科技報導5月號 497期

科學月刊姊妹刊物 創刊於1982年

科技 報導

SciTech Reports

497

2023

5月號

02 焦點話題 在 ChatGPT 風潮下， 生成式 AI 發展的隱憂

08 資訊生活 有生態資料又有問卷訪談，該 如何管理研究資料？ CIRES× 研究資料寄存所交流報導

生成式AI的快速發展 將帶來哪些隱藏風險？

ChatGPT、Midjourney無疑是今（2023）年上半年最熱門的話題，這些生成 式人工智慧（generative AI）強大的功能也讓許多人嘖嘖稱奇。在全球瘋狂測 試AI的風潮之下，有什麼我們應該注意到，但卻還未被重視或討論的議題嗎？ 由AI決定了你可以看到哪些知識、知識如何生成、誰有資格近用（access）， 這可能會導致哪些潛在的嚴重後果？（2版）

【這些年，我們製造多少塑膠微粒】上市！

21 書適圈

5G 技術導致疫情擴散到世界各地？ 《陰謀論》

（研究資料管理推進室提供）

13 科技前沿 核融合發電的文字遊戲

17 科技前沿 淨零轉型政策下，交通運輸部 門的減碳解方？

26 動態時報

JUICE 升空！歐洲最新太空任務探索 木星的「冰月」

27 動態時報 冬眠的熊為什麼不會靜脈栓塞？科 學家發掘潛在抗血栓機制

在ChatGPT風潮下，生成式AI發展的隱憂

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

單　本：100元

訂　閱：全年12期1000元

劃　撥：50464967

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基金會

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

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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　 阮明淑　周鑑恆　林秀玉　 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　 單維彰　景鴻鑫　曾耀寰　 程一駿　程樹德　黃正球　 黃相輔　楊正澤　葉李華　 廖英凱　管永恕　劉宗平　 蔡兆陽　蔡孟利　蔡振家　 鄭宇君　鄭運鴻　韓德生　 嚴如玉　嚴宏洋　蘇逸平

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在 ChatGPT 於去（ 2022 ）年 11 月底發布並風靡全球之後，有更多類似的 生成式人工智慧（ generative AI ）加入戰局。在全世界瘋狂測試人工智慧 （ artificial intelligence, AI ）的風潮之下，許多尚未被重視與討論的議題， 可能潛在著相當嚴重的後果。接下來我們將討論三個生成式人工智慧可能 造成，但卻尚未受到足夠重視的隱憂。

隱憂一：生成式AI成為知識生產基礎設施

雖然 ChatGPT 是一款聊天機器人，但開發出 ChatGPT 的公司 OpenAI 從 成立以來，都以研發目前世界上還不存在的通用 AI （ artificial general intelligence, AGI ）為職志。有別於過往一般將 AGI 定義為與人類的能力相 當， OpenAI 在官網將 AGI 定義為「在最有經濟價值的工作中表現優於人類 的高度自治系統」或是「通常比人類更聰明的 AI 系統」，意味著這家公司 想推出的是建立、支援各種可以使工作產能更高的自動化巨型網絡或基礎 模型，更接近 2021 年歐盟（ European Union, EU ）在《人工智慧法草案》 （AI Act）提出的GPAI（ general-purpose AI），而不是一般將AGI定義為與 人類能力表現相當的AI系統。

事實上 OpenAI 長期以來開發的文本生成 GPT 系列模型，未來就有可能支 援所有以文字對話或文本生成為主的工作，如線上或語音客服、新聞、

《科技報導》第 495 期第四頁小標 題「2021 年 COP21 的巴黎協議」

應改為「2015 年 COP21 的巴黎協 議」，造成讀者閱讀上的困擾， 謹向各位讀者致歉。

廣告文案等，並成為進一步客製化訓練的基礎模型。

所以，不論是微軟 （ Microsoft ） 結合 ChatGPT ，還是 Google 結合 PaLM ，它們目前爭奪的重點其實是：誰能 成為數位世界中生產知識的基礎設施建構者！

為什麼爭奪建構知識生產的基礎設施如此重要？因為 這將能決定人們可以看到哪些知識、知識如何生成、

誰有資格近用（ access ）那些知識。以美國科技新聞網

CNET 為例，為因應 Google 搜尋引擎的演算法將新文章 排序在前的設定，該公司每兩週會以AI重新生成原先已 發布的新聞內容，但相關內容在重複多次後就會錯誤百 出，人類編輯大約每四個月就得介入修正AI生成的新聞 內容。美國 CNET 網站使用低價且能大量生成文本的 AI 更新文章，爭取搜尋位置的作法正突顯了人們最終看得 到哪些新聞，並不是提供新聞的媒體說了算，而是由新 聞載體如Google等搜尋引擎的演算法決定。

微軟日前推出結合GPT的新搜尋引擎New Bing，搜尋引

擎龍頭 Google 也推出結合 LaMDA 的新搜尋引擎 Bard ， Apple 與百度則緊追在後。以整體趨勢來看，大型語言 模型很有機會成為數位平臺產出知識的基礎設施。但訓 練及支持大型模型的運作需要耗費大量的計算力、電力 與資金， ChatGPT 目前雖提供免費方案，但付費者獲得 的生成文本將來自於最新資訊，可預期Google未來也將 採取類似作法。往後或許會有更多結合生成式 AI 的搜 尋網頁，並以免費或付費方案分流。甚至可能依據付費 方案提供不同品質的文本，像是最新資訊、文本品質較 佳，或有毒文本比例較低的資料。

ChatGPT 的成功以及過去幾個月的持續除錯與修正， 顯示 OpenAI 確實成功平衡技術，讓 ChatGPT 可以輸出 盡量有意義的文本，但他們是如何做到的？相關技術 細節一直未對外公布，甚至還有報導指出在這些過程 中依舊存在不少肯亞廉價勞工的協助。不過再怎麼廉 價，這些持續除錯的工作還是需要大量成本，所以可 預期在生成式AI的世界中，仍由高科技巨頭說了算。

事實上全球普羅大眾現階段對於 ChatGPT 的測試風潮， 正像 17 世紀的土耳其自動機器人騙局一般——看似完 全自動化的機器人，其實是由真人躲在櫃子底下秘密 操作——眾人對於塑造 ChatGPT 的神奇形象，其實也 有巨大的貢獻。但在風潮之餘，如何應對這些大型語 言模型成為建構這世界知識的基礎設施，而且皆由高 科技巨頭壟斷鋪設？它們對於未來人類獲取與建構知 識將造成巨大影響，如何才能增進技術與產品的公共 性？大型語言模型需要的資料、財力與運算力，並非 一般公私機構甚至一般國家政府能建構與匹敵的，但 如何在它的基礎上建立適合本地，且不以求取最大商 業利潤作為唯一目標，而是可以促進公共善（ public good ），或至少在醫療照護、教育、公共服務等社會 民生上更有幫助的 AI ，是亟待認真面對的議題。有關 這些討論都需要更多元的想像 AI 、人類、社會之間的 關係，使公共化而非技術與資本化的AI成為可能。

人類過去貢獻的巨量網路資料被擁有技術與資本的科

技公司全面免費搜刮，而現階段全球人民作為被世界高

科技巨頭壟斷的商業生成式AI的臨床受試者，實驗結果 所獲得的巨額利潤同樣由科技巨頭賺取，但所產生的傷 害，則由個人與各地社群——甚至全體人類共同承擔。

至今皆無有效的法令規範要求企業負責，因為現在將 AI技術與產品放入市場競爭的遊戲規則就是如此。

隱憂二：

AIGC的人工知識論信賴問題與寫作再定義

此外，生成式 AI 興起後，大量生成的文本與圖像等

內容（ AI generated content, AIGC ）將帶來另一層問

題。即使 OpenAI 與許多 AI 專業技術人員都再三提醒，

ChatGPT 只是對話式的語言模型，並非真實資訊的提供

者，且 AIGC 也只是能提供比 Google 搜尋引擎更高效整 合資訊但不保證為真的內容。但從這幾個月 ChatGPT 與

GPT-4 引起的各種討論、焦慮以及因應政策來看，許多 證據都顯示人們逐漸接受 AIGC 是值得參考的意見與文 本，可以拿來輔助學習、工作、決策，甚至還能直接 當作學習與工作成果來展現，忽略了 AIGC 是在真偽、

邏輯推理、內容一致性等方面尚待檢證的文本。簡單 來說，人類對於 AGIC 的信心程度快速提升，因而產生 人工知識論信賴問題（artificial epistemology confidence problem ）。隨著人們對於 AIGC 的信賴程度有所差異， AIGC 應該被使用的範圍與界線、人機協作究竟應該達 到什麼程度等各種爭論，可以預期將會不斷出現且永 遠無法解決。

此外，這項爭論伴隨的另一個潛在副作用是 ChatGPT 可 能會挑戰甚至侵蝕人們的寫作能力。這樣的情境是否真 的會發生？會有什麼影響？「寫」通常被視為語言的聽 說讀寫四種技能中最困難的，過去一直被認為是人類專 屬的高階認知能力，且必須對世界有一定認識才可能具

備。不僅如此，寫作常被視為知識的一種輸出方式，在 輸出之前不但要先輸入與世界對應的資訊，還得對於那 些輸入資訊進行過濾、拆解、分析、重組、統整等統稱 為「思考」的過程，最後才有辦法完成輸出，也就是寫 作。而要寫出可理解、合理、前後一致與連貫有組織 性，甚至具有說服力的文本，對多數人來說都是需要不 斷練習才可以習得的技能。

然而由大型語言模型為基底的文本生成式 AI ，最擅長 的正是看似有條理的「寫作」。人們即使知道它會一

本正經的胡說八道，但只要在一定範圍或事項上借助 它來協助寫作，其實頗有效率又方便。久而久之， AI 在寫作上扮演的角色及影響將遠超過抄襲的爭論，以 及有無能力辨識出真假訊息的資訊素養問題——而是

有了 AI 的輔助之後，會不會影響人們以完整的文字敘 述表達個人思考結果，並將這些結果作為知識建構過 程的能力？想想 GPS 與Google 地圖對個人方向感與空間

認知能力的影響，這問題將值得關注。

AIGC 可能減損人們寫作與建構知識能力的觀點，現 在看起來雖有些悲觀，但也不排除另一種可能性。目 前有一種寫作技巧就是研讀「提示詞工程學」，學習 如何向生成式 AI 提出正確或適當的問題與要求，並 在提示詞與生成文本之間來回修正，最終得到理想文 本。若有人認為這種方式不是寫作，那麼就換個詞稱 呼吧！正如同借助攝影機製造的成品被稱呼為攝影作 品，而不是繪畫作品一樣。

不僅如此，人們未來或許也能接受有一種類型的藝術 創作，不論是成品是圖畫或音樂等，都是靠「問」與 「寫」得出，而所謂的創作過程，就是精煉提示詞 的人機協作過程，或以時下最流行的用語「詠唱」 （ prompt ）──彷彿魔法師不斷對於生成式 AI 下咒語 一般。這類 AIGC 內容，或許不再只有知識層面的實用

價值，而是可以逐漸產生美學或文學等藝術價值。

隱憂三：

AIGC充斥的世界將難以求證「真實」

當愈來愈多人使用生成式 AI 時， AIGC 日後將有可能成 為主流的語言及數位文本。然而，目前的 AIGC 都是來

自生成式 AI ，由於它的預訓練來源為大型語言模型， 因此有著會產生幻覺（ hallucination ）與偏見的根本缺 陷，可能產生假的或錯誤文本。另外一方面， AIGC 因 為能大量快速生成，不論人們是否蓄意製造，未來世 界上可能充斥許多有問題的 AIGC ，這些問題包括文字 陳述不精確或陳腔濫調、內容存在常見刻板印象、充 斥網路強勢使用地區的社會文化概念，以及偏離事實 或完全虛假的內容。萬一這些 AIGC 被納入大型語言模 型的訓練語料庫中， AI 本身便會陷入自我強化幻覺的 惡性迴圈。

當未來生成式 AI 充斥生活，整個世界是否將從目前 的後真相時代進一步成為無真相時代，完全放棄或 無能追求真實呢？美國哲學家法蘭克福特（ Harry G. Frankfurt）在他的著作《放屁！名利雙收的詭話》（ On Bullshit ）一書中已指出，屁話比說謊話長久下來對於 社會的危害更大在於，說謊者知道什麼是真實，但說 屁話者卻是整個否定或不在乎真實。一旦社會充斥這 類語言，人們便難以區辨真實與虛假、不再認真看待 他人提供的文本，或是對於任何文本都採取不信任的 懷疑態度。無論是哪一種，最終都導致人們對於彼此 的不信任。

此外，目前在照片上常見的美肌應用程式（ App ）， 在未來這類修飾將可能從個人照片，一路延伸到個人 性格展現或是其他各種社會特徵。因為個人可以透過 生成式 AI 在文字表述、對話方式、語音等各方面獲得 更多協助。從正面來看，人們將被生成式 AI 賦能， 讓自己在他人心中的社會形象更加完美，或至少朝向 自己所期待的方向前進；但從負面來看，人們若想從 個人的論述文字或語音對話等方式來認識他人，想認

識「真實」的當事人就有可能變得更加困難。久而久 之，人們在開啟真人溝通模式時彼此不認得的事小， 但人們逐漸不信任彼此則事大。

以上有關世界與個人的真實性問題，在 AIGC 時代或是 OpenAI 倡議最終每個人都有自己的生成式 AI 的理想中 將更顯挑戰。當每個人都透過自己的生成式 AI 認識世 界與他人時，個人最終會不會只活在由自己與自己的 鏡像反射所包圍起來的空間？社群中的每個人則名符 其實地活在多重平行時空中，沒有真正的交集？

追求真實或真相的好奇心似乎是人類與生俱來的天 性，期待跟真正的人而非機器溝通，也似乎是認可彼 此屬於相同社群成員不可或缺的因素。在目前假資訊 充斥的後真相時代，已經有許多人常抱怨他人同溫層 太厚，或抱怨他人拒絕看見真實卻寧可相信自己偏狹 的觀點。那麼， AIGC 即將帶來的無真相時代又會如何 發展？由技術與資本壟斷的科技巨頭聯合為人們積極 打造的AGI，究竟會帶來烏托邦還是反烏托邦世界呢？

本文感謝中正大學哲學系教授許漢提供寶貴意見，以 及參與深受啟發的由清華大學人文社會AI 應用與發 展研究中心主任林文源、副主任王道維執行的國科會 「公共化AI—II：朝向公共化的生態圈」計畫。

延伸閱讀

1. Bratton, B. & Arcas, B. A. Y. (2022, July 12). The Model Is the Message NOEMA Magazine, 230(4730). https://www.noemamag.com/themodel-is-the-message/

2. 林文源、王道維（2023年3月12日）。林文源、王道維觀點：淺談AI時 代的台灣優勢與發展策略。風傳媒。https://reurl.cc/b7Wrrr

3. Frankfurt, H. G. (2019)。放屁！名利雙收的詭話（南方朔譯）。時報出 版。（原著出版於2005）

資訊生活

＊本篇文章與研究資料管理推進室共同刊載＊

CIRES×研究資料寄存所交流報導

黃寶霈／臺灣大學圖書資訊學系研究專員

該如何結合自然科學與社會科學的力量，讓綠能發展 與在地的社會生態系統之間取得平衡？資料管理方案

（ data management plan, DMP ）又能在這其中提供哪 些幫助？今（ 2023 ）年 1 月，中研院「研究資料寄存 所」（ depositar ）拜訪位於東華大學的生態及永續科學

跨領域研究中心（ Center for Interdisciplinary Research on Ecology and Sustainability, CIRES ） 〔註一〕 ，針對 執行中的國科會專題研究計畫 〔註二〕 ：「以地景尺度

生態系統服務評估建構地面型光電發展之社會生態系 統整合治理」（以下稱此研究），分享資料管理上的 經驗。接下來，就讓我們一起來了解社會生態系統研

究，在資料管理上會有哪些特點吧。

〔註一〕CIRES 自 2020 年初開始活躍，2021 年 3 月正式揭牌，主要推動社會生態系統韌性研究，以跨 領域合作策略為基底，解決複雜的社會生態問題。

CIRES 同時也是臺灣永續棧（Taiwan Sustainability

Hub, TSH）分棧網絡的一員，為永續轉型議題提供

系統性專業與實務經驗。

〔註二〕國科會自然科學及永續研究發展處自 2020

年 8 月開始推動資料管理方案試辦計畫，透過經費補

助的方式，鼓勵了數個整合型計畫提出 DMP。

為了解光電廠對於周遭生態與社會系統的影響，需要 建立長期監測的基礎設施以蒐集資料。花蓮溪流域海

拔 500 公尺以下的地區（包含壽豐、鳳林、光復等三個 鄉鎮）具大面積的國有地、休耕地、平地造林，是未

來花蓮設置光電場的首選地，因此被設定為此次主要 的研究區域。其中在新光兆豐休閒農場周圍地區，已 由多方業者偕同兆豐農場提出開發申請，第一期開發 案為 66 公頃的生豐電廠，於去（ 2022 ）年 12 月開設。

在其他光電場尚未設置或拓展之前，CIRES 團隊希望以 生豐電廠所在地域作為研究基石，探究此地區與周圍 生態、社會系統互動的全貌。

此研究計畫對生態系統的研究，可粗略分為植物、動 物，以及微氣象三面向，主要是以觀測為基底，探查 自然環境與土地利用改變間的互動現況；至於社會系 統，則從經濟衝擊、治理制度二處著眼，期望能掌握 利害關係者立場、理解規範制度架構，作為未來再生 能源發展政策的決策依據。此研究最終期望藉由研究 生態環境與社會制度的互動關係，創建能整合社會生 態系統的光電場治理模式。

以觀測為基底的生態系統研究

就資料管理的角度而言，此研究有關生態系統的資料 是針對特定區域進行監測的成果，以創建新資料為 主，並無運用既有資料。新資料的產生途徑又可分為 三大面向：田野調查、自動儀器監測、以及實驗室分 析。以下將從植物、動物、微氣候這三個面向分別做

有生態資料又有問卷訪談，

該如何管理研究資料？

討論，並介紹各資料蒐集與處理的方式。

在植物方面，木本植物為東華大學自然資源與環境學 系教授孫義方主要的關注對象，他以邊緣效應（ edge effects）〔註〕為研究假設的基礎，探查在光電場設置期 間木本植物發生了哪些變化。第一期開發案的生豐電廠 位址的前身為人造林區域，森林遭砍伐後帶來的物理條

件（如溫度、濕度、光照、風速等）變化，會影響留存 的林區與其他作物的生長、繁殖、死亡率，最終造成環 境中的碳變化。研究團隊進行植物調查與種子網設置蒐 集資料：前者以六個月頻率調查植物樣帶內的木本植物 死亡率，而後者則是兩週蒐集一次植物的落葉與花、果 實等繁殖體（圖一）。此外還架設了溫溼度紀錄器，捕 捉光電場邊緣與周圍人造林中的氣溫與濕度變化，建構 整個研究計畫的基礎生態資料。

〔註〕邊緣效應是指生物種群因應棲地交界變化而形 成不同特徵的結果。不同物種對於棲地區域的傾向不 同，若是傾向生活於棲地核心區域者被稱為內部物種

（interior species）；若是偏好邊緣地區的則被稱為 邊緣物種（edge species）。

圖一：種子網與木本植物編號。（研究資料管理推進室提供）

草本植物則由東華大學自然資源與環境學系教授陳毓 昀負責，她從草本植物出發，評估地景變化對於授粉 服務的影響。授粉服務程度主要受到蜜源、傳粉者拜 訪率，以及微氣候條件的三者作用。在此研究中，陳 毓昀以油菜花作為一種「探針」植物，將它放置在光 電場周邊各區，並以完善的後設資料（ metadata ）記 錄花朵各式特性，觀察人工授粉與自然授粉兩組的結 果，作為植物授粉效率是否受地景變化影響的證明。

植物資料的蒐集處理

資料蒐集回來後，團隊成員以雙輸入再比對方 式，將紙本紀錄謄打為數位試算表，藉由關聯式 資料庫保存資料，同時掃描紙本紀錄以保存。 除了資料本身，資料產製的相關脈絡也是協助 理解資料內涵的重要依據，因此計畫團隊運用 Morpho〔註〕軟體建立對應的後設資料，確立表 格的內容與其欄位定義。最後，資料與後設資料 皆會被上傳到各子計畫的雲端空間以確實保存。

〔註〕由美國生物複雜性知識網路（knowledge network for biocomplexity, KNB）為長期生態 研究網（LTER Network）所設計的軟體，能

編輯生態後設資料語言（Ecological Metadata Language, EML），目前有多國語言版本可供免 費使用。更多 Morpho 資訊請見 KNB 網站：https://knb.ecoinformatics.

org/tools/morpho

在生態系統的動物面向，東華大學自然資源與環境學 系副教授許育誠與博士後研究員楊淳凱，分別針對鳥類 與兩棲爬蟲類進行調查，監測土地利用型態變化的影 響。動物調查皆使用自動照相機捕捉物種的出沒狀態。 比較特別的是，因為兩棲爬蟲無法被紅外線監測照相機 偵測，自動相機調整為縮時進行記錄。此外，為增加物 種被清楚拍攝的機會，考量兩棲爬蟲類碰到牆面便沿著

資訊生活

移動的特性，也在距光電場不同距離的位置架設擋板 （圖二）。除了拍照外更搭配人力走動調查，搜查兩棲 爬蟲類的物種分布。而在鳥類研究上，還採用排程錄音 機，以每小時錄製五分鐘的頻率蒐集鳥鳴。

動物資料的蒐集處理

除將拍攝到的物種與該張照片進行編碼之外，也 以時間區段方式編號，將同一物種出現的起迄照 片再特別標示出來。而研究中使用的機器設備相 關資訊（如架設座標、廠牌、型號等），也被視 為不可或缺的後設資料，連同資料一起存放於研 究室外接硬碟並予以備份。

資料以便人員的理解與利用（圖三）；至於低頻度資料 如雨量、土壤溫度、含水量等雖筆數較少，但須另以描 述性文字記錄，以利後續使用。

微氣候資料的蒐集處理

不論是高頻或低頻資料，皆須以更大的時間尺度 進行平均計算處理，以供後續解析與使用。同樣 地，除了研究資料之外，儀器設備的資訊（如感 應度、型號規格等）與操作過程的照片截圖等皆 會存檔入研究室外接硬碟，並利用遠端備份。

圖二：樣區內設置的十公尺擋板。（研究資料管理推進室提供）

最後，微氣候是理解生態系統研究不可或缺的一環。東 華大學自然資源與環境學系教授張世杰透過監測環境狀 態（如氣溫、相對溼度）、能量通量（如長短波輻射、

光合作用有效輻射量）與物質通量（如二氧化碳、水、 甲烷濃度）的變化，了解光電場周遭的環境狀態。研究 中產生的資料可依取樣的頻度高低進行區分：高頻度資 料是指取樣頻率一秒十筆以上的資料，如測量二氧化 碳、水、甲烷通量等，此時，儀器也提供了多樣的後設

圖三：測量多種環境參數與溫室氣體通量儀器用的鐵塔。 （研究資料管理推進室提供）

以治理為願景的社會系統研究

聚焦於社會經濟與治理層面的社會系統研究，是由東 華大學自然資源與環境學系教授李俊鴻與戴興盛主 導。這部分的研究使用了公開資料庫中的人口統計、

農業生產、能源發電、圖資服務等既有資料，作為研 究樣區的背景值。李俊鴻藉由訪談權益關係人與專家 學者、向在地居民發放問卷等方式，蒐集光電場設置 對於居民生活與他們經濟受衝擊的資料；而戴興盛則 從分析文獻、舉辦工作坊等途徑，探查中央與地方法 規等不同層級間的治理制度，以建立與凝聚權益關係 人的共識，展開社會溝通的行動。

舉例來說，王豫煌從他觀察公共工程生態檢核資料開 放的經驗指出，資料管理其實是資料開放的基礎，而 資料品質則反映了所進行工作的品質。王豫煌指出， 儘管各公務機關被要求向大眾公開其資料，然而在未 有相關配套政策下，資料的對應格式、內容，以及相 關後設資料的清點與描述無法被確實執行，導致最終 公開的資料品質低落，成為「垃圾資料」。王豫煌表 示，妥善的研究資料管理規劃，將能避免未來資料發 生品質低落的問題。對此，CIRES 團隊可從建立資料管 理方案開始，預先展開對資料產製、保存、分享等面 向的思考，為往後良好的資料管理奠定基礎。

CIRES 團隊計畫所產製的研究資料橫跨了生態與社會 系統，由於資料類型與樣態多元且複雜，後設資料便 須借用多種標準以確保內容的一致與完整。以此研究

而言，在生態系統研究中採用常見的 EML 文件作為標 準，以增加資料與國內外生態學群資料管理系統的互 通性；而以問卷和訪談記錄為主的社會系統研究，則

採用 DDI （ data documentation initiative ），以此確立相 關後設資料內容的欄位。

同時，如何妥善管理與保存研究資 料，是研究得以發揮永續效益的關

鍵。 CIRES 團隊預計於計畫結束後， 將部分具永久保存價值的資料上傳至 中研院的研究資料寄存所，並於計畫 結束一年後供大眾自由取用。對此， 同為生態研究者的研究資料寄存所合 作夥伴王豫煌博士也與 CIRES 團隊交 流經驗，從策略面的資料管理與公開 再利用原則，到偏技術端的儲存庫操 作介面，一同探索符合 CIRES 團隊需 求的取向與方法。

研究資料寄存所的維運團隊也提醒，儘管研究資料寄 存所目前為鼓勵研究人員分享資料，在現階段對所寄 存資料的內容格式及後設資料採寬鬆要求，但未來在 資料集檢索結果的呈現上，將會依資料集品質的高低 進行排序。此外，並非所有的研究資料都適合直接公 開，如何適度的開放資料、挑選合適的授權條例，是 使用研究資料寄存所時須特別留意之處。研究資料寄 存所團隊也表示，為方便資料集目錄的產製與介接使 用，研究資料寄存所每一項資料集的後設資料皆預設 採 CC0 （公眾領域貢獻宣告）授權，不主張著作權，因 此當有不便與他方分享的內容時，如社會系統研究中 的權益關係者背景資訊，資料集的後設資料須額外進 行去識別化處理。

CIRES 團隊與研究資料寄存所團隊的交流會。（研究資料管理推進室提供）

社會系統研究所產生的資料以文字、影像與問卷 為主。因應資料可能涉及相關人員的個人資料， 資料的去識別化處理是關鍵且必要的工作項目。

社會系統資料的蒐集處理

多樣態研究在資料品質與保存的挑戰

資訊生活

結語

結合社會與生態系統的整合性研究是近期臺灣學術界

的焦點之一。國科會自然科學及永續研究發展處自

2021 年，逐漸發展長期社會生態系統研究（ Long-Term

Socio-Ecological Research, LTSER ） 〔註〕，而 CIRES 團 隊研究的重點便是觀察社會生態系統變化。藉由長期

監測生態系統的變化、加入社會治理的角度，期待成 就紮實的科研成果，同時也讓研究融入社會關懷與溝 通，希望能降低土地利用型態變化對於當地的衝擊。

〔註〕臺灣具代表性的社會生態系統地域，以核心設 施的概念設置長期觀測站，希望藉由基礎核心設施的 建置與監測資料的累積與共享，提供堅實的科學資料 以面對不同變遷挑戰，將科研投資效益最 大化。更多資訊請見 LTSER 網站：https:// sites.google.com/view/ltser-taiwan/

綜合而言，CIRES團隊始於對社會生態系統關懷的整合 計畫，目前諸多研究工作正逐步進行中，而研究資料 及後設資料的蒐集、處理與保存，將是重要的一環。 CIRES 團隊正一步步前進、修正與發展出屬於團隊自身 的研究資料管理方式與文化，進一步推展在臺灣的社 會生態系統研究。

延伸閱讀 孫義方等（ 2023 ）。 2023-01-12 生態及永續科學跨領域研究中心 （CIRES）x 研究資料寄存所（depositar）交流會投影片。 https://pid. depositar.io/ark:37281/k5v7d5f9c

核融合發電的文字遊戲

賴昭正／前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊。

我希望核融合變成為一種實用的能源。它將提供取之不盡、用之不竭的能源，而不會造成汙染或全球變暖。

——霍金（Stephen Hawking），英國理論物理學家

去（ 2022 ）年底的兩大新聞，除了 11 月 30 日美國舊

金山 OpenAI 公司提供了一款不但可以回答你任何 問題、跟你聊天，還可以快速（以秒計）幫你寫散 文、詩歌、文章的人工智能軟體 ChatGPT 外，再來 就是核融合（ nuclear fusion ）了。 12 月 13 日，美國 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（ Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL）和國家點火裝置（National Ignition Facility, NIF ）的科學家、能源部長格蘭霍姆

（Jennifer Granholm）、總統科學顧問普拉巴卡爾（Arati Prabhakar ）、國家核安全局國防計劃副局長亞當斯

（Marvin Adams）等政府官員聯合宣布，他們在開發清 潔能源方面實現了長期尋求的里程碑：核融合反應第一 次生成的能量超過了產生它所需的能量。該實驗室的新 聞稿稱這是尋求無限能源的「可能改變世界的突破」， 可能「為核融合奠定基礎，有朝一日成為一種可行的清 潔能源選擇。」無數媒體均以頭條新聞和緊急推送通知 的形式重複這個好消息，也在許多社交媒體中流傳。

但相信許多讀者可能跟筆者一樣，總覺得這類的報導 似曾相識，好像很早就已經聽過很多次了。這次的 「突破」是真的嗎？還是又是一個「騙局」？

核融合的物理

在核融合反應中，兩個輕原子核合併形成一個較重的

原子核；如果所得的單核質量小於兩個原始核的總質 量，則多餘的質量將依愛因斯坦方程式（ E = mc 2 ）變 成能量釋放出來。不過，要開始核融合並沒有那麼容 易。因為同樣帶正電的兩個原子核會互相排斥，需要 極高的能量（ 1.60 × 10 -13 焦耳）才能使它們足夠靠近到 強作用力（ strong force ）出現，克服它們的靜電排斥 力，使它們互相吸引融合成新的原子核。與之相比， 分裂的原子核處在一種不穩定的狀態，因此不需要太 多的能量就能產生核分裂反應，但是它釋放出的能量 大約是前者的四分之一而已。

核融合可以涉及元素週期表中許多不同元素。然而， 從事核融合應用的研究人員對氘（ D ，原子核內有一個 中子、一個質子）及氚（ T ，原子核內有兩個中子、一

個質子）的融合反應特別感興趣。氘氚融合可以產生 一個中子和一個氦核，釋放出比大多數融合反應多得 多的能量：如果用足夠的能量將一個氘直接撞擊到一 個氚原子核上引起核融合，產生的能量理論上可以是 輸入能量的176倍。

核融合的歷史

核融合的起源來自於一個古老的問題：像太陽這樣的 恆星是如何產生能量？英國極具天賦的天文學家愛丁

頓（ Arthur Eddington ）於 1920 年大膽地推測恆星內部

的巨大壓力將氫原子融合在一起形成了氦氣，將多餘 的質量轉化為能量。

在 1930 年代，英國化學家拉塞福（ Ernest Rutherford ） 和兩名合作者開始用氘進行實驗。1934年，該團隊將氘 原子撞擊在一起，產生了氦及「巨大的能量爆炸」。

四年後，德國物理學家貝特（ Hans Bethe ）在核反應方

面的研究工作使他發現了為恆星提供能量的反應：明 亮恆星中最重要的核反應是碳－氮循環，而太陽和較 暗的恆星主要使用質子－質子反應，並排除了其它可

能的核反應。他因這項工作及在一般核反應方面的研 究獲得了1967年諾貝爾物理獎。

1940 年，美國政府開始資助原子武器的開發計畫，於

1945 年 8 月 6 日和 9 日相繼在日本廣島和長崎城市上空引 爆兩顆原子彈：前者為核分裂原子彈；後者巨大的爆 炸力則來自於不受控制的連鎖氫同位素核融合反應， 開啟反應所需的極高能量（高溫）是由中心周圍之核 分裂原子彈爆炸提供的。

核融合的起點：極高的能量

要使兩個氫同位素直接相撞產生融合所需要的能量， 與室溫下氣體分子的平均動能 4.11 × 10 -21 焦耳相比，

大約高出 400 萬倍！這說明了為什麼核融合一般所採用 的方法是「高溫」；但氣體動能是依照馬克士威分布

（ Maxwell distribution ），因此即使在室溫下也有一 些動能非常高的分子，加上量子隧穿效應（ quantum tunneling ） 〔註〕 ，所以實驗上的「高溫」實際上並不

需要達到室溫的 400 萬倍。這事實上也說明了，為什麼 核融合反應有機會在不高的溫度下產生！

〔註〕在量子力學裡，粒子具有波動性，因此可以穿 透能量高於粒子動能的勢能壘。

應很慢或不太可能進行時，總想辦法找催化劑與反應 物產生中間物來降低反應屏障，反應完成後再將催化 劑還原釋出。核融合有沒有類似的方法呢？有！渺子 催化核融合（ muon-catalyzed fusion ） 〔註〕可以使用非 放射性氘作為燃料。隨著高強度渺子源（每次雷射發 射 10 13 個渺子）的最新發展，在今天在技術上和經濟上 都已經是可行的。

〔註〕渺子（muon, μ）為 一電子兄弟的基本粒子，

比電子重 200 倍，因此與質子形成的原子體積將比較 小，使兩個氫原子能在同樣的能量下靠得更近。

核融合發電的夢想

氫同位素核融合反應除了比核分裂釋放更多的能量 外，不會產生有害的長期放射性廢物；加上氫或氘在 自然界中既便宜又豐富 〔註〕 ，因此是一種長期、可持 續、經濟和安全的發電能源燃料，也讓核融合成為全 世界先進國家追求的目標。

〔註〕因為氚可能需要核分裂反應堆來生產，加上 其放射性，為一種危險材料：在生產、運輸、和燃 料補給操作過程中，可能被釋放到環境中。因此氚 不是一種可持續燃料；但因為氘氚燃料的「熔點」 較低，所以還是被用來做核融合實驗，也是美國 NIF 使用的燃料。

臺灣當然也不例外，就在 LLNL 發表新聞後不到三個 月，經濟日報也於今（ 2023 ）年 2 月 6 日登出「臺灣出 現全球第一的核融合技術」，謂臺灣聚界潔能「利用 自然環境中的閃電原理，在實驗室中促成質子撞擊硼 元素（ boron, B ），進一步產生核融合後釋放能量，開 創出全世界核能源的創舉」。

這類「鼓舞民心」的新聞發布到處都可見到。例如歐 斯瓦特（ Jackson Oswalt ）在網路上購買材料、改裝，

使用高溫是一種硬碰硬的「笨」方法；化學家碰到反

花了一年的時間埋首研究； 2018 年， 13 歲生日前夕，

將自己製作反應爐成功的結果刊登到網站「開放資料 核融合研究聯盟」（ The Open Source Fusor Research Consortium ）上。 72 歲的網站創辦人、溫哥華退休電子

工程師赫爾（ Richard Hull ）認證了他的結論屬實，並

認為 〔註一〕 歐斯瓦特是全美國、也許還是全世界，最 年輕打造核融合反應爐的科學家。但是事實上，早在

2008年，當時14歲的美國男孩威爾遜（Taylor Wilson） 就成功地打造了核融合反應爐，有人為他寫書並拍成

電影 〔註二〕。

〔註一〕如果認為有名人支持就是正確的，那就 大錯特錯了！在〈一手遮天的高科技大騙案： Theranos 之興衰〉一文的完結篇裡，筆者提到

曾經擔任史丹佛大學（Stanford University）化

工系系主任的勞伯森（Channing Robertson ）

認為女主角霍姆斯（ Elizabeth Holmes）是可與 牛頓、愛因斯坦、莫扎特或達文西相提並論的天 才！哈佛大學醫學院（Harvard Medical School）

也邀請霍姆斯加入享有盛名的院士委員會！去年

11 月 18 日， 霍姆斯 被判因詐騙投資者數億美元

11 年又 3 個月的監禁（因準備上訴 未入獄）。可詳見：https://pansci.

asia/archives/148221

〔註二〕他現在從事醫學、核安全、化學、核分 裂相關技術。

而 LLNL 及 NIF 的核融合反應第一次產生本益比相 等的新聞呢？事實上早在 2015 年瑞典哥德堡大學

（ University of Gothenburg ）化學與分子生物學系教授 霍姆利德（ Leif Holmid ）就已經在美國物理研究學會

（American Institute of Physics）的雜誌上宣稱：使用氘 作為燃料的持續雷射驅動核融合實驗已經達到發電量高 於支出的平衡點。

宣稱核融合技術「成功」的報導實在太多了，相信筆 者不知道的類似報導一定還很多！

淨能量還未實現，目前都只是在玩文字遊戲

因為這一類的報導太多了，所以事實上筆者對最近的 這一個突破一點都不感興趣！但是看了臺灣又是全世 界第一的新聞報導後，覺得不寫一些事實「以正視 聽」是不行的。正如科學新聞記者克里維特（ Steven Krivit ）所說的：「實際上，結果無關緊要， NIF 設備 沒有實現淨能量。向新聞媒體宣傳這一結果的科學家 們正在玩文字遊戲。」

前面提到氣體動能是依照馬克士威分布，因此即使在室 溫下也有一些動能非常高的原子存在。我們現在就用這

一個例子來看核融合科學家們怎麼玩文字遊戲。雖然可 以精確算出，但我們在這裡只要談一些觀念問題，所 以筆者將全用假設。讓我們假設 3000 ℃的氣體裡面有

0.1 ％的氫原子具有足夠的能量使氫產生融合反應；因 為這些氫原子的能量比平均值高，所以它的能量占總能 量的 4 ％。因此，在家中實驗室發現少量的氫融合反應 是完全可能的，不需要大做文章 〔註〕 。在這裡我們已 經看到了96％的能量被浪費掉！因為氫融合的本益比是 176，所以只要0.1％的氫原子中有0.6％產生融合反應， 就可以達到收支平衡，因此也似乎不需要大做文章、發 表記者會！在這裡又浪費了99.4％的能量！

〔註〕但一個 13、14 歲的學生能夠在家自己設計出 這樣的實驗還是值得鼓勵的。

NIF 的研究人員將幾束雷射對準了一個充滿氫同位素的 微小顆粒，讓這些氫同位素的原子融合在一起。他們 確實測量到了反應釋出比直接注入燃料的 2.05 兆焦耳 更多的能量（ 3.15 兆焦耳）；但他們「忘」了提在理 想情況下，只要注入 0.04 兆焦耳就可產生 3.15 兆焦耳的 能量！還有，他們也「忘」了提及整個設備在實驗期 間，需要大約 400 兆焦耳的能量來運行。這意味著它損 失了大約 99.2 ％的能量──與提供「無限」能源的「可 能改變世界的突破」相去甚遠！克里維特謂：「過去

幾天來，我對我的科學家同事們的行為感到羞愧」； 他認為這融合「突破」只不過是一個「騙局」。

結論

從1950年代後期開始，核融合發電從一個理論、幻想的 概念變成了可以觸摸的實體。這裡沒有我們不清楚的理 論，要解決的只是技術的問題。以今日科技的發達，經 過了半個多世紀的研究，投入了無數的人力和財力，能 交出的似乎還只是白紙一張，以及超越自己地推銷一個 廉價、無限能源的夢想而已，能不讓人失望嗎？這種炒 作事實上不但是有害的，也是不切實際的，造成了許多 評論員對核融合發電愈來愈不抱幻想。

到目前為止， NIF 已經讓美國納稅人損失了至少 135 億 美元！美國政府難道不知道嗎？事實上， NIF 對美國政

府的真正價值不是發展核融合發電，而是在於它能夠 在不實際測試的情況下測試核武器。目前，它是美國 政府可以對巨大威力的熱核融合進行受控實驗的唯一 研究機構。不做些公關如何向納稅人要錢呢？

死去原知萬事空，但悲不見控氫融；科技搞定發電 日，家祭勿忘告乃翁。南宋最後還是沒有「王師北定 中原日」，亡國了！筆者早就放棄了對核融合發電的 夢想！霍金大概也不需要怕他的家人忘了告訴他！

淨零轉型政策下，

交通運輸部門的減碳解方？

鄭祖睿／成功大學交通管理科學系助理教授，研究興趣為永續低碳運輸與交通運輸公平性。

臺灣國家發展委員會於去（ 2022 ）年 12 月 28 日召開了 「淨零轉型階段目標及關鍵戰略記者會」，會中除了

公布 2030 年減碳目標，更宣布 12 項淨零關鍵戰略的具 體行動與措施，期望能達成2050淨零願景。

運輸部門是二氧化碳排放最大的部門之一，而在燃料

燃燒直接釋放的二氧化碳總量中，運輸部門更占了全 球的 25 ％，同時也是石油消耗最多的部門，占全球總 消耗量的 92 ％。若以不同運輸方式分類，公路運輸則

是溫室氣體排放的最大來源（占 74 ％）。在過去 30 年 中，全球運輸部門的碳排放不斷增加， 2000 ∼ 2018 年 間公路旅客運輸的碳排成長了 43 ％，公路貨運的運輸

碳排成長38％。

運輸部門的減碳策略

為了減少碳排放，運輸部門通常會採用「避免－移 轉－改善」（ avoid-shift-improve ）的策略。透過減少 不必要旅次的「避免」策略、將高耗能的交通運輸工 具轉換成能源使用效率更高的運具「移轉」策略，以 及提高運輸效率和能源效率的「改善」策略實現減碳 目標。運具電動化因有立即減少碳排放的效果，目前 被視為「改善」的重要策略，也因此被各國政府視為

實現部門淨零目標的重要策略。然而運具電動化的策 略並不是萬能，必須配合優先落實如步行和騎腳踏車

等主動運輸（ active mobility ） 〔註〕 ，才能獲得更好的 加乘效果。

〔註〕active mobility 也有些單位譯為「慢行交 通」。此英文名詞中的「active」是指人力驅動的 運輸工具，例如步行、自行車等，因此概念上是以 「人力」作為劃分；而「慢行交通」則是以機動車 輛進行對比，機動車輛動力強速度較快，其餘運具 則較弱、較慢。近年來，慢行交通也逐漸被使用在 交通寧靜區、低碳交通區、交通空品區等車速要減 慢，或是汽機車有條件進出的區域。雖然主動運輸 和慢行交通分類的運具類似，但出發點與核心價值 卻完全不同，文章中選擇用「主動運輸」是希望改 變大家對運具分類既有的想法。

今（ 2023 ）年 3 月，聯合國政府間氣候變遷專門委員會 （Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）發 布了氣候變遷第六次評估報告第三冊《氣候變遷的減

緩》（AR6 Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change ），報告指出運具電動化在運輸部門減碳中扮

演著重要的角色。同時也提到，優先發展主動運輸並 減少運輸需求能更有效地減少碳排放。而在個人消費 習慣方面，不使用私人運具則是最有潛力減少碳足跡 的方式之一。

運輸部門研究及政策倡議領域，最近逐漸從以技術 或運具為本的「運輸」（ transport/transportation ）轉 向成以人為核心的「出行」（ mobility ），這呼應了

IPCC 對減少碳排放的「運輸需求」和「個人交通運輸 選擇行為」的具體影響。在國際上，「出行」已成為 探討低碳和永續運輸的關鍵字，而以人本交通運輸為 核心的地區、國際組織、聯合國單位，也已經開始使 用「主動運輸」這個專有名詞。這種心態上的轉變有 助於重新定位永續淨零運輸研究，改善近年來交通運 輸部門治理破碎化的問題，並增強利害關係人之間的 協力合作。

規劃低碳的交通運輸方式

由於各國高度都市化，交通問題也日益嚴重，城市儼

然成為了實現低碳運輸轉型的重要舞臺。目前全球已 有許多城市和區域政府宣示淨零排放目標，其中 826

座城市和 103 個區域政府皆已承諾不同形式的淨零排放

目標。然而，運輸部門的減碳因為具有複雜性與多樣 性，在城市治理中遇到了許多挑戰，需要與其他部門 如能源、環境、經濟、建設等部會或局處共同整合交

通運輸策略、都市發展型態、能源轉型，以及基礎設 施普及等。此外，運輸部門帶來的共伴效益，如改善 空氣品質和促進健康等，有時反而也能成為推動運輸 淨零的驅動力，形成讓使用者有感的策略。

近年來，歐洲城市已經開始重視永續都市出行計畫

（ Sustainable Urban Mobility Plans, SUMPs ）的制 定，並逐漸協助亞洲、非洲、拉丁美洲城市制定永續 出行計畫。同時，國家層級的都市出行政策與投資

計畫（ National Urban Mobility Policy and Investment Programmes, NUMPs ）也逐漸受到重視。透過中央政 府的支持，以法規和資金推動地方政府的目標進而引

導低碳運輸轉型，並與國家整體減碳目標對接，有望 達到 事半功倍的效果。臺灣各級政府也可以透過制定 這類型的計畫定義永續和低碳運輸的目標，盤點現有 資源，制定能夠驅動各利害關係人轉型的政策。

除了治理議題外，低碳交通運輸規畫更需要因地制 宜，透過不斷搭配和嘗試政策組合中的要素、政策過 程和特性來實現。都市地區的低碳交通運輸規畫理應 以建構公共運輸路網、自行車通勤路網和人行道路網 的規畫為優先，提升主動運輸和公共運輸的競爭力， 並將私人運具的使用成本正常化 〔註一〕 。公共運輸應

該成為市民出行的主要運輸工具，透過公共運輸形塑 出都市規劃和土地使用政策。鄉鎮地區的低碳運輸則 需要特別考慮需求反應式的公共運輸系統（ demand responsive transportation system, DRTS ） 〔註二〕，增加 公共運輸效率並減少政府補貼。 〔註一〕使用私人運具造成的環境汙染、都市空間的 使用等，都應該合理反映在油價、汙染相關的稅費、 停車費等方面。臺灣目前這方面的成本反映偏低，導 致汽機車使用者低估了汽機車對環境與都市空間的負 面影響程度。

〔註二〕運輸業者以彈性排班或預約搭乘等方式，按 照使用者的需求規劃公共運輸系統，避免資源浪費。

逐漸受到重視的貨物運輸減碳

在貨暢其流且電子消費蓬勃的今日，貨物運輸的重要 性已經不亞於或甚至超越旅客運輸的重要性，但在降 低整體運輸部門碳排放的政策中，貨物運輸卻常常被 忽略。在城市中，貨物運輸問題通常被視為商業活動 而非運輸管理，但是隨著城市貨運對城市環境的影響 愈來愈大，以及其他間接碳排放的規範逐漸被重視， 城市貨物運輸逐漸受到關注。

歐盟（ European Union, EU ）發展的都市貨運物流計 畫（ Sustainable Urban Logistics Plans, SULPs ）包括各

種管理策略，例如促進貨車電動化、控制貨車的進出 時間和路線、限制貨車進出的城市區域、設計更安全 的路線等，以減少城市貨運對環境的負面影響。若想 實現這些策略需要藉由公私部門的協力合作，包括城 市物流中心的選址、制定配送方式、管理停車和路緣 等。透過制定此計畫，可以更有效地管理城市貨物運 輸、減少碳排放、提高城市環境品質，同時也能促進 經濟發展。

臺灣的地理環境特殊，大部分必須依賴公路運輸，因此

在運輸部門的溫室氣體排放占比高達95％的（圖一）， 其中旅客運輸與貨物運輸比為70％與30％。儘管2020年 各國因疫情影響而減少了15％的碳排放，但隨著經濟活 動的復甦和振興，交通運輸的碳排放量已逐漸恢復至疫 情前的水準或甚至急速增加。臺灣運輸部門面臨的減碳 挑戰與許多國家類似，相較於技術轉型，更需要轉變的 是治理上的心態，以及更廣泛的協力合作，才能實現更 深度與徹底的減碳效果。

臺灣的運輸減碳策略

去年 12 月 28 日，國家發展委員會

發布了臺灣淨零轉型的 12 項關鍵 戰略，並在今（ 2023 ）年 1 月公 布轉型戰略的行動計畫草案。與 運輸部門有關的淨零轉型戰略主 要涵蓋「運具電動化及無碳化」 和「淨零綠生活」的低碳運輸網 絡。這兩個主要戰略中包含三大 轉型策略：運具電動化、人本綠 色運輸、私人汽機車管理，同時 搭配輔助策略如強化都市規畫和 推廣綠色運輸生活型態。

考慮到臺灣產業的發展特點和社 會環境，國內在運具電動化的推 進路徑上，以公共運輸為先行策

略，預計將由政府帶頭示範，優先推動在 2030 年之前 將市區公車和公務車全面電動化， 2040 年之前新銷售 的小客車和機車將 100 ％全面電動化。首先透過技術較 為成熟的市區公車、電動小客車、電動機車，推動並 增加電動運具的數量、完善電動運具的使用環境配套 措施，以及電動運具產業技術升級轉型。而以私人運 具為主的小客車和機車，則是通過補貼的方式讓價格 更加合理化，並建立方便的使用環境，逐步引導民眾 轉向使用電動運具。

愛爾蘭是國際上近年來推動運輸部門淨零較為積極的 國家之一，希望透過降低碳排放量提升空氣品質並減 緩氣候變遷。愛爾蘭政府在去年底推出了一份名為 「氣候行動計畫 2023 」（ Climate Action Plan 2023 ） 的計畫書，以達成 2030 年前將碳排放量降低 50 ％做為 目標。這份計畫書提到的運輸部門減碳策略和目標中 包括了重新規劃道路空間，提供更多公共運輸和主動 運輸的選擇；減少 20 ％的機動車輛總車行距離；讓步 行、騎自行車、搭乘公共交通的旅次市占比達到全部

圖一｜臺灣運輸部門的碳排結構 （資料來源：行政院環境保護署）

旅次的 50 ％；以及在路上行駛的車輛中，有三分之一

必須是電動車。透過這些積極且全面的策略與指標， 愛爾蘭正在推動整個運輸部門的淨零轉型，可提供臺 灣運輸部門借鏡和參考。

隨著臺灣的經濟發展和高度都市化，自小客車與機車的 持有數持續增加，旅次市占比也高居不下，碳排放量也

難以有效降低。建議臺灣可參考上述愛爾蘭的案例，採 取積極策略減少運輸部門的碳排放，例如重新配置道路 空間以提供更好的公共運輸服務和主動運輸環境，鼓勵

更多人使用大眾運輸、步行、騎自行車等交通運輸方 式，若能以此為目標，則有機會同時減少總車行距離與 汽機車的使用量。此外，加速電動汽機車與電動市區公

車的普及將顯著降低運輸部門碳排放量。每個國家與城 市的交通運輸特性不同，根據這些特性制定符合自身條 件的措施和計畫，並透過從其他國家的成功經驗中學

習，才有可能加速實現淨零目標。

延伸閱讀

1. 行政院環境保護署。氣候公民對話平臺－運輸部門， https://bit. ly/3mQ6RAM。

2. Iea (2020). World Energy Balances. https://bit.ly/3AlRumA.

3. SLOCAT. Tracking Trends in a Time of Change: The Need for Radical Action Towards Sustainable Transport Decarbonisation, Transport and Climate Change Global Status Report – 2nd edition. https://tcc-gsr. com/home/

（123RF）

5G技術導致疫情擴散到世界各地？ 《陰謀論》

從全世界的規模來看，新型冠狀病毒（ SARS-CoV-2 ） 疫情或許是最適合錯誤資訊氾濫的溫床。先前提過， 陰謀論通常都會死纏著引人注目的重大新聞，還有其 他類型的錯誤資訊。

而最多人關注或最包羅萬象的事件，則非冠狀病毒莫 屬。短短幾週內，疫情就在全球各地爆發，顯然不再 只是地方事務，它也在頭版擠掉了其他新聞報導。突

然之間，全球對話就只剩下一個主題，而且是真正的 全球對話，這可是非常罕見的。

你很難想像比這更適合散布謊言的場景：一項全球性 的新聞報導，一個直接衝擊人們生活的可怕卻無形的 傳染威脅，並且發生在一個比以往都更緊密連結的世 界中。除此之外，這種威脅還帶有真正的科學不確定 性。疫情剛爆發時，我們至少有幾個月都處於資訊真 空（ information vacuum ）狀態。只要看專家講了幾次 「我們不知道」，或許你就能判斷對方的可信程度。

在一切不確定的情況下，任何說話頭頭是道的人都該 被懷疑。似乎沒人能在疫情期間百分之百做對一切， 而且很多專家對於某些事情的判斷都錯得非常離譜。

有個故事可以證明錯誤資訊在疫情早期如何迅速傳遍 全球：「想像的直升機」。這根本不算是最認真的個

案研究，因為不太可能有人因該謠言而死亡，而它造 成的傷害大概就只是讓人多了那麼一點焦慮，畢竟這 種時期大家真正要擔心的事情已經夠多了。

就我們所知，謠言始於義大利，差不多在 2020 年 3 月 10 左右，當時，這個國家正深陷第一波歐洲疫情大爆

發的惡夢之中。內容是一段簡短的訊息，透過推特文 章、臉書文章、簡訊和 WhatsApp 等，以私人和公開方 式在社交網路上散播開來。

訊息寫的是（翻譯後的版本）：「今晚十一點四十分 起，街上不能有人逗留。家戶的門窗要緊閉，因為有 五架直升機會在空中噴灑消毒劑以消滅冠狀病毒。」 接著，它就慫恿讀者把訊息轉發給所有聯絡人。

這則訊息幾乎立刻傳遍了全世界。彼得．伯格（ Peter Burger ）博士是一名荷蘭學者，不但研究錯誤資訊， 也追蹤了傳播到全球各地的直升機謠言，而他在當時 向英國的事實查核組織“ Full Fact ”表示，直升機訊息 「僅在兩週內就傳給全世界的公民。從哥倫比亞到埃 及、科威特、印度、巴基斯坦、印尼、菲律賓、比利 時、瑞士、西班牙、義大利和荷蘭，內容會根據當地 情境改編，更附上了造假的證明」。有趣的是，雖然 訊息在國際之間傳遞，內容被翻譯成各種語言，還加 入警方或軍方標誌等符合本地情況的細節，但某些部 分幾乎完全沒變：直升機有五架，而且都是精確地在 晚上十一點四十分這個奇怪的時間抵達。

這不算陰謀論，卻充滿了跟陰謀相關的物件，「神祕 直升機」是故事中一再出現的主題，在空中偷偷噴灑 危險化學物質也是。這等於把化學尾跡和黑衣人混搭 在一起，不過，他們在這裡被當成好人。

然而， 這種假消息隨處可見， 像是： 軍隊在克萊姆

（ Clapham ）的街上準備執行戒嚴令；竊賊藉由發送 浸過三氯甲烷（ chloroform ，又稱氯仿）的口罩來打家

劫舍；乾洗手液會在高溫的車內爆炸。從疫情錯誤資 訊的歷史來看，這些都不令人意外。老實說，會出現 這樣的情況也很合理，畢竟大家的生活突然被徹底打 亂了。還記得危機剛發生的前幾個月，感覺有多 奇怪 吧。在一個驟然陷入混亂的世界裡，人們自然很難辨 別真偽。當一切都變得不尋常，似乎就沒有什麼事是 難以置信的了。

陰謀論就會在這種時候上場。

關於新冠肺炎的主要陰謀論，有一點值得注意： 整體

來說，它們並非憑空出現 。它們不是因應疫情而重新 創造出來的，而是早已存在的信念，往往具有豐富的 歷史，會配合疫情改造內容，只是它們突然找到了比

之前更多也更能接受這些理論的群眾。

除此之外，這個單一新聞報導的中心性（ centrality ）， 還讓先前各自孤立的陰謀論者次文化之間產生了類似 異花授粉的現象。相信某個陰謀論的人，突然在其他 社群裡發現有人願意傾聽自己的論點，於是也將過 程中遭遇到的新陰謀論納入自己的陳述。先前的小眾 觀點（你知道替代醫學界有一小群人相信病毒不存在

嗎？）如果能夠支持其世界觀或填埔漏洞，就有可能 獲得青睞。新冠肺炎創造出了一種像是五獅合體聖戰 士（ Voltron ）的陰謀，將迥然相異的部分組合成一隻 更巨大的野獸。超陰謀正在成長。

想一想第五代行動通訊技術（簡稱 5G 技術）。有人害 怕這種相對新穎的 5G 技術，正導致疫情擴散到世界各 地；英國人對這件事的恐懼特別明顯，而這個理論也 造成了真正的後果。手機基地台和其他基礎設施成為 縱火攻擊的目標，電信公司工程師在工作時也受到當 眾羞辱與威脅。格外諷刺的是，發生這些事的國家， 比以往更加依賴手機和網際網路連線這些生活必需 品。（另一個諷刺是，很多遭破壞的基地台或被辱罵 的工程師，根本跟5G技術一點關係也沒有。）

新冠肺炎／ 5G 陰謀論源於疫情爆發初期。最早將 5G 技 術和新型冠狀病毒連結起來的社群媒體發文，在 2020 年 1 月出現，而國際新聞不久前才開始大幅報導中國境 內有新病毒正迅速傳播，這時它還沒被稱為大流行。 起初這只是個試探性的說法，例如，有一篇臉書發文 （現已刪除）寫道：「武漢是最早推行 5G 技術的地方

《科技報導》稿約

本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的學界、政策、產業訊息外，並有學者專家針對科技（含醫療） 政策、教育、產業相關的時事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心臺灣科技發展的您，就上述方向踴 躍投稿。寫作時請依照稿約：

一、避免學術專業論文寫作格式。

二、字數盡量在2000至3500字內，可附相關圖或表至多5張。

三、請遵守著作權法，如有著作權爭議（包括圖片），由作者自行負責。一經投稿，即視同授權刊載。

四、稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬（稿酬將於刊出當月月底寄發，由第一作者代表簽收）。

稿件請寄至scimonth@scimonth.one，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」。

⋯⋯萬一 5G 技術會破壞免疫系統，因此加強了一般 感冒的毒性呢？」

重點來了，許多陰謀論的建立就是根據這種巧合； 更確切地說，它們會堅持巧合不可能只是巧合。只

要你稍微認真看待，那些巧合的說法就會不攻自 破，正如這個例子。武漢確實有 5G 技術，也是中國

最早使用 5G 技術的城市之一。注意，這裡說的是 「之一」。中國同時在五十座城市開始推行 5G 技 術，包括北京、上海、深圳、南京、成都、廣州、

天津，以及其他許多城市，都受邀參加了 5G 派對。 而且，中國的城市絕不是全世界最早推出 5G 市場 的地方，很多國家早就有了，包括美國、英國和南 韓。新冠肺炎出現時，全球已經有數百個城市使用 5G技術，武漢只是其中之一，絕非唯一的先驅。

如此看來，所謂的巧合似乎就沒那麼詭異了。但這

仍然無法阻止人們相信 5G 陰謀論並加以發揮。伊朗

是中國境外最早爆發重大疫情的國家，這可能會讓 你以為 5G 陰謀論就要在此止步，理由很明顯，因為

伊朗根本沒有 5G 設備。抱歉，你錯了。疫情期間， 新冠肺炎不斷在尚未推行 5G 技術的城市或國家爆 發，然而，堅信此理論的人並未打退堂鼓；儘管還 有另一個事實擺在眼前：世界上 5G 設備涵蓋率最高

的南韓，也是全球少數成功抗疫的其中一例。由於 病毒特別容易在人口稠密的超連通大城市傳播，而 電信公司也最喜歡在這種地方推出耀眼的新技術， 這麼一來，一定會發生足夠的巧合讓陰謀論得以延 續，但前提是你不介意那些人專挑對自己有利的部 分來宣傳。

為了避免疑慮，在此我們應該要闡明一下， 5G 技 術不會引發新冠肺炎，也不會造成其他健康問題。

5G 技術不是什麼激進的新技術，只是老式的無線電 波，頻率跟我們以前使用過的稍微不一樣而已。重 點在於，它是所謂的「非游離」（ nonionising ）輻 射，意思是它的頻率低於可見光，能量不足以造成 分子傷害（例如你的DNA）。

在電磁頻譜（ electromagnetic spectrum ）上，只有其頻率 高於超過可見光者，像是紫外線、 X 光、伽瑪射線，其輻 射才會引起我們所熟悉的問題，例如曬傷、癌症，或是綠 巨人浩克。

頻率低於可見光的一切，都會無害地穿過你的身體，或是根 本無法穿過。（ 5G 技術穿透人體的程度，其實低於先前的 手機頻率；頻率愈高，就會有愈多能量在發射表面消散。） 它頂多可能就是在能量被身體吸收時，將你稍微加熱，不 過，沒有任何行動電話技術具有造成顯著效果的功率。

我們會知道這麼多，原因在於電磁輻射就是全宇宙最多人 研究也最深入了解的自然現象。有一群很好的書呆子組成 了國際非游離輻射防護委員會（ ICNIRP ），負責規範這

些東西的標準，而他們很樂意告訴你， 5G 基地台所發出的 功率，大約只有他們（謹慎研究過後）所規定的限制值的 百分之一。

全球廣泛使用手機已經數十年，伴隨出現的健康恐慌 也已經持續了數十年。然而，手機懷疑論者所警告的 相關疾病（例如腦瘤）基本率卻毫無增長。相信這種 電磁輻射有害的人，已經收集了各式各樣所謂暴露造 成的症狀，如偏頭痛、暈眩等等，但這些很明顯都不 是新冠肺炎的主要症狀。

那麼，為什麼新冠肺炎／5G 的陰謀論還能持續下去？

嗯，首先，這不是一個陰謀論，而是好幾個相互矛盾 的陰謀論。如果你曾經在 2020 年 3 月或 4 月，冒險到臉

書的反 5G 技術大社團看看，就會發現它們都能和平共 存，相互支持。有些社團承認病毒確實存在，但認為 5G 技術會壓制免疫系統，或是讓病毒增強威力，導致

輕微疾病變得更嚴重。某些社團說，才沒有病毒，疾 病是由 5G 技術直接造成的，而症狀就是暴露於電磁輻 射所引起的。第三種陣營則堅稱，不只病毒不存在，

而且根本就沒有人生病，醫院裡沒有患者，整場疫情 就是一個巨大騙局，目的是為了讓政府在封城的掩飾 下偷偷裝設 5G 設備。這些理論不可能都是真的，不過 沒關係；這些社群會和睦相處，就是因為確信 5G 技術 一定有某個地方不對勁 ，而且很可能跟疫情相關。結 論不變，但說法可以改變。

因此，我們來到第二個重點。會發生這一切，是因為 5G 懷疑論在疫情來臨前早已醞釀多時。這個群體已經 存在了，其中有影響者和布道者，也準備好了背景故 事與支持資料。在新冠肺炎現身的至少一年前，許多 國家已開始認真推行 5G 技術，而網路上關於 5G 的錯誤 資訊，就是從那時起逐漸累積。

有那麼一段時間，世界上只要任何地方出現一群鳥墜 落死亡， 5G 設備似乎就會成為眾矢之的。而且，這還 不是從 5G 技術開始的。關於行動電話的陰謀論和健康

恐慌，已經有超過二十年的歷史。英國在二十一世紀 初期推行 3G 技術時，引發了幾乎相同的爭論，導致完 全相同的破壞手機基地台事件。（同一時間， Wi-Fi 在 美國也造成了類似的恐慌。）重點在於，不是只有網 路文化才會出現這些恐慌。

由於反對意見往往源於街坊之中，所以在抵制特定基

礎建設時，整個社區很容易凝聚起來。鄰居相互交 流，建立起人際網絡與共同參與的活動，藉此維持並 發展大家的基本信念。認為手機基地台會危害健康的 人，可以在那些覺得基地台很醜的人們之中找到盟 友，說不定對方還會改變想法來相信自己的論點。畢 竟，要促使一個群體採取行動或形成長久的憤恨，最 好的方法莫過於讓大家對當地的規畫爭議產生不合理 的怨念。

隨著時間推移，由無線通訊所造成的健康末日並未降 臨，民眾也就毫不顧忌地接受了擁有無限網路流量的 未來，最初圍繞著新技術的那些非關陰謀論的健康焦 慮，被加入了更多的陰謀思維，因為那個試圖解釋大 家為何錯得離譜的隱性陰謀主義，在其他方面很難站 得住腳。總之，當新型冠狀病毒出現時，陰謀論者就 已經有一套現成的說法，並且可以輕易修改內容用來 解釋眼前的狀況。

因此，相信陰謀論的人會將新冠肺炎與他們對於手機 輻射的看法連結起來，也就不足為奇了。由於體系陰 謀論本來就必須解釋一切，那些陰謀論者通常不會 在看到重大新聞報導之後這麼說：「哼，這不適合我 們。」這些描述也適用於疫苗，甚至更為貼切。

書　名｜陰謀論：謠言、八卦、帶風向、轉移焦點，我們的恐懼焦 慮如何成為影響社會的武器？！ 作　者｜湯姆．菲利普斯（Tom Phillips）、 強恩．艾立奇（Jonn Elledge）

譯　者｜彭臨桂 出版社｜本事出版 出版日期｜2023年3月

不要以為你很多疑，就不會上它們的當，它們可能只是沒有想騙你。

本書提到許多陰謀論，我們會看到陰謀論如何協助創造了我們生存的世界，

以及它們如何向我們反映出社會和自我的樣貌。

我們會發現，有時候陰謀是憑空捏造的，

許多理論很奇怪，有些很滑稽，有些很可怕。

不過每一個人都有可能會相信，所以，它們到底是什麼？！

本書將提供各種面向的剖析，盡可能讓你不再輕易上「陰謀論」的當。

JUICE升空！歐洲最新太空任務探索木星 的「冰月」

編譯｜陳亭瑋

今（2023）年4月14日，歐洲太空總署（European Space Agency, ESA ）成功在法屬圭亞那的庫魯（ Kourou ） 歐洲太空港發射了「木星冰月探測器」（ Jupiter Icy

Moons Explorer, JUICE），預備將前往木星周邊，探索 木星的三個衛星：木衛二歐羅巴（Europa）、木衛三甘 尼米德（ Ganymede ）、木衛四卡利斯托（ Callisto ）。

如果一切順利， JUICE 最終會在木星最大的衛星——木 衛三甘尼米德周圍繞行，進一步測量繪製地表的狀況。

回顧科學史，伽利略（ Galileo Galilei ）在 1610 年藉由 望遠鏡發現了木星的四顆衛星，被後世稱呼為「伽利 略衛星」。 JUICE 的目標就是伽利略衛星的其中三顆， 以目前科學家所知，這三顆衛星都有著金屬與岩石核 心，外層包覆著厚重的冰層，這也是探測器名稱中 「冰月」的由來。探索這些衛星的結構，解答冰殼底 下是否藏有地下海洋，甚至是否隱藏著孕育生命的潛 力，是JUICE最受期待的任務。

然而， JUICE 要抵達木星的路徑有些迂迴。如果一切 按計畫進行， JUICE 會在一年內返回接近地球與月 球的位置，以運用「重力彈弓效應」（ gravitational slingshot ）前往遙遠的木星。 2025 年 JUICE 預計將飛越 金星──同時曝露在高熱之下，然後在 2026 ∼ 2029 年 間飛越地球兩次，最終將於2031年抵達木星。

在抵達木星後， JUICE 目前規畫飛越木衛四卡利斯托 21 次、經過木衛二歐羅巴兩次 〔註〕 ，過程中都會收集相 關的量測資料。而在 2035 年， JUICE 則將再度發動引 擎進入木衛三甘尼米德的軌道，希望能繞行至少九個 月。這項操作將十分困難，因為儘管甘尼米德是木星 最大的衛星，但仍必須適當減速才能正確進入軌道；

只要稍有差錯， JUICE 就有可能會被木星的引力拉開， 偏離預計的運行位置。

科學家針對木星衛星的第一手資料，來自於美國國 家航空暨太空總署（ National Aeronautics and Space Administration, NASA ）於 2011 年 8 月發射的朱諾號

（ Juno ），儘管主要設計是研究木星，但朱諾號也曾 飛越木衛二歐羅巴與木衛三甘尼米德收集資訊。 1990 年代， NASA 的伽利略號探測器（ Galileo ）首度帶回了 木衛三上可能有海洋的線索； 2015 年哈伯太空望遠鏡

（ Hubble Space Telescope, HST ）觀測到木衛三上的極 光，也提供了進一步的證據。

本次 JUICE 酬載包括了雷射高度計（ laser altimeter ）， 預計可用來繪製衛星表面的地形圖。考慮到木衛三承 受木星與其他衛星的引力，如果表面冰層之下藏有地 下海洋，則它的高低起伏有機會高達十公尺，以雷射 高度計做測量，將可針對木衛三地底海洋的理論提供 更確切的證據，進一步揭開「冰月」是否有機會孕育 生命。

〔註〕NASA 預計預計於明（2024）年發射木衛二快 船探測器（Europa Clipper），針對歐羅巴進行密切 的研究。

新聞來源

1. Castelvecchi, D. (2023). Jupiter mission will be first to orbit moon of another planet. Nature. https://www.nature.com/articles/d41586023-01256-x

2. The European Space Agency. Jupiter Icy Moons Explorer, juice. EESA. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice

編譯｜陳亭瑋

身體中不正常的凝血（ coagulation ）會在動脈或靜脈

中形成血栓（ thrombus ），對健康造成極為嚴重的影 響，在心血管疾病中的危害僅次於心臟病發作與中風。

長時間靜止不動，如久坐、久站、搭乘長途飛機，都

會提高下肢靜脈與肺部產生血栓的風險。但同樣身為 哺乳動物，為什麼每年都要冬眠靜止不動好幾個月的 熊，卻似乎並沒有發生血栓的風險呢？德國慕尼黑大

學（Ludwig Maximilian University of Munich, University of Munich ）的心臟科醫師與斯堪地那維亞半島的團隊

合作，收集瑞典有冬眠習性的棕熊夏季與冬季的血液樣 本，發現有種蛋白質在冬季與夏季表現上出現了顯著的 差異，似乎與熊冬眠時不會出現靜脈血栓栓塞（venous

thromboembolism, VTE）有關，該研究於今（2023）年 4月刊登於《科學》（Science）期刊。

凝血是身體循環系統中的一種保護機制，形成血栓可 以堵住被破壞的血管，在血液循環受損、血管破裂的 時候阻止血液進一步流失，整個過程牽涉到血小板以 及多種凝血因子的互相作用。然而，血栓若發生在正 常運作的血管系統中則會阻礙血液循環，反而對健康 造成危害。靜脈血栓栓塞，如深層靜脈栓塞（deep vein thrombosis, DVT ）、肺栓塞（ pulmonary embolism, PE ）為常見且潛在有致命性的疾病，但目前的治療與 預防方法相當有限，因此持續開發控制血栓的藥物或 療法相當重要。

研究人員比較了 13 隻棕熊在兩個冬天與夏天採集的 血液樣本，發現到一種功能性相關蛋白質熱休克蛋

白 47 （ heat shock protein 47, HSP47 ）的表現量差異 極大，夏天的棕熊血中含有豐富的 HSP47 ，但此蛋白

質在冬天卻幾乎消失無蹤。根據過去英國雷丁大學 （ University of Reading ）生物醫學科學系教授吉賓斯 （ Jon Gibbins ）以小鼠為材料的研究顯示， HSP47 主

要表現於血小板的表面，會參與凝血機制。在凝血過 程中，血小板會吸引嗜中性球（ neutrophil ），經由 HSP47 活化嗜中性球形成網狀結構捕捉蛋白質、病原 體、細胞，持續累積後生成血栓。吉賓斯過去的研究 中也顯示，失去HSP47的小鼠血液不太容易凝結。因此 可以合理推測，在冬眠時久未移動的棕熊之所以不容 易發生血栓，很可能與HSP47的消失有關。

除此之外，研究人員還比較了人類血液的HSP47含量， 發現相對於活動更頻繁的人，無論是因脊髓損傷等疾 病而無法起身，或者是配合實驗臥床 27 天的健康者， 血液中的HPS47濃度也確實有下降的趨勢。這顯示了科 學家透過研究黑熊發現HSP47，的確有機會影響人體的 血栓形成。

現階段的抗凝血藥物仍有一定風險，但卻又對於容易 產生血栓的高風險對象如癌症患者、手術病患或創傷 患者來說至關重要，因此HSP47的發現也開啟了防凝血 機制研發的潛在可能性，讓許多人十分期待。

1. Thienel, M. et al. (2023). Immobility-associated thromboprotection is conserved across mammalian species from bear to human. Science, 380(6641), 178-187.

2. Pennisi, E. (2023 April 13). Now we know why hibernating bears don’t get blood clots. Science. https://reurl.cc/3Ol86l

冬眠的熊為什麼不會靜脈栓塞？科學家發 掘潛在抗血栓機制

中山大學研究發現 降血糖藥Metformin 可降低發生肝癌風險

整理報導｜陳亭瑋

肝細胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）為肝癌的一 種，是全球常見的癌症第五名。過往的研究已經發現

慢性B型肝炎（hepatitis B）、C型肝炎（hepatitis C）、 長時間飲酒、黃麴毒素（ aflatoxin ）等風險因子與肝細 胞癌的發生有關。與全世界相比，臺灣糖尿病合併C 型 肝炎的盛行率偏高，而糖尿病也會進一步增加慢性C 型 肝炎患者罹患肝細胞癌的風險。近期，中山大學醫學

院院長兼副校長余明隆率領的研究團隊發現，同時罹

患糖尿病的 C 型肝炎患者在完成 C 肝抗病毒療程後，使

用抗血糖藥 Metformin 控制糖尿病可降低發生肝細胞癌 的風險。此研究刊登於《肝臟病學雜誌》（ Journal of Hepatology）期刊，並榮登期刊封面。

糖尿病患者的血糖如果控制不佳，容易損傷肝腎功 能；過去研究中也已證實同時罹患糖尿病與 C 型肝炎的 患者，罹患肝細胞癌的風險也較高；此外，已出現晚 期肝纖維化的患者，同樣也有較高的肝癌罹患風險。

雖然現階段用於治療 C 型肝炎的口服抗病毒藥物療效

極佳，治癒率高達 95 ％以上，能夠大幅降低肝細胞癌 的發病率，但仍有 3 ∼ 4 ％的病患在痊癒後仍會罹患肝 癌。 Metformin 作為糖尿病治療的第一線藥物，藥理上

藉由減少肝臟製造、腸道吸收，以及增加人體利用葡 萄糖的機制達到降血糖的效果。

余明隆率領的研究團隊攜手高雄醫學大學附設中和紀 念醫院、嘉義基督教醫院、臺南奇美醫院、高雄榮民 總醫院、高雄長庚紀念醫院等 23 家醫院團隊，連結健 保資料庫資料收集 2003 ∼ 2015 年全臺灣肝膽胃腸科 1 萬

5834 名 C 型肝患者以長效干擾素治療的資料，進行各 組背景交叉比對，發現 Metformin 可有效降低糖尿病患

者 C 肝痊癒後的相關肝臟併發症。就五年來累積的肝癌 發病率來看，「沒有服用 Metformin 的糖尿病患者」為

10.9 ％，但「有服用 Metformin 的糖尿病患者」肝癌發

病率僅為2.6％，無罹患糖尿病者則為3％。

研究團隊提醒，目前研究可證實的是 Metformin 能有 效降低糖尿病患者 C 肝痊癒後的相關肝臟併發症；但 對於 Metformin 是否能降低非糖尿病 C 型肝炎患者的 肝癌發生風險還不明確，仍需要進一步的研究。團隊 強烈建議糖尿病併 C 肝患者在醫生的指示下持續使用 Metformin，以穩定血糖並降低罹患肝癌的可能性。 由於臺灣的 C 型肝炎篩檢率不高，由過去的數據推估， 全臺有近百萬的糖尿病患者不知道自己是否患有 C 型 肝炎，也就無從進一步接受治療、降低罹患肝癌的風 險。因此團隊也呼籲糖尿病患者，除了妥善控制血 糖，應該盡早接受 C 型肝炎篩檢，以及早接受治療減少 肝硬化與肝癌發生的風險。

新聞來源

1. Tsai, P. C. et al. (2023). Metformin reduces hepatocellular carcinoma incidence after successful antiviral therapy in patients with diabetes and chronic hepatitis C in Taiwan. Journal of Hepatology, 78(2), 281-292.

2. 中山新聞（2023年3月17日）。降血糖藥大減糖尿併C肝罹癌風險 中山 大學研究登世界權威期刊。中山新聞。https://reurl.cc/V8vGky

陽明交大動物實驗證實

進長壽基因表現

整理報導｜陳亭瑋

破解長壽基因的調控機制、延緩老化是近年來生物醫 學研究的「聖杯」之一。近期，由陽明交大、林口 長庚醫院、國家衛生研究院與衛福部國家中醫藥研究 所組成的研究團隊在動物實驗發現，高齡小鼠被餵食 「橙皮素」 （ hesperetin ）後，可促進長壽基因 CISD2 的表現。橙皮素在高齡小鼠身上出現恢復老化的心臟 與肌肉的功能、提升全身的能量代謝的效果，研究成 果刊登於國際期刊《生物醫學科學期刊》（ Journal of Biomedical Science）。

陽明交大生命科學系暨基因體科學研究所特聘教授蔡

2009 年意外發現 CISD2 基因與調控哺乳動物

壽命長短有關， CISD2 基因也因此成為老化機制研究、 延緩老化臨床實驗的藥物重要研究目標。過去研究發 現，從魚類到哺乳動物，包括人類等脊椎動物中都有

CISD2 基因，但哺乳動物的 CISD2 基因的表現量，會隨 著年齡增加而逐漸下降。

在生化機制上， CISD2 基因表現的蛋白具有維持細胞內 鈣離子平衡，以及提升粒線體運作的功能。 2012 年的 研究也發現，透過基因轉殖技術調高老年期 CISD2 基因 的表現量的小鼠，平均壽命比一般小鼠增加 20 ％，可 達 39 個月，相當於人類的 120 歲。因此， CISD2 基因的 表現的確與哺乳動物壽命長短息息相關。

研究團隊從古典醫書《神農本草經》記載的植物中萃 取化合物，尋找能夠刺激長壽基因的促進劑。於柑橘 類如橘子、柳丁、檸檬、金棗等水果的果皮存在著橙

皮苷（ hesperidin ），為橙皮素的前驅物，在被動物吃 下進到體內後，會再由腸道中的細菌轉化為橙皮素。

「橙皮素」可促

21.5 個月大的小鼠相當於人類約 70 歲，研究團隊發現如 果在此時開始餵食橙皮素，等到 26.5 個月（相當於人類 的 80 歲）時，小鼠體內的 CISD2 表現量提升了約三倍， 證實橙皮素有促進CISD2基因表現的效果。

在研究中也發現，橙皮素能改善多種因老化而引起的 身體結構變化與功能損傷，包括新陳代謝下降、脂肪 上升肌肉下降造成的身體組成變化、葡萄糖耐受不 良、多重器官衰老等，皆能有所改善。此外，橙皮素 也使得老化後的細胞能夠重新恢復為年輕時 RNA 轉錄 表現。

橙皮素在動物實驗中證實為能促進 CISD2 表現的促進

劑，展現了極佳的抗老化潛力，將幫助科學家更深入 的了解老化的過程，為預防老化、延長壽命提出新的 解決方案。團隊也期待有更多的研究，進一步開發相 關產品為保健食品或小分子藥物，推進未來延緩老化 與治療老化相關疾病的進展。

新聞來源

1. Yeh, C. H. et al. (2022). Hesperetin promotes longevity and delays aging via activation of Cisd2 in naturally aged mice. Journal of Biomedical Science, 29(1), 53.

2. 國立陽明交通大學新聞網。（ 2023 年 4 月 11 日）發現長壽基因後，

陽明交大再證實「橙皮素」能逆齡回春。https://www.nycu.edu.tw/ news/4632

整理報導｜羅億庭

近年來，臺灣受到極端氣候影響常面臨缺水危機，將 海水淡化或許是缺水問題的其中一種解方。但即便 如此，水利署在 2021 年緊急於新竹南寮設置的海水 淡化機組仍供不應求，且鹵水排放也可能對海洋生態 造成衝擊。近期，陽明交通大學生命科學系暨基因體 科學研究所的研究團隊，就突發奇想地利用會造成阿

茲海默症（ Alzheimer ’ s disease ）的「類澱粉蛋白」

（ amyloid ）來傳輸水分子，甚至可達到將海水 100 ％脫 鹽的效果，相關研究已發表於《Small》期刊。

類澱粉蛋白是一種不可溶的纖維性蛋白質，若是異常 堆積於人的大腦將可能導致嚴重的疾病，例如阿茲 海默症。因此無論是醫界、學界均希望能找到一種有 用的方法，清除阿茲海默症患者腦中堆積的類澱粉蛋 白。不過也因為類澱粉蛋白同時具有可以阻擋鹽離子

的特性，陽明交通大學的研究團隊便開拓了另一條路 徑，希望能藉此發展出淡化海水的方法。

此研究的主持人，陽明交大生命科學系暨基因體科學

研究所教授許世宜表示，水分子的單向擴散常見於自

然界中，例如在蜘蛛絲、蝴蝶翅膀等都可以觀察到水 分子單向流動，且這些流動不需要外部能量，只要透

過基本的生化及物理機制就能完成。團隊在實驗中使 用了三片類澱粉蛋白組成的奈米微管（ nanotube ）， 並利用蛋白薄膜表面上的電位差來推動水分子往單一 方向移動，同時又能達到阻擋如鈉離子（ sodium ion, Na + ）、氯離子（ chloride ion, Cl - ）等鹽離子穿過的效 果，形成一種自帶「分子馬達」且不需外部提供任何 能量，就能完成的海水淡化方式。

目前主流的海水淡化技術使用逆滲透法，此方式需要

透過馬達加壓讓海水通過逆滲透膜以分離海水中的鹽 分。雖然技術可行但必須花費大量電力與設備，以致 於無法達到規模經濟的效益。研究團隊依理論估算， 一片由面積 10 × 10 平方公分的類澱粉蛋白奈米微管組 成的過濾膜，一天可過濾生產 2.5 噸的淡水，是目前 已知逆滲透法的 200 倍。利用類澱粉蛋白過濾海水的 方法，展示了透過仿生奈米材料的自動傳輸機制，有 效、節能淡化海水的新方向。

許世宜在陽明交通大學的新聞稿中說明，類澱粉蛋白 形成的片狀結構不僅可以自動引導水分子，只要將類 澱粉蛋白結構中的其中一個胺基酸改為帶電胺基酸， 就能增加奈米微管的親水位能、提高水分子與鹽離子 的分離效能。以類澱粉蛋白製成的此款仿生奈米材 料，不僅展示了水分子的單向擴散可以發生在奈米級 的蛋白質表面上，也對未來發展高產量、低耗能、低 碳排的海水淡化機制找到一種新的候選材料及新的研 究方向。

新聞來源

陽明交通大學（2023年4月17日）。天空不下雨、缺水怎麼辦？陽明交 大奇想：以阿茲海默症類澱粉蛋白來過濾海水。陽明交通大學新聞網， https://www.nycu.edu.tw/news/4645/。

意想不到的用途？陽交大團隊使用類澱粉 蛋白淡化海水

臭氧導致PM 2.5產生？中山團隊發現「水」

可能是反應中的關鍵角色

整理報導｜羅億庭

空氣中細懸浮微粒（ PM 2.5 ）對人體的危害受到許多民 眾關注。它的來源可分為原生性與衍生性——原生性 指的是當它被排放到大氣時就已經是 PM 2.5 ；衍生性則

是指它在被排放之初並非 PM 2.5 ，而是在大氣環境中 經過一連串化學反應後才成為 PM 2.5 。接近地表的臭

氧（ ozone, O 3 ）大多來自於工業或交通等人為空氣汙

染，更是衍生性 PM 2.5 的重要氣體前驅物，目前也有 許多科學家致力於找出臭氧如何介入衍生性 PM 2.5 的 生成。近期，中山大學化學系副教授兼氣膠科學研究

中心主任王家蓁研究團隊，利用真空紫外光氣膠光電 子光譜技術，探討環境中的揮發性有機物「檸檬烯」

（ limonene ）與臭氧反應所生成的衍生性 PM 2.5 ，並發 現大氣中的水會介入衍生性 PM 2.5 的生成機制在熱力

學、電子能級結構及產率上扮演多重且重要角色。

環境中含碳－碳雙鍵的不飽和碳氫化合物，進到環境 中很容易與大氣中的氧化物發生化學反應而產生粒徑 小於 2.5 微米（ µm ）的細懸浮微粒，即衍生性 PM2.5。王

家蓁團隊本次探討的檸檬烯是環境中含量第三高的單 萜 烯類，可能經由自然界的生物釋放，在人類日常生 活中也處處可見，例如含有檸檬、柑橘香味的清潔用

品、精油等。過去已有研究發現，使用含檸檬烯的產 品可能使室內的檸檬烯濃度比室外高出超過兩個數量 級，由於檸檬烯具有兩個容易與臭氧發生反應、形成

衍生性 PM 2.5 的碳－碳雙鍵，因此它的臭氧化被認為是 室內衍生性PM2.5的重要來源之一。

王家蓁團隊利用國家同步輻射研究中心產生的真空紫

外光做為游離光源，使用真空紫外光氣膠光電子光譜

儀（aerosol VUV photoelectron spectroscopy），觀測到

檸檬烯氣膠以及它臭氧化所形成的衍生性 PM 2.5 的價電 子能級結構。此外，團隊也發現當檸檬烯氣膠的含水 量愈高時，它生成的衍生性 PM 2.5 產量也愈高。在本次

研究測試中含水量最高的實驗條件下，衍生性 PM 2.5 的 光電子產率比無水狀態下高了4.8倍。

研究團隊以光電子光譜解析，結合了泛函密度量子力 學計算及高解析度液相層析電噴灑質譜量測，發現水 會直接介入檸檬烯與臭氧的反應過程，扮演降低克里 奇反應中間體（ Criegee intermediates, CIs ） 〔註〕 異構 化的催化劑，以產生氫過氧化物（ hydroperoxide ）； 同時又扮演反應物，直接與克里奇反應中間體反應， 開闢新的衍生性 PM 2.5 形成途徑，其中又以水二聚體 （water dimer）影響此反應過程的效果最為顯著。研究 結果也發現在含水的情況下生成的衍生性 PM2.5 與無水 情況下的衍生性PM2.5化學組成不同。

〔註〕克里奇中間體是一種能氧化大氣中二氧化硫 （SO2）、二氧化氮（NO2）等氣體的強氧化劑。

此研究首次從分子層級揭示水在參與單萜烯臭氧化導致

衍生性 PM2.5 形成過程中的多重角色，由於目前進行的 大氣化學反應模擬並未將水列入考慮，將低估了許多水 可能參與其中反應最終影響到衍生性 PM 2.5 的產量，並

連帶影響研究者判斷氣膠與氣候變遷關聯的不確定性。

新聞來源

中山新聞（ 2023 年 4 月 17 日）。臭氧導致PM2.5 中山大學最新研究：水 扮演多重角色。中山新聞， https://news.nsysu.edu.tw/p/406-1120307156,r2910.php?Lang=zh-tw

愛迪生獎名單公布 工研院5G基地臺智慧

化管理系統榮獲金牌獎

整理報導｜羅億庭

愛迪生獎（ Edison Awards ） 1987 年於美國創立，為表 彰新產品、服務開發、市場行銷、人本設計、創新方 面表現卓越的最負盛名的獎項之一，更有「創新界奧 斯卡獎」之名。今（ 2023 ）年的愛迪生獎獲獎名單於 上（ 4 ）月公布，臺灣工研院在全球近 400 多項激烈競 爭的技術／產品中獲得一金一銀一銅的殊榮。包含拿 下金牌獎的「 O-RAN 節能專網網管技術」，打造了智 慧化管理 5G 基地臺系統節能的軟體平臺；銀牌獎的 「超分子複合技術眼藥滴劑」，以及銅牌獎的「智慧 射頻熱消融系統」，再次讓臺灣的健康醫療與智慧科 技躍上國際舞臺。

本次拿下愛迪生金牌獎的「 O-RAN 節能專網網管技 術」，是一款智慧化管理 5G 基地臺系統節能的軟體平 臺。獲獎團隊以演算法將終端裝置重新導向至特定的 基地臺，讓閒置的基地臺可以進入休眠狀態，減少耗 電並節省成本。透過智慧模組化技術，此系統能夠快 速依據不同 5G 專網需求加以最佳化，讓 5G 專網的布建 如同安裝手機應用程式（ App ）一樣快速簡單，無論是

智慧工廠、智慧醫院、智慧娛樂、智慧倉儲物流、無 人機等 5G 專網都能快速適用。團隊表示，此技術目前 已協助多家網通設備商加值與產品升級，也期望未來 能持續以智慧化技術提升資通訊產品的能源效率，並 帶動臺灣產業數位轉型、蓬勃發展。

另外，榮獲銀牌獎的「超分子複合技術眼藥滴劑」為 一種眼藥的精準傳輸技術。團隊採用了雙性分子載 體，載體的表面極度親水且尺寸極小，可以快速通過 眼表、角膜層等眼組織障礙，藉由此特殊的傳輸方 法直達眼底病灶進行治療。此技術可以有效減少血

管滲漏面積，如濕性黃斑部病變等病灶位於眼後房 （ posterior chamber ）的眼科疾病，患者未來將不需要 至醫院以打針的方式注入眼藥，只要在家滴眼藥水即 可以非侵入的技術進行治療，此技術目前已完成技轉 並進入臨床二期收案。

至於拿下銅牌獎的「智慧射頻熱消融系統」結合了超 音波影像導引，以微創手術將單支可調式消融電極針 導引至病灶處進行局部治療。此技術不僅傷口小、 恢復期也短，更是全球第一個整合微創手術、超音波 影像與演算法的高階醫材系統，目前團隊也已完成技 轉，並取得臺灣的上市許可。工研院院長劉文雄表 示，工研院近年來聚焦以市場為導向的研發，期望透 過跨領域合作打造具有市場競爭力的創新技術。未來 也將持續保持創新動能並兼顧研發與市場，協助臺灣 產業厚植研發實力，轉型升級爭取國際商機。

新聞來源

工業技術研究院（2023年4月21日）。經濟部創新科技七度掄下愛迪生獎

工研院大秀AI & 5G節能、生醫實力 奪1金1銀1銅。工業技術研究院新聞 中心，https://bit.ly/3H8Lz82。

SpaceX星艦發射計畫 在發射的四分鐘後

以爆炸告終 編譯｜羅億庭

由美國太空探索技術公司（Space Exploration Technologies Corp., SpaceX ）建造、搭載著星艦（ Starship ）、有史 以來最大的巨型火箭在上（ 4 ）月 20 日發射，但卻在升

空後失控旋轉，未能從火箭上順利分離，最後在空中 爆炸。

SpaceX 本次發射的星艦主要設計目的是為了將太空人

送上月球與火星，不過本次試射的星艦上並無任何太 空人搭乘。星艦的外觀看起來像一個巨大的金屬圓柱 體，主要由兩個部分構成，包含高度約 120 公尺的龐大 火箭發射器「 Super Heavy 」，以及可攜帶重達 150 噸 設備進入太空的星艦載具——此運載重量幾乎是目前 大多數火箭的 5 ∼ 10 倍。以詹姆斯．韋伯天文望遠鏡

（ James Webb Space Telescope, JWST ）為例，如果星

艦載具能成功應用，這種大型望遠鏡中寬度達 6.5 公尺 的主反射鏡將不需要被摺疊成小尺寸也能發射升空。

另一項特點在於 SpaceX 將星艦設計為可重複使用的 運輸系統，他們能夠回收再利用星艦的部分零件以

的運載動力幾乎是 SLS 的兩倍，因此 NASA 也計畫使 用星艦作為阿提米斯任務（ Artemis missions ）的一部 分，希望在未來幾年內使用星艦將太空人送至月球表 面，甚至是更遠、更深的太空中。

美國太空顧問公司「 Astralytical 」的執行董事福奇克

（ Laura Forczyk ）在《自然》（ Nature ）期刊的報導中

表示，如果 SpaceX 能證明星艦有辦法進入到太空軌道 中，將對往後的太空活動有重要的意義。福奇克進一 步說明， SpaceX 在過去已經使用小型火箭證明它能用 較低價格達到將載具送入太空的目的，因此現在就斷 定星艦的未來發展還言之過早。此外， NASA 預計將星 艦作為阿提米斯月球探索任務的關鍵部分，此點也對 星艦相當有利。他更表示，任何新火箭的開發都具有 挑戰性，也期待未來能看見更多太空探索相關領域的 進展。

降低進入太空的成本。且在能量使用方面，星艦完 全採用便宜且易於使用的甲烷引擎，而不是像 美國 國家航空暨太空總署（

National Aeronautics and Space

Administration, NASA ） 的 新型深空火箭——太空發射

系統（ Space Launch System, SLS ） 使用氫能。對科學 家而言，星艦能以較為便宜的方式運輸更重的載具，

如果未來星艦能定期、安全的發射，可以大幅降低他 們將科學儀器送上太空的成本。

除此之外，星艦也可以攜帶一些較重的科學負載，如 望遠鏡與星際飛船（ interplanetary spacecraft ），期望 能帶動新型天體物理學與行星科學的發展。由於星艦

新聞來源

1. Witze A. (2023, April 20). SpaceX Starship: launch of biggest-ever rocket ends with explosion. Nature. https://www.nature.com/articles/ d41586-023-01377-3

2. Witze A. (2023, April 17). Mega rocket Starship could enable new types of astrophysics. Nature. https://www.nature.com/articles/d41586023-01306-4

有助於解決GNSS訊號干擾問題

位於地球表面約 60 ∼ 1000 公里的區域被稱為電離層 （ ionosphere ）。由於電離層中的帶電粒子會削弱來自 全球導航衛星系統（ global navigation satellite systems, GNSS ）的無線電訊號傳播，對於精準度要求較高的 作業系統，如自動駕駛、衛星的精確運行軌道等應用 將造成問題。因此，德國地學研究中心（ GFZ German Research Centre for Geoscience）的團隊收集了近19年來 的衛星量測數據，使用機器學習（machine learning）提 出了一種新的電離層模型，期望能透過深入了解電離層

解決該區域帶電粒子帶來的問題。該研究目前已發表於 《科學報告》（Scientific Reports）期刊中。

受到太陽輻射的影響，電離層中布滿了許多電子與離

子。這些帶電粒子的活動會影響無線電訊號等電磁波 的傳播，電離層延遲（ ionospheric delays ）就是導致 GNSS 主要誤差原因之一。由於電磁波穿過的空間與電 離層中的電子分布密度具有相關性，因此若能了解電 離層模型中不均勻、動態的電荷分布，將有助於校正 電離層延遲的問題，尤其是電離層中 600 公里以上的區 域。但也因為電離層中的電子密度變化受到地球經緯 度、時間、季節、太陽活動的影響，要重建與預測電 子密度的變化相當困難。

過往已有許多電離層的電子密度分布模型，其中又以 國際參考電離層（ International Reference Ionosphere, IRI ）模型最受到學術界的認可。 IRI 模型的建立是根 據電離層的觀測數據，藉由統計分析算出電離層中的 電子密度。但由於電離層上層能收集到的觀測資料有 限，因此仍存在著弱點。本次研究團隊提出的新電離 層模型，使用近 19 年以來衛星任務的量測數據——特 別是 CHAMP 、 GRACE 、 GRACE-FO 三顆衛星收集到

的數據，進而獲得不同時間、不同高度的電離層電子 分布密度資料。以神經網路的多層感知器（ multilayer perceptron, MLP）為基礎，開發出電離層頂層電子密度 模型。

團隊表示，該模型無論在不同的時間、空間、太陽週期 等條件下都能夠準確重建電離層頂部的電子密度，且它 的精準度、連續空間覆蓋率皆大幅超過 IRI 模型。此新 模型未來的應用範圍也相當廣泛，例如分析特定的太空 天氣事件、重建長期的電離層模型等。這款新的電離層 模型還可以定期分析新得到的資料數據，以確保它自身 的精準度，並提供 GNSS 、導航系統開發，甚至是其他 領域的研究人員更精確的電離層電子密度分布訊息。

（123RF）

新聞來源

GFZ Helmholtz Centre Potsdam (2023, April 18). A more precise model of the Earth's ionosphere. GFZ Helmholtz Centre Potsdam News. https:// reurl.cc/KM1aNM

德國地學研究中心建立全新電離層模型

會變色的敷料

編譯｜羅億庭

皮膚是人體最大的器官，若皮膚受到大面積破壞（如 燒燙傷），除了影響皮膚的正常功能，復原往往也需 要一段很長的時間，再加上如果管理不當甚至有可能 因傷口感染而喪命。近期，來自瑞典瑞典林雪平大學

（ Linköpings University ）、厄勒布魯大學（ Örebro University ）、呂勒奧理工大學（ Luleå University of Technology ）的研究團隊開發了一種奈米纖維素 （ nanocellulose ）傷口敷料，可以在不干擾皮膚組織癒 合過程的情況下，顯示傷口可能已遭受感染的早期跡 象，可說是通往新型傷口護理之路的一大步。相關研 究已發表於《今日生物材料》（ Materials Today Bio ） 期刊。

讀者們在跑步、騎腳踏車或機車時有過跌倒或摔車， 使得皮膚受到損傷的經驗嗎？在傳統的傷口護理中， 醫護人員為了檢查傷口是否遭受細菌感染會定期更換 傷口上的敷料，並根據傷口的外觀或化驗結果進行評 估，更換頻率約為每兩天更換一次。掀開敷料的過程

不僅極為痛苦，反覆地將敷料掀開也可能使傷口上的 結痂破裂、影響傷口癒合，更可能增加感染風險。

瑞典研究團隊開發的新款敷料由緊密的網狀奈米纖維 素製成，此材質可防止細菌與其他微生物進入並讓氣 體與液體通過，保持傷口的透氣，在傷口癒合的過程 中可以不用更換敷料。此外，若是傷口不慎遭細菌感 染，敷料還會出現顏色變化。團隊說明，未被細菌感 染的傷口 pH 值為 5.5 ；一旦傷口受到感染，細菌便會改 變它生存的環境以利自身生存，這將使傷口環境變得 愈來愈鹼， pH 值可能達到 8 以上。由於細菌改變環境的 舉動會出現在任何膿液、痠痛、紅腫等常見的感染跡 象之前，因此可以藉由檢測傷口的 pH 值得知傷口是否 遭感染。

為了使敷料能顯示出環境的 pH 值變化，團隊將溴瑞香 草酚藍（ bromothymol blue, BTB ）應用於敷料中，它 會在 pH 值超過 7 時由黃色變為藍色。團隊將溴瑞香草酚 藍放入孔徑只有幾奈米的二氧化矽材料上，再將二氧 化矽材料與奈米纖維素結合，使傷口敷料能在被感染 時變藍。若是能在細菌感染能在早期就被發現，醫護 人員便能針對局部傷口使用抗生素治療，減少過度使 用抗生素可能造成抗藥性細菌產生的問題。

由於所有使用於醫療機構的產品都必須通過嚴格且費 用高昂的檢驗、測試，因此團隊預計此產品還需要約 5∼10年的時間才能正式應用於傷口修復領域中。

新聞來源

Törneholm, A. (2023, April 19). The Wound Dressing That Can Reveal Infection. Linköping University. https://reurl.cc/EG59E0

如何知道傷口遭細菌感染？瑞典團隊開發

（123RF）

用培養皿中的「迷你心臟」解開人類心臟 發育的難題 編譯｜羅億庭

德國慕尼黑工業大學（Technical University of Munich） 的研究團隊，近期使用誘導性多功能幹細胞（ induced pluripotent stem cells, iPSCs ）模擬人類心臟發育，成

功創造出一種「迷你心臟」，也就是心臟的類器官 （ organoid ），未來將可用於心臟早期發育的相關疾 病研究。研究成果目前已發表於《自然生物科技》

（Nature Biotechnology）期刊。

人類的心臟大約在受孕後三週開始形成，但大部分女 性在這個階段可能還未意識到自己已經懷孕，也因此 科學界目前對心臟如何形成的許多細節仍所知甚少。

由於動物研究的結果沒辦法完全類比到人類身上，因

此慕尼黑工業大學開發的心臟類器官可能對研究人員 有所幫助。這顆最新開發出的迷你心臟，是由約 3 萬 5 千個細胞組成的球體。研究團隊在幾週內將不同的訊

號分子依照固定的規則被加入細胞培養物中，藉此模

擬人體內控制心臟發育的訊號傳遞路徑。迷你心臟的 直徑約為 0.5 毫米（ mm），雖然無法自主泵血，但能在

接受到電刺激後像人類的心室一樣收縮。

不僅如此，團隊分析了迷你心臟內的各個細胞，找到 一種最近才在小鼠身上發現，會在心臟類器官發育

的第七天左右形成的前驅細胞，而這群細胞也形成了 「心外膜」（ epicardium ）。迷你心臟是目前世界上第 一批成功使用含有心肌細胞（ cardiomyocytes ）、心外 膜細胞組成的類器官。研究團隊表示，心外膜細胞可 以幫助我們了解心臟如何形成，且心臟中的其他細胞 類型（例如連接組織和血管中的細胞）也都是由心外 膜細胞形成；此外，外心膜細胞對於心臟房室的形成 也同樣有著重要作用。所以，團隊認為若能針對這群

細胞進行更多研究，或許可解答為什麼胎兒心臟能自 我修復，但成年人心臟卻無法自我修復等謎團，提供 治療心臟病與其他疾病的方法。

團隊更展示了迷你心臟可用於研究個別患者疾病的功 能。他們使用來自患有努南氏症（ Noonan syndrome ，

主要病徵為身材矮小、先天性心臟缺陷、不同程度的 發育遲緩）患者的 iPSCs ，製造出可以在培養皿中模擬 該病症特徵的心臟類器官。目前團隊已將創建心臟類 器官的方法註冊專利，未來也計劃使用類似的個人化 類器官來研究其他先天性心臟缺陷，藉此從中模擬心 臟疾病，或直接在心臟類器官上測試藥物，有望在開 發藥物時減少對動物實驗的需求。

新聞來源

Technical University of Munich (2023, April 04). A mini-heart in a Petri dish. Technical University of Munich, https://reurl.cc/lv6MeA

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