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
1
每月15號出刊
科技報導 421 S c i Te c h
Reports
2017.1月號
scitechreports.blogspot.tw
日本福島核災食品該不該進口臺灣？--4 PubPeer匿名者的正義與爭議--7 從臺大論文造假談「論文掛帥轉型正義」--8 從一隻貓與一位父親談起－誰可以當研究報告的共同作者？--9 生醫研究倫理訓練 －借鏡美國的經驗--12 臺灣論文造假事件之問題與建議--13 如何讓學生專注科學實作--18 跳脫迷思開創電池研究新里程--19 工研院楊昌中專訪--20 「寧靜」的論文撤稿事件--23
海洋探測新利器 開拓臺灣海洋新資訊 中山大學，〈海洋科儀整合 國家型能源計畫執行有成〉，2016年12月19日。
【本刊訊】海洋探測，國內的探勘儀 器與設備皆由國外進口或是透過國際合作
管岩心採樣器（V-Corer）」，建立屬於國 內自主的深海載台技術開發與維修能力。
引進，因而無法掌握關鍵技術，也導致後
之後，又再陸續開發第二代載具「深海
續的維修與性能提升受到重重限制。因
拖曳式光纖探測系統（FITS）」，可利用
此，國立中山大學海科院研究團隊以此想
光纖電纜絞機進行佈放、回收、通訊、供
法為出發，認為國內應進一步建構深海探
電，因著光纖寬頻通訊的特點，達到能即
測之核心技術，讓技術能在自主條件下提
時傳送高解析度影像與高資料量的聲納探
高探勘效率並發揮有限預算之最大效益。
測資料。除此之外，也提升各種感測裝置
有鑑於此，從2013年起「能源國家型科技
的整合彈性，讓科學團隊在研究船上能夠
計畫」即朝向自主開發水下探勘科學儀器
即時掌握與比對多樣探測資訊。
設計努力，此項計畫由中山大學與各大學 結合國內業者共同合作，克服研究工程瓶 頸，成功研發「深海拖曳式載台」。 「深海拖曳式載台」是一套透過研究 船電纜佈放到深海，隨船移動進行觀測、 量測與採樣的水下機電系統，配備有攝影 機、照相機、聲納、採樣器；研究人員在 船上操控載台系統時，可即時的觀察影像 與量測資料探索深海中的環境。載台可在 水深達2630公尺的海底中作業，並透過HD 高畫質攝影機與2000萬畫素的照相機，海 底中豐富的海底生態與地質地貌將一覽無 遺，為深海觀測及採樣的一項利器。 研究人員表示此研發集結跨校、跨領 域的學者與國內業者，透過各項機械精 密技術與半導體電子產業的設計製造能 力，開發出第一代「深海拖曳式攝影系統 （ATIS）」，並將其視訊系統與複管岩心 採樣器整合，進一步開發出「視訊導引複
科學月刊1月號【薄膜分離技術】上市！ 當期介紹請見24版
目前這些設備都已經參與過實地探測， 深海拖曳式攝影系統與視訊導引複管岩心
《科技報導》稿約
採樣器執行超過200公里的深海調查，深海
本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的
拖曳式光纖探測系統也超過140公里。2016
學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
年6、7月，深海拖曳式攝影系統與視訊導
對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
引複管岩心採樣器在臺灣東北海域的沖繩 海槽南端水深1200~1500公尺海底，攝得熱 液噴泉、潛鎧蝦、二枚貝、深海蝦等豐富 生態與地質地貌，提供研究團隊評估該海 域礦產資源潛能的重要資訊。而深海拖曳 式光纖探測系統也執行深海天然氣水合物 探勘調查，在臺灣西南海域指標海脊、手 掌海脊及永安海脊水深約1300公尺處，記 錄大量壯觀的碳酸鹽礁，碩果豐盛。 研究團隊未來將持續與國內傳統產業結 合，共同開拓臺灣海洋的藍海市場，簡稱
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心 臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。 寫作時請依照稿約： 一、 避免學術專業論文寫作格式。 二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相 關圖或表至多5張。
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的新資訊。
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中華民國一○六年一月十五日
產官學研
科技報導
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黑色素瘤自動化檢測系統 提供皮膚癌早期篩檢 The Rockefeller University, Researchers develop automated melanoma detector for skin cancer screening, 2016/12/23.
【本刊訊】黑色素瘤，是從黑色素細胞
University）的研究人員開發了一種自動
像之間，透過圖像比對來確定黑色素瘤的
不正常增生所形成的癌症，主要好發皮膚
化技術，能結合圖像與數字分析和機器學
病變，並給予每個生物標誌物一個分數。
上。造成黑色素瘤發生主要是因紫外線暴
習，幫助醫生在早期階段檢測黑色素瘤，
經過加總每個生物標誌物的數據，最後計
露造成。大約有25%的黑色素瘤是由身體
並判斷其良惡性，希望能快速幫助患有此
算出圖像的總分數Q，此數值會界在0~1之
原有的痣發展而來，當身體上的痣越來越
病的病患診斷。
間，而較高的數字則代表病變成黑色素癌
大、邊緣開始變得不規則或顏色改變，就 有可能是黑色素瘤增生。
由研究皮膚科實驗室（Laboratory of
的機率較高。
Investigative Dermatology）所研發的方法
而透過這個評估工具進行測量，結果發
雖然黑色素瘤主要好發於皮膚較白的
是利用病變的圖像，經由電腦的計算並推
現Q分數舉具有98％的高度敏感性，代表
白種人，在臺灣的發生率並不高，但因為
斷往後黑色素瘤的成長與顏色，透過一系
著它能有效且正確地識別皮膚上的早期黑
黑色素瘤為惡性腫瘤機率高，也容易轉
列的計算與定量數據處理，並將這些分析
色素瘤。除此之外，此工具能正確診斷普
移，因此造成死亡率高。因此，若能提早
出來的風險分數稱作Q分數（Q-score），
通痣的能力為36％，此數據也接近由皮膚
發現，就能及早治療並提升病患的存活
代表生長成癌的可能性。這項發現也
科醫生在顯微鏡下進行痣的診斷所達到的
率，然而，黑色素瘤良性、惡性的判斷一
發表在2016年12月的《實驗皮膚學》
水平。
直以來都是困擾許多皮膚科醫生的問題。
（Experimental Dermatology）中。
透過這項新方法，研究人員希望能早期
研究人員也表示，黑色素瘤如何正確評估
研究人員將60張黑素瘤癌照片和等量的
發現黑色素瘤，提高病患的存活率，並且
是個非常迫切的需求，透過皮膚科醫生的
良性瘤生長的照片進行圖像處理，透過圖
能避免大量的活體組織切片。未來也會持
觀察，就算把可疑的病變檢體拿去切片檢
像生物標誌物（imaging biomarkers）來精
續研究，希望能透過皮膚顏色的特定波長
驗，也只有約10％的病例確診為黑色素癌。
確量化黑色素瘤生長的特徵。並利用計算
來找病變，提供醫生進行更準確的判斷。
有鑑於此，美國洛克菲勒大學（Rockefeller
方法產生出一組定量指標，在2組不同圖
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產官學研
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立委提條文修正案 科研計畫經費編科普預算 立法院議案關係文書院總第1021號委員提案第19996號，http://lci.ly.gov.tw/LyLCEW/agenda1/02/pdf/09/02/14/LCEWA01_090214_00210.pdf
計畫制定時，應納入科普推廣之考量。
【本刊訊】2016年12月29日立法院第9屆
根據條文說明表示，美國國家科學基
第2會期中，討論由立法委員黃國書等19人
金會（NSF）於《2006-2011五年發展策略
黃國書立委在質詢時提到，中國在2002
提案的「科學技術基本法部分條文修正草
規劃》即宣示，除增加科學與科技研發速
年已頒布《中華人民共和國科學技術普及
案」，將「科學技術基本法第十三條」加
度、範圍和影響之外，培育年輕科學人才
法》，而臺灣在法條中皆未出現科學普及
入科普保障法條。
與強化各年齡層的科學知識傳播與教化亦
等相關條文；日本在1995年也通過科普基本
「科學技術基本法」於民國88年1月20日
列為指標。而該單位於2008年針對美國國民
法，了解到研究階段與社會為密不可分，而
公布，為確立政府推動科學技術發展之基
之調查亦指出：科普之推廣在國民對科學
不是到結果才與社會接觸。另外，黃國書立
本方針與原則，以提升科學技術水準，持
與科技有正向觀感、且國民普遍認同科學
委還表示，美國每年編列預算，科普經費佔
續經濟發展等。
能裨益社會但對科學理論知識認識不足。
總經費的百分之一，而臺灣全年研究經費超
根據立法院公布的條文修正草案對照表顯
考量臺美在科研政策之策略相似性與文化
過1000億元臺幣，科普預算只有將近1億元臺
示，原科學技術基本法第十三條編列科學研
相容性，於制定技術研究發展預算之研究
幣，臺灣在這個部分還有很大的成長空間。
究基金條文中並未提及「科普」 預算，在修正條文中加入「…… 由中央政府補助、委託、出資或 公立研究機關（構）依法編列科 學技術研究發展預算所進行之科 學技術研究發展，於計畫編列時 應納入科普推廣之規畫，計畫金 額超過一億元者，科普知識推廣 預算不得低於計畫金額之千分之 五……。」 創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為第一類新聞紙 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：蔡孟利 副總編輯：林翰佐 林宮玄 編輯委員：王文竹 王伯昌 江建勳 曲建仲 李志昌 李武炎 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 金升光 門立中 邱韻如 紀延平 黃向文 范賢娟 倪簡白 高憲章 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 劉宗平 鄭宇君 鄭運鴻 韓德生 蘇逸平 主 編：文詠萱 編 輯：李依庭 美 編：王韻青 楊翔伊 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 - m a 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○六年一月十五日
科技報導
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核災食品的問題是鍶不是銫－
日本福島核災食品該不該進口臺灣？ 王竹方／清華大學生醫工程與環境科學系教授
最近日本福島核災相關縣市的食品是否
進入生物體或食品中。例如：在化學週期
與銫–137為主，相對揮發性低的鍶–90數
可以進口臺灣，已成為國內熱門的話題之
表中屬於鹼族元素的銫，其化學性質與鉀
量不多，其污染活度估計只有銫–137的百
一。日本食品是否安全應該從科學的角度
類似，在生物體內的生理半衰期很短，且
分之一左右。長期以來臺灣對於日本核災
來予以論斷，本文嘗試以客觀的數據來解
釋出的貝他輻射能量不高，以至於對於人
食品的管制，就是以此一階段所造成的污
讀，希望能做為普羅大眾的參考。
體的毒性與為害性不高。而另一方面，鹼
染地區為管制範圍，同時完全沒有考慮到
土元素的鍶，其化學性質與鈣類似，很容
鍶–90污染的嚴重性。
福島災變放射性核種
易累積在乳品或高鈣的各類食品中，而且
雖然福島5縣市環境中鍶的污染相對輕
福島災變對環境造成的危害，主要來自
是醫學上有名的趨骨性核種，一旦攝食進
微，日本政府卻不敢掉以輕心，特別在
大量的放射性核種外釋而污染環境。核能
入人體內，易被吸收且會長期累積在骨骼
2015年8月官方出版的期刊《食衛誌》上
電廠在運轉過程中經由燃料棒中，鈾–235
與骨髓中，加上鍶所釋出的貝他輻射能量
發表了一篇有關核污染地區食品中鍶與
（標準原子量238的鈾之同位素）的分裂
高，對於人體造血系統的破壞力極強，目
銫活度比例不到千分之一的文章，企圖淡
而產生能源，以及許多具有放射性的核
前已知是引發血癌的重要元兇之一。由於
化核災食品中鍶污染的嚴重性。這篇文章
種，福島災變所釋出的一些關鍵性核種資
其半衰期長達28.8年，若一名10歲的幼童
一共分析了40個已知被污染、銫活度超標
料如表一所示。其中最值得關切的兩個核
不慎攝入鍶–90，當他70歲時體內殘留的
的樣品，以及13個在市場上販售（沒有被
種分別是銫–137（標準原子量133的銫之
鍶–90仍有約1/4的毒性，不可不慎！
銫污染）的商品。由於研究者刻意選擇了
同位素）與鍶–90（標準原子量87的鍶之
福島核災對於環境的污染與影響可以
一些對於鍶生物累積性遠低於銫的樣品做
同位素），它們可以說是鈾–235分裂產物
大致分為兩個階段，災變初期核電廠廠房
為調查對象，如米、小麥與牛肉等（美國
中的一對雙胞胎兄弟（產率分別為6.3與
連續發生氣爆，造成大量放射性核種外釋
農業部（USDA）所提供的數據顯示這些
4.5％），可是二者的輻射特性與化學性質
至大氣中，並擴散至下風處的鄰近區域，
樣品的鈣鉀比約為1/10），而非一些傳統
卻迥然不同，它們的半衰期分別是30.2年
造成第一階段包括福島在內五個縣市的土
的高鈣食品如牛奶、乳酪等（其鈣鉀比為
與28.8年，也就是輻射核種經過30年左右
壤、植被與水域被嚴重污染。當時污染的
2~10），得出鍶與銫活度比例偏低的結果
的時間，還殘存約原來一半的數量。
核種主要以揮發性高的碘–131、銫–134
完全不令人意外。不過這篇文章也透露了
福島災變同時外釋出許多其它產率頗高 的放射性核種如：碘–131、銫–134等，但 由於半衰期不長，災變5年後的今天其重
表一：福島災變外釋關鍵放射性核種一覽表。 核種
要性與危害性已可忽略不計。銫–137的伽
分裂產率
半衰期
(1)
輻射形態與能量
（％）
（T1/2）
（Mev）
~3
8.02 天
β（0.606）
(2)
相近元素
累積器官
碘 –127
甲狀腺
瑪（γ）輻射目前技術可簡單的用儀器直 接量測得知，一個銫–137可以同時釋出一
碘 –131
γ（0.364）
個伽瑪輻射與一個貝他（β）輻射，其能 量分別為0.512 MeV（百萬電子伏特）與 0.662 MeV。但鍶–90的貝他輻射卻很難
銫 –137
6.3
30.2 年
β（0.512）
鉀
肝、腎、肌肉
鉀
肝、腎、肌肉
鈣
骨髓、骨骼
鈣
骨髓、骨骼
γ（0.662）
偵測到，而鍶–90釋出兩個貝他輻射，總 能量高達2.826 MeV。目前在檢測環境輻
銫 –134
<6.8
2.06 年
鍶 –90
4.5
28.8 年
鍶 –89
~3
50.5 天
β（2.058）
射，多以量測銫–137為主。檢測到銫–137 存在，即假設約有等量的鍶–90同時存在 於環境中。不過，此假設並非一體適用於
β（2.280） β（0.546）
食品的檢測。
銫與鍶如何進入人體與食物中？ 福島災變釋出的銫–137與鍶–90，會因 為化學性質不同，會經由不同途徑，分別
β（1.491）
1. 半衰期指核種衰變至原來數量的 1/2 所需的時間。 2. 所列之輻射型態是以主要衰變途徑為準（β：貝他輻射、γ：伽瑪輻射）。
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時事評析
許多不為人知的訊息：它的取樣範圍距離
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受的X光攝影，就是屬於體外輻射劑量；
福島50~250公里，顯示被污染的地區範圍
貝克（Bq）
而食用核災食品放射性核種在體內所造成
極大，遠遠超過我國所管制的五縣市，而
每秒產生放射性衰變的次數，用於衡
的輻射傷害則是所謂的體內輻射劑量。由
且多數污染樣品中都出現了顯著性的鍶–90
量放射性物質或放射源的計量單位
於銫–137釋出的伽瑪輻射穿透力強，只
污染。更可怕的是即使已經過日本官方檢
要長期暴露在被污染的環境中，就會受到
驗核可在市場上販售的商品，仍然能偵測
一定程度的傷害（體外輻射劑量）；相反
到鍶–90的污染，其中一個甚至含有5.5貝
訂定的標準來管制進口食品，即可有效
的，鍶–90釋出的貝他輻射能量高、射程
克／公斤（Bq/Kg）的鍶–90活度，也就是
的保障國人的健康與安全。有人甚至以
短，在環境中暴露完全無害，一旦攝食進
1公斤的商品中每秒產生5.5次鍶–90的放射
食品中含有100貝克/公斤的銫–137為例，
入人體卻會對健康造成極大的傷害（體內
性衰變。
認為至少需食用4公噸以上才會對人體造
輻射劑量）。
排入海洋的放射性物質
成危害，但其實這種論點完全不適用於 鍶–90。科學上常常以體內與體外輻射劑
前往福島觀光對人體的影響
電廠廠房發生氣爆後，為避免事態惡
量的觀點來衡量放射性核種對人體健康的
若民眾前往福島附近的地區觀光遊覽，
化，搶救單位開始緊急注入大量的冷卻水
影響程度（圖一）；我們去醫院檢查所接
極有可能接受到遍佈在環境中銫–137衰
來降低溫度，結果造成許多氣 爆後殘留在廠房內的放射性物 質被沖刷溶解，而洩漏流入日 本近海的海域。據估計救災初 期毫無汙水處理與防制設備， 不計其量的放射性物質（其中 包括大量原來殘留在廠房中 的鍶–90）均隨著廢水排入海 中，其數量遠比第一階段要大 了許多。此一階段對海洋所造 成的污染持續了頗長的時間， 放射性物質被洋流迅速帶往日 本北方的海域，它的數量以及 影響範圍根本無法估計。由於 鍶是易被海洋生物吸收，且生 物累積性高的元素，很容易的 進入海洋生物圈循環中，甚至 透過人類的捕食而再度進入陸 地生物圈。美國食品藥物管制 署（FDA）對於日本核災食 品在2016年10月7日所發佈的 99-33進口警訊，針對福島四 周14個鄰近縣市的特定食品 持續發出禁令或警訊，特別包 括水產品以及一些鍶生物累積 高的食品。其中青森、岩手、 山形與宮城等4個縣市都位於 福島北方的東北地區，完全沒 有受到第一階段電廠氣爆的影 響，卻仍然被列為管制區，這 或許是我國政府管制單位值得 深思的地方。 贊成開放核災食品的人士 不斷強調，只要以國內目前
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體外輻射劑量
變所釋放的伽瑪輻射，但只要停留的時間
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科技報導
VS
體內輻射劑量
不長，而且有適當的防護，對民眾所造 成的傷害微乎其微。假若不慎食用了含有 銫–137的核災食品，它會在人體內停留一 段時間 （生理半衰期約為112天），然後 新陳代謝排出體外；由於大部分的銫–137 攝食
會滯留在人體的肌肉等軟組織中，且所釋 放的貝他輻射能量不高，對人體的危害
鍶 90
鍶 90
性相對不大。但假若民眾不慎食用了含有 鍶–90的核災食品，這些鍶–90就極有可能
銫 137
銫 137
進入並滯留在骨髓或骨骼之中，然後以每 秒釋放出2個高能量電子的速率衰變。也 就是說，活度1貝克的鍶–90每天可以持續 在體內釋出172800個高能量電子，不斷的 破壞骨骼中的造血組織，並有可能造成癌 症細胞的突變。這種現象會持續一段很長 的時間；即使29年後，殘留的鍶–90仍能 放射性核種進入體
每天衰變放出86400個高能量電子；更可 怕的是人體對於鍶–90有極高的生物累積 性。生物體中鍶–90存留的生理半衰期很
放射性核種在環境中，
內，組織器官暴露
輻射由體外射入身體。
在輻射照射下。
難由實驗得知，但一般認為與物理半衰期 大致相同，一旦攝入人體內，被骨髓或骨
圖一：鍶 – 90 與銫 – 137 對人體造成輻射傷害的比較。
骼吸收的機率平均約為1/5，而且年紀越輕 被吸收的機率越高。 目前國內有能力檢測食品中鍶–90含量 的單位機構屈指可數，而且分析方法過程 繁複費時，根本無法應付進口食品的把 關檢測。國內有關檢測食品中輻射是否 超標，都只是針對以銫–137為主的伽瑪 輻射，對於食品中的鍶–90檢測卻付之闕 如。據報載福島核災至今仍有大量的污染
廢水持續外釋至環境中 （尤其是附近的
絕對需要高風險的管理與處置，希望政府
海域），但相關核種的污染範圍與數量
能發揮大智慧正視此一問題。政府存在的
至今能無法確知的情況下，誰敢保證從
目的之一，不就是應該透過高風險的有效
福島附近五縣市進口的食品是安全無虞
管理來保障國人的健康與安全嗎？如果這
的？鍶–90所形成的化合物大部分均可溶
套安全機制喪失了，人民只能自求多福，
於水，因此極易進入生物圈中循環。例
拒吃有疑慮的核災食品，來保障自身的安
如從污染海域捕獲含有高濃度鍶–90的水
全。政府或許因為政治或政策上的考量，
產品，除了做為
而不得不開放有污染疑慮的日本食品進入
人類餐桌上的食
臺灣，個人對此無法置評。但基於專業上
材外，亦被大量
的考量，我是儘量不碰日本進口的食品，
製作成動物飼料
畢竟臺灣無安全顧慮且好吃的美食已經夠
與農業肥料，進
我們享用不盡了。
入陸地生物圈 中循環，因而造 成食物樣品中
給讀者思考：儀器並不是什麼有害物質 都能檢驗出來，我們或政策該如何因應？
鍶–90濃度的升 高，此一現象甚 至會隨著時間而 逐漸向福島附近 五縣市以外的地 區擴散。
延伸閱讀 1.Report of Ministry of Economy, Trade and Industry, ( Re v i s e d v e rs i o n ) , 2 0 1 1 , h t t p : / / w w w. m e t i . g o . jp/2011/06/20110606008/20110606008-2.pdf. 2.Hiromi Nabeshi, Surveillance of Strontium-90 in Foods after
正視問題 有鍶–90污染 疑慮的核災食品
the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, Food Hyg. Saf. Sci., Vol.56: 133-143, 2015. 3. FDA, Import Alert # 99-33,, http://www.accessdata.fda.gov/ cms_ia/importalert_621.html.
中華民國一○六年一月十五日
時事評析
SciTech Reports
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PubPeer匿名者的正義與爭議 張典顯／中央研究院基因體研究中心副研究員兼中心副主任
最近匿名科學審查網站PubPeer發佈了
我想，包括我在內的多數人，在日前
膽地坐在電腦前，在PubPeer網站上搜尋
數篇關於臺灣研究團隊發表的研究論文
某位知名教授因故撤回發表在《自然
自己的名字，甚至對於發表研究報告變得
的質疑，引起了臺灣科學社群的高度關
細胞生物學》（Nature Cell Biology）
畏縮。這比喻雖然是誇張了些，但可以想
注。尤其是對於PubPeer是否真能一如初
的研究報告之前，沒有多少人知道
像的是，對科學研究人員來說，整個氛圍
衷，實現其作為檢視科學成果並公開討論
PubPeer這個網站的存在。而在真相未
是彌漫着焦慮感的。有鑒於此，我們對於
的健康平台而存疑。回顧過去，PubPeer
明之前，很快的也有其他幾位知名研究
PubPeer應該更謹慎評估，並對PubPeer上
成功的揭露科學研究舞弊事件、捍衛學術
人員的名字也一起被丟進輿論中煎熬。
出現的質疑抱持著最基本的科學研究精
正義，讓這些「老鼠屎」無所遁形。不可
對我而言，這也同時引起了另一個疑
神：適度的懷疑和細心的求證。
諱言，PubPeer揭露了不少值得矚目的事
慮：PubPeer是否也成為 一個可以躲在
件，例如讓大眾目睹了日本理化學研究所
幕後對別人惡意批判的管道？不幸的
（RIKEN）研究員小保方晴子（Haruko
是，許多臺灣媒體往往沒有深入仔細檢
Obokata）的幹細胞研究醜聞，但也因此
驗，就馬上對這些惡意誤導的爆料煽風
悲劇地導致其指導教授笹井芳樹（Yoshiki
點火更是於事無補。或許我們可以體認
Sasa）的引咎自盡。
到媒體並無能力理解，也不需要對複雜
PubPeer的作為是值得我們大力鼓掌，
的科學研究負起檢驗的責任，因此將把
但是PubPeer的匿名系統機制猶如兩面
每一個合理或惡意的匿名指控，都解讀
刃，也確實存在著一些爭議。為了保護資
為包羅萬象的陰謀論。但這樣卻會導致
淺或相對弱勢的科學研究人員，PubPeer
大眾對科學研究的信任感減低，而科學
的可匿名舉報的確可免於當事者的報復。
家更是不受尊重。若是如此，沒有人會
因此，除了網站創辦人斯特爾（Brandon
是贏家，而是我們都是輸家：輸掉了整
Stell）外，所有檢舉發起人以及參與討論
個臺灣的科學研究。
過程的人，其姓名與身份都保密。
許多正直的科學家會因此整天提心吊
對於這個議題感興趣的人，以下兩篇文 章提供了合理且平衡的資訊以供參考： 1.匿名的正義使者自己來審查研究報告 http://motherboard.vice.com/read/anonymousinternet-vigilantes-are-taking-peer-reviewinto-their-own-hands-pubpeer
2.公開審查已發表的研究論文是否需要匿名？ https://www.timeshighereducation.com/ features/should-post-publicationpeerreview-be-anonymous
中華民國一○六年一月十五日
時事評析
科技報導
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從臺大論文造假 談「論文掛帥轉型正義」 嚴竹蓮／臺灣大學圖書資訊所博士
查（journal peer review）」。
據報載，臺大教授郭明良等人在著名
究的創新性與重要性進行審查，至於文獻
國際期刊發表的多篇論文涉及造假，科技
內容的「真假」或研究倫理相關議題則由
20世紀後期，期刊論文發表逐漸受到學
部已展開學術倫理調查，若結果屬實將予
作者自行負責。國際醫學期刊編輯委員會
術界的高度重視，因為各類學術評鑑制度
懲處。也有學者認為論文造假的「誘因太
（International Committee of Medical Journal
包括研究計畫獎助及大學教職聘用與升遷
高，處罰太低」，建議提高罰則，以杜絕
Editors, ICMJE）出版之醫學期刊編輯與出版
等，多將申請者發表之期刊文獻篇數列為
歪風。
建議規範（Recommendations for the Conduct,
重要審查指標，使得各領域的學者都必須
討論期刊論文造假需要回到期刊論文
Reporting, Editing and Publication of Scholarly
積極在學術期刊發表研究成果，以累績學
審查的本質。西元1665年英國倫敦皇家
Work in Medical Journals）亦指出，期刊論文
術成就。學界人士因此鋌而走險、造假論
學會創辦第一本學術期刊《哲學學報》
的作者應對於論文準確性與誠信承擔全部責
文，以拉抬學術地位，也就不足為奇了。
（Philosophical Transactions），所刊文獻均
任。今天這套評審機制已普遍應用在世界各
近年來，西方學術界對於論文掛帥的各
需先由1~3位學會會員（領域專家）針對研
國重要學術期刊，一般稱之為「期刊同儕審
項評審制度已有許多批評，美國柏克萊大
中華民國一○六年一月十五日
時事評析
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學於2011年出版的研究報告（The Future of
今天許多西方先進國家已體認到良好
Scholarly Communication Project）指出，大學
的學術評鑑制度、營造健全的學術研究環
的「論文掛帥轉型正義」已經迫在眉睫。
教職聘用與升遷過度重視期刊論文指標，等
境，是國家科研競爭力的基礎。還記得
延伸閱讀
同將評審工作委由期刊出版社辦理；而歐盟
2014年陳震遠論文造假案，使得合著作者之
1. ACUMEN Consortium, Guidelines for good evaluation practice
第7架構支持的跨國研究，亦在二年前發表
一的教育部長蔣偉寧辭職下臺，當時民進
個人學術成就多面向評審架構（ACUMEN
黨主席蔡英文表示，學術界長期以來論文
Portfolio），提供研究計畫獎助或大學教職
掛帥的制度，產生許多不好的效果，也未
聘用與升遷之審查作業的參考，也是希望改
對學術有所提升，相關單位應該要有所警
變以往獨厚期刊論文指標的現況。
覺，重新檢討現有制度。
而今又再次出現論文造假事件，學術界
with the ACUMEN portfolio, 2014. 2. Biagioli, M., From book censorship to academic peer review, Emergences: Journal for the Study of Media & Composite Cultures, Vol. 12: 11-45, 2002. 3. Harley, D., amd Acord, S. K., Peer review in academic promotion and publishing: Its meaning, locus, and future. Berkeley, CA: Center for Studies in Higher Education, UC Berkeley. 2011.
從一隻貓與一位父親談起─ 誰可以當研究報告的共同作者？ 張尚麟／中央研究院基因體研究中心博士後研究員 張典顯／中央研究院基因體研究中心副研究員兼中心副主任
最近臺灣的學術造假的醜聞鬧得風風 雨雨。在這些事件的背後的兩個關鍵爭論 是：誰可以當研究報告的共同作者？和共
報告的共同作者？ 關於研究報告中的共同作者，過去有兩 個有趣的例子值得一提。
同作者的責任歸屬是什麼？對一般民眾而 言，這兩個問題還真的是難以理解與準確
克•赫瑟林頓（Jack. H. Hetherington） 和威拉德（F.D.C. Willard）。有趣是第二 作者威拉德，因為牠是赫瑟林頓養的暹羅 貓，叫切斯特（Chester）。 為什麼赫瑟
第二作者是隻貓
林頓要放威拉德當第二作者？莫非威拉德
回答的。甚至對於科學研究人員，這也是
首先是在1975年有一篇發表在《物理
也會物理並且和赫瑟林頓共同作了研究？
兩個充滿爭議的問題。藉著這次的事件，
論壇通訊》（Physical Review Letters）的
原來赫瑟林頓完成研究報告之後，也和一
我們嘗試著以比較輕鬆（但是也很嚴肅）
研究報告，這篇研究報告上面有兩個作
般的科研人員一樣，在投稿之前會把初稿
的方式來思索第一個問題：誰可以當研究
者：美國密西根州立大學物理系的教授傑
給同事們看，請教他們的意見。結果同事
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時事評析
科技報導
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告訴赫瑟林頓，如果作者只有他一個人，
來找赫瑟林頓與第二作者討論這篇研究報
特當物理系的傑出訪問學者，讓大家與切
發表在物理論壇通訊的研究報告中的寫作
告，第二作者的真實身份才曝光。赫瑟林
斯特對談。赫瑟林頓在訪談也提到，對於
就不能用 「我們（We）」而必須要使用
頓在後來的訪談也提到了他選擇共同作者
這件事情不覺得好笑的人只有《物理論壇
「我（I）」。
是他的貓而不是其他人的其他考量：包含
通訊》的編輯。
當時還是使用打字機打字的年代，整
了研究報告的報酬會隨著作者人數的不
以現今掛名的方式，或許把切斯特放
篇重新打是件很費工的事情，而赫瑟林
同而有所差異、研究報告發表後對作者
在研究報告的致謝（Acknowledgement）
頓也覺得自己的這篇研究報告很好，很
信譽所帶來的立即影響，以及多個共同
比較恰當，因為致謝比較適合感謝對本篇
值得趕快發表到期刊，讓科研社群都知
作者對於研究報告所帶來的威信。這件
研究報告有幫助，卻沒有直接貢獻的人
道他的研究。於是赫瑟林頓想到了一個
事情當時是被當成有趣的玩笑輕鬆看待
（或貓）。
解決的方式：多加一個共同作者，他的
的，所以赫瑟林頓還多印了幾份有作者簽
但是，從這件事情可以看出，當時赫
貓切斯特，並且取了一個像人的名字：
名的副本分送給同事──包含了第二作者
瑟林頓的同事與科學社群，對切斯特的掛
F.D.C. Willard（F.D 是家貓的學名Felix
切斯特的貓掌印，還說切斯特是學校的
名沒有太大的反彈，未要求赫瑟林頓更改
domesticus的縮寫，C代表是切斯特的英
「嚙齒目掠食者顧問（Rodentia Predation
作者，只是當成有趣的一件事情看待。
文名Chester，而Willard是切斯特生父的
Consultant）」。而當時密西根州立大學
《物理論壇通訊》在當時已經是物理頂尖
名字）。赫瑟林頓的這篇論文順利的發表
物理系主任顯然也很喜歡切斯特，甚至寫
的期刊，而期刊方面也沒有要求赫瑟林頓
了，而在發表之後赫瑟林頓的同事們也想
了一封信給赫瑟林頓，詢問是否能讓切斯
做出更正。那為什麼當時人們對於赫瑟林
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時事評析
SciTech Reports
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頓的作法可以這樣輕鬆面對呢？ 原因是
磷酸，而且是對於TIR1的活化反應所需
壇通訊》，關於測量希格斯玻色子（Higgs
信任和尊重。雖然常理會推論切斯特對於
要的輔因子（co-factor），並在研究報告
Boson）的研究報告上，就有5154個作者
這篇研究報告沒有實質的貢獻，但掛名為
中描述這是一個未預期的發現。
（論文內文9頁，作者名單24頁）。
共同作者，必定是深思熟慮之後才會做的
2012年鄭寧受邀至中央研究院演講，
那到底如何才值得做為一篇研究報告的
決定。縱使後來赫瑟林頓第一時間表示只
也提到他與父親的這段談話，而此篇重要
共同作者？如何定義每個人的貢獻？這問
是為了趕快發表才做此決定，當時科學社
的研究報告也被選為當期的封面報導。那
題其實沒有直接明顯的答案，而筆者也認
群的反應也是表示尊重，並未對赫瑟林頓
鄭昌學值得列為共同作者嗎？還是放在致
為沒有標準。或許我們可以反向思考來提
的掛名作法提出否定。而或許切斯特真的
謝比較恰當呢？根據鄭寧所說的故事，其
問：誰不應該列為共同作者呢？這個問題
是一隻懂得粒子物理學的貓？
實從事科學研究的人應該可以瞭解，當有
答案就比較簡單，而也是一般的共識。代
一個無法解釋的實驗數據盤踞在心頭已
寫報告的人、與研究無關的但同領域的資
久，那是一件極為折磨的事。而許多未預
深研究人員（Honorary Authors）、只資
再來是2007年，美國華盛頓大學醫
期的結果往往是研究的一個重大突破或是
助研究的人和只提供已發表的研究材料的
學院藥理學系教授鄭寧（Ning Zheng）
轉折，所以此時非常需要解答，需要各種
人，是不該列為共同作者的。簡單地說，
發表於Nature期刊的一篇研究報告。列
想法與意見。所以鄭昌學的意見對於鄭寧
若沒有直接參與研究過程中的討論、或是
在此篇的7個共同作者中，有一位是鄭
的這篇研究報告來說，是一個非常重要，
實質上沒有參與研究的執行，是不能列為
寧的父親鄭昌學，一位退休的中國化學
不可或缺的意見。鄭昌學值不值得列在共
共同作者的。
家。為什麼鄭寧要把他的父親列為共同
同作者其實見仁見智，每個科研人心中的
作者呢？原來鄭寧當時正在研究一種
尺都不盡相同。但是既然通訊作者鄭寧覺
阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）的生
得值得，我們也就表示信任與尊重。
一席話父親列共同作者
那又如何定義每個共同作者的貢獻？或 許可以參考現今許多期刊的做法，在研究 報告的最後增加一欄作者的貢獻（Author
長素（Auxin）蛋白質受體（Transport
當代科學有一個特點就是已經進入了
Inhibitor Response 1, TIR1）的結構，
Contributions）：提出想法、執行實驗、
一個「大科學（Big Science）」的時代：
提供材料、分析實驗數據、檢視實驗結
有一天鄭寧坐在家中的電腦前，思索著
需要非常多的跨領域的科學研究人員合作
果、撰寫研究論文的作者是誰，來決定共
螢幕上的蛋白質結構，鄭昌學也在家。
才能完成。例如高能物理 （High Energy
同作者。如此一來，對於每位共同作者的
鄭寧跟父親鄭昌學聊到自己的研究，其
Physics）、太空探險、藥物的開發和總體
貢獻（以及責任）都有較明確的界定。
中有一個位於TIR1結構中心的分子令
基因組（Metagenomics）的研究，一個人
他百思不得其解，無法解釋。於是鄭
是無法完成的。這些大科學研究報告的共
昌學請鄭寧描述那個結構之後，馬上
同作者可能多達百人，甚至千人。這是當
說：「那個一定是肌醇三磷酸（inositol
代科學的潮流之一，結合了各種不同領域
phosphate）。」後續的實驗確定果然那
的專業研究人員分工合作，共同完成一個
個未知得分子就是鄭昌學所說的肌醇三
研究計畫。2015年的一篇發表在《物理論
或許有些參與研究的人（或是貓？） 比較適合放在致謝而不是共同作者，而 有些人其實值得列為共同作者。但不論 如何，如果你／妳是身為通訊作者，我 相信你／妳的決定。
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科技報導
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生醫研究倫理訓練 ─ 借鏡美國的經驗 （與《科學月刊》2017年1月共同刊載）
林士傑／美國國家衛生研究院研究員。
最近臺大郭明良教授的疑似論文造假事
更必須以討論會的形式，讓各單位裡的
m i s c o n d u c t） ， 抄 襲 （ p l a g i a r i s m） 等
件，引發許多對於臺灣該如何進行生醫研
資深研究員（大學教授或研究機構的研究
等。這些議題不僅是研究倫理的核心問
究倫理訓練的討論。過去20年來，美國國
員）與受訓人員（學生或助理）一起面對
題，也對於時下疑似論文造假事件的討論
家衛生研究院（NIH）對於生醫研究倫理
面探討研究倫理的議題。
非常重要。
（Responsible Conduct in Research）非常的
在討論會裡，透過案例分析的型式
透過這樣的討論，參與者可以清楚理
重視，將其視為研究訓練裡不可或缺的一
〔註二〕，以實際可能發生的情境，讓資
解研究倫理爭議當中，各方的利益及其衝
環。美國對於研究倫理的訓練方式， 或許
深研究員與受訓人員一起分享各自對研究
突所在，並了解哪些行為明顯逾越研究倫
可以提供臺灣作為借鏡。
倫理議題的看法並進行辯證 。由於參與
理規範。同時，參與者也會了解一個研究
NIH在提供研究經費補助的同時，也要
者都是熟悉的面孔，再加上主題也切身相
倫理爭議可以有許多不同的處理方式，以
求各研究機構定期提供生醫研究者充分的
關，常能引起對議題的深度討論。這樣
及各個方式所面臨不同的難題。這個討論
研究倫理訓練〔註一〕。 這個強制性的訓
實際的討論不但建立了社群對於學術倫
的方式也能讓資深研究員彼此交換心得，
練，不但要從學生階段儘早開始，也要求
理常規的共識，也讓所有參與者留下深
傳承寶貴的經驗，同時樹立好的榜樣讓年
所有的研究人員在學術生涯的各個階段都
刻的印象。討論的議題包括：研究的再
輕學者與學生效法。討論會也提供了機會
必須持續參與 。
現性（research reproducibility），作者貢
讓學生們瞭解不同資深研究員的想法，並
在NIH的規範中要求研究倫理訓練執行
獻與掛名（authorship），研究數據管理
瞭解研究機構裡面倫理委員會的架構與正
的方式不能只是課堂講解跟紙筆訓練，而
（data management）與造假（scientific
式處理爭議案件的程序。
時事評析
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SciTech Reports
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綜合這些優點與累積過去20年的經驗，
在討論如何改善臺灣的研究風紀時，或許
〔註一〕https://goo.gl/kMcmKd
NIH認為討論會的型式是最有效的研究倫
可以借鏡美國的經驗，系統性的重整臺灣
〔註二〕案例分析：https://oir.nih.gov/sourcebook/
理訓練方式，比起上課要有效的多，筆者
生醫學界的研究倫理，把這次的危機轉化
ethical-conduct/responsible-conduct-research-
自己的經驗也是如此。當主管機關與學界
為一個體質蛻變的契機。
training/annual-review-ethics-case-studies
臺灣論文造假事件之問題與建議 蔡孟利／《科學月刊》、《科技報導》總編輯。
（與《科學月刊》2017年1月共同刊載）
每天看著PubPeer〔註一〕榜上不斷增
的研究計畫、研發成果的智慧財產權及應
術論文發表數的成長、出版同儕間影響力
加的臺灣論文（詳見第18頁），雖然有
用績效、各式學術榮譽獲獎情形等，非僅
排行高低之競爭壓力下，對於投稿論文之
些是某群人想要減損PubPeer功能的烏賊
以著名期刊為評斷唯一標準。然而，上述
審查作業，也漸漸難以維持如以往般的嚴
噴墨，有些是可勘誤解決的單一過失，但
這些指標，哪一項跟研究者發表過的論文
謹。像是許多期刊都要求審稿人務必在4∼
超過半數，特別是幾個特定團隊的系列文
無關？
6週內完成審查，甚至有要求在2週內的。
章，真的是不需要太高深學問即可判斷之
基本上，這些指標都可說是研究論文的
如此短促的期限，對於雜務越來越多的現
衍生物。對於學術工作，特別是自然科學
代研究者而言，要求大家仍如往昔以鑑賞
不過臺灣主管學術發展的部門，對於此
的研究工作之表現，仍然得由其所發表的
求完美的心情處理審稿事宜，無疑是不可
次事件的處理方式至目前為止，令人擔憂。
論文良莠來評斷，這是毫無疑義的。是以
能的任務。
蓄意造假。
讓論文能突破各種出版障礙，讓個人的研
然而隨著研究資源的日益緊縮但發表管
究成果廣為流傳，還是研究者最在意的事
道卻不斷增加之下，研究者就面臨了更殘
科技部在回覆科月對此次事件於年底
情；這也是在網路技術越發成熟之後，線
酷的發表壓力。不管是汲汲於保住自己的
專題計畫申請之影響的信函中，說道目前
上期刊以及開放取用（Open Access）越來
學術飯碗，或是營營於學術地位的爬升，
科技部對於研究表現之衡量，以多元指標
越盛行的原因。
既多且好的發表成績，都是各研究者心中
現行制度的不足
為原則，包含近5年各種學術著作、近3年
不過，即便是正派經營的期刊，在學
的主要壓力。在這樣的時代背景下，科
時事評析
中華民國一○六年一月十五日
科技報導
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技部長所說的，學術不端的事情「古今中
呈現持續增加的狀況，但目前一般學校的
意正視國王並沒有穿衣服的事實，那接下
外、先進國家都會發生」雖然是事實，但
倫理委員會還是以需有人檢舉作為調查發
來，該怎麼做？
科技部應該要進一步認知到的是，這樣的
動的要件，缺乏常設主動調查的作為；人
科技部在回覆科月呼籲的官函最後表
事情卻是「於今尤烈」！是以，從部落格
力、物力不足的查察，也難以因應爆量的
示：「目前正就學術自律的內控機制、學
式的討論到PubPeer般有制式規定的專業
問題論文。
術倫理教育及違反學術倫理課責等面向，
「出版後同儕審閱（Post-Publication Peer
（3）涉案層級若高至校長、院士的層
研議改進並建立相關處理機制」，這是
Review）」之組織的興起，就是自然而然
級，一般學校與研究機構如何能在利益迴
個讓人期待的作為，希望屆時所公布的內
的發展。
避的原則下，組成具公信力的調查委員
容，不要讓學術界再一次失望。
社群網站運作技術的成熟，讓「出版
會？以臺大此次的作法，校長完全掌握了
後同儕審閱」網站的評論量呈現指數函數
調查委員會的組成過程及成員，這如何讓
般的成長；也由於此類網站的專業機制，
人相信這會是個可以公正調查校長的調查
讓其所呈現的評論內容具有相當的參考價
委員會呢？
投入與產出不符的現狀 過去臺灣在談學術倫理的時候，大部 分的人都會強調學者的良心與自律之重要
值。從PubPeer近年來所揭發成功的例子加
（4）此次論文造假的問題，從作者群的
性。然而，就如同已故的歷史學家黃仁宇
上最近臺灣的這場風暴，在在都顯示出，
結構看來，造假者並非是助理和研究生，
先生在《萬曆十五年》中所寫道的：「中
對於學術倫理的教育以及學術不端的偵查
至少是已完成博士訓練的研究者，因此學
國2000年來，以道德代替法制，至明代而
與裁判，都已經不是舊思維、舊措施所能
術倫理教育的重點，不應該只是新進的學
極，這就是一切問題的癥結」，這句話，
處理的了。
生或助理，而更應該是對計畫主持人加強
放在今日看科技部與教育部面對此次事件
以臺灣這次的風暴為例，已暴露出現行
教育；而對於學生和助理的教育，也要兼
一開始所存的心態，尤其傳神。明代當年
制度無法因應學術環境變化的問題，包括：
顧到其在受到脅迫造假時，該如何因應與
以道德代替法制的做法有其管理技術不足
自保的方式。
的時代背景，然而在網路發達的今天，面
（1）許多研究都牽涉到跨院、跨校甚至
對學術不端的事件，我們仍然只能期待學
跨國的合作，要如何進行跨院、跨校、跨國
（5）臺灣目前對於研究論文造假的懲
的調查呢？如臺大這次的事件中，作者群隸
處方式，完全不對等於其因造假所得的好
屬於生命科學院或醫學院，結果生科院所成
處。大家普遍的認知是，如果職棒選手打
因為現實的狀況是，真正從事學術研究
立的調查委員會只調查生科院的作者、醫學
假球唯一的結果就是從此離開職棒界，
的學者，不用旁人期待，他的良心與自律
院的調查委員會只調查醫學院的作者，各查
那顯然本應該有更高道德標準的學術工作
一直都在；但今天擾亂整個學術秩序的，
各的，沒有整體協調。這樣的報告，真不知
者，卻被容許以不符其身分的寬容，這是
是那些沒有良心與缺乏自律的偽學者。因
最後所謂的校級調查委員會，要如何去拼湊
很矛盾的！
此當我們準備以任何制度與獎懲來維護學
這些各院零碎的調查結果！ （2）被揭發有問題的論文一個月以來
者的良心與自律嗎？
臺灣的生醫研究並沒有欣欣向榮，臺灣
術倫理不受破壞時，要注意的是，不要讓
的學術榮銜其實不怎麼尊榮，如果我們願
本來就有良心與自律的學者受到額外的干
中華民國一○六年一月十五日
擾，但必須要有效的嚇阻偽學者繼續為害 學術圈，甚至整個社會。 是的，有這麼嚴重：危害整個社會！ 如同科月在11月16日所發表的呼籲〈一 篇造假的論文危害有多大？〉中所提到 的：「研究論文造假，不只是學術倫理失 格而已，還妨礙了科學的進展、浪費納 稅人的錢，也削弱了臺灣科研成果的公信 力。尤其是醫學類的研究論文造假，更間
時事評析
臺灣生醫產業發展契機的禍首。
15
2004年臺灣的消費者物價指數90.83，
在繼續花這100億之前，政府是不是該先
2014年增至103.97，上漲1.14倍；而我們的
盤點盤點，臺灣目前展現在檯面上的生技
生命科學研究者在主要的經費來源減少7.7
醫藥之研發實力，是否如現有高論文數那
億元、但人力與物力的成本皆增加的處境
樣的精彩？是否該先檢查檢查請來掌舵各
之下，增產了約5000篇的SCI論文。
式鉅額經費的人，是不是真的具有實力帶
難道民間投資在SCI論文生產的挹注超乎 我們想像的多？ 還是，臺灣的生命科學研究者的能力非 常強，在逆境中不斷的追求卓越……嗎？
領大家上擂台跟國際對打？ 這次論文造假的醜聞，絕對不只是學術 圈內茶壺裡的風暴，而是給公部門對於科 研產業投資的警訊！整個社會大眾，特別 是廣大的納稅人，都應該對這件事情投以
接危害了病人」，但在臺灣，這些造假的 論文以及產生它們的徒眾，還可能是拖垮
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論文造假的第三大國 的確，臺灣許多生命科學研究者的能力
綜觀此次在PubPeer被揭露有問題的論文
非常強，在逆境中不斷的追求卓越！我見
中，論文發表的時間幾乎涵蓋了從2004迄
過許多各年齡層的研究者，與研究生、助
今的各年代。2004年在臺灣的生醫研究是
理一起共用辦公室，並在多重隔間的狹小
個重要的年代，根據國科會93年版的《中
空間內，親力親為的指導學生做實驗，樂
華民國科學技術年鑑》中所述，「生技製
在其中的傳遞學術工作之真價值給晚輩。
關注，盯住我們的公部門如何處理這類事 件，並找出防範未然的方法。 那如何盤點、檢查呢？總不能都靠 PubPeer吧！
合理的發表數目 除了PubPeer外，每年發表的論文篇數應 該是個檢查的線索。
藥國家型科技計畫」光在2004年所核定的
但他們的努力，就在那群偽學者的摧殘
金額就高達14.3億元。同一時期，另一個
下付諸流水，使得臺灣在今年6月美國微生
一位研究者，如果嚴格遵守作者該負的
國家型計畫「基因體醫學」，在2004當年
物學會的電子期刊mBio出版的論文「The
責任與規範，一年發表的論文數，幾篇以
度所核定的金額更高達22.9億元。之後生
Prevalence of Inappropriate Image Duplication
內算合理呢？這當然不容易有個清楚的答
技製藥與基因體醫學2個計畫一直持續到
in Biomedical Research Publications」中，名
案，而且作者序位不同會有很大的差別。
2010年停止。但生技製藥計畫換個名字，
列論文造假的第三大國，而且還只是根據
不過，仔細分疏，還是可以找出規則來計
又以「生技醫藥國家型科技計畫」繼續執
以圖片重複使用或修改這種低階拙劣的手
算的。
行迄今。同一時間，若看提供一般學術單
法排行而已。
以老牌《生物化學》期刊（The Journal
位進行例行研究工作的經費，以此次風暴
行政院在今年拍板定案「生醫產業創
of Biological Chemistry）中對作者的要求為
中心的生科司為例，2004年核定可執行的
新推動方案」，宣稱將投入上百億元的經
例：「所有作者必須完全同意並認可論文
計畫總金額僅約38.6億元，只略多於2個國
費，希望「讓生技產業成為台灣經濟發展
之最終內容。所有作者都必須對論文之內
家型計畫當年度所核定的總金額。
之新引擎，帶動經濟成長並兼顧人民健康
容負起責任。個別作者對該論文之貢獻必
這數字顯示的是，研究資源集中在少數 人手中。
福祉」。但是 在這筆經費投
再看幾個數字，依科技部現有的統計資
入之前，即便
料顯示，臺灣SCI論文發表篇數，在生科
不算生科司每
司管轄的學門，包括農業科學、生物及生
年例行補助專
化、臨床醫學、免疫學、微生物學、分子
題研究計畫的
生物及基因、神經科學、藥理學及動植物
經費，從2000年
學，從2005年的總數5298篇飆漲到2014年
到2016年，光
的9515篇，10年內增加了約1.8倍。依照趨
「基因體醫學
勢推斷，2014年與沒有統計數字的2004年
計畫」、「生
相比，論文數成長約為2倍應是合理的。
技製藥計畫」
但2004年度核定可執行的一般型計畫加上
與「生技醫藥
2個國家型計畫，當年度生命科學的研究
國家型科技計
總經費至少在75.8億元之上；可是2014年
畫」3個國家型
核定可執行的一般型計畫總金額只約40.1
計畫，臺灣的
億元，加上當年度「生技醫藥國家型科技
公部門在生技
計畫」的經費約28億元，總數仍僅68.1億
醫藥相關的投
元，比之2004年，政府投資在生命科學研
資早已超過300
究的經費大幅縮減了7.7億元。
億元的經費。
中華民國一○六年一月十五日
時事評析
科技報導
16
須明確列出。單純提供研究經費、研究材
研究工作的，通常會有一、兩個研究計畫
意見的等待與審查修改（revise）來來回回
料或協助蒐集數據，或對研究團隊的一般
在身上，加上博、碩士班研究生還有大學
的時間消磨。
性監督管理並不足以列名作者；惟有對實
部專題生要指導，這都是耗時的大宗。此
即便現在不少期刊強調會在1個月內完成
驗設計，數據收集及分析，判斷，以及論
外不要忘了，學校裡有諸多便當委員會要
第一次審稿程序，試想，即便如此順利，
文內容寫作修改等具有實質心智貢獻之人
開，如果幸運（或不幸）兼任主管的，白
一位生醫學門的研究者，1年能夠發表得出
方得列名作者」（詳見《科技報導》2016
天的時間會有空檔才奇怪；然後，晚上下
超過10篇第一或是通訊作者的論文嗎？如
年12月號「學術論文造假不只是人性問
班之後，家庭生活也要顧吧！
果他照規矩來的話。
題，更是制度問題」）
一週，還有多少時間呢？
當然，有可能是今年收穫的都是去年或
顯見擔任作者是件費時費力的工作。即
當然，除了那上課的法定8小時外，也可
前年努力的結果，之前投稿的都剛好集中
便只是個列在第三、四、五順位的作者，
以推掉所有雜務，專心在研究上。但再怎
在今年被接受。所以，如果週全的考慮這
總還是得仔細將文章讀過，把圖看完，禮
麼樣，總有一個算得出來的有限時數吧！
種情況，也許可以用近3年或近5年的平均
貌性的提幾個問題或建議給第一作者與通
如果是第一或是通訊作者，那時間的
訊作者，再不濟，至少也得通篇改幾個錯
需求就更高了！特別是生物與醫學方面的
字或標點符號；總之，一定得要花時間在
研究，無法只是靠理論推導就能解決，即
上面！
便只是用細胞株為材料，省不得的實驗步
值來判定。超過當事人合理的發表數目， 論文就可能有問題。
調查制度與教育對象
那一般的學術工作者，一週內到底有多
驟與絕對無法完美如預期的生物個體間差
不管是從PubPeer所蒐集到的疑文，或是
少時間可以用來處理這些即便只是列在第
異，都是必須用時間去交易的過程。即便
從異常發表數量所警示的資訊，都必須要
三、四、五順位作者的論文呢？以臺灣的
有專職的助理協助處理實驗進行甚至是資
經過一個完整的專業判斷程序才能辨出真
大學為例，一位已升教授職級的學者每週
料分析，但數據的確認與解讀、文獻的收
假。但在談如何辨出真假之前，得先對現
要授課8小時，若加上備課，耗個雙倍的
集與思考，以及論文撰寫與圖表製作，仍
行的學術倫理調查制度提出改變的呼籲。
時間在教學上只是普通負責而已；積極於
然是耗時甚巨的工作。更遑論投稿後審稿
目前關於學術倫理事件調查的發動，
時事評析
中華民國一○六年一月十五日
SciTech Reports
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臺灣各個大學與研究單位基本上皆以被動
的論文，會讓後續從事此類研究的人員虛
但在實務上，由於目前許多實驗儀器之
的方式應對，亦即須有人舉發才處理。但
擲了金錢與青春，更會拖累了相關領域的
數據均直接數位化存入電腦中，若時間一
現在問題論文的出現已經不是偶發事件，
進展。所以先讓有問題的論文下架，不
久加上備份不完全，很可能因為電腦硬體
而是持續發生的進行式。因此各個學術單
要讓其妨礙科學的進展，降低對科研公領
的故障而遺失原始資料；也可能實驗過程
位，應該要慎重考慮是否以科技部的「學
域的衝擊，是處理學術倫理事件的第一要
中，操作者因為忙碌或疏忽而漏記細節，
術倫理案件處理及審議要點」中第八條的
務。而那些屬於作者群與經費提供單位內
甚至在交接時遺失了紙本；當然，也有可
精神，「違反學術倫理案件經本部依職權
部的責任歸屬以及懲處問題，則可在真假
能深思熟慮的造假者一開始就連原始實驗
發現者，應主動處理之」，將調查的發動
確定後再追究。
記錄也造假。這些狀況都可能發生，而無
改成以主動出擊的方式去面對。
當然，在追究責任時，如果能夠參考美
法以原始數據求得證明。
此外，事件發生迄今，科技部及教育
國聯邦法案False Claims Act（詳見《科技
因此若爭議持續未解，那最後的判斷方
部最明確的宣示就只是「加強學術倫理教
報導》2016年11月號「15篇被撤回的論文
法，只能要求原團隊重複其實驗。為昭公
育」，具體的作為可預期將是申請計畫前
和一場美金2億元的官司」），應該會有較
信，若需走到這一步，學術倫理的監管單
要附學術倫理上課證明、學校要加強學術
大的嚇阻效果，臺灣不妨也考慮此立法的
位必須要有一套監督此類驗證實驗的標準
倫理教育，考慮列入必修學分或增加上課
方向。
程序，包括如何監看或錄影實驗過程、實
時數。這類口號式的方法，除了徒增正直
完整的專業程序要進行，就必須要有專
驗所用的材料如何監管控制、數據的保存
誠信的研究者多餘的負擔外，並無益於現
責的單位，但目前臺灣各學術單位並無此
及分析過程的確認等等步驟，都要有整套
狀的改變。
常態編制。若依報紙於12月15日所記載之
的規範以昭公信。
因為不能造假、不能抄襲是國民生活
科技部陳德新次長的發言內容：「最近1個
須知，這都不需要等到上了研究所之後才
月來，兩部（編按：科技部與教育部）和
教；即便是引用文獻要如何標示，實驗原
學者專家召開多場次專案會議，認為學研
最後，借用當代詩人李進文〈好好生
始資料要如何正確呈現等問題，也並非是
機構應該在第一線把關，成立專責單位和
活〉一詩中的片段，作為我對整起論文造
學術倫理的課題，而是研究工作中屬於技
管理規範」，這將是一個好的方向，讓常
假事件的結語：
術上的問題，那是在大學專題研究的課程
態處理論文造假事件成為可能。
「...
結語
在最壞的年代，
裡就要教給學生的。況且，此波論文造假
論文內容會出現的學術倫理問題中，抄
的真正涉案者是教授這一類的研究人員，
襲是比較容易處理的。目前已有不少有效
年代的背影蕭索，還好，意義長出一點點肉，
更上溯到中研院院士與大學校長的層級。
的軟體可以篩選並定量抄襲的地方，算是
孩子們長出一點點美好的自我；
這些人，要怎麼再教育呢？需要重新教他
較無疑義且可快速確認的。嚴重而且麻煩
我經常忙著安慰早晨的公雞並且再三
們國民生活須知嗎？
的學術不端是數據造假，亦即以變造或捏
確認太陽是牠叫醒的，讓牠喔喔喔
所以要談學術倫理教育，重點反而應該
造數據圖表的方式充當實驗結果。目前那
高興地繼續叫童年早起，
是教育學生和助理們，在受到老師或是計
些在PubPeer上被討論的涉案論文，其問題
黎明踩過雪白的蛋殼去蒐集雞啼，有些
畫主持人的不合理壓迫甚至是要脅時，該
均為圖表有明顯的變造，包括切割圖像、
是夢，有些是生活。
如何因應與自保的方式；或是，老師與計
剪貼翻轉、一圖兩用等等，很容易就現有
畫主持人雖然沒有脅迫做假或抄襲，但發
文章內容進行判斷是否造假，不需要精細
現他們自行篡改或變造你的實驗結果時，
的儀器分析即可以肉眼檢出。這也是我們
該如何在確保自身安全的狀況下向權責機
對於臺大、北醫大與國衛院等各單位在事
關舉發。
發迄今已超過1個月了，卻仍無法對外界說
不過這類學術倫理教學內容若要真正落 實到現實生活，關於學術倫理事件處理的
因為野百合頻頻回眸。 ...
」
明受指控的論文是真是假，感到大惑不解 的原因。
法律制度，就必須要有對應的保險設計，
上述以外的捏造數據手法就比較難以
不能只如現行制度般的讓檢舉人之處境充
直接查察了。若使用的數據並非直接以既
滿了各種風險。這是科技部與教育部目前
有的圖表進行變造，而是利用不實材料或
該積極面對的事。
程序所得到的數據充做研究結果，這就不
造假的認定
我想我不容易對生命放手，
容易察覺，也不容易檢驗其真假。通常此 種問題論文的發現，是因為其所述之結論
回到論文被質疑處的真假判斷之問題。
無法被其他團隊重複實驗得出，或是其研
在這裡我將討論只限縮在真假的判斷
究設計與分析方法出現爭議才會被提出討
上，是因為對於科學社群而言，一篇造假
論。這類問題論文的真假釐清，就得仰賴
的論文，特別是因造假而發表在頂級期刊
完整的原始實驗記錄作為判斷依據。
〔 註 一 〕PubPeer， 是 由 public（ 大 眾 ） 和 Peer review（同行評審）2 字組合而成，論文 發表出版後，接受論文被檢視與討論的網站， 若認為論文有造假嫌疑，可匿名舉報。
延伸閱讀 論文造假更多資訊： https://www.facebook.com/sciencemonthly/
焦點話題
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科技報導
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將假日營隊課程納入學分－
如何讓學生專注科學實作 吳明德／臺北市立麗山高級中學物理教師
美國高中生每學期僅需選5~6門課程，
記得在10幾年前曾經實施過社區化課
而臺灣的高中生的課表每週可能有10幾門
程，學生可以跨校選課，當年我也教過社
課程，師生只能在有限時數內填鴨授課，
區化課程，雖然學生是很有意願學習，但
難以聚焦課程內的議題，並進而做深入探
是此計畫根本忽略學生交通往返的時間，
討。隨著近年加入生涯規劃、生命教育與
所以便無疾而終。所以在領先、優質等計
校定選修等五花八門課程，加上每週上課
畫下各校要開設校定選修等五花八門課
總時數還要縮減，這個問題會變得更嚴
程，甚至還聽說有學校掛羊頭賣狗肉，所
重。我們老師都知道，每週僅一、兩節課
開設的選修課程名稱十分好聽，帶事實上
的科目學生根本學不到東西，尤其是實作
是加強考試內容。而杜絕此弊端的最佳方
演練的課程，如科學實驗、科技、藝術、
式，是開放相當比例給外校學生選修，而
體育等課，更是有集中連續排課的需求。
開設時間集中設於假日，減低學生通勤次
在我擔任麗山教務主任期間中，所撰寫的
數，並且可以強化各校特色課程，分享給
領先計畫報告裡，首先提出在假期營隊計
外校學生，減少明星學校光環，同時給予
入學分的概念，相信能突破目前因升學主
授課老師足夠資源。當然老師投入時間與
義與學制的僵化造成的困境。
心力備課，學生也主動到外校上課，為鼓
圖一：2014 年 7 月 22、24、29、31 四日為麗山高中 新生舉辦四天帆船機器人營隊。（陳怡靜攝影）
勵師生參與最簡單的方式就是計入學分，
一週的營隊效益遠勝一學期課程 於2014年，我負責教授麗山高中暑假的 帆船機器人營隊，這個為期4天共24小時 的營隊課程。對照以學分數而言一學期課 程為18週，若是將時數分散到每週僅一節 課，光是發材料收工具時就結束，根本無 法實施動手課程。但是集中在這個暑期營 隊裡，高一新生能夠利用物理知識與結合 動手製作船體，運用電子、電路與程式完 成自動控制帆船。現在這些學生已經升到 高三，很明顯看到4天營隊的效益，影響 學生日後會組裝3D印表機，撰寫控制程 式、參加科學競賽等成效。有如此高效益 的營隊課程，為何不能授予學生學分與計 入老師應授課的鐘點？
並登入畢業成績內。
假期營隊課程是教師協同教學極 佳環境 擔任教務主任時，各科都有教師社群 以增進教師授課與開課能力。我很驚訝發 現，部份教師社群對於開設新課程並無幫 助，可能還有些反效果！為了解此問題， 我做一個實驗，在本校麗山高中開設國中 生假日科學營，並招收鄰近西湖、麗山國 中學生，我親自擔任營隊講師，進行跨領 域統整學習與發表。議題包括：臺灣人口 問題的影響、生物四肢比例對其運動能力 影響、提出臺灣能源解決方案、樂器的聲 學研究、攝影測量物體運動等議題。利用
假期舉辦跨校課程 2015年暑假在麗山高中，我曾舉辨2場 營隊，每個營隊為兩天共12小時，分別是 電動線控飛機營與風力發電營。本人參與 招生到授課過程，由於學生是來自不同學 校，能共聚一堂學習自己有興趣的課程， 是十分有趣的教學經驗，同學們可以相互 觀摩與比較彼此製作的風力發電機，或者 試飛測試自己的電動飛機。
資料搜尋、簡易實驗及公開發表等手段提 升學生能力。但是自己一個人是無法顧及 所有領域，我找了4個科目教師，在4個假 日的上午營隊課程協同授課。讓不同科目 的老師能夠有所交流與激盪。透過協同授 課，老師能學習彼此的優點，並拓展師生 視野，這可不是公開觀課所能學得到的。 協同教學尤其是跨科協同教學十分罕見 原因有很多，除了欠缺必須協同教師授課
圖二：2015年8月15、16兩日「臺北市在地遊學趣」， 風力發電機營。（柯明樹攝影）
的課程，還有在學期中老師十分忙碌能配 合的意願不高，但是107課綱的精神是跨科 統整，如果能降低老師平日的授課時數， 部分授課鐘點轉移到假期授課，由不同科 目老師協同教授的課程，才能減少學科屬 性與本位主義，達到跨領域統整精神。
假期授課，讓師生參與課外事務 在2015年3月份，我帶領麗山高中學 生，分別參加上海與北京的青少年科技創 新大賽，這也是首次臺灣學生參加此活 動。而原本希望由指導老師帶隊前往，但 科學老師的課務繁重，很難請多天假。最 後還是由我帶隊，原因是主任適合帶隊而 且課務較少。我深思在目前體制下，學期 中師生為了上課，很多活動不方便參加， 喪失許多學習機會，反觀長時間假期中， 對於部份學生會喪失目標不會安排時間， 藉放鬆玩樂打發時間。
中華民國一○六年一月十五日
焦點話題
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降低學期中上課節數，下午4點能下 課，讓學生自主安排活動或完成作業，喜 歡體育的可以準備參加全中運、喜歡科學 的做實驗參加國際科展。同時增加假期中 選修課程學分，藉由參與跨校、跨學科集 中營隊課程，激發自己潛力與各校有興趣 的同學競爭，讓讀什麼學校變成不重要的 事，而是選什麼課程、選什麼老師才是最 重要，面對將來，我們學生才有能力決定 人生方向。
結語 帶領麗山學生參加上海青少年科技創新 大賽時，我詢問一位就讀大學計算機科系
圖三：2015 年 8 月 1、2 兩日「臺北市在地遊學趣」，
圖四：2014 年 4 月 18、19、25、26 四日上午，來自
電動線控飛機。（吳明德攝影）
西湖、麗山兩校國中營。（吳明德攝影）
機，就算是在數理及社會方面，都運用到 自動化數位量測、撰寫程式運算與製作創 新應用的App。
志願者，是什麼原因選擇念計算機？他回
我相信臺灣的師生只要克服教育制度的
答說：「他因為參加青少年科技創新大賽
束縛，絕對能展現智慧與能力。而本文藉
的計算機課題，而他同學幾乎每位在初中
自己在科學營隊任教的經驗，建議將選修
時期都參加過計算機寫程式營隊。」我接
課程集中在假日授課。期望在制度上能彈
著問計算機營隊規模有多大？他回答說：
性授課時間並授予學生學分，在實施上能
「在上海市大概有十幾萬初中生參加。」
協同老師授課經驗交流，在對象上學生能
所以我終於明白上海青少年科技創新大
跨校選修。讓臺灣的高中生發掘潛能，未
圖五：2015 年 3 月 26~29 日 麗山高中參加北京青少
賽，為何有接近一半議題是工程與計算
來投入在科學與創新技術研發。
年科技創新大賽。（吳明德攝影）
跳脫迷思 開創電池研究新里程 （轉載自《工業技術與資訊》月刊第299期）
張維君
解液成分以有機溶劑為主，一旦發生短路
一個靈光乍現，將石墨作為電池正極材料，工研院與史丹福大學研究
時有機溶劑容易起火，工研院評估多種不
團隊跳脫研發人員既有迷思，不僅為「鋁電池」找到商業化發展的可
同的溶劑後，發現鋁在離子液體中可完美
能，更寫下未來電池研究的新頁。而試量產計畫也正加緊腳步進行中。
產生電池反應，而且離子液體在室溫下是 液態的鹽類，若是遇到高溫短路也不會起 火，可兼顧安全性。 工研院綠能與環境研究所技術副組長
面對全球能源危機，能否取得成本更經 濟且蘊藏量豐富的材料元素，同時又兼顧
與史丹福大學合作
楊昌中表示，尋找正極材料的過程歷經艱
開創未來電池研究之路
辛，工研院找到美國史丹福大學化學系專
環保，是科學家與研究人員急切尋覓的課
精於基礎材料研究的戴宏杰教授團隊一同 合作，終於發現將石墨作為正極材料，讓
題。歷經三年的努力，工研院的研究團隊
鋁相對於鋰來說，是在地殼中蘊藏量更
突破此領域過去30年研究的瓶頸，成功解
為豐富的金屬，約占地殼8%，加上價格便
鋁氯離子在石墨的層狀結構中快速嵌入
決過去鋁電池壽命不足、效率低而無法商
宜與具安全性等特性，一直是世界各國電
嵌出，就可達到高速充放電同時兼顧續航
業化的問題，開發出「可高速充放電的鋁
池儲能研究團隊鎖定研發的材料。然而選
力的特性。
電池」技術，此研究成果論文不僅登上英
定鋁片作為負極材料後，要如何調配出最
楊昌中進一步指出，過去電池產業研發
國《Nature》期刊，近日更入圍創新研發
佳的電池組成，在電解液與正極材料的選
技術人員習慣將石墨當作負極材料，因此
界的奧斯卡獎－2016 全球百大科技研發獎
擇上，讓所有研發團隊傷盡腦筋。
從未想過石墨作為正極材料的可能性。而
（R&D 100 Awards）。
以電解液為例，一般電池主要使用的電
工研院與史丹佛研究團隊這次發現石墨在
焦點話題
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科技報導
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某些材料體系中可作為正極，這不僅僅是
的石墨，舉凡天然石墨、人造石墨等，並
決這些營運活動中會遭遇到的問題，都已深
開創鋁電池商業化的可能，更為將來其他
微調離子液體成分以找到最佳參數，接著
刻內化在工研院研發團隊的研究基因當中。
研究奠定重要基礎，也就是石墨不僅可作
從小電池開始再試作到大的盒裝電池，看
為負極，也可以做為插嵌用的正極，搭配
材料被放大後能否依然穩定，透過不斷嘗
其他的負極材料，可研發出各式各樣的新
試各種材料以找尋最佳性能組合。而在開
目前鋁電池透過串聯與並聯的設計，可
電池。也正因為此研究建立電池材料新體
發材料的過程中，同時須兼顧市場對材料
達到14伏的工作電壓，以及二安時的電池容
系，才能受到《Nature》期刊以及全球百大
成本的反應，例如需要極快速充放電的應
量，已可成功驅動電動腳踏車，而未來在
科技研發獎評審團隊的肯定。
用，可選擇價格較高的A石墨，而一般民生
應用上希望能擴大到電動機車、輕型電動
需求則是較便宜的B石墨。但不論是哪種石
車等交通載具，以及作為備用電力與儲能
墨材料的選擇，都必須符合最基本對安全
裝置。鋁電池可望取代目前許多車輛電瓶
與快速充放電上的要求。
所使用的鉛酸電池，尤其鉛酸電池壽命較
透過與史丹福大學合作，讓鋁電池的研 究有了重大突破，並且成為共同分享專利 的夥伴。儘管並非獨享成果，但楊昌中引 述綠能所胡耀祖所長的勉勵：「放得下才 能拿得起」，能盡速看見鋁電池商業化，
不只是在材料開發過程中需顧及市場 對成本接受程度，同時也須考量上游臺灣
擴大創新應用方向
短，對於環境影響大，若以鋁電池取代鉛 酸電池，更能達到循環經濟的永續目標。
廠商是否有能力供應或進口該項材料。此
隨著環保意識抬頭，以及在政府補助
外，在整個試量產的過程中，研發團隊須
下，民眾對於電動機車的接受度越來越
思考材料能否被放大量產，以及臺灣廠商
高，而Gogoro的電池交換站設計解決過去對
的製程技術是否有能力承接。負責製程組
於電動機車充電耗時過久的問題，因而打
裝的綠能所資深研究員吳俊星博士表示，
開市場。楊昌中認為，鋁電池採開放式平
有了研發成果之後還必須成功試量產，
目前鋁電池電芯的生產系統已設計成接近
台技術，各家電動機車業者皆可自行設計
能跨過研發到產品化之間的死亡之谷，才
現有鋰電池製程，廠商不需投入大筆資金
電池型態、不需統一規格，在市場發展上
能看見鋁電池真正進入民眾日常生活。因
建置全新的製程設備，這樣可降低技術門
有不同利基。若將來鋁電池量產順利，屆
此目前分別朝材料研究與製程組裝兩方面
檻，盡速將鋁電池推入市場、外銷國際並
持續研發努力。
達成鋁電池產業化的目標。
促成新產業，更是臺灣產業發展之福。
跨越產研死亡之谷 材料與製程邁向 產業化
負責材料研究的綠能所資深研究員江建
楊昌中表示，工研院是少數能跨越研發到
志博士表示，目前團隊正在嘗試各種規格
產品化間死亡之谷的研究單位，因為思索解
時民眾騎車外出前在家充電五分鐘就可上 路，在路上只要有充電樁就可快速充電， 相信不遠的將來，鋁電池能掀起一場馬路 上的寧靜革命。
鋁電池大突破，再生能源儲能免煩惱
工研院楊昌中專訪 文詠萱／本刊主編
素有「創新研發界的奧斯卡獎」美 譽的全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）2016年得獎者已於去年11月公
出全球第一顆可商品化的鋁電池。 科技報導（簡稱科）：當初投入此領 域的動機是什麼？
把電以不同方式儲存起來，就是一種儲 能技術。在當時我們覺得電池會是一個 很好的儲能方式，因為電池可以由小做 大，透過電池並聯、串聯達到預期的電
布，臺灣科專研發計畫表現亮眼，共有
楊昌中（簡稱楊）：我們這個研究團
6項技術獲獎，總獲獎數與麻省理工學
隊30年來，一直是研發燃料電池，在過
院、陶氏化學公司並駕齊驅，超越美國
去15年研發的是「低溫質子交換膜燃料
科：如何決定電池研發種類呢？
航太總署（NASA）。
電池（高分子行的燃料電池）」。研究
楊：市面上的電池都具有侷限性，以
工業技術研究院綠能與環境研究所副
團隊關注到近期各界熱議的再生能源有
手機鋰電池中的鋰為例，鋰在地球上的
組長楊昌中博士團隊以研發出突破性鋁
著儲能不穩定的特性，因此投入再生能
存量並不是很多，也僅有少數國家在開
電池，成為本屆得獎技術。其研究團隊
源「儲能」，讓再生能源能具備進入電
採，如智利、玻利維亞等南美國家；也
與美國史丹福大學合作，打破過去鋁電
網的能力。
因為鋰電池能量密度較高，在使用安全
池放電電壓低、壽命極短的缺點，生產
而儲能的方式有相當多種，只要能
池用量規模。
上也有疑慮。常見的鉛酸電池的全球回
焦點話題
中華民國一○六年一月十五日
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楊昌中博士 臺大化學工程學士、碩士、博士 華盛頓大學材料科學與工程學系訪問學者 工業技術研究院正研究員、副組長 高效率熱電材料計畫主持人 氫能與燃料電池計畫主持人 分散式儲能及併網技術計畫主持人
（陳其暐攝影）
收制度目前並不完善，具有汙染性的缺
溫度提高即可使用，但團隊並不想開發
得獎電池是使用石墨作為正極，研究團
點。另外，鉛的礦倉主要集中在印尼、
危險且不實用的高溫電池，因此我們的
隊是如何想到的？
馬來西亞等地，鉛酸電池材料產地也有
選擇範圍變的非常小。
限制，取得並不普及。 因此我們決定使用地球中存量豐富、
科：當時是如何決定要使用哪種鹽類 作為電解液呢？
楊：在鋁電池中，正極是很難找到 的，從過去30年的文獻中發現，找正 極常常是做電池最困難的部分。舉例來
價錢較便宜的金屬材料，在當時我們選
楊：我們找到了非常多種不同鹽類，
說，製作鋰電池時，正極材料常使用氧
擇三個元素作為新電池研發方向，分別
在2012~2013年間嘗試了許多不同的組
化物，因此我們在做鋁電池的過程中，
是鋁、鋅、鈉，並在研究許多文獻後決
合。除了要尋找在常溫會維持液態的材
也試圖以氧化物作為電池的正極。當時
定使用鋁作為電池材料。
料外，最重要的是鋁在其中做電化學沉
我們認為五氧化二釩是有潛力成為電池
積的可逆性是否良好，會不會產生支晶
的正極，但在實驗後發現其在鋁電池中
是最主要的考慮點。
還是沒有產生電池反應。
科：鋁電池在開始研發時是否有遇上 什麼樣的難題？ 楊：其實鋁電池全球有許多人在做，
支晶是電池反應中最不希望產生的現
研究團隊開始思考，氧化物最大的
我們並非第一個想到使用鋁作為電池的
象。在充電時，鋁會在做沉積反應，在
缺點就是它不導電，但若是不導電就不
團隊，但多無法商業化。我們須先找到
沉積的過程中會長出結晶，有的時候，
會有電化學反應，我們認為氧化物的尺
電池材料，首先最重要的是要為鋁找到
鋁並不會這麼乖的長回去同一個平面，
寸大小可能有問題，因此想說將它們做
適合的電解液，透過研究文獻與電化學
它會長出來如樹枝的結晶，這個長出來
成奈米尺寸，並且與導電材料（奈米碳
反應團隊了解，水溶液電解液是不適合
的樹枝結晶有可能會觸碰到對面的正
管、石墨烯）參混在一起，但在一開始
的，這是一件相當可惜的事，因為水溶
極，電池就會因此短路、溫度提高，並
也是失敗的，「沒關係，反正我們常常
液電解液比傳統有機溶劑電解液來的安
會產生危險性。
失敗。」那時候我們想說我們應該是沒
全，也可以確保價錢是便宜的。
最後發現鋁片可以在EMIC系列電解液
有找到奈米化分散的訣竅。
使用有機溶劑當作電解液具有安全
中可以很完美的沉積與溶解，不會產生
科：後來是如何解決的呢？
性的問題，因此最後研究團隊不希望使
支晶。且在室溫下會維持液態，黏度是
楊：這我只能說是巧合！在2012年年
用。我們最後在文獻中找到，有一種特
水的20多倍，優點是其本質還是鹽類，
底時，史丹福大學化學系戴宏杰老師想
殊鹽類也許可以當作電解液。問題來
不像一般有機溶劑揮發性強。
與工研院合作，因此來接觸我們研究團
了，鹽類在室溫下多是固體，傳統上將
科：石墨在過去常用於負極，而本次
隊，但在那時候戴老師僅想與工研院合
焦點話題
中華民國一○六年一月十五日
作，並未設定要研發什麼項目。在當時
個月就會換另一個方向。
科技報導
22
的價格是最貴的，若能將此鹽類電解液
已經確定的是負極（鋁）與電解液是可
在這一個月中，一個是想辦法解決問
回收、純化並再利用，對於降低成本有
行的，還沒有找到適合的正極材料。於
題（蒐集資料、嘗試），再來是去想，
很大的幫助。這只是初步的想法，目前
是，我們在戴老師至工研院演講時，向
若是失敗之後，下一步要怎麼走、好多
尚未研究確定鋁電池電解液是否可以回
他介紹了這項鋁電池研究項目。戴老師
步之後的計劃。在那邊做研究的步調非
到新的電解液狀態。
是一位碳材料專家，同時也在我們介紹
常快，這跟臺灣不太相同。臺灣是以年
鋁電池後，答應參加此項目。在當時，
為單位，在那邊則是以月為單位。
沒有人知道到底什麼樣的材料會是好的
科：目前最近全球關注的電池趨勢是 什麼？
美國史丹福大學或是布魯克林大學
楊：研發用於儲存再生能源的電池是
研 究 人 員 是 以 論 文 能 夠 登 上 N a t u re 、
一項趨勢，全球在找的是一種成本低、
2013年，工研院派林孟昌博士前往史
Science等頂級國際期刊為目標，因此他
安全性高的電池。現在除了鋁電池之
丹福大學，進行合作研究，總共待了14
們做實驗既要做的紮實也要做的快速，
外，還有一種電池──液流電池（Flow
個月的時間。在前4個月鋁電池正極研
才能從同行中脫穎而出；工研院則是以
battery）──也相當多單位投入研究，特
發都是失敗的，戴老師請林博士「乾脆
與廠商合作為目標，不能只看新，還要
別是在美國。液流電池可以用很多種不
放棄這個題目吧，我們換個題目。」在
斟酌研究的可行性跟產業落實能力，這
同材料去做，其能使用的材料都相當便
當時林博士並沒有放棄，他們當時研究
是需要比較長的時間去醞釀。目標、定
宜，且目前仍有發現許多新的材料是用
的邏輯跟臺灣相同，認為氧化物材料是
位不同，導致做事態度不同，我覺得也
在這項電池上。
正確的研發方向，應該要解決的是導電
是有其原因。
正極材料。
這項電池重要的關鍵是電池的設計，
性的問題，因此他們加了很多導電的添
科：請談談鋁電池未來發展方向
鋁電池是一項封閉性系統，而液流電池
加劑，如奈米碳管、石墨等。在他實驗
楊：此電池材料產量豐富（鋁、石
是將能量存在兩個桶子中，利用流動的
室中有相當多石墨的樣本，在偶然的情
墨），量產時它較其他電池便宜，另外
方式打到中間做電化學反應，當需要大
況下發動某一些樣本測試時產生電池反
優點還包含其壽命長、充電放電效率
量能量時，不須增加中間體積大小，只
應，因此就開始思考，到底加了什麼會
高、沒有有機溶劑在其中。它唯一缺點
要將桶子變大即可，桶子的大小可以是
有電池反應？
就是能量密度不夠高。這個反應了石墨
兩個杯子，也可以是兩棟樓。
後來發現問題應該是出在石墨，到了
的問題，正極石墨與負極產生的錯合物
科：楊博士有親臨R&D 100美國頒獎典
第5個月後，電池工作次數已經可以超過
縫隙尺度並不符合，這就像要將一個西
禮，請您分享您的心得或是觀察到的現象。
500次（文獻中鋁電池都小於100次），
瓜塞到柳丁的縫隙裡一般困難。因此使
楊：我認為R&D 100對於人類科技發
因此確定石墨是一個可行的正極材料，
用電化學的方式放進去後，石墨的層間
一切都是巧合。
並不是每一層都會被利用的，這就是它
科：在國際合作中是否有觀察到雙方
能量密度不夠的原因。
展演進是一項重要的獎項，歷屆的得獎 作品中也有許多偉大的發明。本屆得獎 技術有許多是用以解決人類民生問題，
鋁電池目前能量密度相當於現在的鉛
就像鋁電池是真正在解決電池的問題，
楊：工研院中有小鴻鵠計畫，這個計
酸電池，達到40~60瓦時每公斤（鋰電池
但當觀察R&D 100許多入圍獎項時，會
畫是希望工研院年輕研究人員到國外進
大約是100~250瓦時每公斤），意思是
發現有許多技術是透過跨領域的結合，
行研究交流。我們團隊已經有6人透過小
鋁電池會比鋰電池體積更大、更笨重。
並在其中發揮自己的巧思。
鴻鵠計畫出國深造，合作的對象多是史
但除了壽命長、成本低等優點外，鋁電
丹福大學或是布魯克林大學。
池會比鉛酸電池更具深度充、放電的功
的不同？
綜合團隊中6位參與國際合作計畫者的 意見，基本上，在美國做研究比較能夠 放眼全球，接觸到的人也是來自世界各 地，全球頂尖的人都集中在美國研讀博 士班、博士後研究員等。在美國研究的 腳步非常快、做研究的方式非常紮實， 他們非常清楚自己要做什麼、要解決什
能，利用率上也比鉛酸電池好很多，所 以我們會認為在未來可以取代鉛酸電 池。全球電池產值有超過一半是鉛酸電 池，取代鉛酸電池我認為已經是不錯的 成就了！ 科：當鋁電池使用壽命結束時的處理 方式？
麼事情，不會貿然投入研究、瞎子摸
楊：我們還沒有完整的配套措施處
象。確認研究方向後，從文獻中、學理
理鋁電池廢棄物，但我的想法認為，鋁
中找到可行的方向，並開始嘗試，嘗試
是可以回收再利用的，而石墨不需要回
的速度相當快速。一般在史丹佛大學或
收，因為石墨本來就存在於自然界。
是布魯克林大學，嘗試期都差不多是一
但是離子電解液必須要找到好的回收
個月，若這個月研究方式結果不好，下
方式，因為在整個電池中，離子電解液
然而，R&D 100得獎作品多是在解決 某些需要解決的問題，這些問題會改變 整個產業，而非巧思。以我的觀察，若 是只是僅有創意，而沒有真正解決產業 問題，R&D 100很難會給予獎項。 科：請您給讀者或是想從事科學研究 的人一些建議。 楊：我覺得一個優秀的科研人員，應該 要想清楚自己要解決的問題是什麼，且這 個問題對於民生、社會有重大的影響，這 時候再花心思投入研究。一旦解決了這個 問題對於自己、社會、產業而言，價值會 相當高。簡單來說就是設定一個目標，並 想辦法解決它，讓自己價值提高。
中華民國一○六年一月十五日
時事評析
SciTech Reports
23
「寧靜」的論文撤稿事件 季瑋珠、劉仁沛／臺大教授
今天（1月4日）學術界最聳動的新聞，
究生年前訪問我們，原訂1月刊登，卻告知
文，要涵蓋所有相關的論文與計畫，回溯時
就是根據Retraction Watch，「前」（辭職
延後到3月刊登！這顯示臺大不但無言論自
間也要夠久。美國的例子，被質疑的論文發
生效了嗎？生命科學院官網上還有）臺
由，且對新聞進行管制。我們又發文，也無
表逾2006年，調查期間涵蓋2000-2014年。
大郭明良教授團隊又一篇刊登於Journal of
濟於事，到2017年1月5日「金玉集」都沒有
Biological Chemistry的論文被撤稿。該報
出現我們的建言。由此看來，學校是吃了
導還引用國內的英文媒體，揭露其中許多
秤鉈鐵了心，就這麼依照自己的計畫繼續
可能的醜聞，例如校長牽扯其中、郭教授
進行，讓涉案學院自我調查，至校教評會報
可能收受賄賂給予同事掛名等等。奇怪的
告，即使校方成立特別委員會，也是由兩
是，不但媒體沒有報導，臺大醫學院和校
個涉案學院做第一手調查，交由該委員會審
總區，相同領域的師生，也幾乎完全沒有
視，而非獨立的調查委員會親自調查，這完
反應。大家累了不想搭理了？對學術界不
全違反利益迴避原則，更沒有設立常設之研
敢有反應了？被臺大的白色恐怖嚇到了？
究倫理調查委員會。這樣做出的調查結果，
我們在過去的一個多月內，做過不少努
可以相信嗎？
力，但是都沒有得到校方正面的回應。只好
2017年1月1日我們慶祝新年，我們又發
到臉書上發表我們的看法。簡單把這個過程
文「他山之石，看看美國大學的研究倫理
公諸於世：
調查委員會怎麼做」，引述美國密西根韋
2016年11月11日此事在學術界和媒體傳 開，我們寫了校務建言，希望利益迴避，徹 底調查，並要求所有的師生都要上倫理課。
恩州立大學的研究倫理調查委員會，對於 該校一位教授涉及圖像造假的類似案件是 怎麼進行的。
之後，行政（不是學術）副校長找我們談要
因為文長，擔心讀者閱讀費時，2017年1
怎麼因應，說「我都有追蹤你的臉書。」言
月2日發表2017年1月1日的「簡明版」，直接
下之意，就是「我在監視你。」此時，校長
寫出我們對臺大調查委員會的期望：
疑似隔牆有耳，我們談完就出現。
一、委員會組成必須利益迴避，並且每次
2016年11月18日校方書面回覆，果真沒有
開會都要簽署利益迴避聲明。美國雖然由學
依照我們的建議，且完全相反：涉案學院自
校負責調查，但是學校有專責委員會，且迴
我調查，只有學生需要上倫理課。校方既然
避該教授所在的系所。我們不但要迴避，因
回覆了，依照慣例，重大的建言都會刊在
校長也牽涉其中，層級應該更高。
「金玉集」中。 2016年12月31日等到年底，我們的建言都 沒出現在「金玉集」，校訊記者新聞所研
二、調查必須花費足夠的時間精力。美國 兩年，我們兩個月，相差太多。 三、調查必須徹底，不是只有被懷疑的論
四、實驗室必須在第一時間封鎖，裡面 所有的資料檔案，以及相關人員都要接受調 查。我們如果沒要做到這一步，很多證據都 有可能被湮滅。 美國的案例，本來只有18篇有問題，經過 嚴謹且利益迴避的調查後，學校調查委員會 建議撤回42篇，提出更正10篇。我們的調查 卻一直處於不透明的狀態，現在果真又爆出 一篇撤稿，還不知有多少未爆彈。然而學校 卻一貫態度高傲、手法粗糙，甚至有意無意 製造恐怖，面對外界質疑，就拿出擠牙膏的 對策，爆多少收拾多少，怎能期望有多麼深 切的反省和改進？以前，面對這些「卓越」 的同仁、長官，還有一絲慚愧，認為自己應 該多加努力，以追上這些「楷模」，現在才 知道，原來很卓越的楷模多都可能是假的！ 我們真是「狗吠火車」，而且很顯然的， 狗無論怎麼吠，學校都會消音。這樣才能維 護既得利益者的不當利益。今年，或說農 曆初一以後是雞年，「風雨如晦，雞鳴不 已」，我們還是會繼續發表意見。
延伸閱讀 1.Retraction Watch, Prominent researcher in Taiwan loses another paper for image duplication, 2017/1/4. 2.https://pubpeer.com/publications/18381294 3.自由時報，〈台大郭明良案 預計13日送交教評會審 議〉，2017年1月4日。
多國學術單位政策抵制費用過高期刊 Quirin Schiermeier& Emiliano Rodríguez Mega, Scientists in Germany, Peru and Taiwan to lose access to Elsevier journals, 2016/12/23.
【本刊訊】愛思唯爾（Elsevier）是國際
出期刊資料庫給各學術單位。對作者而言，
知名科學文獻出版社，總部位於荷蘭，旗
不僅自行文章使用受到限制，甚至在要使用
下出版品學術期刊包含《刺胳針》（The
自己文章時還要再付一筆錢給出版社。
了，我們無法接受。 而臺灣大學圖書館也在12月6日發表聲明表 示停訂愛思唯爾出版社出版的期刊。另外還
Lancet）、《四面體》（tetrahedron）、《細
2014年，德國數間大學、技術學校、研究
表示，該公司在期刊出版的壟斷現狀，以及
胞》（Cell）等，文獻數量佔全球學術期刊四
單位與公共圖書館共同組成了DEAL聯盟，與
不合理的訂價政策導致過於昂貴的訂費，早
分之一，為熱門參考文獻。然而，臺灣、秘
國際期刊出版社（包含愛思唯爾出版社）談
為全球各大學所詬病。
魯與德國則宣布將抵制愛思唯爾旗下期刊。
判協商，希望能讓德國產出的論文達到開放
除了臺灣與德國之外，秘魯政府也砍掉秘
研究人員欲刊登於愛思唯爾期刊需先支付
形式。然而，DEAL在12月時表示，愛思唯爾
魯科技委員會（CONCYTEC）2017年的愛思
可觀的刊登費，文章在刊出後，再以高價售
出版社拒絕開放論文，且他們開的價錢太高
唯爾出版社電子期刊訂閱補助金。
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中華民國一○六年一月十五日
科技報導
565
封面故事
薄膜分離技術 生活中隨處可見的薄膜 ， 如何逐漸成為現代科技產業的重要推手？ 〈薄膜科技解密〉 〈薄膜如何用於生活？〉 〈薄膜蒸餾技術〉
評論
臺灣論文造假事件之問題與建議 掀起風暴的造假論文，能否就此改變臺灣學術界？ 生醫研究倫理訓練—借鏡美國的經驗 藉由樹立倫理規範，將會化危機為轉機！
專訪
麻省理工機械系主任 ─ 陳剛 從世界頂尖的麻省理工學院，觀看科學價值的實踐精神。
專欄
解．數 尿液篩檢的數學思考 高達99%準確度的尿液篩檢，竟可能隱藏著極大的災難？ 理．物 國家重力基準與重力測量 現代先進的科學發展，其實仰賴著國家所精心測量的重力基準⋯⋯ 生．動 混種鳥群中鳥種間之合作關係 為了在困境中尋找出路，鳥兒們攜手合作組成覓食同盟！ 變．化 破解水中餘氯的迷思 自來水裡頭的餘氯，是否會變成你我心中的疑慮？ 天．地 衛星軌道與扁圓的地球
科月哪裡買
橢圓的地球，如何影響衛星繞行的軌道？
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產官學研
中華民國一○六年一月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【2017 年全球開放教育研討會】 時間：2017 年 3 月 8~10 日 ■ 地點：高雄市／高雄師範大學 ■
2017 年研討會主軸為「開放參與」，因應今年的主題，大會沒有制定正 式的主題軌，而歡迎所有有關開放教育的各種建議；包括正式與非正式 教育，小學、中學和高等教育，開放教育實踐、項目、政策、研究、合 作和影響，開放數據、開放存取、開放科學、開放的組織、自由軟體等。
【第 50 次年會暨國際醫學影像學術研討會】 時間：2017 年 3 月 25~26 日 ■ 地點：新竹市／元培醫事科技大學 ■
【第 24 屆中華民國人因工程學會暨年會暨學術研討會】 時間：2017 年 3 月 11~12 日 ■ 地點：金門縣／金門大學 ■
研討會主題包含人因工程與智慧工廠、物聯網於高齡長照服務之應用、 大數據分析、醫療人因與病人安全、高齡人因工程、生物力學、認知人因、 電腦輔助人因工程、消費產品人因設計、文化差異、人員可靠 、壓力與 心智工作負荷、教育訓練系統、運輸與交通、虛擬實境、視覺作業績效、 工作生理學、人因標準等。
【第三十二屆生物醫學聯合學術年會】 時間：2017 年 3 月 25~26 日 ■ 地點：臺北市／國防醫學院 ■
今年年會的主題是「醫事放射承先啟後，邁向下一個璀璨 50」，將有國 際放射技師會總會（ISRRT）與超過 150 位各國醫事放射領域專家將蒞臨
本 屆 生 醫 年 會 大 會 競 賽 獎 之 主 題 為「 轉 譯 醫 學（Translational
參加盛會。此外，兩天的學術活動，除了例行的學術論文發表、兩性教
Medicine）」，與以往不同三十二屆生物醫學聯合學術年會擴大為生化、
育課程、感染控制課程與輻射防護課程外，增添了圓桌論壇會議、醫療
細分、臨床生化、毒物、生理、藥理、解剖、免疫、分子影像共九個學
儀器最新發展介紹以及大會專題演講（包括醫學診斷、放射治療、核子
會共同舉辦。
醫學的現況與展望）。
【第十一屆科學史研討會】 ■ ■
時間：2017 年 3 月 25~26 日 地點：臺南市／南臺科技大學
【臺灣醫學圖書館學會 2017 年國際研討會】 ■ ■
時間：2017 年 3 月 30~31 日 地點：臺北市／臺大醫院
為促進醫學圖書館館際交流與合作，提升臺灣醫學圖書館館員之國際見 本研討會主題包含天文史、數學史、醫療史、技術史、印刷史、科技交
聞及經驗，舉辦「臺灣醫學圖書館學會 2017 年國際研討會暨第 39 屆醫
流史、軍事技術史及其他科學史領域。歡迎學界先進、科技史同好和舊
學圖書館工作人員研討會」，此次會議與臺大醫學院 120 週年院慶醫學
雨新知共襄盛舉。
圖書館國際研討會合併舉行。會中設有「海報發表會議」，開放國內外 圖書館學者專家及館員報名。
【2017 第十八屆電子化企業經營管理理論暨實務研討會】
【2017 第一屆 IELE 學術論文研討會】
時間：2017 年 5 月 26 日 ■ 地點：彰化縣／大葉大學
■
鑑於巨量資料、數據分析、資料科學或資料倉儲對當前政府及工商業界
研討會主題包含翻轉教學、實驗教育、實驗教育、產學合作創新、十二
發展的影響，從巨量數據與創新應用的技術面、管理面、策略面、方法面、
年國教相關議題、教師領導與專業發展、創新課程與教學、學習科技與
服務面及趨勢等觀點，相互交流最新的研究成果或實務經驗，期能緊密
教育、學校創新經營、新世代的學習與科技議題，其他教育教學創新相
結合資訊管理的理論與實務，提供各產業從事巨量數據創新資訊管理的
關議題；教育評鑑理論與技術、政策與方案評鑑、機構評鑑、人員評鑑、
重要參考依據。
課程與教學評鑑，其他教育評鑑相關議題等。
■
■
時間：2017 年 5 月 27 日 地點：臺北市／臺北教育大學
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產官學研
中華民國一○六年一月十五日
科技報導
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清大研發突破性微型分子開關 清華大學，〈一秒開關10次 清華研發微型分子開關〉，2016年12月29日。
【本刊訊】清華大學化工系教授堀江正樹
根據清華大學新聞稿表示，研究團隊利用
研究團隊接著用這個超迷你、速度又飛快
與博士生陳楷荏共同合作的研究團隊，打造
比在液體難度更高、但應用層面較廣的固體單
的分子開關來遙控物體，透過微力感測系統
出跟毛髮一樣纖細的分子開關，只要用光照
晶體實驗，發現二茂鐵超分子晶體在藍光雷射
發現，它竟可以彈飛比超分子晶體還重1650
來控制，1秒鐘內就可開關10次，並能傳達
照射下擴大，一旦移除光源，晶體便迅速地
倍的小球，將光能快速轉化為機械動能。
比自身重量多1650倍的力量。
恢復到原先的狀態，重複的擴大、收縮在與
分子機器為2016年化學獎得獎技術，為
電路相連接後，就成了光致超分子開關。
堀江正樹表示，光致超分子開關是項基礎 研究，但未來在這項基礎之上，將可望研發
目前炙手可熱的話題。陳楷荏表示，分子
經由藍光雷射控制電路開關，光致超分
出更微小、更複雜、功能更多的分子機器，
機器是尺寸很小的機械，在分子尺度下，
子開關每秒鐘可連續開關10次，也就是一
如更微小的電腦、不開刀就能進入人體修補
藉由光、熱、電訊號等外在刺激，使分子
分鐘可以連續開關600次，並仍然維持穩定
器官的儀器，進一步改寫科技發展史。此
間產生如馬達運轉、肌肉收縮、齒輪轉動
的電流。陳楷荏表示，未來還可望加速到
研究成果，已刊登於《自然通訊》（Nature
等運動模式。
每秒85次。
Communications）期刊。
臺大清大共同研發全球最高效率近紅外光OLED Kiet Tuong Ly et al., Near-infrared organic light-emitting diodes with very high external quantum efficiency and radiance, Nature Photonics, Vol. 11: 63-68, 2016.
【本刊訊】臺灣大學化學系教授周必泰、
機發光的平面出光，多樣性且便宜的製程
都非常微弱，而此研究團隊突破此理論限
清華大學化學系教授季昀與清大材料系教授
將有機會取代目前用在車輛感應器上的發
制，成功設計合成出鉑金屬錯化合物其分
林皓武合作的研究團隊，設計出全球最高效
光二極體光源。另外，由於近紅外光能有
子排列可使放光波長延到近紅外光區，效
率的近紅外光OLED。研究團隊研發出可自
效穿透動物肉體組織，所以具重要的醫療
率比目前世界最頂尖更快了10倍。
組裝成線性排列的鉑金屬錯化合物，分子排
用途。例如可用來活化動物細胞、加速細
根據臺大新聞稿表示，參與此研究的團
列完美，使放光波長延伸至近紅外光區（740
胞修復或是利用光動力學療法，利用近紅
隊各自發揮其專長，共同合作完成此突破性
nm），且激子與聲子互相影響減弱，造成激
外光照射，激發置於皮膚下或是體內的光
技術。周必泰教授實驗室主要專精於基礎光
子放光增強效應，外部量子效率達24％。
敏藥物，以殺死腫瘤細胞。由於傳統型的
物理化學；季昀教授實驗室則專精於無機金
近紅外光源效率不佳，使得相關醫療技術
屬錯合物合成；林皓武教授實驗室則提供元
發展嚴重受限。
件製程上的技術。此研究已刊登於《自然光
人類眼睛無法接收近紅外光輻射，故此 技術無法應用於製作顯示元件或是照明設 備，但在許多方面帶給國內產業界新的研
周必泰表示，有機金屬或有機分子材料
發方向。根據臺大新聞稿表示，近紅外有
受限於「放光能隙差定律」，近紅外放光
電》（Nature Photonics）期刊中。
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產官學研
SciTech Reports
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幹細胞繃帶能治療膝關節損傷 University of Liverpool, Stem cell ｀living bandage´ for knee injuries trialled in humans, 2016/12/16.
【本刊訊】半月板撕裂（Meniscal
恢復良好。在經過2年的復健與修復，5
月板移除再進行損傷治療，能大大降低手
tears），大多因為膝關節扭轉的力量
個患者中有其中3個還保留著完整的半月
術成本。
（twisting）過大導致軟骨破裂的創傷。
板，並且已經恢復到正常的膝蓋功能，而
研究團隊也表示未來研發方向將大量培
在美國和歐洲，每年有超過100萬人會
另外2個患者則由於產生新的撕裂因此需
養作為細胞繃帶的幹細胞，能夠減少治療
產生半月板撕裂受傷，並且在橄欖球、
再進行手術將損傷半月板移除。
的流程與時間，並將低病人的身體負擔。
足球和籃球等激烈接觸的運動員身上特
研究人員對於試驗結果感到相當振奮，
未來這個方法將提供外科醫生為治療半月
別常見，也是運動員最害怕的運動傷害
因為臨床結果顯示不需要進行半月板切除
板撕裂傷提供一個嶄新又有效的治療選
之一。由於90％以上的半月板撕裂常發
手術，只要直接將細胞蹦帶再鋪接上後就
擇。除此之外，這項方法使年輕患者和運
生在缺乏血液供應的區域中出現，使得
能幫助修復，讓膝關節功能恢復正常。這
動員受益，減少半月板切除手術後退化性
創傷更難以修復。許多專業運動員選擇
項研究也代表不需進行2次手術，先將半
關節炎發生。
將撕裂組織完全去除，但 這也大大增加他們往後的 生活中罹患退化性關節炎 （osteoarthritis）的風險。 因此，由利物浦大學 （University of Liverpool）和 布里斯托大學（University of Bristol）的科學家以幹細胞為 生醫材料，研發出稱作「細 胞繃帶（Cell Bandage）」， 並在人體進行了試驗，可改 善關節損傷後的治療與癒後 情況，這項結果也發表在 2016年12月的《幹細胞轉 譯醫學》期刊（Stem Cells Translational Medicine）中。 這項人體試驗找來5個年齡 介於18~45歲的關節損傷患 者，且受傷區域在半月板撕 裂缺乏血液供應的地方，來 進行療程治療。一開始，此 療法首先將病人的自體間葉 幹細胞（Mesenchymal Stem Cell, MSC）取出，進行2週的 體外培養放大，之後再將這 些幹細胞鋪接在支架上，研 究團隊將此支架稱作細胞繃 帶，並透過手術將此繃帶植 入半月板撕裂中間，在用軟 骨將繃帶圍繞並縫合讓繃帶 保持在其位置。 經過一年的恢復，科學家 觀察到5個患者在植入後12個 月都具有完整的半月板，且
中華民國一○六年一月十五日
產官學研
日本發射磁網清掃太空垃圾
科技報導
廣告索引 冷泉港........................................2
Phys.org, Japan launching 'space junk' collector, 2016/12/9.
錫昌..........................................3 雙鷹....................................... 5,28 睿嘉..........................................6
【本刊訊】太空垃圾指的是繞行地球軌
日本為全球第一個發射太空船，執行太
道運動，但不具任何作用的人造物體，內
空垃圾清除的國家。除了日本之外，英國
洛科..........................................6
容包含有固態火箭燃燒殘渣、發射後的火
索立太空中心（Surrey Space Centre）也將
益弘....................................... 8,12
箭、太空人遺失的用品等，甚至連1957年
開啟「垃圾清理任務（the RemoveDebris
承洺科技......................................9
由蘇聯發射的人類首枚人造衛星，目前也
mission）」，預計在2017年初發射太空圾垃
在地球軌道中運行，成為太空垃圾。經統
清除科技試驗收集器，此計畫主要是利用
勵眾生活.....................................13
計，目前在地球上空繞行的太空垃圾累積
捕捉網與掛鉤捕捉太空垃圾。此專案負責
日龍.........................................14
有1億多個，重量達約7000公噸。
人諾爾（Aaron Knoll）表示，要讓太空船與
益弘..........................................7
太空垃圾在300~450公里間的近地軌道以 每秒7~8公里飛行；而在36000公里高度地球 靜止軌道上的太空垃圾則是以 每秒3公里運動。這些太空垃圾 若與人造衛星、太空飛行器相 撞，則有能危及儀器運作，甚 至是太空人的人身安全。經科 學家估算，超過 1 公分的太空垃 圾可能會射穿太空艙，而直徑 大於10公分的太空垃圾碎片， 就能對國際太空站造成威脅。 為了清理太空垃圾，日本宇 宙航空研究開發機構（JAXA） 研發太空垃圾收集儀器，預計 要將太空垃圾拉回地球大氣層 後，利用與空氣的摩擦力將 垃圾燒毀。於2016年12月初， JAXA於鹿兒島縣種子島宇宙中 心利用「H-IIB」號火箭酬載太 空船白鸛6號升空，此任務主要 是替國際太空補寄站補給食品 與生活用品，同時進行太空垃 圾清理實驗。 JAXA與日本百年漁網製造 商合作，共同開發強韌且具彈 性的磁網，主要材料為鋁線與 鋼線，任務內容主要利用網子 與地球電磁場，使磁網產生電 力將太空垃圾拴住，拖行至較 低的運行軌道，這些垃圾將 會通過大氣層燃燒殆盡。而 這次測試用磁網的繫繩長度為 700公尺長，未來預計研發出 5000~10000公尺長的磁網， 才足以達到有效率減少太空垃 圾的目的。
太空垃圾接觸，需要將太空船的速度調整 與垃圾速度相同。
倍晶.........................................10 大華......................................... 11
尚上.........................................16 均泰.........................................27 人事.........................................26
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