科學月刊姊妹刊物
全
方
SciTech Reports
創刊於1982年
位
視
野
．
科
技
人
關
懷
每月15號出刊
科技報導 435 S c i Te c h
Reports
2018.3月號
scitechreports. blogspot.tw
簡析藥事法修法：新適應症資料專屬權與專利連結專章--4 科學論文中的短歌行--9 「翻轉」，不要忘了為何而翻！--11 讀《課堂上沒教的科學知識》-- 13 當年，那些課堂上沒教的科學知識-- 14 前往萊頓的奇幻旅程－劉維民專訪--18
2018全球魚客松競賽 幫助海洋、漁業永續發展 中山大學，〈全球魚客松高雄場落幕 中山團隊勇奪3大獎〉，2018年2月9日。
【本刊訊】近年來，因垃圾與塑膠微粒等
研發出「捕魚 Go」，藉此來認識海中的漁
汙染，使海洋生態、漁業發展面臨各種挑
種，並由大量玩家來蒐集不同的數據，讓
戰，為了防止海洋生態持續惡化，自 2014
系統更佳完善。研究團隊表示選擇魚類辨
年起，美國國務院與非營利組織 HackerNest
識這項主題後進行分工，討論過後決定結
共同舉辦「魚客松（Fishackathon）」競賽，
合寶可夢概念，讓 APP 可記錄曾經捕獲或
期 望每年能透過競賽讓更多研究人員進行
是遇見的魚種。現實結合遊戲不但有助於
更多發想，研擬各種方法來因應海洋變化
推廣，並且能有效幫助進行生態研究和海
並保護海洋生態，共同維護海洋資源。
洋資源的整合與經營。
臺灣也自 2016 年開始加入舉辦這項競
另 外， 在 養 殖 漁 業 創 新 獎 和 遠 洋 漁 業
賽活動，而今（2018）年，魚客松競賽預
創新獎則分別由 「SEP5008」 和「Hyper
計將在全球 43 個城市進行初賽，臺灣地
Text Monkey Control Protocol」團隊榮獲。
區則由美國在臺協會、中山大學與高雄市
「SEP5008」團隊透過網頁，以提供漁民
海洋局共同參與，於 2 月 3~4 日在中山大
限時拍賣平台，方便漁民進行競標，而民
學舉行。而這項競賽也吸引了 16 組隊伍
眾則能透過平台即時查詢魚價，讓供應鏈
報名參加，參賽隊伍需從美國國務院所提
與市場的價格透明化。另外，「Hyper Text
供的 11 項的海洋主題，包括環境偵測及監
Monkey Control Protocol」 團 隊 則 是 選 擇
本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的
控、漁工註冊系統、永續漁業認證和水產
漁工註冊系統這項議題，開發出除了基本
學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
交易透明制度等議題進行發想，並在歷時
QR code、手機註冊功能外，還能利用生
對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
26 小時中，透過團隊共同合作，開發出各
物辨識來提高稽查人員稽查時的準確度，
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
種行動 APP、技術工具等。
並設計出 GPS 記錄航程及漁獲量。
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。
科學月刊3月號【生物辨識】上市！ 當期介紹請見24版
《科技報導》稿約
寫作時請依照稿約：
各團隊開發出 各 項 程 式 後， 再 上 台 發
美 國 在 臺 協 會 表 示， 透 過 這 項 競 賽，
表各自的想法與成果，經過一連串的競賽
讓參賽團隊能夠在短時間內將海洋、漁業
後，最後由成功大學的「NCKU-Tainan」
所面臨的問題進行整合並提出想法進行改
團隊奪下冠軍，此團隊透過創新設計，開
善、開發相關工具等，而這些想法或方案，
發出能有效整合漁業資訊的相關程式，能
未來也可能得以實際運用在海洋議題上，
運用在漁業產業管理與環境議題上。而冠 軍隊伍也會代表臺灣，與其他城市的冠軍 隊伍進行決賽。
對於改善海洋環境進一份心力。 最後，競賽的評審委員也表示，透過這 項競賽，不只是對於未來海洋產業的提升
1
一、 避免學術專業論文寫作格式。 二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相 關圖或表至多5張。
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）。
第二名為中山大學的「ESLAB-NSYSU」
或生態研究的保護，更能激發臺灣莘莘學
團隊，此團隊透過人工智慧（AI）與深度
子們的思想，在突破既有的框架之下，對
真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校，
學習方式讓魚種辨識的正確率大幅提升，
於開發的創新、創意與團隊合作產生珍貴
並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
並運用寶可夢（Pokémon GO）的遊戲模式，
回憶和體驗。
稿件請寄至 scimonth@gmail.com，註明
產官學研
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
2
Google研究團隊運用機器學習 探索科學應用 李依庭∕本刊主編
（high-throughput sequencing, HTS）雖然 能夠快速且大量的進行定序，不過由於其 定序方法是將基因切成許多小片段後進行 判別，使定序後的錯誤率偏高；而現在已 有的變體識別工具則仍需仰賴專家進行人 工設計、手動調整各參數，因此難以快速、 大量推廣。 有鑑於此，Google Brain 研究團隊與 Verily Google Brain 研究團隊工程師 Chris Shallue 透過視
Google 臺灣總經理簡立峰於會後心得分享。（王
Life Science（Google X 生命科學部門）歷時
訊解說機器學習在天文學的應用。（王弘奕攝影）
弘奕攝影）
2 年的時間，合作開發出 DeepVariant，透 過公開的基因組資料庫進行定序後，將定
這個月所上架的《科學月刊》3 月號，
進行人工標記的訊號來訓練模型，此模
講的是生物辨識主題，屬機器學習的一
型為卷積神經網路（convolutional neural
用圖像分類演算法，訓練出變體識別模型。
環。機器學習，是屬於人工智慧的一個部
network），是一種機器學習的運算模型，
目前，這項模型已發布在網路上，且已成
分，主要是透過許多學科、領域的結合，
用來辨識圖像並分類數據資料，再透過訓
設計出讓電腦、機器可以自動學習的演算
練此神經網路預測所偵測的訊號為行星的
法。目前機器學習已廣泛運用在許多應用
機率。Google 團隊在確認此模型對於行星
之中，像是搜尋引擎、生物辨識和醫學診
與非行星的訊號辨識準確率達 96% 時，便
斷等。
開始用它來尋找新的行星。研究團隊進一
除了上述所講的應用，現今的機器學
步讓模型搜尋在克卜勒計畫中所拍攝到的
習，也將觸角伸入至許多的科學探索中。
670 個恆星照片，並藉此識別是否有新行星
這次，Google 公司透過機器學習，讓天文
的存在。透過這個模型，成功發現 2 顆新
學與生命科學在探索宇宙未知行星與基因
行星，分別是克卜勒 80g 和克卜勒 90i。
組定序時的變體識別，有更快速的發現與 檢測方式。
不只是天文學的機器學習，Google 團隊 也將基因組定序技術帶入深度學習。近年
序儀所讀到的資料轉化成圖像格式，並運
為 GitHub 上熱門的生物資訊工具。 另 外， 美 國 DNAnexus 公 司 也 將 此 變 體識別模型與其他平台進行比較，發現其 錯 誤 率 是 其 他 變 體 軟 體（variant caller） 的 1/2~1/3；而 DeepVariant 也分別在 2016 和 2017 年美國食品藥物管理局舉辦的變 體辨別比賽中獲得最佳表現（highest SNP performance award）的殊榮。研究團隊表 示，在初步測試中，也發現此變體識別運 用在小鼠或玉米的研究上有很高的準確 率，未來也會朝向這部分進行研究。
隨著望遠鏡、電腦和數位相機等眾多高
來，基因定序這項技術，可讓人們知曉每
科技商品的相繼問世，在科技技術日新月異
一個個體身上的遺傳密碼中所有訊息，而
工識別的時間與錯誤率，然而還是有些技
之下，人們得以對太空中的世界有所認識。
變體識別（variant calling），指的是個體
術需要突破，像是行星訊號的假陽性預測
然而，對於無邊無垠的太空，還是有許多
中的基因組與「人類參考基因組」之間差
未知等待人類去找尋。克卜勒任務（Kepler
（background false positives）、 最 後 階 段
異的部分。現今的精準化醫療就是以此方
Mission），為 2009 年由 NASA 所提出的一
還是需以人工方式進行最後確認等；在
向為目標，期望能透過這些差異，找出最
項計畫，將克卜勒太空望遠鏡（Kepler space
DeepVariant 部分，現階段也還缺乏實際的
適合的個人化治療方法。
臨床驗證。不過，可以確定的是，機器學
telescope）送至太空中，截至 2013 年的 4
然而，要準確的執行變體辨別卻有其困
年期間，每 30 分鐘拍一次照片，總共蒐
難，目前市面上所使用的高通量定序技術
集超過 20 萬顆恆星的亮度。
雖然透過機器學習，能夠大量減少人
習已逐步進入各項領域中，並帶給人們更 多的幫助與優勢。
天文學家嘗試從這些照片中尋找行星， 傳統上的做法是天文學家用肉眼判斷或利 用電腦演算找出可能的行星訊號，因此， 天文學家利用人工的方式檢查 3 萬個克卜 勒太空望遠鏡所偵測到的訊號，並判別出 2500 個行星。不過，由於資料量太過龐 大，若全然依靠天文學家來判別太過於耗 時，所以，NASA 與 Google 合作，透過機 器學習來找行星。 首 先， 先 利 用 15000 個 已 由 天 文 學 家
Google Brain 研究團隊工程師張碧娟分享基因定序技術與變體識別軟體 DeepVariant。（王弘奕攝影）
中華民國一○七年三月十五日
產官學研
SciTech Reports
3
美國倫斯利弗莫爾實驗室製造出一種介於液固之間的超離子水 Breanna Bishop, First experimental evidence for superionic ice, Lawrence Livermore National Laboratory, 2018/2/6.
【本刊訊】1946 年，獲得諾貝爾獎的科
的研究團隊提出在行星內部中超離子水冰
ultrafast velocimetry）和高溫測量法來觀察
學家布里奇（Percy Bridgman）發現 5 種不
傳導的實驗，證實了 30 年前的預測。研究
壓縮水的光學特性，再 10~20 奈秒（ns）
同結晶形式的水冰（water ice），因此展開
團 隊 利 用 鑽 石 高 壓 砧（diamond anvil cells,
的時間測定期熱力學性質，釋放壓力使樣
超過 100 年的研究，探討冰在各種不同極
DAC），並施加約 2.5 萬大氣壓（2.5 GPa），
品減壓，形成超離子水冰。
端條件下的行為改變。水，最有趣的特性
將水壓縮成一種特殊狀態，稱作冰 VII，是一
之一在於它可以在高壓、加熱到上千度時
種不同於一般冰塊的立方晶體形式。
研究人員表示這項實驗十分具有挑戰性， 為了這項實驗，研究團隊先花 2 年時間進行
變成超離子，類似於天王星與海王星的內
然後，研究團隊將冰 VII 轉移到羅切斯特
測量，再花 2 年開發分析數據的方法。此外，
部狀態，而最大的特徵是在於液態氫離子
大學的實驗室，對此物質進行雷射衝擊壓縮
這項發現對於天文科學家而言也具有重要
在固體晶格內移動。
（laser-driven shock compression），向樣品發
影響，因為在天王星與海王星中可能也含
1988 年， 科 學 家 透 過 完 整 的 數 據 模 擬
射出強烈衝擊波，使同時壓縮和加熱水冰，
有大量的超離子水冰。超離子水冰的發現，
和靜態壓縮技術來研究高壓水相圖等方法
再使用干涉式超快速測速儀（interferometric
將有助於對天王星與海王星的研究。
首次預測此物質，將它稱作 「超離子水冰（superionic water ice）」。雖然觀察到這些間接 證據，但卻沒有一個研究團 隊能製造出超離子水冰，直 接證明這項物質的存在。 來自勞倫斯利弗莫爾國家 實 驗 室（Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL） 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 訂 閱：全年12期1000元 劃 撥：0018482-3 科學月刊社 主 辦：台北市科學出版事業基金會 出 版 者：科技報導雜誌社 發 行 人：張之傑 總 編 輯：林翰佐 副總編輯：林宮玄 張敏娟 編輯委員：王文竹 王伯昌 江建勳 曲建仲 李志昌 李武炎 李精益 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 金升光 金必耀 門立中 邱韻如 紀延平 黃向文 范賢娟 倪簡白 高憲章 高啟明 張大釗 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 單維彰 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 楊正澤 葉李華 葉偉文 廖達珊 管永恕 鄭宇君 鄭運鴻 劉宗平 蔡孟利 蔡振家 韓德生 蘇逸平 主 編：李依庭 編 輯：郭家銘 美 編：王韻青 江鈺云 業務經理：李金穗 行銷企劃：王弘奕 社 址：台北市羅斯福路三段125號 11樓之4 電 話：（02）2363-4910 傳 真：（02）2363-5999 E - ma i l： scimonth@gmail.com 印 刷：赫偉有限公司 《本刊長期徵稿，請見頭版稿約》
時事評析
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
4
簡析藥事法修法： 新適應症資料專屬權與專利連結專章 李素華
臺大法律系副教授
2016 年 8 月行政院會議通過藥事法修
本文以下針對此次藥事法修法議題，先
正草案，歷經 2017 年 5 月 25 日立法院社
簡述智慧財產保護在醫藥產業所扮演角色
會福利及衛生環境委員會完成審查及爭議
與功能、藥品上市程序與智慧財產之關聯
醫 藥 產業乃高度依賴研發的產業，因
條文黨團協商後，同年 12 月 29 日由立法
性，以瞭解修法的背景緣由，最後再簡析
科學知識進展使研究人員知悉疾病的成
院三讀通過，2018 年 1 月 31 日已由總統
藥事法修法重點。
因，亦因新技術及新觀念之持續演進而有
智慧財產保護 對於醫藥研發的重要性
公布，多數修正條文之施行日由行政院定 之。本次修法之最重要內容，乃增訂「新
表二：全球前 20 藥廠之研發支出比重。（EvaluatePharma, World Preview 2017, Outlook to 2022, 10th ed., p20, 2017.）
適應症藥品資料專屬權（第 40-3 條）」 及「西藥之專利連結（第四章之一）」專 章，亦即關於藥品智慧財產保護與執行規
排 名
公司
範。前揭條文，一則在強化新藥智慧財產
製藥研發支出 （美金：10 億） 2016
2022
研發支 出比例 變化
研發佔總支出 比例 2016
2022
比例變化 （百分點， pp）
保護，增加新藥在我國上市的誘因，使病
1
羅氏（Roche）
8.7
9.6
+2%
22.0%
19.4%
-2.6pp
患有使用新藥物及新醫療方式之可能。另
2
諾華（Novartis）
7.9
8.8
+2%
19.1%
17.7%
-1.3pp
一方面，藥事法修法是為轉型發展新藥
3
強生（Johnson & Johnson）
7.0
8.2
+3%
22.0%
20.2%
-1.8pp
的國內藥廠提供法律制度面助力，使其
4
輝瑞（Pfizer）
7.8
8.0
+0%
17.1%
16.0%
-1.0pp
能掌握新藥藥廠的專利資訊，以利專利迴
5
默克（Merck & Co）
6.8
7.4
+1%
19.2%
19.3%
+0.1pp
6
賽諾菲（Sanof）
5.7
6.9
+3%
16.7%
16.5%
-0.3pp
7
阿斯特捷利康（AstraZeneca）
5.6
5.9
+1%
26.9%
20.7%
-6.2pp
8
賽基（Celgene）
2.8
5.8
+13%
24.8%
22.2%
-2.6pp
9
葛蘭素史克
4.7
5.3
+2%
16.9%
15.7%
-1.2pp
4.4
5.1
+3%
24.9%
20.1%
-4.8pp
避設計及醫藥研發。最後，藥品智慧財產 保護之法規健全，亦攸關我國能否與美歐 澳日等國建立雙邊貿易關係，「跨太平洋 夥伴包容與全面進展協定（Comprehensive and Progressive Agreement for Trans-Pacific Partnership, CPTPP）」區域性貿易協定。
10 表一：2007 年全球處方藥經營成本分析。 （European Commission, Pharmaceutical Sector Inquiry: Preliminary Report, p37, 2008.）
製造成本 （manufacturing costs）
21%
行銷及宣傳成本
研發成本 （R&D costs）
一般行政及固定成本 （general administration & overhead costs）
經銷成本 （distribution costs）
其他年度經營成本 （other annual costs）
20%
18%
11%
禮來（Eli Lilly）
4.9
4.9
-0%
28.7%
23.8%
-4.9pp
12
艾伯維（AbbVie）
4.2
4.8
+2%
16.4%
14.1%
-2.3pp
百靈佳殷格翰
3.2
4.6
+6%
23.8%
24.9%
+1.0pp
3.9
3.9
-0%
13.1%
18.6%
+5.5pp
13
2%
（Boehringer Ingelheim）
吉利德科學 （Gilead Sciences）
15
安進（Amgen）
3.8
3.8
+0%
17.2%
15.9%
-1.2pp
16
拜耳（Bayer）
3.1
3.5
+2%
18.3%
16.6%
-1.7pp
17
武田（Takeda）
2.9
3.3
+2%
22.7%
21.2%
-1.5pp
18
諾和諾德（Novo Nordisk）
2.2
2.8
+4%
13.0%
12.9%
-0.1pp
19
百健（Biogen）
2.0
2.5
+4%
20.1%
20.7%
+0.6pp
雷傑納榮製藥
2.1
2.5
+4%
61.5%
57.5%
-3.9pp
前 20 藥廠總和
93.6
107.7
+2.4%
19.8%
18.7%
-1.1pp
其他
63.1
73.2
+2.5%
總和
156.7
180.9
+2.4%
20.4%
17.1%
-3.3pp
20
11%
必治妥施貴寶 （Bristol-Myers Squibb）
11
14 （marketing & promotion costs）
（GlaxoSmithKline）
（Regeneron Pharmaceuticals）
注：股權分析師根據公司研發支出，預測 2022 年製藥研發支出。
中華民國一○七年三月十五日
時事評析
SciTech Reports
5
新藥品與新醫療方式。藥廠所擁有的研發
能否獲得資金奧援的重要關鍵，即在研究
規範要求下，藥品從一開始的研發、臨床
能力，決定其能否隨著新觀念與新技術而
成果是否受到智慧財產保護，以確保商業
前試驗及臨床試驗階段，歷經層層環節的
開 發 新 藥 物， 亦 為 能 否 永 續 經 營、 持 續
競爭優勢及一定獲利，進而能有足夠的資
淘汰程序才能走到藥品上市（圖一），因
獲 利 之 關 鍵 因 素。 因 此， 醫 藥 產 業 最 大
金持續投入研發，研發所得之新藥品與新
而造就醫藥產業之研發風險大及時間長。
的挑戰在於如何導入新產品開發，研發
醫療方式，亦因而能嘉惠病患。
此等特性，同樣回應前述之智慧財產保護
能量成為能否立足於該產業之核心，尤 以新藥藥廠為然。歐盟執委會（European Commission）針對醫藥產業之調查結果顯
重要性。
新藥與學名藥研發成本及 上市程序之不同
上述新藥研發流程雖以成分全新的「新 成分新藥」為例，但即便是針對已核准藥
示，2007 年處方藥（prescription medicine）
為 了 確 保 藥 品 之 安 全 性、 有 效 性 及 品
品的新療效（諸如使用上的新適應症）、
之研發經費占總支出的 18％（表一），商
質，從其製造方法、上市及輸入的每一過
新使用途徑（諸如注射改為口服或貼片）、
業公司統計資料亦呈現相近結果（表二）。
程，醫藥法規均有嚴密的管理規範，我國
新劑型（諸如膠囊改為錠劑）、新劑量（諸
相較於其他產業之研發支出通常在 4% 以
除藥事法規定外，另有詳盡及周延的藥品
如 2 毫升改為 10 毫克）、新單位含量（諸
下，顯見研發比重在醫藥產業的重要性。
查驗登記審查準則、藥品優良製造、優良
如長效劑型或緩釋劑型），均需依循上述
運銷規範或準則，即可見一斑。於此法令
研發及試驗流程，證明其用於病患的安全
若以個別藥廠所計算的研發投入資料來 看（ 詳 見 延 伸 閱 讀 ），2016 年羅氏藥廠（Roche Holding AG） 之 研 發 經 費 高 達 99.15 億瑞士法郎（約 100.56 億美 元），拜耳藥廠（Bayer AG） 為 46.66 億 歐 元（ 約 55.12 億 美元），BMS 藥廠（BristolMyers Squibb Company）為 49 億美金。我國積極投入研發及 轉型發展新藥的藥廠 ——安 成製藥（TWi）亦不遑多讓， 101 年 度 起 大 幅 提 高 研 發支 出，104 年度的研發費用為 7.95 億新臺幣，占營收淨額（4.37 億新臺幣）的 181.71%；105 年度的研發費用為 7.21 億新 臺幣，占營收淨額（7.44 億新 臺幣）的 96.88%。前揭研發 費用雖無法與美歐新藥藥廠商 相比，但已顯見醫藥產業之高 研發成本現況。另外，若以我 國政府投入之科技研發經費相 比，105 年度科技部向主計處 爭取之科技預算僅有 1154 億 新臺幣（約 38.43 億美元）， 若合計政府及民間的全國研 發經費，亦僅有 5414 億元（約 180.35 億美元）。與跨國藥廠 之經費相互比較後，醫藥產業 研發成本之高，更可見一斑。 醫藥產業既然是以研發為 基礎，研發成本亦驚人，從 事新藥研發的藥廠自然要有 雄厚的資金後盾。至於藥廠
時事評析
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
開始研發
6
具體成果
試驗內容
實驗及動物試驗
目的
評估安全性、藥理 作用、化學結構
成功機率
至少篩檢5000個新 成分
主管機關 第一期
第二期
第三期
1.5年
2年
3.5年
20-100位 自願者
100-500位 患者
1000-5000位 患者
決定安全性 及劑量
評估療效及 了解副作用
確定療效、監視長 期用藥之不良反應
第4期
1.5年
上市後之臨床試驗
6.5年
臨床試驗階段 提出新藥上市申請
期間
提出試驗新藥之臨床試驗申請
發現及臨床前試驗階段
核准上市
1個新藥
5個新成分通過試驗
圖一：新藥研發及試驗流程。（Pharmaceutical Research and Manufacturers of America, New Drug Approvals in 2010.）
性及療效後，始能准予上市。由此顯見，
一方面，正因為學名藥藥廠無需進行上市
醫藥法規對於新藥上市的嚴格管理與要求。
申請所需試驗，因而能達到學名藥提早上
與新藥研發及試 驗 流 程 相 對 應 者， 乃 各階段所耗費成本。由歐盟資料顯示（表 三），新藥研發最主要的成本耗費在三階 段的臨床試驗，尤其是第三期臨床試驗。
表三：新藥研發過程之成本。（EC, Pharmaceutical Sector Inquiry: Preliminary Report, p56, 2008.）
市之目的。 成本（costs）
以「資料專屬權」 鼓勵藥廠投入新藥研發與新藥上市
占總體研發成本 之比例（In % of total R&D）
臨床前試驗 （preclinical）
8%
第一期臨床試驗 （Phase I）
12%
第二期臨床試驗 （Phase II）
20%
第三期臨床試驗 （Phase IIII）
60%
詳 言 之， 醫 藥 業 者 所 研 發 之 新 產 品，
為了使藥廠有意願承擔風險及率先投入新
要能夠作為藥品上市，必須檢附臨床前及
藥研發，鼓勵其開疆拓土、進行試驗以取
三階段臨床試驗資料，以證明其安全性及
得藥品安全性及療效之上市資料，各國醫
療效、能有效用於治療特定疾病，並由醫
藥法規有「資料專屬權」制度。易言之，新
藥衛生主管機關審核通過。因此，申請新
藥藥廠耗費鉅額資金所獲得的試驗資料，
藥上市之藥廠，必須承擔鉅額的新藥研發
賦予一定年限的保護，於此期限內，其他藥
成本。至於用於治療特定疾病的藥品一旦
廠不能以引用或倚賴方式，「間接」使用該
上市，代表已有足夠的試驗資料證明其安
等試驗資料而申請學名藥上市；但其他藥
全性與療效。此時，其他藥廠若欲產銷相
廠當然可以自行投入試驗以獲得安全性及
韓及新加坡等國家僅賦予新成分新藥 5 年
同 成 分、 相 同 劑 型、 相 同 劑 量 及 相 同 適
療效資料，進而取得藥品上市許可。惟由
的資料專屬權，其他種類的新藥僅享有 3
應症之藥品，即所謂的「學名藥（generic
前述的新藥研發成本結構分析可知，各階
年保護。相較於此，此次修法前我國藥事
drug）」，則只需證明該學名藥於人體作
段試驗費用過鉅，其他藥廠（尤其是學名
法第 40-2 條第 3 項僅有「新成分新藥」之
用部位的速率（rate）與程度（extent）與
藥藥廠）通常並無意願自行進行試驗，而
5 年資料專屬權。
對照的新藥相同，亦即具有相同的療效，
是等到資料專屬權期限屆滿後，再引用新
即可由醫藥衛生主管機關核准上市。
藥資料及以學名藥之姿申請上市。
近年來國內藥廠積極轉型及從事新藥 研發，惟現有能量仍不足以推出新成分新
據此，同樣是申請藥品上市，在國內率
就制度目的而觀，資料專屬權是對於藥
藥，新劑型、新劑量或新適應症新藥仍為
先推出新藥的藥廠，必須承擔鉅額研發成
廠投入新藥研發、證明藥品安全性及療效
主力。但在藥事法規定下，即便能累積臨
本，以試驗資料「直接」證明藥品之安全
的獎勵；若無藥廠打頭陣向醫藥衛生主管
床試驗資料及就此等新藥申請上市，亦無
性與療效後才能上市。在新藥藥廠的開疆
機關申請及核准新藥上市，學名藥藥廠即
法享有資料專屬權的獎勵。於此背景下，
拓土下，學名藥藥廠能免除重複的臨床前
便有能力製造出相同成分、劑型及劑量的
此次藥事法修正增訂第 40-3 條，先就新適
及臨床試驗，藉由引用（refer to）或依賴
藥品，亦無新藥資料可供引用或倚賴，因
應症新藥賦予 3 年的資料專屬權；若證明
（rely on）新藥藥廠的試驗資料，以「間
而亦無學名藥上市可言。
安全性及療效之臨床試驗是在國內執行，
接」方式證明學名藥的安全性與療效後，
國際間對於新藥上市申請資料的保護，
則可額外再享有 2 年保護（總計 5 年）。
就能立刻上市。兩相比較下，即可得知新
作法不一，歐盟之資料專屬權長達 10 年，
據此，增訂新適應症新藥資料專屬權之目
藥上市與學名藥上市程序之差異，各該藥
亦即第一個新藥上市後，學名藥要等到 10
的，是為了鼓勵我國之醫藥研發、臨床試
廠所需承擔的成本截然不同。
年專屬期間屆滿才能上市。日本作法相
驗與新適應症新藥上市。醫藥衛生主管機
准予藥廠以間接方式證明學名藥符合上
近，依據新藥種類不同（諸如新成分新藥、
關未來亦應思考，是否仿效美韓新等國
市標準，一則是避免資源浪費，免除學名
新適應症新藥、新劑型新藥或新使用途徑
家，賦予其他種類新藥 3 年資料專屬權，
藥藥廠進行重複的安全性及療效試驗。另
新藥），資料專屬權為 4~8 年不等。美、
以使國內研發型藥廠能真正獲得獎勵。
時事評析
中華民國一○七年三月十五日
以專利連結制度 避免侵權爭議及鼓勵新藥研發 除了資料專屬權外，與新藥研發有密切 關聯的另一個智慧財產制度為專利權。易
核准專利
SciTech Reports
新藥上市許可
專利到期 （含延長保護期間）
資料專屬權
核准 試驗新藥
新藥安全監視期 三階段臨床試驗
言之，資料專屬權所保護的內容，乃新藥
新藥
上市前的臨床前及臨床試驗資料，在專屬 權期間，學名藥藥廠不得引用或依賴；至 若專利權所保護標的，則為藥品本身，專
試驗新藥申請 （IND）
可能發生 藥品專利 侵權爭議
新藥上市申請 （NDA）
避免學名藥上市 後侵害新藥專利 權之制度？ 學名藥
利權期間屆至前，學名藥藥廠或任何人， 均不得產銷或進口相同藥品。 一、學名藥上市後可能發生專利侵權爭議
7
專利 申請
學名藥上市申請 （ANDA）
學名藥上市許可 及上市
圖二：新藥及學名藥上市流程及專利侵權疑慮。（作者提供）
前已述及，在現行醫藥法規之規定下， 學名藥藥廠申請學名藥上市時，無需自行 進行藥品安全性及療效試驗，僅需引用新 藥上市申請資料、間接證明學名藥符合上 市標準。惟以此方式准予上市的學名藥，無 可避免的將發生專利權侵權爭議（圖二）。 准予上市的學名藥若有專利侵權爭議， 不僅影響新藥藥廠從事研發的誘因，訴訟
表四：專利連結制度之規範架構。（作者提供）
鼓勵新藥研發
鼓勵學名藥提早上市
學名藥藥廠之聲明與通知
新藥藥廠之專利登載
（藥事法第48-9條至第48-12條）
（藥事法第48-3條至第48-8條）
食藥署暫停核發學名藥藥品許可證
學名藥銷售專屬期間之獎勵
（藥事法第48-13條至第48-15條）
（藥事法第48-16條至第48-18條）
中的定暫時狀態處分程序亦可能阻礙學名 藥產銷。因此，美、歐、日、加拿大、澳
專利權保護。期間甚長的資料專屬權固然
我國現行藥事法僅有新成分新藥 5 年及
洲及新加坡等國家均有一定的制度，事前
可避免學名藥與新藥的專利侵權爭議，但
新適應症新藥 3 年的資料專屬權保護，政
避免學名藥進入市場後之專利侵權爭議。
長達 10 年無法核准學名藥上市，不免使
策上無意仿效歐盟及日本作法，改採期間
新藥維持較高價格及增加公共衛生支出。
甚長的資料專屬權。此次藥事法修法增訂
相較於此，美國、新加坡及韓國等國家僅
第四章之一「西藥之專利連結」，依循美
賦予新成分新藥 5 年及其他新藥 3 年之資
加新韓等作法，以「專利連結制度」保護
料專屬權，另以「專利連結制度」來釐清
新藥研發及避免學名藥侵權。
歐盟及日本是直接借用資料專屬權制 度。以歐盟為例，其賦予新藥長達 10 年 的資料專屬保護，在 10 年的資料專屬權期 間，學名藥藥廠不能引用或依賴新藥的試 驗資料，在未有資料能證明學名藥的安全 性與療效下，自無法取得上市許可。經過 長達 10 年的資料專屬期間，新藥往往已無
及避免上市學名藥涉訟。 二、藥事法修法草案採行「專利連結」制 度避免侵權爭議
細究此次藥事法修法所增訂的專利連結 專章，制度內容看似複雜，實則最核心者 僅為如下 4 個程序。
時事評析
中華民國一○七年三月十五日
（1）新藥藥廠登載及公開專利資訊 在醫藥或任何產 業 活 動， 廠 商 於 提 供 商品或服務前，本應自行檢索智慧局的專
科技報導
8
12 個月，等同於學名藥上市申請案的審查
鼓勵及提升生醫產業發展上，我國已經建
及健保核價所需時間。
構一定的法制環境，近年來亦有越來越多 的醫藥業者不再侷限於國內市場，而是透
利公報或相關資料庫，以瞭解商業行為是
（4）首家挑戰專利權的學名藥享有 12 個 月銷售專屬期間
否落入他人的專利權範圍、是否有侵權疑
回應專利連結「促進學名藥提早上市」
慮。但為了減輕學名藥藥廠檢索專利權的
之立法意旨，學名藥藥廠若積極及勇於挑
以創新研發為基礎的醫藥產業，法制環
負擔及促進學名藥提早上市，專利連結制
戰新藥專利權之有效性或從事專利迴避設
境面上不可或缺的一環乃智慧財產制度，
度之第一個重要程序，是使學名藥藥廠儘
計，可享有 12 個月的銷售專屬期間獎勵，
不論是資料專屬權或專利權。我國醫藥業
速掌握新藥的專利狀態。因此，藥事法新
於此 12 個月內，醫藥衛生主管機關不會
者從單純產銷學名藥，已慢慢轉型研發新
修條文規定，新藥藥廠在取得藥品許可證
核准其他學名藥上市，確保首家挑戰專利
藥，不論是在藥品或生物技術專利權的累
後，應於法定期間內揭露專利資訊。
權的學名藥藥廠有一定的利潤。此一制度
積上，近年來漸有斬獲，對於藥品專利權
之目的，是促使學名藥盡快進入市場，達
保護與權利行使，亦日趨重視。
（2）學名藥藥廠透過聲明程序釐清是否侵權 相異於一般技術領域，新藥藥廠既然被 額外課以義務，揭露及公告專利權內容及 其產品的專利佈局，制度上自應有對應的 程序，要求學名藥藥廠先行釐清及確定是 否有侵權疑義。若該新藥無任何專利權保 護或所有專利權已消滅，醫藥衛生主管機 關當可立即准予學名藥上市。反之，該新 藥若仍有專利權保護，學名藥藥廠亦無意
過併購、產品在美歐國家上市及挑戰國外 專利權等方式，積極擴展海外市場。
到藥價競爭的結果。
在政府各部門積極準備跨太平洋夥伴包
累積智慧財產為 生醫產業長遠發展之不可或缺一環 生技醫藥產業高度仰賴創新研發，亦為 跨技術領域及提供高附加價值產品與服務 的產業。我國自 1980 年代開始積極推動
容與全面進展協定的協商及與其他國家建 立經貿合作關係，為國內醫藥產業拓展國 際市場之際，此次藥事法修法增訂智慧財 產有關條文，或為我國發展生醫產業的重 要一哩路。
生醫產業，陸續核定多項促進產業發展的
延伸閱讀
政策方案，亦有單獨的「生技新藥產業發
涉入侵權爭訟，應於所有專利權消滅後才
1.羅氏藥廠：https://goo.gl/qxuzv5。
展條例」立法。2016 年政府部門通過「生
2.拜耳藥廠：https://goo.gl/CPNvfX。
由醫藥衛生主管機關准予學名藥上市。
醫產業創新推動方案」，希冀進一步提升
（3）12 個月內暫停核發藥品許可證以釐清 侵權爭議 學名藥上市不會發生侵權爭議的情況， 亦即新藥無專利權保護、專利權均已消
產業成長動能與國際競爭力。因此，關於
藥品專利
3. BMS藥廠：https://goo.gl/FJiqTr。 4. 安成國際藥業股份有限公司105年度年報， https:// goo.gl/8DuutZ。
外國專利權人
本國專利權人
599
滅、專利權消滅後學名藥才上市，由醫藥
535
衛生主管機關核准學名藥上市並無疑義。
428
反之，若該新藥仍有專利權保護，藥事法 修法條文規定，醫藥衛生主管機關於 12 個
348
330
324
245
月內不會准予學名藥上市，以使當事人有
270
一定時間依循智慧局的舉發撤銷或法院的
生主管機關不僅繼續審查學名藥申請案，
16
37
22
47
53
372
232 136
訴訟程序，釐清侵權疑義。為了使學名藥 日後能提早上市，於此 12 個月內醫藥衛
511
467
48
228
246
262
157
151 39
233
58
86
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
甚而可先核發通過安全性及療效審查的通 知函，使學名藥藥廠能先行健保核價，日
圖三：藥品專利權統計。（智慧局歷年年報專利統計；作者繪製）
後能在侵權爭議獲得釐清後立刻上市。 附帶說明者為國際間專利連結制度的暫
生物技術專利
外國專利權人
本國專利權人
487
停核發藥證期間，均參考專利侵權訴訟一 審期間與學名藥上市審查期間。美國及新
360 346
298
加坡暫停發證期間為 30 個月、加拿大 24 個月、南韓為 9 個月，另外中國大陸正研
241
202
169
擬建立專利連結制度，目前規劃的期間長 達 24 個月。若依前述標準來決定暫停發 證期間，我國專利連結制度應為 15 個月。 但為利於學名藥提早上市及考量我國產業 需求，藥事法將暫停核發藥證期間縮短為
447
395
49
82
93
88
158 126
91 79
182
191
102
122
196
261 215
338
346 262
128
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 圖四：生物技術專利權統計。（智慧局歷年年報專利統計；作者繪製）
中華民國一○七年三月十五日
焦點話題
SciTech Reports
9
科學論文中的短歌行 簡宗奇
桃園市立南崁高中物理科教師
文章是「經國之大業、不朽之盛事」，
力，往往會更令人拍案叫絕。
Einstein）忽略了巨大星系的重力透鏡效
此之於科學論文亦然。一篇論文除了是一 種學術創作之外，如果還能夠發揮格物致
種應用，並在文中指出愛因斯坦（Albert
重大發現，始於短歌
應。這 3 種應用分別是檢驗廣義相對論、
知與經世濟民的功能，那就更富有意義與
1860 年，英國數學物理學家馬克斯威
放大遙遠天體的影像與測量宇宙中大結構
價值。科學文章通常含有 2 種意象，一是
（James Clerk Maxwell） 只 用 1 頁 論 文 就
星體的質量。茲維基頗有先見之明，他講
文本所呈現的客觀主體與論證事實，二是
提出著名的馬克斯威速率分布律，不久
的都是後來幾十年裡天文學家做的，而且
蘊含其中的風格特質或思維典範；前者用
波 茲 曼（Ludwig Boltzmann） 也 跟 進， 建
成果斐然，可見這單頁論文的威力。
以彰顯文章的大意要旨，後者則是文章隱
立了氣體分子速率、動量與能量等分布
華裔諾貝爾物理獎得主楊振寧院士，早
性的藝術特質。如果這些文章的篇幅又只
的理論，很快就成為統計力學的重要理
年是在氫彈之父泰勒（Edward Teller）指導
是區區幾頁、甚或只是小塊文章，卻能經
論。1937 年，美國天文學家茲維基（Fritz
下獲得博士學位；楊振寧一開始交給泰勒
綸要旨、彰顯特質，又能發揮深遠的影響
Zwicky）以單頁論文闡述了重力透鏡的 3
的學位論文只寫了 3 頁，後來經過泰勒提
焦點話題
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
10
宙背景探測者（Cosmic Background Explorer, COBE）衛星、威爾金森微波各向異性探測 器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, WMAP）與普朗克衛星一脈相承，呈現出一 種簡陋與進步的對比以及繼往開來的風貌。 1964 年， 美 國 物 理 學 家 湯 斯（Charles Townes）與同樣做雷射研究的蘇聯物理學 家巴索夫（Nikola Basov）與普羅霍羅夫 圖一：對原子科學有重要貢獻的約里奧 - 居里夫 婦。（Wikimedia）
圖三：發現宇宙微波背景輻射的潘奇亞斯與威爾遜。 （Wikimedia）
（Alexander Prokhorov） 榮 獲 諾 貝 爾 物 理 獎，而首先發明實體雷射的梅曼（Theodore Harold Maiman， 圖 四 ） 卻 未 獲 青 睞。 雷 射用途之廣自不待言，其利用厚生之功對 人類有重大貢獻；梅曼雖未獲諾貝爾獎的 肯定，但是廣受各界的推崇與景仰。湯斯 後來在梅曼的追悼會上，極度推崇梅曼 那 一 篇 曾 經 震 驚 學 界 的 雷 射 論 文：「 以 平均每個字而言，這應該是 Nature 期刊過 去百年來最有份量的論文。」湯斯指的是 在 1960 年 8 月梅曼在 Nature 期刊發表的 文章，裡面只用了 300 個左右的字，外加
圖二： 確認 DNA 雙螺旋結構的華生與克 立克。（Wikimedia）
圖四：梅曼與史上的第一具雷射與導波裝置。（Wikimedia）
一個能階圖與發射光譜圖，標題是簡單的 《紅寶石的激光輻射》（Stimulated Optical Radiation in Ruby）。
醒需要增加頁數之後，才把文章篇幅擴充
學家查兌克（James Chadwick）洞燭機先、
至 13 頁；最後，泰勒就這麼接受了這一篇
捷 足 先 登。1932 年 2 月， 查 兌 克 在 實 驗
迷你的博士論文。後來有學者指出，在楊振
進 行 的 2 週 後， 立 即 在 Nature 期 刊 發 表
如此短文著述，詞約意豐、高度濃縮，
寧對理論物理所做出的重要貢獻裡，就包括
一篇快訊宣稱《中子存在的可能性》；文中
如採其大旨、經綸得體，簡單文字就能勝
這一篇博士論文。物理學家戴森（Freeman
沒有任何方程式，僅 700 餘字，查兌克就憑
過千言萬語；或是為了發奪人之先聲、立
Dyson）對楊振寧推崇備至，他曾經說：
此一頁文章拔得頭籌。同年 5 月，他後續發
著作之首功；或是想先提綱挈領、序言導
「楊先生是 20 世紀繼愛因斯坦與狄拉克
表的一篇文章《論中子的存在》就長篇大
論於前，日後再長論詳述、娓娓道來於後；
之後最卓越的風格大師」、「他的品味能夠
論了，3 年之後查兌克榮獲諾貝爾物理獎。
或以精簡扼要為旨，無須贅詞多言，如巧
使他最深刻的臆測可成為偉大的傑作」，
另外，這一篇科學史上的短歌行一樣震
奪天工、渾然天成，直讓短篇文章成為一
而「即使是最簡單的計算也能成為一件小
撼人心：1953 年 4 月 25 日，Nature 期刊刊
藝術品」。
出一篇出自美國的華生（James Watson）與
其 實 短還有短的極致。大數學家尤拉
1935 年，讓法國的約里奧 - 居里（Joliot-
英國的克立克（Francis Crick，圖二）只有
（Leonhard Euler）在 1769 年提出了一個
Curie）夫婦（即是居里夫人的女兒與女婿，
1000 多字與 1 張圖的文章，闡述去氧核醣
猜 想， 這 是「 費 馬 最 後 定 理 」 的 一 項 推
圖一）摘下諾貝爾獎桂冠的論文是一篇刊
核酸的雙螺旋結構；2 人也因為發現核酸的
廣，他認為：「至少需要 n 個正整數，才
登在 1934 年 Nature 期刊上有關人工放射
分子結構及其對生物中資訊傳遞的重要性
能使它們的 n 次和等於另外某數的 n 次
性元素的文章；此文不到 700 字，內容中
而獲得 1962 年的諾貝爾生理醫學獎。
方。」 很 難 想 像 這 個 猜 想 跨 越 了 200 年
結語
件簡潔優美的精緻藝術品。
也只有 1 個方程式，卻以即超乎尋常的速
至於第一篇揭示宇宙微波背景輻射的文
的時空之後，在 1966 年被一篇在《美國
度獲諾貝爾化學獎。他們曾經與中子的發
章，比華生與克立克的經典論文更短，這
數學學會通報》（Notices of the American
現失之交臂，復因當時居里夫人（Madame
是美國的潘奇亞斯（Arno Penzias）與威爾
Mathematical Society） 的「2 句 話 論 文 」
Curie）剛離世不久，因此讓這份崇高榮譽
遜（Robert Wilson，圖三）內容不到 1000
以彈指之勢所推翻。這篇論文得要歸功
的安慰與激勵來得正是時候。
字的作品，出現在 1965 年美國的《天文物
於電腦的運算，內容短到只包含方程式
對於中子的發現，德國的波特（Walther
理》（The Astrophysical Journal）期刊。這
「27 +84 +110 +133 =144 」的兩句話。數
Bothe）與約里奧夫婦先後進行了先驅性
項如有神助的發現開啟了恢弘壯闊的探索之
學家一定以為既然方程式代表一切，已一
的工作，但是均未即時對實驗結果做出正
旅，影響後來的宇宙學發展至深且鉅。他們
針見血、直搗黃龍，故多說無益，鋪陳數
確的論斷而錯失良機，最後是由英國物理
當時使用的鳥糞沾汙的天線，與後來的宇
言就畫上句點。
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科學文摘
中華民國一○七年三月十五日
SciTech Reports
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「翻轉」，不要忘了為何而翻！ 轉載於《通識在線》第 74 期社論（2018年01月）
近 年 來 在 臺 灣， 不 論 是 教 育 部 官 員，
正的互動。
講課，然後做作業這類的事情則留到課堂
各 級 學 校 校 長、 行 政 人 員、 教 師， 專 家
Bergmann 說他所觀察到的事實是，學生
上。因為這樣的作法跟一般認知的教學活
學者，甚至是一般報章雜誌等媒體，談
最需要老師幫助的是在寫作業遇到困難的
動模式剛好相反，所以稱之為「翻轉」。
到 了「 翻 轉 教 育 」， 就 好 像 找 到 了 解
時候，但是通常這個「時候」是發生在家
Bergmann 在研究中也發現，學生在家裡收
決 教育痼疾的特效藥。熱衷到像是現在
裡，反而在教室裡聽老師講課時，不太需
看的教學影片，如果是由授課老師本人所
的 教 育 如 果 不 談談翻轉，就跟不上時代
要與老師互動。因此「翻轉」的內涵簡單
親自錄製的影像，雖然影片的製成技術可
而顯得落伍了。但是，若以 Google 或是
來說，就是 Bergmann 把這兩個活動對調：
能很簡陋，但是教學效果遠遠勝於外人所
Google 學術搜尋去找找「翻轉教育（Flipped
利用錄影教學的方式讓學生在家裡聽老師
拍攝的專業教學影片。
Education）」 這 個 詞 的 資 料，其實並沒有看到完整論 述此名詞內涵的文獻，頂多 找到談論「翻轉教室（Flipped Classroom）」以 及「 翻 轉 學 習（Flipped Learning）」 實 務作法的資料。是以「翻轉」 一詞是如何於忽然間在臺灣 流行了起來？大眾對於「翻 轉」的真正意義之瞭解又有 多少？而「翻轉」式的教學 方法又能夠解決什麼問題？ 這是大家在追逐「翻轉」的 流行之時，應該要停下來思 考的問題。 翻轉教室的主要發起人之 一 Jonathan Bergmann，是一 位 有 20 多 年 教 學 經 驗 的 中 學老師，也是一位虔誠的基 督徒。Bergmann 曾經來臺訪 問，在與他面對面的意見交 流中，他談到從聖經中學習 到的榜樣，就是對人的關懷。 也因此，從他第一本相關書 籍《翻轉教室：與每個學生 在每一天的每個課程相遇》 （Flip Your Classroom: Reach Every Student in Every Class Every Day）的書名，就不難 看出翻轉教室的主要對象， 是在教室裡的每一位學生； 而「翻轉」的最初動機，就 是如何能夠在每堂課裡面與 每一位學生真正的接觸、真
中華民國一○七年三月十五日
科學文摘
科技報導
12
因此如果從這個「翻轉」的源起思考，
授，改成課堂講授兩小時，而只有一學分
其重點並不是現在流行關注的那些焦點，
的電工學實習，每週卻排了三節課。上課
這樣的教學方式，算不算「翻轉教育」
比如像是要拍攝精緻的教學影片，或是設
時，三人一組，全班大約分成 18 至 20 組，
呢？那個從下午三點常常到了晚上九點、
計出有趣而且吸引人的課堂作業；而是，
這樣的分組方式，讓每個人都有機會自己
十點都還有學生與老師身影的電工實習教
教師要能夠注意到每個學生的個別需求，
動手做，也可以培養團隊合作的經驗。
室，算不算「翻轉教室」呢？
備以及付給助教的工讀費用。
因材施教、因地制宜的調整教學方式，確
這樣的授課設計雖然沒有什麼奇特之
今日許多人期待中的翻轉教育或是未來
保每位學生都能夠接受到老師的關注，達
處，大部分含實習的課都是如此的作法。
的教育方式，都論及到網路將可以代替老
到效果最好的學習。因此目前各界在推廣
但是周老師不一樣的地方在於，雖然實習
師課堂講授的功能。但是教育的本質上，
翻轉教育的同時，是不是具備一般所流行
課是排在下午三點到六點，不過常常一直
仍然是貼近於「量身訂做」較多，而非
的翻轉形式應該不是重點；而當教育經費
到了晚上九點多了，實習教室內仍然有學
「統一規格」所能取代的。同樣的，以「翻
要下放到翻轉教育的推廣時，補助的項目
生的蹤影、有助教的身影，以及周老師的
轉」為名，讓教學方法、授課形式有更多
也要注意不能流於那些形式上的項目。
身影。原因是，周老師是每一組親自過去
元化的選擇以貼近學生學習需求，這是值
例如，如果並沒有拍攝教學影片，也沒
指導、親自檢查學生的實作內容；助教真
得鼓勵的發展，不過在推動這樣發展的
有指定學生回家一定要收看特定的線上教
的只是幫助教學而已，而不是像許多實習
同時，請不要忘了注意到每個學生個別需
學影片，這樣的話，是否就不夠資格稱為
課名義上雖說是老師上課，但實質上都是
求的因材施教，才是「翻轉」的基本精
「翻轉」教育呢？
助教在負責教學。周老師這樣的親力親
神。 有 沒 有 錄 影 帶、 有 沒 有 線 上 教 學、
舉個實際的例子：在宜蘭大學生物機電
為，確保了每位學生都能夠接受到老師的
有沒有生動活潑的作業、有沒有炫 目 的
工程學系裡，該系負責電工學教學的周立
關注，達到良好的學習效果。周老師從宜
報 告 呈現都不是「翻轉」的重點；教師
強老師，他為了將理論與實作結合，達到
蘭大學還未改制成大學之前的專科時代，
有沒有教學的熱忱、學校有沒有適當的行
學用合一的教育目標，他將原本三學分的
就已經如此默默的耕耘，進行實質的翻轉
政支持、學生有沒有學到真本事，那才
電工學，改成理論課兩學分外加一學分的
了。當然，上面說的，還不包括他多年來
是推動「翻轉」的過程中，真正需要重視
實習課。將原來只有每週三小時的課堂講
親自掏腰包所添購給學生使用的材料、設
的事情。
科學文摘
中華民國一○七年三月十五日
SciTech Reports
13
讀《課堂上沒教的科學知識》 巫紅霏
《小達文西》主編、《中華科技史學會學刊》主編
張之傑老師新作——《課堂上沒教的科
章大多在科月發表。再說他長期為科月的
學知識》出版，立刻送一本給我，希望我
「科學史話」和「大家談科學」欄目組稿
能寫篇書評，於公於私，皆義不容辭。
（後者也刊出科學史短文），所寫的科學
於私方面，1996 年筆者由臺大動物所畢
史短文自然較其他同儕多得多。
業，輾轉來到錦繡出版公司工作，張老師
關於編排方式，原先採取隨寫隨記的
以顧問身份主持錦繡編輯部編務，可說是
筆記體，這是古人最常用的一種體式。
我從事科普寫作的啟蒙老師。2008 年，張
60 篇短文依據刊出先後編排，每一篇都
老師邀我加入中華科技史學會，開始涉獵
是獨立存在。臺灣商務編輯部建議，依
科學史，2013 年從張老師手中接下《中華
學科別分為 6 類：數理化類（9 篇）、生
科技史學會學刊》主編職務，以迄於今。
物類（12 篇）、醫藥類（10 篇）、地理
圖一：《課堂上沒教的科學知識》。（作者提供）
於公的方面，張之傑老師是知名科普作
與 農 業 類（10 篇 ）、 建 築 與 器 物 類（9
原因寫在本書「後記」上：「出版者認為《科
家、科學史家，自 1970 年代末開始接觸
篇）、其他（10 篇），由類別可以看作
學史譚》過於嚴肅，代為取名《課堂上沒
科學史以來，寫下百餘篇長短不一的科學
者涉獵的廣博。
教的科學知識》。」張老師又說：「我出
史札記，以及 40 餘篇科學史論文。《課
筆者花 2 天時間依順序閱讀，深深敬佩
版過的書不可謂不多，面向不可謂不廣，
堂上沒教的科學知識》由 60 篇科學史札
張老師將中外典故信手拈來，若非知識淵
但我的書就像我的人一樣，人落落寡合，
記構成，皆為不到 2000 字短文，最能顯
博絕無法完成本書。全書 60 篇短文依學
書也沒有一本暢銷。如果改個書名就可稍
示張老師的兼通文理，以及自行自止的靈
科分為 6 類，細讀內容，文章觸類旁通，
微叫座，當然是求之不得的事，我還想再
動文風。這樣的好書，我有義務介紹給廣
不受限於分類。如輯三醫學類的〈竃神信
出本續集呢！能否如願，就看廣大讀者捧
大讀者。
仰的衛教意涵〉，從非科學的著作中找到
不捧場了。」
張之傑老師告知，這本書原取名《科學
科 學 意 涵； 而 輯 四 地 理 類 的〈 復 活 島 之
喜歡張老師科學史札記的朋友，自然不
史札記》或《科學史譚》，其始源與《科
謎〉，更在地理知識之外觸及了人類學和
能錯過本書，也希望他能夠再出續集；至
學月刊》和臺灣商務印書館合作的「科普
生態學。
於被《課堂上沒教的科學知識》書名吸引
館叢書」有關。「科普館叢書」出版 24 種，
另外讓筆者印象深刻之處，在於多篇短
的新讀者，相信本書能夠超越你的預期。
張老師主編 4 種，其中《科學史話》由 16
文中將科學與文史哲相互參照。這種行文
《課堂上沒教的科學知識》叫好是當然的，
位兩岸科學史家執筆，全都選自科月「科
風格從 1975 年完成的〈萬物生於有，有
讓我們一起期待它也能叫座吧！
學史話」欄目，皆為不到 2000 字短文。
生於無〉即見端
由於精短易讀，隨意披閱，就會帶來意外
倪，近年作品中，
的驚喜，出版後廣獲好評，是「科普館叢
科學與人文的融合
書」銷路最好的一本。
更為明顯。張老師
編選《科學史話》時張老師就意識到，
重 視 文 以 載 道，
他個人的作品足夠出版一本或兩本類似
在傳達科學知識
的集子。從 2016 年元月中旬，在舊檔中
之餘，還深究現象
尋尋覓覓，很快就編輯出 60 篇。至於這
背後的原理，有時
個集子的名稱，張老師說，最確切的仍為
甚至進行一番哲學
「科學史話」，無奈「科普館叢書 」 已
思辨，並在文末提
經用過，幾經斟酌起初取為「科學史札
出許多發人省思的
記」，鑑於和《科學史話》同一脈絡，又
問題，值得讀者反
想出「科學史話」的同義詞「科學史譚」。
覆閱讀。
2016 年秋，以《科學史譚》的書名與臺灣 商務簽約。
張老師原本定 名的《科學史譚》
張老師說，這 本 集 子 源 自 科 月 中 文 章
變成了《課堂上沒
居多，這是因為他長期參與科月，科普文
教的科學知識》，
科學文摘
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
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當年，那些課堂上沒教的科學知識 不解之緣。
自想像。另一位與會者拿起一杯水，大聲地
1654 年，雷文霍克返回台夫特，經營窗
說：「看啊，雷文霍克的非洲！」至於我個
簾生意。1660 年，受聘為台夫特某貴族管
人，對您的觀察和使用的工具暫不作判斷，
家，逐漸脫離經商。從 1676 年起，擔任
但會員們表決時，我不得不遺憾地告訴您，
基層公務員，多屬閒差，有較多時間從事 業餘活動。 雷文霍克自製單式顯微鏡 400 餘台，用
全場響起咯咯咯的笑聲，決議不在本會期刊 上刊登。不過大家都希望您的「小動物」健 康、多產，由牠們聰敏的「發現者」好好地 畜養著。
來觀察動物、植物、礦物、不同來源的水、
書名∣《課堂上沒教的科學知識》 作者 ∣ 張之傑 出版社 ∣ 臺灣商務印書館
牙垢、唾液、精液等。他手巧心靈，往往
可見皇家學會瞧不起他的單式顯微鏡，
根據觀察需要，設計不同的顯微鏡。他的
更不相信他的發現。雷文霍克堅持自己的
好友解剖學家格拉夫（Regnier de Graaf）
發現，英國皇家學會派出專家及律師前往
把他的工作引介給英國皇家學會，這才受
台夫特，另請台夫特的教會人士作證。雷
到重視。1673 年，英國皇家學會在其期刊
文霍克當場演示，怯除了大家的疑慮，翌
《The Philosophical Transactions》 上 為 雷
（1677）年，皇家學會正式承認他的發現。
氏發表早期研究成果，即有關蜜蜂的口器
3 年後，也就是 1680 年 2 月，獲選為皇家
及螫針的顯微觀察。
學會會員。
這篇文章刊出後，雷文霍克開始和英國
雷文霍克使用單式顯微鏡竟能看到細
皇 家 學 會 通 信， 至 1723 年 寫 了 190 封，
菌，他是怎麼辦到的？ 1981 年，英國業
現存皇家學會圖書館。1674 年，雷文霍克
餘生物學家 Brian J. Ford 在皇家學會的庫
在雨水中發現了原生動物和單細胞藻類，
房中發現 9 台雷氏所贈送的顯微鏡，倍數
1676 年又從人類口腔中發現了細菌。他把
甚高，且使用簡便，有助於我們了解雷氏
雷文霍克以自製的單式顯微鏡發現細菌
自己的發現寄給英國皇家學會，對方希望
的研究工作。這 9 台顯微鏡，倍數最高的
等微生物，英國皇家學會不但不相信，
看看他的顯微鏡，被他拒絕。同年 10 月 20
可放大 275 倍。雷氏自己保有的可能倍數
還加以譏諷。雷文霍克顯微鏡怎麼那麼
日，英國皇家學會秘書 Hendrik Oldenburg
更高。
出版日期 ∣ 2018年1月
雷文霍克的顯微鏡
厲害，直到 1950 年才被人破解。 由曲率較大的凸透鏡所製成的高倍放大 鏡，稱為單式顯微鏡。至於由一片凸透鏡 和一片凹透鏡所組成的複式顯微鏡，約到 1595 年才出現，一般的說法是由荷蘭眼鏡製
寄來一封刻薄、揶揄、譏諷的回信：
雷文霍克生前對於其顯微鏡的透鏡製
您 1676 年 10 月 10 日的信收到了，您說
作技術秘而不宣，也絕不傳授他人。直到
您利用所謂的「顯微鏡」，看到在雨水中游
1950 年代，有關技術才被人破解，原來雷
泳的眾多小動物，讓與會者忍俊不住。您的
氏的透鏡不是研磨而成，而是用細玻璃棒
小說似的描述，不禁讓一位與會者認為您出
燒製而成的。（撰於 2016 年 7 月 26 日）
造商詹森（Sacharias Jansen，1580~1638） 發明的。 複式顯微鏡發明後，起初並未商品化， 主要由觀察者自製。當時複式顯微鏡的解 析度往往不佳，單式顯微鏡仍在使用。有 「微生物學之父」稱號的雷文霍克（Antoni van Leeuwenhoek，1632~1723）， 使 用 的 就是單式顯微鏡！ 雷文霍克生於荷蘭台夫特（Delft），出 身貧寒，6 歲喪父，3 年後母親改嫁，被 送進寄宿學校。16 歲時繼父去世，其母命 其學習經商，在阿姆斯特丹跟隨一位蘇格 蘭布商當學徒。1653 年，首次使用放大 3 倍的放大鏡檢查布料，從此和放大鏡結下
左：雷文霍克顯微鏡複製品，觀察物置於透鏡前之針尖上，從對面湊近眼睛觀察。右：雷文霍克顯微鏡之 正面、側面示意圖。雷氏常因特殊需要，設計特殊顯微鏡，右方為用來觀察鰻魚魚鰭的顯微鏡，將鰻魚倒 插於試管中。（（左）維基百科提供；（右）彭範先繪）
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維生素 B1 的發現 西元 1886 年，荷蘭學者艾克曼發現腳 氣病和食物中缺少某種成份有關。1912 年，波蘭生化學家芬克給這類營養物取 了一個新的名兒――維他命。 我們從小學就讀到，缺乏維生素 B1 會 生腳氣病，那麼維生素 B1 是怎麼發現的？ 現 今 的 印 尼， 過 去 是 荷 蘭 的 殖 民 地。 1886 年前後，荷蘭政府派遣生化學家愛克 曼（Christiaan Eijkman, 1858~1930） 醫 師 前往印尼，擔任雅加達陸軍醫院的檢驗科 主任，順便研究腳氣病。腳氣病主要發生 在東方，印尼土著患這種病的人很多。 當時細菌學剛剛興起。1882 年，德國醫 生科赫發現了結核桿菌，一時風起雲湧， 白喉、霍亂、破傷風、肺炎、鼠疫、赤痢 等病原體紛紛現形，細菌學因而成為科學 界最熱門的學科。腳氣病是不是細菌引起 的？這就是愛克曼的研究課題之一。 愛克曼一上任就 積 極 的 投 入 工 作， 他 用細菌學的方法，在腳氣病患者的排泄物 中尋找病原體，連續工作了三個月，什麼 也沒找到。助手們都心灰意冷，但愛克曼 心想：「科赫發現結核桿菌前後費時半年 多，我才工作了三個月，怎能輕易地下結
愛克曼像，攝影時間不詳。（維基百科提供）
芬克像，攝於 1964 年。（維基百科提供）
通，愛克曼就把那些雞放在醫院的後院
糠，結果得病的雞很快就痊癒了。這些實
裡，暫時不去管牠們了。
驗使愛克曼得到兩項結論：其一，腳氣病
過了一段時間，照顧那些雞的阿兵哥跑 來對愛克曼說：「先生，那些雞都病了！
某種重要的養份。
可能過不了幾天就會死光，我看乾脆丟掉
這時愛克曼讀到日本軍醫高木寬直的論
算了。」愛克曼來到後院，那些雞全都翅
文：「米飯搭配上大麥、蔬菜和肉類，就
膀下垂，頭頸彎曲，雙腳不穩，一副就要
不會得腳氣病。」換句話說，只要營養均
倒斃的樣子。愛克曼看著那位阿兵哥，以
衡，就不會得腳氣病。看來這根本是個營
略帶嚴厲的口氣問道：
養問題嘛！
論！」於是他改變方法，將患者的分泌物
「你是不是沒餵牠們？」
注射到雞身上，看看會不會感染腳氣病？
「怎麼沒餵，我天天用病人吃剩的米飯
結果一點兒致病的跡象都沒有。此路不
和病原體無關；其二，白米飯中或許缺少
餵牠們啊！」 愛克曼將目光再移向那一群雞，驀然間 他若有所悟，那些雞的症狀不就是腳氣病 的症狀嗎？停滯了的研究重又燃起生機。 然 而， 正 當 愛 克 曼 預 備 重 新 出 發 的 時 候，軍醫院來了一位新院長，對愛克曼大 打官腔：「你用醫院的米飯餵雞，這是浪 費公帑！」 愛克曼向院長解釋：「報告院長，我是 在做腳氣病的研究。」
愛克曼徵得殖民地政府同意，用監獄裡 患腳氣病的犯人做實驗。那些犯人雖然一 肚子不高興，但吃了糙米飯，腳氣病卻痊 癒了。至此愛克曼得出結論：米糠中含有 一種維持生命的養份。 愛克曼的發現說明，養份不止是醣類、 蛋白質、脂質和礦物質，還有一些不可或 缺的東西。1906 年，英國生化學家霍普金 斯爵士（Frederick Gowland Hopkins）給它 取名「輔助因子」。1990 年，日本的鈴木 梅太郎在米糠中分離出一種成份，證明就 是愛克曼所說的那種養份。1912 年，美籍 波蘭生化學家芬克（Casimir Funk）給這類
「腳氣病研究？」院長以訓斥的口氣說：
營養物取了一個新的名兒――維他命（意
「你的任務是檢驗，不能本末倒置，要做
譯維生素）。這個新名兒一直延用至今。
研究，就買些糙米餵雞好了，不能再用醫
（原刊《國語日報》2001 年 11 月 22 日）
院的白米飯！」 說也奇怪，那些奄奄一息的雞，吃了糙
英國皇家學會圖書館藏有雷文霍克書信 190 封， 圖為 1677 年 5 月 14 日的一封。（英文版維基百 科提供）
機器人，robot
米立即恢復健康。這個意外事件使他得到
西元 1921 年，捷克劇作家恰佩克完成
啟發。他把雞分成兩組，一組只餵白米飯，
劇作 RUR，大意是說某公司製成一種機
一組只餵糙米飯，結果前者得了腳氣病，
器人，稱為 robot，……這就是 robot（機
後者沒有毛病。他又在白米飯中加入米
器人）一詞的語源。
中華民國一○七年三月十五日
科學文摘
科技報導
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當今科幻影視流行， 機 器 人 成 為 男 女
1959 年， 德 沃 爾 和 英 格 伯 格 製 成 第
老幼都感興趣的話題。日本發生福島核災
一台工業機器人，機器人的歷史才真正
時，報上刊出聳動的標題：「日本機器人
開 始。1960 年， 兩 人 成 立 產 製 機 器 人 的
不夠看，換美國機器人出動救災！」日本
Unimation 公司，翌年生產出第一台工業
地震發生後，法國和美國都要派出救災機
機器人 Unimate 001。1962 年，美國 AMF
器人援助日本。日本有機器人王國之稱，
公司推出的 Verstran。這兩款機器人的控
為了臉面，婉拒了法國，但接受了美國老
制方式與數控機床大致相似，但外形類似
大哥的援助，於是報上出現 iRobot 公司的
人類的手臂，與數控機床迥異。這類機器
救災機器人的圖片，那是一台像挖土機的
人至今仍為實用性機器人的主流。
小型履帶式車輛，哪是什麼機器「人」啊！
1967 年，日本成立「人工手研究會」（現
一談起機器人，大家可能馬上就會想到
改名為仿生機構研究會），同年召開日本
漫畫中的哆啦 A 夢，或電影中的「機器戰
首屆機器人學術研討會。到了 1980 年，
警」、「變形金剛」，或其他各式各樣的機
工業機器人開始在日本使用，所以日本人
器人。機器人嘛，當然人模人樣嘍。其實
稱該年為「機器人元年」。隨後，工業機
英文 robot 這個字，並沒有「人」的意思，
器人在日本發展迅速，因而贏得「機器人
而且 robot 這個字出現得很晚，被借用來指
王國」的美稱。
稱「機器人」更晚。我們談機器人，必須 弄清機器人的語源，否則將會愈談愈糊塗。 1920 年， 捷 克 劇 作 家 恰 佩 克（Karel Capek，1890~1935）寫了一個著名的劇本 RUR（Rossum's Universal Robots，洛桑的 萬能奴工）。robot，源自捷克語 robota， 意為工作；轉成英語，成為 robot。此劇 大意是：洛桑公司製成一種機器人，稱為 robot，它們只知埋頭工作，沒有思維能力， 堪稱最理想的奴工，洛桑公司因這項產品 而生意興隆。後來 robot 有了思維，它們
1939 年恰佩克劇作 RUR 在紐約演出時的海報。 robot 一詞即出自 RUR。（維基百科提供）
當今機器人的重鎮仍為美國和日本。美 國較不熱衷研發人形機器人，日本卻樂此 不疲。1967 年，日本召開第一屆機器人學
不堪人類役使，向人類發動攻擊，最後徹 底毀滅了人類。
術會議，早稻田大學的加藤一郎提出人形 機器人三條件：具有腦、手、腳等三要素；
RUR 聞名遐邇，robot 一詞不脛而走，科
具有非接觸感測器（用眼、耳接受遠方資
幻小說家襲用 robot，當代科幻大師艾西莫
訊）和接觸感測器；具有平衡覺和固有覺
夫（1920~1992）的短篇小說集《我，機器
的感測器。1973 年，加藤一郎克服重重難
人》（I, Robot, 1950）即為一例。1950 年代
關，率先研製成用雙腿走路的機器人，因
機器人科技興起，科學家借用 robot 一詞，
此人稱「人形機器人之父」。
遂成為一個全新的詞彙。劇作家恰佩克筆 下的 robot，的確具有「人」的意思，但直 到今天，實用的 robot 幾乎都不具備人形。
2000 年，日本本田公司發展出人形機器 人 Asimo，已經可以同時與多人進行對話。 步行途中，遇到其他人時會預測對方行進
機 器 人 科 技 和 電 腦 的 發 展 密 不 可 分。
方向及速度，自行調整行進路線，以免與
1946 年第一台電腦問世，此後朝向速度
對方相撞。它的手部可以扭開瓶蓋、握住
快、容量大、體積小的方向發展。電腦科 技促成「自動化」，1952 年，數控機床誕 生，為機器人的開發奠定了基礎。 另一方面，原子能實驗室處理放射性物 質，需要機械代替人力。1947 年，美國原 子能委員會阿爾貢研究所開發出發遙控機 械手，可視為機器人科技的先驅之一。 1954 年，美國的德沃爾（George Devol, 1912~2011）提出工業機器人的概念，並 申請專利，他主張借助伺服技術，控制機 器人的關節，現有的機器人，幾乎都採用 這種控制方式，德沃爾因有機器人之父的 一人即可背負的機器人 PackBot，由 iRobot 公司
稱號。這時美國的研究生英格伯格（Jeseph
研發，用於偵測地雷等爆炸物。圖為海軍陸戰隊
F. Engelberger）專攻伺服技術，也在研究
爆炸物處理小組成員及其裝備。此款機器人投入
機器人，他和德沃爾都認為汽車工業使用
伊拉克及阿富汗戰場者超過兩千台，更因進入福 島核電廠拍攝事故現場、偵測幅射劑量而聞名天 下。（維基百科提供）
重型機器工作，生產過程較為固定，裝配 過程最適合使用機器人。
Asimo 2011 年型，在本田青山迎賓大廳演示跳舞。 Momotarou 2012 攝。（日文版維基百科提供）
科學文摘
中華民國一○七年三月十五日
2006 年推出的 Actroid-ReplieeQ2，BradBeattie 攝。 （英文版維基百科提供）
SciTech Reports
17
紙杯、倒水，手指動作細膩，甚至可以邊
翌年在東京數位內容博覽會上出盡風頭。
說話邊以手語表現說話內容。
Miim 身高 158 公分，體重 43 公斤（含電
Asimo 外形像太空人，不像真人。日本
池），取自日本少女的平均值。Miim 裝有
更熱衷發展仿真人形機器人，頭頸、臉面、
30 具馬達，用於行走等活動；另有 8 具，
手部、腿部等外露的部位，看起來幾可亂
用於臉部表情。Miim 還能藉語音辨識軟體
真。為了廣事招徠，仿真人形機器人通常
與人對話，能藉語音合成唱歌。2011 年推
製成美少女。日本的仿真機器人，最具代
出的升級版，有男有女，行走能力更進一
表 性 的 有 Actroid 和 HRP-4C。Actroid 由
步，已更像真人。
actor 和 android 兩個英文字合成，由大阪
近年來中國大陸大力發展機器人工業，
大學和株式會社ココロ（Kokoro）合作開
頗有後來具上的趨勢，以仿真機器人來
發，2003 年東京國際機器人展首次亮相，
說，2016 年中國科學技術大學推出美少
外形酷似美少女，能做出眨眼、說話、呼
女機器人「佳佳」，表情及語言能力雖不
吸等動作。其後陸續推出多種型號，2011
如 Actroid 和 HRP-4C， 卻 以 美 貌 取 勝，
年的 Actroid-F，臉部能做出 65 種表情，
被 譽 為 機 器 人 中 的 女 神。（ 摘 自〈 與 您
栩栩如生。
談 機 器 人 〉 而 略 加 損 益， 原 刊《 白 話 科
HRP-4C 暱稱 Miim，由產業技術總合研 究 所（AIST） 開 發，2009 年 首 次 亮 相，
學——原來科學可以這樣談》，2015 年 2 月出版）
封面專訪
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
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前往萊頓的奇幻旅程－
劉維民專訪 文詠萱 科月主編
（與《科學月刊》第578期共同刊載）
走在輔仁大學極 寬 走 廊， 找 著 劉 維 民 老師的辦公室，就在樓梯間遇到劉老師， 第一眼就能看到老師的微笑，老師客氣地 邀請我們到辦公室。「在一開始，我還沒 有出國的打算，但在唸碩士班的時候，同 學都在準備出國唸書，看到同學都出國讀 書，我在想是不是也可以一起出國增加人 生見識，因此燃起出國讀書的想法。但我 比較叛逆，不想要跟別人一樣，因此選了 歐洲地區學校。」在坐定後，進入正式訪 問，劉維民老師說起他出國讀書的機緣。
選擇前往荷蘭
（王弘奕攝影）
荷蘭在當時算是較少學生前往唸書的國 家，且當時的臺灣除了幾所歐洲鼎鼎有名
輔仁大學化學系助理教授 劉維民
的學校外，對於其他歐洲國家學校所知甚 少。「當時會去荷蘭是一個巧合，我那時
2001年9月~2005年6月 學士 / 國立臺灣師範大學化學系
候已經考上臺大博士班，在想著是不是能到
2005年9~2007年7月 碩士 / 國立臺灣大學化學所
更好的學校就讀，也因為當時臺灣對於歐
2009年9~2013年11月
博士 / 荷蘭萊頓大學化學所
洲學校資料較少，因此找了《QS 世界大學 排名》（QS World University Rankings）， 當時臺大的排名是第 107 名，因此我選了
生，文科的學生大部分所拿的是不支薪的工
面試，當時談到最後，指導老師問了劉維
幾所 QS 排名較高且較注重理工方面的瑞
作簽證。「雖然荷蘭扣稅扣很重，那時候我
民：你確定你可以來荷蘭讀書嗎？「當時
士、荷蘭、德國等歐洲學校。而最後選擇
們是扣 42％，但稅後、付完健康保險後一
我沒有多想什麼，欣然地回答『可以啊』，
萊頓大學（Universiteit Leiden）是因為他
個月還是有 1700 歐元左右。」劉維民說。
在這時，指導老師提到『你想像一下，你
們給了我工作簽證，不用花錢就能讀書，
通常前往美國、英國讀書都需先通過雅
到荷蘭你沒有熟悉的朋友，父母也不在身
思、托福等語言測試，但劉維民當時前往
邊，一個人孤獨地在國外，沒有人可以幫
「在選定學校之後，我花了很多時間研
荷蘭攻讀博士班時，並沒有語文門檻相關
助你。』我那時候想說應該可以吧，但在
究每個學校、每個系、每位老師的專長領
規定（讀博班需擁有碩士學位）。「基本
去了之後，感覺真的和在臺灣不一樣。在
域。」劉維民在找到與自己期望吻合的老
上通過老闆面試，老闆覺得可以溝通，且
臺灣時間會被朋友、被一些很熟悉的事情
師後，準備了一封強烈的「動機信」，對
專長符合，就沒有什麼問題。而拿了薪水，
填滿。但到荷蘭，因為語言的關係，就連
老師表示想前往唸書的決心。「有些老師
我們就有許多需完成的責任，像是需帶大
電影都看不懂。」
很忙，Email 可能沒有空讀，或是會被忽
學部的實驗課，學生會分成三組，其中兩
「荷蘭人對於同事、朋友劃分相當清
略，建議可以寄完 Email 後再寄一封紙本。
組是說荷文的，另外給我們國際學生帶的
楚， 因 人 生 地 不 熟， 一 開 始 僅 會 認 識 同
我當時在寄完後兩週到一個月，會再寄
組別，就會以英文溝通。」劉維民另外表
事，以致於很多事情必須自主獨立，不過
Email 給老師，確認是否有收到。」
示，若是要前往荷蘭就讀大學部，就需要
也很謝謝當時組上的秘書跟博士後研究
荷蘭文語文能力，就讀碩士班的話，則就
員，他們幫了我許多忙。但現在留學生、
須要英文能力證明。
交換生越來越多，可以先試著聯絡那邊的
甚至還能領到薪水。」
拿工作簽證讀博士
臺灣人或是駐外單位，像我們萊頓有臺灣
不像在美國，學生拿的是學生簽證。在 歐洲，學生讀博士是拿工作簽證（申請博 班需要有碩士學位），而相較於理科的學
隻身在異鄉 劉維民與指導老師是利用市內長途電話
同學會，在比利時首都布魯塞爾也有教育 部外交單位辦事人員，可以先知道他們的
封面專訪
中華民國一○七年三月十五日
SciTech Reports
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資訊。在各方面及生活打理上會比較容易 一些。」 談到生活，在劉維民剛去讀書的時候， 週日商店全天沒有營業。「這在臺灣比較 難想像，星期日沒有一家店開著，而在其 他時間，也是僅營業至下午 6 點，只有星 期 四 會 延 長 營 業 時 間 到 晚 上 8 點。 當 時 有點不太習慣，既沒有娛樂、飯也得自己 煮。」在荷蘭餐館一餐大概要 20 多歐元， 換算臺幣大概約 1000 元左右，因此劉維 民吃飯大多自己煮。「但這是過去，現在 的荷蘭越來越美國化，現在商店幾乎都天 天開。」
博士班口試答辯。（劉維民提供）
荷蘭飲食習慣與氣候
因忙於工作沒時間上烹飪課，反倒是中產
蘭的運河同時結冰，那時候他們就會辦全
階級的家庭主婦去上這課程。他們就在笑
荷蘭的溜冰大賽，而且比賽前，他們要測
說，就因為這麼政策，把荷蘭的美食全部
冰的厚度，必需要到一定厚度才能舉行比
摧毀了，也使得荷蘭地區的食物較沒有地
賽，很多人每年都在等這件事情。」
荷蘭的食物受 到 許 多 外 國 殖 民 影 響， 他們曾殖民過印度尼西亞，也因此改變了 荷蘭的食物口味，荷蘭境內現在也有許多 印度尼西亞餐廳。「除此之外，也充滿了
方特色。」談到這裡，劉維民打開電腦螢
閩南味。早期華人移民到印尼，把食物傳
幕，跟我們分享他懷念的食物販賣裝置：
進去，再藉由荷蘭殖民印尼傳到荷蘭，因
「這個裝置是在各大車站牆壁裡面，類似
荷蘭具有相當歷史，尤其是大航海時期
此在荷蘭的超市可以買到肉包、街上有
保溫箱，只要投錢，門就會打開，裡面有
有許多船長撰寫航海日誌，蒐集了許多珍
賣春捲。荷蘭語的肉包叫 bapao，春捲叫
食物。」
貴歷史資料，特別對於東南亞地區有完整
荷蘭著名科系領域
loempia、mihoen 是 米 粉、tauge 是 豆 芽 菜
氣 候 方 面， 夏 天 從 早 上 5 點 到 晚 上 11
的紀錄與描述，另外，因日本在 16、17
（發音跟閩南語特別像）。另外，雖然是
點都是白天，冬天的話早上 9 點多才天亮、
世紀幕府鎖國政策，僅允許與特定對象貿
印度尼西亞餐廳，但也混入了荷蘭口味或
下午 3、4 點就天黑，四季分明。「荷蘭
易，其中包含荷蘭，因此擁有些日本珍貴
是華人移民口味。」
因較近海邊，一年最低溫大概約為攝氏負
資料，因此除了理科的學生外，還是有
5 度，而在內陸的話例如德國，氣溫最低
許多文科的同學前往荷蘭讀書。「那時候
會到攝氏負 20 度。」
就有些臺灣的學者，去學古荷蘭文，到圖
另外，劉維民提到荷蘭的飲食歷史：「荷 蘭在 1890 年代建立起烹飪學校，主要的 目的為教導勞動階級烹飪簡單、經濟、營
「荷蘭的運河很發達，是全國聯通的，
養的料理，但口味就算了。然而勞動階級
只要有寒流來襲就會很興奮，他們在等荷
書館去翻譯，去還原當時臺灣的地形與 地貌。」
封面專訪
中華民國一○七年三月十五日
（王弘奕攝影）
科技報導
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那一天只有萊頓放假。「這也是因為八十
許是一個必要因素。我曾與學校實驗室專
年戰爭，荷蘭反抗軍抵抗西班牙人，萊頓
業技師、副教授討論，專業技師說，副教
是其中一個。在 10 月 3 日那一天西班牙
授薪水是比我高沒錯，但扣完高額付賦稅
人撤兵，萊頓開城門拿西班牙人留下來的
之後，他的薪水只比我多一些。付出的腦
食物（hutspot），煮了一頓很奇妙的料理，
力與體力卻要多很多，但薪水沒有多出多
所以那一天，萊頓的人就要吃這個很特別
少，因此我很滿意我的工作，或許就是因
的料理――馬鈴薯紅蘿蔔洋蔥泥，鋪上水
為這項政策，他們各方面的人才會比較多
煮牛肉――慶祝萊頓解放。除此之外，在
一些。」劉維民舉著有趣的例子。「所以
市政廳前面也發放鯡魚與麵包。」
荷蘭人選職業更重要的是自己的興趣跟所 擅長的事物。」
「 那 些 書 籍 都 是 古 荷 蘭 文， 很 特 別 的
另外也因這著八十年戰爭，建立了萊頓
是，荷蘭的教育部約每十年就會頒布新的
大學：「國王就跟當時萊頓的市長說，謝
劉維民在訪問最後建議：「去荷蘭讀書
荷蘭文用字、每十年他們的拼字會換，所
謝你們有功，給你兩個選擇，一個是減稅
需要有堅強的信心和信念，因為在荷蘭，
以他們的 16 世紀的荷蘭文，就像我們的小
十年、一個是給你一座大學，那時候的市
臺灣留學生比較少，很多事情在臺灣可能
篆、隸書一樣，現在荷蘭人是看不懂的。」
長認為大學可以永續，因此萊頓大學成為
有很多朋友、家人可以幫忙，生活圈比較
另外，因荷蘭海牙有座著名國際法庭，也
荷蘭的第一座大學。」
舒適，到國外荷蘭是完全陌生的環境，特
有許多學生前往荷蘭學習法律與稅法。
別是荷蘭，語言上有隔閡，必須內心堅強，
荷蘭學制 生活與語言
荷 蘭 學 制 從 中 學 就 開 始 分 級， 由 小 學
當國際學生到荷蘭讀博士班，荷蘭政府
老師與家長溝通，決定孩子未來要讀什麼
會給學生三個月補助在學校語言中心學習
學校，隨著學生的性向、資質，推薦學生
荷蘭文，學費由學校或是政府支付。「現
就讀科學準備教育、高級一般中等學校、
在想想，沒有把荷蘭文學好有點後悔，畢
中等職業準備學校等。而中等職業學校畢
竟雖然他們的英文很好，但要融入一個社
業後無法就讀大學或是科大，只能升學技
會跟一個文化，還是要使用當地的語言，
職教育體系，若是高級一般中等教育或科
才會比較到位，雖然都可以用英文溝通，
學準備教育就能直接升專業大學，而大學
但講到某些事情，不是那麼原汁原味體
又可以分綜合跟專業學校。但是，只要保
驗，還是蠻可惜的。」劉維民笑著道。
持好成績透過降轉的方式，可以從技職教
荷蘭的國定假日相對臺灣較少，但自己
育體系轉成科大生或是大學生，因此教育
能彈性調整的假卻相對多。「我是拿工作
方面還是具有流動性的。因為荷蘭社會從
簽證，一年有 30 天有薪假，且只要事先和
孩子小時候就了解每個行業都有自己的專
老闆說你要在哪一段時間請假，基本上他
業，所以並不會因為每個人職業的高低，
是不會有意見的，照法律來說他也不能有
做社會階層的對立。
意見的。」荷蘭國定假日大概只有 5 天左
「要建立起這樣的系統，高額的賦稅或
很多事情沒有人可以幫你解決，需獨立完 成找尋資訊。」
萊頓大學牆上掛著大學由來典故：萊頓當地人趕 走西班牙人。（劉維民提供）
右，元旦，復活節，二戰解放紀念日等。 「16 世紀，荷蘭跟西班牙八十年戰爭的 時候，因為兩國之間中間隔一個法國，因 此坐船攻打荷蘭人，那時候除了派軍隊來 之外，也派紅衣主教，他來的時候也會發 糖果與發食物去救濟，因此荷蘭人的聖誕 老公公是坐船來的，不是騎鹿來的，那時 候就是 12 月 3~5 日期間，他們就會特別 慶祝這個類似聖誕節的節日。他們還有流 傳一些歌，內容唱聖誕老公公搭船來，大 家很快樂到處發糖果，荷蘭人的傳統，他 們會在這一天，互相準備禮物，除了禮物 之外，還要用荷蘭文寫一首打油詩。」劉 維民提到荷蘭 12 月初的聖誕老公公生日。 而萊頓在 10 月 3 日也是國定假日，全國
腳踏車是荷蘭人重要的交通工具，在冬天時要學著如何在冰上騎車。圖為萊頓車站前成堆的腳踏車。（劉 維民提供）
產官學研
中華民國一○七年三月十五日
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美國團隊發現免疫細胞能提供抗高血壓的方法 Mitch Leslie, Can targeting immune cells offer new way to combat hypertension?, Science, 2018/2/28.
【本刊訊】全球有超過 10 億人患有高
收縮素（Angiotensin II）打入缺乏 B 細胞
因素使血壓增加，當損害血管時，免疫細
血壓，而長期的高血壓會進一步導致心臟
和 T 細胞的小鼠體內，發現小鼠血壓保持
胞會檢測到損傷訊號並產生一個使血壓逐
病、中風或其他疾病，而目前用來治療的藥
在與對照組相比還低的範圍。但是，當研
漸升高的惡性循環反應。
物包括利尿劑（diuretics）、β 受體阻斷藥
究人員把 T 細胞重新打入小鼠體內時，血
2014 年，哈里森團隊再次發現被稱為
（βblockers）等。然而，在服用這些藥物的
壓便急速升高。看到此現象後，科學家首
isoketals 的氧化脂質會在血管細胞中形成，
患者之中，有 15~20% 對於病情並沒有改善。
次提出免疫系統與體內血壓的關係，也引
而這些分子在患有高血壓的小鼠和患者的
發該領域的研究團隊興趣。
免疫細胞中皆大量出現，研究也發現分子
最近，美國范德比大學醫學院（Vanderbilt University School of Medicine）哈里森（David
隨後，2011 年加拿大麥基爾大學（McGill
Harrison）團隊發現，若將一種稱作 2-HOBA
University）的研究團隊則利用相反的方式
的分子混入小鼠的飲用水中，能使患有高
進行測驗，將 T 細胞注入有高血壓的小鼠
現今，已有許多研究顯示高血壓與免疫
血壓的小鼠血壓恢復正常。2-HOBA，此
體內，發現 T 細胞會被血壓控制並且能減
系通的關聯性，哈里森也表示目前已在進
分子是來自蕎麥中，並通過免疫細胞影響
少小鼠體內的血管損傷，數據進一步證明
行 2-HOBA 的人體內安全性測試，並期望
身體當中的血壓。
免疫系統在血壓中的參與。研究人員更提
能早日啟動臨床試驗，因為這將可能會是
出相關假設，認為高鹽飲食、壓力等外在
一種全新的治療方式。
2007 年時，哈里森研究團隊嘗試將血管
會透過損傷蛋白來刺激免疫細胞，並活化 T 細胞，造成高血壓產生。
德美研究團隊透過基因組研究 嘗試找出兒童癌症的線索 Heidi Ledford, Genome studies unlock childhood-cancer clues, Nature, 2018/2/28.
【本刊訊】不只是成人、老人會罹患癌
Research Center）收集許多兒童的腫瘤樣
能是有用的藥物標靶目標。除此之外，在
症，兒童也會罹患癌症，常見的包括白血
本，分析 961 個包含 24 種不同類型癌症的
這些腫瘤中也顯示 DNA 修復功能出現缺
病、腦瘤和惡性骨肉瘤等。縱使兒童腫瘤
腫瘤；而美國聖猶達兒童研究醫院（St Jude
陷的現象，類似於成人癌症中 BRCA1 和
因累積較少突變，所以較容易分辨遺傳變
Children´ s Research Hospital）的研究團隊則
BRCA2 基因的突變。
異是如何造成腫瘤的生長，不過由於兒童
對 1699 個包含 6 種癌症的腫瘤進行分析。
研究人員表示，在成人癌症中，能透過
癌症較少見，不論是臨床試驗的受試者少
在分析其基因組後，兩研究團隊將彼此
基因組的篩檢找出突變位點進行更合適的
或製藥公司對於此小眾市場而興趣缺缺，
數據相互結合，共找到了 140 多個造成腫
治療，然而現今並沒有專門為兒童癌症開
都是研究兒童癌症需面對的問題。
瘤生長的基因，並發現只有 45% 的基因
發的基因組。因此，研究團隊期望透過這
為了對兒童癌症有更深入的研究與治
與造成成人罹患癌症的因素符合，這也顯
項發現，未來能夠進行兒童癌症的基因組
療，德國癌症研究中心（German Cancer
示這些在兒童腫瘤中發現的基因位點有可
檢測，並選擇出最適當的治療。
產官學研
中華民國一○七年三月十五日
科技報導
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成大團隊開發出piScan程式 將有助於線蟲研究 成功大學，〈成大電機系教授吳謂勝開發利器 助線蟲研究大突破榮登《Science》〉，2018年2月5日。
【 本刊訊】透過模 式 生 物 進 行 實 驗，
所以，秉持著要讓使用者只要會使用瀏
線蟲中 piRNA 的結合法則，用以解釋為
是現代科學研究最常見的方法，而在這些
覽器開啟網頁，選按條件、執行，不需要
何外來核酸進到線蟲生殖細胞後通常表現
模式生物中，其中又以小鼠的研究最多。
安裝程式，即使電腦程式功力不佳，也能
都會受到抑制，而進一步透過 piScan 這個
不過，除了小鼠之外，其他的模式生物，
透過這個工具獲得結論的目標，研究團隊
工具，則可以協助變更螢光蛋白的核酸序
像是線蟲、斑馬魚等，對於科學研究的貢
成功開發出這套 piScan 網頁工具，期望能
列，以逃脫 piRNA 的結合而能成功表達螢
獻也不容忽視。近期，由成功大學電機工
成為生物學家研究上的利器，幫助他們進
光蛋白，讓線蟲生物學家可以直接輸入想
程系與美國芝加哥大學的研究團隊共同合
行更完整的研究分析。而這項研究成果也
在線蟲表達的核酸序列，並根據 piRNA
作，透過程式設計開發出一種叫做 piScan
發表在 2018 年 2 月的 Science 期刊上。
的結合法則，順利找出想要表現的序列並
的網頁工具，讓科學家能夠藉由此程式來 進行線蟲的基因研究。
目前，piScan 這個網頁工具還未公開發
修正序列。
表，然而就已經備受線蟲生物學家關注。
研究團隊也指出，由於知識的日新月異，
在現今的科學研究中，不論是將實驗所
此篇論文作者之一的吳謂勝指出，由於過
現代生物學家多少都必須透過巨量分析獲
舉得的數據資料進行統計或分析，皆離不
去線蟲生物學家想使用報導基因（reporter
得進一步結論，所以，開發程式則越顯重
開電腦或相關程式設計，因此，研究團隊
gene）來進行研究，但卻因為被細胞內的防
要。研究人員更進一步表示，這項網頁工具
將他們所擅長的生物資訊資料庫設計及生
禦機制 piRNA 所辨認出，並受到抑制而無
的開發，是站在使用者的角度一點一滴的
物資訊網頁工具的開發進一步精進，嘗試
法表現，導致許多研究無法順利進行，已
設計出來，目的是希望未來生物學家在使
透過人性化的設計，讓較不擅長程式應用的
困擾線蟲生物學家 20 年之久。
用上簡便且快速，讓他們在潛心研究之餘，
生物學家能夠獨立操作並簡單就能上手。
所以，論文的第一作者李亨啓成功找出
也能有好的工具進行分析、應用。
興大團隊研發的統計模式 能準確估計物種數目 中興大學，〈興大物種統計模式 高預測精確度獲英跨國團隊肯定〉，2018年2月5日。
【本刊訊】由於人類長年以來的開發，
的估計方式大多只針對動物，但是對於不
發表在《生態》（Ecology）期刊中。然而，
全球有大量的動物遭受非法捕捉或殺害。
會移動的植物來說並不適用這些方法，所
由於多年來全球生態保育議題不減反增，
為了防止此現象持續發生，近年來，全球
以研究團隊在植物估算上所採取的方式也
因此，在時隔 10 年後的今天，對於渴望
的生態保育意識也持續提升，期望能透過
有所不同，統計建模過程也因而有所調整。
掌握全球物種數目的科學家，再次將量化
各種保育活動來保護拚臨絕種的動物並維
所使用的方法是透過機率理論中的二項式
一區域生物多樣性中，這項計算物種數目
持生物的多樣性。而要如何維持生物多樣
機率分布做為抽樣模式，另一方面結合一
的統計方法拿來進行驗證。
性，其中，全球物種數目則是重要的生態
個修正的 β 機率分布當成各個物種在田野
由英國利滋大學（University of Leeds）
指標之一。
調查中被發現的機率，進一步提出一個可
研究團隊發表於《生態專題》（Ecological
以準確預測物種數目的方法。
Monographs）的最新研究顯示，利用英國
然而，這項生物指 標 卻 有 個 計 算 上 的 困難，無法直接利用田野調查獲得這項指
研究人員進一步表示，為了驗證這統
實際調查植物資料驗證文獻上的 19 種物
標。有鑑於此，中興大學應數系統所與加
計方法是否準確，研究團隊分別將巴拿馬
種估計方式，以 6 平方公里的調查資料為
拿大阿爾伯塔大學（University of Alberta）
著名的多樣性動態森林樣區資料（Barro
樣本，預測全英國的植物物種數目，結果
的研究團隊共同合作，所開發出的物種數
Colorado Island, BCI）與馬來西亞 Pasoh
證實在眾多方法中，此計算模式最能精準
目估計方法，在近期，獲得英國學者證實
保護區的森林樣區資料進行驗證，分析後
預測出物種數目。
能有效的進行估算，是目前最準確的物種
的結果則展現出了此統計模型的精準預測
數統計估計方法。
能力。
研究人員表示，由於其他的文獻所使用
不過，其實這篇論文早在 2008 年就已
縱使研究團隊表示此模式仍有改進空間， 但這項成果未來將有助生態學家與統計學 家攜手更精確地估計出全球的物種數目。
產官學研
中華民國一○七年三月十五日
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加州大學培育人羊雜交胚胎 期望製造可移植器官 Michael Greshko, Sheep-Human Hybrids Made in Lab—Get the Facts, National Geographic, 2018/2/18.
【 本 刊 訊 】 在 美 國， 每 小 時 就 有 6 個
研究團隊又再次利用此項技術，將分離出的
的人體器官。此外，為防止免疫排斥，也
人會被列入等待器官移植名單，而每天
人類幹細胞，打入綿羊胚胎中，創造出人羊
必須增加額外的處理步驟，確保豬或羊的
則會有 22 個在等待名單單上的人因等不
雜交胚胎（human-sheep hybrid embryos），
DNA 被完全破壞。
到器官移植而過世。根據資料統計，僅在
並增加人類細胞的比例，每 1 萬顆細胞中
美國每年就有超過 10 萬人需要進行心臟
就有 1 顆人類細胞。
由於目前美國衛生研究院是禁止進行人 畜雜合實驗，所以這些研究皆在 28 天時終
移植，但只有約 2000 人能真正接受心臟
參與這項研究的科學家羅斯（Pablo Ross）
止。不過，隨著實驗的進行未來對於倫理
移植手術。全球對於器官移植的需求有
表示，雖然已提升人類細胞比例，不過現
的審查將更加嚴格。羅斯也表示，因為此
增無減。
階段的人類細胞數仍不足以產生出一個器
項實驗具爭議性，所以研究團隊在進行實
因此，為了提供更多的器官讓病患能夠
官，大約要再將胚胎細胞數與人體細胞數
驗時也十分謹慎，只希望能夠研究出更多
進行移植，科學家努力嘗試各種方法，像
比例增加至 100：1，才能製造出可被使用
的替代方法，提供器官給更多需要的病患。
是使用 3D 列印技術或是製造 出人造、機械器官等。而有另 一群科學家則嘗試製造 2 種不 同物種的嵌合體（chimeras）， 希望能在動物身上製造出人 體器官。前（2016）年，由索 爾克研究所（Salk Institute for Biological Studies）和加州大 學戴維斯分校（University of California, Davis）的研究團隊 利用幹細胞技術，製造出人豬 雜交胚胎（human-pig hybrid embryos），科學家又將之稱 作「人豬嵌合體（human-pig chimera）」。 此種嵌合體製造方法是將
2018 張昭鼎紀念研討會
如何面對 AI 時代的浪潮 時間：2018/4/28 (六) 地點：臺北市羅斯福路四段一號 中研院原子與分子研究所一樓 浦大邦講堂
其中一物種的幹細胞分離出 來後，將它注入至另一物種的 胚胎中，再破壞胚胎的 DNA 使不能長出特定器官後，讓 注入的幹細胞取代被破壞的 DNA，並長出外來物種的器
AI
官。在 2016 年的研究中，注 入人類幹細胞的豬胚胎存活 28 天后進行觀察，發現在胚 胎中每 10 萬顆細胞中有 1 顆 為人類細胞。
在2016年造成全球轟動，科技部更於2017年啟動「臺灣人工智慧實驗室」， 正式宣佈臺灣AI元年的開始。這幾年從高速運算能力、雲端服務、大數據分析 到物聯網的盛行，使得AI技術得以跳躍式地獲得進展。
去（2017）年，由東京大學 （University of Tokyo）的研 究團隊利用這種方法成功讓 大鼠（rats）體內培養出小鼠 （mouse）的胰腺，並用此胰 腺來治療患有糖尿病的小鼠。 而近期，製造出人豬嵌合體的
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中華民國一○七年三月十五日
數字密碼之於提款機，如同筆跡之於文件上的簽署，是保護身分、訊息的鑰匙。 但在分秒就能破解密碼、資訊盜用的年代，生物體自身是否存留著獨特的形態特徵， 以提供專屬個人的信息？而暗藏在體內的各項記號，又是如何被研究、偵測進而辨識？
〈獨一無二的身體特徵—生物辨識起源與演進〉 〈心臟微弱的生理訊號—利用心電圖辨識身分〉 〈難以偽造的辨識認證—手掌與手指靜脈特徵辨識〉 〈隱藏在靈魂之窗內的細節—虹膜辨識〉
專欄
〈瑪莉歐與食人花〉
解 數
根號2的背後有著什麼故事呢？ 你知道根號2的發現，造成了數學史上的第一次數學危機嗎？
理
〈搞懂聲音的差異—看見聲音的長相〉
物
每一個體背後的獨特性密碼
封面故事
同樣是Do、Re、Mi，不同樂器發出的聲音為什麼不一樣？ 生 動
〈「一」的力量 —單細胞生物學〉 小小的單細胞，已有許多國際研究團隊投入研究，未來發展值得期待。
變
〈鈣鈦礦螢光奈米晶體在光電領域之應用〉
化
快速合成、具可撓性、高面積、低成本的光電複合材料。
天
〈什麼是太陽「蛇行圖」？—太陽磁場生成及演變〉
地
太陽磁場變化蛇形圖，修正太陽模型與理論。
評論 〈流感疫苗無效？ Google 創投挹注廣效流感疫苗的研發〉 〈2017 年加密貨幣與公開代幣發行回顧〉
精選文章 〈小腦袋大數據—大腦圖譜研究計畫〉 〈自動化光學檢測技術〉
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科技報導
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產官學研
中華民國一○七年三月十五日
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近期研討會資訊 【第 13 屆臺灣數位學習發展研討會】 時間：2018 年 3 月 23 ~ 24 日 ■ 地點：臺中市／臺中教育大學 ■
【2018 永續性產品與產業管理研討會】 ■ ■
時間：2018 年 3 月 24 日 地點：桃園市／中原大學
隨著全球環境與氣候的變遷，企業在經歷了數十年種種不同的環境保 資訊相關科技的不斷發展與進步為數位學習的創新及應用持續提供新的
護、社會責任之多方壓力與要求之後，漸已蛻變為能夠引領深具價值之
機會，本研討會的目的即在於提供學界、各級學校及產業界對數位學習
永續發展行動的地球公民。「永續性產品與產業管理」橫跨經濟、環保
的創新及應用有興趣的人士一個交換心得、經驗及需求想法的機會，誠
及社會的範疇，是一個嶄新的跨學門領域。在此敬邀學術界及產、官、
摯邀請您來參與此一年度盛會。
業界有興趣的專業人士共同參與，分享學術與實務之成果，以提昇並發 展本領域的研究水準及應用範圍，敬請各界先進踴躍賜稿。
【第 33 屆生物醫學聯合學術年會】 時間：2018 年 3 月 24 ~ 25 日 ■ 地點：臺北市／國防醫學院 ■
【VCSEL 開發與應用趨勢研討會】 時間：2018 年 3 月 27 日 ■ 地點：臺北市／臺灣大學 ■
垂直共振腔面射型雷射（VCSEL）新一波熱潮正蓄勢待發。2017 年尾聲 生物醫學聯合學術年會是結合國內九大學會（細分、臨床生化、毒物、
蘋果丟下一枚震撼彈，率先在 iPhone X 使用基於 VCSEL 的 3D 感測人臉
生理、藥理、解剖、生化、免疫、分子影像）所舉辦生物醫學最重要的
辨識，激發生物辨識應用的潛力。同時，擴增實境（AR）及虛擬實境
年度會議！本次大會主題為【精準醫學】與【健康老化】，特別邀請到
（VR）的應用起飛，也帶動 3D 掃描和手勢辨識（Gesture Recognition）
兩位大會主題講者 Plenary speakers：中研院郭沛恩特聘研究員及龔行健
等感測技術蓬勃發展，本活動將深入介紹 VCSEL 元件特性、模組化設計
院士分別於 3 月 24、25 日，分享他們的豐碩的學術研究及經驗。
與提升終端產品實際應用效能，同時剖析相關技術與零組件進展。內容 豐富實用，歡迎踴躍報名參加。
【2018 資訊教育與科技應用研討會】 時間：2018 年 3 月 30 日 ■ 地點：臺中市／修平科技大學 ■
隨著全球資訊科技的蓬勃發展，資訊教育與科技應用勢必將為我國資訊 產業未來發展的重要基礎與趨勢。因此本研討會期望能透過產、官、學 等多方面的參與，提供各界人士一個跨領域討論的空間與機會，並且期 望引領國內各界人士攜手合作，提昇我國資訊教育與科技應用領域的研 究與生產能量，厚植我國資訊科技領域的潛能。
【2018 工程技術、管理科學與教育研討會】 ■ ■
時間：2018 年 4 月 13 日 地點：新北市／東南科技大學
工程技術、管理科學與教育方法的提升是科技大學各領域都有其需求 性。此次研討會主辦之目的是希望將工程技術、管理科學與教育方法的 創見，透過研討會的討論與交流來促成更多的交流，進而激盪出更多的 火花。
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中華民國一○七年三月十五日
產官學研
科技報導
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辨識生物期刊中圖像複製的新興技術 Declan Butler, Researchers have finally created a tool to spot duplicated images across thousands of papers, Nature, 2018/2/23.
【本刊訊】生物學研究預印網站 BioRxiv
團隊發現，資料庫裡約 1.5％的文章存在
雅 庫 納進一步指出，未將該演算法公
日前發布「生物規模下對重製圖像的自動
可疑的圖片，而有約 0.6％的文章圖片可
諸於世的原因為，其可能產生不實指控的
檢測」研究，當中提到現行電腦軟體已能
能有不實之嫌。
風險，然而團隊仍計畫向期刊與研究誠信
在大量的文獻中，找出重製的學術圖表。
過去許多期刊都會以繁複的方式校閱研
辦公室（research-integrity office）申請使
於紐約雪城大學（Syracuse University）研
究 論 文， 如 Nature 即 對 所 提 交 的 稿 件 進
用許可。日前雅庫納已和芝加哥西北大
究機械學習的雅庫納（Daniel Acuna）表
行隨機抽查，並要求作者附上未經處理的
學研究誠信辦公室主任魁肯布希（Lauran
示，若期刊編輯使用了與該軟體類似的方
圖 片 原 始 檔； 而 有 些 像 是 Journal of Cell
Qalkenbush）及進行討論，這項工具將會
法，便能更輕易地辨識出複製圖樣，且無
Biology 與 The EMBO 等 刊 物 則 是 作 手 動
為組織帶來極大的幫助，且魁肯布希也希
論圖檔被旋轉、重置大小或在顏色上進行
篩檢，然相對耗費許多時間。Elsevier 的
望能在該辦公室建立測試網站，以便了解
過調整，都能被找出來。
誠信研究負責人阿爾波司博（IJsbrand Jan
未來測試裡可以如何運用該項工具。
早在 2015 年，雅庫納便與研究團隊利
Aalbersberg）表示，以前要找出文章裡重
學 術 出 版 商 Elsevier 也 表 示 為 了 支 持
用演算法，於美國國家生物技術資訊中心
製的內容，出版商必須有一個放有已出版
圖 像 相 似 檢 查（Similarity Check）， 公
（NCBI）的搜尋引擎 Pubmed 底下約 760
內容的共享資料庫。2010 年，Crossref 公
司 於 2 年 前 挹 注 為 期 3 年、 耗 資 120 萬
萬篇生物醫學相關開放文章裡，擷取超過
司集結許多合作出版商的文章，並運用加
美元的資金與柏林洪堡大學（Humboldt
260 萬張圖檔，其中不乏細胞與組織的顯
州 Turnitin 公司的偵測軟體 iThenticate
University）合作，試圖挖掘並辨識文章
微圖片，包含彩色與灰階圖片。在刪除箭
進行偵測，Crossref 的執行董事表示，當
撰寫上種種的不當行為，就在今（2018）
頭與流程圖組件等圖樣後，該研究篩選出
下的出版系統在影像檢測方面未有任何計
年 1 月 25 日，該合作計畫宣布期將建立
2 萬張可疑的圖片，並檢視該圖與相同（或
畫，部分原因來自於科技上的不成熟，但
出版物圖像回收資料庫，以便優化自動篩
相關）作者是否有相似之處。整個過程裡
公司團隊卻也見證了這一切的發展。
選機制。
多倫多大學透過腦電圖數據進行影像重建 Don Campbell, Mind-reading algorithm uses EEG data to reconstruct images based on what we perceive, University of Toronto, 2018/2/22.
【本刊訊】人們經由豐富的腦部活動來接
下來，並透過機械學習演算法被數位化重
收影像，多倫多大學士嘉堡分校（University
製成影像。在以視覺刺激為基礎的神經影像
接下來，尼斯特實驗室將進行下一階段
of Toronto Scarborough）的神經科學家，日
（neuroimaging）技術裡，影像重建的研究
的實驗，以了解腦電圖影像重建的應用範
前透過腦電圖（electroencephalography, EEG）
並非第一次，先前尼斯特（Adrian Nestor）
圍能否從人臉拓展到其他物件，並研究如
蒐集腦部資訊，研究出影像重建的技術。
就曾首創以功能性核磁共振（fMRI）數據
何運用記憶完成腦電圖數據下的圖像重建。
此新興技術主要是由尼斯特實驗室（Adrian
成功重建面部圖像，然而，就腦電圖來說，
尼斯特指出，該項研究不僅能協助口語表
Nestor´ s lab）的博士後研究員內姆羅達夫（Dan
這可是相當新鮮的領域。
達不能的個案進行溝通，其更提供具神經
Nemrodov）所研發，以受試者腦電圖數據
優勢。
功能性核磁共振透過偵查血流變化來
基礎的知覺影像內容，包含個案當下看到
量 測 腦 部 活 動， 其 時 間 單 位 為 秒， 且 在
的、所記得的事物，或渴望表達的內容等。
內姆羅達夫表示， 當 人 們 看 到 一 個 物
特定的腦部區域內可捕捉事件發生的細
換句話說，該技術重建的內容是關於個
品時，其腦部便會產生對該物的心智印象
節；然而腦電圖具備更優良的時間分辨率
體的視覺經驗，這使得腦部活動相關研究
（mental impression），進而成為心智知覺
（temporal resolution），這意味著它可以量
有了更多可能性，並提供個體在知覺、記
（mental percept），而此次所研發的技術
測到知覺在幾毫秒內的細節與發展，研究
憶與成像方面的探索機會。此外，這項新
能將腦電圖資訊直接轉換，使人們更了解
顯示腦部形塑面部圖像的過程僅耗費 170
興技術也適用於法律層面，目前僅以目擊
過程裡腦部所發生的事。
毫秒（即 0.17 秒）。腦電圖的好處在於可
證人的口述內容以及側寫蒐集證據，然若
研究一開始，連接腦電圖裝置的受試者
取得性高、較為普遍且相對便宜，這也是
該技術經過優化後，將有助於蒐集更精確
會看到一些展示圖片，其腦部活動被記錄
為什麼腦電圖有著 f MRI 所沒有的潛力與
的嫌犯相關資訊。
為基礎，進行更進一步的影像重建。
產官學研
中華民國一○七年三月十五日
SciTech Reports
27
跨國團隊運用雷射脈衝有效分辨分子左右旋 Forschungsverbund Berlin e.V. (FVB), C´ mon electrons, let´ s do the twist!., 2018/2/20.
【本刊訊】在 化 學 與 藥 學 的 領 域 裡，
子。當中的問題在於區別右旋分子與左旋分
將手性訊號放大，其訣竅為在分子上發射
分辨一個分子的左右旋相當關鍵。法國
子的不同，畢竟在與另一具有手性的物體作
極短的圓偏振雷射，此一脈衝僅耗時 10 億
研 究 團 隊 CELIA-CNRS、INRS、SOLEIL
用前，它們的行為基本上完全一樣，而就在
分之一秒，並將能量傳遞給分子中的電子
與 柏 林 麥 克 斯 波 恩 研 究 中 心（Max Born
日前，該團隊運用這樣的分子特性找到辨識
以激發其螺旋運動，而旋轉的方向視分子
Institute） 日 前 於《 自 然 物 理 》（Nature
分子螺旋方向的全新方法。
內的結構決定。
Physics）發布研究，在短時間內的雷射脈
19 世紀以降人們便了解到分子具備手
利用二次雷射脈衝可探測其動作，除脈衝
衝下激發分子內電子的螺旋動作，便能對
性，其中著名的例子為 DNA，其結構類
必須小到足以捕捉電子運動方向外，亦要有
其作進一步確認。
似於右手開瓶器。通常科學家使用所謂的
足夠的光子能量將分子內的電子激發出來，
人類擁有慣用 手 的 分 別， 科 學 家 發 現
「圓振偏光（circularly polarized light）」
透過這樣的方式，電子便會沿著（或逆著）
連分子也不例外。人們能自然地使用慣用
來確認手性，其電磁場以順時針或逆時針
雷射的方向飛出，這讓研究者能有效確認
手操作掌內的物品或工具，而這種慣用手
方向旋轉，沿著光線方向形成右向或左向
分子手性，且信號較常用方法高上近千倍。
勢，稱之為「手性（chirality）」的特性在
的螺旋，這種手性光會被反旋向的分子以
此外，只要利用適當的載波頻率（carrier
分子世界裡也相當重要，事實上這可能比
不同的方式吸收。
frequency）發出極短的脈衝，這個方法還
人類的慣用手區分來得重要許多。
由於光的波長較分子來的長，因此該效
可使研究者啟動手性化學反應並作即時追
從某些物質裡所展現的鏡像雙生子（mirror-
應相當地小，對分子的手性結構也就無法
蹤，該技術於近期釋出後、掀起基礎物理
twin）可以看出該物質具毒性或益處，也因
有效覺察。麥克斯波恩研究中心成員史摩
學研究的另一波高潮，在其他領域如化學
此某些藥物必須僅包含左右其中一種雙生
諾瓦（Olga Smirnova）表示，新手法則是
或醫學上亦能協助研究其重要性。
哈佛團隊提出最新理論模型闡述月球起源 Shannon Hall, The moon may have formed in a vaporised, doughnut-shaped Earth, New Scientist, 2018/2/28.
【本刊訊】關於月亮形成的過程可謂眾
另一種可能性，過程中他們並未看到年輕
月球之上、協助其成長。此後聯合體開始
說紛紜，最新研究發現，其可能肇因於形
地球被被碎片包圍，反之，它看起來更像
冷卻並聚縮，直到其規模小於月球軌道為
變（shapeshifting） 後 的 地 球 本 身。 約 莫
受碰撞後汽化的地球，在加熱與旋轉後便
止。這個理論模型也解釋了月球的化學組
45 億年前的一次大爆炸，使得地球向外迸
成了果凍狀的甜甜圈。拉克曾表示，以前
成為何與地球如此接近，唯該星球較缺乏
發出沸騰的旋轉雲霧，這個如受擠壓般的
對於未知的星體之困惑，使得團隊陷入 2
如鉀或鈣等易蒸發的元素。
甜甜圈外殼有著蓬鬆的邊緣，新的模型似
年的撞牆期，其後他們開始拼湊線索。他
至於忒伊亞的大小，先前的觀點認為其
乎暗示其為月亮形成的原因。
們將此甜甜圈形狀大的泡泡稱作「聯合體
要麼相當沉重、要麼相當迷你，只是無論
科學界長久以來認為，月球的行程主要
（synestia）」，並認為大部分的行星與些
為何都沒有什麼差異，拉克與團隊發現忒
來自火星大小的星體「忒伊亞（Theia）」
許恆星可能在生命歷程裡產出這種東西，
伊亞仍可在這個領域運行、進而形成聯合
撞擊當時還年輕的地球，被擲入軌道中的
這樣的結構甚至可以永來解釋月球起源。
體，這意味著聯合體的行程相當容易。來
碎屑熔岩成了現在的月球。按照這個邏輯
在攝氏 3000 度下，聯合體雖未出現表面，
自亞利桑那大學（University of Arizona）、
來看，月球的主成分理論上要是忒伊亞星
然其外圍有雲朵即熔岩定義其邊境，這些
並為研究作者之一的埃斯涅（Josh Eisnet）
的岩塊，然而根據阿波羅月球岩石（Apollo
物質同時也是矽石雨（silica raindrop）的來
表示，此一研究的另一重點在於，衛星條
moon rocks）證據表明其化石成分幾乎與
源，整個結構中亦有大塊的碎片存在。若
件與可居住性可說是相輔相成的，如月球
地球如出一轍。
碎片裡的一些碎塊撞期在一起，那它們很
協助地球維持旋轉軸穩定，如此地球的氣
幾年前，一名哈佛研究生拉克（Simon
有可能形成原始月亮；而相當於地球颶風
候才不致冷熱不定，若銀河系中存在大量衛
Lock）在模擬早期地球影響時偶然發現了
所帶來降雨的 10 倍機率，矽雨會聚集到
星，想必也存在著許多適宜居住的星球。
中華民國一○七年三月十五日
產官學研
歐盟提出新菸鹼類殺蟲劑最新報告 建議擴大其禁用項目 Erik Stokstad, European agency concludes controversial ｀neonic´ pesticides threaten bees, Science, 2018/2/28.
科技報導
廣告索引 錫昌..................................3 雙鷹..................................5
【本刊訊】新菸鹼類（Neonicotinoids），是 一種與尼古丁相關的神經殺蟲劑，包括益達 胺（imidacloprid） 、可尼丁（clothianidin） 、啶
出美國與加拿大的監管機構已確認新菸鹼
科羅耐................................7
類對於蜜蜂是安全的。
倍晶..................................9
總是去年歐盟委員會已提出將新菸鹼類
立行科技............................. 11 益弘.............................. 12,17
蟲脒（Acetamiprid）和噻蟲嗪（thiamethoxam）
擴大禁令至所有作物上，只允許溫是使用，
牟博士...............................13
等。而近期，在義大利歐盟食品安全域性
然而，截至去（2017）年 12 月，只有 11
勵眾生活.............................19
（European Food Safety Authority, EFSA） 的
個國家批准此項禁令、6 個國家反對、11
日龍.................................21
最新報告也顯示新菸鹼類會對野生蜜蜂構
個國家不採取立場。委員會表示，近期將
人事.................................25
成威脅。
會再一次討論與提出更詳盡的報告，未來
新菸鹼類是一種對植物產生全面影響的 農藥，藉由包裹在種子外以確 保農作物在發芽、生長、開花 和結果各階段皆能不受昆蟲取 食，造成經濟上的損失。然而， 這也意味著在農作物的花蜜與 花粉中也含有這些殺蟲劑，間 接地使授粉者也食用到殘存的 化學物質，許多的研究也表示 這些化學物質會影響蜜蜂的學 習與製造飼料的能力。 因此，2013 年時歐盟委員會 禁止益達胺、可尼丁和噻蟲嗪 這 3 種殺蟲劑在玉米、向日葵和 油菜仔花等作物上使用，不過仍 可噴灑於溫室作物、冬季穀物和 某些開花後的作物中。2015 年 開始，歐盟的研究人員進一步 分析 588 篇最新研究，其中包 括一些影響蜜蜂的相關研究。 結果發現使用新菸鹼類殺蟲劑 會對野生蜜蜂造成風險，不過 風險的高低則因物種和接觸途 徑而不同影響。舉例來說，上 述的 3 種殺蟲劑則會阻礙蜜蜂 學習和導航，並傷害其繁殖。 另外，在英國鄧迪大學醫學 院（University of Dundee School of Medicine）的研究團隊也表 示，環境種長期存在的新菸鹼 類會不可避免地幫助害蟲產生 抗性，限制其使用性才能夠減 輕這種環境壓力。不過，生產 新 菸 鹼 類 的 拜 耳（Bayer） 公 司卻嚴正否認這項報告，並指
不排除再次進行擴大禁令的表決。
均泰.................................28
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