他在白宮與他人私下聊天時，有提
總統和麥克 彭斯副總統對面，言談中充滿自信，表
到未來可能研發的疫苗，但一直繞著疫苗轉似乎不合
示莫德納的疫苗將在未來幾個月進入二期臨床試驗階
時宜，因為許多紐約的同事仍認為新冠病毒最終會失
段，隨後會立即進行三期臨床試驗。
敗，如同以前有許多人也這麼認為。
班塞爾做出的承諾，時程實在太趕，令在場有些人坐
然而，自華府返航的路上，杜爾斯坦回想起這場會議
立不安，他們覺得這個時程不切實際且過於樂觀。但
有多重要，以及人類將要面對的病毒威脅有多嚴重。
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書適圈
會議中見到藥廠高層與科學家的發言，還有川普總統
科技報導 「既然要做，那就全力以赴。」博爾拉告訴團隊。
現場提問， 都讓杜爾斯坦記憶猶新。 「你置身於（白宮）內閣會議廳，這間會議廳就是簽
競爭白熱化
署戰爭條約與和平協議之處。」他說，「我漸漸意識
BNT與輝瑞藥廠正在競相研發有效的新冠肺炎疫苗，
到，我們正迎來一場世界大戰，對象是看不見的隱形
莫德納在四處籌措資金以保持領先地位，嬌生公司則
敵人。」
遠遠落後。但轉眼之間，阿德里安．希爾教授與他的
杜爾斯坦在飛機上思考著病毒可能的發展走向，他開
牛津大學團隊早已領先群雄。
始變得愈來愈緊張。
三月時，希爾教授與詹納研究所的同仁和牛津疫苗團
這可能會是一九一八年的疫情重演，他想。
隊發現加速疫苗計畫的方法。當然，他們的疫苗仍未
到達紐約後，杜爾斯坦打給輝瑞執行長艾伯特．博爾 拉，建議他全力衝刺研發疫苗。博爾拉也有同樣的想
取得核准，但牛津大學的科學家們肯定他們的方法至 少是安全的。他們先前的進展讓研究人員產生一個想 法：或許他們能試著加速疫苗的試驗時程？
法，公司其他高層也有志一同，包括先前扯後腿的那 些人，如菲利普 多米策。多米策一個月前才警告吳沙
疫苗與藥物都需要經過安全性及有效性的評估。新研
忻不要被新冠病毒分心，但現在感染案例與日遽增，
發的疫苗經過臨床前的動物試驗，並通過監管機構的
多米策開始敦促輝瑞要全心投入。
審核後，便可展開人體臨床試驗。第一期臨床試驗的 目的是要測試疫苗的安全性，第二期和第三期臨床試
「我的熱情已經轉換跑道。」他說。有些輝瑞科學家 更是第一手目睹新冠病毒造成的影響。詹森和同事持 續來到輝瑞位於曼哈頓市中心的辦公室，有時候，他 們會看到冷藏貨車，裡頭裝著的是還來不及下葬的新
驗則會增加接種人數，並設計隨機的對照組以確保疫 苗的有效性，證明副作用在可控制的範圍內。但是國 際監管機構，包含美國食品藥物管理局，通常在臨床 試驗設計方面給予公司與其他贊助商一定的自由度。
冠肺炎患者，如此令人不寒而慄的景象，讓科學家想 努力的心更為堅定。
由於牛津疫苗團隊對於疫苗的安全性有十足的把握， 便提議整合第一期和第二期臨床試驗，以加速試驗時
「無論付出多少代價，」博爾拉告訴幾位高層，「我 們都要成功。」
程，最終也獲得英國監管機構的核准。這群科學家們 也計畫加速第三期的臨床試驗時程。牛津團隊的臨床
如果輝瑞要發揮影響力，就必須動作快，博爾拉告訴
試驗設計讓他們能夠快速蒐集新冠肺炎疫苗的相關數
他的團隊。他想要十月前就看到疫苗，這個時程讓一
據，以了解疫苗的安全性、副作用和最適施打劑量，
些科學家心驚膽戰。
並觀察接種後是否會引發免疫系統反應、是否有效，
博爾拉想到了一個加速研發時程的辦法：如果這些研 發疫苗的步驟不是按照順序輪流，而是同時進行呢？ 也就是說，新冠肺炎疫苗的研究、臨床試驗、製造、
時程之快更是打破所有紀錄。這將使他們最快能在九 月取得緊急授權，並針對醫護人員與高風險族群進行 施打，遠遠早於西方所有的競爭對手。
配送，全部同步進行，而不是等前一階段成功再進行
不久之後，牛津團隊果然大幅領先所有對手。研發此
下一個。也許，這能讓輝瑞和BNT只要幾個月就能產
疫苗的莎拉．吉爾伯特教授對未來的發展更是一片樂
出疫苗，而不用花上幾年。這種方法價格不斐，但博
觀。四月時，吉爾伯特的團隊開始進行一千一百人的
爾拉覺得值得。
臨床試驗，隨後在英國更有一萬人參與臨床試驗，根
書適圈
SciTech Reports 據英國《泰晤士報》（The Times）的報導，吉爾 伯特教授對於牛津疫苗有八成的把握能夠成功。吉 爾伯特的三胞胎當時二十一歲，皆攻讀生物化學領 域，在母親的同意下，也都報名參與初期的人體試 驗，真正展現出吉爾伯特對於疫苗的信心。 到了四月底，牛津團隊的領導者與英國劍橋的製藥 大廠達成協議，由該公司協助測試、製造並分發牛 津團隊所研發的新冠肺炎疫苗。幾乎沒有疫苗相關 的經 驗，但他們在製藥方面可說是經驗豐富，能夠 提供不少幫助。甚至承諾在疫情持續 期間，以極
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數」、「結果難以預料」。 「這種新的、未經證實的疫苗技術也許能夠迅速生產疫 苗，但製造成本高昂且從未發展到大規模生產階段，更沒 有證據顯示能夠保護人類，在全球疫情如此緊急的狀態 下，為什麼還要採用這種技術?」希爾問道，「這實在非 常奇怪。」 儘管如此，吉爾伯特也展開令人印象深刻的反擊，她在七 月時表示：「我們知道不良事件的樣態，也清楚使用的劑 量，因為我們已經試驗過無數次了……當然，我們正在做 安全測試，但我們並不擔心。」
低的成本價供應疫苗，並試著在低收入國家生產疫 苗，以滿足牛津大學對合作夥伴的要求。
七月，吉爾伯特在英國皇家生物學學會的網站分享了對牛 津
四月時，病毒幾乎入侵世界的每個角落，讓許多
AZ疫苗的想法： 「如果連這樣都無法成功，我想也
沒有其他的方法了。」
國家的醫療系統面臨崩潰邊緣。四月十五日，美 國單日的死亡病例更高達兩千七百五十二人，創下 歷史新高。四月二十八日，美國累積的新冠肺炎病 例已經來到一百萬人。到了四月底，全球的單日平 均確診病例已經高達八萬人，大幅超越三月初的 一千五百人。政府當局無不絞盡腦汁，希望阻止疫 情擴散。當月，美國疾病管制與預防中心改變了先 前的指引，建議全美超過兩歲以上的民眾在室外須 配戴口罩。 隨著疫情更加的嚴峻，衛生主管機關和其他人漸漸 將牛津團隊的疫苗視為最有可能拯救世界的一線曙 光。世界衛生組織的首席科學家表示，牛津團隊是 目前疫苗研發進度 最快的團隊。《經濟學人》稱牛 津團隊為「最有可能研發出全球第一劑新冠肺炎疫 苗的人選」，《紐約時報》更盛讚努力不懈的希爾 與吉爾伯特為「領頭羊」。 不久後，兩位科學家之間似乎形成一種競爭關係， 開始互相比較誰對自己的疫苗展現出更大的信心， 甚至可說是自負，同時針對對手的研究方法挑毛 病。希爾在五月時展 開攻防，他對路透社表示，牛 津
AZ的疫苗「幾乎可以確定是最好的單劑快速
反應疫苗」，而對手的mRNA疫苗「完全是個未知
當時，牛津大學的研究員理應感到驕傲。初期的試驗結果 顯示，牛津疫苗引發兩種免疫反應來抵擋新冠病毒，同
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書適圈
科技報導
時沒有產生嚴重的副作用，促使研究團隊進一步在英 國、巴西和南非展開三萬名志願者參與的第三期臨床 試驗。
供指導與協助。 一位朋友打電話給希爾，向他詢問團隊的進展和AZ提 供的協助，希爾的回應聽起來相當樂觀，甚至是鬆一
此時在大西洋的另一端，莫德納的高層認為牛津團隊
口氣。最終，贏家似乎就要脫穎而出。
的疫苗很有可能首度取得監管機關的核准。他們的研 發進度最快、享有豐沛的資金，且似乎得到英國政府 全力的支援。牛津
AZ團隊承諾生產二十億劑的疫
苗，幫助世界各地的人抵禦這波現代瘟疫。吉爾伯特 和一位研究同仁將重心放在生產新冠肺炎疫苗，而負 責牛津疫苗團隊的科學家安德魯．波拉德（Andrew Pollard）則與AZ合作測試疫苗。同時，希爾很樂意提
書
名｜《疫苗商戰：新冠危機下 AZ、BNT、輝瑞、莫德納、嬌生、
Novavax 的生死競賽》 作
者｜古格里 ‧ 祖克曼（Gregory Zuckerman）
譯
者｜張玄竺、廖月娟、鍾榕芳、黃瑜安
出版社｜天下文化 出版日期｜ 2022 年 01 月 24 日
2020年新冠肺炎爆發時，幾乎沒有人做好準備。政府官員、企業領導人和公共衛生專家對於百
年來最具破壞性的流行病束手無策，就連許多世界上最大的藥廠和疫苗製造商都反應遲緩，無 法拯救絕望的世人。
當病毒劫持世界，此時挺身而出的，竟是一群看起來不可靠的科學家和商人！
包括狀似滿口謊話的法國商人班塞爾（莫德納執行長）、沒有研發病毒疫苗經驗的土耳其移民 吳沙忻（BNT創辦人）、使用可疑技術的波士頓科學家巴魯克（腺病毒專家）、被同儕排擠的 英國科學家沃倫和匈牙利籍研究員考里科（mRNA研究先鋒）……
為了與死亡賽跑，這些科學家與商人群起而戰，爭相將畢生的努力投入新冠疫苗，力圖在這場 研發競賽中奪得勝利。
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南極北極同時出現「熱浪」？ 動植物生態受哪些影響？
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編譯｜陳亭瑋
全球氣候變遷的現象受到世人矚目，而最脆弱也最令
氣系統是互相影響的，因此南極與北極的狀況，的確
人擔心的區域，莫過於南北兩極了。今（2022）年3
有可能與全球正在經歷的氣候變遷有關聯，但目前所
月，在南極洲與北極同步出現了一個破紀錄的現象：
知太少，尚無法進一步證實。
兩地同時出現「熱浪」，分別高出當地的當月平均氣 溫30℃與47℃。光是熱浪出現在南極洲與北極就已經
但這樣的氣候是怎麼來的？又會如何影響當地生態？
值得注意，但更特異的則是「3月」這個時間點，此時
今年南極洲熱浪的起源，來自澳洲南部出現的一個密
南極正逐漸步入永夜的冬天；而另外一方面，北極也
集高壓系統，與南極洲東邊的密集低壓系統有所互
剛剛才脫離冬天，皆非過往會出現熱浪的月份。
動，將暖空氣與溼氣深深地送入南極洲的內陸地區。
目前科學家尚無法斷定這兩個現象是否有關連、抑或
而更糟糕的是，因為此二氣壓系統互動而產生、壟罩
有可能只是巧合。而大氣科學家已經知道全地球的大
在南極冰層上空的雲系，也讓熱氣滯留在地表，因而
（Photo by Scott Osborn on Unsplash）
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動態時報
使溫度居高不下。 由於現在已經是南極洲的秋季，溫度的確尚未高到造 成冰河或冰帽溶解。位於南極冰層由法國與義大利聯 合開設的科學考察站——康宏站（Concordia Station） 記錄了破紀錄的高溫，此溫度高出當地3月的月均溫 達40℃之多。澳洲設於南極文森灣（Vincennes Bay）
科技報導 格陵蘭的海冰量相較於往年仍舊持續融化，再加上今 年陸地上持續有破紀錄的降水，我們可以推測出，如 果暖化的情況持續惡化，將使得海冰比以往更早破 裂，嚴重影響許多動物的生活。例如海冰是北極熊的 關鍵棲地，缺少海冰將迫使北極熊更難以打獵、並且 需要移動更長的範圍覓食。
的凱西站（Casey Station），在3月中則記錄到最高氣
此外，北半球此次的炸彈氣旋還有一些額外的影響，
溫為5.6℃，相當於南極洲在盛夏時的氣溫。這也是南
會造成北半球某些地方的生物週期出現混亂。舉例來
極洲在兩年內記錄到的第二個熱浪——上次熱浪發生
說，在挪威由於持續的異常溫度升高，有許多原應在
於2020年2月，凱西站最高紀錄到9.2℃，在南極半島
春天才開放的花朵已經提早盛開。
（Antarctic Peninsula）則記錄到最高溫度為18.3℃。
雖然現階段在缺乏研究的情況下，不宜斷言此次南北
而這些天氣變化的影響不止於氣溫，他們還在此時記
極出現的熱浪就是由於氣候變遷所致。但我們應當謹
錄到南極洲出現了此時節非常罕見的大雨。這些降雨
記在心，現階段的各種模擬顯示都顯示，若氣候變遷
主要來自於「大氣層河流」（atmospheric river），這
的趨勢未被揭止，則大尺度的氣候變化將會越來越頻
是產生自於溫暖海洋的暖濕氣帶，會在低氣壓系統的
繁。如這次看似僅為一次性的熱浪，就可能預言了更
邊緣產生，並且讓水氣非常大範圍的移動。除了下雨
多、更劇烈的氣候變遷走向；或許，也足以揭示科學
之外，大氣層河流對於大陸冰層也有很大的影響，由
家極區升溫可能產生後續效應。
於它們也會造成非常大的降雪，當地表氣溫降到零度
聯合國專責研究氣候變遷的「政府間氣候變化專門委
以下，這些降水就會以下雪的形式落在大地上。
員會」（Intergovernmental Panel on Climate Change,
此時 發生熱浪，對於南極洲的動物會有哪些影響？
IPCC）估計，以目前暖化的速度，在2050年左右的夏
舉例來說，生活遍布在南極洲海岸的阿德利企鵝
天北極可能會完全沒有海冰。而南極洲則預估如果本
（Pygoscelis adeliae），在3月剛結束夏季的繁殖季。但
世紀將升溫2∼3℃，西南極洲的冰棚則會完全消失；
幸好在3月中之後，多數的企鵝幼鳥會離巢去到海中開
而北極氣候暖化的速度，是全世界其他地區的將近兩
始自行捕食，因此熱浪對牠們的繁殖影響推測不大。
倍。因此在氣候變遷之下，極區生態將遭遇的衝擊，
此外，降水也非常有可能會影響當地的植物生長，像
更加不容小覷。
是苔原上的苔癬此時應是逐漸乾燥度冬的時節，但詳 細的影響需要等到明年開春才能觀察到了。 讓我們將目光轉回北半球，北極也出現了跟南極洲類 似的狀況。在北美洲的東北海岸線出現了一個密集且 快速生成的低壓系統，因為其產生速度非常快，因此 被稱為「炸彈氣旋」（bomb cyclone）。而與南極洲同 樣的是，有個大氣層河流也在相鄰的高低壓系統邊緣 產生，兩個系統推動也使得暖空氣進到了北極圈。在 挪威最北界、位在北極圈內的斯瓦爾巴（Svalbard）記 錄到的3月最高溫為3.9℃。
新聞來源
Dana Bergstrom et al., How simultaneous record-smashing heatwaves hitting Antarctica and the Arctic will impact wildlife, The Conversation, 2022/3/22.
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臺大團隊破解水域生態系的因果關係與回 饋機制，開創永續管理的整合網絡思維 整理報導｜陳亭瑋
隨著氣候變遷、生態棲地受破壞，生物多樣性也常被 認為進入了岌岌可危的「第六次大滅絕」，亟待保 育。然而，生物多樣性對於「生態系功能」諸如生產 力、生物量、資源運用效率等有哪些實質上的影響， 一直都是環境與生態永續科學難解的議題。雖然科學 家可藉由人為實驗、操作，確立生物多樣性對於生態 系功能的因果關係，但由於生態系功能同時也會影響 生物多樣性，因此兩者間的雙向交互作用、甚至更精 細的回饋調控，也往往難以驗證。更進一步討論，這 些複雜交織的因果關係還會隨著不同的環境條件而有
（123RF）
所變化，因此實驗系統中所得的結論，往往難以應用 到實際的生態系統評估。
饋調控，如何隨著全球尺度的環境梯度而改變。例如，
舉例來說，海洋學家已知藻類多樣性會影響海洋的初
在溫暖且具備高生產力的環境，藻類多樣性傾向透過以
級生產力，進一步改變海洋中的營養鹽循環；但反過
「氮鹽」為基礎的回饋系統來調控藻類生物量；反之，
來說，營養鹽循環的變化也會影響藻類多樣性。因此
在寒冷而生產力較低的環境裡，則是以「磷酸鹽」為基
藻類的多樣性變化最終會有什麼結果，科學家尚難以
礎進行調控。因此，雖然生物多樣性對於生態系功能的
準確預測。
調控廣泛存在於各類型的海域生態系統，但其調控強度
為了克服這樣的挑戰，臺灣大學國家理論科學研究中
在溫暖且優養化的水域會被明顯削弱。
心博士張俊偉，與海洋所教授謝志豪所領導的國際研
這項研究有助於我們了解生態系統在面對全球環境變
究團隊，分析來自全球19個水域生態系統長期的資
遷下的反應，也提供整體的網絡觀點闡明生物多樣
料，時間長度從16∼41年，採用新穎的分析方法「交
性、生態系統功能、物理化學因子間複雜的回饋關
叉收斂映射」（CCM），量化重要的生態因子，並
係。如此宏觀生態格局的觀點；將有助於科學家進一
重建自然系統的因果關係網絡。這邊量化的生態因子
步評估環境變遷、生物多樣性流失將如何衝擊生態系
包括藻類多樣性、生態系功能、物理化學環境因子，
統；並且提供一個更全面、整合性的研究架構，供未
並且藉此找出眾因子間的因果關係與回饋調控。此項
來管理生態系統應用。
研究成果於今（2022）年3月3日發表在《自然通訊》 （Nature Communications）。
新聞來源 國立臺灣大學，〈隨大尺度環境條件改變的生物多樣性、生態系功能與環
該研究首次揭露水域生態系中複雜的交互作用以及負回
境之間的因果關係網絡〉，2022年3月23日。
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動態時報
個體為什麼會相互競爭？ 解密大腦中驅動競爭行為的神經元
科技報導
編譯｜劉姿婷
動物在群體內的行為，通常受到社會、經濟、環境之 間複雜的交互作用所影響，而這些因素也影響了個體 在群體中競爭成功的能力。然而，影響社會群體中個 人行為的細胞機制，至今仍為未解之謎。最近一項由 美國麻省總醫院（Massachusetts General Hospital）神 經外科腫瘤學家威廉斯（Ziv M. Williams）領導的團隊 發現，大腦中有一群神經元在個體間的競爭性互動方 面發揮了關鍵作用，該篇研究於今（2022）年發表於 《自然》（Nature）期刊。 （123RF）
由於小鼠習慣群居並集體覓食，這種行為將形成穩定 的社 會層級結構。利用上述習性，研究團隊建立了 小鼠群體覓食任務的行為實驗：在同一窩老鼠中選擇
在群體生活中，決定需要分配多少力量與他人進行競
七隻老鼠群居，而後每次任意選擇四隻小鼠，讓他們
爭相當重要，這件事取決於個人如何將可用資源、其
在固 定區域內競爭食物，並記錄每次實驗中，各小
他成員的社會層級和行為訊息進行整合，並達到利益
鼠在 群體中所處的社會層級；此外，研究團隊同時
最大化的能力有關。
利用微型無線多電極微陣列（wireless multi-electrode microarray）記錄單一神經元的活性，試圖探討驅動老 鼠競爭行為的神經細胞。
研究團隊認為，競爭成功不僅僅代表動物身體健康， 或擁有較佳運動能力而已，而是一項受到神經訊號 強烈影響的結果。這些神經訊號反映了個體身處的
研究結果顯示，前扣帶迴皮質（anterior cingulate
社會、經濟、環境因素，且對於群體行為和個人成
cortex, ACC）中的神經元不僅反映了動物在群體中的
功競爭的能力扮演著重要的角色。此項研究結果不
相對排名，以及動物過去在環境中獲得的報償，更預
僅解密了人類複雜的互動行為，也可能有助於我們
測著動物未來在群體中的競爭成功率。ACC內的神經
了解一些與社交行為改變有關的疾病，如自閉症類
元能結合生態或環境訊息，進一步影響動物的行為。
群障礙（autistic spectrum disorder）和思覺失調症
當老鼠與更具優勢的同伴競爭時，若增加ACC神經元
（schizophrenia）等神經認知疾病。
的活性，將使小鼠的競爭成功率增加；然而，當小鼠 與群體中較弱勢的同伴相互競爭時，若抑制ACC的神
新聞來源
經活性，將降低小鼠的競爭成功率。這項實驗結果暗
1. Li, S. W. et al. Frontal neurons driving competitive behaviour and ecology of social groups, Nature, Vol. 603, pages 661-666, 2022. 2. Scientists identify neurons in the brain that drive competition and social behavior within groups. ScienceDaily, 2022/03/16.
示，當動物與其他個體競爭時，ACC神經細胞會基於 個體和誰互動，選擇性地驅動個體付出努力的程度。
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科技報導