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 443 S c i Te c h
Reports
2018.11月號
scitechreports.blogspot.tw
沈君山先生的科普事功- 4 一個圓周率為5的世界- 6 數理化科學裡有天才嗎？- 8 兩岸科普演示交流 科學融入戲劇、音樂- 12 癌症化療先驅者──李敏求- 14 高能微中子天文學曙光乍現- 16 天穹與天界（節錄）- 18 九局下半──中研院院長談環境變遷- 22
成大與美共創新系統 太空天氣監測與預報將更快更準 【本刊訊】太空中的天氣對衛星通訊的
折，使所接收到的訊號大量減少、甚至收
影響甚鉅，而世界各國也積極投入太空的
不到訊號，進而導致定位誤差變大形成誤
天氣即時監測，盼能推估衛星通訊可能受
判，其差距可能從數十到數百公尺不等。
到的干擾與影響。
成大於2014年起投入太空天氣即時監測
成功大學地球科學系教授林建宏與助
與預報研究，2017年建立系統雛型，並針
理教授陳佳宏團隊，日前與美國國家大氣
對福衛七號升空建立起新一代系統，待升
研究中心（National Center for Atmospheric
空後即可作業。為使即時監測與預報更為
Research, NCAR）及國家太空中心（National
完善，除了有福衛七號蒐集到的觀測資料
Space Organization, NSPO）合作，以福衛
外，也進一步設計物理模式彌補觀測資料
三號蒐集的太空電離層資料，為即將升空
不足，並透過資料同化技術來修正觀測資
的福衛七號建置全新一代的「太空天氣即
料與物理模式可能產生的落差，以求得最
科學月刊11月號【啤酒生活】上市！
時監測與預報系統」。其可預測全球定位
佳的即時監測結果。未來，即時監測系統
當期介紹請見24版
系統（Global Positioning System, GPS）定
將置於中央氣象局太空作業辦公室，福衛
位偏移程度並降低誤差，使導航系統更準
七號蒐集到的太空電離層資料都會直接進
確，而國際上正進行的新世代飛航導引系
入系統，再由中央氣象局公佈於網站，提
統也能從中受益，讓機場飛機起降更加密
供國內外GPS作使用。
集、更有效率。
全球目前利用「掩星觀測（Radio
《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
林建宏表示，除了太陽風暴與太陽無線
Occultation, RO）技術」得到的電離層資
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
電波爆發外，太空觀測資料不足也是該系
料約有500萬筆，其中多達450萬筆便來自
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。
統不容易建構的主因之一。以大家熟知的
已升空逾12年的福衛三號，是全球迄今最
寫作時請依照稿約：
氣象報告來說，近年氣象預測準確率高，
重要的太空電離層觀測資料提供者。而全
一、 避免學術專業論文寫作格式。
是因為有較充足的觀測資料供研判。雖目
球電離子分佈多在中低緯度（臺灣也在其
前的氣象資料平均一天4百萬筆以上，但
中），臺美合作的福衛七號即負責該緯度
二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相
太空觀測資料一天卻不到5萬筆。
範圍內的觀測工作，其繞行地球一周時間
三、 請遵守著作權法，如有著作權爭議（包
福衛七號升空後，資料將大幅增加，
約97分鐘，每30分鐘可提供新的電離層觀
太空天氣監測與預報的可行性也隨之提
測資料，所能提供的各式太空資料量將是
高而該系統的重點，在於掌握距離地表
現今的3~4倍，不僅快速，也將更有效率。
100~1000公里的太空電離層內電漿分布與
可對船隻、飛機及緊急救災用的高頻無 線通訊產生影響，或導致GPS訊號路徑偏
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）。
密度變化。電離層的變化明顯受太陽風暴 等影響，僅數十分鐘就會有很大的變化，
關圖或表至多5張。
新聞來源 成大與美國合作 為福爾摩沙衛星七號建置新一代太空天氣 監測與預報系統，成功大學新聞中心，2018年10月16日。
稿件請寄至 scimonth@gmail.com，註明
真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校， 並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
產官學研
中華民國一○七年十一月十五日
科技報導
2
蒲公英種子獨特結構 開啟飛行物設計的嶄新藍圖 【本刊訊】相信許多人都吹過蒲公英
的關鍵；間隙間因氣流導致的壓力差，與
的種子，一片雪白紛飛的浪漫畫面下，
流動在種子周圍的空氣，便形成一個個的
卻讓近日的科學家找到了獨特的飛行元
渦流環。
素！蘇格蘭愛丁堡大學（University of Edinburgh）物理學家日前於Nature期刊發 表最新研究，表明蒲公英種子能飄移千里 的秘訣，在於能產生推動力並穩定移行的 構造——分離渦旋（detached vortex）。
透過蒲公英種子飛行機制的解析，若將 其運用在某些設備的設計上，將能大幅提 升空氣動力學上的負載力、減少材料的使 用，對自然或人造結構上的運動都相當有
蒲公英的種子在經過風吹使防護織物剝
實，流體浸沉體（fluid-immersed bodies）
離後，形成傘骨結構般的冠毛（pappus），
周圍存在一種新的流體行為。蒲公英看似
其能協助種子保持在高處；冠毛由細絲
普通卻蘊藏著的巨大能量，這個新發現可
（filaments）組成，間隙相當地大，能讓空
望為飛行物設計開啟新的篇章。
氣上下刷動。這種被動飛行機 制（passive flight mechanism） 相當有效，能讓種子透過風 傳遞很遠的距離。然而在此之 前，這種由冠毛所介導的獨特 飛行機制，在物理學的領域裡 仍是個謎。實驗過程中，研究 員將蒲公英種子置入一垂直的 風道（wind tunnel）裡，使其 能持續漂浮於空中，並以長 時間曝光攝影（long-exposure photography）與錄像來分析空 氣的行為。利用雷射光照射蒲 公英種子飛行時的周圍氣流， 研究團隊發現了分離渦旋，其 為漂浮在冠毛上方、狀似甜甜 圈的再循環流體（recirculating fluid），經過冠毛流後便分離 開來。 研 究 人 員 利 用 微 製 盤 （microfabricated disks）來量 測圓環的孔隙率梯度（porosity gradient），發現與該環相類似 的孔隙率，能產生冠毛的流體 行為。 由於蒲公英的種子間隙相當 多，但其細絲一致落在90~110 的數量範圍裡，研究人員表 示，這些細絲的數量與空隙似 乎能被精確調校，以穩定移行 渦旋（locomotive vortex）。 應用數學家庫敏（Cathal Cummins）解釋，這些渦旋飄 浮於種子上方，而種子上細絲 的空隙顯然是獨立渦旋穩定性
（Pexels）
助益。此外，分離渦旋的發現也進一步證 新聞來源
Cathal Cummins et al., separated vortex ring underlies the flight of the dandelion, Nature, Vol: 562, pp. 414-418, 2018.
中華民國一○七年十一月十五日
產官學研
SciTech Reports
3
結構簡單卻能處理複雜性理論 量子電腦優勢終獲證實 好處，但這一切並未得到實驗證實。
【本刊訊】多年來，擁有強大運算能力
由於量子位元（qubit）可同時佔據多種狀
的「量子電腦（quantum computers）」，
態，如此的疊加性（superposition）使得0和
該研究指出，量子電腦的主要貢獻在計
已不僅僅只是理論與想法；時至今日，多
1是可以同時存在於1個位元裡，這也是為
算複雜性理論（computational complexity
國政府、電腦公司與情報機構皆傾力投資
何在單一台傳統電腦必須按順序執行的任
theory）的處理上。舉例來說，如能解決
量子科技的發展。近日，慕尼黑工業大學
務，卻能在量子電腦裡同時操作的原因。
質因數分解問題的秀爾演算法（Shor’ s
（Technical University Munich, TUM）複雜 量子理論專家寇尼格（Robert König）教授 等人於Science期刊發布研究，並開發一種 能解決特定困難代數問題的量子電路，證 明量子電腦所存在的優勢，為這個重大領 域奠定基石。 傳統電腦遵從古典的物理定律，並仰賴 由0與1所結合的二元系統，透 過這些數字的儲存與運用，便 能作出數學運算。傳統內存單 元（memory units）裡，皆以 電荷來確認每一個最小資訊單 元——位元（bit）所處的位置是1 還是0。然而量子物理定律中，
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 執行總監：趙軒翎 總 編 輯：林翰佐 副總編輯：陳妙嫻 趙軒翎 蔡政修 編輯委員：王文竹 王伯昌 曲建仲 江建勳 李武炎 李志昌 李精益 林秀玉 林宮玄 黃正球 黃向文 黃相輔 周鑑恆 邱韻如 金升光 金必耀 門立中 紀延平 范賢娟 倪簡白 高啟明 高憲章 張大釗 張敏娟 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 單維彰 楊正澤 葉李華 廖達珊 管永恕 劉宗平 鄭宇君 鄭運鴻 蔡兆陽 蔡孟利 蔡振家 蘇逸平 韓德生 嚴如玉 嚴宏洋 主 編：郭家銘 美 編：黃琳琇 業務經理：李金穗 業務助理：廖本翔 社 址：台北市羅斯福路三段77號7樓 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》
寇尼格等人開發的電路其結構相當簡單， 其對每個量子位元執行固定數量的操作， 並具備恆定的深度（constant depth）；由於 量子演算法利用到量子物理學中的非局域性 （non-locality），故能解決傳統具恆定深度 的電路所無法處理的問題。在該研究發布 前，儘管有證據表明量子電腦可能帶來的
quantum algorithm），若沒有量子電腦的 幫忙，仍然是行不通的。寇尼格表示，憑 藉著簡單的結構，新的量子電路與演算法 將成為近期實驗裡的大熱門，而量子電腦 也可望樹立新的里程碑。 新聞來源
Sergey Bravyi et al., Quantum advantage with shallow circuits, Science, Vol: 362(6412), pp. 308-311, 2018.
中華民國一○七年十一月十五日
科技與人文
科技報導
4
沈君山先生的科普事功 張之傑
科普作家。
實為一極重要、極有意義之事。」「我國
們在書評裡，把嚴先生的三字名言換一個
留美學者伍法岳、沈君山、沈慶春、李天
字，用『信達趣』」來做一本科學書籍的
沈君山先生（下稱沈先生）去
培……（共列14人）諸先生有鑑於此，決
理想標準。」
世，報上刊出多篇紀念文章，沒
定從事科學叢書之編譯。」
沈先生所說的「科學書籍」，現指科普
有一篇談到他是科普作家、科普
沈君山學有專長，人文素養深厚，又有
書籍。「信達趣」不但是科普書書評的標
理論家，以及主持第一部國人自
一管生花妙筆，他的科普寫作條件當世華
準，也是科普創作的標竿，可稱為「科普
製科學電視影集的事，謹就個人
人無人能出其右。以《天文漫談》來說，
三要訣」。事隔三十年，沈先生對三要訣
所知簡述如後。
他是以世界前沿的高度、超水準的寫作技
略作修正，其本末如下。
巧、明確的邏輯推導、賅博的人文素養，
2000年，楊振寧、李政道、李遠哲、
介紹當時（1960年代）的天文物理學新貌。
沈君山、吳葆之等五人發起成立吳大猷學
可惜《天文漫談》以介紹新知為主，並
術基金會，其活動有：舉辦吳大猷科學
未拉高到思想層次，一旦新知變成舊聞，
營、設置吳大猷科學普及著作獎等。2001
價值不免為之遞減。饒是如此，個人認
年「吳大猷科學普及著作獎」首度徵選，
著作《天文漫談》
為，自著名生物學家暨科普作家朱洗先生
徵獎辦法第七條「評選標準」：「以啟發
1966年秋，沈先生到新竹清華物理系擔任
「現代生物學叢書」（六冊，1939~1946
性、信（內容豐富正確）、達（表達清
客座教授，寫成《天文漫談》，翌年付
出版）之後，國人（臺灣和大陸）尚無一
楚）、趣（吸引讀者、可讀性高）為標
梓。沈先生在自序中說，他取得學位後，
本科普著作堪與比肩。
準，其中內容正確為入選之必要條件。」
「一方面對天文感覺興趣，一方面也因為
1968年秋，即《天文漫談》出版翌年，
沈先生為吳大猷學術基金會發起人及董
想練習日漸生疏的中文，便著手翻譯Fred
沈先生在臺大醫學院視聽教室演講，其時
事，臥病前曾積極參與「吳大猷科學普及
Hoyle的Frontier of Astronomy。」「趁去
筆者剛服完預官役，抱著追星的態度前往
著作獎」評選，徵獎辦法第七條應出自其
年（1966）秋天在國內教書之便，把已經
聆聽。當時沈先生36歲，風度翩翩不在話
手。1970年沈先生提出書評的三個標準——
譯好的五章，抽出一部份，縮成第一章和
下。講稿結尾繫詩一首，概括恆星的生老
信達趣，半個甲子後再加上啟發性，思慮
第二章。第三章以後的材料便大致根據在
病死及其周而復始的關係，筆者認為這首
已更為周延。
清華研究生開的天文物理一課的筆記，只
詩足以傳世，詩曰：
不過把一些用到數學的部份抽去而已。」
霹靂一聲天地開，日月星辰出塵埃；
「 這 本 書 —— 我 想 其 他 中 華 科 學 叢 書 也
核火燃盡引力在，大千世界又重來。
中國大陸科普界討論科普創作時，提出
是——以一般學科學的大學生和研究生為 對象的。其目的在為大家介紹一個日新月 異園地的面目，其中提到的理論和學說，
楬櫫科普三要訣
都是時下為大多數天文學家所接受的。」
沈君山先生是科普作家，也是科普理論家。
《天文漫談》是臺灣中華書局「中華
1970年元月《科學月刊》（下稱科月）創
科學叢書」的第二種。吳大猷在叢書序
刊，沈先生發表〈書評的標準〉一文，沈
說：「近年來國人對科學及技術於建國之
先生說：「嚴幾道先生在《天演論》的例
重要，了解漸深，一般青年，對科學、技
言裡提出信達雅三字做翻譯的標準，其實
術之興趣亦日漸濃厚。然限於環境，時或
這三字也可用來做衡量一切科學著作的標
有望洋興嘆之感。增強在臺學校中科學課
準。不過時至今日，雅字未免苛求，科學
程，固為一基本工作，但以中文著述，介
叢書意在介紹新知，以廣流傳，要達到此
紹科學之新發展，為學校課外之補充讀物
目的，風趣也許較爾雅更有效力，因此我
圖一：沈君山先生著《天文漫談》，臺灣中華書局， 1967 年。沈先生以世界前沿高度，介紹當時天文 物理學新貌。半個世界過去了，至今臺灣尚沒有 一本科普著作堪與比肩。（作者提供）
科技與人文
中華民國一○七年十一月十五日
SciTech Reports
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「三性」，即科學性、思想性、藝術性。
在這篇序文中，沈先生再次提到嚴復的
一篇個人作品是1988年6月號的〈波霎〉
中國大陸科普、科幻未作嚴格區分，三性
「信達雅」。沈先生說：「這三個字可以
（作者按，即中子星）。這些作品與上述
的提法顯然和考慮到科幻有關。科幻屬於
作為一切傳播工具——包括電視、報章、
三大事功相較，則僅為餘事而已。（2018
文學，以三性評量科幻讀物（特別是硬科
雜誌、叢書——向大家介紹科學知識的理
年09月17日）
幻讀物）堪稱允當，以之評量科普讀物，
想目標。」「這三個目標中，科學天地以
就不如沈先生的信達趣加上啟發性適用。
『信』的方面做得比較成功。……但在傳
沈先生提出科普三要訣，堪稱臺灣科普
播技巧，尤其是雅方面，那就離原先的期
界的大事，也是全中國科普界的大事，可
望相去甚遠。……以後要拍攝類似的節
惜尚未受到大陸科普界重視。
目，我想製作應該由科學界和電視界的人 士共同擔任，前者策劃內容，後者負責傳
主持首部電視影集 1974年，科月取得教育部補助，與華視 合作，製作科普影集「科學天地」，每週 日播出，由沈先生主持。這是臺灣首部自 製科學電視影集，在臺灣科學傳播史上具 有劃時代意義。 「科學天地」每集邀請一至數位專家學 者擔任主講，由助理（孫台麗、伍月華） 設計圖片，撰寫腳本。自1974年12月至 翌年6月，計播出28集。科月將之編為兩 冊，書名仍為《科學天地》。 《科學天地》第一冊1975年9月出版，
播技巧，相輔相成，才能臻理想。」 由於經費寡少，沈先生說：「包括攝 影、撰稿和助理人員的薪津在內，折算下 來主持和主講人員，便幾乎非得完全義務 幫忙不可。」「在『常見和致命的疾病』 的影片中，我們請了七位醫師，……在電 視幕上雖然只播出一小時，在攝影棚中卻 拍了將近十小時……若按幾位名醫平時在 診所收費的標準計算，恐怕便是把科學月 刊賣了，也付不起他們的鐘點費。」 最後沈先生提出對未來的期許：「因 為大家的合作努力，我們終於完成了第一
圖二：沈君山先生於《科學月刊》一卷一期（1970 年元月號）撰〈書評的標準〉一文，以「信達趣」 作為科普讀物的標準。本文作者認為，信達趣三 要訣，可作為科普創作的標竿。（作者提供）
沈先生在序文中說：「我們把這二十八集
部國人自製的科學電視影集。……科學天
中用過的資料圖片收集起來，補充電視上
地向這個方向作了一個嘗試，希望今後科
因時間限制做不到的詳細說明。」「這部
學界和電視界的有心人士能夠繼續合作努
製作科學電視影集「科
書一方面固然可以當科技常識書單獨閱
力，吸取科學天地成功和失敗的經驗，更
學天地」，由沈君山先
讀，另一方面，由於華視已將科學天地製
上一層樓，向信達雅的理想目標繼續邁
成電視影帶，供各地學校及圖書館儲備放
進！」
映，有本書配合參考，當更可以幫助觀眾 增進瞭解的深度。」
沈先生從科月創刊號起，在科月發表文 章19篇（其中與他人合作者4篇），最後
圖三：《科學月刊》曾
生 主 其 事， 開 國 人 自 製科學電視影集先河。 科月將之編為兩冊，書 名仍為《科學天地》。 圖為第一冊封面書影。 （作者提供）
時事評析
中華民國一○七年十一月十五日
科技報導
6
一個圓周率為5的世界 王亞薇
現任臺北市立華江高級中學數學科老師。
從斜率看世界
孩子，你能感受到思考的美好嗎？
連續幾年，都在高二、高三這2個年級
在教學現場，對於孩子們在計算時常
間任教的我，終於在今（2018）年有機會
犯的錯誤，像是作根號的加減時直接加減
帶小高一的數學。小高一一向是最活潑、
（如√2+√3=√5），或分數的加減中分母及
最愛回答問題的年級我對他們充滿期待。
分子直接加減（如1／2＋1／3＝2／5），
方程式」，當我丟出一大堆「為什麼」時， 他們才開始覺得「是啊，好神奇喔！」， 而當他們為了解決一堆「為什麼」，討論 出這個圖形居然能由「相似三角形成比 例」這個性質推論出時，那臉上大大的驚 喜，是我教數學過程中最美麗的回報。
藉著不斷拋出問題，讓他們思考然後
我向來不以為意，總會一次又一次提醒他
計算，快樂的數學課來到一個新的單元。
們等式兩邊的矛盾，修正他們錯誤的觀
每次在講解完這些內容後，我總會忍
這一個單元談的是「直線的斜率」。一
念。因為我能體諒在計算機當道的世界，
不住再發展一些新的內容，如定義二次函
開始，我要他們畫出一次函數「y=x，
很少有機會做基本運算的他們，計算能力
數後，請他們畫出一個簡單的二次函數圖
y=2x，y=3x」的圖形，本以為他們會大聲
退化可說十分正常。但是，用圖形來思考
抗議：是不是太瞧不起他們的程度了？結
代數的解析幾何概念，不是國中階段最重
果班上安靜了好一會兒，沒有人作答。於
要又十分有趣的觀念嗎？為什麼這一屆的
是我再給出提示：「先給出座標，畫在直
孩子對於這樣的概念，彷彿完全空白？
角坐標系上喔！」 接著，陸續有人拿答案讓我檢查，各種
這讓我想起，十幾年前在國中教一次函 數圖形時的上課情景。
不同的直線（垂直的、水平的、沒有通過
我會要求學生在方格紙上，把找出來
原點的……），一個38人的班級，第一次
的點一個個連起來，然後他們會理直氣壯
就寫出正確答案的同學不到10個。我真的
（而且毫無驚喜）地說這是一條直線。
嚇了一跳，以為是這個班級的特殊狀況，
「為什麼會是一條直線？」、「為什麼不
沒想到另外2個任教班裡，答對率也同樣
是三角形或是亂七八糟的曲線時？」、
令人大吃一驚……
「為什麼直線上其他點也會符合這個一次
形。當圖形展現出來並不是直線時，他們 才理解這個世界並不都是由直線所構成 的。總有幾個學生會忍不住又問：「那三 次函數的圖形呢？」，我真喜歡這樣的問 題，因為在不知不覺間，這種「數字的世 界可以用圖形表示」的美好思維，已在這 群年輕的孩子身上佈下了種子。 但是，幾年沒教高一，驚愕地發現這一 代的孩子似乎少了這樣的感動……
每一堂課，都是尋找真相的練習 解釋完函數圖形後，讓他們繼續畫圖與
時事評析
中華民國一○七年十一月十五日
觀察，大家都發現一次函數的一次項係數 愈大，直線愈陡。於是我開始告訴他們，
多元課程，卻讓彼此在選擇裡受困 下課了，我陷入沉思：圓周率這個概
我們要來為直線的「陡」和「平」做量化
念，不是應該在國小階段就被發展出來
的工作，並開始引入斜率的概念。
嗎？在小朋友們量了不同的奶粉蓋，盤
SciTech Reports
7
給我錯誤答案，再修正，再給他們問題， 再讓他們思考。一直等、一直等，等到下 課時他們跟我說：「老師，數學課好好玩 喔！」。
首先，我把斜率的「率」這個字圈出
子，汽水罐，硬幣，各種不同的圓形東西
但是，我發現我愈來愈做不到了，等待
來，問他們是什麼意思，孩子們說：「是
後，驚訝的發現，每一個圓周長幾乎都是
學生思考成為一件非常奢侈的活動。我必
比例」。接著又問他們：「既然是比例，
直徑的3倍，然後就會明白原來圓周長和
須在一週少少的4節數學課中，教完所有
直徑之間有一個倍數關係，自此「3.14」
的內容，補足他們之前欠缺的基本觀念，
這個數字才會烙印在他們腦海中。
我又非常在意他們的筆試成績。於是，我
那就有分子和分母囉！你們曾學過哪些 『率』？」，以便他們從舊有的經驗下 手，試著發展出斜率的定義。結果，他們 很快地說出「圓周率、機率啊！」，我隨 即又問：「什麼是圓周率？」，只見他們 七嘴八舌地答道：「就是3.14啊！」，也 有人說：「是22／7啦！」。
這幾年，一波又一波的教改，國小、國
像台戰車，上課鐘聲一響，就衝到在講台
中乃至高中，各種多元課程琳瑯滿目，令
上，不敢浪費絲毫時間；下課鐘響，仍
人目不暇給。高一數學課上課的節數愈來
滿臉歉意地說「對不起，讓我把這個說
愈少，而課程內容的份量依舊。「課綱的
完」，我總是不停在趕課。今年回鍋教高
修訂」減少了好多基本學科的上課時間，
一的我相當焦慮，就連在夢中，都會因為
許多以前的基本學科漸漸地都被視為「無
課上不完而嚇醒。
眼見問不出個所以然，於是又進一步地
趣、無用、浪費時間」。為了落實「有趣
大家都說，教了20幾年數學的你怎麼還
釐清問題：「對，這些都是我們估計出來
又有用」的數學課，於是我們讓學生摺
不能掌握進度？來得及釐清觀念就釐清，
的數字，但是圓周率到底是什麼？為什麼
紙、看電影、玩桌遊……想要從「做」中
來不及就直接教公式嗎？斜率？直接丟下
要叫圓周率？」我繼續問道，他們答說：
學數學。
定義，不就好了？不需要這樣鉅細靡遺的
「是老師教的啊！」。此時筆者只好用同 理的方式解釋：「老師說圓周率是3.14，
我不太清楚，有沒有人問過這些學生， 他們真的想要這些課程嗎？
台下一片靜默。我等他們思考。
公式就好了啊，為什麼要教這麼多「為什 麼」呢？怪不得你要做惡夢！
它就是3.14嗎？那我說圓周率是4、是5， 你們也沒有意見嗎？」
教，不需要教這麼多內容，教重點、教
老師，所以圓周率是多少？
直接背公式，真的好簡單啊！
對我而言，「教數學」是在教一種「思
可是，我怕有一天，我不小心的直接告
終於有一個小小的聲音冒出來：「好像
考方式」，是讓學生在學習數學的過程
訴他們圓周率就是5，他們就毫無異議的
是跟圓周長有關。」「沒錯，非常好，繼
中，因為「思考」找到規律而發現公式，
接受、使用了。
續想喔！」在一片接力思考下，他們終於
從而稍稍理解這世界的運行方式。然而這
明白「圓周率是圓周長和直徑的比值」這
樣的數學教育本質，是非常需要時間的。
個觀念，圓周率真的不是「老師說了算」
「數學思考」是需要「等待」的。
的數字。
我總是一直等，等他們思考，等他們
然後，「圓周率是5的世界」就在不斷 地教改中，來到我們的世界。
焦點話題
中華民國一○七年十一月十五日
科技報導
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數理化科學裡有天才嗎？ 賴昭正
前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月刊。 高等三角學，同時也發現了複雜的定理；
物理學已變得難以相信地複雜，以至於培養物理學家的時間越來越長。 事實上，
他雖然幾乎沒有接受過純數學方面的正式
花了很長時間才培養出一名能理解物理問題本質的物理學家時，他已經太老，無
培訓 〔註一〕 ，但他在數學分析、數論、
法解決這些問題了。
無限級數和連續分數上卻能做出許多重大
──維格納（Eugene Wigner, 1902-1995），1963年諾貝爾物理獎。
貢獻——包括解決了一個被認為無法解決 的數學問題。又如上海出生的張益唐， 約在9歲時就發現了畢氏定理；雖受過正
醫學檢驗技術的驚世騙局──
導人（The World’ s 19 Most Disappointing
天才難道不需要經驗洗禮嗎？
Leaders）」之一，同年6月1日《福布斯雜
伊麗莎白．福爾摩斯（Elizabeth Anne Holmes）從小就有志賺大錢，2003年於史
統數學教育，但得到博士學位後卻找不 到工作，只能在打工時做業餘的數學研 究，44歲時才學以致用在新罕布什爾大學
誌》（Forbes）也將其財富由45億美元調
（University of New Hampshire）數學系當
降為0元。
助教，但最後還是掩蓋不了他小時候的數
丹佛大學剛升上二年級後不久，即在化工
今（2018）年10月，筆者在泛科學網站
系明星教授勞伯森（Channing Robertson）
發表〈一手遮天的高科技大騙案—療診公
的鼓勵下輟學創業，於矽谷成立「療診公
司的興衰史〉一文，提到數學是一個純邏
我們再來看看被認為是人類有史以來最
司（Theranos）」，主要的服務項目就是
輯的科學，因此可能有年輕的天才，但物
偉大的4位數學家：阿基米德（Archimedes
在手指上刺出幾小滴血，並在幾分鐘內完
理、化學與醫療都屬於經驗科學，沒有經
of Syracuse, 公元前287-212）、牛頓（Isaac
成上百個血液分析測驗，取代傳統從手臂
過一定的訓練與知識累積，是不可能有成
靜脈抽出幾小瓶血送到實驗室去分析的昂
就的，更遑論革命性的創見。因此，筆者
貴又費時之驗血方法。
一開始就不相信一位19歲的輟學生真的那
11年後，《財富雜誌》（Fortune）的一 篇報導使福爾摩斯一夜登天，成為「白手 起家族裡最年輕的億萬富翁女士（美金45 億）」，登上年度400富人榜。從此以後， 福爾摩斯與政經界名人平起平坐，報章、
麼天才，才上了幾年化學，就能掀起一場 醫療大革命，解決20年來驗血業界尚無法 破解的化學問題。那些結論是寫那篇文章 時「脫口而出」，未及深思，現在就讓我 們在這裡看一些證據吧。
雜誌、電視台、學術研討會爭相訪問、報 導與邀請演講，如出席白宮宴會與「突破 獎（Breakthrough Prize）」、奧巴馬總統 任命她為美國全球創業大使、哈佛醫學院 邀請她加入其享有盛名的院士委員會等。
年輕的數學天才 筆者在〈群論、對稱、與基本粒子〉 （科學月刊， 2018年9月）一文
只是，人怕出名豬怕肥，福爾摩斯雖
裡所介紹之法國
似乎非常沉迷於這突來的鎂光燈下焦點，
伽羅瓦（Évariste
卻也引起業界的注意，有人開始懷疑她是
Galois），年僅
不是真有那技術。經過半年的深入調查，
17歲就創造了數
《華爾街日報》（The Wall Street Journal）
學的群論（group
於2015年10月15日的頭版新聞以〈一個
theory）。當然，
珍貴之創業公司的爭扎〉（Hot Startup
大部份數學「天
Theranos Has Struggled With Its Blood-Test
才」都不是「小
Technology）為題，揭示療診公司的驗血
時候即有大發
除一小部分外，其它都是在傳統儀器上進
現」，而是小時
行的，也暴露了因準確度確認測驗的欺詐
候即可理解數
及其指尖樣本的稀釋，影響其「革命性」
學，例如：印
自製儀器的準確性。往後，揭露福爾摩斯
度數學家拉馬
一手遮天的高科技大騙案報導如泉水般湧
努金（Srinivasa
出。財富雜誌更於2016年3月30日將福爾
Ramanujan）在
摩斯列為「世界上最令人失望的19位領
13歲時就掌握了
學天才；58歲時解決了「孿生質數猜想」 的一數論重大難題，而一舉成名。
Newton, 1643-1727）、高斯（Carl Friedrich Gauss, 1777-1855）與歐拉（Leonhard Euler, 1707-1783）。或許是由於時間太早的關 係，筆者找不到有關阿基米德小時候的報 導；順帶一提，費爾玆獎（Fields Medal） 獎章上的人像就是阿基米德。而發現萬有引 力的牛頓，事實上在數學上也有一個很大 的貢獻，就是與萊比錫（Gottfried Wilhelm (von) Leibniz）同時各自創建了微積分學， 他宣稱自己23歲時就開始了微積分的工 作。有「數學王子」之稱的高斯，18歲時
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發明了正17邊形的尺規作圖法，解決了
歲，但對物理已有深厚的了解，而不是突
關於彈性固體的平衡，29歲時開始其創世
2000多年來懸而未決的難題；21歲時更
然冒出的天才，近代量子物理革命的年輕
紀之電、磁場研究，42歲時完成在實用及
用拉丁文編寫數論教科書《算術研究》
先鋒們也個個如此。
理論上永垂不朽的「馬克斯威電磁方程式
（Disquisitiones Arithmeticae），不僅使
（Maxwell’ s equations）」。
該領域真正嚴謹和系統化，更奠定了現代
【畢氏定理】由古希臘數學家畢達哥
數論基礎。歐拉則是小時候就特別喜歡數
拉斯（Pythagoras，約西元前570-495
學，不滿10歲就開始自學代數，不但在數 學界有重大貢獻，更把整個數學推至物
年)）所證明，即正三角形兩側a、b 的平方和等於斜邊 c 的平方：
理的領域。這4位數學家事實上也是公認
a2＋b2＝c2
的偉大工程師、物理學家、天文學家及
看來數學及物理「天才」小時候就都
（或）發明家！
能證明它。讀者現在能嗎？愛因斯坦 曾說：「如果歐幾里得（Euclid，古
不那麼年輕的物理天才 牛頓與愛因斯坦是科學界公認的前兩位
希臘數學家，約西元前350年）未能 激發你年輕的熱情，那麼你天生就不 是科學思想家。」
最具影響力及最偉大的物理學家。牛頓於 42歲時才發表其經典著作《自然哲學的數
誠如牛頓名言所述 ──「如果我比其他
學原理》（Philosophiae Naturalis Principia
人看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀
Mathematica），奠定了古典力學的基礎及
上（If I have seen further it is by standing on
以後300多年的物理學發展方向。我們可
the shoulders of giants）」，要對前人的知
以從書名看出，裡面應該用了很多他23歲
識先有所了解，才能創造出更新的科學。
時就開始研究的微積分。
物理尚且如此，更需要靠經驗的化學，能
愛因斯坦從小就在數學方面表現出色，
不如此嗎？
因為數學是純邏輯，歷史上的三大物理 學家從小就先在數學上較有「成就」，就 像愛因斯坦所說的：「當我還是一個12歲 的男孩時，我很高興體認到（數學）不需 要任何外部經驗的幫助，就可能透過純推 理找出真相。」他們在物理上的「天才」 都是在對自然界有所了解以後，才慢慢發 展出來的。筆者從未聽過什麼化學天才 家，在網絡上搜尋了一陣子也沒找到什麼 資料，這似乎是證明了筆者的猜想：化學 是一個相當靠經驗的科學，沒有經過長期 的正規訓練是很難有所成就的。 現在，讓我們在這裡用一些統計數據來 證明筆者的看法吧〔註三〕。
從費爾茲獎與諾貝爾獎 看數學與其他科學的差異
在數學水平上領先於他的同齡人〔註二〕。
《物理世界》（Physics World）雜誌在
每4年（1936, 1950-2018）才發一次的費
12歲時，愛因斯坦僅用一個夏天，就自學
1999年，對100位當時最傑出之物理學家
爾玆獎被稱為是數學界的諾貝爾獎；不同
了代數和歐氏幾何，也獨立發現了證明畢
的問卷調查中，馬克斯威（James Clark
於諾貝爾獎（1900-2018），它只發給40歲
氏定理的方法，其後他開始修習微積分，
Maxwell）被評選為有史以來第三大物理
以下的數學家。如果諾貝爾獎也只發給40
於14歲時自稱「已掌握了微積分」。對幾
學家，僅次於愛因斯坦和牛頓。馬克斯威
歲以下的科學家，我們可以從表一看到，
何和代數的熱情，使這位12歲的孩子相信
從小便有好奇的個性及喜好幾何，13歲獲
得獎人數將大量減少，這證明了筆者的看
大自然可以用一個「數學結構」來理解，
得數學、英文、及詩詞獎，14歲時就發
法：數學是一個純邏輯的科學，因此可能
但是到了35歲時才證明這一個信仰：大自
表了一篇以機械法用麻線畫數學曲線的數
有19歲或更年輕的天才，但醫療、化學、
然的重力只是時空幾何結構的動態變化而
學論文，以及闡釋橢圓和其它具有2個以
物理都是屬於經驗的科學，未經過一定的
已。愛因斯坦提出相對論時，雖年僅25
上焦點的相關曲線的特性；18歲時發表了
訓練與知識累積，是不可能有大成就的。
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從「小於40歲的得獎人數」那行裡我
在該演講裡，筆者舉了一些轉行做化學成
們也可以看出，越需要靠經驗的科學，越
功的例子；另一個例子是筆者在泛科學網
〔註一〕歷史上最有影響力之一的科學
不容易「年輕有為」。布拉格（William
站〈人造胰島素開啟生技產業〉一文裡所
家法拉第（ Michael
Lawrence Bragg）25歲時因「透過X射線
提到的吉伯特（Walter Gilbert）：他在劍
過正統科學教育，但他 21 歲時就開始當
分析晶體結構」而與父親（William Henry
橋大學及哈佛大學分別與2位諾貝爾獎得
英國名化學家及發明家戴維（ Humphry
Bragg）同獲諾貝爾物理獎；居里夫人的
主鑽研理論基本粒子，但後來改行做生物
Davy）的助手。
女婿朱里葉－居里（Jean Frédéric Joliot-
化學實驗，於1980年因發展出快速決定
〔註二〕許多報章、雜誌及書籍均報導
DNA核酸順序的方法而獲諾貝爾醫學獎。
愛因斯坦小時候的數學不太行，事實上
Curie）35歲時因「合成人工放射性元素」
Faraday ）也未受
而與夫人（Irène Joliot-Curie）同獲諾貝爾
1985年，當筆者決定離開清華大學時，
只是他那時錯誤地以為「一個成功的物
化學獎；邊亭（Frederick Banting）32歲時
一位即將升大四的學生說他本來想跟筆者
理學家只需要知道基本的數學」；他後
因「發現胰島素」而與馬克里歐特（John MacLeod）同獲諾貝爾醫學獎。27歲時得 菲爾玆獎的謝雷（Jean-Pierre Serre）在14 歲就開始讀微積分與級式；雖在15、6歲 時因父母的關係，開始讀化學的書籍，但 最後還是越深入越無趣，轉而回到他興趣 所在、較不需要累積知識的數學。
做理論化學，筆者告訴他：「如果你到現 在對量子力學還是模模糊糊的話，那最好 還是將你所學的化學知識，用到其他方 面可能將更有成就。」，結果他轉到植物 科學系去，並到加州大學攻讀博士，以化 學分析去了解植物種子的油體表面結構 （雖然植物科學系已開始從分子的層次了 解植物的結構與生理，但傳統的植物學家 很少受過化學的訓練）。也因為這件事
結論 從上面的資料看來，因為數學是一門較 邏輯，不需要透過正規訓練以及累積知識 就可以了解的科學，幾乎所有偉大的數學 家及物理學家都是從小就自行開始修習數 學的。物理則不一樣，如沒有足夠的知識 或經驗，即使中子或正子在你面前出現， 你大概還是不會發現它的 〔註四〕 。化學 更是一門需要靠經驗及知識累積的科學， 也許小時候可以像筆者10歲的外孫女一 樣，依照電視所示製造出各種不同的史萊 姆（slime），但希望她了解其科學內含就 有點苛求了。然而，勞伯森卻認為19歲的 福爾摩斯是可與牛頓、愛因斯坦、莫扎特 （Wolfgang Amadeus Mozart）、或達文西 （Leonardo da Vinci）相提並論的一代中 （化學）天才，實在令人費解。 布拉格父子之X－射線晶體結構分析需 要數學，朱里葉－居里夫婦的人工放射性 研究需要物理，邊亭與馬克里歐特之發現 胰島素需要化學〔註五〕，這「數學→物理 →化學→醫學」似乎是科學的食物鏈，故 筆者1983年在清華物理系演講時，曾提及 學物理將來並不一定要以物理為業，轉行 做化學將來得諾貝爾獎的機會可能更大。
表一：費爾茲數學獎與諾貝爾獎的得獎者年齡統計。
情，筆者為其提供理論解釋，有幸與其他 2位作者在《生物化學期刊》（Journal of Biological Chemistry）發表此生唯一的一 篇生物化學論文。筆者常想：如果有人早
來很後悔，因此在發展廣義相對論時， 常求教於大學數學好友郭世曼（ Marcel
Grossmann ）及大學數學老師明考斯基 （ Hermann
Minkowski ）（參見〈愛
因斯坦其實沒那麼神〉，泛科學，
2016/03/16）。 〔註三〕如筆者在〈統計的魔術〉 （《科學月刊》， 2014 年 12 月）及〈人 體太複雜了：為何有關人體健康的研究 總是充滿爭論〉（泛科學， 2015 年 11 月
11 日）裡提到，讀統計文章時，因取樣 與數據容易被研究者操作，加上研究者 不自覺的偏見，故一定要注意他們的立 場及經濟支持者。在〈統計的魔術〉一
點勸我改行，我今天是不是會有更高的成
文的結語裡，筆者謂「讀者要怎樣的結
就（該學生曾志正已經是中興大學生物科
論，筆者大概都可以用統計來幫你證實
技學研究所名教授，以開發「熷烏龍茶」
的，你相信嗎？」因此在看本文之統計
聞名，參見2017年10月12號中國時報）？
證明時，請多用自己的判斷力，筆者謹
可是有時又想，興趣所在，我會因此而改
在這裡表明未拿任何人或機構的研究費
行嗎？
（稿費一向全部捐給科學月刊）。
1975年在澳洲出生、現任加州大學洛杉
〔註四〕事實上中子及正子均在朱麗葉 -
磯分校的陶哲軒（Terrence Tao）教授，9
居里夫婦的實驗中出現，可惜他們都錯
歲時就開始讀大學的數學，10歲就參加了
過了，讓其他兩位物理學家分別於 1935
國際奧林匹克數學賽，到現在還是該比賽
年及1936年獲得了諾貝爾物理獎。
最年輕（11~13歲）的銅牌、銀牌與金牌
〔註五〕馬克里歐特邀請訪問教授生化
得主紀錄保持者，30歲時便獲菲爾茲獎。
學家柯立普（James
身負無數的榮譽和獎項，應該說是一位數 學「天才」了吧？但他表示，大學時代的 成績都是在很多同事的協助、及艱苦而持 續的努力下完成的，而不是像很多人所認 為的那樣出自「天才」。
10
B. Collip）加入胰島
素團隊，負責純化萃取物的工作，以便 進行人體試驗；如果沒有柯立普的純化 化學技術，人體實驗是不可能成功的 –– 詳見「人造胰島素開啟生技產業（泛科 學，2017年2月24日）」。請注意：某些 醫學的研究是不需要化學的。
如果連數學都沒有「天才」，那物理及 化學就更不用談了。 延伸閱讀
1. 賴昭正，〈諾貝爾獎和那些被賣掉的獎牌：科學研究背 後的名與利〉，泛科學，2017年12月3日。 2. 賴昭正，〈一手遮天的高科技大騙案 – 療診公司的興衰 史〉，泛科學，2018年10月31日。 3. 賴昭正，〈我愛科學〉，華騰文化有限公司2017年12月 出版。該書收集筆者自1970年元月至2017年8月在科學 月刊及少數其它雜誌所發表之文章編輯而成。本文章內 所提到之〈統計的魔術〉、〈人體太複雜了：為何有關 人體健康的研究總是充滿爭論〉、〈胰島素與生技產業 的誕生〉、〈物理與化學〉演講稿、〈愛因斯坦其實沒 那麼神〉均在裡面。
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天文學家葉永烜 帶領群眾眺望50年後的今天 【本刊訊】中央大學與余紀忠文教基金
數為華人科學家之最。
可能利用科學方式改變DNA，展開一場未
會共同成立的「余紀忠講座」今（2018）
以歷史背景為主軸，葉永烜針對二次
知的AI 競賽。葉永烜以電影《星際迷航》
年已邁入第十年，此次特邀國際知名天文
世界大戰後，美國「自由主義」的黃金時
（Star Trek）為例，勉勵大家向外去探索
學家葉永烜院士擔任主講人，以「眺望50
代，乃至冷戰時期美蘇的太空競賽作描
未知的世界，尋找宇宙之中外星文明發展
年後的今天」為題，從歷史、人文及天文
述，並以1968年為核心，說明當時世界
的規律與足跡，同時必須要以同情心、
等面向，引導社會大眾在面對全球暖化、
各地均以基礎科學發展為重，而中央大
使命感與意志力去解決面臨的困難與危
人工智慧的威脅時如何安身立命，並善盡
學當年在臺復校，就是順應著「國際地
機，「不要怕麻煩，我們要把世界變得更
臺灣身為世界公民的社會責任。余紀忠文
球物理年（International Geophysical Year,
好！」
教基金會董事長余範英，形容葉永烜是複
IGY）」從地球科學研究起家，在永續發
雜年代中沉靜的學者，透過溫暖的筆觸、
展上影響甚鉅。
開濶的心胸，展現出其對學術的貢獻、對
除了講座的開辦，中大亦於圖書館安排 「葉永烜院士特展」，除了葉院士個人重
葉永烜也提到，在氣候變遷、環境改
要的成就外，還有雜誌訪談、教學模型及
變的環伺下，未來的世界將有很大的不
資料展。透過影片播放，民眾可以了解卡
葉永烜的研究專長為彗星物理和太陽系
同，而在人口結構上，2030~2040年間人
西尼任務始末和鹿林天文台的相關資訊，
及行星起源等，著名的跨國土星探測計畫
類與機器人可能出現黃金交叉，再後便會
盼能藉此燃起學子對天文學及太空科學研
卡西尼—惠更斯號（Cassini–Huygens）便
被超越，相關運用如「仿生微型無人飛
究的興趣。
是由他所提出，此舉也為國際天文研究寫
機」與「Space X太空旅行計畫」將可能實
下輝煌的一頁；2009年，NASA授予他特
現。此外，50年後的AI 時代——Life3.0，
殊公共服務榮譽勳章，表彰其在探測土星
將會出現巨大變革，並以霍金（Stephen
系統計畫的貢獻。他所發表的期刊論文已
William Hawking）生前預言的「超級人類
超過200篇，而發表在Nature和Science之篇
（superhuman race）」為例，說明人類有
人類的關懷，非常具有教育家的精神。
新聞來源 鍾依靜，〈面對 AI 、全球暖化威脅
葉永烜帶領眺望五十
年後的今天〉，中大新聞，https://bit.ly/2P46aBs，2018 年10月31日。
格陵蘭冰層下的隱藏水體 現行氣候模型恐發生改變 【本刊訊】近日科學家發布最新的分析
（weaving path），而這些水流也冰層與地
到冰川底部，反而被困在冰的裂縫中；而
報告表示，西格陵蘭的貯藏冰川（Store
面之間形成基座，促使冰川更容易流入海
當冬天來臨時，這些水體才會被釋回複雜
Glacier）中藏有巨量水體，其底下所蘊含
洋，進而加快融化的速度。
的管道系統，並再度被冷凍起來。
的水資源比肉眼能看到的還要豐富。該報
然而，現行的氣候模型裡並未考慮到
此次分析報告點出了冰川生長史裡不為
告首度表明固態冰川裡所含的液態水，如
另一種冰川流動的因素。根據分析報告顯
人知的特殊現象，史庫羅德表示，或許整
果這個特徵延伸到其他的冰川裡，將可能
示，部分融水並未直接到達底部，其產
個格陵蘭的水文系統皆為如此，只是沒人
改變人們測量融冰與海平面上升的方式。
生的延遲效應反為冰川融化爭取了一些時
想得到它會這樣發展。拜全球暖化所賜，
史丹佛大學研究員史庫羅德（Dustin
間。期間，透過分析2014年無線電迴聲探
格陵蘭在過去10年裡每年幾乎損失244億
Schroeder）指出，現行有關海平面上升的
測儀所得的資料，研究員便能以高解析度
噸的冰，其並未有趨緩的跡象；以往的研
預測，僅以基本物理的規模了解這些融水
繪製貯藏冰川的冰密度變化圖，這個概念
究亦指出，格陵蘭冰層得排水能暫時性地
（melwater）從冰川表面到河床（bed）
類似以超聲波（ultrasound）探刺母體內嬰
使冰流速度增加400％。如果哪天這些冰
間的變化為主，大部分的內容侷限在冰
兒的動作與生長情形，只是這些電波資料
層「完全」被融化，將可能導致海平面上
層 表 面 —— 當 格 陵 蘭 冰 層 頂 部 的 冰 溶 化
使科學家能一窺冰川的融化與移動過程。
升7公尺之高，透過了解格陵蘭冰層，將
時，這些水在排出「管道系統（plumbing
研究第一作者肯卓克（Alexander
system）」前，會聚集在冰川湖中；至於
Kendrick）繪製雷達數據時，注意到冰川
冰層下高達3200尺的神秘空間裡究竟發生
融化的同時出現新的訊息——一個被隱藏
什麼事，就無從得知了。一旦進入複雜的
起來的含水層（aquifer）；據推估，這些
管道系統，融冰的過程將會更難預測；普
表層融水儲存在冰層下4.6~45公尺深的地
遍認為，這些水流在到達底部前，其蹤跡
方，含水的部分占約1.3~2.6公尺。意即，
可溯及冰裂縫與水池所組成的編織路徑
大部分夏季的融水，並未如人們所想地流
有助於建立新的氣候模型。
新聞來源
Carly Cassella, The Greenland ice sheet has been hiding a surprising amount of liquid water, Science alert, 23 Octobor, 2018.
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兩岸科普演示交流 科學融入戲劇、音樂 趙軒翎
本刊副總編輯。
展現兩個物種在基因上雖相近，但在骨骼 結構上卻相差許多。例如從外觀來看，黑 猩猩上肢長、下肢短，人類則因為直立行 走，下肢較長、上肢較短；而人類的頸 椎、脊椎都較黑猩猩靈活許多。
臺灣科學演示互動、創意多 臺灣方則由科工館展示《風從哪裡 來》，利用生活中常見的無葉風扇來做實 驗，搭配乾冰、風向儀和氣球，實際演示 風的行進方向。另外搭配預錄好的影片， 分析炎熱夏季在教室內開啟吊扇吹依舊很 熱的真相。科工館團隊實際到學校教室示 範，一般吊扇風向下吹，反而將上升的熱 中國大陸東莞科技館《異曲同工》表演，透過古代樂器介紹「聲音」傳遞的概念。（趙軒翎攝影）
氣再次往人吹，外部冷空氣進不來，內部 熱空氣散不出去，溫度無法下降。然而將 吊扇運轉方向顛倒，讓風往天花板吹，並
「第八屆海峽兩岸科學傳播論壇」今 （2018）年10月18日至20日於國立自然科
演員皆由中國科技館館員擔當演出，卻不 失專業水準。
學博物館熱鬧登場。此論壇為李國鼎科技
演示交流舞台表演上，中國大陸的團隊
發展基金會與中國科學技術協會共同主
派來多組表演團隊，皆為曾獲全國科技館
辦，輪流於臺灣與中國大陸兩地舉行。有
輔導員大賽其他科學表演類項目獎項的表
別於以往單純口頭報告的論壇形式，這次
演。中國科技館的《科學大爆炸》以「空
因應「科學演示新發展」的主題，邀請兩
氣」為主題，搭配乾冰、泡泡和液態氮為
岸科學演示的團隊帶來為期2天精彩的科 學演示表演。
材料，演示空氣槍、白努利定律等主題。 東莞科技館《異曲同工》則選擇「聲音」
開啟氣窗，反而能將室內熱氣排出，引入 室外空氣，讓溫度下降。 海科館則邀請台下觀眾上台，成為他們 演示戲劇《珊瑚小捕手》中的演員。觀眾 分別扮演珊瑚礁、珊瑚蟲及潛水客等角 色，飾演珊瑚蟲的觀眾們從布中伸出帶著 繽紛色彩手套的手，像是捕食獵物的珊瑚 觸手。在劇中，觀眾親身體驗當原本健康 的珊瑚被魚網覆蓋，珊瑚觸手因為無法正 常吃到獵物而白化的現象。此外，也從珊
此次參與科學演示的團隊，臺灣方包括
為主題，介紹古人的樂器、聲音產生的方
國立自然科學博物館、國立科學工藝博物
式，並利用盛裝不同高度水的紅酒杯，來
粒，來突顯難以分解的塑膠正破壞海洋
演奏歌曲〈茉莉花〉。
生態。海生館《貝魯卡的呼喚》則以實習
館、國立海洋科技博物館、國立海洋生物 博物館，以及國立臺灣科學教育館；中國 大陸方則由中國科學技術博物館和東莞市 科學技術博物館代表參與。
中國派多組獲獎團隊來臺交流 論壇開幕時中國科技館播放《春江花月 夜》這齣科普音樂舞蹈劇的表演影片，內
瑚觸手捕捉到的獵物中，暗藏許多塑膠微
此外，東莞科技館也推出《好奇心》這
生貝貝運用「神奇海螺」能聽見白鯨說話
齣科普默劇，不用言語來解釋科學原理，
的劇情，帶出目前對白鯨聲學及行為的研
而是由兩位演員以誇張的肢體動作，在劇
究。
情中搭配一些令人驚奇的科學展示。在表
科博館帶來的表演《中二科研社的日
演結束後，現場所有觀眾都獲得一張摺疊
常》則巧妙打造一個「密室解謎」的情
為心型的紙張，只要打開這份「好奇心」
境，讓被關在社團辦公室中的中二科研社
就能了解劇中所展示的科學原理。
兩位成員，在限定時間內解開科學謎題，
容以中國風的表演呈現失意書生在夢裡遇
中國科技館《Bone Bone Bone》的演
才能找到鑰匙逃脫。這些科學謎題多是與
見美麗仙女的劇情。在古典舞、琵琶曲與
出，運用陀螺儀定位動作捕捉技術，即時
「火」相關的實驗，展示了包括有機溶劑
詩詞中，巧妙融合科學演示，應用包括乾
在螢幕上顯示舞台上演員的骨骼。兩位演
燃燒、焰色反應和火龍捲等科學原理。整
冰氣化、酸鹼指示劑變色、聲波震動可視
員分別扮演代表人類的魔術師，以及代
齣戲劇除了實驗的聲光效果十足，台上演
化等科學原理。舞台畫面精緻細膩，所有
表黑猩猩的萌萌，在他們相互較勁之時，
員自然的演出也讓現場觀眾十分投入。
科技產業
中華民國一○七年十一月十五日
SciTech Reports
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大型科普舞台劇觀摩夜 開放民眾觀賞 除了這些規模較小的科學演示表演外， 在此次論壇的最後一天晚上，主辦方安排 了臺灣與中國大陸各演出一場大型的科普 舞台劇作觀摩。現場除了參與論壇的人員 外，也開放給科博館的恐龍卡卡友免費申 請入場，另外也提供戶外大螢幕，讓沒有 機會入場的民眾能在科博館廣場看直播。 這天演出的劇碼包括中國科技館的科幻童 話劇《皮皮的火星夢》以及科博館推出的 《哈雷與牛頓－從黑暗到光明！》。 《皮皮的火星夢》以經典童話《三隻 小豬》為劇本，融合了空氣砲、液態氮汽
臺灣國立海洋科技博物館《珊瑚小捕手》邀請觀眾當演員，扮演珊瑚觸手、珊瑚礁以及帶來營養浮游生物
化、酚酞變色等具舞台效果的實驗，搭配
的海流。（趙軒翎攝影）
特別為此劇編寫的〈太陽系之歌〉，讓大 小朋友印象深刻。這齣劇在中國大陸免費 開放劇本、音樂、影片等資源，並持續在 各地作公益巡演。 而《哈雷與牛頓－從黑暗到光明！》 則是以音樂劇的方式講述科學家哈雷與牛 頓兩人的故事。哈雷藉由牛頓提出的萬有 引力定律，成功預測一顆大彗星會在1758 年回歸。劇中不只呈現科學家的成就，更 細膩刻劃哈雷樂觀開朗和牛頓孤僻自傲的 性格。從戲劇開頭，兩人身處的時代仍有 彗星帶來厄運、瘟疫是上天給人類的懲罰 這種迷信，後來他們的科學貢獻在黑暗時 代中開啟了光明的路，讓人類走向重視科 學思維、邏輯分析的理性時代。此劇由專 業演員王柏森、郭彥均、璽恩和羅美鈴， 搭配科博館館長孫維新以引言人的角色演
中國科技館的科幻童話劇《皮皮的火星夢》，劇中主角皮皮和三隻小豬共同打敗火星狼的畫面。（趙軒翎 攝影）
出，雖然因時間關係只演出部分段落，仍 十分吸睛。 臺灣與中國大陸在科學演示的表演上 各有特色和優點，孫維新提到中國大陸方 在舞台展現無論是咬字、動作上都相當清 楚，很容易讓觀眾明白；而中國科技館展 教中心副主任葉菲菲則認為臺灣的表演很 自然，擅長以生活化的劇情自然融入科學 原理。在每個演示結束後，雙方也會相互 交流、提供建議，例如演示中可以使用的 替代材料、演示的技巧和應提供觀眾的部 分，交流十分熱烈。
國立自然科學博物館推出的《哈雷與牛頓》舞台劇，由館長孫維新策畫，邀請四名專業演員演出。（趙軒 翎攝影）
科學文摘
中華民國一○七年十一月十五日
科技報導
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癌症化療先驅者──李敏求 戴至平
現任職於美國國家癌症研究院，從事癌症動物模型建構。
（與《科學月刊》585期共同刊載）
癌症治療，在漫漫長夜中演進已將近2
細胞，也許可用於治白血病？不過，原芥
加入國立癌症研究院（National Cancer
個世紀。從一開始手術切除、放射治療、
子氣太毒，於是化學家將之改造，成為芥
Institute, NCI）內分泌科主任赫茲（Roy
化學療法等，直到近20年的標靶療法與免
氣類烷化劑（alkylating agents），其中的
Hertz）的團隊，擔任助理產科醫師，繼
疫療法，到今日終露出曙光。與感染疾病
成分──環磷醯胺（cyclophosphamide）
續研究用化療治療絨毛膜癌的方法。某
相比，癌症療法的發展相當緩慢。一方面
一直到現在仍在使用，也是從那時候興起
天，一名海軍牙科技術員的妻子被緊急送
是因為癌症十分複雜，另一方面則是癌症
篩選化療藥物的熱潮。不久後，哈佛大
往國家衛生研究院（National Institutes of
易於演化、擴散與產生抗藥性所致。
學（Harvard University）的法柏（Sidney
Health, NIH）的臨床研究中心。絨毛膜癌
雖然癌症療法日新月異，機制也各有不
Farbe）醫師利用毒性較低的葉酸拮抗劑
已擴散到她的肺部，像葡萄般一顆顆聚
同，但是基本原理是一樣的：除去癌細胞
──氨甲蝶呤（methotrexate）治癒白血病
集，造成肺部破裂，血液滲滿胸腔。醫生
的速率必須超過癌細胞生長回復的速率，
童，因而聲名大噪。
們手忙腳亂地從她的肺部抽出血液，暫且 穩定住病情。但哪怕是最樂觀的醫生，都
並壓制其至某個界限以下。如此一來，連
但是，治癒的終究是少數，且有副作
續治療的毒性可能過高，必須採用間歇治
用，多數專家仍不喜歡化療，更不用說一
療，同時在過程中還需監控癌細胞數量，
般人聽了就害怕。因此，惡性腫瘤的治
與藥理學專家進行一番討論後，李敏求
以免復發。這個原理看似簡單，但早期的
療，開刀還是優先選擇，只是患者時有復
決定放手一搏，以氨甲喋呤治療。腫瘤迅
研究者認為只要除去腫瘤即可，並沒有
發的現象。面對復發，醫師通常怪罪當初
速消退，她的狀況也穩定下來。 氨甲蝶呤
「殘留疾病（residual disease）」與「復發
切除的「不夠乾淨」，以致切除範圍越來
治療持續幾週後，患者狀況明顯改善。幾
（recurrence）」的觀念，以至於治療只有
越大，病患聞之色變。
個月後，李敏求與赫茲驚訝地發現，光片 上已看不到腫瘤的蹤跡。他們重新檢查一
暫時作用，甚至完全無效。 發現此原理的醫學界先驅，幾乎可謂是 現代癌症療法的發明人。而他是誰呢？ 他叫李敏求（Min Chu Li），人類歷 史上第一個治癒腫瘤（solid tumor）的醫 師。事實上，他是腫瘤化療的「真正」發 明人。在他之前，惡性腫瘤是無藥可救 的。這樣的先驅，大多數人卻不聞其名， 為什麼呢？ 我來說說他的故事。
認為她熬不到第二天。
治療惡性腫瘤 1944年，李敏求從瀋陽盛京醫科大學畢 業，之後他前往美國繼續深造，大概因國 共內戰的慘烈，他沒有返鄉，而留在美國 擔任住院醫師。1953年，他前往紐約知名 的史隆•凱特林癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）進行早期的化療 研究，也使用氨甲蝶呤治療子宮毛膜癌
次，確認這項結果。這是史上第一次以化 療「治癒」轉移的惡性腫瘤。 赫茲的團隊很快地完成論文，投稿也 迅速接受。這是劃時代的成就，編輯也迫 不及待把它刊登出來。但是李敏求發現許 多病患尿液中的hCG量仍然超過標準值甚 高。他想，唯一的解釋是腫瘤細胞沒有消 除殆盡，雖然肉眼看不見，但它們還躲在 組織的角落裡。如果殘留的腫瘤沒有完全
（choriocarcinoma），發現腫瘤似乎沒有
清除，不久後便會捲土重來而「復發」。
反應。不過，他發現開始治療後，病患尿
雖然沒有明確地寫在論文上，但李敏求實
液中的人類絨毛膜促性腺激素（hCG）持
際上發現「殘留疾病」的觀念、癌症復發
續下降，他認為hCG是由腫瘤分泌的，因
的機制及第一個腫瘤標記，這也是現代癌
因為化療的發現不是來自於光明的醫學研
此當化療殺死癌細胞後，激素明顯降低。
症藥物治療的三大基礎。
究，而是極為黑暗的殺人工具──化學武
所以治療是有效的，只是因除掉的癌細胞
他認為腫瘤雖然消失，但化療應持續到
器。一次大戰時，有艘載運芥子氣（最早
不夠多，腫瘤又長回來，所以看似無效。
hCG回復標準值才停止，現在稱此方式為預
的化武）的貨輪停靠義大利港口，卻意外
李敏求不但構想出化療的正確方式，而且
防性輔助化療（adjuvant chemotherapy）。
洩漏，造成慘重死傷，病理檢驗時發現死
發現癌症治療史上第一個腫瘤標記（tumor
但在1955年，即使是專家也害怕化療的毒
者體內的骨髓細胞全部死光。而當時，白血
marker），成為後來所有「癌症指數」的
性，臨床委員會要求李敏求停止化療。不
病是絕症，因此便有人想到，白血病是生長
濫觴。
過他堅持繼續投藥，使委員會大怒，認為
化學治療的發現 人們對化療有不好的印象是正常的，
不受控制的骨髓細胞，而芥子氣專滅骨髓
1955年，李敏求帶著滿腦子的構想，
他不顧人命而將他開除。走投無路的李敏
中華民國一○七年十一月十五日
科學文摘
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求回到史隆•凱特林癌症中心，要求老友
醫院 （Nassau Hospital）擔任醫學研究主
獎（Lasker-DeBakey Clinical Medical
收留。
任，後來轉到洛瑪琳達大學醫學院（Loma
Research Award），表彰他們對開發癌症化
Linda University School of Medicine）擔
療的貢獻，其中包括李敏求被開除時不置
任醫學教授。1977年，他發表氟尿嘧啶
一詞的赫茲。如今，在NIH臨床中心的走
（fluorouracil, 5-FU）可改善結腸癌患者的
廊，還能看到他們兩人的照片掛在相鄰的
生存率，使氟尿嘧啶成為結腸癌化療的標
位置。李敏求是比任何人有資格成為第一
準用藥，直到今天依然如此。
位獲諾貝爾生醫獎的華人，但他連中研院
癌症治療的研究與發展 李敏求被迫離開後，那些腫瘤消失後 就停止治療的患者全都復發，而在他離開 前持續治療、直到hCG恢復正常標準的患 者，腫瘤再也沒有回來。 李敏求的同事
他的研究奠定現代癌症化療方法的
院士、中科院院士也沒選上過。不，是連
弗雷瑞奇（Emil Freireich）寫文章為他翻
基礎。1960年代，阿拉巴馬南方研究所
提名都沒有，今天的醫學生更是沒聽過他
案，表示他的三大觀念是「癌症治療中非
（Southern Institute）的史基柏（Howard
的名字。
常重要的新原理」。在李敏求試驗成功
E. Skipper）利用小鼠模型試驗李敏求的
前，90％的子宮絨毛膜癌患者在1年內死
觀念，發展出化療的「比例消滅（fraction
亡。如今，任何狀況的子宮絨毛膜癌幾乎
kill）」數學模型，成為醫學教科書上化療
都可以化療治愈，無需手術。
的標準觀念。因此，稱李敏求為「現代化
回到癌症中心後，李敏求繼續研究化
1980年初，李敏求因心臟病併發腦血栓 逝世，享壽61歲。
療之父」，一點不為過。
療。1960年，他證明轉移性睾丸癌可以透
1972年，他與當年NCI的15位同事一
過化療來治療。1970年代，至紐約拿騷
起 獲 得 醫 學 界 的 最 高 榮 譽 ── 拉 斯 卡
終極解決方案—離心分配分離管柱搭配製備層析儀令工作如虎添翼
科學文摘
中華民國一○七年十一月十五日
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高能微中子天文學曙光乍現 金升光
任職於中央研究院天文及天文物理研究所。
（與《科學月刊》584期共同刊載）
微中子在所有已知的基本粒子中，可算
質子、電子等粒子碰撞產生高速的電子或
正處於活躍期（亮度增加6倍），和冰立
是科學家最不了解的一種。粒子物理標準
正子。當帶電粒子運動速度超過水中的光
方估計的方位相符，接續的多波段觀測進
模型裡的微中子只透過弱交互作用和其他
速時，就像超音速戰機產生音爆，會發出
一步支持這個結論。包括上千位共同作者
粒子起反應，和光子一樣沒有靜止質量。
契倫科夫輻射（Cherenkov radiation），由
的綜合研究報告和相關論文在今（2018）
電子、緲子（muon）、陶子（tauon）和
密布的光電管接收並偵測分析。而冰立方
年7月13日正式刊出。冰立方計畫的主
分別對應這不同三代的微中子及它們的
則使用南極的冰層代替神岡的純水，86條
要資助者美國國家科學基金會（National
反粒子共同組成了輕子（lepton）家族。
垂直的洞穴深入約2450公尺的冰層，在每
Science Foundation, NSF）照例先在華府召
近年來，實驗證實微中子振盪的存在 〔註
個洞穴最底端的1公里處都布置60個10吋
開記者會，此間各媒體多有轉述報導。依
一〕 ，電子微中子、緲子微中子與陶子微
大的光電裝置（digital optical modules），
照2004年美國國家科學院報告中的估算，
中子彼此之間可以相互轉換，顯示微中子
含數位處理電腦，將之串成1串。相鄰洞
總建造經費含開辦費用應該超過2億5000
靜止質量應該不等於零。然而，沒有人知
穴間隔125公尺，總共5160個光電裝置在
萬美元。
道微中子的確切質量，也不確定微中子和
地底形成1個體積立方公里等級的3維陣
它們的反粒子是否相同。另一方面，地球
列，是目前世界上最大的微中子偵測器之
的大氣層持續受到高能量宇宙射線轟擊，
一。
主要成份包含質子和其他更重的原子核， 這些帶電粒子受到銀河系與地球磁場的影 響，很難去追蹤它們的來源。微中子不帶 電，不受磁場影響，還能輕易穿透星球的 核心，是電磁波、重力波之外，天文物理 學家夢寐以求的第三隻眼。然而，此特性 卻也是微中子偵測的困難處，必須透過10 公尺以上甚至公里等級的大型裝置才能捕 捉分析少數來自外太空的微中子。多年的
神岡測得的信號多半來自電子微中子。 高能緲子微中子產生高速的緲子放出契倫 科夫輻射，會在光電裝置陣列中留下明顯 的軌跡，是冰立方主要的偵測目標之一。 回溯分析緲子軌跡，反推微中子的入射 方向，可達0.3°的準確度。宇宙射線在大 氣層中碰撞後產生的緲子或微中子數量可 能是外太空信號的10萬倍或百萬倍，公里
高能宇宙射線與「耀變體」 人造的加速器還沒有能力產生PeV甚至 EeV（10 eV）的高能粒子束，宇宙射線 18
卻可以。許多可能的天文物理機制和可疑 的天體，像是伽瑪射線爆（GRB）、超新 星殘骸（SNR）、波霎、黑洞雙星和活躍 星系核（AGN）等都是熱門的候選者。 某些理論認為，產生高能粒子的相同機制 或相關環境也會伴隨產生能量等級相當的
厚的岩層或冰層則有助於降低雜訊。南極
伽瑪射線。2008年升空的費米太空望遠鏡
的偵測器對於來自北半球天空的信號比較
觀測到的伽瑪射線源已經編成目錄定期
靈敏，而且，大氣層產生的微中子有特
追蹤，2015年發表第三版，通稱「3GFL
定的能量分布，超過100 TeV或1 PeV（=
（the third Fermi Large Area Telescope
10 eV = 1000 TeV）大多來自外太空，
source catalog）」，包含3033個伽瑪射線
IceCube-170922A正是這樣的例子。分析
源和它們逐月的亮度變化，其中超過半數
冰立方所窺見的緲子能量（約24 TeV），
是活躍星系核，以耀變體為主。先前有研
估計這顆從地平線下入射的緲子微中子能
究將微中子信號和這些特定天體比對，不
基本粒子的質量和能量通常用電子伏特
量約290 TeV。不到1分鐘，2016年4月才
過都沒能成功確認微中子的來源。
（eV）為單位。電子質量約0.5 MeV；質
啟用的即時自動警報系統隨即向全球網路
子質量約938 MeV，接近1 GeV；目前估計
GCN／AMON Notice〔註二〕發出通告。
研究只確認太陽和超新星1987A發出的微 中子，直到去（2017）年9月，位在南極 的「冰立方（IceCube）」微中子天文台偵 測到一顆高能微中子IceCube-170922A，才 露出一線曙光。
冰立方與高能微中子
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粒子能量越高，受銀河系內磁場的偏轉 影響越小。專門偵測高能宇宙線次級粒子
微中子的質量約在eV數量級以下。太陽微
這並不是系統頭一次發出類似的微中
射叢（shower，或稱簇射）的奧格天文台
中子的能量大部分處於100 keV~1 MeV量
子警報。觀測網上的成員包含位在地中海
（Pierre Auger Observatory）團隊在去年
級之間；超新星微中子的能量能夠達到10
海底的微中子偵測器和地面或天上的望遠
發表論文指出，能量超過8 EeV以上的超
MeV的量級，爆發時的激震波有可能產生
鏡通常不是沒看到特定目標，就是無法從
高能粒子應該是來自銀河系以外。8 EeV
TeV（10 eV）級的高能微中子。當年偵
眾多目標中辨別出真正的來源。直到6天
接近1.3焦耳，也就是說，單單這一顆粒
測到超新星的日本神岡偵測器，是個寬、
後，NASA的費米太空望遠鏡團隊Fermi-
子的動能就足以抬高1公斤的物體離地13
高約16公尺的大水箱；後續建造的超級神
LAT透過《天文電報》（Astronomer’s
公分！理論上，宇宙射線（如質子）的能
岡微中子偵測器（Super-Kamiokande）則
Telegram）報告他們的分析，指出一顆已
量如果太高，會和遍布的宇宙微波背景輻
寬、高約40公尺。高速的微中子與水中的
知的「耀變體（blazar）」TXS 0506+056
射光子產生反應，產生GZK截止點（GZK
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中華民國一○七年十一月十五日
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cutoff），這是以提出此理論的3位科學家
口徑10.4公尺的望遠鏡（Gran Telescopio
子的來源，恐怕也只能解釋一部份偵測到
Greisen、Zatsepin和Kuzmin姓氏首字母來
Canarias, GTC），最近終於辨認出幾條微
的高能微中子。除持續累積觀測數據，
命名的宇宙射線能譜截止點。如果宇宙射
弱的譜線，紅移0.3365，約相當於57億光
提升多元訊息天文學（multi-messenger
線粒子是鐵原子核，此截止能量還會再高
年，這使得TXS 0506+056成為在此方圓之
astronomy）多波段聯合觀測的效率，新
一點。
內光度最強的耀變體之一。
一代的微中子偵測器KM3NeT、HyperKamiokande、IceCube-Gen2可望能將高能
TXS 0506+056是3GFL目錄上亮度排名 前50的耀變體，可見光星等約15等，不
高能微中子天文學
微中子天文學，乃至於宇宙線、暗物質與 基本粒子研究推展到新的境界。
算是特別突出。耀變體是活躍星系核的一
活躍星系核、黑洞或中子星系統中的
種，可參閱《科學月刊》527期〈類星體
高能噴流，甚至一般吸積盤噴流的組成、
50年〉一文的介紹。原文「blazar」一詞
構造和起源向來都是理論和觀測研究的焦
﹝註一﹞此項實驗獲得2015年諾貝爾物
是在1979年所提出，將「蠍虎天體（BL
點之一。高能微中子的存在意味著強子
理獎。
Lac objects）」和部份有亮度劇烈變化的
（可能是質子）加速及後續的碰撞與衰變
﹝註二﹞GCN∕AMON Notice，https://
類星體合稱，並寫在1980年天文與天文
過程，透露噴流的秘密。高能微中子的產
物理年度評論裡遂成為正式名詞。在TXS
生究竟是正比於伽瑪射線強度、伽瑪射線
0506+056非熱輻射的連續光譜中幾乎看
的變化、特高能（very high energy）伽瑪
不出任何譜線，無法確認它的距離，也不
射線強度或另有其他，真正的關連仍有待
能計算真正的光度。透過加納利群島上
釐清。另一方面，縱使耀變體是高能微中
gcn.gsfc.nasa.gov/amon.html。
延伸閱讀
IceCube Collaboration et al., Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A, Science, Vol. 361: eaat1378, 2018.
中華民國一○七年十一月十五日
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天穹與天界（節錄）
無限宇宙的概念，像每個概念（或者幾 乎每個概念）般，當然也是源自希臘人。
書名∣從封閉世界到無限宇宙：近代科學與哲學的宇宙
希臘思想家對於空間無限性與世界多元性
觀革命（From the Closed World to the Infinite Universe）
的思索，的確在我們將處理的歷史中，占
作者∣ Alexandre Koyré
有一個重要的地位。可是，對我而言，似
出版社∣商周出版
乎不可能把宇宙無限化的歷史，化約成希
出版日期∣ 2018 年 8 月 4 日
臘原子論者世界觀的再發現。由於新發現 的拉克略修（Lucretius）和新翻譯的狄奧 堅尼．拉俄修斯（Diogenes Laertius），希 臘原子論者變得更著名。我們不可忘掉希 臘原子論的無限主義概念，已被希臘哲學 和科學思想的主流所駁斥（主張原子論的 伊比鳩魯傳統〔Epicurean tradition〕並不 是科學性的學派），正由於這個理由，雖 然它們從未被遺忘，但也無法被中世紀人 接受。 況且，我們不該忘掉「影響」不是個簡 單的雙邊關係，正好相反，它非常複雜。 我們並沒有被閱讀或學習的每件事所影 響。在一個意義上（或許是最深層的意義
本書是科學史經典名著，作者為科學思想史學派創始人亞歷山大．夸黑。書中 描述，十六、十七世紀的人類心靈，遭遇了一場深度的革命；它改變了我們的 思考架構和模式，古代那個秩序井然的封閉世界（cosmos）最終變成了均一的 無限宇宙（universe），價值世界也與事實世界完全分離開來。而希臘與中世 紀天文學的地球中心宇宙，亦被現代天文學的無中心宇宙所取代。近代科學與 近代哲學既是這場革命的根源，也是它的成果。 夸黑首次提出「科學革命」一詞，以人類的宇宙觀及人類於宇宙所居位置的轉 變來詮釋這場革命，並揭露其對現代世界的深刻影響。他所揭示的新的科學史 研究方法，以哲學導向來研究科學思想的發展，不僅扭轉了原先薩頓百科全書 式的大綜論，更奠基了科學史研究的地位及重要性；夸黑及其科學思想史學派 所描繪的「科學革命」，已然成為當今社會大眾理解的科學發展輪廓。
上），我們自己決定了所受到的影響；我 們的知識祖先全然不是外在的賦予，而是 出於我們的自由選擇─至少在相當大的範 圍內。
編輯室推薦 科學、哲學與神學，看似相差十萬八千里，但仔細一看，其感興趣的領域仍
儘管狄奧堅尼和拉克略修流行了一百
有相近之處，如時空的本質、物質結構乃至人類的思維、智識與價值等。天文
年，他們兩人對十五世紀的宇宙論思維都
學家哥白尼在16世紀提出「地動說」以降，在近代科學先驅伽利略等人的努力
沒有任何影響，我們要如何說明這件事
下，科學革命應運而生，人類的宇宙觀也在牛頓之後擺脫教會神學家的玄奇思
實？第一位採納拉克略修式的宇宙論者，
想。自此，實證科學研究與形上玄想始終站在對立面，實務上似乎也少有思考
嚴格說來是布魯諾（Giordano Bruno）。
上的相互考慮，然而近代科學與哲學的歷史圖像，真的就這樣了嗎？本書竭誠
庫薩的尼可拉（Nicholas of Cusa）似乎
展示17世紀科學革命時期，兩者間的緊密關係，並描繪當時的哲學思想對科學
不怎麼關切它，我們實在不確定當他寫
研究提出的實驗方向、理論塑造，不僅有著巨大影響，也幾成科學思想裡的不
《博學的無知》（De docta ignorantia
可或缺，是一本不容錯過的科、哲經典。
〔Learned Ignorance〕, 1440）一書時， 是 否 知 道 《 論 自 然 物 質 》 （ D e re r u m natura）。然而正是尼可拉，這位中世紀
笛卡兒在寫給他的朋友柴那（Chanut）的
克里斯丁納〔Christina of Sweden〕的一些
晚期最後一位大哲學家，首度駁斥了中世
著名信件中告訴他：「庫薩的主教與其他
反省，他懷疑在笛卡兒那無限擴張的宇宙
紀的層級宇宙概念，因此斷言宇宙無限性
幾位神學家已假設世界是無限的，卻未曾
中，人類是否仍然據有中心的位置？根據
的功勞或罪惡，有時就被歸因於他。
受到教會譴責；相反地，據信無限世界的
宗教的教諭，那是上帝在創造世界時賦予
布魯諾、克卜勒（Kepler）、最後是笛卡
觀念使他的作品在榮耀上帝方面，顯得非
人類的。）當尼可拉拒絕被層層天球之壁
兒，的確是以這樣的方式來解釋尼可拉。
常偉大。」（柴那向笛卡兒報告了瑞典的
所環包的有限世界時，笛卡兒對尼可拉教
中華民國一○七年十一月十五日
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諭的解釋的確相當合理。但是尼可拉並未
雖然人們通常會認為庫薩的尼可拉是哥白
定關係加以無限化。譬如說，在幾何學
積極地斷言宇宙的無限性；事實上，他和
尼的先驅，然而事實卻並非如此。不過，
中，沒有什麼會比「直線性」和「曲線
笛卡兒一樣小心地、一致地避免把量上的
他的概念極為有趣，就其一些大膽的斷定
性」更加對立；然而，在無限大的圓之
「無限性」歸給宇宙，他把這一點保留給
或否定的觀點而言，哥白尼望塵莫及。
中，圓周卻等同於切線；在無限小的圓之
上帝──而且也唯獨上帝。他的宇宙不是
尼可拉的宇宙是個上帝的表現或發展
中，圓周則等於直徑。進而，在兩種情況
「無限的」（infinitum），而是「無止境
──雖然必定是不完美且不適當的──因
中，圓心均失去它獨一無二的確定位置；
的」（interminatum），這概念的意義不單
為它在不可區分且緊密統一的上帝內在，
在無限小的圓之中，它等同於圓周；在無
指宇宙是無邊界的（boundless），還有它
展示了多樣與分立的王國，換言之，一個
限大的圓之中，它不在任何地方或者無處
的構成無法被「終結」（terminated），也
擁抱了存有的差異、甚至對立性質的統一
不在。但是，「大」和「小」本身是一對
就是說，它完全缺乏精確性和嚴格的限定
（complicatio）。反過來說，宇宙中每個
對立的概念，只在有限量的領域內、以及
性。它絕無法抵達「極限」（limit）；在
單一事物都以自己的方式表徵／再現它
沒有「大」或「小」物體的相對存在的領
這個字最完整的意義上，它是不受限定的
──宇宙──從而也表徵／再現了上帝；
域內（因此也沒有「最大」或「最小」，
（indertermined）。因此，它不能作為整
每個方式都和別的方式不同，藉由「合同
只有「較大」或「較小」的物體），才是
體精確知識的對象，而只能作為局部推測
作用」（contractio），宇宙的豐富多樣與
有效且有意義的。比起無限的領域，沒有
知識的對象。它確認了我們的知識必然是
其自己獨一無二的個體性和諧一致。
任何東西會比其他東西更大或更小。絕對
局部且相對的特徵，也確認了我們不可能
尼可拉的形上學觀念是「對立物在
無限的極大量和絕對無限的極小量，同樣
為宇宙建立一個單一客觀的再現。這些觀
超越它們的絕對者之中一致」，此觀念
都不屬於大和小的行列中。它們在行列之
念構成了《博學的無知》的種種內容面向
超越了線性推論和理性思考的傳統；與
外，因此尼可拉大膽地結論說：它們相
之一，尼可拉把博學的無知當作超越我們
之相關的知識論概念則是「博學的無知
同。
理性思想限制的一種工具。
即理智行為」，其掌握了「對立統一」
運動學提供了另一個例子。運動和靜止
尼可拉的世界概念，不是建立在當時天
（coincidence of the opposite）的關係。這
的確是兩件最為對立的事物。運動中的物
文學或宇宙論的批判之上，也沒有導向科
些概念引導且發展出某種數學悖論的模
體絕不會在同一地點上；靜止的物體絕不
學中的革命（至少在他自己的想法中）。
式，亦即把那對有限對象而言是有效的一
會在同一地點之外。然而，以無限速度沿
直接進樣 搭配組合 各種應用 彈性選擇
科學文摘
中華民國一○七年十一月十五日
著圓形路徑運動的物體，總是位於它的起
握了上帝─祂既是世界中心又是其周界。
點上，同時又總是在其他地方。這一點優
因此，
越地證明了運動是個包括對立的「快」
……雖然世界不是無限的，然而它不能
和「慢」的相對性概念。正如同純幾何量
被認知為是有限的，因為並沒有界限來限
的領域中，「快」與「慢」的對立也導出
制它。因此，地球不是中心，不是完全沒
沒有運動的最小量和最大量、沒有最慢和
有運動；但是它以無限小的運動方式而運
最快。如我們所見，絕對的最大速度（無
動是必然的。儘管地球和天穹（sky）在比
限快）以及絕對的最小速度（無限慢或靜
較之下，地球顯得靠近中心，而天穹靠近
止）兩者是相同的，都在「運動」的範疇
周界；但正如地球不是世界的中心，恆星
之外。
球殼（sphere of the fixed stars）也不是世
尼可拉明確地意識到他的思想之原創
界的周界。地球也不是八個天球或任何其
性，甚至也意識到他被博學的無知引導向
他天球的中心；地平線上的黃道六星座的
相當弔詭和奇特的結論。
升起，也不意味地球是八個天球的中心。
如果人們先前未曾聽聞《博學的無知》
科技報導
20
無限周界。再者，天空並不存在不可動的、 固定的天極，雖然恆星的天穹由於運動而 顯得像是在進行不同等級的圓周運動，有 的比中等量級的太陽軌道圓周還小；然而 事實上，天穹的所有部分都必定在移動， 雖然相較於恆星所進行的圓周運動而言， 它們較為不均等。因此，一如某些恆星進 行著最大的圓周運動，也有其他恆星進行 著最小的圓周運動，但是，沒有不作圓周 運動的恆星。因此，在天球上沒有固定的 天極，所以，很明顯地，也無法找到精確 的平分，亦即和兩天極等距離的中點。因 此，也沒有第八個恆星天球以最大的圓周 運轉，因為距兩極的等距點並不存在，因 此，以最小圓周運轉的恆星也不存在。因
所建立的論點，現在讀到時，可能會感到
此，天球的兩極點和中心是相同的，極點
很驚駭。
即是中心，也就是博愛的上帝自己。
尼可拉毫不在意。他依據博學的無知建
尼可拉所發展的概念，其精確意義
立了如下論點：
不是很清楚；我所引用的段落，可
……宇宙是三位一體的；一切事物都
以用很多不同的方式來解釋，不
是潛能、實現和相關變化的統一；沒
過我在此不想考察。就我自己而
有一個可以缺乏他者而獨自存在；
言，我相信可以把這個段落理解
在一切事物之中，三者以不同的程
為在表達與強調受造世界的精確
度存在，不同到宇宙中沒有兩個東
性和穩定性。因此，正好在天球
西彼此間會完全相同。因此，如果
兩極，或者赤道上，沒有恆星。
我們考察種種多樣的天體運動，我們
沒有固定不變的中軸；第八天球和
會發現宇宙的機器不可能有任何固定不
其他天球，繞著不斷改變位置的幾
動的中心；不管它是這可感的土地，或是
個中軸而旋轉。何況，這些球體（球
氣，或是火，或是任何其他東西。因為，
面）絕對不是數學正圓球體（球面），而
我們可以發現在運動中沒有絕對的最小量 ─也就是，沒有固定的中心，因為最小量
圖： 哥白尼 圖。 之前典型的宇宙
必然和最大量相同。 因此，世界的中心（centrum）和其周界 （circumference）相同。它不是物理的中 心，而是不屬於世界的形上學中心。這個 同於「周界」的「中心」，也就是開端和 終結、基礎和極限、「包含」世界的「場 所」，其實就是絕對的存有者或上帝。 尼可拉繼續推論，奇特地顛覆了一 個著名的、支持有限世界的亞里斯多德 （Aristotle）式論證：
是我們今天所謂的「橢球體（球面）」 （spheroid）。根據這點，就「中心」這 個詞的精確意義而言，橢球體形的天球就
因為即使地球距中心有一段距離，而且在 橫貫兩極的天球中軸（ axis ）之外，以致 一部分朝向一天極（pole），另一部分則 沉向另一天極。然而，顯而易見的是從兩 天極到地平線間的距離是如此地巨大，以
沒有中心。因此，可導出地球不能位於宇 宙的中心上，任何其他東西也不能。因為 所謂的中心並不存在，而世界上也沒有什 麼東西可以完全且絕對地靜止。 在上述的詮釋之外，我不相信我們還可
致人們只能看到天球的一半（因而相信自
以走得更遠，遠到像布魯諾一樣把空間的
己是位於宇宙中心）。
純相對概念歸給尼可拉。空間的純相對概
再者，世界的中心同樣也不在地球內部； 因為地球和任何其他天球都沒有中心；真
念意味著拒絕天體軌道和天球的存在，但 我們不能把尼可拉詮釋成這樣。
世界沒有周界，因為如果它有一個中心
的，中心是距圓周等距的一點，然而，不
僅管保留天球，但在尼可拉的世界觀中
或周界，而且因此本身有一開端和終結，
可能存在一個真正球體或圓周，所以更
卻仍有許多相對主義的成分存在。他繼續
世界將相對於他物而受界限，世界之外就
真、更精確的圓周也不可能；不同物體的
說：
會有他物存在，空間和事物將會整個地失
精確等距，不能在上帝之外被發現。唯獨
除非運動物體和固定的東西比較，否
真。因此，把世界包括在一個物質中心和
祂是無限相等。因此，博愛的上帝是世界
則我們無法察覺運動，也就是說，在我們
周界之間是不可能的。我們的理性不可能
的中心。祂是地球與一切天球的中心，世
對運動的測量中，先假定靜止的中心或極
完全瞭解世界，因為完全的瞭解意味著掌
界上一切事物的中心，祂同時也是一切的
心，然後加以參考。由此導出我們總是
科學文摘
中華民國一○七年十一月十五日
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使用推測，而且測量的結果會出現誤差。
拉到底主張地球是作什麼種類的運動？無
運動必須化約成互相關聯的圓周運動，
根據古人，一些恆星應該在某些位置上，
論如何，地球的運動不是哥白尼的那種主
即是透過揭示永恆穩定的等速圓周運動
但是我們在那些位置上看不到恆星，我們
張，尼可拉認為：地球沒有繞自己中軸的
來「拯救」（save，或「保住」）現象
會感到很驚訝。為什麼？因為在天極和中
周日自轉，也沒有繞太陽的周年運轉，而
（phenomena，即規律性）。從尼可拉的
心的概念，以及對它們的測量之上，我們
是一種近似軌道陀螺的迴轉，繞著一個無
知識論前提中，不可避免地會產生如下的
（錯誤地）相信了古人是對的。
法明確限定的中心，不斷地改變位置。地
推論。他斷定宇宙中不存在精確的正圓軌
對尼可拉而言，古人的觀察和現代人的
球的運動和其他天體（包括恆星天球）的
道或是精確的等速運動。雖然尼可拉沒有
觀察之間的不一致，似乎必須由中軸與兩
運動有相同的本質，雖然地球的運動是一
明白地這麼說，但是由脈絡中他很清楚地
極位置的改變來加以說明，或許是由恆星
切運動中最慢的，恆星天球則是一切運動
做了如下的暗示：此斷定必須被解釋為立
本身位置的改變來說明。
中最快的。
即意味著「希臘和中世紀天文學的事實內容
從這一切，也就是世界上沒有什麼東西 是靜止的，尼可拉結論：
……明顯的是，地球在動。因為我們從經 驗中得知彗星、大氣和火這些 元素都在運動，而且月球從東 方到西方的運動比水星或金星 還少，水星與金星比太陽少， 如此推之，由此導出地球（被 視為土元素〔 earth 〕）也在 運動，而且比其他元素運動更 少。如同先前已證明的，恆星 沒有沿著最小的圓繞著中心或 天極，第八個天球也沒有沿著 最大的圓而繞著中心或天極。 你們現在必須注意考慮下 列：正如恆星繞著第八天球 的假想兩極而運動，地球也 是。月球和行星以種種多樣的 方式和不同的距離繞著一極 點，我們必須推測該極點存在 於某處，你們習慣稱該處為中 心。由此導出地球雖然是最靠 近中心的星球，它卻仍然在運 動。然而，如同先前已卓越展 示的，地球的運動軌道並不是 最小的圓周。況且，太陽、月 球和其他天球（雖然對我們而 言，天球是另一回事）的運動 軌道，都不是正圓，因為它們 都沒有環繞著固定基點而運 動。正圓不存在於任何地方， 所以，比正圓更正的圓周也是 不可能的。有史以來，沒有任 何東西曾以正圓運動，也沒有 以一個精確的等圓而運動。故 地球也沒有以一個完美的等圓 運動─雖然我們沒有覺察到。 我們很難精確地說，尼可
希臘和中世紀天文學有如下的內容和
和理想」整個是謬誤的，必須被捨棄。……
理想：天體運動乃是看似不規則的表象，
【更多內容請見《從封閉世界到無限宇宙：
等速圓周運動則是表象背後的真實，天體
近代科學與哲學的宇宙觀革命》】
科技產業
中華民國一○七年十一月十五日
科技報導
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九局下半──中研院院長談環境變遷 謝育哲
本刊編輯。
中央研究院（以下稱「中研院」）於 今（2018）年10月29日舉辦中研院開放活 動，現場開放各界及學生團體參觀中研院 各院館，並展出許多研究成果及演講供民 眾參與。其中，由中研院院長廖俊智主講 的「環境變遷九局下半」，吸引來自各地 的民眾聽講，該講座探討目前全球人類在 面臨氣候變遷、全球暖化等相關問題時， 該如何面對及解決。 氣候災變日趨嚴重，人類將如何與環境 共生，並在未來減緩全球暖化趨勢，刻不
圖一。（謝育哲攝影）
容緩。而身處於臺灣的我們，又該如何面 對自然的衝擊？
全球各地災難不斷 近期在北歐及英國等地發生前所未見 的熱浪，造成各地核電廠無法運作；由於
據聯合國統計，近10多年來，各地水災
0.8° C，臺灣則上升1.3° C，明顯高於全球平
及風災次數不斷攀升，旱災與極端氣候的
均。在颱風出現頻率方面，雖然颱風生成
發生次數屢創新高。院長表示，根據一歐
數會降低，但若颱風生成，將會是強烈颱
洲保險公司統計，去年僅1年就達成過去
風的等級。
10年來所發生的災難次數，而去年的單一 年度經濟損失則完全大於10年來的損失。
氣溫過高使電廠冷卻機制失效，造成能源
氣候變遷衝擊各地生態及產業，恐殃及 人類健康。極冷、極熱、強降雨與乾旱除 了影響社會，每個個體也將遭受波及。
匱乏。同時間，澳洲中部也已連續10多年 發生嚴重乾旱，美國加州地區也同樣面臨
極端氣候的造成原由 即將消失的冬天
這個問題，諸如乾旱造成森林大火之類的
為什麼氣候會越來越極端呢？院長在
災難層出不窮，更甚者每個月就會遇上一
演講中提到，地球表面及海面溫度不斷上
氣候暖化造成全球溫度逐年攀升。臺灣
遭。而在臺灣，10年前莫拉克颱風帶來的
升，每年全球的平均溫度也逐年增加。自
過去6年來也在變熱當中。以臺北為例，
可怕災難更是令人記憶猶新。
1900年以來，近百年來全世界均溫上升
近年最高溫可達38° C，平均高溫也有34° C
衛生福利部國家中醫藥研究所徵聘研究人員公告 職稱
助理研究員
＊比照教育人員 任用條例聘任。
所需資格及專長條件 中藥材發展組(1-2名) 一、學歷：具教育部立案或認可之國內外藥學、中醫藥、農學、生命科學等相關領域之博士學位，並有專門著作。 二、專長：具有中藥材或藥用植物鑑定專長，且對中醫藥相關研究，中醫藥知識推廣和中醫藥標本館行銷管理有興 趣者為優先。 中醫藥臨床研究組(1-2名) 一、學經歷及專長（具以下第一組條件或第二組條件任一，每組條件內之細項需全部具備）： （一）第一組條件： 1. 教育部立案或認可之國內外大學或獨立學院醫學系、牙醫學系或中醫學系畢業。 2. 具專科醫師、牙醫師或中醫師執照。 3. 擔任臨床工作9年以上，其中至少曾任醫學中心主治醫師4年，成績優良，並有專門著作。 4. 對中醫臨床研究有經驗者優先。 （二）第二組條件： 1. 具教育部立案或認可之國內外公共衛生、醫務管理、流行病學或醫護相關系所之博士學位。 2. 曾在國內外學術機構從事有關之博士後研究工作，並有專門著作。 3. 具衛生政策、健康經濟等相關領域專長。 4. 有大數據（Big Data）分析、執行大型調查研究之實務經驗、中醫藥或藥物等領域研究經驗者優先。 二、對於研究計畫有獨力進行能力，且具管考協調能力，並有跨單位合作經驗者優先考量。
107.10.9 應檢附之文件及著作
一、詳細履歷表。 二、個人學歷、工作證明：畢業證書影本（具國 外學、經歷者，需附中譯本並經我國駐外 單位驗證文件）。 三、推薦函3封。 四、著作目錄及代表作3篇(應徵助理研究員者請 附博士論文一份)。 五、依組務發展方向（請上網查詢），擬定未來 研究計畫書。 六、研究所需儀器、設備及其他需求。 七、證件不齊,視同資格不符，不再通知補件。
應徵截止日期107年 12 月 31 日
備註
一、有意應徵者，請檢附上述「應檢附之文件及著作」第一、二、三項之證明文件，於應徵截止日前郵寄至「衛生福利部國家中醫藥研究所人事室收」（台北市112北投區 立農街二段一五五之一號），並請於應徵信封上註明「應徵研究人員」與應徵之「組別」，文件請勿裝訂；上述「應檢附之文件及著作」第四、五、六項請掃描成PDF檔 案，於應徵截止日期前至本所網站http://www.nricm.edu.tw/files/14-1000-5424,r13-1.php徵人啟事／徵聘研究人員公告／下載「徵聘研究人員資料表」word電子檔詳填資 料後e-mail至daisy.wu@nricm.edu.tw 二、請在投遞信封上註明應徵「中藥材發展組」或「中醫藥臨床研究組」助理研究員。 三、聯絡電話：02-28201999-3331（吳小姐） 四、初審合格者需公開作專題演講，初審未合格及未獲錄取者，恕不另行通知，所送資料需加附回郵信封，始予以退回。 五、歡迎領有身心障礙手冊者應徵。本所網址：http://www.nricm.edu.tw/bin/home.php
科技產業
中華民國一○七年十一月十五日
左右；而冬天的低溫也逐年提升。以臺北
度的上升控制在1.5° C，
而言，夏季增加6天，冬季則減少8天，各
並於2050年已達到0排
地都有類似的狀況。目前，夏天約6月開
放，才是根本解決之
始，10月結束。而預計到本世紀末，夏天
道。目前全球溫度已上
則會從5月開始，11月底結束。冬季則可
升0.6~0.8° C。如果什麼
能完全消失。
也不做，在世紀末來臨
SciTech Reports
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之時溫度則會超過4° C。 這也是為何現在必須馬
全球暖化的元凶
上踩剎車的原因。由現
院長表示，全球暖化造成因子多，太 陽輻射、水氣、火山爆發及空氣汙染等都 是暖化的來源。但根據40多項模擬發現， 只有考慮溫室氣體的快速增加，才能解釋 過去100年來全球的溫度上升。目前，科 學家普遍相信是因溫室氣體，例如二氧化 碳、甲烷、水蒸氣及氟化物等，其中暖化 原因以二氧化碳為最大宗。在工業革命之
在開始，一方面要進行 減碳，另一方面則要開 始吸收碳。目前對於石 化燃料使用依賴太高，
圖二。（謝育哲攝影）
必須一邊使用一邊回收二氧化碳，一直到
竟食材的進口運輸會消耗及大的能量。鼓
2050年成為零排放，並且回收的量需大於
勵民眾多吃在地食材，並且飲食習慣改為
排放，才有辦法將溫室效應控制在可容忍
多吃蔬果類較佳。少吃肉類，因生產肉時
範圍內。
產生非常多的二氧化碳，特別是牛肉。用
前，人類幾乎沒有排放二氧化碳；工業革 命後，二氧化碳排則放快速增加。 為何二氧化碳造成溫室效應？院長解 釋，大氣中的二氧化碳猶如室內的天花 板，在太陽光照射地球後，地表反射熱 量，如紅外線，而紅外線被二氧化碳吸收 後朝四周發散，造成地球溫度上升。過去 一萬年來，大氣中的二氧化碳濃度沒超過 300 ppm，但如今卻超過了400 ppm。
電方面，臺灣每人每年使用1萬度，相較 於日本及韓國的7000度與9000度仍有進步
減碳從你我做起
空間。深度減碳不是為了當今，而是為了 院長認為，必須要找出二氧化碳的來
全世界及下個世代著想。
源、 控制石化燃料的使用，且需多方考量 後才能達到減碳目的。在短期之內需要強 化社會的減碳意象。雖然「節能減碳」每 個人都聽過，但卻已淪為口號。整個社會 必須體認到節能減碳是所有個體的任務。
結語 在面對氣候變遷與環境劇變的第九局下 半，處於落後狀態的我們必須想盡辦法盡
目前在工業方面，碳的排放為主要來
快搶分。迫在眉睫的半局中，該如何面對
源，未來如果可優化製成，用現今的技術
變化極快的世界將是人類最大的挑戰。如
提升能源效率，而想辦法回收熱能，將會
果我們願意為下一代而做出犧牲，或許一
若以降低2° C為目標，全球已排放65％
是一大助力。另外，在民眾生活交通運輸
切仍有轉圜餘地，而廖院長也期許大家能
的碳，未來勢必進行減碳。而政府間氣候
方面，也可多搭乘大眾交通運輸工具，少
在最後半局中，為美好的未來做出努力。
變化專門委員會（Intergovernmental Panel
開車，並將車輛全面電動化是未來趨勢。
on Climate Change, IPCC）則認為，將溫
飲食方面，食用在地食材是個好辦法，畢
關鍵的1.5° C
國立交通大學生物科技學院 誠徵院長遴選公告 國立交通大學生物科技學院公開徵求院長，聘期自民國108年2月1日起，任期三年。歡迎各界賢達申請或惠予推薦院長候選人。 候選人條件 具教育部認可或審定之國內外大學教授資格者。 具行政主管經驗。 任期初始時未滿六十二歲者。 應備資料 1. 請提供個人履歷。 2. 請填寫「國立交通大學生科學院院長候選人自述表」。 3. 請提供三位推薦人名單（含電子郵件信箱）。 收件截止日期 請於民國107（2018）年11月30日（星期五）下午 5 點整前，備齊資料以親自送達、郵寄或電子郵件送達交通大學生物科技學院 『生物科技學院院長遴選委員會』收（郵寄者以郵戳為憑）。 聯絡方式 聯絡人：林志生教授 或 郭淑卿小姐 聯絡電話：03 - 5729287 電子郵件：sunny@mail.nctu.edu.tw 聯絡地址：新竹市300博愛街75號『生物科技學院院長遴選委員會』 相關訊息請點選本院網址：院長遴選相關作業，詳請參閱 http://life.nctu.edu.tw/ 國立交通大學生物科技學院院長遴選委員會 敬啟
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產官學研
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近期研討會資訊 【綠色塗料設計應用剖析 8：水性建築塗料製備與應用】 時間：2018 年 11 月 16 日 ■ 地點：新竹市／工研院 ■
【2018 屏科大商機日】 時間：2018 年 11 月 27 日 ■ 地點：臺北市／科技部 ■
政府積極推動「5+2」產業創新，在科技部與教育部攜手指導下，農業 塗料是配方工業，也是經驗工業。近來因為環保議題重視，所以塗料走
生技分析與促進辦公室推動「大學鏈結產業商機∞系列」，本次與農
向「機能性、多功能、新型、環境友善」。不管是傳統塗料或是 3C 電
業科技重點大學——國立屏東科技大學合作，並藉由高等教育深耕計畫
子業塗料、建築塗料、印刷油墨，都須滿足低 VOC 或是符合 ROHS 規範、
培育新農業跨領域、國際化的人才，與上述跨域農業特色相互配搭，
並滿足塗料 CNS 規範。國內塗料業目前也面臨因應轉型困境。爰此，
不但形塑本國科技農業人才的養成，也吸引新南向各國外籍生培育為
本課程將探討水性建築塗料，並進行塗料製備與應用剖析。
農業專業人才，同時對新農業產業創新及新南向政策打下永續的根基， 以因應未來全球化、智慧化時代的來臨。
【微生物組 microbiome 產業應用研討會】 時間：2018 年 11 月 29 日 ■ 地點：臺北市／臺灣大學 ■
微生物組研究與人體健康相關產業，未來市場將開創全新的健康概念， 並可能翻轉醫療、製藥、醫學檢測、食品及營養等產業的發展。在邁入 微生物組產業發展的紀元，財團法人食品工業發展研究所亦不能缺席， 由微生物專業技術團隊聚焦微生物組關鍵技術平台的建立，並以產業需 求為導向，發展微生物組產業化服務平台，協助產業從法規面、市場面 及技術缺口開展。本次會議以微生物組產業應用為主軸，演講議題涵蓋 醫療、營養保健、生態、環境、畜產及產業應用工具平台等領域，歡迎 產學研各界先進踴躍參與指教。
【2018 第三屆全球生物醫學工程研討會 Global Conference on Biomedical Engineering（GCBME2018）】 時間：2018 年 11 月 30 日 ~12 月 3 日 ■ 地點：桃園市／中原大學 ■
【2018 臺灣醫療科技展 Healthcare ＋ EXPO TAIWAN】 ■ ■
時間：2018 年 11 月 29 日 ~12 月 2 日 地點：臺北市／南港展覽館
以臺灣最具特色之醫療 × 科技出發，臺灣醫療科技展今（2018）年更 擴大串聯國內重量級醫學會合作，並結合舉辦「全球華裔整形外科醫師 大會暨亞洲整形外科論壇」，深度探討醫療臨床與產業合作之應用；另 將透過華人醫藥創新聯盟，擴大兩岸四地於技術、資金和市場渠道對接 規模，並陸續邀請法國、韓國、新加坡等代表團來臺商洽合作、以及目 標市場之媒體合作，強化展會的商貿能量與國際曝光機會，成為提供國 內外最佳醫療、健康、照護等全方面解決方案之規模會展。
【核能除役產業商機說明會—— 2018 表面除污技術暨台電需求說明】 時間：2018 年 12 月 13 日 ■ 地點：臺北市／臺灣大學 ■
「2018 第三屆全球生物醫學工程研討會」將於 2018 年 11 月 30 日至
臺灣逐步邁向 2025 年非核家園，台電核能電廠將陸續除役。由於核能
12 月 3 日，假中原大學維澈樓等校區舉辦，由中原大學生物醫學工程
電廠除役事涉廣泛，台電希望藉此機會尋訪國內具技術實力的廠商，
學系、中華民國生物醫學工程學會、國際生物醫學工程聯盟及東京電 機大學主辦。研討會內容主題包括生醫材料、生醫影像、生醫電子、 生醫資訊、生醫感測、生醫光電、生物力學、組織工程、臨床工程、 奈米醫學、復建輔具工程及醫用機器人等，詳情請洽研討會網站查詢。
【金融犯罪最新趨勢與金融科技應用實務】 時間：2018 年 12 月 7、18 日 ■ 地點：臺北市／臺灣金融研訓院 ■
隨著金融產業面臨科技與數位潮流的衝擊，再加上跨國交易頻繁，金融 犯罪及國際洗錢與資恐防制更顯重要。各國政府與金融機構於加強金融 業務管理的同時，致力朝向反洗錢反資恐與資金移轉透明化管理的方向 改進。於科技化與全球化的趨勢下，我國金融服務業如何在創新發展中 兼顧興利與防弊，是當前必須面對的核心議題。本次「金融犯罪最新趨 勢與金融科技應用實務」講堂，探討國際洗錢與資恐防制最新發展和金 融科技應用趨勢，，冀能為臺灣金融產業提供相關建言。
共同推動除役工作，培育本土核電除役技術專業團隊，建立能除役技 術產業鏈，朝向產業化目標發展，故特此舉辦系列說明會。第一場將 由台電與專家團隊說明核電廠環境及表面除污工作的內容、需求的技 術與設備等商機，歡迎化學除污設備、放射性廢氣廢液處理等相關領 域廠商報名，在會中分享技術能量，成為未來產業平台的基礎元素。
【iThome 區塊鏈技術大會】 ■ ■
時間：2019 年 1 月 16 日 地點：臺北市／臺北文創大樓
區塊鏈被譽為未來 10 年的下一代 IT 技術，臺灣在全球區塊鏈技術社群 中，也有一席之地，以太坊創辦人不只來臺培育在地開發團隊，連以太 坊 2.0 藍圖都先在臺披露，而新一代智慧合約區塊鏈 EOS 的開發主力也 多在臺灣。臺北市與 IOTA 基金會聯手推動智慧城市 DLT 應用的消息， 也傳遍全球區塊鏈社群。iThome 向來以產業 IT 知識交流平臺自居，欲 回歸區塊鏈技術和產業應用的本質，將於明（2019）年舉辦「臺灣區塊 鏈技術大會」，探討區塊鏈技術的發展，又如何驅動創新、企業轉型， 甚至產業變革的關鍵。
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產官學研
科技報導
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伴隨人體情緒所產生的化合物 能協助電影進行適齡分級 【本刊訊】近日，德國美茵茲（Mainz）
評估電影是否適合兒童及青少年觀看。過
並根據監測的結果，將觀眾於戲院釋放各
馬克斯普朗克化學研究所（Max Planck
程中，研究團隊針對11部不同電影、135個
化合物的頻率與量，媒合到適合的觀眾年
Institute for Chemistry）一研究團隊，發
放映場次進行空氣成分及揮發性有機化合
齡，建立一種新的模型來進行比對。
現電影戲院所測得部分化合物的濃度，
物的濃度含量測定，觀眾受試者逾13000
未來，團隊計畫調查人體除了緊張情
可作為電影分級的參考，如當人們感到
名。一般來說，異戊二烯在人體合成膽固
緒外，在其它情緒下是否也能找到對應的
緊張及焦慮時，身體會散發出異戊二烯
醇的過程中產生並儲存於肌肉組織當中，
化合物。在團隊目前研究的戲院環境中，
（isoprene），而團隊可利用其濃度可推斷
每當肌肉動作時，異戊二烯會經由循環系
每個觀眾不同的反應，導致團隊無法準確
一部電影對於兒童與青少年的影響狀況。
統，從人體的皮膚及呼出的空氣中排放。
判斷不同情緒與化合物間的關聯；未來，
到目前為止，電影的年齡分級制度都是
研究人員表示，當人感到緊張或興奮時，
團隊希望能在實驗室環境中進行進一步研
基於主觀方法進行判定，如德國電影業者
身體會不由自主地在戲院的座位上來回移
究，找出其它情緒是否會讓人體散發出其
會透過自我審查的方式對電影進行分類。
動，所釋放的異戊二烯之量測結果會隨著
它特定物質。
舉例來說，《獅子王》（The Lion King）
時間改變，顯示出觀眾的反應並分類該電
被視為適合所有年齡層觀看；而其它例如
影適合的觀眾年齡層。
《哈利波特》（Harry Potter）系列及《星
為檢測戲院內異戊二烯的濃度，研究人
際大戰》（Star Wars）系列等電影皆被評
員將分析儀器連接至戲院內的通風系統。
為適合6歲以上的年齡層觀看，但這些分
在電影的放映過程中，監測儀器每30秒對
類方式其實並不夠客觀。
空間內的空氣進行測量，透過這項測量方
研究團隊開發的評鑑方式，可以客觀地
式，研究團隊分析60種化合物的濃度，
新聞來源
C. Stönner et al., Proof of concept study: Testing human volatile organic compounds as tools for age classification of films., PLOS ONE, 2018.
全球森林面臨缺氮危機 恐使陸生系統營養貧瘠 【本刊訊】近日研究發現，氣候變遷除
分解有機物質（落葉），並將氮釋放到土
盡可能地吸收碳」的預測。馬里蘭大學環
了導致氣溫與大氣中二氧化碳量上升外，
壤中；而樹木便可利用這些氮來構築蛋白
境研究中心主任戴維森（Eric Davidson）表
也可能導致陸地植物對關鍵營養素——氮
質，進而生長、茁壯。然而研究發現，隨
示，由於森林的生長受到氮的限制影響，
的可用性（availability）下降，這可能影響
著樹木吸收的碳量增加，微生物能從中釋
讓森林吸收過多的二氧化碳恐非長遠之
森林對大氣中二氧化碳的吸收，且食用這
出的氮也受到了限制。
計，顯然減少碳排放量迫在眉睫。此外，
些植物的動物對相關營養素的攝取也將減
埃摩爾進而指出，「世界充斥著氮，其
美國與歐洲在約束燃煤發電廠的法規中，
少。許多陸地生態系統內的生物面臨「缺
所造成的汙染成就了許多環境效應」這個
試圖以減少氮的沉積量來減緩酸雨現象；
氮危機」，對此景觀生態學教授埃摩爾
想法，一直是科學文獻與大眾媒體談論的
然而與此同時，隨著大氣中二氧化碳量的
（Andrew Elmore）表示，這可能意味著減
焦點。針對1980~2017年間的全球葉片化
少人為碳排放的工作日趨重要。
學資料進行研究，團隊發現植物能獲取的
部分沿海地區，如美國乞沙比克灣
氮有降低的趨勢，那些未經肥料處理的森
（Chesapeake Bay）受農場作物與草坪
林與土地，其所含的營養可說是越來越貧
氮汙染影響，藻類的大量繁殖下使得
乏，埃摩爾解釋道，這意味著被森林覆蓋
水中氧氣減少，最終導致水質優養化
的流域裡，陸地生態系統可能出現生產力
（eutrophication），而類似的事件也持續
降低，即「貧養化（oligotrophication）」的
受到關注。然而，一些土壤較貧瘠的區
現象。而研究團隊也發現，該系統的缺氮
域，如馬里蘭州西部山區，狀況就不太一
現象也與全球二氧化碳量增加及生長季節
樣了。就植物的生長與發展而言，氮是一
延長的趨勢相當一致。
個非常重要的營養素；森林裡的微生物會
本篇研究也顛覆了許多模型對「森林能
增加與生長季節的延長，植物對氮的需求 也越來越大。目前有許多證據支持著優養 化的理論，然而生態學家克芮恩（Joseph Craine）表示，不光是葉片的氮量下降，連 牧牛、花粉的蛋白質及溪流中的氮素也在 減少當中，若這個現象持續進行，生態系 統營養日漸貧瘠的光景，是可以想見的。
新聞來源
University of Maryland Center for Environmental Science, Study finds availability of nitrogen to plants is declining as climate warms, Physic Org., 2018.
產官學研
中華民國一○七年十一月十五日
SciTech Reports
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克服天氣干擾的超強雷射光 傳遞訊息量更大更安全 【本刊訊】地下的光纖電纜或無線電
法滿足日常訊息的流量。無線電波的長波
衝擊波，從雲層的側面排除懸浮的小水
波，為現今傳遞訊息最常使用的方式；然
長會限制傳遞的訊息量，而且無線電波容
滴，這個方法可以在雲層形成一個寬數公
而時至今日，無線電波技術已逐漸無法滿
易遭到攔截，有安全上的疑慮。日內瓦大
分的洞口。沃夫表示，只要能夠同時發射
足龐大的訊息傳播。近期，許多研究開始
學沃夫（Jean-Pierre Wolf）教授表示，雷
含有訊息的雷射光，便能將資訊傳遞至指
轉向利用雷射發射器進行訊息傳遞，雖然
射光的短波長可以攜帶比無線電波多出1
定的地點。
技術上十分複雜，但其擁有許多的優勢
萬倍的訊息量，且可以用來進行單一位置
目前這項技術正在人造的雲層上進行測
及便利性，如訊息傳送的安全性。一般來
的傳輸，這也就代表雷射是項安全的傳遞
試，實驗的人造雲厚度雖然只有50公分，
說，雷射較無線電波傳遞不易攔截，安全
方式。然而如果天氣不良，雷射會因為雲
但每立方公分的含水量比天然的雲層高出
性大增，然而這項尚處於實驗階段的新技
層的厚度而阻擋傳播，該如何解決這項問
1萬倍；此外，即便雲層處於移動的狀態
術面臨到一個重大問題：雲層的干擾。由
題呢？
下，該裝置依然能夠穩定使用。沃夫表 示，未來將會在厚度達1公里的天然雲層上
於雲層具有厚度與綿密的密度，使得雷射
為了克服天氣的難關，許多研究目前
容易受到干擾並被阻擋傳遞。近日，瑞士
是利用在地面上建設更多雷射的收發站，
日內瓦大學（University of Geneva）的研究
這樣的好處是可以依照天氣的狀況，選擇
團隊發表於Optica期刊的一篇研究指出，
傳輸訊息的地點，但這樣的方式治標不
到時就算是氣候不佳、烏雲密布的國家也
他們設計出一種雷射裝置，能夠將包含資
治本，仍舊受到天氣變化的限制。研究
能使用。
訊的雷射光射穿雲層。
團隊則想利用雷射直接穿透雲層解決天氣
過去，縱使利用衛星進行無線電波傳遞
的問題，因此設計了一款可將空氣加熱至
訊號的功能十分強大，但到了現代，已無
1500℃以上的雷射發射裝置，產生強烈的
進行測試，該技術在未來也可望成為雷射 通訊商業化的重要標竿。研究人員表示， 該技術預計於2025年會在全球實施應用，
新聞來源
Guillaume Schimmel et al., Free space laser telecommunication through fog, Optica, 2018.
利用獨腳金內酯對抗低重力 太空中竟也能種植植物 【本刊訊】由於外星球的土壤營養成分
擇，就是將營養成分豐富的土壤與肥料從
境之下阻礙真菌的生長，進而減少矮牽牛
與地球不同，加上重力上的問題，若要在
地球運送上外太空，但這樣一來將會提高
從土壤所獲取的營養成分，植物與真菌的
月球或其他的星球上種植植物，恐難以想
運輸成本。
共生關係會受重力所影響，但獨腳金內酯
像。近期，瑞士蘇黎世大學（University of
為解決在外太空種植植物的問題，蘇
卻能夠抵銷這種負面影響──即使是在低
Zurich）的植物學家表示，一種名為「獨
黎世大學的研究團隊深入探究真菌與植物
重力的情況下，獨腳金內酯依舊能夠使矮
腳金內酯（strigolactone）」的植物激素或
根部之間的共生關係。在這樣的共生關係
牽牛在營養成分較低的土壤中成長。
許能讓植物順利栽種於外太空及外星環境
中，真菌的菌絲能夠為植物根部提供額外
研究人員表示，未來如果要在太空或其
中，這種激素能夠保持真菌與植物之間的
的水分、氮、磷酸鹽及其它養分，而植物
他充滿挑戰的星球環境中種植植物，對於
共生關係，即使處於嚴苛的環境中，植物
也會產生糖分及脂肪作為對真菌的回報。
促進真菌生長，使植物與真菌保持共生關
仍然能夠穩定生長。
植物與真菌的共生關係是由獨腳金內酯相
係是絕對必要的。使用獨腳金內酯是讓植
在外太空栽種植物的想法行之有年，
關的激素產生連結，而對於養分較低的
物順利生長非常具有潛力的作法，該項研
除了NASA外，一些私人太空探索公司也
土壤，這樣的互利共生可以增加植物的生
究對於未來的太空任務設計，勢必有著極
有相同的願景，希望未來有朝一日在其他
長，也因此能夠提升農作物的產量。
大的影響。
星球建立殖民地之時，這項技術能夠為太
除了土壤養分的不足外，在太空之中，
空人解決糧食問題。然而，由於外星球的
植物要面臨另外一項來自「重力」的挑
土壤成分與地球大不相同，甚至有可能當
戰。為了研究太空環境對植物的生長影
地的土壤營養成分較地球低，因此在當地
響，研究團隊在模擬低重力的條件下培養
種植勢必是一大挑戰。當然還有另一種選
矮牽牛及真菌。實驗發現，在低重力的環
新聞來源
Guowei Liu et al., Simulated microgravity and the antagonistic influence of strigolactone on plant nutrient uptake in low nutrient conditions, npj Microgravity, 2018.
產官學研
中華民國一○七年十一月十五日
模仿螳螂蝦雙眼 自駕車將更安全
科技報導
廣告索引
【本刊訊】汽車的自動駕駛系統的市場
同，右邊則是顯示來自不同偏振角（angle
潛力十足，只要安全獲得保證，自駕車的
of polarization）的畫面。中間畫面裡，紅
發展便能邁向一大步。而就在近期，科學
色色調代表高階的偏振光，藍色則代表低
家從來自海洋生物獲取靈感，改進自駕車
階的偏振光；而右邊的畫面中，紅色代表
日龍. ........................................6
的偵測系統。
的是水平偏振光，藍色代表垂直偏振光。
勵眾生活. ....................................7
根據車輛製造商的不同，自動駕駛汽車
畫面中可以明顯看出另外兩個偏振光攝影
牟博科技. ....................................8
利用各種方式獲取周遭的畫面，包括光雷
機的畫面相較於一般的攝影機，有更細微
達、相機及衛星定位系統等不同方式。只
的畫面顯現，如畫面中的行人與騎自行車
倍晶. .......................................17
是，目前普遍所使用的相機對於起霧的天
的人有較清楚的顯示。
立行科技. ...................................21
所製作出的相機系統，可望幫助自駕車更 好地測量周遭環境。這種新型 態的相機擁有大約50萬個感測 器，而每個感測器能在畫面中 的每一幀（frame）內捕捉來 自周遭的亮點與暗點，就如同 螳螂蝦的雙眼看世界。 美國伊利諾州大學香檳分校 （University of Illinois at UrbanaChampaign）研究人員表示，盼 這項技術能透過模仿動物檢測 各種光源強度的能力，以提升 照相機的捕捉畫面清晰度。研 究人員認為，甲殼類動物的視 覺系統可以讓牠們在進出淺水 區的黑暗處時，清楚地分辨出 明暗區域。 與其他一般的偏振數位相機 相比，這種新形態的相機可以 獲取更大範圍的光強度。在過 去，最好的偏振數位相機的動 態範圍（dynamic range）大約 60分貝，而新款的相機則能夠 達到140分貝，這也就表是新 款的相機在同一幀的畫面中會 有更加清晰的影像。 影片（https://goo.gl/qZCaGV） 為新型攝影機與傳統攝影機畫 面的差異：左邊的畫面是利用 比目前普遍使用於自駕車的偏 振攝影機稍微較好的攝影畫 面，中間及右邊的畫面則是利 用新型攝影機所拍攝的畫面。 中間的畫面顯示的是光偏振 （light polarization）程度的不
錫昌. ........................................3 雙鷹. ........................................5
科羅耐. ......................................9 益弘. .................................... 15,19
人事廣告. ................................ 22,23
氣的感測功能較差。近期研究指出，一種 以螳螂蝦（mantis shrimp）的雙眼為靈感
........................................2 尚偉.
新聞來源
M. Garcia et al., Bioinspired polarization imager with high dynamic range, Optica, 2018.
均泰. .......................................28
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