科學月刊姊妹刊物
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方
SciTech Reports
創刊於1982年
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野
．
科
技
人
關
懷
1
每月15號出刊
科技報導 433 S c i Te c h
Reports
2018.1月號
scitechreports.blogspot.tw
PM 2.5 知多少--4 重力波、中子星與LIGO —重力波獨白落幕，多角觀測閃亮登場--8 綠色醫院的節能減碳祕笈與創新實踐案例--11 評介《林可勝——民國醫學史上第一人》-- 15 用科學拆解「品牌」的核心價值 -- 16 余進義專訪 --18
第14屆國家新創獎 表彰醫療、生技開發 國家新創獎，〈第十四屆國家新創獎頒獎典禮 活動報導〉，2017年12月14日。
【本刊訊】國家新創獎，是由國家生技 醫療產業策進會主辦，期望透過此獎項的頒
許多創新技術，像是各種膠原蛋白在身體 不同部位的多項應用。
發，鼓勵臺灣的學術研究單位、生技公司
而在健康及智慧科技組，則可以看出企
或醫院對於生技產業的發展或提升所設立
業投入跨領域整合軟硬體、ICT與雲端大數
的競賽。國家新創獎已邁入第14個年頭，而
據，透過建構智慧醫療的系統，用來協助
此屆頒獎典禮也在2017年12月9日於南港展
臨床工作人員或是服務病患，提供醫療照
覽館舉行，吸引各領域專業人士共襄盛舉。
護的提升。此外，在民生生技方面，除了
此屆國家新創獎不但吸引臺灣學界、
有能解決食安問題的快速檢測農藥殘留與
產界與醫界各方菁英的踴躍參與，就連國
環境可塑劑開發外，更對於近期空污問題
外的專家、學者都主動前來報名。在經過
嚴重議題開發出智慧空氣品質監控方法。
科學月刊1月號【氣象預報】上市！
評審團隊的嚴格評比、篩選後，總共選
讓焦點關注在醫療生技之餘，也不忽視近
當期介紹請見24版
出74組來自產、學、研、醫界優秀的得獎
期的民生議題。
團隊，以表彰他們在其研究領域的貢獻。
另外，在學研和臨床組的獲獎團隊，選
國家創新獎獎項分為4個部分，分別是以
題豐富多元，研究範圍更是涵蓋各領域，從
企業為單位所研發的企業新創獎、鼓勵生
疾病領域，像是小腦萎縮症、肌萎縮性脊髓
技新創公司的初創企業獎、以學術單位為
側索硬化症（Amyotrophic lateral sclerosis,
主進行科學研究的學研新創獎和以醫院為
ALS）、失智症、癌症到心臟病都有新創的
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
單位共同研發的臨床新創獎。而在企業新
應用；而在精準醫療、幹細胞領域則也有相
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。
創獎與學研新創獎中，又以研究領域的不
關的臨床應用，更開發出各種能輔助病人的
寫作時請依照稿約：
同分出6個組別，生技製藥及新醫療技術、
各項新創儀器與檢測模組等，而這些研究開
一、 避免學術專業論文寫作格式。
醫療器材及設備、智慧機電及醫資、農業
發，在創新策略、核心技術、國際發表和
及食品生技、化工及材料開發與綠能及環
法規驗證規劃等也都展現出相當的成果。
二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相
保科技組。
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的 學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針 對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
關圖或表至多5張。
三、 請遵守著作權法，如有著作權爭議（包
主辦單位表示，國家新創獎不忘初衷，
括圖片），由作者自行負責。一經投稿， 即視同授權刊載。
評審團召集人張文昌院士表示，總覽
除了給予這些不斷改變、突破，勇於面對市
此屆的參賽項目，在企業組部分，生技製
場開發、挑戰的企業、學研機構與臨床研究
藥組別中不僅有小分子抗癌藥物、抗脂肪
團隊給予最高的肯定外，也期望透過此獎項
肝炎等新藥研發，也有植物新藥的創新研
的頒發，將科研界具有新創利基、臨床應用
發；在醫材領域不僅有醫療及家用的心電
價值的技術，透過上下游銜接與跨領域的整
真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校，
圖儀器、大幅縮短檢測時間的電腦輔助診
合，未來能有機會商轉、進入商品化，以厚
並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
斷與機能透氣的壓力服等創新產品，也有
植臺灣產業實力。
四、 稿件刊出後 將致 贈當期刊物一本及 薄 （稿酬將於刊出當月月底寄發，由第一 作者代表簽收）。 稿件請寄至 scimonth@gmail.com，註明
產官學研
中華民國一○七年一月十五日
科技報導
2
夏威夷大學發現鯨魚和海豚具有接收聲音大小的選擇性 Kimberly Hickok, Whales and dolphins can naturally muffle loud sounds, potentially protecting them from sonar and other dangers, Science, 2017/12/11.
【本刊訊】耳朵，是動物接收聲音
別容易受到海洋中響亮的轟鳴聲驚擾，例
合作，發現寬吻海豚、白鯨和鼠海豚也具
的器官。不過，人類對於外界所發出的
如海軍利用水下聲納發現敵方潛艇、水下
有此種能力。研究人員又進一步測試，發
聲響主要是被動的接受，對於傳進耳
水雷或是石油鑽探等聲響。而這些巨大的
出足以引起反應但又不會造成臨時聽力喪
朵的聲音的大小不能選擇性的接收。
聲響都可能導致海洋中的哺乳動物聽力暫
失的聲響下，測量這些動物的大腦活動。
不過，最近研究發現有4種鯨豚能夠選
時性的喪失，更甚是使其承受不住，進而
測試後發現當研究人員在發出大聲響前發
擇性的降低接收音量並保護聽力，分
造成死亡。根據統計，自1963年起，至少
出警告信號時，先前受過訓練的哺乳動物
別是偽虎鯨（Pseudorca crassidens）、
有500起因過大的聲響造成哺乳動物死亡
都先將其聽力敏感度調低10~20分貝。
寬 吻 海 豚 （ Tu r s i o p s t r u n c a t u s ） 、 白
的例子。
鯨（ Delphinaperu s leu ca s ） 和 鼠 海 豚
先前文獻已知蝙蝠可以利用肌肉反射
2008年，夏威夷大學（University of
來抑制聽力，不過，這項研究則發現海洋
Hawaii）的研究人員嘗試研究海洋哺乳動
哺乳動物是藉由調控受體細胞的活性來
先前已知有許多種海豚與鯨魚都具有
物對海洋中聽力的接收，他們利用吸杯電
控制大腦的聽覺信號，進而改變聲音的敏
敏感的聽力，牠們能聽到遠從20公尺外、
極（suction cup electrodes）來研究在回聲
感度，而不是依靠肌肉的反射。而這項
像乒乓球大小物體掉落的聲音，有些甚至
定位期間海洋中哺乳動物的大腦活動。研
研究結果目前也已發表在《整合動物學》
還能聽到高達100千赫（kHz）的高音頻
究發現，當偽虎鯨知道可能為產生巨大聲
（Integrative Zoology）期刊中。
率，比起人類聽力的上限高出80千赫。而
響時，會調整其聽力的敏感度；反之，當
研究人員表示透過這項結果，或許未來
且，能透過這些聲音在海中進行導航，也
牠需要聽從遠方傳來的細小的聲音時，可
人類在進行石油探鑽或水下發射試驗前能
就是俗稱的回聲定位（echolocation）。
以選擇性的增加聽力敏感度。
先發出警告信號通知，以減少對海洋中哺
（Phocoena phocoena）。
然而，也因為敏感的聽力，使得牠們特
而研究團隊也和俄羅斯和荷蘭研究團隊
乳動物的傷害。
中華民國一○七年一月十五日
產官學研
SciTech Reports
3
英國研究帶有鐮狀細胞的鹿 分析其遺傳基礎和演化 Mitch Leslie, 170-year-old mystery solved: Why deer have deformed blood cells just like some people, Science, 2017/12/18.
【本刊訊】鐮狀紅血球貧血症（Sickle-cell
鹿（moose）、馴鹿（reindeer）和北美麋鹿
集成纖維狀，但這些鐮狀細胞在鹿體內卻
anaemia, SCA），是一種體染色體隱性遺傳
（North American elk）這三物種中的血球
十分健康。在人體中，當血液的氧含量低
的血液疾病。罹患此疾病的患者體內的紅血球
中沒有表達鐮刀型紅血球。進一步將不同
時，會使紅血球轉變成鐮刀型，但是在鹿
結構發生改變，形成鐮刀狀的紅血球而非正常
物種間2種不同β-血球蛋白（β-globin）
體內卻是當氧氣充足時，轉變成鐮刀型。
的雙凹型。使體內的血紅蛋白產生異常，因而
進行氨基酸序列後發現，在鐮刀型紅血球
研究人員表示，患有此疾病的病患一般不會
影響血液中的氧氣的輸送，容易使血管阻塞、
中，其中一個氨基酸由谷氨酸（glutamic
活超過50歲，但攜帶鐮刀型紅血球的鹿並沒發
造成貧血、突發性疼痛與器官傷害等問題。
acid）轉變為纈氨酸（valine）。
現有產生不良影響。而在另一項演化分析中，
雖然這項突變在人類身上會造成疾病，
而其實，在人體中鐮刀型紅血球的產生
也發現不論是正常型或鐮刀型紅血球都已在鹿
不過，早在1 8 4 0 年代，科學家在鹿隻上
也是同樣的氨基酸轉換，不過，研究人員
身上存在超過1000萬年的時間，代表攜帶著
就發現血液中帶有鐮刀型紅血球，但這項
發現鹿的鐮刀型紅血球轉換的分子位置與
鐮刀型紅血球的物種可能被賦予某些優勢因而
改變並沒有明顯影響牠們的健康。為了
人類的不同，雖然也會使血紅蛋白分子聚
得以繁衍至今，可能是一種適應演化的選擇。
瞭解這項差異，由M R C 倫敦 醫學研究所（M R C L o n d o n Institute of Medical Sciences） 的分子進化學研究團隊嘗試從 中分析，企圖解開這個謎團。 研究團隊蒐集世界各地15種不 同物種的鹿，將其肌肉、血液和 DNA樣本進行分析，發現只有駝
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 - 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》
中華民國一○七年一月十五日
時事評析
科技報導
4
PM2.5 知多少？ 余國賓 國立陽明大學環境與職業衛 生研究所
什麼是PM2.5？ 常聽到「PM 2.5 紫爆了！」，那什麼是 PM 2.5 呢？其實PM 2.5 生活當中隨處可見， 例如廟宇中拜拜的香、嘴裡抽的菸、汽 機車的廢氣、海風、廚房炒菜的油煙， 或者在一些作業環境像是電銲燻煙、金 屬鍛造、燃煤發電等都存在PM 2.5 ，不是 只有人類行為會產生PM 2.5 ，自然環境也 會產生，像是臺灣春季常見的沙塵暴、 火山爆發等，也都有PM 2.5的存在。PM是 「Particulate Matter」的縮寫，是指空氣中
圖一：懸浮微粒化學組成特性。（整理自 Atmospheric Environment, 1988.）
懸浮的固體顆粒或是液滴，由許多成分構
像是戴奧辛、多環芳香碳氫化合物、汞、
的鍋爐及燃煤發電在不完全燃燒狀態，會
成包括酸（如硝酸鹽和硫酸鹽）、有機化
鉛、 酸和苯等，且因為粒徑小，容易穿過
排放出煤灰碳粒。
合物、金屬、土壤或粉塵等，也包含一些
人體呼吸系統的屏障，到達肺部深層。因
5.其他原生性來源：其他諸如火山爆發、
生物性的懸浮粒子如病毒、細菌、黴菌及
此，PM2.5比PM10對人體健康的威脅更大。
森林大火與自然風化微粒等自然界發生源
孢子和節肢動物（如塵蹣）的排泄物等， 稱之為生物氣膠（bioaerosols）之物質。
PM2.5的主要產源
及電銲煉鋼等產業均會產生原生性微粒。 衍生性PM2.5主要成分及來源有下列幾種：
PM 2.5的「2.5」指的是懸浮粒子大小，但
細懸浮微粒（PM2.5）可分為原生性及衍
是懸浮微粒形狀不規則，如何定義大小？
生性來源。原生性PM2.5係指被排放到大氣
若有任意懸浮粒子與假設的正圓球體顆粒
時即為PM2.5的粒狀物，衍生性來源的氣膠
在空氣中動態行為相同，也就是在相同的
又稱二次氣膠（secondary aerosol），是由
重力場及空氣阻力之情況下、最終達到相
更小的排放物經過物理反應（如凝結）或
同的沉降速率時，則用該正圓球的直徑來
化學反應（如光化學反應）形成約微米大
定義這個懸浮粒子的大小，稱氣動粒徑
小的粒狀物。圖一簡單整理懸浮微粒化學
2.硝酸鹽：主要來源是燃料高溫燃燒時空氣
（aerodynamic diameter）。因此，PM2.5的
組成特性及來源，其詳細說明如下。
中的氮和氧反應產生之氮氧化物（包含NO與
「2.5」則是指懸浮粒子之氣動粒徑小於或
原生性PM 2.5主要的化學組成分與源分別為：
等於2.5微米（μm，0.001公釐），而人類
1.海水飛沫：藉由風力作用將海水揚起的
一根頭髮寬度約為50~70微米。
海水飛沫，水分蒸發後形成海鹽懸浮粒
牧業的動植物殘體或排泄物分解所產生，
子。海水溶有大量氯化鈉等物質，因而海
其次為工業人為活動所排放。氨氣於大氣
粒之儀器即是利用空氣動力學的原理，將
鹽微粒貢獻大量的鈉離子與氯離子。
環境所扮演的角色相當重要，為中和大氣
採樣空氣中的懸浮微粒依照不同氣動粒徑
2.營建／道路揚塵：營建工地以及裸露地
酸性物質的主要物種，例如硫酸與硝酸均
區分成PM10跟PM2.5，其中PM10為氣動粒徑
表經由風力或其他機械力，例如人為走動
主要與氨氣進行中和反應而形成微粒。
小於或等於10微米之懸浮微粒又稱之為粗
或車行經過、震動等作用所揚起的揚塵，
4.有機氣膠：大氣中有機氣體經過光化學
微粒（coarse particles），而PM 2.5則被稱
經由此一作用所揚起的微粒含有大量的地
作用，與臭氧及氫氧自由基反應產生半揮
作為細懸浮微粒（fine particles）。懸浮微
殼元素如矽、鈣、鎂、及鋁等。
發性有機物，可與大氣中既存之微粒形成
粒在空氣中具有很強的光散射效應「廷得
3.汽機車之排放：汽機車稱之為移動性汙
有機氣膠，或凝核直接產生有機氣膠。
耳效應（Tyndall effect）」，會嚴重地影
染源，其引擎在燃燒化石燃料的過程當中
響視線及能見度。而粒徑愈小，相同重量
可能產生不完全燃燒態，如柴油引擎所造
的微粒子加總的表面積就愈大，譬如1毫
成之碳粒（soot）。
克重的PM 2.5微粒表面積可達1.2平方公尺
4.工廠鍋爐和火力發電廠：工廠及電廠之
如圖二所示懸浮微粒依粒徑由大到小
以上。微粒子表面可吸附大量有毒物質，
煙囪一般稱之為固定式汙染源，燃燒重油
分別可沉降於鼻腔、呼吸道及肺泡細胞，
目前環保署空氣品質測站的測量懸浮微
1 . 硫 酸鹽：其主要來源為化石燃料的燃 燒 產 生 硫 氧 化 物 （ S O 2與 S O 3， 合 稱 為 SO X），經由氣相或液相反應而成。液相 反應較氣相反應迅速，臺灣地區相對濕度 高，液相反應機制尤為重要。
NO 2，合稱為NO X），再經過反應所形成。 3.銨鹽：其前驅物為氨氣。主要來源為農
PM2.5截至目前為止所知， 對人體的危害有多深？
中華民國一○七年一月十五日
時事評析
SciTech Reports
氣動粒徑為10~100微米的微粒，在短時
分泌，導致心血管事件（cardiac event）；
間內會沉降不易被人體吸入，即使吸入
第三種是被吸入的微粒在肺部引起急性之
人體亦會被鼻腔絨毛和黏液阻擋，沉積
發炎反應，刺激細胞介素等物質之分泌，
在鼻腔並被去除，對人體危害較小；PM 10
造成一連串放大效應及發炎反應，使得肺
為可吸入性（inhalable）微粒，可進入
部發炎症狀更加惡化並引起心血管事件。
人體呼吸道並沉積在氣管、支氣管，對
微粒物質不僅可以直接對人體產生危害，
呼吸道造成傷害。PM 2.5 粒子很小，為可
也會藉由與其他污染物結合而造成人類健康
呼吸性（respirable）微粒，能輕易突破
危害，例如肺功能障礙、呼吸道感染增加、
人體鼻腔絨毛及及氣管纖毛黏液等呼吸
心臟血管疾病及呼吸道疾病門診及住院率增
道防禦機制，進入支氣管以及肺泡，而
加，甚至是肺氣腫、塵肺症、肺癌增加等。
對健康造成嚴重影響，包括引發呼吸道
而其他污染物則像是2012年被國際癌症總署列
疾病、慢性支氣管炎、肺癌和心血管疾
為人類致癌物的柴油廢氣，即為細小碳粒、
1. 各污染源排放之污染物組成不同。
病，對於孕婦更可能造成新生兒早產和
氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳、多環芳香
2. 各污染物間不發生化學反應。
影響認知系統的發展，及誘發慢性病的
烴化合物及其他含鹵素有機化合物等組成。
3. 污染物排放至大氣後呈現均勻分佈。
發病率，嚴重者將導致死亡。 世界衛生組織（WHO）亦指 出全球每年約有3%及5%的心 肺疾病與肺癌可歸因於PM 2.5暴 露，並導致全球每年約有310 萬人死亡。而細微粒成分中的 硫酸鹽等酸性氣膠更具危害 性，美國國家空氣污染控制署 （National Air Pollution Control Administration）指出，酸性氣膠 粒徑大都小於2.5微米，可經由 呼吸而沉積在下呼吸道及肺泡 中，直接減低或破壞肺臟及呼吸 道的功能，影響人體健康。這些 酸性氣膠可能對高敏感族群，如 老人、小孩及呼吸道疾病患者構 成威脅，例如1952年12月發生於 英國倫敦的霧霾事件（London Great Smog），其造成的超額 每日死亡率及每日住院率被認 為與酸性氣膠有顯著相關性。 PM2.5中比0.1微米更小的粒子 稱之為超細微粒，被人體吸入 後可能會經由細胞吞噬作用， 或穿過細胞膜到達身體其他部 位，引起一連串的健康影響，包 括已知的肺部及心血管影響。有 3種致病機轉已被提出，第一種 是超細微粒可以刺激肺部的神經 元進而影響中樞神經及心血管之 自律功能；第二種被吸入的微粒 穿過肺泡，進入循環系統而到 達人體器官，引起發炎反應及 細胞介素（cytokines）等物質之
5
臺灣的 PM2.5 禍源是本土或是外來， 如何判斷？ 科學家為了追蹤大氣中污染物質的來源， 過去數十年間提出了化學統計法（chemometric approaches），以鑑別物種和來源的相關變 異，其中受體模式（receptor modeling）廣為 科學家所使用。國內環保機關主管單位亦採 用受體模式分析PM2.5來源，透過化學質量守 恆（Chemical Mass Balance, CMB）原理，並 透過以下假設簡化複雜的大氣環境系統：
時事評析
中華民國一○七年一月十五日
科技報導
表一：臺灣 PM2.5 各類污染源排放量及排放量比率。（臺灣地區空氣污染物排放清冊（Taiwan Emission Data System, TEDS））
空氣污染物 污染源
4. 污染物排放至大氣後之物理化學特性不 發生變化。
細懸浮微粒
硫氧化物 （衍生性來源）
氮氧化物 （衍生性來源）
公噸/年
比率
公噸/年
比率
公噸/年
比率
工業
16865
23%
105261
88%
176100
41%
車輛
16756
23%
343
0.08%
217109
50%
601
1%
8559
7%
21033
5%
非公路運輸
6
5. 採樣與分析誤差為隨機。 6. 各污染源均有其特定的追蹤元素。 例如桃園環保局在2010年藉由CMB受體 模式，推估不同污染源之PM2.5貢獻百分比， 其模擬結果顯示，一般空氣品質狀態與空氣 品質不良事件日兩種情況下，皆以機動車輛 排放為主要污染貢獻源，其貢獻比例分別為 24~58%及35~45%。然而在一般空氣品質
商業
6440
9%
3651
3%
3684
1%
營建/道路揚塵
27662
37%
0
0%
0
0%
露天燃燒
4601
6%
574
0.17%
6577
2%
狀態下，次要污染貢獻源為街道揚塵，佔約 16~43%；而於空氣品質不良事件情形，次 要貢獻源則為二次衍生性氣膠。表一整理了 臺灣PM2.5各類污染源排放量及排放量比率。 另外，臺灣中南部地區的PM 2.5污染從10
其他
930
1%
1332
1%
9657
2%
總排放量
73855
100%
119720
100%
434160
100%
月到隔年3月最為嚴重，這時正是東北季風 盛行的季節，而臺灣位於霾害相當嚴重的中 國下風處，所以在迎風面的基隆市、宜蘭 縣、花蓮縣、臺東縣等地區其境外傳輸的
表二：各直轄市、縣市國內原生性、衍生性及境外傳輸貢獻。（環境保護署「細懸浮微粒（PM2.5）管制計畫」）
國內污染源
縣市別
境外傳輸
衍生性貢獻占PM 2.5來源的五成以上（如表 二所示），然而PM 2.5污染最嚴重的中南部 地區，其位於中央山脈背風面，因沉降氣
原生性貢獻
衍生性貢獻
衍生性貢獻
流造成的逆溫現象導致大氣擴散條件不佳，
基隆市
30%
8%
63%
造成污染物累積濃度增加而使PM 2.5濃度飆
新北市
47%
7%
46%
高，其PM2.5來源六成以上是境內的污染源。
臺北市
50%
8%
42%
桃園市
52%
7%
41%
新竹縣
51%
7%
42%
間及配帶個人防護用具如口罩等以降低暴
新竹市
48%
12%
40%
露風險，然而PM2.5會經由通風空調系統、
苗栗縣
50%
10%
40%
門窗及建築物隙縫處滲入室內環境，增加
臺中市
52%
16%
33%
室內空氣污染及暴露風險。據統計，現代
彰化縣
50%
11%
39%
人處於室內之時間達70~90%，遠高於室
南投縣
42%
22%
36%
外活動時間，而兒童及年長者等易感族群
雲林縣
42%
18%
40%
嘉義縣
34%
22%
44%
嘉義市
40%
25%
35%
臺南市
39%
26%
36%
起伏而產生相依的變化，因此可得知室外
高雄市
40%
32%
28%
懸浮微粒入滲室內環境的現象隨時都在發
屏東縣
33%
34%
32%
生。歐美國家研究室內外細懸浮微粒濃度
臺東縣
33%
7%
60%
比例，發現大部分情況下室內環境中PM2.5
花蓮縣
42%
8%
50%
濃度遠比室外來的高，這是因為室內環境
宜蘭縣
36%
8%
56%
澎湖縣
─
─
57%
金門縣
─
─
96%
菌、黴菌孢子和塵蹣的排泄物等。概括而
連江縣
─
─
95%
言，室外懸浮微粒入滲率介於30~80%，
室內環境中之PM2.5 大氣環境的PM2.5可藉由減少戶外活動時
處於室內環境時間更長，因此人們對於來 自室外的細懸浮微粒之暴露，有很大一部 分是發生在室內環境。過去，許多研究發 現室內PM2.5濃度是隨著室外PM2.5濃度波動
中有許多PM 2.5 來源，包括烹飪油煙、抽 菸、打掃的揚塵、影印機及印表機碳粉， 還有生物性來源包括飛沫中的病毒及細
中華民國一○七年一月十五日
時事評析
若是建築本身具有過濾設備的通風空調系 統，室外懸浮微粒入滲率會較低。
結語 由於國人對於環境健康的意識覺醒，特 別是「穹頂之下」這個紀錄片廣為流傳之 後PM2.5這個由來已久的問題逐漸被大家重 視，其對人體健康之影響也有所瞭解。人 們亦知道在空氣品質不良的時候少出門， 在室外活動時要配戴口罩。然而人們在室 內空間對於PM2.5的暴露之研究資料及觀測 紀錄相較於大氣環境是非常之少，然而人 們活動時間大都是在室內空間，也產生了 PM2.5健康效應在流行病學之暴露資料之不 確定性，這是在未來值得去探究的議題。
延伸閱讀 1.Gwinn MR and Vallyathan V., Nanoparticles: health effects-pros and cons, Environ Health Perspect., Vol. 114(12):1818, 2006. 2. ChunChen and BinZhao, Review of relationship between indoor and outdoor particles: I/O ratio, infiltration factor and penetration factor, Atmospheric Environment, Vol.45(2): 275, 2011. 3. Long CM et al., Using time- and size-resolved particulate data to quantify indoor penetration and deposition behavior, Environ Sci Technol., Vol. 35(10):2089, 2001.
圖二：懸浮微粒呼吸系統之健康影響。（環境保護署）
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時事評析
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重力波獨白落幕，多角觀測閃亮登場
重力波、中子星與LIGO 金升光
任職於中央研究院天文及天文物理研究所
一如許多人事前的預期，重力波研究 毫無懸念的拿下了2017年的諾貝爾物理獎 （參閱《科學月刊》576期諾貝爾物理獎 介紹）。然而，要讓大多數圈外人相信 這些臂長3、4公里的雷射干涉儀可以分 辨出信號振幅只有質子大小1/1000，而且 還是來自10幾億光年的外太空、連天文學 家都未能預見的大型星球質量雙黑洞碰 撞，其實是有些難度。得獎恭賀之聲尚 未稍歇，美國國家科學基金會（National
圖一：美國 LIGO 重力波干涉儀數據顯示 GW170817 雙中子星合併前數十秒的頻率（縱軸）變化，橫軸為
Science Foundation, NSF）10月16日在華
時間。（Courtesy Caltech/MIT/LIGO Laboratory）
府與重力波研究團隊，包含美國的LIGO
鏡轉向同樣的目標。這原因當然不只是為
是人類肉眼可能看到的最遙遠的天體（例
（Laser Interferometer Gravitational-Wave
了再次驗證愛因斯坦相對論的成功而已。
如GRB 080319B）。不過，一般認為這瞬間
Observatory）計畫和8月初才加入聯合觀 測的歐洲Virgo干涉儀，以及代表全球70
的高能輻射應該像燈塔一樣，只集中在特
短伽瑪射線爆與重力波的關聯
定的方向。
多個天文台的科學家們大陣仗的召開記者
伽瑪射線爆（gamma-ray burst, GRB），
統計發現，依照爆發時間長短和伽瑪
會，宣布了第5個重力波事件GW170817
是冷戰時期美國衛星為了監測前蘇聯的核
射線頻譜分布可以將GRB分成長、短兩
同時也是伽瑪射線爆GRB 170817A的相關
子試爆活動意外發現的。這類天體的高能
種。透過其他間接的證據，天文學家長久
研究。這是人類首度透過各個電磁波段確
輻射爆發時間只有幾秒鐘，每年可偵測到
以來就懷疑雙中子星合併是某些短GRB
認重力波來源，並詳細觀測爆發後的餘暉
上百次，遍布全天空，幾乎不重覆發生無
（short GRB）的前身，一夜之間得到證
（afterglow），推斷是來自長蛇座方向距
法預測，研究困難進展緩慢。部份的GRB
實。雙中子星系統經由重力波輻射損失能
離我們1.3億光年NGC 4993星系內兩顆中子
爆發後在波長較長的電磁波段可以觀測到
量，和脈衝雙星的軌道衰減觀測吻合，不
星相互碰撞的結果。碰撞不僅實際上使全
餘暉，亮度衰減幾小時或幾天之後就很難
僅是重力波存在的間接證據（1993年諾貝
球振動，也讓許多地面和軌道上的大望遠
看見。GRB爆發時的光度比超新星還亮，
爾物理獎），也是LIGO計畫最初就鎖定的
中華民國一○七年一月十五日
時事評析
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觀測目標之一。雖然雙中子星質量較小，
可避免的會有些物質被釋放或噴發出來，
是核合成（nucleosynthesis）的重要關鍵之
GW170817卻是5次事件中信號（信噪比）
這過程比單純的雙黑洞合併還要複雜。
一，核心塌縮的超新星和雙中子星碰撞皆
最強的，合併前100秒內的周期變化清晰
一般人很少在意周期表上各種元素的含
可辨；它和我們的距離不到前幾次雙黑洞
量和起源。當代科學認為，宇宙誕生不到
自由中子的半衰期不到15分鐘，不穩
系統的1/10，同時也是少數已測得距離的
半小時就產生了大部分的氫和氦，接著透
定的核種也依照長短不同的速率衰變。就
短GRB中最近的一個。
過恆星內部的核融合反應生成碳、氮、氧
像核子反應爐的燃料棒加熱爐心周遭，隨
等元素。也就是說，你、我、乃至身邊草
著超新星或中子星碰撞噴發物逐漸消散，
木玩物的每一顆原子都曾經是漂浮在銀河
透過模擬與計算可以預估、比對爆發後幾
GRB的餘暉和爆發後的產物或周遭的星
星際的星塵！比鐵重的原子核融合會吸收
天或幾周從紫外光到紅外光的光度變化。
際介質有關。科學家並不預期雙黑洞合併
能量，需要經由一些特別的核子反應才有
超新星的研究歷史較久，對應中子星系統
會放出強烈的電磁波。2017年9月底才剛
可能，容易克服原子核靜電斥力的中子扮
的「巨新星（macronova）」或「千新星
發布了第4次重力波事件GW170814的研究
演著重要角色。重原子核（例如鐵）以快
（kilonova）」不僅理論變數多，觀測樣本
結果，眾多大小望遠鏡搜尋仍一無所獲。
慢不同的速率吸收中子，經過系列衰變後
也少。千新星之名意謂著預期光度是典型
但是中子星不同，它比較像是一個如臺北
會產生原子序更高的特定穩定核種。早在
新星的千倍。新星是密近雙星系統中緻密
中子星碰撞與中子快捕獲過程
是核合成研究的焦點。
市般大小，質量卻比太陽稍大的巨大原子
1957年的一篇經典論文（史稱「B FH」，
天體（通常是白矮星）吸積物質而產生星
核。每立方公分的中子星物質比全人類
依四位作者姓名）就指出快速的捕獲中子
球表面的熱核爆炸，瞬間光度約為太陽的
體重加起來還多。當中子星碰撞合併，無
（即「中子快捕獲過程（r-process）」）
10萬倍左右；超新星則是整顆星球爆炸，
2
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科技報導
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最亮時可和全星系千億顆恆星相匹敵。兩
驗的歷史，LIGO計畫一路走來不能算是
然而，LIGO這項高投資、高風險、高報酬
者顯然有些差距。這次事件，重力波觀測
一帆風順。1960年代後期，韋伯（Joseph
的計畫終究得到NSF高層和國會的支持，
隱含了質量、自旋與軌道角動量以及可能
Weber）在美國馬里蘭大學使用長度2公尺
預算自1992年起編列。NSF必然也感受到
存在的潮汐形變等資訊，加上光學望遠鏡
直徑1公尺的金屬圓柱（後人稱為「韋伯
相當大的壓力和責任，在評議會的建議下
觀測放射性物質的衰變、運動、輻射傳輸
棒（Weber bar）」）偵測重力波，引起學
聘用了專職的專案經理。此時，LIGO內部
等特性，讓我們瞥見如黃金和鑭系、錒
界的關注和仿效。到了1970年代初期，美
紛爭揭露的人事和管理等問題引起NSF和
系元素的誕生。婚禮上新人穿戴的飾品
國及歐洲開始利用剛誕生不久的雷射技術
國會的關注，也導致預算凍結和削減，直
背後，很可能有段轟轟烈烈的故事啊！
發展小型干涉儀實驗，當時出版的書刊包
到1994年聘用剛卸下SSC計畫任務的巴利
含索恩（Kip Thorne）本人的評論並不認
許（Barry Barish）接下LIGO主任一職才
為它會成為重力波研究的主力。
使停滯的計畫能繼續推動步上正軌，雙干
從中子星物理到宇宙論研究 中子星表面及外層的結構可以透過核
隨著光學工藝的進展，自1970年代末
涉儀正式動工。同時期大西洋彼岸的英國
子物理來理解，但是核心處於極端物理條
期，英國、德國以及稍後的日本紛紛建造
和德國、法國和義大利，也分別合作計畫
件下的那團夸克膠子電漿卻無法在實驗室
10~30公尺級的雷射干涉儀；NSF也嘗試整
建造臂長3公里的干涉儀。受到統一後的
驗證。忽略磁場和對流，中學生可以用理
合東西兩岸的團隊，並在加州理工建置40
德國財政問題影響，英德合作改推600公
想氣體定律來建造一個簡單的太陽模型。
公尺的干涉儀原型，為下一代重力波偵測
尺長的GEO600計畫，測試過的先進光學
這定律就是一組狀態方程式（equation of
技術做準備。1980年代中期，LIGO計畫逐
技術可供大干涉儀使用；法義的Virgo干涉
state），由物質的基本特性來決定諸如溫
漸成形。為了偵檢出這難以捉摸的微小信
儀取室女座星系團之名，專注於低頻防震
度、壓力、體積等狀態變數之間的關係。
號，需要公里級的大型干涉儀，預估的經
技術，1996年在義大利比薩附近開工。
不同的關係求出的中子星質量、大小、形
費也隨著規模大增，學界開始出現質疑的
變也有差異。中子星大小有所不同，但是
聲音。1986年秋天，NSF與當年LIGO三人
狀態方程式和物理基礎應該相同。預期未
小組之一的魏斯（Rainer Weiss）找來一群
重力波研究多年來的努力終於在世人
來更多中子星系統的精密分析，或可解決
對於大型計畫有經驗的圈外人士組成了特
面前開花結果。加州理工也以口述歷史的
這重要的問題。
別評議會，花了1星期的時間詳細檢討整
方式為這所高等學府史無前例的大計畫留
重力波訊號隨著距離衰減，就像遙遠
個計畫。會議結論熱烈支持LIGO的科學目
下第一手的記錄。我們不僅看到科學的洞
的標準燭光，是一把新的量天尺，一口氣
標和技術的可行性，但是要求改變三頭馬
見、技術的精妙，也看到東西兩岸兩所高
跨到一億光年之外。配合望遠鏡同時觀測
車的管理方式。加州理工很快的找到LIGO
等學府的不同風格與抉擇、跨領域的合作
到的遙遠星系，可以測量宇宙膨脹。近年
的第一位主任。在沃格特（Rochus Vogt）
與困境，還有計畫與管理的成就與難題。
宇宙論學者希望能將哈柏常數的精確度推
的強勢領導下，對爭論不休的問題做出
然而，在確立計畫走向正確的科學目標、
進到1％，不同方法得到的數字卻有些出
果斷決定，臂長4公里的雙干涉儀建造計
雷射等相關技術工藝的成熟、釐清良好有
入，不難預見更多的重力波同步偵測將會
畫於1989年底送到了NSF。在1990年代初
效的計畫管理、滿足目標願景的經費規
提供另一種獨立的觀點。另一方面，謎樣
期，LIGO是NSF有史以來投資最龐大的單
畫，重力波計畫在科學上的成功，使得一
的暗物質與暗能量和其他重力理論的關係
項研究。將近2億美元的硬體建造經費就
切風風雨雨都只能算是大歷史的花邊新
也再次受到嚴格檢視。在中子星合併的重
佔去了整個計畫預算的8成以上。
聞。重力波與各電磁波波段的多角觀測，
天文學的新世界
力波訊號1.7秒之後，衛星才接收到伽瑪射
如此高昂的花費應該集中在單一實驗
一如預期的開啟了多元訊息天文學（multi-
線（和距離1.3億光年相對比，精確度高過
還是用於資助眾多小型研究向來爭議不
messenger astronomy）的新時代。除了順
10 ）。雖然伽瑪射線的發射機制仍有待
斷。LIGO名字的「O」指的是天文台
風耳和千里眼，微中子和宇宙線偵測也可
釐清，這時間差本身的意義也有待更多的
（observatory），雖然未必是所有參與者
望在不久的將來讓我們「聞到」來自外太
類似事件來說明，任何嘗試修正的重力理
的共識，但也適切的表達了計畫的願景：
空的不同風味。GW170817不只為天文物
論都必須正視這樣的精確結果。
藉由重力波觀測來從事天文學研究。天文
理研究新添上一塊里程碑，它是解答許多
學界卻不大認同，並不看好這不知道要花
問題的羅塞塔石碑，而我們只看到了石碑
多久時間才能偵測到比原子核還小千倍的
的一角，新的時代才剛剛開始呢！
-15
NSF與LIGO的創業維艱 NSF資助重力波研究40多年，連同早年
信號能對天文研究產生多少貢獻。雖然
的干涉儀原型迄今總耗費將近11億美元
LIGO得到物理學門的規劃支持，天文學
（NSF, LIGO Factsheet, 2017）。這總金
門的看法依然反映在學門的10年計畫和國
額雖然遠比不上當年美國能源部手下的
會的聽證會上。NSF現行的「主要研究設
超導超級對撞機（SSC，計畫在1993年中
備及設施建造（Major Research Equipment
止），管徑1.2公尺的干涉儀仍然是當時
and Facilities Construction, MREFC）」預
全球體積最大的真空系統。回顧重力波實
算科目從1995年才開始，當年還不存在。
延伸閱讀
1. Abbott, B. P. et al., GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral, Phys. Rev. Lett., Vol. 119: 161101, 2017. 2. Metzger, B. D., Kilonovae, Living Rev. Relativ, Vol. 20: 3, 2017. 3. National Research Council., Setting Priorities for Large Research Facility Projects Supported by the National Science Foundation, The National Academies Press, 2004.
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綠色醫院的節能減碳祕笈與創新實踐案例 周麗芳 黃頌儼
國立政治大學財政學系教授 彰化基督教醫院中醫部主任
臺灣地狹人稠且自然資源不足，約98%
為14.7%。為了降低醫療產業對環境生態
1.領導：優先重視環境與健康問題。
的能源供給仰賴進口，如何節約能源需
的衝擊，減少電能消耗與碳足跡，各國
2.化學品：化學品合理減量，並以安全的
求，推動永續發展，實為當前重要課題。
逐漸將傳統醫院轉型為綠色醫院（green
替代品取代有害的化學品。
有鑑於醫院屬於勞力密集與高耗能服務產
hospital），致力於環境永續發展。
3.廢棄物：醫療廢棄物減量與安全處理。
業，舉凡空調、照明、電梯、熱能與儀器
參考衛生保健無害國際組織（Health Care
設備均消耗可觀能源，本文爰擬解析綠色
Without Harm, HCWH）所提出的「綠色與
再生能源。
醫院的節能減碳祕笈，並分享彰化基督教
健康醫院十項指標」，綠色醫院的節能減
5.水：降低水的消耗，提供潔淨用水，並
醫院的創新實踐案例，期讓醫
碳祕笈可歸納為十大構面，包括：
建置水資源再循環利用系統。
院營運與環境生態共生共榮。
綠色醫院的節能減碳祕笈 氣候變遷與環境污染衝擊 全球，各行各業無不亟思因應 之道。醫院作為醫療服務提供 者，旨在預防與治療疾病，提 升民眾健康福祉，惟醫院在提 供健康照護同時，亦消耗可觀 能源，歸屬高耗能服務產業， 又醫院使用大量化學藥品與產 生大量醫療廢棄物，若處理不 善，將造成環境污染，故如何 節能減廢減碳、避免環境污 染，創造與環境共生共榮局 面，帶給民眾更健康與安全的 未來，實為醫院當務之急。 探究醫療產業與氣候變遷 之間存在著交互影響的相關 性，醫療產業一方面承受氣 候變遷所帶來的風險，卻也 對氣候變遷產生推波助瀾的 作用。例如在英國，國民保 健服務體系（National Health Service, NHS）每年排放二氧 化碳超過1800萬噸，佔整體公 共部門總排放量的25%；在美 國，醫療衛生部門是最大的化 學藥品使用者；在中國，每年 投資在衛生保健領域的資金超 過100億美元，年成長率高達 20%，並消耗大量自然資源； 在臺灣，醫院能源消費佔能源 大用戶申報資料最大宗，佔比
4.能源：提高能源使用效率，並積極開發
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6.交通：提供病人、家屬及員工便捷的交 通接駁措施，減少私人運具的使用。 7.食物：多選用在 地 食 材 ， 減 少 食 物 里 程，並提供安全且健康的食物。 8.藥品：妥善管理與安全處理藥品，並減 少重複用藥。 9.建築：推動綠建築，加強節能效率的建 築物設計與結構。 10.採購：進行綠色採購，優先購買低碳 環保與綠色節能的產品。 醫院如能針對前述節能減碳祕笈十大構 面勤加修練，當能扮演環境永續的先鋒。
醫院的能源消費與電力流向 綜觀我國永續能源政策，2008年行政院 頒布「永續能源政策綱領」，2010年訂定
圖一：2015 年醫院電力流向圖，統計自 145 家能源大用戶醫院。（財團法人綠色生產力基金會）
「國家節能減碳總計畫」，該計畫揭示節 能目標：未來8年每年提高能源效率2%以
能源消費前五大的建築物用途分別為醫
為帶動綠色醫院實踐風潮，本文以彰化
上，使能源密集度於2015年較2005年下降
院（578千公秉油當量，14.7%）、學校
基督教醫院為案例，分享其綠能創新的實
20%以上；並藉由技術突破及配套措施，
（564千公秉油當量，14.4%）、車站及軌
務作法。彰基於1896年由英國籍宣教師蘭
2025年下降50%以上。經濟部能源局為逐步
道（519千公秉油當量，13.3%）、百貨公
大衛醫師所創辦，迄今已屆121年，郭守
達成前述節能目標，遂展開年度「非生產
司（391千公秉油當量，10.0%）、辦公大
仁前院長與現任陳穆寬院長強調醫院與環
性質行業能源查核」，輔導契約容量超過
樓（342千公秉油當量，8.8%）。醫院能
境的共生共榮，帶領六大醫療體系園區及
800 kW的能源大用戶，規範其節電計畫目
源消費佔比排名第一，顯見醫院的業務營
八千多名員工，致力打造彰基醫療體系成
標應達1%，並以具體行動落實節能減碳。
運耗用可觀能源，因此將傳統醫院改造轉
為永續環保的綠色醫院典範。彰基曾多次
根據2016年「非生產性質行業能源查核
型成友善環境的綠色醫院實為當務之急。
榮獲經濟部能源局節能績優廠商傑出獎、
年報」統計，2015年我國能源大用戶家數
進一步分析大用戶醫院的能源消費結
環保署企業環保獎；並於2012年通過國
共計1432家，其中醫院計145家。就能源
構，2015年合計消費578千公秉油當量，
際ISO 50001能源管理系統認證，為全國
消費結構而言，全體能源大用戶的能源消
其中電力消費2172607千度，燃料油消費
第一家通過認證的醫學中心；更於2013
費合計3918千公秉油當量（佔比100%），
12029公秉，液化石油氣消費127公噸，天
年榮獲世界衛生組織健康促進醫院典範獎
然氣消費19,083千立方公尺，汽油消費297
（WHO HPH Standards）；2016年，榮
公秉，柴油消費4,272公秉。檢視大用戶醫
獲SNQ國家品質標章認證，以優質能源管
院的電力流向，空調設備佔比為50.92%、
理系統建置低碳醫院；同時彰基體系內的
照明設備為17.78%、事務設備為5.94%、
員林基督教醫院，於2015年榮獲美國綠
電梯設備為5.06%、送排風設備為4.86%、
建築協會LEED-NC（New Construction）
冷凍冷藏設備為4.10%、給水污水設備為
黃金級標章，並於2017年榮獲LEED-HC
3.37%以及其他設備為7.98%。觀察近5年
（Health Care）黃金級標章與內政部綠建
大用戶醫院單位面積年耗電量變化，由
築黃金級標章，創下國內綠色醫院標竿。
2
2011年的222.48 kWh/m 下降至2015年的 2
216.34 kWh/m ，醫院節能策略已具成效。 除了能源大用戶醫院145家之外，2015年
以下將就結構面、過程面與結果面，分析 彰基的綠色醫院推動經驗。 一、 結構面：
全國醫院共計494家，如何導引醫院在提 供醫療服務的各個環節置入永續節能作
彰基將綠色節能思維灌注在組織領導
法，共創醫院、經濟與環境的三贏，是
中，成立全院「能源管理暨環境保護委
當前醫政管理與醫院治理的優先課題。
員會」，由院長擔任主任委員，負責醫 院能源管理、決策與監理，導入生命週
圖二：設置儲能式太陽能發電廣告看板。（周麗芳、黃 頌儼攝影）
綠色醫院的創新實踐案例： 彰化基督教醫院
期成本分析法，提升儀器設備效能並減 少能耗，著重綠色採購、人員培訓與設
中華民國一○七年一月十五日
焦點話題
圖三：建置屋頂太陽能發電系統。（周麗芳、黃頌儼攝影）
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圖四：裝設屋頂太陽能熱水系統。（周麗芳、黃頌儼攝影）
備升級汰換等，預計每年節電率逾1%，
二、 過程面：
統、廢蒸氣熱回收，每年可降低熱泵運
綠色產品購買增加率逾5%。另鼓勵自主
彰基將節能減碳全方位融入醫院日常
轉用電24 MWh。太陽能發電：持續裝設
管理，擴大員工參與，培訓能源管理種
營運，例如空調節能：建置中央空調一次
屋頂型太陽能發電系統，並架設日間儲
子，協助各單位執行每日午間與夜間節
變流量系統，讓冰水主機最佳化運轉，
能、夜間照明的太陽能廣告牆，預計每
能查核，落實醫院電力、空調、水及天
節能率達28.5%；空調冷卻水改用物理性
年發電157 MWh。綠建築推廣：新院區
然氣等能源使用規定；並獎勵員工踴躍
水處理設備，每年降低臭氧製造機運轉用
皆採最新節能設備及環保建材，廣泛使
提出節能創意提案，定期舉辦各項節能
電192 MWh。照明節能：裝設LED燈具
用健康亞麻地板、Low-E玻璃、雙層複合
減碳競賽與數位學習課程，由日常生活
及夜光指標，全院區各類LED燈使用超過
式遮陽外牆，並設置雨水回收系統等。
扎根，落實永續節能理念。彰基導入ISO
1500組，每年節省用電338 MWh。電梯
交通節能：接駁車行駛彰基體系院區間
50001能源管理系統，建置「能源管理系
節能：汰換老舊及載重量不足的電梯，採
與車站間，減少私人運具的使用，可降
統監控中心」，包括電能管理、中央空調
高效率主機機型，可提升系統穩定度，並
低碳排放。醫療廢棄物減量與再利用：
監控、熱泵監控及醫療氣體監控等，並
具節能效益，可節省用電35%以上。熱水
建置醫療廢棄物管理系統，落實廢棄物
由系統自動進行最高效益運轉及異常通
節能：以熱泵替代傳統貫流式熱水鍋爐，
分類，將空針筒、人工腎臟及點滴輸液
報，配合節能技術診斷，期以綠色智能
每年節省天然瓦斯費用逾150萬元；另將
器（IV Set）導管回收再生利用，約20%
管理機制，有效達成節能減碳的目標。
熱泵整合應用於熱水，搭配太陽能熱水系
至30%的生物醫療廢棄物可供再利用。
焦點話題
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圖五：醫療大樓空壓機增設變頻運轉控制系統。（周麗芳、黃頌儼攝影）
三、 結果面：
年節省用電11 MWh。檢視近年彰基的電力
整體而言，2015年彰基能源節約量為163
密集度（每萬元醫院營業額耗電量），由
公秉油當量，降低二氧化碳排放342公噸，
2011年的29.9 kWh下降至2015年的21.73
能源節約率達2.55%。就細項來看，空調設
kWh，顯示節能措施已發揮具體成效。此
備每年節省用電806 MWh，具體措施包括冰
外，觀察醫院用電指標EUI（單位面積年耗
機汰換、冰水管路修改、物理性冷卻水水質
電量密度），2015年彰基EUI為186 kWh/
處理、防止冷氣外溢及空氣監控系統。照明
m ，遠低於醫學中心EUI平均值243 kWh/
設備每年節省用電338 MWh，具體措施包
2
影響力至病患、家屬及社區居民。同時，
2
醫院追求的經營績效不僅是財務報表上的
m ，彰基節能成效足為醫療同業標竿。
經濟營收，更當納入節能減碳所帶來的環
括換裝LED燈具、夜光指標取代照光指標。 醫療氣體設備每年節省用電270 MWh，具體
結語：永續環保，是一種生活態度
措施包括真空泵汰換為乾式變頻機組、空壓
對抗氣候變遷，各國紛紛興起綠色醫院
機增設變頻運轉控制。電力系統每年節省用
風潮，鼓勵醫院化被動為主動，積極採取
電53 MWh，具體措施包括UPS汰換為高整
節能減碳措施。藉由彰化基督教醫院的創
機效率主機、裝設太陽能發電系統。其他節
新實踐案例得知，綠色醫院的成功關鍵在
電措施，例如警衛電腦監視主機汰換為DVR
於醫院經營的核心價值，醫院當敞開白色
監視專用主機，每年節省用電27 MWh；
巨塔，關心這塊土地與珍惜在地資源，將
設置太陽能熱水系統，每年節省用電1 3
永續環保的綠色理念融入醫院日常營運，
MWh；滅菌鍋廢熱蒸氣回收製作熱水，每
涵養員工自主管理與公共參與，進而擴散
圖六：採用高效率節能中央空調主機。（周麗芳、黃頌儼攝影）
圖八：鋪設綠建材亞麻地板。（周麗芳、黃頌儼攝影）
圖七：建置非晶質高效率變壓器。（周麗芳、黃頌儼攝影）
保效益，方能創造醫院、環保與經濟的三 贏局面，追求一個永續發展的共同未來。 延伸閱讀： 1. 〈非生產性質行業能源查核年報〉，財團法人綠色生 產力基金會，2016年。 2. 〈以優質能源管理系統建置低碳醫院計畫書〉，財團 法人彰化基督教醫院 ，2016年。 3. 財團法人彰化基督教醫院工務部網站，https://goo.gl/ bgQCpx。 4. Health Care Without Harm, The Global Green and Healthy Hospitals Agenda, https://goo.gl/EKTkPT。
中華民國一○七年一月十五日
科學文摘
SciTech Reports
15
評介《林可勝——民國醫學史上第一人》 張之傑
業餘科學史研究者 氏成立紅十字會救護總
三、紀念文15篇（108-190），四、紅會及
隊戰時暨衛生人員訓練
衛訓所後人紀念文15篇（頁192-299），
所，對抗戰做出重大貢
五、抗日戰爭50週年紀念文16篇（頁
獻。1947年6月，擔任
302-393），六、中國生理學會60週年紀
軍醫署長的林氏將戰時
念文8篇（頁396-437），七、雜誌報章
衛生人員訓練所與軍醫
林先生紀念文16篇（440-526），八、事
學校合併，成立國防
略年譜（頁528-534），九、學術論著一
醫學院，自兼院長。
覽（540-548），十、英文報導5篇（頁
1948年榮膺中研院第一
550-600）。除了事略年譜和學術論著一
屆院士。1949年2月至5
覽，89篇鴻文描繪的不僅是林氏個人，
月，國防醫學院分三批
也描繪出一個時代，以及牽涉其中的人
遷臺，同年7月初林氏
物與事件，該書不能單純以傳記視之。
赴美，重啟科研工作，
何醫師能夠蒐羅到那麼多林氏文
因鎮痛機制研究再次
獻 —— 包含大量歷史圖片，真的很不容
活躍國際生理學舞台。
易！傅斯年在〈史學方法導論〉一文提
林氏用世後，人生
出，治史要「上窮碧落下黃泉，動手動
明顯分為三個段落：
腳找東西。」何醫師為了此書多次奔走
主持協和生理系、投
兩岸及海外，其治史的態度正是如此。
身抗戰、重回學術，
《林可勝 —— 民國醫學史上第一人》
三個段落都扮演得有
為非賣品，我因提供2篇文章，承蒙何醫
聲有色。然而，這位
師惠贈一冊。我是老編，拿到任何一本
何邦立醫師窮2年之力，編成《林可
對當代中國生理學及抗戰有過大功的偉
書，通常先看封面、版式、裝禎，再看目
勝 —— 民國醫學史上第一人》（梁序穆暨
人、奇人，卻未受到應有的重視。臺灣
錄。何醫師主編的這本大著封面設計舒朗
許織雲教授基金會出版，2017年9月），
在本土化大纛下，光復後的渡臺學者往
大方，版面設計和裝禎不俗，89篇文章綱
紀念林可勝誕辰120週年暨抗日戰爭80週
往遭到漠視。大陸受限於意識形態，對
目分明，梳理得清清楚楚。這樣一本難得
年。我是何醫師的高中同學，又是業餘科
於曾經任職國民政府的學者往往多所忌
一見的好書，怎能不推薦給廣大讀者！
學史研究者，於公於私都應該為文評介這
諱。何醫師的《林
本巨著。
可勝 —— 民國醫學
《林可勝——民國醫學史上第一人》。（張之傑提供）
何醫師國防醫學院醫學系畢業，後赴美
史上第一人》於抗
留學，習航空醫學，並獲飛行駕駛執照。
戰80週年時出版，
曾獲十大傑出青年獎章，榮膺美國航空太
其意義非比尋常。
空醫學會院士。歷任空軍航太醫學發展部
《 林 可 勝 —— 民
主任、民航局航空醫學中心主任、國防醫
國醫學史上第一
學院教授等職。退休後從事空軍抗戰史及
人》為16開本，
醫學史研究，《林可勝——民國醫學史上
計600頁。除了何
第一人》為其醫學史研究成果之一。
醫師所寫的楔子
林可勝（1897-1969），祖籍福建海澄，
（頁4-8）及編後語
生於新加坡，為英籍華人。1921年，獲愛
（頁535-536），
丁堡大學哲學博士學位。1923年，當選
分為10個部份，
英國皇家學會會員，年僅26歲。1924年返
依次為一、序文6
國，主持協和醫學院生理系12年，成為中
篇（頁14-29），
國生理學奠基者，期間因發現腸抑胃素
二、專訪及傳略8
（enterogastrone）斐聲國際。抗戰時，林
篇（頁32-105），
中華民國一○七年一月十五日
科學文摘
科技報導
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用科學拆解「品牌」的核心價值 書名 ∣《品牌物理學：科技力量與消費模式背後隱而未現的行銷科學》 作者 ∣ Aaron Keller、Renée Marino、Dan Wallace 譯者 ∣ 朱沁靈 出版社 ∣ 大寫出版 出版日期 ∣ 2017年12月
全球經濟，並加快了人與人之間的交易；
及日益增加的商業資訊所做出的努力。
然而到了19 世紀末到 20 年紀中，大量的發
隨著先前有線電視的引進，加上現今網
明物和品牌接續誕生，包括室內水管配置、
路的誕生，到處開始出現爆炸性且雜亂的行
中央冷卻系統與加熱器、電燈、電話、汽
銷資訊，這樣的媒體文化轉變，經常讓老
車、真空吸塵器、洗碗機和洗衣皂等等，
一輩的人感到不解或沮喪。年輕人則是開始
這些都成了人人渴望擁有的現代產物。
拒絕傳統媒體，並封鎖所有線上廣告。與此
壺裡面裝的是葡萄酒嗎？」起初，品牌
二次世界大戰後，美國為了避免未來的
同時， 我們選擇了Google 搜尋引擎，也是
指的就是人們的名字或家族姓氏，像是
經濟陷入危機，同時希望能促進交易，政
為了遠離那些殘酷的產品評論和購物指南。
法莫（Farmer）、布徹（Butcher）、貝
府、金融界和工廠等，便攜手打造了以製造
不只大眾需要歸屬感，品牌信號也需
克（Baker）、坎德勒（Candler）、米勒
商與消費者為主的社會。隨著時間過去，以
要透過分享來吸引志同道合的朋友。品牌
（Miller）休梅克（Shoemaker）、卡朋特
往清教徒所推崇的節儉美德，也面臨到炫富
會將我們劃分成不同類型的人，就像我們
（Carpenter）、邁納（Miner）、史密斯
心態的挑戰；這種轉變從二戰後所舉辦的露
也會利用品牌來尋找歸屬一般，而且品牌
（Smith）和戈德（Gold）。這些都是世
天展覽會便可明顯看到，當時會場上總是
可用來吸引潛在友人或商業夥伴，國際品
代傳承的名字或姓氏，並隨著他們對產品
會出現成堆氾濫的玉米熱狗和遊樂設施。
牌甚至能跨越文化障礙，作為連接世界的
的卓越技藝而逐漸發揚光大；由於他們彼
其實，自二戰時期開始，行銷人員就開
象徵。身處於選擇眾多且多元的世界，所
此為鄰，倘若販售劣質商品，便會讓自己
始用「消費者」來稱呼「顧客」，並開始
有需求都變成了一種渴望，大家開始用品
暴露於高風險中，特別是在這些人都喝
採用「目標市場」和「市場滲透」這類的
牌來代表地位、尋找歸屬感和刺激，甚至
得酩酊大醉，手裡還握有武器的時候。
軍事用語。在這個以消費導向的社會文化
將其視作一種消遣，畢竟生活充滿了各種
接著，因為工廠與火車普及化，整個工
裡，大眾媒體也助了品牌一臂之力。原先
焦慮和困難；而品牌正好提供了避風港，
藝系統也有了一百八十度的轉變，而這些
建立品牌的用意是為了彌補買賣雙方之間
讓人們的注意力得以從現實生活中轉移。
現代發明也快速拉遠了生產者和顧客之間
的關係，然而「去個人化」的品牌卻並非
早期的親朋好友們是跟麵包師傅、屠夫
的距離。在生產者位於他州或他國的情況
如此。隨著時間過去，不論是強森雜貨鋪
和木匠進行互動。接著是與零售商、品牌擁
下，萬一你吃了虧，不管是要拿回你的錢
（Johnson）、代頓服裝店（Dayton），還
有者和員工交手。現在，只需透過網路平
還是訴求正義，都只會變得更加困難。因
是法蘭克軟體商店（Frank），全都被大
台，我們就能與他人建立互信關係，所以又
而使得我們當今的生產系統需要建立信任
型零售商給取代。這些零售商提供了各種
開始回到與麵包師傅、屠夫和木匠進行互動
感，正式進入現代品牌化的世界。
品牌選擇，貨物多到從地板堆到天花板，
的時代；同時，我們也因為社會對品牌有需
每個人都需要盛裝「信任」的容器，而
而且人力耗費極為精簡，宣傳效果甚佳。
求，所以就能透過規模經濟達成良好交易，
且就人們的天性來看，風險報酬比至少要
再加上二戰後，大眾廣告開始大打「消
達到 1：2的程度，才足以使我們願意承擔
費者」品牌，只因產品研發速度減緩，
風險，因此品牌也逐漸變成我們盛裝信任
此時的廣告公司，又稱為廣告狂人（Mad
的容器。進入 19 世紀晚期，隨著英、法兩
Men），便將矛頭轉向各品牌之間的微小
國為了要保護民眾免於受騙而授予製造商
差異，所有生產者和廣告商開始專注在
對於大腦和品牌及行銷之間的關係，
「品牌著作權」，品牌便開始出現大幅度的
產品的些微改良，希望產品能滿足民眾
你知道多少？更重要的是，究竟還有哪些
成長。到了今日，對公司企業而言，品牌的
心中的期望，像是更潔白的牙齒、更新
是我們不知道的？這兩個問題也是本段落
智慧財產權，就是他們盛裝價值的容器。
鮮的空氣或更柔順的頭髮。然而這些產
討論的重點，因為當我們以為自己無所不
過去是由工廠、鐵路和印刷機「帶動」
品顯然都是他們針對民眾的焦慮感，以
知的時候，就會覺得品牌化像開關電燈一
何謂品牌？ 根據我們的想像，品牌既可真也可假， 所以解釋起來相當複雜。品牌的出現，目 的是為了取代顧客和工匠面對面的交易行 為，亦即將交易模式從「我用山羊跟你換 一頭豬」，轉換成「我真的可以相信這
為個人提供商品，並為生產者帶來利潤。
大腦思考品牌的方式， 來聊聊大腦科學
中華民國一○七年一月十五日
科學文摘
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樣簡單；但有時候又會覺得這實在太過複
也是他現在只喝精釀啤酒的主要原因。雖
了，只是大家都沒意識到罷了，因為他們總
雜，根本不是透過單一組織之力，就能夠
然形成「品牌記憶」（brand’ s memories）的
說：「我們旗下沒有品牌，我們的互動全
學習並理解的領域。
數量值得研究，但我們同時也必須理解，這
都是企業對企業。」這個說法不禁讓人產
當今世界上最厲害的一台電腦，就是放
些記憶產生的「背後動機」和「情感」。
生一個問題：「企業與人類之間，有互動
置在美國橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge
如果我們能夠明白人們產生品牌記憶時
關係嗎？」緊接著又產生了另一個疑惑：
National Laboratory）裡的泰坦超級電腦
的感受，那麼我們會比較容易瞭解山姆不再
「你在業界算有名嗎？」事實是，你不一定
（Titan），總耗電功率最大八點二兆瓦，
選擇美樂啤酒的原因，甚至還有機會拉他重
要在知情的情況下才算擁有品牌，但你若
面積約佔四百平方公尺；然而人類的大腦
回這個品牌的懷抱。也因為現在的品牌擁有
要想要好好管理品牌，就必須瞭解實情。
有一千一百三十立方公分大，總耗電功率
者能取得與記憶、情感和動機相關的大量數
長久以來，在「企業對消費者」的市場
才十二瓦，大約是冰箱裡電燈泡的三分之
據，加上我們對人類大腦運作有了更深入瞭
上，大家都知道品牌很重要，但卻並未站在
一。沒錯，隨著科技的進度，電腦可能會
解，想讓山姆重新在他的啤酒保冰套裡，擺
以「人」為本的立場來思考消費者，這問
是最終贏家。但是就目前看來，電腦聰明
上代表美樂啤酒的藍色啤酒罐應該不是夢。
題就像「企業對企業」中的品牌擁有者，總 看不清自身品牌就擺在眼前一樣。如果你只
程度跟老鼠沒什麼兩樣。 小小的大腦究竟是如何發揮那麼多的功 用？答案就是建立捷徑。我們的大腦之所
由「個人」轉為「消費者」， 反映大眾的生活
把大眾當成消費者、購物者、買家或其他與 交易行為相關的稱呼，那麼你便錯失與大
以能夠有效運作，靠得是「捷思法」，這
有如上述所言，二戰後，為了避免經濟
眾建立更深廣關係的機會。許多「企業對
套方法是經過數千年的學習和演化得來的
衰退和反抗共產黨，美國政府與企業聯手，
企業」的品牌擁有者占有的優勢就是「面
結果。同樣地，若要建立有價值的品牌，
將「生產社會」（producer society）轉變成
對面交易」。透過這種交易模式，就能將
也是要依賴捷思法來建立捷徑，一旦我們
以消費為導向的社會。美國在這方面雖然
品牌與之連結，最後再由人類完成交易。
對品牌產生信任感，每當要做出決定時，
是個生手，卻也迅速地成了購買與消費的
接下來，我們要瞭解的就是人類了，因
便不需消耗十二瓦的功率。由此可見，品
專家，品牌也因此成為一種信仰。在這個
為在所有事物被電腦和機器人取代、所有
牌能讓我們的生活變得更加簡單。
過程裡，大眾把人類行為看得比人類本身
交易行為也都電子化之前，我們還是處於
如果你的品牌是眾人首選，那就表示，
還要重要。姑且不論其他產業，我們可以確
「人與人」互動的世界，儘管我們會跨越
你的品牌在多數人的大腦中占了絕大比重，
定的是：這對倉儲產業的發展相當有利。
文化、信仰體系和地區進行交易，但所有
你的任務就是讓大眾繼續選擇你的品牌。
然而這套反向而行的消費運動，終於也
但如果你的品牌才正要嶄露頭角，那就得想
開始面臨新時代帶來的新導向。如今，許多
辦法打破大眾的選擇型態，或讓他們產生不
團體都在催促我們調整集體消費觀念。隨著
一致的感覺。你必須封堵、更正或改變顧客
「設計運動」崛起，環保和極簡主義也開
作為人類，我們之所以發明品牌，是為
的選擇捷徑，讓他們轉個方向並選擇你的
始並肩而起；而且花費越多時間設計的產
了跨越時空且提高交易時的信任感。我們
品牌。利用折扣與削價來吸引顧客也是一
品，一般都會比較優雅耐用。此外，品牌擁
無法將品牌從日常生活中摒除。試想一整
種方法，不過這同時意味著，你得放棄部
有者如果願意投資「系統設計」（systems
天沒有看到或消費任何類型品牌的生活，
分利潤，並從事反品牌化的活動。因此，選
design），不但能降低成本、減少資源浪費，
將使人會明白，除非你身處於尼泊爾深山
擇與零售商合作或許會比較好，讓他們特別
還能增加顧客效益及利潤。威廉•麥唐納
裡冥想，否則這根本是不可能的事。
照顧你的品牌（將你的品牌產品放在最理
（William McDonough）是名設計師，同時也
品牌不會消失不見，它們一直都在，而
想的陳列位置）。抑或讓他們使用你的品
是現代環保人士，像他這類的設計師們共同
且還會「移動」跟「演變」。因此作為一
牌作為每週廣告傳單的封面，這麼做的成
提出一個全新觀念：負責任的顧客會使用負責
名普通市民，我們還是得理解品牌在我們
本可能較為低廉，破壞效果也相對較佳。
任的品牌。這只是其中一個小小例子而已，
生活中究竟扮演著什麼角色。唯有瞭解一
在我們對大腦有了更深一層的認識後，
諸如此類的意識形態逐漸抬頭，也有越來越
切，才會知道該如何改善品牌的管理模式。
才能進一步瞭解品牌。有記憶，才有品牌，
多人對此感興趣，估計之後還會持續增加。
仔細瞭解每個品牌的歷史後，你會發現
所以對品牌擁有者來說，瞭解過去記憶產生 的「時刻」和「方式」，以及多少人的大腦 中有這個「記憶」，就變得相當重要。舉例
人與人的連結： B2B、B2C、C2C 和 P2P
商業行為還是發生在人與人之間。
研究品牌，等同研究人類
品牌的起源、創辦人，甚至是它被賦予生命 的瞬間，這些都與人類生活脫不了關係， 而且品牌建立後的頭幾年，對品牌成功與否
來說，藍斯（Lance）對美樂啤酒有五個難
對我們來說，企業對企業（B2B）、
有著重大影響。這就跟撫養孩子一樣，都是
忘時刻，山姆（Sam）則有十個。藍斯的記
企業對消費者（B2C），以及個人對個人
一種挑戰，而且從小就得灌輸他們正確觀
憶包括騎著腳踏車穿越愛荷華州（Iowa）、
（P2P）等市場都十分有趣，不過我們現在
念；此外，孩子很快就會長大、離家，最
啤酒罐的顏色與味道，以及騎了一整天的單
才處於初期階段，也就是「企業對企業」市
後找出自己的道德決策方向。因此，只要
車後喝下冰釀啤酒的感覺。山姆的記憶則
場中的品牌擁有者正在管理他們的品牌。實
給予他們正確工具來處理所需要面對的情
是叔叔在釣魚，然而這個回憶不美好，這
際上，這些品牌擁有者早就處於這個階段
況，他們就有機會生存，並且繼續茁壯。
中華民國一○七年一月十五日
封面專訪
科技報導
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從傳統聖嬰現象到新型聖嬰現象－
聖嬰現象專家：加州大學余進義教授專訪 文詠萱 本刊主編
（與《科學月刊》第577期共同刊載）
（文詠萱攝影）
余進義 1984年 臺灣大學大氣科學系學士 1993年 美國華盛頓大學博士 1993~2002 加州大學洛杉磯分校博士後研究員、助理研究員、副研究員 2002至今 美國加州大學爾灣分校助理教授、副教授、教授
21世紀的非典型聖嬰現象
傳統聖嬰現象為東太平洋在隔幾年海水
論以電腦模擬，共花了2、30年的時間。
異常升溫的現象，早在數百年前南美洲祕
自21世紀起，科學家發現太平洋上聖
相對非典型聖嬰，20世紀的傳統聖嬰
魯地區漁民就已發現此現象。他們發現，
嬰現象的模式有些改變，過去海水從東
現象又稱為「東太平洋聖嬰現象」，或稱
在正常時期，會因海底深層湧升流上升，
太平洋開始升溫的現象，自1990年代出
「典型聖嬰現象」。「這兩種聖嬰都是聖
其中富含大量營養鹽，帶來大量漁獲；而
現了從中太平洋、國際換日線附近開始
嬰，都是自然界本來就存在的，只是我們
在每隔2~5年，會有某一年因海水升溫，
升溫的聖嬰現象。美國加州大學爾灣分
20世紀不知道聖嬰現象有兩種，直到21世
導致漁獲量大減。
校（University of California, Irvine）教
紀我們才觀察到。」余進義說。
而到了1960年代，加州大學洛杉磯分
授余進義與其研究團隊在2009年提出
「到了21世紀，發現我們的聖嬰預報沒
校（University of California, Los Angeles,
此種中太平洋海水溫度異常上升的特殊
有以前準了。我們發現聖嬰改變了，不是我
UCLA）氣象學家畢雅尼（Jacob Bjerknes）
氣候變化，稱之為「中太平洋聖嬰現象
們20世紀所認識的傳統聖嬰。」余進義說。
在大量氣象與海洋資料中，觀察出聖嬰
（Central-Pacific El Niño）」，又稱為
21世紀發現新型聖嬰現象後，開啟了科
現象為大氣與海洋交互作用，不單只是
「非典型聖嬰現象」。
學家對聖嬰研究的新章節。氣候學家了解
海洋現象。科學家開始深入對聖嬰現象
《科學月刊》本月專訪全球聖嬰現象研
聖嬰現象具多種樣子後，著手進行研究，
有興趣，而從對於聖嬰現象一無所知，
究具領先地位的余進義教授，請他分享非
並討論為什麼地球上有如此多的聖嬰現
到研究出整套物理理論、並能將物理理
典型聖嬰現象研究心得與過程。
象，探討每種聖嬰現象背後形成的原因，
中華民國一○七年一月十五日
封面專訪
以及不同聖嬰現象對全球（包含臺灣）氣
室氣體前，太平洋上的聖嬰現象就存在從
候有什麼影響。「最近聖嬰現象相關研究
典型變成非典型、從非典型變成典型的現
主要針對聖嬰多樣性的動力原因，以及不
象，是自然界自己變化的一部分，這是兩
同聖嬰在全球影響的研究。」余進義說。
種解釋意義上最大的不同。」余進義強
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調。「而近期跨洋盆交互作用越來越強，
科學家對於非典型聖嬰現象成因 提出不同看法
與全球暖化造成北極海冰及陸冰大量融化
對於21世紀中太平洋聖嬰現象出現的
認為聖嬰現象從典型變成非典型是隨機過
原因，科學家提出了三種不同的解釋方
有關。」另外還有科學家利用電腦模擬，
程，與全球暖化、大西洋變溫無關。
式。第一種最普遍的解釋方式為「全球暖 化」，因全球暖化導致地球大氣環流模
跨洋盆交互作用未來研究著力點
式改變。熱帶地區溫度較熱，熱空氣會上
除了余進義研究團隊之外，全球還有
升，而極區冷空氣會下降，冷空氣會往
許多研究人員也致力於利用電腦模擬跨洋
熱帶地區移動，熱空氣會往極區移動，
盆交互作用，目前此領域研究正處於初始
這就是是地球的大氣環流。 「就像一輛在開動的車子，把 熱空氣往北運、冷空氣往南 運。但全球暖化改變了南北氣 溫的分佈，大氣循環就必須改 變，像汽車換檔一樣，改變車 子的速度，進而改變了全球氣 候狀態，以應付全球暖化。」 余進義用汽車換檔做比喻全球 暖化對大氣環流的影響。當 環流改變了，所伴隨的大氣– 海洋交互作用也跟着改變， 就產生了新的非典型聖嬰。 而第二種解釋方式是由余 進義與合作科學家共同提出， 太平洋上的聖嬰現象之所以改 變是因為大西洋變暖，與太 平洋形成交互作用，影響太 平洋聖嬰現象發生形式，稱為 「跨洋盆交互作用」。「大西 洋每60~80年會冷暖交替，稱 為『大西洋多年代震盪（the Atlantic multidecadal oscillation, AMO）』。而我們發現1995年 大西洋變暖之後，他不但使太 平洋聖嬰從典型變成非典型， 也就是聖嬰從南北州外海到國 際換日線出來的，更影響了整 個亞洲地區的氣候型態。」 「跨洋盆交互作用與第一種 解釋方法不同的是，全球暖化 是因為人類排放二氧化碳造成 聖嬰現象轉變，然而非典型聖 嬰現象在人類還沒大量排放溫
氣象學家畢雅尼。（Hedvig Bjerknes）
19
中華民國一○七年一月十五日
封面專訪
科技報導
20
（余進義提供）
東太平洋聖嬰現象 又稱典型聖嬰現象。在聖嬰現象發生的期間，東太平洋氣壓變弱，西太平洋氣壓變高，導致東風帶轉為西風帶， 因此原向西的表面洋流反向向東流，導致太平洋東邊溫度較高的現象，抑制東太平洋深層湧升流上升。
狀態，還有許多問題需解決。余進義說：
旱，西太平洋高壓，以及印度季風，跟亞
面，大西洋海水變冷變暖時，會影響到我
「目前的問題包含要如何定義跨洋盆交互
洲季風的年季變率，忽然在21世紀變得不
們住在亞洲的人明年雨多或雨少。即使只
作用、電腦模擬的氣候模式仍有誤差、不
一樣，在21世紀之後，太平洋的氣候，開
關心臺的氣候跟極端天氣未來會怎麼樣，
是百分之百真實，我們要如何調整誤差，
始深深受到大西洋的影響。」余進義說。
我們的氣候研究也必須關心大西洋、極
並在知道有誤差的情況下最大程度的利用
針對臺灣未來氣候研究，余進義建議：
區，雖然都離我們很遠，當全世界在討論
電腦模擬來進一步增加我們對跨洋盆交互
「如果你要研究臺灣的氣候與天氣，有人
這些地方天氣與氣候的時候，我們也必
作用的了解及預報能力。」
會說那你應該要去觀察聖嬰現象，而大部
須要參與。因為它們終究最後會影響我
氣候成因研究對於一般民眾感覺較有
分的人都會同意，因為聖嬰發生在臺灣所
們。」余進義強調。
距離，大眾比較在意的是自己周遭的氣候
在的太平洋旁邊，如果跟你說要關心大
狀況，例如明年雨下得多下得少等。「我
西洋，可能會覺得離臺灣很遙遠，但很多
們發現在中國靠海的地方，從海南島到東
看起來很遙遠的事，其實對我們是有影響
余進義的研究跨越大氣與海洋領域，研
北，在過去，當長江以南發大水，長江以
的。當你在做科學研究時，眼界跟想法要
究領域更觸及中高緯度議題，亦橫跨熱帶
北就會乾旱；長江以南乾旱，長江以北就
開闊，不要只看馬上跟你有關係的事物，
地區，可謂「跨領域」研究人員，對於當
發大水。但從1990年代初這個現象突然不
要看更遠的。」
初是如何訓練，余進義表示：「當時我在
踏入科學研究領域
見了，我們也發現這是被大西洋所影響，
「過去新聞裡面現在提到大西洋變暖
華盛頓大學讀了8年博士，當年做的題目
所以不只是聖嬰位置改變，包含中國的乾
變冷，不太會去理會它，但活在21世紀裡
主要是發展電腦大氣環流模式、中高緯度
中華民國一○七年一月十五日
封面專訪
SciTech Reports
21
（余進義提供）
中太平洋聖嬰現象 又稱非典型聖嬰現象。但從1990年代初，科學家觀察到有別於傳統聖嬰現象、從太平洋中間、國際換日線開始升 溫的聖嬰現象。
噴射氣流相關研究，後來博士後研究到加
則表示這算是他研究生涯中較大的挫折：
有用處，這些能力我是在8年華盛頓大學
州大學洛杉磯分校在那邊主要是做熱帶地
「我在華盛頓大學念書時，我發現大部分
念博士裡面獲得的。」
區海氣交互作用研究。」
同年進研究所的同學，都已經唸博士離開
給學生們的話
由於當時博士班畢業後，余進義希望能
了，我卻還在思考，我的論文題目要怎麼
做不一樣的題目，因他在華盛頓大學中做
做、做到這個地步好不好。但是我自己唸
對於學生要如何增加自己的競爭力，
了8年，希望能更換領域研究。「在全球
完博士後，以及我來唸完博士當教授，我
余進義說這是個大問題，並提出了大方向
暖化議題下，每個人每個科學家，他要知
發現我在華盛頓大學這8年，對於我學習
的建議：「我們臺灣是一個人口數較少的
道的領域要越廣越好，所以對於目前做氣
歷程的幫助是相當巨大的。」
社會，對科學界來說我們要多接觸別人的
候研究的人來講，是有必要想辦法擴充到
余進義比較臺灣教育與在華盛頓大學受
想法，透過各種途徑參與全世界正在關注
的訓練，他認為在華盛頓大學與臺灣教育
的學術研究議題，不要只關注跟自己有關
至於為什麼博士班讀了8年，余進義則說：
差異大，在臺灣回答問題總已有預期的標
的科學議題。國際關注的題目，一定有它
「當時的指導老師建議我發展一套全新的大
準答案。「在臺灣唸書的時候，上課回答
們被關注的原因，學術競爭程度與標準也
氣電腦模式，我一直對成果不太滿意，這8
問題、寫出標準答案，這對我來說是很容
比較高，有助於鞭策及提升我們自己的能
年一直在想我要怎麼讓這個模式更完整，另
易的事情，但對我而言最困難的是我的研
力。學生應想辦法參與高競爭性的活動，
外也在思考接下來要做什麼樣的題目。」
究接下來要做什麼、自己提出問題、獨立
唯有把自己放到高競爭性的環境、活動
而對於博士讀了8年這件事情，余進義
思考解決方案，以及判斷我做的東西有沒
中，才能挑戰、激發、及提升自己。」
其他領域裡面。」
中華民國一○七年一月十五日
科學文摘
科技報導
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2017臺灣醫療科技展 直擊醫療、生技、保健與照護領域 李依庭∕本刊主編
2017臺灣醫療科技展在上（12）月7~10日
外，也強調其自身的特色醫療與醫研方向。
除此之外，為了輔助學術界與產業界在
於南港展覽館舉行，在為期4天的展期中，
在醫藥方面，為串聯醫療與臺灣製藥展
疾病、再生醫學研究或新藥、醫療器材開
有300廠商、1050個攤位並吸引超過6萬的
業的整合，以杏輝為首的製藥聯盟也前來
發等臨床前驗證，在國研院的動物中心的
觀展人次。參觀者除了可以至各家廠商的
參展，包含永信、中化、強生等7間製藥公
客製化動物試驗服務平台與國衛院的斑馬
展覽攤位觀覽各項新技術或產品外，大會
司。除了對於一般癌症藥物、生技製藥的
魚生技醫藥核心設施都能進行客製化的動
也舉辦了各種主題式研討會與參觀者共襄
介紹外，杏輝醫藥集團下的杏國新藥也發
物試驗，提供各種基因轉殖模式生物、育
盛舉，有前瞻醫療研討會、專科醫學研討
表其新藥開發的進度。在目前的新藥試驗
種、投藥篩選、毒性測試或病理分析等一
會、產業主題論壇與創新發表／講堂等。
中，治療晚期胰臟癌的新藥與治療三陰性乳
系列的服務。期望透過這些服務能加速各
此醫療科技展為首屆舉行，因此吸引
癌的新藥已進入三期臨床，而治療老年性
項研究或產品的上市。
各界醫療相關產業的參加，除了有以醫療
黃斑部病變眼藥則進入臨床二/三期階段。
在醫療照護的部分，則由華碩與鴻海兩
為首的各大醫院外，也有生技製藥、創新
除製藥聯盟，各藥廠也對其新藥開發成果
大科技公司跨界醫療應用領域所領軍，期
醫材、專業器械與保健生技等產業界的參
進行展示。瑞輝藥廠方面，已進入臨床試驗
望打造科技化的醫療服務。在展場中，華
展；學研界方面則有各大專院校與各國家
進程的藥物有96件；聯亞生技則是在合成肽
碩展出擁有人工智慧的Zenbo機器人，以進
研究單位等各領域人士前來參與。另外，
化學、單株抗體藥物、治療性疫苗與愛滋新
行虛擬的醫療照護與問診服務，並能與病
此次展覽更吸引到跨足醫療照護產業工業
藥都有所斬獲。除此之外，也有眾多生技製
患即時對話。而鴻海則建立網路健康管理
界，為展場增添不少科技感。
藥公司在小分子蛋白新藥、標靶藥物等新藥
平台，能同時完成血壓、心跳、體溫、體
由於此次的醫療科技展示以醫院、醫療
開發有所斬獲，並進入個臨床階段的試驗。
重等測量，並能透過手機紀錄與管理；並
體系為主軸，因此，在會場中可以看到許多
不讓醫療體系專美於前，在學研界也有
以醫療體系為首的各大團隊，包括臺大、
許多醫療科技的新發現。為了促進臨床醫學
榮總、馬偕、長庚、奇美、亞東、彰基、
的發展，學研界針對新藥開發前研發、再生
此次展出有別於以往單一領域之研討會，
三總等，林林總總超過50個醫學中心的展
醫學的研究與醫療器材等開發進行成果的
2017臺灣醫療科技展期望藉由生物、醫學、
出。其中，數家醫院以醫療與人工智慧結合
發表。工業技術研究院開發出「指掌骨微
醫藥與科技跨界的結合，在未來，不僅是醫
下的產物 ——「達文西手術」為特點進行
型骨釘系統」、「植入式全透明材料」等
療科技產品與技術的創新或提升，更是優
介紹，探討醫院對機械手臂進行微創手術
生醫材料，前者能解決現今系統的缺點，後
化與整合整個生技醫療產業市場。此外，
的信心。藉由各醫療團隊的最新創新技術
者則因高含水、與生物相容等特性，適合
也期望透過醫療與科技的串聯，將臺灣醫
的展示，不僅顯現出對於醫療科技的重視
作為敷傷材料的應用；國研院則成立3D列
療產業走向更智慧化、更全面化的發展。
印醫材驗證機構並提供醫材服務平台，有 效縮短醫材上市前時程，推動醫材商品化。
以全人照護、明日醫院、精準醫學與創新 環檢4大主題為目標，期望實踐健康樂活。
（因2017臺灣醫療科技展有超過1000個攤位，且因篇幅 關係，故本文僅介紹筆者所見與相關新聞介紹整理。）
（李依庭攝影） 奇美醫院所展示的新一代複合式手術房。
（李依庭攝影） （李依庭攝影）
聯亞集團以學院風格為主題，介紹各項新藥開發 項目。
華碩集團的看護機器人 Zenbo，在現場與觀展者互動。
中華民國一○七年一月十五日
產官學研
SciTech Reports
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南加大透過fMRI研究與個人信念相關的腦部網絡 Jonas T. Kaplan, Sarah I. Gimbel and Sam Harris, Neural correlates of maintaining one´ s political beliefs in the face of counterevidence, Scientific Reports, 2017.
【本刊訊】南加州大學（University of
表態，並表明這些態度無異於其他8個非
人類重要的情緒中樞，其主掌情緒、決斷
Southern California, USC）腦與創意研究所
政治議題。受試者在閱讀過反證後，根據
等特性，並在人們得到與信仰相牴觸的反
（Brain and Creativity Institute）神經科學
原本的信念強度由1~7分進行評分，科學家
證時，反映出人們的感受，且杏仁核會接收
家指出，功能性核磁共振（f MRI）的研究
則一面研究腦中哪個區域有顯著的參與。
威脅與焦慮、島葉皮質則負責處理身體的
結果，似乎與人們在選舉中對新的政治議
結果發現，非政治議題如「愛因斯坦是
感受，在偵測情緒刺激突現上相當重要。
題是否可信的反應特別相關。該研究的作
20世紀最偉大的物理學家」往往能使其思考
此外，喀普蘭亦提到當思想受挑戰時，
者喀普蘭（Jonas Kaplan）提到，政治信念
較具彈性；然若遇上政治議題如「美國政府
腦內的默認網絡（default mode network）
與宗教信仰一樣，皆能代表著人的某一部
是否該減少軍隊的資金」，其信念通常屹立
系統便開始活動，這些區域與人們思考自己
分，且對所屬的社交圈來講相當重要。若
不搖。若有證據表明反對政治言論如「應更
是誰、或執行其他深沉思考時有很大的連
要一個人考量不同的觀點，則也必須考量
嚴格限制美國槍枝所有權的法律」，受試
結。默認網絡對人們的個人信念與價值之
到自己不同的樣貌。
者仍未改變其信仰；然在非政治議題上如
高層次思考至關重要，金貝爾提到若能知
為確認一個人堅定的信仰或信念是由
「愛迪生發明燈泡」，予受試者質疑的論調
曉在何種狀態下人們會改變其政治信念，
腦內的何種網絡主掌，科學家對受試者
像是「早在愛迪生之前，戴維（Humphery
將會是社會進步的關鍵，在此之前必須瞭解
提及非政治相關與政治相關之議題反證
D a v y ）已向皇家學會展示過電燈這個東
人們在甚麼情況下樂於改變自己的想法。
（counterevidence），並從中調查有多少
西」，則普遍信念強度分數會下降1~2分。
在政治環境外，此篇研究的結果亦能
人為此改變想法。研究找來40位自稱信念
與較樂意改變信念的受試者相比，信念
得到應用，如人們對虛假的新聞議題之反
自由的受試者，並以 fMRI 檢測其信念受
最堅定的受試者，其在信念改變時於腦內
應。喀普蘭也表示，在認知與對真假的判
挑戰時、大腦何處有所反應。在腦部攝像
杏仁核（amygdala）與島葉皮質（insular
斷裡，情緒扮演什麼角色是當前的課題，
的過程裡，讓受試者針對8個政治議題進行
cortex）有較多活動。喀普蘭解釋，此區為
而這樣的資訊是冰冷的電腦給不起的。
隨全球氣溫上升，高濕度地區恐殺人於無形 Ethan David Coffel, Horton Radley and Alex de Sherbinin, Temperature and humidity based projections of a rapid rise in global heat stress exposure during the 21st century, Environmental Research Letters, 2017.
【本刊訊】氣候科學家預期氣候暖化會
與未來濕熱所產生的效應，其不僅對應
死亡。以相關的濕／熱量測來說，這是相
使已知的乾燥地區更加乾燥，而部分原因來
空氣溫度，還將濕布覆於傳統溫度計進
當接近170 ℉的乾熱，即所謂的「熱指標
自降水模式發生變化，當全球氣溫上升的同
行測量。研究發現2 0 7 0 年代後，在部分
（heat index）」，然而於1970年代針對夏
時，大氣中會有更多的水氣停留，這意味著
熱帶地區每年將有100~250天呈現高濕球
季悶濕的天氣量測人們的真實感受，其熱
沿海長期處於潮濕的地區將會濕上加濕。
溫度，如美國東南部的濕球氣溫已上看
指標僅坐落於136 ℉上。
多數人認為悶熱的天氣比乾燥更難受， 這是因為人類與其他哺乳類動物會流汗，
2 9 ~ 3 0 ℃ ，而到了2 0 8 0 年、其每年將有 25~40天維持這樣的天氣。
過去僅少數研究正視與氣候變化相關 聯的濕度議題。《美國科學院刊》於2010
並藉和水蒸發的過程帶走多餘的體溫；然
實驗結果顯示，多數人戶外活動的溫
年提出35度生存上限，2015年《自然氣候
若空氣中的水氣過多，汗水蒸發的速率就
度最高上限為32 ℃，截至目前為止極
變化》（Nature Climate Change）亦有學
會下降。當降溫過程趨緩甚至停滯，體溫
少有地區發生這樣的狀況，然研究預估
者南中東與波斯灣標記為亦受極端狀況影
就有可能超過可忍受的範圍，而缺乏空調
2070~2080年代美國東南部每年將有1~2天
響之地區，而在2017年的《科學進展》
的結果是器官會因應環境變化調節且終將
這樣苦中作「熱」的日子，南美、非洲、
（Science Advance）則有關於人口密集、
失敗，而後導致嗜睡、生病，甚至死亡。
印度與中國等地則為每年3~5天，世界各
地勢低窪的恆河與印度河流域相關研究。
科菲爾（E t h a n D a v i d C o ff e l ）等人 於 《 環 境 研 究 報 告 》 （ E n v i ro n m e n t a l
地將有數以萬計的人民受到牽扯，而其中 影響最深的地區非印度東北莫屬。
而此次研究則延伸過往議題，以各氣候 模式將命題全球化，並把未來人口成長的因
Research Letters）發布研究，以全球氣候
此外，部分南中東與北印度地區的濕球
子納入考量。雖暖化造成的影響已不遠矣，
模式（global climate models）繪製「濕
溫度，將在世紀末達近人類體溫的35 ℃，
然研究也提到，若各國在接下來的幾十年內
球（wet bulb）」與溫度地圖，反映當代
屆時缺乏人工冷卻的人們恐在數小時後
致力減少溫室氣體排放，將可望倖免於災。
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中華民國一○七年一月十五日
科技報導
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氣象觀測 天色透視
變化萬千的氣象對人類生活有著密切關係 小從出門是否帶傘,大至影響農夫耕作收成 欲知明日天氣依賴預報,而預報內容怎麼來? 預報員如何從複雜的資料中推測未來天氣狀況?
封面故事 〈才不是擲杯算出來的呢！精緻化的現代氣象預報〉 〈天氣預報的延伸—短期氣候展望〉 〈風雨將臨—從多重時空尺度的天氣預報到即時天氣預報〉 〈用電腦做天氣預報是什麼碗糕？淺談數值天氣預報〉 〈從傳統聖嬰現象到新型聖嬰現象—聖嬰現象專家: 加州大學余進義教授專訪〉
評論
〈談電腦輔助證明〉
解
專欄
〈地球自轉與地震活動－人們預防震災的作為，應受地震頻率影響嗎？〉 〈以非破壞性方式 窺見胡夫金字塔內部〉
數
電腦能幫數學家處理大量計算，甚至也解決了百年難題。 未來人類將善加電腦輔助，解決更多問題。
理
〈世界的形狀—宇宙的故事〉
物
宇宙正在不斷膨脹，宇宙的中心在哪裡呢？又是什麼形狀呢？
生 動
〈認識受脅物種紅皮書名錄〉 紅皮書標示瀕危的物種，是如何判斷的？ 想要將「滅絕風險」以量化的方式呈現，其實比想像中還要更困難。
變 化
〈一體兩面的健康調撥—你所不知道的生酮飲食〉 過去用來與藥物配合治療癲癇的生酮飲食近期，卻常與體重調控及糖尿病血糖濃度調節等 名詞一同出現在各種媒體上，許多模糊不清的說法及錯誤的飲食方針造成大眾誤會……。
天 地
〈跨年夜的捷運影響地球磁場？大眾捷運系統造成地球磁場觀測的擾動〉 大量大眾捷運運輸系統，會影響地球磁場觀測？
精選文章
科 月
〈應用在 AI、5G 的先進製程技術：鰭式場效電晶體（FinFET）〉 〈有機廢棄物再利用及快速處理技術之發展〉
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產官學研
中華民國一○七年一月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【2017 年原住民族文化科教獎 / 第九屆原住民雲端科展】 時間：2018 年 1 月 19 日 ■ 地點：新竹市／清華大學 ■
為鼓勵原住民族學校師生或親子進行科學教育與文化智慧的探索與新 創意，透過雲端平台，以原住民族部落傳統自然知識、文化、環境生 態以及現代科學科技創新的專題研究活動，引導原住民族中小學生善 用資訊通訊科技的應用技術，學習並展現自身族群的文化與生活智慧。 詳情請上 http://www.yabit.org.tw 網站進行報名與相關資料查詢。
【2018 全國電信研討會】 時間：2018 年 1 月 25~27 日 ■ 地點：新北市／淡水福容大飯店 ■
本研討會主要在提供通訊領域新知識及產業研發新技術之發表平台，所 邀請之講者均在通訊研究領域有傑出成就的專家，研討會同時配合科技 部電信學門辦理該年度科技部成果報告。透過國外內專家學者參與報 告、展示，提供國內外專家、學者、業者及從業人員一個交流平台。
【臺灣機電工程國際學會】 時間：2018 年 2 月 24~25 日 ■ 地點：臺南市／臺南大學 ■
會議重點在擴大機電領域之學術與高教交流平台、建立研究人員及學 術單位間之友誼，推廣與促進機械、機電、能源、材料及各相關工程 技術與知識交流，以期進一步建立長遠之合作。
【2018 動手做物理教學研討會】 時間：2018 年 1 月 25 日 ■ 地點：臺北市／臺灣大學 ■
「動手做物理教學研討會」係期盼為深耕我國物理科學基礎教育盡一份心 力，本會著重在培訓基本國教之教師設計物理相關領域之科學實驗與教 材，藉由動手做及演示的方式，激發更多靈感，以創作更豐富多元之科學 教具。
【2018 生醫工程應用研討會】 時間：2018 年 2 月 2~4 日 ■ 地點：臺北市／臺北醫學大學 ■
生醫工程應用研討會（SEMBA）目的在提供生物醫學和工程領域專家學 者之討論平台，以促進跨領域合作的機會，並邀請國內外著名學者一同 參與，提升國內生醫工程技術之研究創新。進一步邀請產業界專家共同 討論，期望促進學術界與產業界之媒合機會，促進生物醫療電子產品的 誕生，以及醫療電子產品新創事業，改善人類的生活品質。
【人工智慧應用研討會】 ■ ■
時間：2018 年 3 月 2 日 地點：臺北市／臺北大學
為加速推動人工智慧相關技術在電子商務領域與其他網路領域的應用， 廣邀學術同好能夠發表相關研究成果，加速人工智慧領域的研究推廣。 為能提供學者交流管道、形成學術社群，專刊將先徵求稿件，邀請對 人工智慧應用有興趣的學者，參加研討會互動交流。
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產官學研
中華民國一○七年一月十五日
科技報導
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新型神經網絡可望訓練機器像人一樣思考 Chao Du et al., Reservoir computing using dynamic memristors for temporal information processing, Nature Communications, 2017.
【本刊訊】儲備池計算系統（reservoir
習（supervised learning）」，節點間的連
改變特性與輸出，便能將錯誤率逐步降低。
computing system）可在一般對話的過程中
結在此權衡輕重、將錯誤數最小化，並逐
此外，團隊更以測試手寫辨識印證儲庫
預測下一個文字，也能以當下為基礎瞻望
步靠近正確解答，其後便可在不知道答案
計算概念的可行性。數字被分解成一列列的
未來的成果，其改善典型的神經網絡，並
的前提下被測試，如某系統曾讀取過其他
像素（pixel），並以類似摩斯密碼（Morse
減少對其的訓練時間，在過去是以更大的
照片中的人臉特徵，所以能處理新圖像並
code）的電壓進到計算機裡，僅運用88個記
光學元件製作而成的。密西根大學電子工
正確解讀人臉。更多複雜的任務如語音辨
憶電阻作為節點便能辨識出數字底下的手
程與電腦科學系盧偉（Wei Lu）與研究團
識等，可透過說話的內容、情境來判讀處
寫資訊，且精確程度達91％，以過去的神
隊以記憶電阻（memristors）製作的系統，
理。盧偉更進一步指出，當我們在轉換語
經網絡來說可能得耗用近千組節點方能完
其不僅節省空間、亦能輕易地導向現有的
言、或將言語文字畫時，單詞的意義與發
成。掌控時間變化下的種種數據向來是儲備
矽基電子（silicon-based electronics）中。
音視前一個音節而有所不同。
池計算系統的拿手絕活，如數據與文字的
典型的計算機系統，處理器的邏輯運
當然這些訓練所費不貲，為給予網絡良
串流、或根據過去結果產生功能。工程領
算與記憶體模組是分離的；然記憶電阻是
好的記憶效能、需結合迴圈（loops）打造
域裡，科學家常使用多歷史結果（multiple
為一特殊形態的電阻裝置，既能執行邏輯
出經常性的神經網絡。但由於記憶電阻不需
past results）來測試複雜功能，而儲備池
運算、也可儲存數據。盧偉與團隊以大
經過訓練，其所製成的儲備池計算系統可
計算系統能以最少的錯誤模擬這些功能。
腦、由神經元組成的神經網絡，以及作為
略過大部分昂貴的過程，且仍能使神經網
未來盧偉計畫探索語音辨識與預測分
節點（node）間連結的突觸為引，利用特
絡記得很好。當一系列的數據輸入記憶電
析等兩大領域，望能預測自然語言的走向
製的記憶電阻來記憶近期的電算機活動。
阻後，會分辨資訊的時間相關特徵（time-
之餘，在預測分析中亦能利用系統將帶有
過程的一開始會先以大量的問題與答案
related features），並用簡單的公式傳給下
雜訊的訊號轉為乾淨的串流數據，即使輸
餵養神經網絡，而此階段被稱作「監督學
一層網絡；而在第二層網絡中，透過權衡、
入端停擺、亦能預期輸出訊號的結果。
德國團隊研究顯示植物對策略具決斷能力 Michal Gruntman et al., Decision-making in plants under competition, Nature Communications, 2017.
【本刊訊】德國蒂賓根大學（University
容忍度（shade tolerance）使其能在有限
最終的結果顯示，匍匐委陵菜真能從中
of Tübingen）演化與生態研究所的科學
的光照下生存 ；（3）側向逃避（lateral
選擇最佳方式來因應其所遭遇的情況！當
家，研究出植物能根據其「對手」的身
avoidance）， 植物直接遠離競爭者生長。
匍匐委陵菜遇上個子矮小但相對密集的植
形與密集度，從中選擇最理想的競爭策
本篇研究作者格朗特曼（Michael
株，便會出現強烈的對抗性垂直生長；但
略，並在新一期《自然通訊》（N a t u re
Gruntman）表示，植物對光照之競爭產生
倘若遇上高個兒且密集的植株，匍匐委陵採
Communication）中發表該篇文章。
的這3種反應在文獻中都有詳實記載，然
就會像個縮頭烏龜、以增加或改變葉片面
動物在環境裡遇到競爭者時會產生不
植物對方法的「選擇」卻鮮少受到關注。
積等提高蔽蔭容忍度的策略為主；最後，
同的行為，視競爭者的狀況，牠們會對
本篇研究欲探討植物是否能視情況，如對
當這些植物遇到的植株個頭雖高、但並不
戰或逃避，也有些會採取容忍的策略，
手的體型大小或群聚密度，來決定使用哪
那麼密集時，便會產生向外逃避的行為。
比如當對方比自己大且強壯許多，則會盡
一種方案。
此篇研究的發現意味著植物能針對競爭
可能以逃避及容忍的策略為主。而植物
研究者使用克隆植物（clonal plant）匍
者的密集度與能力進行評估，並產生合宜
可透過許多不同的線索偵測競爭者的出
匐委陵菜（Potentilla reptans），並對其
的行為與策略。格朗特曼指出，這種針對
現，如光照量減少、或當光經過葉面時
模擬不同的光照競爭情境；而在實驗裡，
競爭者特性來決定策略的能力，對生存於
的紅色與遠紅色波長比（R：FR）， 而這
所有的植株皆為相同基因型的分株。此
異質環境（heterogeneous environments）
些線索將會引發植物的幾種反應 ：（1）
外，為使情境逼真、團隊利用綠色垂直
的植株而言相當重要。除此之外，研究內
對抗性垂直生長（confrontational vertical
條紋狀過濾器來減少光照量與R：FR，並
容亦證明植物對環境中的複雜資訊，具備
elongation）， 植物本身向上生長並對其
透過對模擬植株之高度與密集度進行改
良好的統合與選擇能力，能斟酌狀況產生
他鄰近植物產生蔽蔭 ；（2）對蔽蔭提高
變，可產生各種不同的光照競爭情境。
最適切的因應方法。
中華民國一○七年一月十五日
產官學研
SciTech Reports
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2017未來科技展 展現多元科技新面向 李依庭∕本刊主編
（李依庭攝影）
參觀者入場處，包含人臉辨識體驗入場。
車物聯網及SwiCity服務藍圖」和「貼片 式感測器應用於物流即時監測系統」等系 統，提供未來更多能源應用的潛力。 （李依庭攝影）
學研單位，這些研發或技術內容不只是提
2017 未來科技展。
由科技部主辦的2017未來科技展（Future Tech）在2017年12月28日於臺北世貿三館
在此展中，由於大多數的技術團隊為
供產業界合作平台外，也同樣吸引許多莘 期望透過各項大數據模擬、觀測技術，以
莘學子前來參觀。期望透過未來科技展的
降低大氣水文災害的衝擊。
展出，能讓產業界能更加清楚學術科研計
開幕，一連3天的展出臺灣學研界的科研成
而在國家同步輻射研究中心則開發出超
果。此展覽匯集72個學研單位共同參展，
導磁鐵技術、同步輻射x光蛋白質晶體繞射
並展出109創新突破的相關技術。除此之
技術等，這些不僅能應用在癌症等生醫產
外，在3天的展出中，每天也有不同主題的
業，更能縮短蛋白質或小分子藥物結構的
講座，從人文科技、AI設計策略到科技未
開發時程。而在材料科學的應用上，也發
來等相關議題，提供來訪者認識更多面向
展出硬X光顯微術，有助於在綠能、仿生、
的科技。
多晶或半導體材料上的檢測與應用。
畫外，也藉由技術團隊講解、相互討論之 下，啟發年輕學子對於科學研究的興趣。 （因篇幅關係，故本文僅介紹筆者所見與相關新聞介 紹整理。）
為了突顯未來科技新思維，在展場的入
另外，在依照各領域的技術開發與應用
口處除了有QR-code和電腦登錄入場外，還
中，則有許多創新的技術或系統。其中，
有人臉辨識體驗入場區，提供多種不同方
最近備受關注的空污、食安問題，都有相
式入場參觀。而在展區中則分成10個部分，
關研究團隊開發出相關平台，像是「複合
除了包含各國家研究單位，像是國家實驗研
型微環境室內空氣品質監測感測器」、
國家同步輻射研究中心所展示的同步輻射 x 光技
究院、國家同步輻射中心、國家災害防救
「食安檢測銀毒針」和「行動式大氣質譜
術，可觀測清楚的蛋白質 3D 結構。
科技中心與各地區的科學園區外，還有依
儀」等，希望將這些複雜的科技檢測透過
照研究方向區分的項目，像是電子與光電
平台的建立，能輕鬆的探入日常生活中。
區、生技與新藥區、金屬化工與新穎材料區
除了各種新穎材料、新式醫材或新藥開
和智慧應用與能源環境區等區域，並展出
發外，大量的人工智慧也在展場中隨處可
各大專院校開發或研究的新技術或系統。
見，由交通大學所開發的「圍棋程式CGI」
在國家實驗研究院的展區中，最引人駐
與棋士的比劃、能在現場親自體驗的「運
足的不外乎是福爾摩沙衛星七號的模組，
動阿凡達 —— 虛擬動作分析」或是利用
和與交通大學前瞻火箭研究中心共同開發
「AI人工智慧技術來分析的疲勞駕駛預警
的太空科技區，進行HTTP探空火箭等相關
系統」等，展現人工智慧的多項應用。
（李依庭攝影）
設備的展示與解說，以展現太空科技技術
在智慧應用的同時，能源環境也同樣
在學術研究和太空儀器飛行實驗中的各項
不可忽視，除了有多項儲能電池裝置的開
應用。而在太空科技的旁邊，臺灣颱風洪
發，也有透過數據網絡建造出的「智慧綠
（李依庭攝影）
水研究中心也展示了無人飛機探空系統，
能永續供電連結物聯網」、「智慧電動單
由國家實驗研究院展示的福爾摩沙衛星七號計畫。
產官學研
中華民國一○七年一月十五日
興大團隊發現銥金屬能作為腎癌標靶藥物 中興大學，〈興大研究：銥金屬可作為癌症標靶藥物〉，2017年12月1日。
科技報導
廣告索引 冷泉港........................................2 錫昌..........................................3
【本刊訊】近年來，運用在各種癌症上
新的方式攻擊癌細胞。因為其不與生物組
的標靶藥物越來越多，是患者面對癌症治
織反應、也不可相溶、人體難以吸收的特
療時的另一種選擇。除了一般常見的蛋白
性，可以成為安全使用的範例，且也不會
質分子標靶藥物外，近期，由中興大學生
有其餘的副作用影響。
雙鷹..........................................5 益弘........................................ 7,9 勵眾生活......................................8 台灣耶拿..................................... 11 日龍.........................................13
醫工程研究所的研究團隊與香港浸信大學
研究團隊已投入靶分子製作多年，至今
牟博士.......................................14
和澳門大學共同合作，發現稀有貴重金屬
研發出不少先期的指標性臨床藥物。而這
睿嘉.........................................15
銥可以抑制與癌症相關的基因，能做為治
次，團隊所使用的稀有金屬化合物作為治
療癌症的標靶藥物。
療癌症的標靶藥物，不只是顛覆標靶藥物
銥（Iridium, Ir），是1803年首次被發現 的過渡金屬，是一種質地堅硬易碎的銀白 色固體。其金屬特性在於高密度 （僅次於鋨）、高熔點與耐腐 蝕性，其熔點更是超過2000℃的 高溫而不易被腐蝕。雖然在地 球上雖然少見，屬於稀有元素之 一，但可常用於工業的催化反 應中，形成多種有機金屬化合 物，且在隕石的含量非常豐富。 RAF激酶（RAF kinase）， 是一種已知的致癌基因，而 RAF激酶蛋白質在細胞中扮演 癌症相關基因訊息傳遞的關鍵 角色，這些訊息傳遞是細胞內 調控生長週期、基因表達、存 活與分化的主要途徑。不過， 在癌症細胞中，因上游受體蛋 白或該途徑中關鍵蛋白的突變 或過度表達，會造成RAS/RAF/ MEK/ERK訊息傳導路徑的異常 活化，使得細胞進行不正常的 增殖，形成腫瘤。 透過研究，團隊發現銥可以 抑制與癌症有關的突變基因， 鉛銥化合物在體外和體內表現 出對H-Ras / Raf-1及其信號通路 的有效抑制，並減少下游產物的 生成。除此之外，在腎癌異種移 植的小鼠模式生物實驗中更發 現，鉛銥化合物可以抑制腫瘤生 長，更是有潛力發展成有效的 Ras/Raf抑制劑，能用於治療腎癌 或是其他細胞異常增生的疾病。 研究團隊表示，銥可作為一 種新選擇的標靶藥物，並以全
均泰.........................................19 科羅耐.......................................25
與金屬的印象，同時也顯示出化學與醫學 相互結合後的應用治療。
鍾靈化學.....................................28
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