科學月刊2018 08月號 584期 食蟲

584 2018 / 08

焦點評論

臺灣獼猴降級影響了什麼？ 解數專欄

數學也能是一種溝通語言？ 精選文章

演化是否真存在某項目的？

一隻隻微小身影， 機？ 背後竟隱藏解救全球糧食危

張昭鼎研討會 人工智慧的來臨， 來？ 將如何許給人類更美好的未

NT199 ISSN:0250-331X 08

9 770250 331001

584 Contents

2018 / August

Vol.49 No. 8

561

Contents-2

填問卷．拿新書

564 顯影

只 要 於 2018 年 8 月 31 日 前 完

非關科學

整回答讀者問卷調查內容 請至

568 戴爾布呂克與我／戴至平

bit.ly/2LJzwzG 填 寫， 或 掃 描 QR code，就有機會獲得臉譜出

News Focus

版新書 《跟著怪咖物理學家一

570 兩系外行星與地球類似／亞洲城市空氣污染超歐趕美

起闖入核子實驗室：一次搞懂核

571 宇宙常數的百年孤寂／青少年、社群媒體與網路霸凌

融 合、 核 分 裂、 連 鎖 反 應、 原

評 論

力》。數量有限，敬請把握！獲

572 麻疹流行後的省思／臺灣公共衛生促進協會

獎名單將於 2018 年 9 月 5 日前

574 從臺灣獼猴降級看人猴衝突／郭璿

公布在科學月刊臉書與部落格

子彈、氫彈、中子彈的超強威

上。資料煩請詳實填寫，以便贈 書寄送。

專 欄

576 解 數：數學是一種語言？何不說是跨域的連結綴飾／舒宇宸 580 理 物：全民玩轉 LHC 公開實驗數據／趙元 584 生 動：臨床試驗「盲不盲」／林志榮 588 變 化：塗料科學裡的堅韌因子／陳俊翔 592 天 地：高掛空中、歷時最長的彩虹／劉清煌 張昭鼎紀念研討會專輯

618 引言：如何面對 AI 時代的浪潮

620 AI 浪潮下臺灣的抉擇與未來／林翰佐 624 由人工智慧看臺灣產業大未來／陳子昂 626 AlphaGO 稱霸後的第三波人工智慧革命／趙軒翎 628 為了這世界的美好／李依庭 632 5000 日後的人類，如何與當代科技共生？／郭家銘 精選文章

634 如何逃出「目的論」這個漩渦看演化／許家偉

bit.ly/2LJzwzG

書 摘

638 《跟著怪咖物理學家一起闖入核子實驗室：一次搞懂核融合、核分 裂、連鎖反應、原子彈、氫彈、中子彈的超強威力》

《科學月刊》勘誤

1. 科學月刊 583 期第 527 頁井田更正為 武田；第 528 頁作者抬頭更正為永信 藥品研發部製劑研究處；第 529 頁固 體製劑製程一圖中，主成分及賦型劑過 飾更正為主成分及賦型劑過篩。

以上錯誤謹向各位讀者致歉 科學月刊編輯部 敬上

562

SCIENCE MONTHLY 2018.8

台北市科學出版事業基金會

走進編輯室

董事長：劉源俊 董 事：王文竹 周成功 林基興 倪簡白 郝玲妮 高涌泉

食蟲的世界

趙 丰 羅時成

最近，是否因連夜觀看世界盃足球賽而感到疲憊不已？ 7 月，全世界無不陷入世界

秘 書：李金穗

盃足球賽的漩渦中，臺灣的各大超商也毫不例外，看準商機祭出各式各樣零食的優

出版者：科學月刊社

惠活動，讓人在收看足球賽的同時，也不忘冷落嘴巴和胃。

理事會 理事長：曾耀寰

放眼望去，桌子上擺滿各種洋芋片、餅乾、米果和巧克力等的零食，翻至包裝袋後

理 事：曲建仲 李武炎 邱韻如

面，所標示的產品主原料不外乎是馬鈴薯、玉米澱粉、可可粉、洋蔥粉、牛肉粉和

范賢娟 張敏娟 陳章波 程一駿 蔡孟利

雞肉粉等可預期的成分。拿起袋中一片洋芋片送入口中，酥脆的馬鈴薯再幾經加工 調味後，香氣逼人，讓人忍不住一片接一片。

編輯部 總編輯：林翰佐 副總編輯：趙軒翎 蔡政修 編輯委員：王文竹 王伯昌 曲建仲

不過，試想若有一天，這些令人食指大動的可口零食主原料換成了蟋蟀粉、蠶粉或 螞蟻粉等成分，做成蠶粉薯片、螞蟻餅乾、蟋蟀脆片或蟋蟀巧克力能量棒等，會是

江建勳 李武炎 李志昌

什麼樣的景象？其實，這一切已悄悄的在全球的零食市場中發生，看準昆蟲的高蛋

李精益 林秀玉 林宮玄

白量和近年來的食蟲風潮，各國零食公司正試圖把各種昆蟲產品推廣成主流飲食。

黃正球 黃向文 黃相輔 周鑑恆 邱韻如 金升光 金必耀 門立中 紀延平

話題回到世界盃足球賽，今（2018）年，在爭奪冠軍的一役中，分別是由法國和克

范賢娟 倪簡白 高啟明

羅埃西亞出線，儘管最後克羅埃西亞落敗，無緣為國家抱回第一座世足金盃。但其

高憲章 張大釗 張敏娟 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿

實這個位於東歐的共和國，自古以來便有食蚯蚓的文化，有些餐廳甚至在聖誕節還 會順應推出蚯蚓耶誕大餐，供饕客大快朵頤一番。

程樹德 單維彰 楊正澤 葉李華 葉偉文 廖達珊 管永恕 劉宗平 鄭宇君

而在世足戰場上，各國好手卯足全勁求勝的同時，也發生一件與食蟲相關的小插

鄭運鴻 蔡兆陽 蔡孟利

曲。新科冠軍──法國隊，在 8 強賽對上烏拉圭時，其門將洛里斯（Hugo Lloris）

蔡振家 蘇逸平 韓德生

在準備開球門球之際，突然有一隻昆蟲就恰巧飛進他嘴裡，成為另類的食蟲畫面。

嚴如玉 編輯顧問：王明蘅 古宏海 朱麗麗 吳明進 吳家誠 周延鑫

食蟲，是一個在全世界已流傳千年之久的文化。不過，受限於昆蟲稍不討喜的外

周榮泉 洪萬生 洪裕宏

型，以及現今人們所接收的資訊和對食物的認知，高文明國家的人普遍排斥食蟲。

胡進錕 陳文屏 陳章波 陳國成 曾惠中 孫維新 張 復 張勝祺 楊玉齡

所以，前述說了這麼多，都是為消弭讀者對食蟲一詞各種先入為主的觀念。現在， 請先放下對昆蟲的成見，與《科學月刊》一同進入食蟲的世界！

劉仲康 駱尚廉 魏耀揮 蘇益仁 蘇振隆 主 編：李依庭

若對於食蟲有著怎麼也無法跨越的障礙，則不妨翻到另一封面故事──人工智慧

編 輯：郭家銘 謝育哲

（artificial intelligence, AI），看看臺灣各界學者談論 AI 的發展，能為人類帶來什麼

美術編輯：黃琳琇

突破，又會帶走哪些歷史……。

業務部 經 理：李金穗

（編輯部）

行銷企劃：潘靖逸 創刊於 1970 年

科學月刊社

製版印刷：赫偉有限公司

本期為第四十九卷第八期 第 584 期 發行於 2018 年 8 月

地址：10646 台北市大安區羅斯福路三段 77 號 7 樓

總經銷 : 聯華書報社

中華郵政北台字第 0677 號執照登記為雜誌類交寄

電話：(02)2363-4910 傳真：(02)2363-5999

行政院新聞局版台誌第 0934 號

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安東吉利 紅蛙 Dyscophus antongilii 圖

文

游崇瑋

在早期，安東吉利紅蛙有個更直覺的寵物名 ── 「番茄蛙」，但後期因列入「瀕臨絕種野生動植 物國際貿易公約（Convention on International

Trade in Endangered Species of Wild Fauna

and Flora, CITES）」第一級名錄、禁止一切國

際貿易後，寵物商人找了另一種外觀相似但比較 不紅的姐妹種 D.guineti 繼承「番茄蛙」這個俗 名，也把第一個番茄蛙的俗名漸漸改回了「安東 吉利紅蛙」以便區別。安東吉利紅蛙體色鮮豔、 模樣可愛，想必大概不是一種容易見到的小動物 吧？錯了！安東吉利紅蛙在馬達加斯加東北部的 馬魯安采特拉（Maroantsetra）小鎮附近就能找

到，馬魯安采特拉是個緊鄰雨林的小鎮，在這一

帶的開墾地附近，只花一個晚上我就找到 10 隻！ 牠們在受到觸摸等刺激後會把身體脹大並且同時

分泌帶有黏性的白色毒液，禦敵行為和花狹口蛙 （Kaloula pulchra）相當類似，就像是一隻 2、

3 倍大、穿紅衣的花狹口蛙喔！「碰風」之後搭配 了鮮紅體色，遠遠看還真的活像一顆番茄呢！

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SCIENCE MONTHLY 2018.8

黃昏時分，休息了一整個白天的安東吉利紅蛙準備要出門捕捉獵物了。

01 Vol.49 No. 8

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02

兩隻中等體型安東吉利紅蛙入夜後出沒在庭院牆腳。

03

部分個體受刺激時會把頭部往下壓，躲避敵害。

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04 幼蛙與成蛙的比較。

06

部分個體受刺激的同時會將四肢撐起， 目的可能是想壯聲勢嚇退敵人。

05 07

母成體安東吉利紅蛙，體型巨大且體色鮮紅。

顏色鮮紅的個體，受刺激時背上分泌乳白色禦敵毒液。

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非關

科學

戴爾布呂克 與我 戴至平 現任職於美國國家癌症研究院，從事癌症動物模型建構。

拍拍封面，翻開塵封已久的生物學教科書

若突變是隨機發生（達爾文式），而非

，盧 瑞 亞 ─ 戴 爾 布 呂 克 分 佈（Luria-

受到環境誘導發生（拉馬克式），它在

Delbrück distribution）靜 靜 地 躲 在 某

細胞群體中的分佈比例會遵照這個公

一頁的角落：

式。戴爾布呂克（Max

m (t ) = ∫0t v (s )ds = µ (eβ1t – 1) β1

m：突變率（mutation rate）。 t ：時間（time）。 µ ：每單位時間每顆細胞的突變率 （mutation rate per cell per unit time）。 β1： 細 胞 生 長 速 率（cell growth rate）。

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SCIENCE MONTHLY 2018.8

瑞亞（Salvador

Delbrück）與盧 Luria）證明大腸桿菌產

生的抗噬菌體突變，其分佈的確如此。 也就是說，他們證實演化論裡最重要的 假說：遺傳變異先於環境變化發生。 在我讀書時，生物系的學生對之視若無 睹。DNA 都可以直接剪接，誰還管演化 的數學敘述？ 放下書本，腦海裡的畫面倒回 80 年前......

1937 年，出身德國菁英階層的物理學

非關

科學

家戴爾布呂克對生物學產生興趣，於是

獲頒諾貝爾獎。現今大家通稱他們的模

是費德勒教的癌症病理學簡介，只要是

到美國加入方興未艾的分子生物學研

型為「盧瑞亞 ─ 戴爾布呂克分佈」。

有（獸）醫學背景的人，一定會告訴你，

究。他看到納粹已經完全控制了德國， 便留在美國。幾年之後，他的哥哥、姊 姊與姊夫預謀對希特勒行刺，事發被捕 處死。

1 年後，義大利醫師盧瑞亞獲得美國資 助，前來參加戴爾布呂克的研究工作。 他在醫學院受 2 位諾貝爾獎得主指導， 又曾任軍醫，卻因為墨索里尼禁止猶太 人從事學術研究，只好逃往巴黎，輾轉

分子生物與遺傳學 自薛丁格以來，分子生物學便一直為物 理學家所推動發展，戴爾布呂克繼續發 揚光大，因此分子生物學家多半有良好 的定量遺傳學訓練。1953 年，有個物 理學家與鳥類學家聯手改變這個傳統，

無論研究哪種醫學問題，病理學都是不 能不學的。但是那時我滿腦子都是「先 進」的分子生物學、訊息傳導和分子機 制等，根本不想搭理「無聊」的病理學， 也對費德勒的研究一無所知。 那時剛進入 21 世紀不久。來到紐約發展

從此，分子生物學就與遺傳學分流，分

的馬薩給（Joan

子生物學家開始不懂數學了。

幾個重要基因，一躍而成分子生物學領 域的大牌。當他決定以腫瘤擴散為下一

題：細菌因基因突變對噬菌體產生抗

Crick）與華 生（James Watson）。他們發現 DNA 雙 螺旋結構及分子生物學中心教條（The central dogma of molecular biology）， 也就是 DNA 轉錄 RNA，RNA 轉譯成蛋 白質（protein）。日後基因「剪貼」酵

力，是在接觸噬菌體前就自發產生的，

素的開發，徹底將分子生物學轉變為

還是接觸後適應壓力而產生的？

「基因工程」的先修班。接下來的 50

當時還沒有發現 DNA 的結構，更不用

年中，基因操作與訊息傳導獨大，「盧

工作，第一個研究題目便是建立腫瘤擴

說今日習以為常的基因定序等分析方

瑞亞─戴爾布呂克分佈」從此靜靜躺在

散模型。如此一來，有許多實驗就得要

法，基因只是一個觀念、因子，看不見

生物學課本的角落。

到弗德烈克院區做。峰迴路轉，以前沒

且摸不著。實際上，戴爾布呂克受聘於

60 年代，盧瑞亞與戴爾布呂克繼續研

來到美國。

1943 年，法西斯氣燄正盛，長夜無盡 之際，戴爾布呂克與盧瑞亞卻在美國內 陸的清淨地田納西，思考一個重要問

范德比大學（Vanderbilt

University）

這 2 人便是克里克（Francis

Masague），已經發現好

究細菌遺傳因子的同時，有個年輕的以

個研究目標時，馬上「複製」費德勒 實驗，鑑定出所謂的「擴散基因」。他 的博士後研究員康義濱，將這套系統 發揚光大，發表多篇著名論文，日後 成為近年來普林斯頓大學（Princeton

University）最年輕的正教授。 我在博士班畢業後，到國立癌症研究所

好好聽課，沒想到日後要在老師曾待過 的地方、用他的方法、做他「設計」的 實驗。

教授物理，而生物學的研究只是他的興

色列人費德勒（Isaiah

趣，所以「看不見摸不著」的因子對他

讀獸醫學士並隨後取得博士學位。後來

又過了 10 年，腫瘤定序已成為我日常

他在美國國立癌症研究所弗德烈克院區

工作的一部分。當我望著堆積如山的資

建立不同的突變分佈模型，並以統計方

（NCI-Frederick）開始第一份正式的癌

料，不知如何從中理出癌症基因突變的

法預測抗噬菌體細菌出現頻率。

症研究工作。1983 年，他問了個此領

而盧瑞亞是實驗好手，他根據戴爾布呂

域的老問題──癌症擴散（metastasis）

克的統計模型設計實驗，結果確認了細

是因為原位腫瘤自發產生有擴散能力的

數學，只能找現成的方法。一查近年來

菌基因突變是在接觸噬菌體前就自發產

細胞，抑或是細胞偶然漂流到其他器

討論癌症基因突變演化的論文，滿坑滿

生的。於是兩人一起撰寫了篇論文，大

官，適應當地環境而生長造成的？

谷，盡是「盧瑞亞─戴爾布呂克分佈」！

半篇幅都在解釋統計模型，實驗數據

這與戴爾布呂克的問題何等相似！費德

對定量遺傳學一知半解的我，學校畢業

勒自述，他馬上想到要進行戴爾布呂克

十幾年之後，又將生物學教科書翻出

實驗。結果清楚發現，有擴散能力的細

來，找到那一頁，重新讀起。我們終於

胞，自發產生於擴散之前。如此解決

要回歸遺傳學的老傳統，這讓從年輕時

100 年來關於腫瘤擴散的爭論。

便讀著戴爾布呂克故事的我，心中的感

來說完全不是問題。他依據 2 個假說，

就 2 個表、1 張圖，發表在《遺傳學》 （Genetics）期刊中。目前此期刊的科學 引文索引（Science

citation index, SCI）

點數不到 6，戴爾布呂克若在今日大概

J. Fidler）到美國

連升為副教授都會有問題。但這是生物 學有史以來第一次有人利用實驗方法驗

陰錯陽差的機緣

證達爾文的天擇說。1969 年兩人因此

我在美國讀博士班時，上的第一堂課就

規則及其演化方式時，忽然想到，應該 試 試 乘 冪 定 律（power

law）。 我 不 懂

動實在無法言喻。 （Shutterstock）

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569

NEWS FOCUS

兩系外行星與地球類似 件，例如地球傾角介 於 22.1 ～ 24.5 度；而 火星的傾角則十分不 穩定，介於 0 ～ 60 度 之間。雖然地球與火 （Pixabay）

星同處於太陽系的適 居帶，但因地球的衛

近 日， 美 國 喬 治 亞 理 工 學 院（Georgia

星月球能保持傾角的穩定，造就了地球

Institute of Technology）的研究團隊表 示，他們發現 2 顆系外行星如同地球，

上穩定的季節氣候型態；火星則因缺乏

有穩定的傾角，並有季節與天氣的變化。

荒漠。

這 2 顆行星分別是距離地球 492 光年以 外的克卜勒 186f（Kepler-186f）及 990 光年外的克卜勒 62f（Kepler-62f）。 行星傾角是影響季節與氣候的主要條

衛星使火星從類似地球的含水行星變成

研究人員李氏（Gongjie

Li）表示，雖然 無法確定克卜勒 186f 與克卜勒 62f 是否 擁有衛星，但即使沒有衛星，這 2 顆星 球的轉軸傾角也能維持千年不變。克卜

勒 186f 的半徑小於地球 10％，公轉週期 為 130 天，但質量、組成及密度都還是 個謎。NASA 也表示，如果在克卜勒 186f 的中午仰望天空，恆星的亮度與地球的 日落差不多。而克卜勒 62f 則比地球大

40 ％，並且可能為陸地或海洋所覆蓋的 世界。 李氏也表示，並不排除生命在不規則季 節行星上生存的可能，即使是地球上， 生命也是十分多樣化的，惡劣的環境中 生命也能展現不可思議的適應性，但一 個擁有穩定氣候的星球或許仍是個好的 開始吧！

Yutong Shan and Gongjie Li, Obliquity Variations of Habitable Zone Planets Kepler-62f and Kepler186f, The Astronomical Journal, Vol. 155 (6): 237, 2018.

亞洲城市空氣汙染超歐趕美 在北京，路上行駛的車輛從 2000 年的

150 萬輛至 2014 年增加為 500 萬輛；印 度新德里的車輛也從 2010 年的 470 萬 輛，預計於 2030 年會大幅增加至 2560 萬輛。近期，根據世界衛生組織（World Health Organization, WHO）的調查，大 約有 88％的亞洲中低收入國家因空氣汙

（Pixabay）

染而導致民眾過早死亡。

570

薩里大學全球清淨研究中心（ Surrey's

生的平均黑炭濃度與歐美相比則高出 5

的汙染源是如何產生，並期望透過這些

Global Centre for Clean Research）研究

倍。另外，亞洲都市的行人暴露於 PM2.5

監測數值，幫助個人、企業及政府制定

了亞洲交通環境的各項汙染源濃度及行

的數值是歐美行人的 1.6 倍之多，而暴

或實施減少此類風險的策略。

人暴露於這些汙染的狀況。汙染源包括

露的黑炭量則是美國人的 7 倍，且亞洲

了汽柴油燃料產生的黑炭及小到足以穿

的汽車駕駛所受到的汙染則是歐美駕駛

過肺部的細懸浮微粒（PM2.5）。

的 9 倍。

研究顯示，香港空氣中的細懸浮微粒比

目前，越來越多的亞洲城市積極的建置

歐洲城市高出 4 倍，新德里的汽車所產

效能更佳的空氣監測裝置，了解高暴露

SCIENCE MONTHLY 2018.8

Prashant Kumar et al., A review of factors impacting exposure to PM 2.5 , ultrafine particles and black carbon in Asian transport microenvironments, Atmospheric Environment, Vol. 187: 301, 2018.

NEWS FOCUS

宇宙常數的百年孤寂 1917 年，愛因斯坦（Albert Einstein）為使 廣義相對論中的重力方程式能得到一個靜 態宇宙的解，導入了宇宙常數。在那個年 代，他與其他人一樣，認為宇宙是既不收 縮也不膨脹的靜態現象，但這個的想法卻 與廣義相對論的重力方程式產生矛盾。在

（Pixabay）

這樣的情況下，愛因斯坦只好在方程式中 放入宇宙常數，以符合靜態宇宙的結果。

幾十年來，物理學家不斷嘗試尋求宇宙

互結合。具體而言，透過哈伯望遠鏡觀

然 而 在 1929 年，哈 伯（Edwin

常數的深層意義。而到了 1998 年，特納

測目前宇宙的膨脹，並利用超新星爆炸

（Michael

Turner）觀察到暗物質存在的

測量過去的膨脹以及使用衛星測量宇宙

證據，表示宇宙常數其值或許非常小，但

微波背景輻射，進而證明當前理論與最

不可能為零。物理界對於宇宙常數的研究

近觀察的暗能量現象是有幫助的。

Hubble） 提出了宇宙膨脹的紅移（Redshift）現象

後，證明了宇宙確實正在膨脹當中，愛因 斯坦隨即放棄宇宙常數，並且稱這是他 「一生中最大的錯誤」。如今，物理學界

再度死灰復燃。

在宇宙常數經歷百年後，重新審視這個

近年來，宇宙常數獲得更多的物理意義，

曾經被視為錯誤的常數。

因為它有助於將新的理論與觀察結果相

Centenary of cosmological constant lambda, Springer, 2018/7/11.

青少年、社群媒體與網路霸凌 根據一篇刊登於《BMC 公共衛生》（BMC

高，而荷蘭（15.5％）、冰島（13.5％）

蘭在提升網路安全的策略及教導數位資訊

Public Health）的研究指出，部分歐洲國 家，14 ～ 17 歲學生之間的網路霸凌與長

及 西 班 牙（13.3 ％）的 比 例 則 較 低。 研

技能後，則成功的減低網路霸凌的數量。

時間的使用社群網站有關。

過 2 小時，有較大機率遭受網路霸凌，

根據調查發現，羅馬尼亞（37.3 ％）、

內容包含收到侵略性與威脅性的訊息、

究顯示，如果學童平日使用社群網站超

希臘（26.8 ％）、德國（24.3 ％）及波蘭

散布謠言及個資遭他人轉載分享等。

（21.5 ％）的學童遭受網路霸凌比例較

研究人員表示，過去認為過度使用社群

另外，研究人員呼籲將資訊及通訊科技 （ information

and communications

technology, ICT）納入教育課程之中， 尤其是在網路使用量快速增加的國家， 以降低網路霸凌的發生。

媒體會增加成為被霸凌者的風險。但現 今的研究卻打破了傳統的觀念，哪怕只 是使用社群網站時間稍長，都會增添被 霸凌的風險。 研究人員也表示，除了花費在社群媒體的 時間之外，其他的因素可能也會影響被 霸凌的機會。在希臘與羅馬尼亞，許多 （Pixabay）

的霸凌事件起因於缺乏數位素養（digital literacy）與相關法律規範等問題。而荷

Kalliope Athanasiou et al., Cross-national aspects of cyberbullying victimization among 14 –17-year-old adolescents across seven European countries, BMC Public Health, 2018.

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571

專欄文章

臨床試驗「盲不盲」

林志榮 長庚大學臨床資訊與醫學統計研究中 心、臨床醫學研究所臨床資訊組、生物醫學系 副教授，臨床試驗研究學程召集人。

報章雜誌上斗大標題寫著「浩鼎乳癌新藥解盲 科學上成功，法規上失敗？」，對此，浩鼎 董事長表示，依據 2016 年 2 月解盲「初步」數據顯示，用藥組與對照組相比，主要療效指 標未呈現統計學上顯著意義，外界認為這就是所謂的「解盲失敗」，但其中許多有意義的科 學及臨床資訊，已為未來產品發展提供了明確的方向。目前乳癌新藥全球三期臨床試驗預估

2020 年完成收案，2022 年完成期中分析，2023 年解盲。

以上生技產業新聞內容，為近年來最熱門的關注議題，而 因「浩鼎解盲」這 4 個字的發燒，讓更多人想要瞭解什麼

（3）臨床評估（evaluation）： 包含了療效分析、安全性與生活品質評估。

是「臨床試驗（clinical trials）」？為何需要解盲？為何 臨床試驗的設計那麼重要？為何臨床試驗要耗費那麼多時

在臨床試驗執行前，研究者所要設定的條件有很多，因為

間、人力、金錢的成本？又為何臨床試驗有這麼多的重點

試驗設計得越嚴謹，臨床試驗的結果就越強而有力，用以

與規定須依循遵守呢？

評估、引導試驗走向下一個階段。

何謂臨床試驗

基於科學、安全、倫理、法規的前提下，新藥臨床試驗開

臨 床 試 驗 是 以 人 類為對象的一種科學研究， 採 取 前 瞻

始執行前，需提出試驗計畫書（protocol）並送交倫理委

（prospectively）的研究方法以瞭解各種預防性、診斷性

員會（IRB）與衛生主管機關，如行政院衛生署食品藥物

及治療性的藥品、器材、處方或程序的效果與價值。因此，

管理局（TFDA）美國食品藥品監督管理局（FDA）審核

為精確知道其效果，臨床試驗是一項耗時、昂貴、需按部

通過。試驗計畫書為臨床試驗中最重要的文書作業，是整

就班且不可取代的流程，其結果可以當作是科學研究及藥

個試驗過程中需要嚴格遵循的規範書，其項目包括：

政管理決策上的黃金標準。臨床試驗三大關鍵組成要素為：

（1）科學∕倫理相關依據

（1）試驗對象（experimental unit）：

（2）臨床試驗的背景與目標

確定患有某類疾病的病人或是健康的人。 （2）試驗處置（treatment）： 新的藥物、治療方式、診斷方法或醫療器材。

584 SCIENCE MONTHLY 2018.8

（3）參與試驗者的納入與排除條件 （inclusion/exclusion criteria） （4）臨床試驗的設計與執行

生 物 |

Biology

第二階段

（5）藥物資訊與給藥方式

段

階

（6）不良反應與副作用的評估與追蹤

（11）告知與保密 （12）試驗流程圖 （13）參考文獻 （14）試驗委託者與試驗計畫主持人的聯絡資訊等。

臨床試驗的分期與設計 而新藥研發的整個過程大致分為 4 大項，臨床前動物試驗

前階 臨床

（10）倫理審查與受試者同意書

1000~3000 位

1

實驗室及 動物試驗

試驗者

長期不良 反應監測

階段

（9）統計分析的考量

三

第四

（8）療效指標的定義與評估

段

（7）臨床與實驗室的檢查檢驗數據收集

第

階 有效性與 一 段 第 不良反應試驗 安全性試驗 100~300 位 確認有效性與 不良反應監測 20~80 位試驗者 試驗者

圖一：臨床試驗分期。

盲等方式進行。此階段主要目的是全面性證實藥物療效及 安全性，對於試驗設計的嚴謹度及統計分析的適切性，負 責審核的法規單位皆有相當的要求，通常被稱為樞紐試驗 （pivotal trial） ，以作為申請核准上市關鍵性的依據。

（preclinical animal studies, phase 0）後，需先向衛生

第四階段臨床試驗（Phase IV，治療使用）：這個階段是

主管機關提出新藥之臨床試驗申請（investigational new

藥物上市後的追蹤，且與已核准的適應症相關，監測該藥

drug application, IND），才能進行臨床試驗分期階段，

物是否有先前幾個階段沒發現的副作用或是不良反應等

而當試驗進行至第三期臨床試驗時，若能證實藥物療效，

情況，試驗設計較為簡單，但是需要大量的病人進行長時

則可申請新藥上市許可（new drug application, NDA）。

間的觀察。此階段主要目的為持續評估新藥上市後的藥效 和安全性。

而臨床試驗分期階段主要又分為 4 期： 第一階段臨床試驗（Phase I，人體藥理研究）：受試者人

臨床試驗基本統計設計考量

數一般約在 20~80 名健康志願者（沒有疾病者）參與，若癌

臨床試驗的目標是預期獲得無偏誤（unbiased）的療效

症疾病則為少數病人參與，主要是瞭解藥物的安全劑量，

推論，因此基本統計設計考量即是以達成臨床試驗偏誤

在人體所能夠承受的最高劑量（maximum tolerated dose,

最小化（minimize bias）還有精密度最大化（maximize

MTD），或瞭解藥物於人體的藥物動力學，探討藥物的吸

precision） 為 目 的， 第 三 階 段 臨 床 試 驗 採 用 的 方 法

收、分布、代謝及其於體內作用的時間。此階段通常在特

通常是具對照組的試驗，且同時要考慮的是隨機分派

定的臨床試驗病房中，以藥物是否夠安全為其考量重點。

（randomization） 以 及 另 一 個 重 要 的 環 節 ── 盲 性 作 業（blinding）， 而 一 般 多 採 取 雙 盲 作 業（double

第二階段臨床試驗（Phase II，治療探索）：經由一群嚴格

blinding），也就是研究人員與受試者皆不知道所服用

篩選出來同質性高的受試者，探索新藥短期安全性及其療

的為哪一組別藥物。

效與劑量範圍（dosing ranges），一般為數十人或數百人， 再根據該試驗結果來設計第三期臨床試驗。此階段主要以

（1）對照組試驗

藥物是否有療效為其考量重點。

基本上，採取同步安慰劑（concurrent placebo）的對照 組試驗，最能夠排除機會因素以確認療效。但是基於某些

第三階段臨床試驗（Phase III，治療確認）：此階段受試

疾病具生命威脅性，或可能產生不可逆的後果，如果已有

者對象較多，為大型的臨床試驗，受試者人數可能由數百

標準的治療方法，則以同步有效處理（concurrent active

到數千人不等，在設計上一般以對照試驗、隨機分配及雙

treatment）的對照組試驗，應較符合倫理原則。 Vol.49 No. 8

585

專欄文章

高掛空中、歷時最長的彩虹 看到的彩虹是紅光在外圈、紫光在內圈（圖一右）。 劉清煌

中國文化大學大氣科學系副教授。

當光線到達圖一左 3 的位置時，有一部分的光會再一次被 古人言：「天上的彩虹總是曇花一現。」在熟知 其原理的今天，對於它的出現與消失成因並不陌

反射（圖二），再折射出水滴，歷經 2 次的反射及 2 次折 射後，看到的彩虹就是「霓」，入射光與出射光的夾角約

51 度。如果同時看到虹與霓，則虹在內圈、霓在外圈。虹

生。然而去（2017）年，臺灣上空卻劃過一道不

的顏色分佈，由內向外是：紫（靛）藍綠黃橙紅，而霓的

再稍縱即逝的長延時彩虹，甚至還一舉破了金氏

次序則與虹相反。人類肉眼所看到的彩虹均來自不同的水

世界紀錄……。

滴。對虹而言，紅光是來自較高（外側）的水滴，而紫光 是來自較低（內側）的水滴，霓則與之相反。

細說彩虹 我們都做過光線分色的實驗，當光線通過三稜鏡時會被分

換句話說，要看到彩虹一定要有水滴及陽光，人的位置在

色，此乃由於光線通過不同的介質時會產生折射，而不

彩虹與太陽中間（圖三），即太陽在東方時，彩虹一定在

同顏色其光的折射角度不同，根據司乃耳定律（Snell's

西方，太陽在西方時，彩虹一定在東方，而且虹的亮度一

Law），可算出偏折角度，波長較長的紅光偏折角度較小，

定比霓亮。另外，彩虹的清晰度（顏色分明）與水滴的大

而波長較短的藍色光、紫色光偏折角度較大，使得原先進

小有關，水滴越大，產生的分光效果越好，彩虹清晰度越

入三稜鏡的白光離開三稜鏡時變成七彩的顏色。彩虹也是

好，此時水滴的直徑約 1~2 公釐（mm），當水滴直徑小

這個原理，天空中水滴扮演三稜鏡的角色，光線進入水滴

於 0.1 公釐時彩虹色澤會變得很不清楚，或呈現灰色狀況。

後產生折射（圖一左 1 的位置），不同顏色的光即產生分

592

離，當光線到達水滴的另一側時，一部分的光線會直接穿

另一個值得思考的問題，虹是光線在水滴中 1 次反射，而

出水滴，另一部份的光線在水滴的內緣被反射（圖一左 2

霓是光線在水滴中 2 次反射，有無可能光線在水滴中出

的位置），被反射的光繼續在水滴內傳播到圖一左 3 的位

現 3 次、4 次甚至是更多次的反射呢？答案是肯定的，光

置時離開水滴進入空氣。由於空氣與水滴乃不同介質，因

線每歷經一次的反射，就會損失一部份的能量，經過多次

此光線再一次發生折射，總共歷經 2 次折射、1 次反射，

反射後，能量所剩寥寥無幾，亮度也會衰弱許多，不易觀

使得紅光與紫光朝不同的方向傳播（圖一左）。最後紅光

察 到。 文 獻 上 記 載 2011 年 6 月 11 日 賽 斯 納（Michael

離開水滴與入射光的夾角約 42 度，而紫光與入射光的夾角

Theusner）在德國席夫多夫（Schiffdorf）曾同時拍攝到

約 40 度。離開水滴後由於紅光與紫光各朝不同方向傳播，

3~4 次反射的彩虹，方位是面對太陽方向離太陽約 45 度；

人若在定點位置，假設能看到此水滴所產生的紅光，那則

2012 年 8 月 8 日，伊登斯（Harald E. Edens）在美國新

看不到此水滴所折射出來的紫光，而所看到的紫光是來自

墨西哥州的朗繆爾（Langmuir）觀測台拍到 5 次反射的彩

於較下方（或是較內側）的水滴（圖一右 B 水滴），所以

虹，出現的方位在虹與霓之間。

SCIENCE MONTHLY 2018.8

天 地 |

Earth Science

入射光 （陽光）

入射光 （陽光）

A

1

42° 40°

B

2

折射光 （紫光） 3

折射光 （紅光）

眼睛

圖一：彩虹成因。

A

B

84 80

51°

眼睛

眼睛

圖二：霓之成因。

長延時彩虹 要看到彩虹不是什麼困難的事，下雨過後經常可觀測得 到，但出現的時間往往僅數分鐘，要持續長時間看到彩虹 就不容易了，除了天氣條件的配合外，與季節及地理位 置均有很大的關係。1994 年 3 月 14 日，在英國韋瑟比 （Wetherby）記錄到持續 6 小時（9：00~15：00）的彩虹， 被列入金氏世界紀錄。而在 2017 年 11 月 27 日，於陽明

太陽光 圖三：陽光、人、彩虹之相對位置。

山中國文化大學也記錄到 6 小時的彩虹，且更在 3 天後相

說是上天給的禮物。但在文大連續觀測到 2 次長延時彩虹

同地點記錄到持續近 9 小時的彩虹，超越原先 6 小時的金

來看，似乎又不是那麼不容易的事，背後有其特殊的條件。

氏世界紀錄約 3 小時之久，此乃非常難以達到的紀錄，可

由於地理環境與氣候因素使得文大成為全臺最容易看到長

Vol.49 No. 8

593

COVER STORY

食蟲文化 自古以來，人類對肉品的接受度十分廣泛，從 陸地上養殖的家禽、牲畜至海洋中的魚、蝦、 貝類等，皆能成為餐桌上的佳餚。 但鮮為人知的是，隨處可見的昆蟲其實也不例 外。全世界有許多國家盛行吃昆蟲，不只是作 為營養來源的攝取，更視為一種飲食習慣。

596

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597

COVER STORY 1

找回臺灣的 食蟲文化

花粉、蜂王乳等。可以肯定的說，人 的一生當中完全沒吃到蟲子的機率是 微乎其微的。 人類食用昆蟲的歷史已超過 3000 年， 聯合國農糧組織宣稱全世界有記錄的 食用昆蟲超過 1900 種以上，至今全 球食用昆蟲的人口也超過 20 億人以 上，不少國家有針對自身國家的食用 昆蟲出版專書或專文介紹，如泰國、 日本、南韓、中國、印度、寮國、印 尼和瑞典等，但臺灣至今仍無整體性 介紹食用昆蟲的專文或專刊，也顯

詹美鈴 國立自然科學博物館生物學組副研究員。

示臺灣的食用昆蟲進展仍屬牛步。 在 2015 年的文獻也提到目前仍有許 多國家中相當欠缺食用昆蟲方面的資 訊，臺灣也包含在內。2011 年，瓦 赫寧根大學列出全世界可食用昆蟲清 單中，臺灣的部份僅列有龍蝨及蜻 蜓，與我們所知相差甚遠。因此，本 文希望能整理臺灣的食用昆蟲相關資 訊，同時也對未來提出想法與建議，

598

2013 年，聯合國糧食及農業組織（

以蟲為食

好讓更多人更了解臺灣的食蟲文化與

Food and Agriculture Organization

觀其名，「食用昆蟲」就是使用昆蟲

未來發展。

of the United Nations, FAO） 與

作為人類食物或飼料，英文為 edible

荷 蘭 瓦 赫 寧 恩 大 學（ Wageningen

insects，或 entomophagy。而將昆

臺灣的食蟲歷史

University）合作，基於健康、環保

蟲吃下肚的方式，可能是主動取食，

臺灣的食用昆蟲記錄，最早可能見於

與生計三大理由提倡食用昆蟲並推

透過各種料理方式食用昆蟲，如酥炸

清朝首任巡臺御史黃叔璥在 1736 年

出相關的計畫及報告──《可食用昆

蟋蟀等；但也可能是間接方式取食，

《臺海使搓錄》卷三〈赤嵌筆談．物

蟲：食物和飼料保障的未來前景》

例如透過藥酒（虎頭蜂酒等）、中藥

產 〉 中 記 錄：「 鄉 間 亦 有 捕 蟬， 紙

（Edible insects － Future prospects

或保健食品（冬蟲夏草、蟬花或油蟲

裹煨熟以下酒者」，此文亦收納於

for food and feed security）。報告

珠等）、茶（蠶沙、蟲糞茶等）、殘

1764 年《續修臺灣府志》中。此外，

中強調以昆蟲做為食物與飼料的未來

存於食品（如麵粉、花生、米等）中

在 1865 年，郇 和（Robert Swinhoe）

展望，推廣吃昆蟲以愛護環境和保護

的昆蟲碎片、卵、染劑或食物添加劑

將《續修臺灣府志》第 18 卷鳥獸部份

地球。從此之後，食用昆蟲的議題開

（胭脂蟲、蟲膠）等方式食用。另外，

進行翻譯並加入註解，在 Birds and

始在全球發燒，也成了世界新潮流。

也可能是食用昆蟲副產品，如蜂蜜、

beasts of Formosa 一書中提到：「In

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COVER STORY

1

螞蟻蛋捲。（詹美鈴攝影）

the villages there are also those

1766 年，鳳山縣儒學教諭朱仕玠撰

短 而 色 白， 炸 油 可 食。」 由 於 文 中

who catch Chin, Cicadas, and

寫 的《 小 琉 球 漫 誌 》 卷 四〈 瀛 涯 漁

同時也列了蟋蟀項目，但無任何註

rolling them up in paper roast

唱〉提到：「微蟲變化側根麤，珍重

解說明，然而在土猴的註解特別強調

them brown, and eat them as an

臺人號蔗姑，爭似坡公羈嶺嶠，賦成

其具短觸角，因此推定在此所指應

accompaniment to wine.（ 在 鄉 村

蜜唧，笑胡盧。」並於註解說明「蔗

為螻蛄。

裡，有人會捉蟬，以紙張將蟬捲起並

姑」：「台地多種蔗，蔗根有蟲，形

烤熟，再搭配美酒食用。）」，此記

類鼠婦，土人珍之，加以油炙，名曰

1852 年所出版的《噶瑪蘭廳志》卷

錄為最早向國外介紹臺灣食用昆蟲

『蔗姑』。」；1920 年，連橫在《臺

六〈物產．介之屬〉寫道：「水龜：

的資訊。而郇和的英譯文再於 1866

灣通史》卷二十八〈虞衡志〉中說：

『本草』名水馬，長寸許，群行水上，

年被奧地利博物學家法勞恩菲爾德

「蔗龜：生於蔗中，炸油可食。」，

涸即飛去。謝氏『五雜俎』：水馬逆

（George Ritter von Frauenfeld）

蔗姑就是蔗龜。另外，在「蟲之屬」

流水而躍水曰奔流，步不移寸許。按

譯為德文版。

也提到：「土猴：形如蟋蟀，身肥髭

水龜一名龍虱，醃食最佳。」描述臺

Vol.49 No. 8

599

COVER STORY ２

臺灣的食蟲未來？ 蟋蟀養殖與食用

就佔了全球溫室氣體排放量的一半。 考量到需要養活不斷增長的世界人 口，並解決現今畜牧系統對環境造成 的破壞，以昆蟲作為糧食或飼料成為 追尋人類未來飲食與生活永續性的重 要選項之一。與生產人造肉品或微藻 等單細胞生物的蛋白質相比，飼育及 利用食用昆蟲相對較簡單，在設備和 投資方面的門檻也較低。基於以上的

Timothy Seekings

生於德國，東華大學

人文與環境科學碩士，現攻讀博士學位，自

2015 年起研究蟋蟀養殖。

原因，飼養食用昆蟲被視為是一種小 型畜牧業，且以普及性高著稱，換句 話說，每個人都有能力自行飼養食用 昆蟲。

Dida Sung

臺灣大學農業 經濟學研究所

以蟋蟀生產食物

碩士。

先前研究指出，私人、商業、工業或 農業行為所產生的有機廢棄物稱有機 支流（organic side streams），可用 來飼育昆蟲。不僅有助於有機廢物的 處理，還可將昆蟲做為回收營養物質 的工具，以避免這些物質在垃圾掩埋

2018 年 5 月，數百位科學家和企業

此領域逐漸在學術界佔有一席之地。

場或焚燒爐中流失。傳統畜牧業使用

代表齊聚在中國武漢，參加「昆蟲養

在本文中，我將分享食蟲研究的經

含大豆及玉米等穀物的飼料，與之相

育世界（Insects to Feed the World,

驗，特別是養殖蟋蟀與將蟋蟀作為食

比，以有機支流飼育昆蟲更具有生態

IFW）」國際會議，討論有關食用昆

物。故事的開端得先從近年來食用昆

上的優勢。

蟲和飼料用昆蟲等相關議題。這個會

蟲風潮興起的原因說起，這也是我從

議不僅是近年來食用昆蟲運動的具體

事食蟲研究的動機。

流繁殖蟋蟀（Gryllus bimaculatus）

展現，更代表相關研究與應用最前沿

604

基於上述，筆者的研究期望將有機支

的發展。此外，第四屆的 INSECTA

人口增長與飢餓議題

加工成食物，並觀察人們接受昆蟲食

大會（INSECTA 2018）將於今年 9

根據聯合國預測，2100 年時，全世

品的過程，同時了解從零開始建立蟋

月在德國舉行，會議主旨為以昆蟲

界人口將從 76 億增長至 112 億。而

蟀養殖場需面對的問題。

作食物、飼料及食用外用途的最新發

現今，糧食危機已影響全球約 10 ％

展、技術與未來前景。

的人口，截至 2016 年，營養不良的

在 此 研 究 中 採 用 行 動 研 究（action

人數更高達 8.15 億。當代的食品工

research）的方式，兼具參與性和解

在 2018 年的短短幾個月間，連續舉

業，尤其是人類對於肉類和乳製品日

放性，試圖結合不同領域探究的過

辦 2 場國際性會議，可說是近幾十年

益增長的需求，是環境惡化的主要原

程，消弭學術界與非專業人士間的差

來食用昆蟲學術研究的高峰，也顯示

因，光是畜牧業所釋放出的溫室氣體

距。 在 行 動 研 究 中， 研 究 者 是 促 進

SCIENCE MONTHLY 2018.8

COVER STORY

2

者，而參與者及提供訊息的報導者對

斥。為了順利進行研究，筆者開始製

體關注，業界也預期食蟲市場將會有

研究具有一定的所有權，其目標在於

作入門食品，如在餅乾、麵包和漢堡

所成長。因此，在食用性昆蟲的學術

獲致某個實務的成果、產生有用的知

排中加入蟋蟀粉，大大降低受試者

領域中，期望喚起更多科學研究，及

識。過程通常為一種循環的程序，包

的抗拒，之後將原料 ── 蟋蟀和蟋蟀

不同權益關係團體間更多合作的呼

含反覆的計劃、行動、觀察、評估和

粉，送給有興趣的受試者請他們利用

聲，也愈來愈高。

適應。

這些原料製作成料理，再請筆者品嘗。

蟋蟀的飼養與食用

結果發現，他們對如何料理蟋蟀，各

研究初期花了 11 個月的時間，以廚

有不同的想法，如越南學生遵循母親

餘、米糠、稻殼、香蕉葉和蝸牛等來

的食譜：在蟋蟀體內塞花生後裹粉油

自有機支流的餌料，連續飼育幾代的

炸，佐以帶甜辣味的羅望子醬，搭配

蟋蟀。利用泰國蟋蟀產業的報告及

蝦餅和新鮮薄荷葉食用（圖一），這

Open Bug Farm 網路平台上的公開

是迄今筆者試吃過最美味的一道料

資源，透過做中學，從零開始建構，

理；有 2 個孩子的臺灣女性，以蟋蟀

並逐步改善蟋蟀養殖場。在研究過程

粉做南瓜派的派皮（圖二），頗受參

中，從最初不到 20 隻蟋蟀，成功繁

與者的喜愛；對野生食材感興趣的臺

殖出數千隻蟋蟀，相當於數公斤的生

灣男學生，使用筆者提供的蟋蟀，將

物質（biomass）。然而，由於餌料

整隻蟋蟀混入牛肉製成漢堡，並以蟋

的異質性，蟋蟀在各種飼養狀況下表

蟀粉作為餅乾表面的配料（圖三）。

現不一，包括不明原因的高死亡率，

不同於養殖蟋蟀的工作，以蟋蟀為食

且蟋蟀味道也不一致。此外，由於餌

材讓人得以充分發揮想像力。在這項

料含水量必須維持在 40~55％之間，

研究中，筆者還試吃過多種的蟋蟀料

因此夏季高溫下必須適時移除養殖場

理，諸如「肉味」蟋蟀醬、蟋蟀大蒜

內蟋蟀所吃剩的食物，以免其腐敗變

麵包、蟋蟀沙拉和蟋蟀優格等。

圖一：裹粉油炸蟋蟀，搭配蝦餅與羅望子醬。

圖二：外圈派皮混入蟋蟀粉所做出的南瓜派。

質。所以，透過此方式飼育蟋蟀，會 受到規模的限制。

目前研究仍進行中，未來也持續改良 飼育方法，找出適合餵養蟋蟀的可持

而如何將養殖蟋蟀做成食物，則是目

續性飼料配方，並以蟋蟀為食材，開

前進行中的研究。首先，參考相關的

發各種食譜，讓更多人享用昆蟲美食。

昆蟲食譜，以各種方式烹飪蟋蟀並自 我品嘗。然而，在開口吃第一口蟋蟀

小食蟲大學問

之前，必須克服自己原先的偏見，即

現今在臺灣，只有相對小規模的研究

社會上普遍認為「昆蟲不是食物」的

社群投入以昆蟲為食物及飼料的領

想法。接著，以整隻或切碎的蟋蟀為

域，每年發表少數的科學論文，遠不

材進行烹飪，並提供給參與研究的受

及傳統畜牧研究發表的論文數量。然

試者食用。除非加以哄勸，否則大多

而，在全球人口增長與糧食不足的壓

數受試者一開始都對食用蟋蟀感到排

力下，可食用昆蟲正逐漸受到主流媒

圖三：烘烤表面帶有蟋蟀粉的餅乾。 （圖片皆由 Timothy Seekings 攝影） 延伸閱讀

1.Durst, P.B. et al., Forest insects as food: humans bite back, FAO, 2010.

2.The State of Food Security and Nutrition in the World, FAO, 2017.

3.Lundy, M.E. and Parrella, M.P., Crickets are not a free lunch: protein capture from scalable organic side-streams via high-density populations of Acheta domesticus, PLoS One, Vol. 10(4): e0118785, 2015.

Vol.49 No. 8

605

2018 張昭鼎紀念 研討會特輯 如何面對 AI 時代的浪潮 從機器人、自駕車到機器翻譯等領域， 從 1956 年美國的達特茅斯會議開始， 人工智慧的觸角便逐漸伸到各個產業。 這一趟關於 AI 成長與演變的行腳， 終在近年崛起的雲端服務與大數據分析下， 悄悄改變人類的生活。

AI 所挾之勢， 並非只是單純於科技上的進步， 傳統社會價值與結構也面臨著巨大的挑戰。 在那之後，等著我們的是什麼？

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SCIENCE MONTHLY 2018.8

( 部分 Icon 來自 www.flaticon.com) Vol.49 No. 8

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2018 第 25 屆 張昭鼎紀念研討會專輯

由人工智慧看 臺灣產業大未來

（human machine interface）、運算處理力與演算法 （algorithm）以及機器學習（machine learning）。所 以當盤點產業鏈的環節、尋找價值提升的缺口時，無 論從哪個環節，人工智慧最關鍵的核心與商機乃是各 種智慧場域的應用與服務。

因此，人工智慧的崛起已加速國際大廠及新創業者的投 入，帶動各行業運用人工智慧進行創新創業或加值活 動。使得晶片及硬體業者、資料分析業者及系統整合服 務業者紛紛加入 AI 產業鏈，讓人工智慧完善其生態系。

陳子昂 資訊工業策進會資深總監。

中國的人工智慧發展 依據普華永道（PricewaterhouseCoopers, PwC ）

2017 年的預測，北美市場由於對 AI 的準備較周全，

AI 已為 2018 年的熱門議題 2018 年美國消費性電子展（CES）以創新高的參展

企業生產力提升的速度將高於中國大陸，將增加北美 國家 14.5 ％ 的 GDP，AI 市場規模達 3.7 兆美元。但

人數與參展廠商家數，向各界揭開今年度高科技產業

預估 10 年後，中國在 AI 的技術和經驗更加成熟，其

的發展動向。人工智慧（AI ）毫無意外地成為本屆

提升速度將超越北美，在 2030 年可望增加中國 GDP

CES 的展示重點，也使智慧化成為本屆 CES 的重點

的 26 ％，AI 市場規模達 7 兆美元，成為全球因 AI 受

趨勢。各大業者莫不以 AI 作為展出重點，從大型晶片

惠最大的國家。

業者如英特爾（Intel）、高通（Qualcomm）、輝達 （NVIDIA）；終端大廠如三星（Samsung）、海爾

日本《讀賣新聞》2018 年 2 月在題為〈中國在人工智

（Haier）；平台業者如百度；傳統科技大廠如 IBM

慧領域迅速趕上美國〉的報導指出，中國在人工智慧

到其他各類型創新業者，甚至臺灣的工研院，莫不強

領域，具充足的研發預算、擁有能力出眾的人工智慧

調 AI 的技術能力或相關應用。

人才及掌握大數據等三大優勢，使得中國未來有機會 超越美國。

AI 儼然已繼續成為 2018 年高科技業的熱門議題，從 CES 展場中 AI 的應用分類，可見包括機器人、無人車、 智慧家電、智慧運動輔助、智慧零售與物流與智慧金 融等。相關應用莫不強調 AI 對終端裝置的加值效果， 使終端裝置變得更為聰明與人性化，讓使用者更便利。

中國國務院早於 2017 年 7 月提出「新一代人工智慧發 展規劃」，為針對人工智慧首次提出國家級政策，將以 三階段進行發展規劃，目標於 2030 年成為人工智慧技 術與產業應用大國，以下為預計進行的目標：

1. 2020 年：此階段發展目標是在人工智慧整體技

624

人工智慧與產業鏈

術應用上與世界先進水準同步，希望促成人工

臺灣在探索人工智慧機會時，需從解構產業鏈的層

智慧產業成為新的經濟成長點，人工智慧技術

面 著 手。 人 工 智 慧 的 基 礎 有 2 個 關 鍵， 分 別 是 大

應用成為改善民生的新途徑。

數 據 與 蒐 集 數 據 的 晶 片（ IC chip ） 。而人工智慧產

2. 2025 年：人工智慧成為產業升級和經濟轉型的

業 鏈 也 有 4 個 環 節， 分 別 為 資 料∕數 據、 人 機 介 面

主要動力，智慧社會建設達成積極發展。將新

SCIENCE MONTHLY 2018.8

有鑑於此，臺灣應儘早整合產官 國家AI 產業園區

應用領域 基礎數據與 安全檢測平台 社會交流 平台

智慧農業

自動無人 系統平台

量子計算與計算機 腦科學與類腦研究 自然語言處理技術 智慧運算晶片與系統

智慧物流

國家重點研發計畫 物聯網 大數據 雲計算 高性能計算機 智慧穿戴裝置 新型傳感器 自動無人系統

新一代人工智慧 重大科技項目 AI基礎理論研究 關鍵共同技術體系 典型應用示範 開源 硬體工廠

AI創新應用 試點示範區

智慧家居

智慧交通

混合增強 智慧平台

開放 知識平台

智慧醫療

孵化器

體產業、安控產業或系統整合， 提供特定領域應用和產品服務（如 智慧城市相關場域）、關鍵應用 元件（如 AI on Chip）或完整解 決方案。由於臺灣在 IC 設計與晶

智慧商務

片製造在世界仍具優勢，因此若

智慧城市

能著重此優勢發展，以便因應未

公共安全

來對人工智慧晶片及高效能運算

開源 軟體平台

圖一：中國大陸人工智慧發展由核心理論向外擴展至產業應用。

應用端，整合跨領域人才共同開 發，搭配優勢互補產業，如半導

智慧金融

智慧製造

新興科技

學研，將 AI 推動並布局至產業與 眾創空間

晶片的發展需求。

相關物聯網與感測器的發展也可配合 AI 的發展趨勢，

AI 開發需要大量數據，臺灣目前在大數據資源相對較 一代人工智慧廣泛運用在智慧製造、智慧醫療、

少，因此透過建置感測器與推展智慧終端設備與產品，

智慧城市、智慧農業與國防建設。

利用物聯網蒐集資料，針對環境或是特殊場域所收集

3. 2030 年：在人工智慧理論、技術與應用將達到

的資料進行人工智慧開發，例如在金融科技、智慧製

世界領先水準，成為世界主要人工智慧創新中

造、智慧健康醫療、與智慧交通等領域深入發展。並

心。形成涵蓋核心技術、關鍵系統、支撐平台

藉由這些智慧場域驅動半導體相關特殊應用晶片之製

和智慧應用的完善產業鏈和尖端產業群。

造，以完善臺灣的人工智慧生態系。

中國對於人工智慧發展的布局，將設立「1+N」人工

臺灣 AI 的發展定位

智慧計畫群，結合新技術開發與國家重點項目相互配

因此，臺灣應利用自身優勢，開發更貼近消費端的使

合。「1」是指新一代人工智慧重大科技專案，聚焦基

用需求，如發展智慧醫療，臺灣健保長期累積而成的

礎理論和關鍵共同技術的前瞻佈局；「N」是指眾多國

數據資料，除了編寫開發相關 AI 應用程式，仍須有優

家重點研發計畫與新興科技將加強與新一代人工智慧

秀且經驗豐富的醫護人員為精準度與資料判讀提供建

銜接，協同推進人工智慧的理論研究、技術突破和產

議與判斷，整合醫療服務管理能力與 AI 系統的整合，

品研發應用（圖一）。

訓練 AI 提高精準度與輔助能力。或在開放平台的趨勢 下，透過引入國際的人工智慧技術來發展健康醫療人

臺灣的小國大策略

工智慧，切入利基應用領域獲取優勢。

環顧中國 AI 發展規劃內容，在 AI 基礎理論、產業應 用、核心晶片發展都與臺灣的 AI 發展有重疊之處，未

最後，臺商若要切入中國 AI 相關產業的市場，則須

來臺灣勢必會面臨更大的競爭。唯有發展臺灣自己的

持續關注中國在 AI 開放程式碼釋出與標準制定等相

獨特性（利基應用領域）、差異性，才能在全球數位

關進展。

經濟浪潮下的競局中脫穎而出。

Vol.49 No. 8

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欺敵（圖一）」。

精選 然而，這不是中文獨有的狀況，連英

文章

文也出現同樣的情形。過去，生物學 泰斗邁爾（Ernst W. Mayr）在《演 化是什麼》（What Evolution Is）裡

如何逃出「目的論」 這個漩渦看演化

曾 寫 道：「 …mammals have been

able to develop flight and aquatic… （哺乳類動物已『能發展出』在空中 與 水 域 生 存 的 型 態 ）」； 演 化 學 家 柯尼（Jerry A. Coyne）也在《為什 麼要相信達爾文》（Why Evolution

許家偉

生物系和微 免 所畢，學 術研 究 領域從 細胞 生化 到分 子病 毒

學，轉入 產 業界後專研蛋白質純化。現在常鼓 勵人們要「讀一點點哲

is True）裡這麼寫著：「Tiktaalik

學」和「多接 觸邏 輯 學」，這 樣 才 有獨立 思考 能 力，不致 於在 這個網

was well adapted to live and crawl

路資訊爆炸的年代淪落為人云亦云的應聲蟲。 （作者照片：Unsplash）

about in shallow water, peek above the surface, and breathe air（過去，

有人指摘「某個物種『演化出某項本領』」，這種話似乎已違反了演化

提 塔 立 克 魚 在 水 中 爬 行、 水 面 窺

沒有目的性的精神，筆者也曾在瀏覽網路時見網友評論道：「連專攻生

視， 或 水 面 上 呼 吸 等 處 都『 適 應 良

物的研究生、教授都說出『某某生物為了怎麼樣而演化出甚麼樣的結構』

好』）」；生理學家戴蒙（Jared M.

這類不恰當的描述。」但事情真的有這麼嚴重嗎？這種指控成立嗎？

Diamond） 的科普經 典《第三種猩 猩》（The Third Chimpanzee）裡有： 「In short, we evolved, like other

乎空敞的生態系中，『邁向』輻射適

animals, to win the reproduction

應的演化進程 … … 」（自然科學博物

game（簡單來說，我們如其他動物

館程延年博士撰），又在第 571 頁讀

般演化，以在這場生殖遊戲裡『搏得

到「 …… 氧 氣 下 降， 對 動 物 也 是 一

勝利』）」。

個 挑 戰， 讓 牠 們『 演 化 出 』 增 加 吸

圖一：昆蟲用擬態去欺敵是很常見的一種生

氧的能力 」（陽明大學微免所程樹德

上述這 3 本書其實都大有來頭：殿堂

教授撰）這樣的句子。

級人物邁爾所撰寫的《演化是什麼》

存手段。照片裡的螽斯（katydid）長得像一 片綠油油的鮮嫩葉子。（Flickr- Pavel Kirillov,

從這些內容可以清楚看到，由於我們

Books）列入「科學大師系列」，《為

習慣用「主動式動詞語態」去敘述物

什麼要相信達爾文》在 2010 年獲《新

普遍存在的目的性論述

種的演化，生物學家甚至還會不自覺

聞週刊》評選為「我們這些年 50 本

某日，筆者隨手拿起一本 452 期的

地 用 帶 有 功 能 屬 性（attribution of

好 書 」 之 一， 而《 第 三 種 猩 猩 》 在

《 科 學 月 刊 》，翻 到 第 569 頁 讀 到

function）的語氣去描述自然現象，

1992 一年內同獲英國皇家學會科學

「大滅絕之後的殘存生物群，在近

例如：「昆蟲『用』保護色和擬態『去』

圖書獎和《洛杉磯時報》科學圖書獎。

https://flic.kr/p/dQ2SCD）

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曾毫無懸念地被基礎出版社（Basic

SCIENCE MONTHLY 2018.8

圖二：蘇格拉底、柏拉圖和亞里士多德三師徒。（Wikipedia）

圖四：雪山的滑坡。（Wikipedia）

定的目的。 舉 例 來 說， 鈉（Na） 和 氯（Cl） 能 夠結合成為氯化鈉分子（NaCl）是 由於鈉和氯的原子結構，並不能說這 兩個原子的結合是為了鹹味（圖三）； 同理，高山的形狀是由於地殼的造山 運動所產生的，而不是因為要拱出一 個斜坡供人滑雪（圖四）；再來，地 球繞著太陽走是因為行星之間的萬有

圖三：鹽巴和它的分子結構。（作者提供）

引力（地球的轉軸偏偏又是歪的）， 由此可知，經典如是，卻也難逃這種

（Plato）和亞里士多德（Aristotle）

並非為了要造就出四季。雖然廚師用

帶有目的性的敘述魔咒。

三師徒所建立（圖二），他們認為自

鹽巴（氯化鈉）在食材上提味、運動

然界的現象、生物的行徑，都是被某

員在山坡上滑雪，人們享受四季的奇

種目的所牽引和推進。

妙，但這些目的或現象並非背後機制

的確，幾乎所有生物性狀「看起來」 都是有目的的，如鳥的翅膀用來飛、

存在的真正原因，因為目的性的解釋

動 物 的 眼 睛 用 來 環 視 四 週、 腎 臟 用

目的論的誤區

論述在一個沒有意識的體系中是行不

來 調 節 血 液 成 份 等。 這 些 語 句 蘊 含

但有部份生物學家和哲學家不喜歡用

通的，這麼做只會有倒果為因之嫌。

著 功 能、 目 的、 意 向， 如 此 陳 述 也

具有目的性論述的解釋方式，並認為

使得生物的形式活像是為了某個目

這種說法暗藏一種意涵：一件事情或

到了有生命的範疇，例子就更豐富多

的 而 生， 最 終 掉 入 目 的 性 的 解 釋 論

一 個 行 為 的 終 點 是 要「 達 成 一 個 結

樣了。蜜蜂的蜜囊有酵素去將花蜜轉

述（ teleological explanations ）

果」。事實上，我們可以從無生命的

化成高濃度和高滲透壓的果糖和葡萄

陷 阱 裡。 在 此 所 探 討 的 目 的 論

物質以及非人為所創造的過程中，體

糖，所以就算有細菌飄落在蜂巢上，

（teleology）的 概 念 最 早 由 希 臘 哲

驗到目的性解釋論述的謬誤，意即就

也無法在蜂蜜裡滋生繁殖，那些做不

學家蘇格拉底（Socrates）、柏拉圖

算我們帶上科學的眼光也不會找到特

出這種檔次蜂蜜的蜜蜂就無法過冬，

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究竟， 其中蘊藏多少化合物， 能讓人體產生生理與心理的各種變化？

一株看似不起眼的植物， 卻從莖、葉到花都能被人所用。

大麻再探究

科學月刊 585期 精采預告