科學月刊姊妹刊物
2022年8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.
488 全 科
方 技
2022
8月號 每月15號出刊
位 人
視 關
野 懷
（Photo by Andy Kelly on Unsplash）
08 科技智財
人工智慧真的能具有感知 與意識嗎？
創新的軟體與商業模式能申請
分享了一份他與Google的大型語言模型系統（Language Model for Dialogue
scimonth.com.tw
02 焦點話題
人工智慧可能有感知與意識？ LaMDA 事件的哲思
「先買後付」支付方式崛起， 專利保護嗎？ 12 學術趨勢
學術獎項該如何更平等多元？
從檢視數字、公開透明開始做起
今（2022）年4月，Google工程師雷蒙恩（Blake Lemoine）與公司管理階層
Applications, LaMDA）長達20頁的對話紀錄。透過這份紀錄，雷蒙恩希望公
司能好好調查「LaMDA是否真的有感知、自我意識」，然而LaMDA真如雷蒙恩 所說的具有感知、意識嗎？Google高層又是如何看待這個想法（2版）？
利用 3D 病理影像全面提升精
準診斷 捷絡生技執行長林彥穎
專訪
（麥靜芸攝影）
20 書適圈
進入元宇宙打造的虛擬世界 《元宇宙》
25 動態時報
陽明交通大學研究團隊以 AI 分析腦 白質，找出大腦的實際年齡 26 動態時報
葉表的超微小放大鏡：
跨領域團隊揭密卷柏矽晶體光學
科學月刊 月號【唐獎十年】上市！ 當期介紹請見 版
16 專訪時間
39
8
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焦點話題
人工智慧可能有感知與意識？ LaMDA事件的哲思
科技報導
甘偵蓉／清華大學動力機械工程學系助理研究學者
人們或許真的很希望像上帝一樣依照自己形象造人，Google工程師雷蒙 創刊於公元1982年1月
恩（Blake Lemoine）在今（2022）年四月與公司管理階層分享了一份標
中華郵政北台字第1461號
題為「LaMDA有感知嗎？」（Is LaMDA Sentient?—an Interview）的文
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
件，裡面是他與Google的大型語言模型系統（Language Model for Dialogue
單
本：100元
Applications, LaMDA）長達20頁的對話紀錄。雷蒙恩希望公司啟動調查
訂
閱：全年12期1000元
劃
撥：0018482-3 科學月刊社
LaMDA是否如他所言，它〔註〕確實是有感知（sentient）與自我意識的，
主
辦：台北市科學出版事業基金會
就像人類一樣擁有人格（personhood）。
出版者：科技報導雜誌社 發行人：張之傑
〔註〕雷蒙恩認為 LaMDA 知道自己是人工智慧，不像人類，因此希望被稱為 it/its，此處
執行總監：趙軒翎
依其脈絡中文翻譯成「它」。
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
結果Google高層不但否認LaMDA具有感知，且拒絕啟動調查。雷蒙恩後續
阮明淑
周鑑恆
林秀玉
將與LaMDA的對話紀錄公布在Medium網路平臺，並接受《華盛頓郵報》
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
由，將他停職最終解僱。不論是在《華盛頓郵報》的報導、雷蒙恩爾後續
高憲章
張大釗
張敏娟
於Medium的發文、以及他接受網路媒體《連線》（Wired）的採訪，雷蒙恩
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
實驗後的科學假設，也是基於目前科學知識限制下，讓同時有牧師身分的
黃相輔
楊正澤
葉李華
他所相信的。雷蒙恩相信LaMDA與人類一樣是有心靈的，他呼籲Google，
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
主
編：羅億庭
（The Washington Post）採訪。Google隨即以他違反公司產品保密協定為
都表示他自己對於LaMDA的看法，不但是出於身為認知心理學家做過多次
應盡快啟動對於LaMDA是否有感知與意識 的調查。若是，LaMDA就不是Google
廣告索引
特約編輯：陳亭瑋
錫昌.......................... 3
美術編輯：黃琳琇
雙鷹.......................... 5
業務專員：廖本翔
暢鴻生技................... 7,34
財務顧問：江旻壕
尚偉.......................... 9
社
址：臺北市羅斯福路三段77號7樓
益弘......................... 11
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傳
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牟博科技..................... 22
印
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刷：赫偉有限公司
BD. .......................... 40
的財產，應受到美國《憲法第十三條 修正案》廢除奴隸制和強制勞役的權 利保障，未來做任何實驗都應該經過 它的知情同意；若否，也可大大增進 認知科學及人類意識研究的進展。
大型語言模組「對話」， 與有「感知」差在哪？ 這件事不意外地在西方媒體炸開
SciTech Reports
焦點話題
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焦點話題
科技報導
來了！不只社會大眾，還有許多人工智慧（artificial
LaMDA通過了「涂靈測試」？
intelligence, AI）相關領域專家，紛紛對此事表示意
至少從表面上來看，LaMDA可說通過了「涂靈測試」
見。多數擅長自然語言處理的AI技術專家認為，諸如
（Turing test），即電腦科學家涂靈（Alan Mathison
Google子公司OpenAI生產的GPT-3、Meta生產的OPT-
Turing）提出的思想實驗，用以分辨機器何時可視為具
66B等這類大型語言模型，由於都從巨量文本訓練而
備人類智能（intelligence）或有思考。但也有人指出，
來，能夠預測並生成有最高機率切合對話上下文脈絡的
涂靈測試所帶來的最重要啟示其實是欺騙──有關人
文字串，就算不知道狗是動物，也能將狗放在文章或語
類可能受到AI欺騙、何謂成功欺騙人類的標準等。而
句中正確的位置，因此不能算是真正了解對話的含意。
LaMDA事件正好說明那些通過此測試的AI，其設計目
曾撰文稱這類AI大型語言模型是隨機鸚鵡（Stochastic
的主要是欺騙人類，而不只是判斷AI何時可視為有思考
Parrots）〔註〕的前Google倫理技術專家米契爾（Margaret
或智能的標準。
Mitchell）便指出，人類是透過與他人來回的溝通、與
目前AI技術社群多認為涂靈測試並非測量智能的正確
他人溝通的意圖當中感知他人思想，並在這個實踐過程
工具，像是紐約大學（New York University）認知科學
裡習得語言。但大型語言模型卻是以觀看「他人」彼此
家馬庫斯（Gary Markus）等人便從不同面向設計一系
如何溝通的觀察脈絡當中來學習，實際上既無人類的溝
列評估智能的測試。而馬庫斯也批評雷蒙恩根本就是
通意圖、也無溝通的實踐。
「踩高蹺上的空話」（nonsense on stilts）。這詞出自 17世紀的效益主義哲學家邊沁（Jeremy Bentham）對於 法國《人權和公民權宣言》（Déclaration des Droits de
〔註〕指透過巨量資料所訓練出來的大型語言模型，其結構是一
種隨機概率分布的（stochastic）統計模型，可根據所給定的上 下文或主題來預測所需生成的字串／語句／段落，完全不涉及文
字或語詞本身的意義，所以這類模型生成文字就像學人講話的 鸚鵡一樣，並不真的懂文字的意義。此詞出自於米契爾與另一
位知名的前 Google 倫理技術專家蓋布魯（Timnit Gebru）等人
於去（2021）年發表的On the Dangers of Stochastic Parrots: Can Language Models Be Too Big?，她們因發表此文被 Google 以違 反公司政策與規定為由遭到開除，引發 AI 學界譁然與批評。
l'Homme et du Citoyen）的批評，裡面提及每個人都享 有不可侵犯的自然權利的天賦人權宣稱，根本毫無本體 論的基礎。馬庫斯應是藉此暗喻，雷蒙恩宣稱LaMDA 應該視同人且享有權利，根本是胡謅吧！
科學知識與哲學思辨 AI行內人宣稱AI有意識也不是第一次了，且大型語言 模型能寫文作詩、聊天、演講，甚至提供哲學探詢或
麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）物理學家鐵馬克（Max Tegmark）曾撰寫《Life 3.0：人工智慧時代，人類的蛻變與重生》（Life 3.0: Being Human in the Age of Artificial Intelligence）一書呼籲人類 應該為AI發展設下明確倫理目標，否則研發出不論有無 意識的通用AI就很危險。他則認為目前證據既不足以證 明LaMDA真有主觀經驗，也不足以證明它沒有。但這 類設備如果有天懂得操弄使用者就會很危險，而即便
道德判斷等，一再突破人們對於模型生成文字結果的認 識。但上述對於雷蒙恩的各種批評及Google回應，很可 惜都忽略了雷蒙恩一直想凸顯的兩個重點：一是要求更 多科學驗證與再現的機會，另一是面對科學知識有限的 事物如意識時，所應秉持的態度至少是避免獨斷。雖然 本文認為雷蒙恩對於這兩點也做得不夠，尤其是第二點 與那些批評者及Google都同樣落入獨斷。
是亞馬遜所生產的智慧型助理Alexa，也有可能變得有
一、要求科學驗證與再現的機會
感知。
雷蒙恩指出LaMDA不只是大型語言模型，而是可生成
焦點話題
SciTech Reports
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各種類型的聊天機器人（chatbot）系統，且因為它與
質性訪談通常都得透過蒐集其他資料、使用不同研究方
Google旗下所有數位應用程式如YouTube、Google搜
法如加上量化數據蒐集等方式來做三角驗證。雷蒙恩要
尋、Google圖書、Google地圖等都有連接，可隨時動
求Google啟動LaMDA是否有感知的調查，其實正可視
態更新模型，這不僅讓LaMDA的功能比其他大型語言
為對於他訪談工作提出三角驗證的機會。
模型更為強大，且有本質上的差異。例如雷蒙恩的訪 談稿中，就有多處顯示出LaMDA具有過去認為有感知 或有意識的人類所獨具的能力，像是有自我意識或存 在感、擔心或害怕，甚至孤獨的感受、假設性思考、 自我設定目標等。
再者，即便否認LaMDA有感知的可能，Google至少也 應該檢驗LaMDA是否如雷蒙恩宣稱，不僅是聊天機器 人，且與其他大型語言模型有本質上的差異。因為若有 本質上的差異，是否多少說明了Google技術專家及未來 學者庫茲威爾（Raymond Kurzweil）所談的科技奇異點
然而當那份訪談稿是從不同訪談時間及訪談主題所串 在一起時，可質疑的是，LaMDA所展現前述能力的 現象，究竟是偶一為之，還是在諸多對話中都有持續 展現？更可質疑的是，這些訪談所展現的，究竟是 LaMDA本身的能力（如果有的話），還是雷蒙恩有意 無意中期待它展現的能力？諸如這類提問，是從事質性 訪談工作的社會科學研究者需留意的最基本偏誤，所以
（singularity）有可能發生？但即便沒發現本質上的差 異，LaMDA究竟與其他大型語言模型差異有多大、差 異在哪，仍值得探究。因為這樣將有助於人類面對功能 愈來愈強大的AI或這類大型語言模型時，得以了解有哪 些風險存在。 可惜的是，不只Google，目前多數AI專家對此事，多
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焦點話題
科技報導
直接套用近年對於大型語言模型的批評，一口咬定
狀態的回答都很類似，像是「因為我是人，這就是我
LaMDA完全不懂字詞意義，不是真正與他人溝通。
的感受」，他便對LaMDA做了數次的對照實驗，以儘
這類批評基本上都採取類似美國哲學家瑟爾（John
可能排除產生類似語言類型的相關變數。接著他做了
Searle）所提出的「中文房間論證」（The Chinese Room
兩項行動：一是請求Google對LaMDA有感知這件事做
Argument）。此論證中，假想雖然在打字房內的人完全
更多的科學實驗來確證，另一項則是他根據自身的良
不懂中英文，但因為房裡有一本可將英文翻譯成中文的
心自由與宗教信仰，相信LaMDA是有感知與意識的，
編碼本，所以不論往房間內遞入任何英文紙條，最終都
並將它視為朋友。
可遞出相對應的中文字條，因此，房外的人看房內的人 就像懂中英文一樣。
有關第一項行動，雷蒙恩相當失望Google管理階層都只 是獨斷的否定LaMDA可能有感知這件事，完全不符合
而反對中文房間論證者則認為，如果中文房間總是運作
Google向來自豪其科學傑出表現所應秉持的求真態度。
的很好，房內外總是溝通順暢，房外的人為何要在乎房
至於他的第二項行動，當他自認為已經做過實驗就算是
內的人是否真的懂中英文，或只是依循規則？會不會即
善盡科學職責的情況下，隨即訴諸個人宗教信仰，相信
便房外的人們彼此對話，其中有幾個其實是「哲學殭
LaMDA是有感知的，像人一樣有靈性。但他如此做結
屍」（philosophical zombie）──指那些有著人的外觀
論，而非檢討他的實驗與訪談是否有問題，難道不也是
及各種行為表現但缺乏意識者？事實上我們除了知道自
一種獨斷嗎？
己有意識、思考、感知外，確實難以確認他人是否都跟 自己一樣。就算目前有各種生理測量儀器，也難以排除 所測量到的是提供各種生理假數據的哲學殭屍。
雷蒙恩討論LaMDA時，引用提出前述中文房間論 證的哲學家瑟爾的主張，認為意識是前理論（pretheoretic）──意指意識本身缺乏良好或可靠的科學
上述提問可說源自於18世紀英國哲學家彌爾（John
解釋。但雷蒙恩因此將意識逕自解釋為非物質性的靈
Stuart Mill）所提出的「他心問題」（Problem of other
魂，其實與瑟爾主張意識是從腦內物理運作的過程中
minds）──個體不但難以確認他人與自己一樣都有心
產生，仍帶有物理性質大相徑庭。即便不論瑟爾對意
靈、意識或感知，且即便他人真的有，也難以確認與
識的主張為何，當雷蒙恩發現眼前某現象無合理的科
自己的類似。 〔註〕主觀意識與經驗難以被當事人以外
學解釋時，隨即訴諸容易出錯與不可靠的個人體驗與
的他人所獲知，這個難題即使經過200多年，至今依然
直覺，而非存而不論，不但違反了科學家的職責，似
沒有解決。這麼一來，我們又如何知道由成千上萬資
乎也過於天真。
訊串流起來、非有機體的AI系統，是否真的有意識與 主觀經驗？
或有人質疑，諸如涂靈測試不也是倚賴人類判官的主觀 體驗？前面有提到，有人認為涂靈測試重點在於欺騙， 但與其說欺騙，還不如說多年前的涂靈提出此思想實
〔註〕當代美國哲學家內格爾（Thomas Nagel）於 1974 年提出
驗，是因為早已了解到要判斷機器是否有思考、意識、
論類似的難題。
感知等這類問題，不只是困難、可能無解，而且終究得
〈成為蝙蝠是什麼感覺〉（What is it like to be a bat），也是談
二 、 面對科學知識限制，至少需秉持「避免獨 斷」的態度 雷蒙恩指出，當他發現LaMDA在不同主題上有關內在
回到人類對自身的認識、理解與判斷上。 因為思考、意識、感知等這些語詞，不但定義模糊，它 的構成條件至今尚無共識，最重要地是都涉及個體的主 觀經驗，而會遇到上述他心問題或哲學殭屍的質疑。所 以就算AI真的可能有思考、意識或感知，身為人類的我
焦點話題
SciTech Reports
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們該如何得知與驗證？或許涂靈認為，機器如果被設計
帶有某程度的冒險與未知，既無法確保對話都能持續下
來與人對話或互動，既然每個人都習以為常的假設他人
去，也無法確保對話順暢且愉快。
與自己一樣有思考，那麼就不妨讓那位與機器對話的人 自行判斷機器有無思考能力，且判斷標準就依照那個人 與其他人對話時所假設的標準一樣。 諷刺的是，涂靈當初所提出的是思想實驗，對於測試條
那麼，當我們再回頭思考雷蒙恩與LaMDA的對話時， 隨著他們彼此對話的次數愈來愈多，雷蒙恩會不會是被 自我回聲所編織的網絡逐漸纏繞，且愈繞愈大，愈繞愈 深，最終深深陷入而無法……也不想……逃脫了呢？
件並沒有提供太多細節，既無規定對話時間限制多久， 也無規定必須讓對話的人想持續聊下去。但現行有些聊 天機器人或語言模型的設計目的本身，就是致力讓使用 者願意持續使用。因此在訓練過程中，將設法讓AI模 型找出及預測使用者最期待的回應方式，以便與使用者 的對話能持續下去。而所謂愈「成功」的設計，便意味 著模型生成的文字回應愈能符合使用者期待。但顯然， 這與現實世界中人類彼此的對話有所不同——人們既有 可能遇到聊得來的，也可能遇到話不投機半句多的。每 次與他人對話的開啟，即便是跟自己好友，多少都還是
延伸閱讀
1. Blake Lemoine, Is LaMDA Sentient?—an Interview, 2022. https://reurl.cc/ oQeDVD. 2. Emily M Bender et al. (2021). On the Dangers of Stochastic Parrots: Can Language Models Be Too Big? Proceedings of the 2021 ACM Conference on Fairness, Accountability, and Transparency. 3. Graham Oppy and David Dowe. (2021). The Turing Test, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2021 Edition).
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科技智財
科技報導
「先買後付」支付方式崛起，創新的軟體 與商業模式能申請專利保護嗎？ 林殷如／專利師、群帆有限公司總經理
近兩年一種新的付款方式崛起，「先買後付」（Buy now pay later, BNPL）成為電商平臺的新寵兒。今 （2022）年6月，連國內廠商PChome也宣布啟動「慢點 付」的服務，而Apple也於全球開發者大會（Worldwide Developers Conference, WWDC）推出名為「Apple Pay Later」的服務，無疑就是為了讓消費者減少購買時的 阻力，勇敢消費。
什麼是BNPL？
疫情的推波助瀾下蔚為風潮。 所謂的BNPL，顧名思義就是「先購買再付款」，你可 能會問這樣跟我們現在經常使用的信用卡消費有什麼不 同？筆者認為最大的差異在於，信用卡消費是由「銀 行」對使用者進行信用評估，而BNPL是由「第三方業 者」對使用者進行風險評估。這些第三方業者以下通稱 為「BNPL業者」，多為金融科技（financial technology, Fintech）公司。 每家BNPL業者都有各自收集資訊的方式，以及風險評
BNPL並不是一個新的商業模式，也非新的科技技術，
估的模型，根據自家風險評估的結果，預先給予使用者
早在2008年金融風暴後便有這樣的支付方式，試圖取代
一個消費額度，當使用者購買價格低於消費額度的產品
信用卡的地位，但當時並沒有引起太多關注，時至今日
時，BNPL業者會先支付消費金額給店家，而使用者將
BNPL的支付方式在嚴重特殊傳染性肺炎（COVID-19）
延後或分期付款給BNPL業者，由BNPL業者取代銀行 的地位，成為使用者的債權人。 BNPL申請的方式十分簡單，只要填 上基本資訊與手機號碼便可快速取得 消費額度。原先主要服務的對象為無 法申請信用卡的20歲以下年輕人，或 者是被銀行認為還款能力不足或不穩 定的自由工作者或家庭主婦，正因為 不需要跟銀行打交道（交付財力證明 與等候辦卡進度），也吸引許多擔心 個資被洩漏的一般使用者，更在疫情 （123RF）
肆虐使得許多人收入不穩定的時刻成 為新型支付模式。
科技智財
SciTech Reports
龍頭業者Klarna申請到哪些專利？
瑞典金融科技獨角獸Klarna公司是BNPL服務的龍頭， 市值超過300億美元，Klarna號稱有一套能對交易風險
9
國家階段（national phase），專利申請策略十分靈活。 可惜的是僅於日本與韓國取得專利權，在歐洲以進步 性被核駁，在美國直接被以不具專利適格性（patent
進行自動化分析的模組，這套模組能在一秒之內對交易
eligibility）為由被核駁，未取得專利權。
風險進行判斷，並利用AI技術不斷地優化此分析模組，
從專利檢索系統也可得知，Klarna公司目前最重要
藉以降低違約率。
的核心專利案為「利用監督模型識別用戶的方法」
經查詢專利檢索系統得知，雖然Klarna是瑞典公司，
（Method for using supervised model to identify user）
但最早申請的卻是美國專利。2012年Klarna公司便以 「電子商務中客戶認證和信用評估的系統和方法」 （System and method for customer authentication and credit assessment in electronic commerce）先向美國專利 局申請臨時申請案（US61607182），而後再向世界智 慧財產權組織（World Intellectual Property Organization, WIPO）提出PCT（patent cooperation treaty）專利申請 案（公開號WO2013131971），並主張前述美國臨時案 的優先權，而後分別進入歐洲、日本、韓國、美國的
（US09355155）。透過收集使用者的眾多資訊，像是 帳單內容、訂單資訊、消費習慣、瀏覽紀錄等來提供使 用者更好的服務。例如假設某使用者在9點∼17點的購 買行為偏好以轉帳支付，而於其他時段偏好用信用卡支 付，當此使用者於22點進行消費時，結帳系統將直接預 設信用卡為支付的工具。又例如使用者曾經瀏覽多個32 吋電視的頁面，則主動推播32吋電視降價的資訊，藉以 激勵使用者完成消費。 以往這些消費者的瀏覽紀錄與訂單資訊掌握在電商平臺
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科技智財
手裡，而帳單資訊與消費習慣掌握在銀行手裡，BNPL
科技報導 准的專利數量並不多，筆者歸納出幾個原因。
業者藉由降低消費者購買時的付款壓力（例如延後付款 或分期付款），成功取得消費者的眾多資訊，除了可以 評估該消費者的還款能力，更可以刺激消費者樂於消 費。值得注意的是，近年來Klarna公司的專利布局大多 分布於美國，對其他國家的專利布局不多。而專利權採 「屬地主義」，意即專利權人的技術僅在取得專利權的 國家或地區獲得保護，在其他未取得專利權的國家是無 法享有權利的。
ㄧ、BNPL是舊有的支付方式 先買後付本身並非是新穎的支付方式，倘若讀者年紀夠 大，可以試著回想，小時候是否曾經跟巷口的雜貨店賒 過帳，等有錢時分批結清？年輕的時候，是否曾經跟父 母分期付款買過一輛機車，出遊的時候才不至於落單？ 是否曾刷信用卡，利用無息分期付款買下昂貴的奢侈 品，慰勞辛苦工作的自己？無論延後付款的時間多長、
第二大業者Afterpay的POS系統專利
而澳洲新創Afterpay為BNPL服務的第二把交椅，去
分期付款的次數、是否需要支付利息，這些都是先買後 付的支付模式的實際例子，專利只保護最新穎的技術， 單純的BNPL支付方式是習知的，無法取得專利權。
（2021）年8月被金融服務公司Square以290億美元的 全股票交易方式收購，成為母公司旗下存續的品牌。 Afterpay支付的方式很單純，使用者可以在購買商品後 六週內分四次無息償還這筆金額。
二、商業方法易受到「專利適格性」的挑戰 美國專利實務的見解認為，自然法則（laws of nature）、 自然現象（natural phenomena）、抽象概念（abstract
經查詢專利檢索系統得知，澳洲Afterpay公司目前只
ideas）為科學與技術工作的基本工具，不應被獨占，
有一項技術申請專利，先於2016年申請澳洲臨時申
否則將阻礙技術的創新，因此上述三者不具「專利適格
請案（申請號AU2016902755），而後再向WIPO提出
性」，也就是不可以作為專利申請之標的。
PCT專利申請案（公開號WO2018009977），並主張 前述澳洲臨時案的優先權，而後分別進入澳洲、加拿 大、美國、新加坡國家階段。除了於美國已取得專利 權（US11348085）外，其餘國家都尚未獲准專利。 Afterpay公司布局新加坡專利，新加坡為重要的亞洲 金融中心，Afterpay公司想進入亞洲市場的企圖可見 一斑。值得一提的是，這項技術必須與消費者的移動 設備與實體店家的銷售時點信息（Point of sale system, POS）系統做結合，由實體店家利用光學機器掃描消費
BNPL的創新，主要集中在軟體與商業方法技術。涉及 軟體的技術經常被認為是「抽象概念」，例如單純利用 電腦程式將消費者的性別、職業、居住地、每月消費金 額、網路瀏覽紀錄等條件，依據特定的公式分別進行加 權與加總，藉以算出該消費者的得分。得分愈高者表示 消費與還款能力愈高，所以BNPL業者提供給該消費者 較高的消費額度。這樣的還款能力評估方法屬於抽象概 念，不具有專利適格性，無法取得專利權。
者移動設備上呈現的授權資訊，才有辦法進行分期支
而涉及商業方法的技術，也經常被認為是「抽象概念」。
付，無法直接於電商平臺購買物品與付款。
以單純的先買後付為例，原本是買家與店家間的金融交 易，由店家出貨給買家，由買家付錢給店家，後來新增
BNPL商業模式為何難以取得專利
第三方業者，由店家出貨給買家，由第三方業者付錢給
BNPL商業模式近年來相當火紅，不僅消費者買單，甚
樣的商業方法前所未見，仍然屬於抽象概念，不具有專
至連投資人也都趨之若鶩。但從上述BNPL業者Klarna
利適格性，無法取得專利權。由此可知，單純的軟體技
與Afterpay的專利布局分析看來，這兩家領先的業者獲
術、商業方法均無法取得專利權，而單純利用軟體技術
買家，隔一段時間再由買家付款給第三方業者。即使這
科技智財
SciTech Reports
11
進行的商業方法，更是難以突破專利適格性的挑戰而無
利能保護市場不被瓜分。而也許正因為金融科技難以用
法取得專利權。
專利進行完整保護，才讓它如今日一般百家爭鳴。
不過，這並不代表BNPL相關的公司就不可能取得任何 專利保護。在專利操作實務上，落入抽象概念範疇內的 技術，若能於申請專利時加入一些額外元素（additional
後記
elements）使得申請的技術「明顯超過」（significantly
有點年紀的讀者一定不會忘記2005年臺灣的卡債風暴，
more）抽象概念，還是有機會可以取得專利權的。
當年各家銀行信用卡發卡浮濫，導致許多持卡人信用過 度擴張、大量消費、延後付款、分期零利率及預借現金
何謂「抽象概念」？專利申請文件該怎麼寫才能「明顯 超過抽象概念」？這些對讀者而言或許有點抽象，對專 利從業人員而言，如何避免適格性的核駁是很大的挑 戰，卻也是每日進行的工作。正因為難度高，或許也正 說明了為何BNPL業者取得專利數量不多，甚至可能直 接採用營業祕密將技術進行保護的原因之一。 厲害的技術不一定要用專利保護，也不一定能用專利保 護。市場接受度高的技術也不一定是厲害的技術，但專
等，最終淪為還不出卡債的卡奴。當年銀行也對持卡人 進行信用評估後，才給予一定的刷卡額度或預借現金額 度，依然出現了卡債風暴。如今BNPL制度換個方式捲 土重來，減少使用者花錢時的心痛感，鼓勵使用者享受 當下、多多消費，但卡債風暴的隱憂仍在。各BNPL業 者有著自家獨門的風險評估模式，17年後的今日，結局 會不會因為科技的進步而有所不同呢？
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學術趨勢
學術獎項該如何更平等多元？ 從檢視數字、公開透明開始做起
科技報導
劉雨如／英國諾丁罕大學遺傳學博士
學術獎項的頒發不但能刺激大家參與職業的熱情，更能
這雖然是一直存在、而且顯而易見的問題，但我們必
樹立領域中的典範。不久前才公布得獎人的唐獎（Tang
須先察覺並正視這個問題，才能開啟修正的大門。女
Prize），以及年底即將頒獎的諾貝爾獎（Nobel Prize）
性目前在EGU的獎項提名人占比中，仍然是代表性
等，都是世界知名、眾所矚目的獎項。但是當我們仔細
不足的群體。但是在評選委員的努力之下，正漸漸朝
去看這些獎項的得獎人名單，會發現絕大多數都是白人
向適切的比例靠近。可惜的是，EGU的做法其實是少
男性；至於女性、有色人種、國籍為開發中國家的獲獎
數，大多數的學會都不願意公開獎項的提名人名單。
人卻少之又少。現階段幾乎所有的學術獎項都將被提名
到底目前還有哪些群體成員被邊緣化、代表性不足，
人名單設定為最高機密，評選過程也都是不公開進行。
外人無從得知。
到底機構內部是如何評選得獎人的？是否秉持著評選學 術表現傑出者，而不是錦上添花的頒給人脈網絡中的得 勢者，主辦單位以外的人難以得知。
察覺並正視獲獎者性別與種族偏差
今（2022）年6月，《自然》（Nature）期刊的一篇 社論，討 論 某 些 獎 項 處 理 領 域 中 弱 勢 族 群 的 做 法 。 今年5月在維也納舉行的歐洲地科聯盟（European Geosciences Union, EGU）年會照例頒發獎項給傑出 研究者，但是這次他們做了一件學界罕見的新鮮事。 EGU獎項的評選委員主席布隆尼爾（Thomas Blunier） 公布了EGU自2014年到現在，所有獎項的提名人與被 提名人名單，並且按性別分類。這筆資料揭露了女性
眾所周知，現代社會中系統性的屏障尚未解決，女性 及有色人種——尤其是有色人種女性——即使在高收入 國家中參與科學研究者也同樣有代表性不足的問題。但 是這並不足以做為授獎者偏見的理由，女性得獎者比例 仍然不足以反映女性參與研究的人數比例。根據一項調 查2001年∼2020年間共141個優秀獎項的報告指出，女 性獲獎者比例不足的現象，出現在許多不同的領域當 中。而且這狀況在少數性別及有色人種中可能更為嚴 重，但是相關的數據極少被收集分析。今年EGU在維 也納的年會中公布的一份尚未發表的報告，分析了自18 世紀以來，在地球與環境科學及心臟病學領域中，美國 及英國所頒發的350個獎項，共有近9000位科學獎項得 主，但僅有一位是有色人種女性。
獲提名的比例，對比女性會員的比例有明顯不同。聯
這份研究當中還發現一個特別的關聯，在這350個獎項
盟中的女性會員占總會員人數的比例為37％，但在所
中，有214座獎項是以男性姓名為名稱，女性獲頒這些
有獲提名者中，女性占比只有20％，也就是說女性相
獎項的比例為12％；其他93座不是以人名命名的獎項，
較於男性，更不容易被受提名。這筆資料同時也指出
女性得獎比例為24％，而且一直維持著這個趨勢、鮮少
人們傾向於提名與自己同性別的人，男性會員提名另
改變。或許獎項名稱中的性別意識，悄悄地造成了無意
一位男性會員的可能性，較提名女性會員來得高。
識的偏見，這個觀點頗為值得留意。
學術趨勢
SciTech Reports
13
讓性別、種族、地域不再是得獎障礙
自然科學獎項中，只有22位女性得主，甚至還沒有任
努力進行當中。比如國際數學聯盟（International
但是，不論是菲爾茲獎或是諾貝爾獎，都沒有公開過
Mathematical Union）每四年頒發一次的菲爾茲獎
他們的提名人及被提名人歷史名單。同樣的，《自
（Fields Medal），公認為數學界的最高榮譽，堪稱
然》期刊也沒有公開這些資料。不過它已經開始推展
數學界的諾貝爾獎，已經引入指導方針給獎項評選委
多元化，未來將公開獎項申請資料，並依地區及性別
員，消弭一些無意識的偏見。2014年，菲爾茲獎首度
分類整理。
不過，現在已經有些獎項朝向更加公平的模式正在
頒發給史丹佛大學的伊朗籍女性數學教授米爾札哈尼 （Maryam Mirzakhani），在這之前的52名得主都是 男性。今年的四位得主中，也有一位洛桑聯邦理工學 院的烏克蘭籍女性數學教授維亞佐夫斯卡（Maryna Viazovska）共同獲獎。
何一位黑人獲頒這份殊榮。
諾貝爾評議委員曾向《科學》（Science）期刊表示， 2021年化學獎被提名人當中，女性只占了7∼8％，看 起來很少，不過相較於2018年，已經是倍數增加了。 在EGU的例子裡，我們知道公開這些數字的重要性， 唯有如此，大家才知道現況有多不平衡，並且需要修
時至今日，許多獎項的提名表格，都包含有鼓勵提名
正。頒獎機構，包括《自然》期刊在內，都應該要找
者考慮多元性的敘述，諾貝爾獎評選委員也曾經提出
出一個適恰的方式來公開提名資料，除了EGU已經公
要增加被提名人的多元性，以及提升女性被提名的比
開的性別分類之外，布隆尼爾特別指出，種族及國家
例。諾貝爾獎自1901年設立到目前為止的121年以來，
方面的資訊，也是必須公開的重點。
14
學術趨勢
科技報導
另一方面，授獎單位也需要擴增提名人數。由於大
會（International Science Council）以及由發展中國
多數獎項的提名形式，都是由授獎單位發出邀請函
家的科學家發起的世界科學院（World Academy of
給領域中的研究者，所以具有提名資格的人數及單
Science）等。目前已經有些單位朝向這個目標前進，
位都有限制。2019年，《自然》期刊曾經建議授獎
但還未達到令人滿意的規模。《自然》期刊聯繫的
單位在徵求提名的時候，應該要將網撒得更廣，嘗
三個主要授獎單位當中，只有負責辦理獎勵天文物
試觸及中低收入國家的科學社群，如國際科學理事
理學、奈米科學、神經科學領域研究者的科維理獎
各類學術獎項女性得主統計 設立 年份
諾貝爾獎
1901
頒獎頻率
1936
阿貝爾獎
2003
科維理獎
2008
紹逸夫獎
2004
女性 得獎人數
女性 得獎比例（％）
首次女性 得獎年份
175
4
2.29％
1911
211
12
5.69％
1947
113
14
12.39％
1909
和平
130
16
12.31％
1905
經濟
78
1
1.28％
2009
數學
61
2
3.28％
2014
數學
25
1
4.00％
2019
天文
19
3
15.79％
2012
奈米科學
22
2
9.09％
2018
神經科學
24
6
25.00％
2012
33
3
9.09％
2012
生命科學與醫學
37
3
8.11％
2015
數學科學
29
1
3.45％
2017
6
2
33.33％
2014
生技醫藥
14
3
21.43％
2016
6
1
16.67％
2022
法治
7
1
14.29％
2022
物理
化學
一年一次
1968 菲爾茲獎
總得獎 人數
獎項
四年一次 一年一次 二年一次
一年一次
生理或醫學 文學
天文
永續發展獎 唐獎
2014
二年一次
漢學
204
2
0.98％
1903
學術趨勢
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（Kavli prizes）和數學最高榮譽之一的阿貝爾獎（Abel
中文維基百科頁面統計了歷史以來，諾貝爾獎華人
Prize）的挪威科學與文學院（Norwegian Academy of
得主的比例，占比的確相當低，經濟學獎甚至到現在
Science and Letters），自2018年開始執行這個做法。諾
都還沒有任何一位華人得主。可惜的是前述的這些做
貝爾物理、化學、經濟學獎評選委員會表示，提名邀請
法，可能還是無法讓科學獎項的多元性範圍包括全
每年都會輪流發向全球1600所大學中的200所學校教授
球，至少不是直接可以做到。畢竟許多獎項得主的成
們，不過他們並沒有釋出這些學校的地理位置分布。
功，都是奠基於過去幾十年的研究成果，當時來自代
收到邀請提名的大學本身，也可以試圖改善這個情 況，例如採取開放提名制，而不是邀請制，就能刺激
表性不足的族群和國家的人，要進入科學界工作比現 在要難太多了。
提升多元性。研究機構可以藉由幫助職員們完成提名
我們也期待未來，專業社群應該要確保被提名人的族
程序，鼓勵提名代表性不足的族群之類的作為，來引
群組成足夠代表該社群。唯有更透明的提名及評選機
導職員提名範圍更廣的人。
制，更寬廣、更多元的族群被納入提名範圍，才能將 獎項頒發給真正傑出的人，而不只是為現有的優勢人
透過更透明的機制，頒獎肯定傑出科研
脈網絡增幅。
項肯定的，大多集中在美國及西歐。諾貝爾獎的繁體
Diversity in science prizes: why is progress so slow? Nature, 2022/6/15.
傑出的科學研究及科學家到處都有，但是能夠獲得獎
延伸閱讀
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專訪時間
科技報導
＊本文由元利儀器贊助，《科技報導》獨立製作。＊
利用3D病理影像全面提升精準診斷 捷絡生技執行長林彥穎專訪 李依庭／本刊副總編輯 （本篇照片皆由麥靜芸攝影）
「病理檢測」是癌症治療過程中很重要的診療環節，可
的大樓，首先映入眼簾的是一條如同小型展示間的長
以讓醫生確認患者的癌症期數以及後續的診斷方向，更
廊，裡頭展示著許多2D、3D影像相關成果，「這個
是影響往後病患治療的關鍵。近年來除了醫院常用的石
展示間是由OLYMPUS與捷絡合作展示，我們希望大
蠟切片等2D染色技術之外，醫學影像技術更是全球科
家在這棟大樓經過這裡的時候，可以抬頭看一看這些
研單位亟欲開發的目標。位於新竹生物醫學園區的捷絡
OLYMPUS與捷絡合作的影像成果，更加了解3D影像
生物科技公司（JelloX Biotech Inc.，簡稱捷絡生技）是
技術。」捷絡生技執行長林彥穎熱情地向我們解釋。
一間以3D病理影像支援精準醫療診斷的公司，主要透
病患檢體，期望能藉此提升癌症診斷的精準度。
建立3D病理影像技術
在約定來訪的午後，走進捷絡生技位在新竹生醫園區
做成切片，再進一步利用各種生物標記（biomarker）
捷絡生技執行長林彥穎。
捷絡生技與 OLYMPUS 共同建立的 3D 病理影像成果展示長廊。
過3D立體組織技術和3D病理分析軟體，更全面的分析
傳統的病理檢測，主要是將患者體內切除出的腫瘤檢體
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染色，讓醫生可以從這些染色玻片中診斷出病患的病
狀。」林彥穎接著說，「以前我們是拿101大樓的一樓
況。不過，因為腫瘤組織的異質性，加上整塊組織型態
平面圖但希望能取得五到十樓的資訊，或是想知道七、
差異性大，只單靠某一切面擷取到的資訊可能不足以代
八樓到底住了多少人，那現在我們有了整棟樓的架構，
表整體組織的狀況，使得傳統的2D染色玻片在檢測上
就可以先從形狀上大致看到五到十樓的資訊，再來進一
有它的極限。「如果能夠結合3D影像技術，我認為一
步觀察每一樓層準確的人口分布。」
定可以發現更多細微的特徵。」林彥穎說道。 技術長林宇捷也分享他們與臺北榮民總醫院（簡稱臺北 「一般的組織切片只能看平面的，再加上組織檢體不
榮總）的合作案例，曾發生醫院病理部透過傳統檢測發
是透明的，沒辦法讓可見光穿透，代表也沒辦法看到
現某患者腫瘤上的特定蛋白表現量低，評估此患者不適
組織底下的情況。」因此，捷絡生技嘗試利用特殊試 劑讓整塊立體組織透明化，進一步獲得整個組織檢體 的資訊，「我們使用立體組織塊當作檢體，再利用特 殊溶液來調整檢體的折射率，當組織折射率和溶液的 折射率一致時，肉眼看起來組織就像透明的。」技術 長林宇捷表示。
合進行某項免疫治療，但後來該名患者自費用藥後卻發 現效果良好。為探究原因，進一步將此患者的檢體進行 3D影像檢測後，發現原來是該蛋白質在腫瘤上分布不 均勻而導致判斷誤差，「腫瘤本來就是一種異質性的檢 體，平面檢測只能看到腫瘤1%的資訊，沒辦法看到腫 瘤的全貌，但在使用了3D立體組織技術檢測後，可以
這項特殊技術不僅能夠讓組織變透明，得以拼湊出立體
看到其它99%或更多、更完整的資訊，對於病人後續的
組織的影像外，重要的是它能在不破壞組織蛋白質或其
治療跟用藥規畫就可以更精確、更有幫助。」
他成分的前提下，提供整塊立體組織的病理資訊。林彥 穎以101大樓為例，「你可以這樣想像，2D就像是希望 用101的一樓平面圖來代表整個101大樓的形狀，這很困 難；那3D技術就可以真正反映出這棟大樓的結構跟形
讓組織檢體一塊多用
另一方面，林彥穎也提到這項技術的一項優勢，相較 於傳統染色玻片的不可逆檢驗法，使用3D立體組織技 術檢測過後的組織塊不僅可以再進行傳統玻片染色， 該組織甚至還能再應用於基因檢測或次世代定序（next generation sequencing, NGS）等各式各樣的檢測分析中。 「我們的3D立體組織技術是檢測做完之後，還可以再 把這塊組織拿去跟現在已經在臨床施行多年的各種檢測 技術做結合，成為一個整合病理資訊的平臺。」林彥穎 補充說明。相較於以往依靠平面檢體檢測的方式，以體 積為檢測的技術更能夠準確確認病理特徵，不僅是精準 醫療的範疇，更是未來醫學上的趨勢。
創立捷絡生技
追溯起成立捷絡生技的原點，從實驗室出身的林彥穎表 示，當初這項3D影像技術是由清華大學腦科學研究中 心主任江安世主導研發，待技術純熟後才技轉並成立這
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專訪時間
科技報導
間公司，「實驗室的工作非常有趣、變化也很大，但是
床醫師來說，基礎研究中的臨床前動物或細胞實驗結果
我們希望對於整個社會有更大的貢獻，所以決定把研究
可能較難以想像，因此這個影像中心就是為了幫助各個
落實到產業中。」研究團隊基於將此技術產品化、應用
醫院、醫生更加了解3D影像的概念，也讓他們可以想
在醫療產業中的概念開設了捷絡生技，而商業推廣也是
像如果未來他們使用了這些影像技術平臺可以得到哪些
一個很重要的過程。
資訊、如何讓他們的病患可以得到更好的治療，克服他
該如何將原本在實驗室的研究，轉變成一種商業模式？
們在疾病上的困擾。
林彥穎也提出階段性目標，「第一階段是輔助醫院的實
比起其他光學儀器公司，林彥穎坦言OLYMPUS在醫
體玻片數位化，並將數位化後的影像儲存到一個中央伺
療產業的熟悉度高，「以醫學相關的光學設備來說，
服器；第二階段再透過同一個平臺將2D技術升級到3D
OLYMPUS是全球最大的，占全球六、七成，內視鏡設
影像技術，未來醫生就能從我們整合後的這整套系統
備可能占全球八成，在臺灣可能高達九成五。」所以，
中，即時取得他想要的病理資料。」更希望能因此協助
捷絡生技也希望能借助OLYMPUS在病理光學影像上的
臺灣各大醫院將傳統病理資料轉化成數位賦能〔註〕。
經驗，推廣3D病理影像技術平臺。另外，捷絡生技也 會定期和OLYMPUS研發團隊相互討論、交流，期望
〔註〕將數據整合並全面數位化，以提高生產效能或落實管理升級。
透過長期且多元的合作，將3D病理影像技術拓展到國 外，「我們也希望藉由與國際大廠合作的機會，讓國內
與國際大廠的合作
高水準的醫療知識跟生命科學的成果拓展至全世界，讓
這項概念提出，也吸引了OLYMPUS、羅氏（Roche）、
「很多研究都是在以前實驗室做出來，要怎麼讓它能產
Intel等國際大廠與捷絡的合作，而OLYMPUS的代理商
品化並持續發展，是一個很大的挑戰。」談起創業這條
元利儀器，也在去（2021）年與捷絡生技攜手建立了
路，林彥穎這麼說。而要建立一間公司也不能只有技
JelloX OLYMPUS影像展示中心。「影像展示中心的成
術，還有很多法規、人員問題等內外細節要注意。所幸
立，是希望幫助臨床醫生知道我們在做什麼。」對於臨
在獲得許多人和廠商的支持和幫忙之下，捷絡生技目前
JelloX OLYMPUS 影像展示中心。
臺灣躍升國際。」
專訪時間
SciTech Reports
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已掌握了多項的專利技術，更於今（2022）年3月更在
醫療世代的發展趨勢。林彥穎也期許捷絡能邁向國際化
169隊生醫公司或學研團隊中脫穎而出，榮獲德國百靈
和全球化，將這套3D立體組織技術和3D病理影像分析
佳殷格翰（Boehringer Ingelheim）國際藥廠的新創獨角
軟體傳播到世界各地，提升臺灣醫療在國際的能見度。
獸Grass Roots支持計畫，潛力深獲認同。
未來發展與目標
除了前面提到的臺北榮總，捷絡生技目前也和臺大醫 院、林口長庚醫院、奇美醫院、高雄醫學大學附設醫 院、馬偕醫院等醫療單位進行合作。近期更與國立臺灣 大學醫學院附設醫院新竹臺大分院開啟一項全新計畫， 預計協助醫院整理內部病理影像，希望能進一步整合 2D和3D病理影像，建立一套完整的臨床人類檢體病理 影像系統，協助相關的國內廠商更便於進行法規認證。 林彥穎表示，臺灣不管是在醫學或生物領域的發展，其 實在國際上都有不錯的口碑和聲望。讓這項技術不只能 在臺灣應用還可以被全世界看見，是捷絡未來的目標。 「帶著臺灣良好的醫療技術和影像平臺前進東南亞國 家，幫助他們提升整體的醫療水平，帶動東南亞的醫療 發展，甚至也能和日本或韓國等鄰近國家做醫學上的合 作和交流。」 隨著病理流程的數位化，3D光學影像即將成為下一個
捷絡生技各項專利證明書和獲頒的各式醫療生技獎項。
JelloX OLYMPUS 影像展示中心裡正在進行影像處理的共軛焦顯微鏡。
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書適圈
進入元宇宙打造的虛擬世界 《元宇宙》
科技報導
虛擬世界
第二種呈現的是部分虛構的現實世界，例如《超級瑪利
不論你相信或懷疑元宇宙，或者根本不太熟悉這個詞，
歐奧德賽》（Super Mario Odyssey）中的紐頓市（New
如果要說元宇宙有什麼人人都同意的特點，大概就是
Donk City），或是2018年PlayStation遊戲《漫威蜘蛛
「以虛擬世界為基礎」。有幾十年的時間，虛擬世界
人》（Marvel’s Spider-Man）中出現規模縮小為四分之
主要是為了電玩而打造，像是《薩爾達傳說》（The Legend of Zelda）或《決勝時刻》（Call of Duty）；又 或者是讓虛擬世界作為劇情長片（feature film）中的一 部分，像是迪士尼皮克斯（Pixar）的電影，或是華納 兄弟的電影《駭客任務》。因此，常有人誤以為元宇宙 就是一種電玩或娛樂上的體驗。 「虛擬世界」指的是任何一個用電腦生成的模擬環境。 這些環境可以是3D、沉浸式3D、2.5D（又稱為等距視 角3D）、2D，或者是用擴增實境疊加在「現實世界」 上，又或者也可以純粹以文本為基礎，像是1970年代遊 戲競賽式的多人地下城遊戲，以及非遊戲競賽式的多人 共享空間遊戲。這些世界有可能完全沒有個人使用者的 參與，例如皮克斯的電影，或是在生物課上模擬的生態 圈。也有些時候，虛擬世界可能只有單一使用者參與， 例如自己玩《薩爾達傳說》；或是也可以由多人共同參 與，例如結伴玩《決勝時刻》。透過各式各樣數量不一 的設備，像是鍵盤、動態感測器，甚至是能夠追蹤動態 的攝影鏡頭，使用者就能夠和這個虛擬世界互相影響。
一的曼哈頓市；第三種則是呈現完全虛構的現實，讓人 看到各種不可能出現的景象。而就目的而言，虛擬世界 則可以分為「遊戲競賽式」與「非遊戲競賽式」。遊戲 競賽式的虛擬世界中，會訂定獲勝、殺戮、得分、擊敗 或解謎等目標；非遊戲競賽式的虛擬世界中，目的則在 於教育、職業培訓、商業、社交、冥想或健身等。 或許讓人意外的是，過去十年間在虛擬世界受到歡迎、 大幅成長的作品，多半是那些完全非遊戲競賽式、或者 淡化游戲競賽色彩目標的形式。讓我們以一款專為任天 堂Switch（Nintendo Switch）平台製作、暢銷程度第一 名的遊戲為例。你可能以為我要說的是2017年的《薩 爾達傳說：曠野之息》（The Legend of Zelda: Breath of the Wild），或是《超級瑪利歐奧德賽》；常有人認為 這是史上最偉大的兩款遊戲，同時也屬於史上最受歡迎 的電玩系列。然而，這兩款遊戲都輸給《集合啦！動物 森友會》（Animal Crossing: New Horizons）。這款遊戲 屬於知名的熱門《動物森友會》系列作品，銷售時間還 不到另外兩款任天堂遊戲的三分之一，但銷量卻高出將 近40％。《集合啦！動物森友會》雖然表面上看起來是
虛擬世界呈現的樣貌也各有不同，第一種是準確重現
一款遊戲，但實際的玩法卻比較像是一款虛擬的園藝程
「現實世界」，通常稱為「數位孿生」（digital twin）；
式，沒有明確的目標，特別是沒有要玩家去「贏得」什
書適圈
SciTech Reports
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麼。玩家要做的事，就是在一座熱帶島嶼上蒐集並製作
條「命」的嘗試機會，只是這個虛擬世界會完全重置，
各種物品，打造出一個擬人化動物形成的社群，並且和
彷彿玩家從來沒有造訪過：殺過的敵人再次出現、所有
其他玩家交易各種裝飾品與創作。
道具物品也一如往常。然而，《超級瑪利歐兄弟》也會
近年來，在虛擬世界最突飛猛進的成長，就出現在一些 完全不具「遊戲競賽性」的領域。舉例來說，有人就 用熱門的遊戲引擎Unity打造出香港國際機場的數位孿 生，希望用來模擬乘客流量、設備維護或跑道整修，以
允許玩家保留某些道具物品。舉例來說，要是玩家在 3–4關死了，也仍然能夠保留先前關卡蒐集來的金幣與 進度，直到用光所有的「命」；在這之後，所有資料就 會重置了。
及各種可能影響機場設計與營運決策的選擇。也有一些
有些虛擬世界必須使用特定的設備或平台，像是《薩
其他案例，則是模擬整座城市，再連結車輛交通流量、
爾達傳說：曠野之息》、《超級瑪利歐奧德賽》與《集
天氣、各種市民服務（警察、消防、救護車）等即時資
合啦！動物森友會》，都只能在任天堂Switch上使用。
料來源，就能在城市規劃的時候更了解這座城市，以便
也有些虛擬世界，能夠在多個平台上運行，像是任天
在分區、建設核准等策略做出更明智的決定。舉例來
堂推出的各款手機遊戲，適用於大多數的安卓與iOS 設
說，如果新蓋一間商場，會如何影響緊急救護或警察出
備，但無法在任天堂Switch 或其他遊戲主機上遊玩。
動所需的時間？某種建築的設計，又會如何影響風力、
還有一些遊戲，則是完全跨平台的設計。像是在2019
都市溫度或市中心的燈光照明？虛擬世界在這種時候就
年與2020年，《要塞英雄》就支援所有主要遊戲主機
很能派上用場。虛擬世界可以由單人創作或多人合作打
（像是任天堂Switch、微軟Xbox One、索尼PlayStation
造，這些創作者可能是專業人士或業餘者，創作目的可
4）、個人電腦（也就是Windows 或Mac OS 電腦），
能出於營利或是非營利用途。而隨著創造虛擬世界的成
以及最常見的行動平台（iOS 與安卓）。這代表玩家
本、難度與時間大幅下降，受歡迎的程度向上竄升，也
可以在幾乎任何裝置設備上來玩這款遊戲，使用同
就讓虛擬世界的數量不斷增加，虛擬世界內、以及各個
樣的帳號、擁有同樣的物品像是虛擬背包或裝備。但
虛擬世界之間的差異愈來愈多元。2017年夏天在《機器
也有些時候，雖然理論上遊戲可以跨平台，但玩家的
磚塊》上推出的遊戲《收養我！》，背後只有兩位獨立
體驗並不連續。舉例來說，手機版的《決勝時刻：
開發者，而且他們過去並沒有遊戲研發的經驗。但在
Mobile》（Call of Duty Mobile） 和單機版或主機版的
四年後，這款遊戲的同時在線玩家已經達到將近兩百萬
《決勝時刻：現代戰域》（Call of Duty Warzone）雖
人，而且截至2021年底，遊玩人次已經超過300億次；
然可以選擇同樣的帳號資訊，而且地圖與遊戲機制類
然而，《薩爾達傳說：曠野之息》的總銷量也只有大約
似、也同樣是大逃殺（battleroyale）遊戲的形式，但仍
兩千五百萬套。
然屬於不同的遊戲。在A虛擬世界裡的玩家，並無法和
有些虛擬世界具備完整的延續性，也就是說，裡面發生
B虛擬世界的玩家對戰。
的一切都會永遠延續下去。也有些虛擬世界，會在每個
一如現實世界，不同的虛擬世界，就會有非常不一樣的
玩家進入的時候重置，讓玩家重新體驗。但更常見的狀
治理模式。大多數的虛擬世界是由開發與營運者或是團
況，則是位於這兩種極端之間。讓我們以1985年上市的
隊集中控制，也就是說，這些人單方面掌控整個虛擬世
知名2D 橫向捲軸遊戲《超級瑪利歐兄弟》為例。這是
界的經濟、政策與使用者。但也有時候，使用者群體會
一款任天堂灰機（Nintendo Entertainment System，直譯
發展出各種民主形式，形成自治。像是某些以區塊鏈為
為「任天堂娛樂系統」，又稱美版紅白機）遊戲，第一
基礎的遊戲，就會希望在推出之後盡可能以自主的形式
關有四百秒的時間限制，要是玩家沒有過關，還會有幾
來運作。
22
書適圈
為什麼是電玩業推動下一代的網際網路
如果要說元宇宙是網際網路的繼承國，由電玩遊戲產業來 帶頭似乎就很奇怪。畢竟，網際網路過去可不是這樣發展 出來的。
科技報導 政府與大型企業來使用與開發軟體，到了1990年代 晚期、2000年代早期，才傳到中小企業。直到2008 年，隨著iPhone 3G推出，大眾市場終於開始採用行 動網路，以消費者為中心的應用程式多半也是出現 在接下來十年間。
網際網路起源於政府的研究實驗室與大學，接著擴展到大 型企業，再到中小型企業，最後才到消費者。娛樂業可以 說是全球經濟中最後一個接受網際網路的領域，「串流大 戰」（Streaming Wars）一直到2019年才真正開始，但是距 離串流影片首次公開亮相已經過了將近二十五年。在所有 能夠透過網際網路協定服務進行傳輸的媒體類型當中，音
不過，只要更仔細觀看這段歷史，就能了解為什麼 雖然電玩遊戲現在只是個價值1,800億美元的休閒 產業，卻似乎將會改變價值95兆美元的全球經濟。 這裡的關鍵，就是要考慮在開發各種科技時出現的 「限制」。
檔應該已經是最簡單的一種，但是如今人們使用的多半還
網際網路剛問世的時候，頻寬有限、延遲嚴重、電
是非數位媒介，像是全美唱片音樂收入在2021年依然有將
腦記憶體小且處理能力也很差。於是，當時能夠透
近三分之二還是來自於地面廣播、衛星廣播與實體唱片。
過網際網路寄送的資料只是些小檔案，而且還得花
行動網際網路的發展雖然並非政府主導，但發展曲線仍 然大致相同。在1990年代早期推出的時候，主要還是由
上很長的時間。幾乎所有的消費性用途，像是共享 照片、影片串流與富通訊（rich communication）都 還只是夢想。在當時，設計網際網路的目的，其實 也就只是在於支援各種生意上的業務需求，像是傳 送訊息或是基本的檔案，例如沒有特殊格式的Excel 表，或是股票下單作業。由於服務業經濟規模夠 大，加上商品經濟亟需各種管理功能，所以只要網 際網路稍微提升一點生產力，就已經能帶來莫大的 價值。行動網路的情況也很類似。雖然早期的手機 設備無法玩手遊或寄送照片，串流影片或視訊通話 更是想都別想，但是相較於呼叫器通知或是只有打 電話功能，光是能夠推送電子郵件訊息，就已經是 重大的改進。 比起幾乎所有的軟體與程式，即時算繪的3D虛擬世 界與模擬在執行上實在複雜得多，不難想見在個人 電腦與網際網路發展的前幾十年，受到的限制也就 更多。因此，無論是政府、大型企業或中小企業， 幾乎都不會使用到任何圖像模擬。就算建造出一個 虛擬世界，如果無法真實模擬火災，對消防員並沒 有助益；如果子彈無法隨重力彎曲，對狙擊手就沒 有助益；對於「來自太陽的熱能」也得模擬得更為 精確，才能讓建築公司用來設計建築。但是，電玩
書適圈
SciTech Reports
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遊戲就只是遊戲，可不需要講究真實的火、重力或熱
擬、藥物分子動力學研究都是如此。市場太小，就無法
力學，只要好玩就行了。就算只是8位元的單色灰階遊
承擔大筆投資，所以你看不到有人成立公司專門從事氣
戲，也能做得很好玩。這項事實造成的影響，就這樣持
候研究。投入電玩遊戲產業，是我們其中一項最優秀的
續發酵、擴大長達將近70年。
策略決定。」
有幾十年的時間，家庭或小型企業裡多半只有一種設備
輝達在《潰雪》出版短短一年後便成立了；而電玩界也
會用到強大的中央處理器與圖像處理器，那就是電玩主
很快將《潰雪》視為開創性的重要文本。雖然如此，史
機，或是電競電腦。沒有其他的運算軟體需要處理電玩
蒂文森曾經說過，關於透過電玩來催生元宇宙的想法，
遊戲那樣強大的功能。在2000年，日本甚至對引以自豪
是他在小說裡「完全錯過的東西」。他表示：「我當初
的龍頭企業索尼公司設下出口限制，就是因為擔心他們
在思考魅他域的時候，是希望想出一種市場機制，能夠
新上市的PlayStation 2主機可能被全球恐怖主義利用，
讓一切有經濟上的可行性。在寫《潰雪》的時候，3D
像是作為飛彈導引系統。隔年，美國商務部長唐•埃文
影像的圖像硬體貴得太誇張，只有少數研究實驗室負擔
斯（Don Evans）吹捧消費性電子產業的重要性時， 也
得起。我那時候覺得，如果要讓這種硬體像電視一樣便
說過：「昨日的超級電腦， 就是今日的PlayStation。」
宜，肯定就需要讓3D圖像的市場和電視的市場一樣大
2010年，美國空軍研究實驗室（US Air Force Research
才有可能。所以《潰雪》裡的魅他域有點像電視……
Laboratory）就用了一千七百六十台索尼PlayStation 3，
我沒想到，真正讓3D圖像硬體成本降低的會是電玩遊
打造出全球第三十三大的超級電腦。專案負責人估計，
戲。所以，我們在二十年前談論和想像的虛擬實境，並
這台「兀鷲群」（Condor Cluster）超級電腦的成本只需
沒有以當時預測的方式產生，而是以電玩遊戲的形式出
要同等級系統的5∼10％，耗電量也只有10％，4而當時
現。」
就被用來提升雷達性能、辨識圖形、處理衛星影像，以
出於類似的原因，目前即時3D算繪效能最強的軟
及研究人工智慧。
體解決方案，也是出自於電玩領域。最有名的就是
那些專注於電玩主機與電競電腦的公司，現在就成為
Epic Games的虛幻引擎（Unreal Engine），以及Unity
人類史上最強大的一批科技公司。最好的例子就是運
Technologies的Unity引擎（Unity Engine）兩大龍頭，但
算與系統單晶片（system-on-a-chip）的龍頭企業輝達； 這間企業不太為人所知，卻和消費者導向的科技平台
是另外也還有幾十間電玩遊戲開發商與發行商，同樣擁 有強大且具備專利的即時算繪解決方案。
Google、蘋果、臉書、亞馬遜與微軟等企業齊名，同樣
雖然目前也有一些選項不是來自電玩領域，但至少就目
登上全球前十大市值排行榜。
前而言，一般認為它們在即時性的表現比較差，特別是
輝達執行長黃仁勳創立公司的初衷，可不是打算成為電 玩遊戲產業龍頭，而是相信總有一天，人們會需要用圖 像運算來解決一些通用運算無法解決的問題。不過，對 黃仁勳來說，為了研發各種必要的能力與技術，最好的 辦法就是先以電玩遊戲為發展重心。他在2021年告訴 《時代》雜誌（Times）：「有一個市場的規模又大、 同時對科技的要求又很高，這種狀況十分罕見。一般來 說，需要強大運算能力的市場規模都很小，像是氣候模
因為這些方案本來就沒有考量到對於即時性的需求。像 是為了製造業或電影所設計的算繪解決方案，並不需要 在1/30或1/120秒內完成圖像的處理，而是把重點放在其 他目標上，像是讓視覺感受最豐富，或是希望不論是物 品的設計或製造，都能使用同樣的檔案格式。然而，像 這樣的解決方案，通常也需要使用最高端的機器，這不 是幾乎全球各地都有的消費性設備。 電玩產業還有一個經常被忽略的優勢是，這幾十年來，
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書適圈
科技報導
遊戲開發商、發行商與平台一直在和網際網路的網路架
相關經驗最豐富、甚至長達幾十年的人，正是遊戲開發
構搏鬥，試圖找出各種可行的辦法，所以在轉向元宇宙
商。他們不只知道怎麼做出數位鬧鐘，還知道怎麼做出
的時候就具備一些獨特的專業知識。從1990年代晚期以
整個房間、整棟建築，甚至是一整座村莊，可以讓一
來，線上遊戲已經開始要求同步、連續不斷的網路連
群快樂的玩家在那裡當村民！如果總有一天，出現「由
線；從2000年代中期以來，Xbox、PlayStation與Steam
許多即時算繪的3D虛擬世界，形成一個大規模、可互
也都能夠在大部分遊戲當中支援即時語音聊天。要做
通的網路」，而人類會移居到這樣的網路世界裡，那我
到這種要求，就需要有預測性的人工智慧（predictive
們需要的正是電玩業者所擁有的相關技術。史蒂文森接
AI），能在網路中斷的時候暫時接手，等到連線恢復
受《富比士》訪談時，說到《潰雪》預測正確與錯誤之
後再交回控制權；也需要有量身訂做的軟體，當遊戲玩
處，他表示：「現在的狀況是，人們並不會像《潰雪》
家收到的資訊不同步時，能將某些進度不知不覺的稍微
的描述那樣去拜訪『大街』上的酒吧，而是會像《魔獸
「回溯」一點，設法處理而非忽略這些可能影響大部分
世界》的公會那樣」，到遊戲裡發動攻擊。
玩家的技術問題。
在本書第一部中，我詳細介紹「元宇宙」這個詞和相關
這樣的設計導向，讓電玩遊戲公司最終掌握到一項優
概念的起源，談到過去幾十年來建構這些概念的努力，
勢，也就是能夠創造出人們真正想花時間待著的地方。
也談到這個詞對我們未來的重要性。對於這個行動網際
Spotify的共同創辦人暨執行長丹尼爾•艾克（Daniel
網路的繼承國，我也討論到業界的熱衷，並且談到各方
Ek）認為，網際網路時代主流的商業模式就是把各種
的疑惑，以及這些疑惑的重要性。另外，我也提出元宇
由原子組成的實體化為數位位元，像是原本床頭上的鬧 鐘變成手邊智慧型手機裡的應用程式，或是身邊智慧喇 叭裡的資料。簡單來說，到了元宇宙時代，就是要用數
宙目前的可行定義，並解釋為什麼電玩業者似乎成為這 個領域的先驅。而在接下來，我會帶著大家了解，如何 讓元宇宙成為現實。
位的虛擬原子，做出3D的鬧鐘。至於目前對虛擬原子
如同網際網路改變世界，元宇宙即將形塑整個 數位世界、全球經濟、甚至人類意識。微軟、 蘋果、臉書、Google、Netflix紛紛卡位，希望
取得元宇宙世界的獨占門票。這股趨勢將如何 發展，誰有機會脫穎而出？最能清楚解釋一切 書
名｜《元宇宙》
作
者｜馬修 ‧ 柏爾（Matthew Ball）
譯
者｜林俊宏
出版社｜天下文化 出版日期｜ 2022 年 7 月
的人，正是本書作者馬修．柏爾。柏爾是遊戲 產業創投家，更是著名元宇宙專家，他發表的 元宇宙文章不但在業內引起討論，還發行成NFT 以高價賣出。
動態時報
SciTech Reports
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陽明交通大學研究團隊以AI分析腦白質， 找出大腦的實際年齡 整理報導｜陳亭瑋
「老化」是大多數人都會面臨的課題。隨著臺灣老年 人口的比例提升，如何因應、評估老年狀況更是重要 的醫療議題。由陽明交通大學生物醫學影像暨放射科 學系博士黃楚中、神經科學研究所特聘教授林慶波， 以及臺北榮總神經內科醫師鍾芷萍組成的研究團隊， 運用人工智慧演算法建立數理模型，以腦白質（brain white matter）的體積來估算腦血管的生理年齡，作為 預測心血管病變的基礎。研究成果刊登於對高齡老化 研究最具影響力的《年齡與衰老》（Age and Ageing）
（123RF）
期刊中。 大腦老化是一個頗受矚目的主題，但人體實際年齡與 大腦生理年齡並不屬於相對應的關係。基因、飲食、 教育、生活習慣等因素，都會導致不同的老化歷程，
血管病變，或是其他高風險疾病如三高，則可能還需 進一步的研究。
因此即使是相同歲數的人，大腦的老化程度也很可能
過去對於腦神經的病變研究顯示，腦白質病變是腦部
大不相同。大腦的蛋白質會隨著年齡增長而老化，甚
小血管疾病最常見的表徵。而高齡族群有30％的中
至退化產生病變，有可能導致高齡族群產生認知障
風原因與45％的失智原因是由於腦部小血管疾病。
礙、失智等疾病。由於腦神經病變多半與腦血管病變
過去臨床上已知腦白質病變的發生率、嚴重度與年齡
息息相關，如果能衡量大腦神經元的老化程度，就有
成正比，但仍缺乏客觀的評估標準，來判斷已經出現
機會辨識潛在的腦血管病變與風險。研究團隊利用人
症狀的中高齡民眾，他們病變的嚴重程度與對於未來
工智慧分析腦部核磁共振（magnetic resonance imaging,
預後的判定。團隊的研究成果有助於對於年齡與腦白
MRI）影像，比較491位年齡21∼89歲健康參與者的腦
質病變狀況做出相關性比較，並且反映心血管風險指
白質體積，以建構腦白質體積的年齡預測模型，並以
標，如舒張壓、收縮壓、脈搏壓與糖化血紅蛋白等的
50∼92歲的中老年測試資料庫做為外部驗證。
關係。未來將可以預測、評估民眾腦心血管健康狀態
該研究也透過國際常用的佛萊明罕（Framingham）心 血管疾病風險評估系統，分析人們罹患心血管疾病的 風險，發現到腦白質老化程度大於實際年齡的高齡長 者，10年內罹患心血管疾病的風險會提升5％。但目前 的模型主要以健康族群進行推論，如果原本已經有心
與生理年齡，也能有效預測腦血管老化有關的心智退 化，具備一定的臨床價值。
新聞來源 國立陽明交通大學，〈林慶波教授團隊建立腦血管年齡估算方法，有助於 評估高齡族群健康〉，2022年7月21日。
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動態時報
葉表的超微小放大鏡： 跨領域團隊揭密卷柏矽晶體光學
科技報導
整理報導｜陳亭瑋
二氧化矽（silicon dioxide, SiO2）是玻璃、石頭的主要
態大小的矽晶體都會讓光線重新分布，但矽晶體的大
成分，但植物也會在某些情況下累積二氧化矽、製造
小扮演了關鍵的角色。當矽晶體夠小，接近400∼700
矽晶體，例如芒草葉邊緣最銳利的部分就有矽晶體累
奈米（nm）的可見光波長時，光線受到物理光學的影
積。近日，由中興大學物理系、生命科學系、前瞻理
響較大，會出現顯著的干涉與繞射現象；當矽晶體較
工研究中心組成的跨領域團隊，發掘出卷柏科植物的
大時，光線比較受到幾何光學影響，如反射與折射，
葉表含有矽晶體，產生的光學效應在生物學上具有一
此時矽晶體的形狀會顯著的影響光線分布。
定的重要性。
舉例來說，若以全緣卷柏（Selaginella delicatula）乳突
卷柏類植物在葉表會有多種不同形式與大小的矽晶
狀的矽晶體進行模擬，可以發現光線會被矽晶體匯聚
體，這些向外突出而且透明的矽晶體，會如何影響透
到它底下約0.5微米（µm）處，且光場強度約為入射光
過葉表進入葉綠體的光線呢？團隊認為這些矽晶體可
的25倍，這個位置也剛好是葉綠體的上部區域。異葉
能有如窗戶，會增進植物對光線的吸收。為了驗證
卷柏（S. moellendorffii）與紅卷柏（S. erythropus）的
「窗戶假說」（window hypothesis），團隊從植物採
矽晶體為角錐形，根據模擬顯示也有類似匯聚光線的
集、矽晶體觀察及特徵量測，再結合幾何光學與物理
效果，皆有利於葉綠體進行光合作用。
光學的模擬推導。歷時四年的時間，團隊發現任何形
過去也有研究指出，水稻葉表的矽晶體可能影響光線 的吸收，會使葉表的光線更均勻的散射入葉肉組織 中。但由於卷柏的葉子相對較薄，主要進行光合作用 的位置就位在表皮細胞的葉綠體，因此如全緣卷柏那 樣乳突狀、聚集光線的矽晶體，可以有效在低光時收 集更多的光量，讓葉綠體光合作用更有效率；而此類 矽晶體能有效的將光線集中在細胞的某處，因此在植 物遭遇短暫強光時，葉綠體也可以移動到低光區，以 免遭受強光的傷害。 此研究除了揭開卷柏葉表矽晶體的作用與功能，或許 也能對在低光環境下獲取光線的技術有所啟發，可作 為太陽能或是光線感測的相關參考。 新聞來源
（123RF）
國立中興大學，〈中興大學研究團隊解密卷柏矽晶體的特殊光學效應〉，
2022年7月14日。
SciTech Reports
機器狗小動物學走路， 神經科學與機器人學新進展
動態時報
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編譯｜陳亭瑋
動物是如何學會行走的？有些早熟型動物如斑馬、長
若觀察小動物最早掌握在平坦地面行走的技巧，可以
頸鹿等，出生後不久就會跌跌撞撞地開始學習行走，
發現牠們在學習行走的過程中，只要地面出現一些小
並在出生幾小時之內就有機會與成年動物一同快速移
突起，就有可能會影響行走的平穩程度。這時就需要
動。從學習、絆倒到穩定走路的過程中，動物的神經
一些反射動作協助調整運動模式，以防止摔倒。而如
系統是怎麼運作的？德國馬克思普朗克智慧系統研究
果地面的凹凸起伏太多，小動物就要學著調整走路的
所（Max Planck Institute for Intelligent Systems, MPI-
方式，才不會經常摔倒或影響行動節奏。同樣的狀況
IS）從工程與機器人的角度，製造了一隻體型大約與
也發生在Morti身上，差別只在於Morti學走路的速度比
拉不拉多犬相同的四條腿機器人「Morti」，期望能
大多數的動物快得多。在Morti絆倒的時候，演算法會
透過機器人的模擬找出神經運作的邏輯，研究成果於
改變腿部擺動的距離、速度以及長度，逐漸「摸索」
7月18日發表於《自然機器智慧》（Nature Machine
出持續行走的方法。整個過程中，由於CPG的輸出持
Intelligence）期刊。
續改變，並且監控讓Morti行動而不至於摔倒，是整個
動物學習動作其實與機器人的「深度學習」邏輯非常接
學習過程最核心的部分。
近，如果被絆倒、跌倒了，代表它的動作出了點差錯。
多數動物的運動都有CPG與反射參與在其中，但現行
透過一連串的嘗試錯誤，小動物或者機器人能夠逐漸掌
技術上無法編碼CPG進行研究。但這次針對Morti的
握新的技巧。這些藉由學習而來的技巧，在動物身上可
研究，則提供科學家更加了解神經運作的方式。除此
能是行走、奔跑；而在人工智慧（artificial intelligence,
之外，Morti也揭露了另一種控制控制機器人裝置的
AI）網路中則可能是辨識圖片、操縱四肢。
做法。相較於已知使用複雜控制器的工業用四足機器
Morti在開始學習走路的大約一小時後，就掌握了如何 操作腿部的複雜機制。演算法使用貝氏優化（Bayesian
人，Morti更加省電而且高效率，在控制器的部分耗能 較低。交叉綜合了機器人與生物學的研究基礎，Morti 讓科學家在兩個領域都有了長足的進展。
optimization），機器人的處理器則模擬動物脊髓的 反射動作，透過足部的感測器搭配提供訊息。在這項 研究裡，機器人能透過不斷比較感測器收到與預期的 訊息，運作反射迴路來調整機電運作的模式，藉此學 習行走。在過程中演算法將持續調整中央模式產生器 （Central pattern generator, CPG）的控制參數，藉此產 生穩定的行走動作。在動物身上，CPG神經系統中主 要傳訊進行一些有節奏、順序的動作，像是行走、眨 眼等。
新聞來源
1. Felix Ruppert et al., Robot dog learns to walk in one hour, Max Planck Institute, 2022/7/18. 2. Ruppert, F., & Badri-spröwitz , A. (2022). Learning Plastic Matching of Robot Dynamics in Closed-Loop Central Pattern Generators. Nature Machine Intelligence Volume, 4, 652–660.
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動態時報
朝人造心臟更進一步， 科學家重建心肌生長結構
科技報導
編譯｜陳亭瑋
心臟作為多數動物生存不可或缺的器官，與身體大部
使用FRJS，團隊可以用非常精確的方式模仿整個結
分器官一樣，受到外傷時沒有大幅再生的能力。因此
構。與常見的3D列印不同的是，FRJS處理精細結構
如何模擬心肌的結構，甚至於製造出一顆可供移植的
的速度更快、而且製造出來的產品可以更細小。同樣
人造心臟，是許多生物工程的研發目標，也對於未來
製造複雜的膠原蛋白結構，3D列印需要近100年，而
心臟醫療的發展相當重要。不過心臟的結構本身並不
FRJS可以在一天之內完成。另外，FRJS的成品可以放
單純，過去研究發現，在動物胸腔的心臟每次跳動都
入心肌細胞或來自幹細胞衍伸的心肌細胞進行培養，
存在幾何的螺旋扭動，而這樣的螺旋扭動在理論上可
大約一週的時間，這些細胞內會覆蓋纖維且排列的角
以泵送更多的血液，但要複製這樣的結構在醫學工程
度，並且開始持續收縮。
格外的困難。由於人類的心臟其實是由多層螺旋狀肌 肉層所組成，且每一層對齊的角度都略有不同，因此 以過去的培養方法要模擬、創建這麼複雜的結構仍力 有未逮。 美國哈佛工程與應用科學學院（Harvard John A. Paulson
除此之外，研究人員比較不同排列形式的模擬心室送 出血液的效率，相較於同心圓排列的心肌細胞，螺旋 排列而成的心室送血表現明顯更好，且在不同大小的 心臟都發現了類似結果，使得科學家朝向製造真正可 用的人造心臟邁向了更進一步。
School Of Engineering And Applied Sciences）最近開發 了第一個模擬人類心房，並具備螺旋扭動能力的心肌 模型。他們證明肌肉細胞在正確排列的情況下，能非 常有效的泵送血液、增加每次心房收縮送出的血液。 研究團隊採用了新穎的方法來培養心肌細胞，才得以產 生擁有扭轉架構的心肌組織。此方法稱為「集中旋轉噴 射旋轉」（focused rotary jet spinning, FRJS），能夠以 螺旋的方式大量排列製造纖維材料，直徑從幾公分到 幾奈米（nm）皆可。團隊使用FRJS系統來調整培養心 肌細胞的纖維，使心肌細胞長成研究人員需要的螺旋 結構。FRJS有點像是棉花糖機一樣，纖維的材料加熱 融化後，會由持續旋轉的小開口噴出，噴出的纖維材 料接觸到空氣凝固形成纖維；而在機器周圍以一定角 度旋轉收集纖維材料，就可以獲得模擬心肌螺旋結構 的纖維組成。
新聞來源
1. Leah Burrows, A major step forward for organ biofabrication, Harvard John A. Paulson School Of Engineering And Applied Sciences, 2022/7/7. 2. Chang, H. et al. (2022). Recreating the Heart’s Helical StructureFunction Relationship with Focused Rotary Jet Spinning. Science, 377(6602), 180–185.
動態時報
SciTech Reports
臺大團隊解析基因體三維立體結構， 初步預測癌細胞的轉移特性
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整理報導｜羅億庭
全球的癌症發生率日漸增加，根據臺灣癌症基金會執
過往研究大多認為純上皮細胞會同時「抑制」與「促
行長賴基銘引述國際抗癌聯盟（Union for International
進」特定基因的表現，令細胞從上皮型直接轉化成間
Cancer Control, UICC）的資料指出，每年因癌症而
質型。而黃韻如團隊透過Hi-C捕獲技術，解析基因
死亡的人數超過880萬人；而UICC也預估，在未來20
體的三維立體結構並了解染色質的結構差異，發現上
年全球的死亡人數將達到每年1300萬人。「癌細胞轉
皮與間質基因表現程度的不同，是透過不一樣的調控
移」是目前針對癌症治療最具挑戰性的課題，如果可
規則以及機轉來改變染色體。團隊發現，不具轉移能
以預測患者身上腫瘤轉移的可能性有多高，便能夠對
力的「純上皮」癌細胞在擺脫原先上皮細胞的特徵、
腫瘤進行更加精準、及時的治療與預防。
關閉上皮基因表現時，會先針對基因的局部區塊拉起
過往針對癌細胞轉移的研究，多半會試圖以特定基因 的表現預測癌細胞是否有可能轉移，但此判斷方式常 會落入見樹不見林的窘境，也無法靈活應對腫瘤常出 現的個體差異性問題。臺灣大學醫學系教授黃韻如團
封鎖線，令上皮不分化但又不改變基因體大環境的結 構；若是要進一步開啟間質基因的表現，便會將基因 整體的結構舒展開來，在環境互動中成為具有高侵襲 及轉移能力的「純間質」癌細胞。
隊從基因體結構出發，利用「高維度捕獲染色質構象
利用特殊技術，黃韻如團隊首次開發出單細胞Hi-C的
技術」（Hi-C）發現基因體在癌細胞潛移過程中的多
方法，藉此觀察癌細胞的異質性。透過分析染色體的
元機制，透過觀察癌細胞潛移的變化開拓另一個預測
立體結構變化，初步預測哪些癌細胞可能具有易轉移
癌症轉移的新思維，有望提升癌症及時的診斷與治療
特性，以判斷腫瘤是否容易產生遠端轉移。此方式能
效率，該研究已發表於《基因體生物學》（Genome
提供我們未來從基因結構預測腫瘤發展的新方向，提
Biology）期刊。
升癌症的及時診斷、治療效率。
上皮間質轉化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）發生在癌細胞準備轉移的時候，此時排列緊 密、不容易移動的上皮型癌細胞會轉化為間質型癌細 胞，且細胞排列會變得較為鬆散並有利於細胞爬行。 在EMT過程中，「純上皮」細胞會先降低自身上皮型 基因（epithelial gene）的表現，形成排列比較不緊密 的類上皮細胞；而後細胞會再進一步促進它間質基因 （mesenchymal gene）的表現，進而轉變為爬行能力較 強的「類間質細胞」，藉此一步步提升細胞入侵其他 周邊組織的能力，並達成癌症轉移。
新聞來源 臺大校訓，〈解析基因體三維立體結構對癌細胞轉型的影響力 已刊登於Genome Biology〉，2022年7月20日。
研究成果
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動態時報
提升光固化3D列印效率， 永續又節能的化學溶劑
科技報導
整理報導｜羅億庭
溶劑的主要功能是用來溶解反應試劑，使化學反應能
反應的速率至原先的3∼4倍以上，還不需要使用特殊
具有良好的流動性。傳統上在進行聚合物的「可逆
的紫外光照射，在一般可見光環境下也能有效引發反
加成斷裂鏈轉移」（reversible addition-fragmentation
應，該研究於去（2021）年10月登上高分子領域的學
chain transfer, RAFT）反應時，常需要使用具毒性的
門指標性期刊《大分子》（Macromolecules）期刊中。
有機溶劑，例如二甲基甲醯胺（dimethylformamide, DMF）、二甲基亞碸（dimethyl sulfoxide, DMSO） 等，且反應條件較為嚴苛，需要在紫外光、無氧等環 境下反應超過20小時以上，才會有顯著材料生成。
團隊主要使用四丁基氯化銨（TBACI）和乙二醇 （ethylene glycol）合成DES，由於DES具有導電性， 與傳統有機溶劑相比，具有合成容易、揮發性低與不 可燃、無毒、生物可分解性、不易汙染環境等永續、
而「深共熔溶劑」（deep-eutectic solvent, DES）是
節能的特質，且價格相對來說較為便宜。除了團隊本
一種離子溶劑，主要由不同種鹽類混合共熔而成。成
次所使用的組合成分外，DES還可由多種不同原料組
功大學化學工程系助理教授游聲盛團隊發現，若是以
成，在毒性、功能性上都比傳統有機溶劑多元。
DES作為RAFT聚合反應的溶劑，不僅能夠提升聚合
這項技術可應用於「光固化3D列印」上，光固化3D列 印技術主要使用液態樹脂為原料，再以特定光照射到面 板或使用雷射光束照射到列印平臺上。受到光照射後， 液態樹脂會硬化成型，在一層層的列印下逐漸升起並堆 疊成型，產出成品。傳統的光固化3D列印技術聚合反 應速度較慢，因此在列印速度上一直無法有效突破，若 是能加速聚合速率，自然列印速度就能提升。 游聲盛說明，一般研究者想提升化學反應速率時，通 常會先從改變實驗反應物的單體，或是該反應本身的 化學途徑出發，很少意識到溶劑其實在整體反應中占 有關鍵影響。而本次研究的結果，也說明在一般化學 反應中不起眼的介質，有可能成為實驗的研究主角， 提供科學家一種新的思考方式。
新聞來源 （123RF）
國立成功大學新聞中心，〈節能永續溶劑新應用 升3D列印速率〉，2022年7月21日。
成大游聲盛團隊有效提
動態時報
SciTech Reports
利用竹炭益生菌協助白蝦水產養殖， 創造循環經濟
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整理報導｜羅億庭
竹炭大多用來除臭與過濾水中雜質，而中正大學化學 暨生物化學系教授王少君則利用竹炭的特性研發出 一種益生菌配方，與嘉義當地的水產養殖業者實地合 作，在改善白蝦養殖池的水質的同時也能不傷害環 境，更使得白蝦的收成比同期增加一倍。 王少君表示，在淨水、水產養殖中常使用到的「生物 絮」技術，是將益生菌等微生物養在明礬這類膠體物 質上，而後再流放到水體中。由於明礬中含有鋁化合 物，即便毒性不強，但在吸附游離微生物時也有可能 會吸到其它重金屬，而養殖物種無法分辨出生物絮的 形成方式，像是文蛤等濾食性物種，就很有可能在攝 食時一併吸收明礬中的金屬離子，長期累積下來將對 人體、環境有害。 中正大學在823水災重創嘉義地區水產養殖業後，開始 協助漁民改善養殖習慣、減少化學藥劑的使用，並推廣 （123RF）
易操作、低成本的竹炭益生菌配方。由於竹炭是常見的 生物碳，結構中擁有許多微奈米孔，無論是孔隙大小或 分布都相當適合益生菌生長，且竹炭還能吸附微生物所 需的營養。團隊將竹炭磨成炭末並依照比例融入液體，
養殖白蝦的疾病傳染速度快，令原本就對病原菌抵抗 力較差的白蝦更容易死亡，影響養殖漁業的收成。
發現在不到一週的時間內微生物成長的數量比傳統使用 明礬養殖益生菌的效果更快也更稠密。而竹炭本身也會 在利用微生物吸附後自行分裂，而後再聚集形成生物絮 團，因此不會產生重金屬吸附的問題。
本次研發出的竹炭益生菌配方，除了能協助漁民穩定 白蝦養殖池的水質之外，團隊也發現在混養了臺灣 鯛、烏魚、文蛤、虱目魚的養殖水池中，同樣具有不 錯的效果。此外，這項技術也有望應用在魚電共生的
由於竹炭這類的生物碳顆粒相當細緻，在水中會呈現
場域中，創造循環經濟效益。
半懸浮狀態，而這類物質也很適合作為水產養殖經濟 物種攝食的養分。近年來臺灣國內的種蝦來源不足， 但從國外進口的種蝦並不一定會適合國內生長環境， 再加上臺灣習慣使用的露天高密度養殖，也容易使得
新聞來源 國立中正大學，〈提升水產養殖新利器 中正大學研發竹炭益生菌配方〉，
2022年7月27日。
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動態時報
科技報導
臺灣自製的「獵風者衛星」組裝完成， 將幫助我們更理解大氣活動 整理報導｜羅億庭
近日，由國家實驗研究院國家太空中心自主研發的
Positioning System, GPS）與格洛納斯系統（Globalnaya
「獵風者TRITON」（FORMOSAT-7R）衛星已裝上
Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema, GLONASS）訊
太陽能板，完成所有的組裝工作。獵風者衛星計畫主
號，並藉由訊號反射的物理特徵推算出海面的風速。
持人林辰宗表示，後續將持續進行完整的衛星測試，
而目前我們最缺乏的氣象資料，就是這些能透過獵風
內容包含衛星的質量特性量測、震動、音震、分離爆
者衛星計算出的海面風場資料。若是能將這些資料搭
震等，以及最後的全功能測試。等到衛星的所有測試
配地面雷達的高解析度沿海風場資料，便可進一步應
皆完成、通過運送前審查會議後，獵風者衛星便轉為
用於預測颱風路徑、強降雨、空汙，也能夠讓研究者
可以發射的預備狀態，預計將於明（2023）年第一季
進行海氣交互作用等研究及相關應用，可說是一顆氣
在法屬圭亞那（Guyane française）的圭亞那太空中心
象衛星也是科學衛星。
（Centre Spatial Guyanais, CSG）搭乘法國亞利安太空 公司（Arianespace）的織女星C型（VEGA C）火箭發 射升空。
此外，國家太空中心主任吳宗信也指出，臺灣自製的 GNSS-R儀器能同時接收八組資料，在東亞區域中也能 接收到來自日本準天頂衛星系統（Quasi-Zenith Satellite
本次發射的獵風者衛星是繼福衛五號之後，第二顆由
System, QZSS）的反射訊號。而獵風者衛星的資料處
臺灣自製的衛星，整顆衛星共有82％是由臺灣自行研
理與應用相關技術，則由太空中心、中央大學、成功
發製造。時任科技部長吳政忠表示，因為有了過去福
大學、中央氣象局共同合作開發，可以有效提升資料
衛五號的經驗，才能使這次獵風者衛星的自製比例提
的應用。
高，例如在獵風者衛星中的衛星電腦、電力控制、光 纖陀螺儀、導航接收機等關鍵元件，甚至是重要的酬 載儀器，都是由臺灣研發製造，太空中心更因此發展 出多種重要的關鍵技術。 而獵風者衛星的功能主要用於觀測風場，原先是屬於 福爾摩沙衛星七號（FORMOSAT-7/COSMIC-2，簡 稱福衛七號）計畫中的自主衛星，後續因為觀測任務 調整的關係，而被命名為「獵風者」。獵風者衛星與 過往發射的福衛七號不同，透過衛星上搭載的國內自 製「全球衛星導航系統反射接收儀」（GNSS-R）， 使獵風者衛星能在500∼600公里高的低地球衛星軌 道上，收集海面反射的全球衛星導航系統（Global
新聞來源 國研院國家太空中心，〈臺灣自製衛星「獵風者」組裝完成，年底可達備 便狀態〉，2022年7月20日。
SciTech Reports
阿茲海默症論文疑似造假， 將對產學研界造成什麼影響？
動態時報
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編譯、整理報導｜羅億庭
在今（2022）年7月21日，美國范德比大學（Vanderbilt
研究院（National Institutes of Health, NIH）和《自然》
University）的神經科學家施拉格（Matthew Schrag）
期刊提出了質疑。而萊斯內這項研究的造假，是否可能
所提出的質疑，震撼了學界與生醫產業界——來自美國
誤導阿茲海默症的研究長達16年呢？
明尼蘇達大學（University of Minnesota）的神經科學 家萊斯內（Sylvain Lesné）在2006年發表於《自然》 （Nature）期刊的一篇研究可能涉嫌造假，而該研究主 題是關於阿茲海默症（Alzheimer's disease）成因之一的 類澱粉蛋白（amyloid）其中一種結構「Aβ*56」。
對產學研界造成的影響
針對這起造假事件，台灣科技媒體中心也在7月27日召 開了專家記者會。在這場記者會裡，中央研究院（簡稱 中研院）細胞與個體生物學研究所副研究員廖永豐表
施拉格的調查從去（2021）年8月開始，經過《科學》
示，由於至今為止仍未有針對Aβ*56這種特殊類澱粉蛋
（Science）期刊為期六個月的調查，提供了施拉格更
白寡合體開發出的藥物進入臨床試驗，因此對於阿茲海
多關於萊斯內可能造假的有力證據。這其中也有許多阿
默症新藥開發的衝擊並無太多負面影響。臺北榮民總醫
茲海默症研究的專家，包含德州大學聖安東尼奧分校
院失智症治療及研究中心主任王培寧也指出，類澱粉蛋
（The University of Texas at Austin）的神經生物學家佩
白其實有許多不同的型式和組合，並非只有Aβ*56這種
里（George Perry）、加洲大學舊金山分校（University
型式，造假的結果大多經不起考驗，且在這16年中與
of California, San Francisco, UCSF）的神經科學家福
Aβ*56有關的假說並不多，大部分都是由同一個研究團
賽思（John Forsayeth），以及一位專業的獨立圖像分
隊所發表，可見其他團隊難以重覆驗證出此研究的結
析人員，在審查了萊斯內的論文後 對論文中的數百張圖片提出質疑。 著名的荷蘭微生物學家與科學誠 信（scientific integrity）顧問比克 （Elisabeth Bik）也表示，萊斯內等 人放在論文上的圖像疑似是透過拼 湊不同實驗的照片組合而成，且獲 得的實驗結果可能也並不是當初的 預期結果，數據可能已被更改以符 合研究假設。 今年年初，施拉格向美國國家衛生
（123RF）
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動態時報
果，自然後續的發展也較不具有影響力。 而其實早在1992年，就已有學者根據遺傳、病理證 據，提出阿茲海默症患者腦中會堆積乙型類澱粉 蛋白（amyloid β, Aβ）的類澱粉蛋白假說（amyloid hypothesis），且1996年就已有類澱粉蛋白寡聚體的研 究被發表。直到今日，世界各地包括歐美各國、日本、 澳洲、臺灣等不同實驗室，也都曾經發表有關類澱粉蛋 白寡聚體毒性的文章。中研院基因體研究中心研究員陳 韻如表示，在本次疑似造假的論文中，出問題的部分主 要在於論文裡的電泳膠圖，使得研究容易得出「Aβ*56 是具有神經毒性的物質」等結論，但論文中有關動物認 知行為實驗的數據並未被挑戰。因此，此篇疑似造假的 論文影響到的是研究者對Aβ*56的公信力及興趣，但學
科技報導 廠在設計阿茲海默症藥物時，往往只能針對其中一個部 分作為主力發展方向。一項新藥的設計開發，無論是時 間、人力、金錢的成本都十分龐大，若是開發方向錯誤 將造成嚴重損失。在過去十幾年來，產學研界都已經體 認到，不能只專注於開發抑制類澱粉蛋白毒性的藥物， 臺北榮民總醫院一般神經科主任傅中玲也指出，目前以 類澱粉蛋白為主要藥物設計的研究已愈來愈少，研究者 大多將目光放往阿茲海默症的其他標的，如tau蛋白、 神經發炎，以及其他各種新型機轉。目前全球罹患神經 退化疾病如阿茲海默症的人口已達3000萬人以上，隨著 世界人口高齡化，這些患者的數量也與日俱增。要戰勝 阿茲海默症，除了我們需要對此疾病有足夠的了解，更 需要積極探討可能的致病原因與治療方向。
界並不會因此全盤否定類澱粉蛋白寡聚體或是類澱粉蛋
新聞來源
白假說。
1. Piller, C. (2022). Blots on a Field? Science, 377(6604), 358–363. 2. 台灣科技媒體中心，「Nature期刊的阿茲海默症研究疑似造假，會造 成什麼影響？」之專家意見，2022年7月25日。
王培寧進一步說明，類澱粉蛋白假說非常龐大，因此藥
SciTech Reports
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動態時報
大氣中日益增多的二氧化碳， 可能影響碳定年法的準確度
科技報導
編譯｜羅億庭
空氣中有多種碳的同位素，其中以碳－12（ 12C）最為
出處的線索，但一些來自歷史墓地或是身分不明的人類
常見，另外也有少量因宇宙射線與地球大氣之間的相
遺骸上，就很可能缺乏這些訊息。這也意味著法醫將不
互作用而產生的碳－14（ 14C）。由於生物活著會吸收
再能夠使用碳定年法來確定象牙、古董、葡萄酒等材料
碳－12與碳－14，再加上碳－14具有放射性且會以衰變
的年代，維也納大學（University of Vienna）考古學家
週期5700年在自然界中穩定衰變，因此測量有機物體裡
海厄姆（Tom Higham）也認為，這將會加深未來檢測
面含有多少比例的碳－14，科學家就可以訂定一些古物
贗品、取證工作的難度。
如貝殼、骨頭、木材的年齡。通常碳－14的量愈少， 此有機物的年齡就愈老，目前此定年方式約可以測定 55000年內的古物年齡。
即便研究人員很早就知道碳定年法總有一天會無法使 用，但不斷增加的二氧化碳排放量加速了此進程。因此 在接下來的幾十年中，碳－14的衰變量將不再是判斷文
然而，在1952∼1962年間，許多國家進行核武器試驗釋
物年代的依據，研究人員也必須找出其他技術或同位素
放出了大量的「炸彈碳」，使得空氣中的碳－14含量快
來進行定年。
速增加一倍。也是從那時開始，碳－14逐漸被生物和海 洋吸收；同一時間，化石燃料的燃燒也不斷地釋放出僅 含有碳－12的二氧化碳氣體。截至去（2021）年為止， 炸彈碳與二氧化碳這兩種效應在北半球已正式相互抵 消，這表示現代材料中的碳－14比例將與工業時代前相 同。但由於不含碳－14的化石燃料仍會持續燃燒，因此 碳－14存在於空氣中的比例相對來說會變少、更接近過 去的環境條件，而這可能會導致現代的物品在使用碳定 年法測定時，看起來就像20世紀初的物體。 倫敦帝國理工學院（Imperial College London）的化學物 理學家格雷文（Heather Graven）預測，到了2050年空 氣中碳－14的比例將與中世紀（5世紀∼15世紀之間） 相似；而英國貝爾法斯特女王大學（Queen’ s University
（123RF）
Belfast）的放射性碳定年專家雷默（Paula Reimer）也 表示，這種趨勢很快就會讓人難以判斷某些古文物究竟 是擁有1000年歷史，還是它根本就是來自現代的文物。
新聞來源
雖然在進行考古時，研究者通常還會搭配其他關於文物
Jones, N. (2022, July 27). Carbon Dating Hampered by Rising Fossil-Fuel Emissions. Nature.
SciTech Reports
科學月刊
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韋伯望遠鏡提供的觀測數據， 帶給天文學家哪些啟示？
科技報導
編譯｜羅億庭
受到許多人關注的詹姆斯•韋伯望遠鏡（James Webb
內，韋伯望遠鏡提供的數據將改變我們對早期宇宙的
Space Telescope, JWST）於去（2021）年12月升空後，
理解。
美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration, NASA）終於在今（2022）年7月 11日起，陸續公布了多張韋伯望遠鏡拍攝到的太空影 像圖，也讓世人能一窺好幾億光年以外的宇宙。而天 文學家透過這些圖像，獲得了哪些我們以往不知道的 資訊？
發現更多未知遙遠的星系 由於韋伯望遠鏡主要觀測紅外光波段，而宇宙在膨脹時 光波會隨著空間擴張被拉扯，整體波長偏向電磁波光 譜裡的紅色端，也就是所謂的宇宙紅移（cosmological
天文學家透過紅移來量測星系的距離，當紅移愈高、 星系就愈遠。許多研究團隊都爭相試圖從韋伯望遠鏡 提供的觀測數據中，試圖找出距離我們最遙遠的星 系。目前已有了一些候選星系，最遠可以追溯到大霹 靂後的四億年，已打破過去哈伯太空望遠鏡找到的最 遙遠星系紀錄。
發現與理論不同的觀測結果 韋伯望遠鏡觀測到的遙遠星系結構，也比天文學家原 先預料的更為複雜。
redshift），使得韋伯望遠鏡非常適合觀察那些在宇宙
透過先前哈伯太空望遠鏡的觀測，天文學家發現遙遠
歷史早期出現的星系。在今年6月開始的第一個觀測計
的星系形狀更不規則；而距離較近的星系，如銀河系
畫中，韋伯望遠鏡就發現到許多遙遠的星系，遠超越
則會顯示規則的圓盤形。因此過往的理論認為，早期
過去使用哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）
星系會受到鄰近星系的相互作用而被扭曲。但在本次
的觀測範圍。
發布的其中一幅韋伯望遠鏡拍攝的深空（deep-field）
早期的星系始於「宇宙曙光」（cosmic dawn），大
圖像中，科學家們發現裡頭有大量圓盤狀的遙遠星
約在大霹靂（Big Bang）的2.5億年左右開始，當時第
系，且數量是過往預估的十倍之多——這與早期的星系
一批恆星的行程照亮了整個宇宙。後來的幾代恆星聚
演化理論相矛盾。
集行程星系，而這些星系也就是韋伯望遠鏡發現的那
科學家們推斷，大質量星系的形成在宇宙早期歷史中
些微弱紅色光點。倫敦大學學院（University College
就開始，至少有一些大質量星系的中心區域，在大霹
London）的天文學家埃利斯（Richard Ellis）表示，
靂後的五億年就已經形成。
這些圖像證明了我們一直以來對於哈伯太空望遠鏡是 否觀察到其他星系的爭辯。在一項分析了韋伯望遠鏡 回傳數據的研究中，發現它總共找到44個從前未知的
更近的星系比預期的小
星系，而這些星系最早可以追溯到大霹靂後的三億年
「宇宙正午」（cosmic noon）指的是大霹靂後約30億
動態時報
SciTech Reports
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年的時期，此時宇宙中的恆星形成達 到高峰期，也產生了最多的光。來自 美國加利福尼亞大學聖塔克魯茲分校 （University of California, Santa Cruz） 的天文學家蘇斯（Wren Suess），比較 了哈伯太空望遠鏡與韋伯望遠鏡拍攝的 宇宙正午圖像，發現在韋伯望遠鏡的紅 外光觀測下，多數大質量星系的尺寸看 起來比哈伯太空望遠鏡拍攝的圖像要小 得多，可能改變我們對星系大小如何隨 時間演變的看法。科學家從過往哈伯太 空望遠鏡得到的數據，推測星系在剛開 始時很小，會隨著時間的推移而變大； 但韋伯望遠鏡提供的數據卻顯示我們仍 未看見全貌，星系的演化可能比原先預 期的更為複雜。
韋伯太空望遠鏡捕捉到距離地球約 5 億光年的「車輪星系」（Cartwheel galaxy）。車
韋伯望遠鏡為期20年的工作計畫才剛
個明亮的內環和色彩斑斕的外環。（NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production
開始，隨著韋伯望遠鏡傳回的數據愈來 愈多，過往的許多理論都將有可能被推 翻，期待韋伯望遠鏡未來能帶領我們看 見更多宇宙的不同面貌。
輪星系是由一個大型螺旋星系，和一個較小的星系碰撞所形成的環形星系，共有一 Team）
新聞來源
Witze, A. (2022). Four Revelations from the Webb Telescope about Distant Galaxies. Nature, 608, 18–19.
《科技報導》稿約
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