科學月刊姊妹刊物
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方
SciTech Reports
創刊於1982年
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科
技
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懷
每月15號出刊
科技報導 453 S c i Te c h
Reports
2019.9月號
scimonth.com.tw
80年前,臺北正萌芽的教育型天文台- 6 簡述鋅液流式空氣燃料電池的研究進展- 10 理性與感性的對話──從北美館展覽走出一段科藝記事- 12 賽先生的百年回眸- 16 進化中的腦圖譜- 18 對應108十二年國教新課綱以摺紙帶出數學的實用與美- 20
雲象科技軟體加速+臺灣AI雲神助攻 打造全玻片影像訓練AI辨識模型!
敬邀免費參觀
第14屆 台北國際儀器展 108/10/25-28
【本刊訊】臺灣十大最酷科技新創公司
架構設計的臺灣AI雲,各節點間有100 G
之一的雲象科技(以下稱雲象),日前與
頻寬,不僅可順暢交換處理全解析度影像
國家實驗研究院高速網路與計算中心(以
資料,也讓AI訓練變成可能。在雲象的軟
下稱國網中心)展開合作,以臺灣AI雲為
體加速及臺灣AI雲的協助之下,不僅影像
時間 09:00-17:00 地點 台北世貿中心一館B區
後盾,運用「統一記憶體」及「算圖優化
解析的計算速度有所提升,400倍超高解
(台北市信義路5段5號)
技術」,以全玻片數位病理影像發展AI模
析度、零切割的全面檢視,更使得切片的
型,不僅節省專業醫師的標註時間,也展
辨識的效能大幅提升。
現全面檢視下的高辨識品質!
臺灣AI雲滿足了生醫研究與應用所需的
Tel 02-23703177 ※12歲以下兒童謝絕進場
主辦|台北市儀器公會 協辦|高雄市儀器公會
雖說智慧醫療的相關應用在今日已遍地
超高解析度影像運算,也增進AI模型訓練
開花,然而數位病理方面仍有開發潛能。
的生產力,讓科學家做出更多技術創新。
由於組織病理切片數位化後的影像解析度
國家實驗研究院新聞稿指出,國網中心主
非常高,光是一張數位玻片的解析度就高
任史曉斌主任表示,為協助各項產業應用
達數十、數百億畫素,檔案最大可超過10
落地生根,TWCC於架構設計初期即考量
GB,不僅要面對資料儲存的挑戰,也需
發展智慧醫療的特殊需求,才使各種應用
學界、政策、產 業訊息外,並有學者專家針
要花很多時間訓練AI模型。打造可辨識特
的高難度技術突破成為可能。
對科技(含醫療)政策、教育、產業相關的時
定癌症細胞的深度神經網路模型,讓醫師
而雲象也已和林口長庚醫院合作,運
能更快速有效地透過病理切片辨識癌症細
用新技術發展鼻咽癌全玻片影像AI偵測
胞,是雲象的核心業務。不過,由於醫師
模組,實驗準確率達96%以上。未來,
在針對癌症區域做細節標註後,會面對影
雲象將持續挑戰不同種類及更高難度的
像過大的問題,一般來說僅能將全玻片影
疾病病理辨識,如骨髓抹片自動分類計
像預先切割為數萬個小區塊,才能進一步
數、肺癌辨識及定量、腎臟病理辨識等
訓練AI模型。
專案。此外,該技術成果預計於今年11
傳統方法故然效果優異,然而必須
月國際高速計算大會(SuperComputing
預先做好標注才能訓練深度神經網路模
Conference,SC)發表,有臺灣AI雲的幫
型,相當仰賴專業人力的標注與切割。今
助,精準醫療將更上層樓,為醫療產業帶
(2019)年,雲象以統一記憶體與算圖優
來劃時代的革新。
化技術,挑戰用完整的全玻片影像來訓練 深度神經網路,省下病理科醫師數月到半 年不等的標註時間。此外,採用高速計算
新聞來源 〈臺灣 AI 雲助攻 全玻片影像訓練 AI 辨識模型 技術世界領 先〉,國家實驗研究院,2019年8月30日。
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物,除了提供當月重要的
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心 臺灣科技發展的您,就上述方向踴躍投稿。 寫作時請依照稿約: 一、 避免學術專業論文寫作格式。 二、 字數盡量在 2000至 5000 字內,可附相 關圖或表至多5張。
三、 請遵守著作權法,如有著作權爭議(包 括圖片),由作者自行負責。一經投稿, 即視同授權刊載。 四、 稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬 (稿酬將於刊出當月月底寄發,由第一 作者代表簽收)。 稿件請寄至 scimonth@gmail.com,註明
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中華民國一○八年九月十五日
產官學研
科技報導
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以AI轉型企業的幕後推手 史丹佛教授分享人工智慧技術的未來 【本刊訊】科技部日前推動「AI創新研
University)計算機科學系和電子工程系客
AI技術發展與產業應用帶來加乘效益。
究中心專案」,更鏈結國際資源、邀請國
座教授,是現今全球人工智慧與機器學習
從「小國大戰略」的思維出發,科技部
際重量級專業人士做產學交流,促使臺灣
領域最具權威的學者之一,在機器學習、
積極布局建構有利數位創新的基礎環境。
相關研究學者及產業界更加瞭解未來的AI
深度學習、機器人與計算機視覺等方面皆
自去(2018)年起,不僅補助臺灣大學、
發展應用。
表現亮眼。曾任職Google的他,為致力於
成功大學、清華大學、交通大學等成立AI
這場由臺灣大學人工智慧技術暨全幅健
將企業以AI轉型成功的幕後推手,更入選
創新研究中心,也支援學研界執行相關研
康照護聯合研究中心與台杉投資管理顧問
2013年《時代》(Time)雜誌年度全球最
究計畫,更將國際資源做連結,進而孕育
股份有限公司共同辦理的「What’ s Next In
有影響力的100人之一。
AI新興產業發展,打造由人才、技術、場
AI」專題演講,邀請到國際AI大師吳恩達
科技部盼透過此次的演講,促成臺灣
域及產業所構築而成的AI創新生態圈。透
(Andrew Ng)來分享其頂尖專業知識及
學研單位及業界等不同研究領域交流,進
過與吳恩達教授的分享與交流,更對臺灣
其豐富的業界經驗,並與科技部許有進次
而將臺灣頂尖研究能量與產業潛力傳遞至
在未來在AI應用、技術突破及普及應用等
長、臺灣大學陳銘憲副校長、台杉投資吳
國際,以促成更多未來國際合作與技術交
各面向,提供更多創新思維。
榮義董事長、科技部AI創新研究中心研究
流。未來,科技部也將持續藉由國際AI突
團隊與其他學研單位及產業界等,共同探
圍策略,鏈結國際夥伴加速臺灣AI創新
討人工智慧領域的未來趨勢,思考臺灣未
驅動力,憑藉臺灣本身既有軟硬體優勢,
來AI的下一步,持續開創臺灣相關技術之
如核心技術與高階人才,並整合跨域、跨
頂尖研發與創新應用。
國多元之科學、技術與人才,聚焦研究能
吳恩達目前為史丹佛大學(Stanford
量,強化技術研發落地及在地化,為未來
新聞來源 〈What’ s Next In AI 科技部邀AI大師吳恩達共同思考臺灣AI 的下一步〉,科技部,2019年8月27日。
國家生技研究園區攜全球生技大廠安進 培育生醫人才、強化產業價值 【本刊訊】國家生技研究園區(以下稱
而於去(2018)年10月開幕
生技園區),日前與全球生物科技大廠安
的國家生技研究園區,以轉譯醫
進(AMGEN)簽署合作意向書,雙方將
學及生技製藥作為發展主力,並
於未來五年聯手推動臺灣生醫發展,合作
由中央政府相關單位使用。該園
面向包括新藥研究、生醫產業價值鏈及培
區期望能透過產學合作及資源共
育生技人才等。
享,突破當前生技產業遭遇的瓶
創立於1980年的安進,是生物科技領域
頸。目前,衛生福利部食品藥物
的先驅,多年來為全球數百萬患者提供服
管理署、國家實驗動物中心及生
務,並持續研發具開創性潛力的藥物。其
物技術開發中心等單位皆已進
著重研發、製造在治療上仍明顯不足的藥
駐,中研院生醫轉譯研究中心、
物,並針對心血管疾病、血液腫瘤、骨骼
核心主題研究中心及生物資訊中心也正陸
健康、神經、腎臟和免疫醫學六大疾病領
續進駐中。生技園區成立將滿周年,在持
安進學院將成為臺灣首次與國際藥廠合
域以及生物相似藥進行創新研發。在臺正
續跨部會整合及各項國際交流活動之下,
作的生醫人才資源庫,除了以創新、科技
式成立分公司有近四年之久,除了已展開
產學群聚愈趨明顯。繼今(2019)年7月
和管理為主軸,聘請全球專家開授相關課
多項臨床試驗,也持續為上述領域患者提
與國際藥廠阿斯特捷利康(AstraZeneca)
程外,也會定期舉辦生物製藥開發技術、
供創新的醫療解決方案。同時,安進也積
及湘南健康創新園區(Shonan Health
藥物製程、跨國法規、基因解碼和企業管
極參與本地生物科技醫療產業,促進創新
Innovation Park)簽署合作備忘錄後,現在
理等面向的產學合作研討會,以交流生醫
能量與發展。
更與安進聯手合作,首要推動的就是成立
製藥的實務經驗與知識。
(Pixabay)
生醫人才庫──安進學院。
產官學研
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根據中央研究院(以下稱中研院)新聞
各方面能力具備優勢;對於生技研究園區
緊鄰中研院,又位於多所大學及醫學中心
稿,中研院院長暨國家生技研究園區聯合
引領新創生醫生態系的理念,安進深感認
附近,各項資源整合之後所產生的群聚效
會召集人廖俊智表示,安進與中研院相當
同,盼能齊心讓臺灣生醫產業生態體系更
應,將加速國內新藥研發腳步,並帶動周
有淵源,其中,曾任職於安進的林福坤博
趨完善。
邊產業供應鏈。李宜真也提到,盼透過這
士過去也為中研院植物所副研究員,進入
本次簽約儀式,由廖俊智院長、吳漢忠
樣的合作,能整合雙方的創新能量,藉由
安進後,更研發出全球第一個紅血球生成
代理執行長、安晉研發副總裁塔加里和李
人才培育、學術交流、資源整合和研發選
素!此次合作將積極培育創新研發與產業
宜真總經理共同簽署,而行政院政務委員
題等多元合作,培育前瞻性的國際生醫人
經營的高階領導人才,讓臺灣新創技術進
吳政忠、中研院前院長翁啟惠、中研院副
才,加速臺灣新藥研發。
一步商品化並推廣到國際舞台。
院長劉扶東與園區營運中心代理執行長王
此外廖院長也強調,雙方未來會針對新
惠鈞等人,也都親臨現場共同見證。對於
藥研究交流、強化生醫產業價值鏈及生技
此次的合作,吳漢忠認為,由於園區所在
人才培育等面向展開密切合 作。安進研發副總裁塔加里 (Philip Tagari)對臺灣的生醫 發展也給予肯定,在亞洲生醫 產業釋放潛能的同時,臺灣更 在創新、科學研究與數位科技
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: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 陳彥榮 陳鎮東 陳妙嫻 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 編 輯:謝育哲 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》
新聞來源 〈國家生技研究園區結盟全球生技大廠安進 聯手推動生醫人 才庫〉,中央研究院,2019年9月4日。
中華民國一○八年九月十五日
產官學研
攝氏200度也可以運作的 超高溫超導體
科技報導
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鋰電池設計再進化 更安全且壽命更長
【本刊訊】超導體(superconductor)是一種在特定溫度
【本刊訊】美國史
下,電阻呈現為0的特殊導體。一般來說,超導現象通常出
丹佛大學(Stanford
現在極低的溫度下,而超導體可分為低溫超導體與高溫超導
University)近日於
體。其中,高溫超導體是與絕對零度(0 K)相對而言的「高
《焦耳》(Joule)
溫」,而並非日常所理解的高溫溫度,但此想法或許將出現
期刊發布最新研究,
轉機。近期中國吉林大學研究團隊發布於《物理評論快報》
與SLAC國家加速
(Physical Review Letters)的一項新研究表示,一種特殊的化
器實驗室(SLAC
合物所製造出的超導體,或許將有機會打破現階段的超導體
National Accelerator
溫度紀錄,甚至在高於室溫的條件下也能擁有超導特性。
Laboratory)組成研
因需要在極低溫的狀態下才能展現超導特性,導致在維持 低溫的情況下必須消耗更多的能源。因此,科學家不斷積極
究團隊研發了一款特殊塗層;報告指出,將此塗層覆蓋電池陽極,便 可調整鋰電池存在的某些缺陷,並延長鋰離子電池的使用壽命。
尋找能承受高溫的材料作為超導體,藉此節省大量能源。去
幾十年來,科學家都在進行研究,盼能打造出效能更好的鋰離子
(2018)年,德國的化學家發現鑭與氫的合成物LaH10所製成
電池;這類型的電池為目前市場上主要的可充電電池,其電極多由鋰
的材料在170 GPa的壓力與溫度250 K(攝氏-23度)的條件下
合金與石墨組成。然而,這些電池通常壽命不長且存在安全疑慮,
出現超導現象,打破超導體的高溫紀錄。
而正負極間生成的枝晶(dendrites)會穿過電池正負極間的分離層
為了找出能承受更高溫的超導體,研究人員發現,一種由
(separator),最終導致電池無法繼續被使用。此外,這些樹突狀的
鋰、鎂及氫所組成的特殊化合物Li2MgH16可以在高達200℃高
結構還會在易燃液體中產生短路,嚴重的話甚至會釀成火災,使其難
溫及250 GPa的壓力環境中保有超導體的性質。雖然該物質仍
以被用在下一代的電動車當中。
為理論的預測階段,但如果未來此預測透過實驗證實為真,
反之,以鋰金屬取代石墨作為陽極,其重量更輕且具備更好的儲存
不只能再次打破超導體的高溫紀錄,其在室溫或更高溫的環
容量。根據使丹佛大學新聞稿,材料科學教授庫伊(Yi Cui)表示這
境下的應用潛力無窮。
類電池也相當適合用在筆電或智慧型手機等電子產品上。這類型的電 池,對電動汽車也產生很大的影響;由於電動車的電池較重,光是移
新聞來源
動自身重量就會耗費掉1/4的電量,有了這個新發明後,將造福更多
Y. Sun et al., Route to a Superconducting Phase above Room Temperature in Electron-Doped Hydride Compounds under High Pressure, Physical Review Letters, 2019.
電動車的使用者。 測試過程中,團隊首先將於枝晶通常形成的地方──電池陽極裹上
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大堡礁有救? 海底火山噴發引後續效應 塗層,與其他商業組件相互搭配,製成一
【本刊訊】目前有群150平方公里、約兩
個可運作的電池。經過160次的充電循環
萬多個足球場大小的浮石群(pumice raft)
布萊恩進一步解釋,浮石群接下來可
術後,該電池仍能提供近85%的電能,而
正漂浮在海上,並朝著澳大利亞的方向前
能會在珊瑚產卵期間流經新喀里多尼亞
不含該特殊塗層的電池僅能保存30%,可
進,約7~8個月的時間便可抵達澳洲西岸。
(New Caledonia)、萬那杜(Vanuatu)以
見新電池的效能提升不少。
除了有機會接觸到數十億海洋生物賴,這
及珊瑚海東部的一些珊瑚礁區域,並將部
群不速之客的到來也可望再次修補大堡礁
份珊瑚與組成礁石的生物待到大堡礁。每
(The Great Barrier Reef)被破壞的地方。
一塊浮石,都是一台「漂流車」,是海洋
不過,這種材料如何阻斷枝晶生長?由 於塗層佈滿動態單離子導電網路(dynamic
瑚礁恢復、再創大堡礁風華的一種方式。
solid-electrolyte interphase, DSN),其能將
根據法國科學新聞網Futura報導,這塊
帶電的鋰離子均勻地送到電極處,除了避
火山岩島,似乎是今(2019)年8月7日波
此外,研究人員也相當好奇,該浮石群
免不必要的化學反應,也可減少陽極上破
利尼西亞的湯加群島(Tonga)附近海底
的組成與2001年同一座火山爆發時採集到
壞電池供電能力的化學物質堆積。
火山噴發後的傑作;由於其為輕質且富含
的岩漿樣本是否一樣,抑或是新一批岩漿
以鋰金屬作為陽極的電池,在新塗層
氣泡的岩石組成,故能漂浮於海面,即所
已經抵達火山的範圍。對此布萊恩表示,
的協助下,得以在穩定性上有進一步的發
謂的浮石。該浮石群最早是被經過的船隻
若能解開這道謎題,便能了解火山的運作
展。目前研究團隊正對現有的塗層進行改
發現,搭乘該船的荷特(Michael Hoult)
方式,以及火山爆發的條件。
良,盼能在更多循環中做測試並增加電容
與布里歐(Larissa Brill)夫婦表示,他們
早在15年前,布萊恩就曾發表過一項湯
量保持(capacity retention)。而庫伊也提
在前往斐濟的途中於這片浮石海航行了近
加群島附近海底火山噴發的相關研究,該
到,雖說該塗層的發明最終目標是能運用
6~8個小時,粗估其有至少15公分厚。
研究也表明,這些來自西南太平洋的浮石
在電動車上,但仍會先從其他商業化的電 子產品,向大眾展示此設計的安全性。
生物的家園,也是載體。
澳洲昆士蘭科技大學(The Queensland
不但有助於大堡礁的恢復,更有可能就是
University of Technology)地質學家布萊恩
最初珊瑚礁形成的方式。若真如此,有朝
(Scott Bryan)於昆士蘭科技大學新聞稿
一日或許人們能再親眼目睹大堡礁這片海
表示,這些浮石的組成前所未見,根據過
底淨土的美!
去研究判斷,其可行經大堡礁所在地,而 新聞來源
Coating developed by Stanford researchers brings lithium metal battery closer to reality, Stanford University, 2019/8/26.
當地許多海洋生物也將依附其上、隨之漂 流,甚至將新的健康珊瑚帶往此地,雖不 能完全解決環境受創的問題,卻是加速珊
新聞來源
Giant pumice raft to bring coral boost to Great Barrier Reef, The Queensland University of Technology, 2019.
科技產業
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科技報導
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80年前,臺北正萌芽的教育型天文台 趙軒翎
本刊副總編輯。
(「臺灣也看得見星光」系列連載)
說到臺北的天文台,你或 許會想到士林基河路上的臺 北市立天文科學教育館,然 而回溯歷史,臺北第一座開 放民眾參觀的天文台,其實 在西門附近、坐落於延平南 路上,就在現在的中山堂南 側的屋頂上。 重回中山堂南側,已看不 到當時加蓋在頂樓的天文台 圓頂,建築外通往頂樓的樓 梯也拆除了,留下的是圍牆 上一處填補的痕跡,是當年 樓梯口的鐵門所在的位置。 如果不說,可能已經鮮少人 知道距今80年前,1939年5 月1日,臺北公會堂天文台 在這個位置正式啟用。 1920年代,在昭和年代日 本知識份子的影響下,報章 上開始出現介紹天文知識的 欄位,業餘天文愛好者的人
1939 年臺北公會堂天文台(左)與 2017 年於原址、現中山堂頂樓的對照圖。可以看到原本圍牆因建設樓梯而挖掉的缺口, 有十分明顯的修補痕跡。(張哲生提供)
數也逐漸增加。1926年成立 天文同好會臺灣支部之後,業餘天文界也
置,臺北市役所也協助建造了天文台的圓
對天文、太空的知識更為積極。臺北市政
扮演起天文科學知識傳播的角色,在各地
頂,因此臺北公會堂天文台真正完工啟用
府考量中山堂天文台的規模不再符合民眾
舉辦講座與活動,吹起一股天文風潮。
的時間就到了1939年。到1945年臺灣光復
需求,加上附近光害已影響到天文望遠鏡
後,臺北公會堂天文台就改名為中山堂天
的操作,終於在1960年開始在圓山建立新
文台。
的天文台,三年後圓山天文台正式啟用。
然而,天文觀測總是需要儀器支援,光 是靠雙眼能看到的有限。早期天文望遠鏡 取得十分不容易,因為主要依賴歐洲國家
中山堂天文台從建立以來,陪臺灣經歷
從中山堂天文台擴大成圓山天文台,蔡
進口,稀少且價格不斐。直到昭和年代前
幾次重要的天文盛事。1954年7月,火星
章獻是這個時代重要的見證者,也是臺灣
後,日本五藤光學的技術成熟,開始能自
大接近地球的新聞造成一陣轟動,許多人
天文史上最早以天文為專業在工作的人之
己生產天文望遠鏡,也讓臺灣業餘天文愛
擠到中山堂天文台希望能一飽眼福。然而
一。早在1938年,蔡章獻剛從中學畢業,
好者更容易取得較便宜的天文望遠鏡。
中山堂天文台空間窄小,實在無法負荷,
因為對天文有興趣,就開始在臺北公會
使得排隊的人潮排到一旁的中華路上。
堂天文台的「天體觀測同好會」工作。從
1938年臺灣日日新報社創社40周年時, 捐贈了一架4000圓(相當於2002年80萬新
這個時期正好也是人類走入太空時代的
未接受過正規天文學教育的他,全靠著自
台幣)的天文望遠鏡,給等同現在臺北市
分野。1957年10月4日,蘇聯的人造衛星
學與摸索,一步一步在天文領域拓自己的
政府的臺北市役所。這架天文望遠鏡就是
「史普尼克1號」成功發射、進入軌道,
視野。而後,在第二次世界大戰時,他被
由五藤光學製作,是一架4吋口徑的折射
人類逐漸將自己的影響力往外太空推進。
日本派到中國打仗,直到戰爭結束才重新
式望遠鏡。臺北市役所評估後決定天文望
除了蘇聯之外,美國、英國等國家也積極
回到臺灣。他也順利回歸原本的工作,只
遠鏡安置在臺北公會堂南側頂樓,這是一
推出自己的人造衛星,一時之間太空競賽
是臺北公會堂天文台已經改為中山堂天文
個提供民間文化活動的空間,才剛於1936
的緊張氣氛在國與國之間延燒。
台,而他也成為臺北市氣象局的天文科技
年完工。為了要讓天文望遠鏡有空間安
這股熱潮也逐漸延燒到臺灣社會,人們
佐,負責管理天文台。
中華民國一○八年九月十五日
科技產業
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他曾在年過80歲高齡時接受台北市立天 文館的採訪,談到他並非當時唯一被派往 中山堂天文台的氣象局人員,但他的同事 卻沒有一個久待下來,只有他自己一個人 待了整整16年。蔡章獻曾在年過80歲高齡 時接受臺北市立天文館的採訪,談到他並 非當時唯一被派往中山堂天文台的氣象局 人員,但他的同事卻沒有一個久待下來, 只有他自己一個人待了整整16年。 中研院院士、天文學家李太楓的童年回 憶中,中山堂天文台裡總能看到蔡章獻的 身影,天文台的大小事物由他一手操辦。 小學五年級的李太楓,就已流露對天文的 興趣,常常下課後就會跑到中山堂天文 台。那時,小小年紀的李太楓,總是跟在 蔡章獻的身旁,默默、好奇的看著他操作 著那一台天文望遠鏡,希望能多從他身上
由美國太空總署(NASA)拍攝而得的哈雷彗星,每隔 75~76 年就能從地球上看見,是唯一能用裸眼直接 從地球看見的短週期彗星。(By NASA/W. Liller - NSSDC's Photo Gallery, Wikimedia)
知道多一點天文的秘密。 李太楓描述,蔡章獻當時不僅管理天文
IHW),並從1983年10月開始不間斷觀測
從臺灣公會堂天文台、中山堂天文台,
台,更將他對天文的熱情,揮灑在天文台
哈雷彗星。美國、蘇俄、歐洲與日本等國
搬遷到圓山成立圓山天文台,最後是臺北
外,他開始經營臺北市天文同好會(現在
也陸續派出宇宙探測器觀測,讓這次哈雷
市立天文科學教育館,最初那架4吋天文
的臺北市天文協會),聚集同樣熱愛天文
彗星回歸成為史上紀錄最詳盡的一次。
望遠鏡也一路跟隨,現在落腳於天文館的
的人們;也開始將自己的所見所聞記錄下 來,出版報導天文現況的《天文通訊》。 常拜訪蔡章獻的李太楓,也開始定期收到
對於臺灣而言,這次哈雷彗星回歸不僅
後門入口處。80年,臺灣投入天文的人多
使一般民眾自行購買望遠鏡,並聚集到圓
了許多,不僅是業餘天文界的壯大,更培
山天文台、中南部適合觀測的地點觀賞。
育出了不少天文專業人才。
這一本《天文通訊》,這本雜誌成為李太
此外,民間天文社團也從此興起,包括台
楓的課外讀物,雖然年紀仍小,還有許多
中、台南、嘉義、高雄等地都成立了相關
不懂之處,卻仍津津有味地讀著上面報導
社團,促使更多人對於天文現象、知識的
的天象新聞。蔡章獻對天文的愛,藉著一
追求。以沈君山、李太楓為首的中華民國
本本《天文通訊》的出版,散布出去。
天文學會,也跟著哈雷彗星的風潮推出天
1963年竣工落成的圓山天文台,仍向氣
文科普活動。
象局借調蔡章獻作為天文台的管理人員,
1991年,蔡章
直到1969年才正式任命他為第一任台長。
獻從圓山天文台
從臺北公會堂天文台到圓山天文台時期,
退休;1996年底因
原先4吋的天文望遠鏡已經不敷使用,後
考量參觀人數逐年
來又添購了16吋反射式望遠鏡、15公分折
增長,圓山天文台
射式望遠鏡、25公分折光赤道儀,也添購
的場地不敷使用,
了一些小型的望遠鏡用於平時的教學上。
而將天文台遷移到
更於1978年興建天象館,能夠向一般民眾
基河路;1997年臺
演示星座與行星運動等。
北市立天文科學教
1980年代,臺灣天文學發展出現一個轉
育館啟用,成為臺
捩點,而這個轉捩點正是天上的一顆眾所
灣至今重要的天文
矚目的星體——哈雷彗星。週期約75~76
教育場域之一。然
年的哈雷彗星,在1986年回歸引發全球
而,1999年圓山天
的關注。美國噴射推進研究室(JPL)早
文館因為921集集
在1982年開始號召天文學家,在當年的
地震,整棟建築成
IAU大會上發起「國際哈雷彗星觀測計
為危樓,評估後在
畫」(International Halley Watch,簡稱
2000年7月拆除。
延伸閱讀
1. 王彥翔,〈臺北公會堂天文台80周年〉,《天文館期刊》, 2019年5月。 2. 劉愷俐、張桂蘭,〈我在天文臺的日子〉,《臺北星空》, 37:19-27,2007年。 3. 蔡安理〈臺北公會堂天文台:「臺北市立天文館」的始 祖〉。《臺北星空》,37:9-12,2007年。
中華民國一○八年九月十五日
產官學研
科技報導
8
減緩熱島效應的策略需因地制宜 【本刊訊】現代城市中充滿人工發
蒐集並分析來自全球各地都會區的熱島效
降雨量增加,會使當地的植物生長數量上
熱器械,且建築物和道路等均為高蓄熱
應相關數據,試圖找出適用於各個城市減
升,藉此降低都會區的溫度。但此論點只
體,加上綠地逐漸減少,使得該地產生
緩熱島效應的策略。研究第一作者馬諾利
建立在年降雨量平均為1500毫米的條件
高溫化的「熱島效應(urban heat islands,
(Gabriele Manoli)表示,雖說種植植物
下。也就是說,就算降雨超過1500毫米,
UHIs)」。
是減緩熱島效應的好方法,但過往的研究
都市的降溫效果也不會隨之提升。
在都市內種植各種植物,是解決熱島 效應的方法之一,然而,瑞士蘇黎世聯邦
並未表明多少種植量才能降低都市氣溫, 需將各種策略進行量化。
此外,乾旱嚴重的地區與熱帶地區的降雨 量,對熱島效應的減緩有截然不同的結果。
理工學院(ETH Zurich)研究團隊近日發
因此,馬諾利的團隊與美國普林斯頓
舉例來說,美國鳳凰城(Phoenix)地區的
現,雖說種植植被可減緩熱島效應,但並
大學(Princeton University)以及杜克大
乾燥程度猶如沙漠地區,但若透過精準且
非世界各地所有的都市都適用此方法。
學(Duke University)組成的共同研究團
有計畫地種植植被,該都市內的溫度便有
熱島效應是一種在全球各地都會區域中
隊,利用全球約三萬座都市及其周遭地區
可能低於周遭的鄉村地區;而位於熱帶地
所出現的氣候現象。一般來說,城市內的
的氣候數據進行分析,並同時將各地的夏
區,由熱帶雨林所包圍的新加坡,都會區
氣溫較周遭區域高,甚至容易產生霧氣,
季均溫、人口數量及降雨量納入考量。結
反而需要更多的的植被才能降溫,但卻也
且此效應通常與該都市的人口規模、都市
果發現,當都市越大且降雨量增加時,熱
可能導致濕度飆升,反而不利於減緩熱島
地區的降雨量及植被數量有關。研究團隊
島效應會更加明顯。一般而言,當都市的
效應。因此熱帶地區的都市需透過其他的 策略降低溫度,例如增加都會區的風循 環,或是建造更多遮陽的設施與使用散熱 材料。 對於此次研究結果,馬諾利表示,減緩 熱島效應並無單一方式,而是需配合各地 區的氣候條件,進而制定更適合的方式及 策略。目前,研究團隊正試圖找出哪種類 型的植物能夠有效地降低周遭溫度,或許 未來熱島效應將不再是各地方政府的頭痛 項目了。
新聞來源
(Pixabay)
Gabriele Manoli et al., Magnitude of urban heat islands largely explained by climate and population, Nature, 2019.
中華民國一○八年九月十五日
產官學研
SciTech Reports
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「福衛七號 太空任務」回顧於台視播出 再次見證臺灣航太科技里程碑 【本刊訊】近年,科技部國家實驗研究
種種困難與挑戰。影片播放後,邀請福衛
臺灣及東南亞國家預防及減少災害的重要
院國家太空中心(以下稱太空中心)與美
七號計畫總主持人朱崇惠、整合測試計畫
工具;這不只是臺灣在航太科技的重大成
國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic
主持人陳維鈞及電力系統和電機整測工程
就,更造福了全世界。科技部為使更多人
and Atmospheric Administration)共同執
師葉嘉靖與高中生進行座談,解答現在學
能了解福衛七號對全人類的重要性,也在
行福衛七號計畫;為讓民眾更了解福衛七
生對太空領域的諸多疑問。根據科技部新
本月13日於台視連播三集「福衛七號 太空
號,科技部與台視新聞台攜手合作,製
聞稿,陳良基表示,再次看見福衛七號搭
任務」英語版,也將透過國家地理頻道在
作「福衛七號 太空任務」影片,並在本
乘獵鷹重型火箭升空,以及最後與六枚衛
日本、韓國、菲律賓與新加坡等亞洲國家
(2019年9)月6日於光點華山電影館盛大
星通聯等畫面相當感動,也感謝太空中心
播映,希望能讓世界看到臺灣的科技實力
舉辦特映座談會。
所有同仁努力克服萬難,透過此次的特映
及貢獻,激發更多青年學子投入航太科技
與座談,盼能引發更多學生對太空探索的
領域。
會中,科技部長陳良基與太空領域專 家齊聚一堂,也邀請百位高中生一同欣賞
熱情,更拉近他們與科技的距離。 延伸閱讀
精華片段,影片呈現福衛七號從籌劃、組
福衛七號提供的氣象資料,可望提高
裝、審查、裝運到赴美發射過程中面臨的
氣象預報及極端氣候預測的準確度,成為
〈「福衛七號 太空任務」見證航太科技里程碑〉,科技部,
2019年9月6日。
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
時事評析
中華民國一○八年九月十五日
科技報導
10
簡述鋅液流式空氣燃料電池的研究進展 蔡佳玲
中原大學化學研究所碩士。
世界人口的增加、環境污染問題和全球 氣候的變遷及暖化,都威脅著人類的永續 生存。許多先進國家均致力提升含碳燃料 的使用效率及研發無碳燃料的技術,如金 屬燃料電池技術,盼最終可使用電能作為 車輛能源以減少對環境的污染。 而最新的儲能液流式金屬燃料電池,更 是希望能將鋅燃料電池實用化,使高功率 的鋅燃料電池能應用於電動車上、並成為 高效率的儲能電池。鋅空氣電池(zinc-air fuel cell)為一種金屬燃料電池,以鋅作 為燃料,利用鋅的氧化與氧的還原產生電 能,且反應所得產物不會產生任何污染, 該電池與現行較為廣泛的氫燃料電池可說 是相似類型的電力來源。
電池原料與放電機制大評比! 這兩種電池在構造與製程上有部分相 同點,但由於燃料鋅與燃料氫的物理性不 同,因此也有一些差異,其中最重要的三 點是: (1)氫易燃,具高危險性,鋅相對安定
去曾有文獻指出,金屬在電解液中活性較 強,容易和電解液發生化學反應,進而造 成電化學腐蝕並生成氫氣,且金屬表面所 產生的氧化物未能完全參與電化學反應而 導致整體電池無法發揮到最大性能,而 鋅-空氣電池成功克服了這一點。
安全; (2)氫常溫常壓下為氣體,密度小,因 此其作為燃料時,能量密度很小;
更乾淨可得的能源材料 此外,以元素鋅作為能源載體,相較於
(3)鋅空氣電池因有一金屬電極,即使
其他潔淨能源作為車輛動力及儲能應用的
在內部不發生電化學反應時仍可儲
優勢在於:首先,鋅空氣燃料電池使用氧
存部份電量。
氣(O2)以及鋅金屬(Zn)為陰陽極,不
此外,鋅空氣電池的關鍵技術在於, 其提出更完善的液流鋅顆粒陽極機制。過
僅原料取得容易,對環境的污染程度亦較 其他電池能源低,可謂乾淨、方便且可靠 性佳的能源系統;其二,鋅二次電池兼具 能量密度高及化性穩定儲存容易等性質, 其放電電壓相當穩定。目前工業界亦大量 使用鋅金屬、氧化鋅作為原料,顯見鋅金 屬供應無虞且成本低廉,有利於使用者端 之推廣。 鋅空氣燃料電池相對於其它電池的能 量密度及功率密度皆高,足以彌補許多二 次電池動力系統的不足,且地球上鋅原料 充足,反應產物不會產生任何污染,相關 電池技術也可適用於其它的金屬-空氣燃 料電池。基於鋅空氣燃料電池具有許多優
圖一:空氣電池的運作機制與各項金屬評比;其中,陽極為金屬,如鋅、鋰、鎂、鋁等金屬,而陰極則為空 氣極。此類電池及潛能無窮,具有價格便宜與能量密度高等優勢,可於小型可攜式電子產品得到應用。
點,美國、俄羅斯、中國及一些先進國家 也都開始積極投入研發。
鋅-空氣燃料電池能源效率佳, 未來極具潛力! 依燃料電池推廣成效而言,目前氫燃料 電池的實用仍面臨相當挑戰,而鋅燃料電 池深具潛力。目前不少科學研究團隊已積 極投入鋅空氣燃料電池的研發,且鋅燃料 電池猶如發電機系統,經過適當的電力元 件匹配,能讓能源效率處在最佳狀況及減 少燃料電池附屬系統的複雜性。 臺北科技大學進車輛動力系統實驗室, 圖二:此圖為各系統技術每次循環 2、4 及 8 小時後的發電攤提成本示意圖。成本是分散式儲能的關鍵; 短期目標為每次循環中每瓩 0.1 元,長期目標則是每次循環裡每瓩花費 0.025 元。
透過持續研發及驗證,深入探討鋅燃料電 池之空氣、水熱管理、電能測控及系統整
時事評析
中華民國一○八年九月十五日
SciTech Reports
11
表一:美國史丹佛大學(Stanford University)、北京清華大學與臺北科技大學在液流電池技術上的重要突破,其標竿測試 (benchmarking)比較。
史丹佛大學
北京清華大學*2
臺北科技大學
265
454
553
378
619
684
0.700
0.733
0.808
空氣極尺寸(cm )
1
25
24
可充電
可(第三極充電)
不可
可(系統循環)
功率密度峰值 2
(mW∕cm ) 功率峰值電流密度 2
(mA∕cm ) 功率峰值電壓(V) 2
合、分析與測試等關鍵性技術問題,並掌
電池具有前文所述的高能量密度、長期保
持續遠征──
握關鍵的液流電池(flow battery)技術,
存性及低成本等特性。
推動電池儲能系統商業化
能有效提升鋅燃料電池的可用性及性能, 2
目前使用中的鋅空氣燃料電池、鎂空氣
鋅-空氣電池無論在性能方面,還是
其最大功率密度已發展至553.6 mW/cm 、
燃料電池與鋁空氣燃料電池等都是常見的
最大功率點電流密度達684.4mA/cm 。
在成本方面,其綜合性價比有著顯著的優
例子,其中又以鋅空氣燃料電池最具代表
勢。綜合各種因素,鋅空氣電池儘管還有
性。簡單來說,鋅空氣燃料電池是「會呼
一步完善的空間,也很有可能成為電動自
會呼吸的空氣燃料電池,
吸的電池」。空氣中的氧進入電池中,在
行車電源的最佳選擇之一,有著深遠的發
它們是怎麼運作的?
正極上參與電化學反應,在此過程中氧氣
展前景。
2
在世界各國開發的新能源中,燃料電池 是最適於投入發展的選擇;與一次電池及
會被消耗,所以必須不斷地從外部空氣中 取得氧氣。
此外,鋅-空氣電池不僅能量高,其零 污染、不燃爆、可迴圈利用等特點,也非
二次電池不同,其特色在於正負兩極並無
氧氣在大氣中佔有21%,在能源的成本
常適宜用作城市電動車的動力電源,具有
活性物質存在,反之需持續由外部提供活
上相當便宜;另一部分反應的物質鋅,其
很大的開發潛能,使得人們對它的研究逐
性物質,使電池就能夠不斷地放電。
參與電池中的負極化學反應。在反應過程
步轉移到大功率動力電池上,成了各研究
在正極的部分,真正進行氧化反應的是
中,金屬鋅會氧化成氧化鋅,並沉澱在電
機構的開發重點。鋅空氣二次電池主要有
空氣或氧氣,而在負極的部分,則是以氫
解液中;只需收集反應後的氧化鋅,並將
直接再充式鋅空氣電池、機械更換式鋅空
氣或煤氣等為主,此類電池中具代表性的
氧化鋅電解還原成鋅,便可再生再利用。
氣電池、鋅-空氣燃料電池等。
就是氫氧燃料電池。而金屬燃料電池是以
另外,鋅空氣燃料電池在產生電能後,產
隨著太陽能和風能裝置量在偏鄉離網地
空氣中的氧氣作為電池中的氧化物,並且
物主要有二,即水氣與氧化鋅,這些物質
區逐年增加,為了讓住戶在晚上、長時間
使用金屬物質作為負極,這樣的結構在讓
經處理後皆可再使用,所以相當環保。
有電可用,儲能系統是不可或缺的設備。 雖然鋅空氣電池功率與規模都還比不上鋰 離子電池與鉛酸電池,但由於其具有成 本優勢,相當適合發展大規模電池儲能系 統。鋅空氣電池從整體來講是一個複雜的 系統,經各國科學家數十年的努力,至今 已經取得顯著進展,但要使鋅空氣電池真 正走上商業化的道路,還需更多努力。
延伸閱讀
圖三:鋅的特色與優點,就是化學性能穩定且具有最高的能量荷重比。
1. Yanguang Li et al., Advanced zinc-air batteries based on high-performance hybrid electrocatalysts, Nature Communications, 4, 2013. 2. ZeMa et al., Degradation characteristics of air cathode in zinc air fuel cells, Journal of Power Sources, Vol: 274, pp. 56-64, 2015.
中華民國一○八年九月十五日
焦點話題
理性與感性的對話── 從北美館展覽走出一段科藝記事 簡宗奇
桃園市立南崁高中物理科教師。
美術館內的科學巡禮 太陽能電池是以半導體為基材的光電元 件,能將光能轉換成電能,在產電過程中 沒有碳排放,是一種環保的發電裝置,藝 術家發揮巧思,把這種元件裁切成「昆蟲 的翅膀」。發光二極體的能量轉換機制大 致與太陽能電池相反,供予適當的電壓就 能發光,它被設計成「昆蟲的眼睛」;而 「昆蟲的身體」也以現代科技素材製成, 小朋友只要一開手電筒,它就會有聲光的 反應,唯妙唯肖的仿生情境,吸引很多參 觀者。這是臺北市立美術館2018雙年展的 作品之一,由藝術家陳珠櫻帶領巴黎第八 大學(Université Paris VIII)的學生團隊精 心研製而成的「太陽能昆蟲生態箱」(圖 一),很是別出心裁。 在這場名為「後自然:美術館作為一個 生態系統」的藝術展覽中,可以看到許多 在科技界面上延伸觸角的藝術作品,主要 訴求為對科技發展與工業開發造成人類心 靈與物質境域汙染與迫害的深度反思,讓 人走進美術館時也彷彿置身於科學館中。 以「太陽能昆蟲生態箱」為例,表面上
圖一:在雙年展中,由藝術家陳珠櫻創作的太陽能昆蟲生態箱。(簡宗奇攝影)
科技報導
12
中華民國一○八年九月十五日
展現的是數位文明裡的光電科技,其實是
焦點話題 確實是當務之急。
人類在面臨物種絕滅與環境污染時的危機 意識。透過當代藝術創作,藝術家進行思 辯與實驗,並試圖關注與重新面對這個日
理性與感性的分合
益脆弱的生態環境。此外,館內多達42個 分項展區裡,也劃設出許多論述與互動的
定律,藝術則用形象語言描繪並釋出人類
空間,盼建立包羅萬象的視野,讓世人看
對生命的情感體悟;兩者在表現形式、研
到生態系統如何發展、再生與彼此影響,
究方法與應用層面雖然有所不同,但其創
該展覽一直到今(2019)年3月才結束。
造的內涵與所關心的議題卻有相似之處,
存與永續發展的議題上;而科技在工具性
13
如「解剖學圖鑑」造福生理醫學,「透視 法」的應用影響科技工業,「明暗法」則
科學以符號邏輯概括並表現宇宙的客觀
美學能表達理性訴求,特別是在人類生
SciTech Reports
都試圖深入探索這個世界的真理以及人類 存在的奧秘。
與傳媒的角色之外,在本質上(或者說是
文藝復興時期,著名的達文西(Leonardo
哲學上)與藝術之間彼此相長、相互增益
da Vinci)曾精闢地闡述「繪畫科學」,其
的關係也值得我們深入探討。在「太陽能
所揭櫫的繪畫原理是建立在幾何、解剖與
昆蟲生態箱」裡的發光二極體不只是顯示
光影視覺理論之上。在他的思維裡,「藝
光電效應,其反射出的一種閃爍警訊同時
術科學」與「科學藝術」同時存在且有華
也暗示著:再先進的科技也比不上生物體
美的交互作用,科學要求「理性的精準明
視覺神經元的精微與敏銳,人們可以重覆
確」與藝術追求「感性的柔美調和」,兩
半導體製程上複雜的離子佈植技術,也能
者不僅交會重疊,還能互放光芒。
影響著天文研究。 直至19世紀中,這種交互作用才逐漸減 弱,「主觀」與「客觀」被看成是兩個對 立的概念。科學社群的典範思維是:科學 發展必須排除任何可能扭曲事實的因素, 包括人為的介入與美學的判斷;因此兩者 逐漸被分化,甚至逕渭分明,成為哲學家 常說的「兩種文化」。 其實,無論是藝術創作或者科學研究, 感性與理性都是並存的。前美國太空總署 (NASA)宇航員傑米森(Mae Jemison) 曾說過,兩者皆屬創造力的表現與象徵, 只用簡單的詞彙來代表某些東西,並且 得到某些結論,總是武斷膚淺的。而印 尼日惹市(Yogyakarta)的藝術家克里斯 (Venzha Christ)也曾表示,藝術與科學 雖然各自有其自主性,但它們都會思考未
利用類神經網路在機器視覺與語音辨識上
16世紀後的科學革命時期曾是科學家與
有所應用,但是無法挽救已然發生的物種
藝術家緊密結合的年代,為了要忠實精準
滅絕與環境浩劫。以如此藝術美學來激發
地呈現自然事物,藝術家以其美學的修正
邊界的擴展以至於彼此重疊、激盪與交
大眾知覺、環境科學與綠色科技的發展,
判斷與圖像改善,成為科學家的夥伴,例
融,當兩者在同一議題辯證時更是如此,
來,邊界也不斷地變化……。
例如生態環境的破壞與人類的永續發展。 20世紀時,美國著名發明家與建築師富勒 (Buckminster Fuller)曾說:「越前瞻的 科學,越接近藝術;越先進的藝術,越接 近科學。」看來在過去被視為兩個獨立的 領域,在創造驚艷事物到回歸內省態度的 歷程中,其實存在著相互影響的共通性。
科學的知識結構裡有美學 畢卡索(Pablo Ruiz Picasso)在1907年 的畫作《亞維儂少女(The Young Ladies of Avignon)》被譽為是立體派藝術的先驅作 品,他另外一系列的畫作《朵拉瑪爾的肖 像(Portrait of Dora Maar)》更是彰顯四 度空間概念對立體派的影響;其構想形式 與創作風格皆對立於傳統藝術的理性秩序 與邏輯表象。藝術史家曾經為此列出多項 影響因素,其中多為科學因素,包括「非 歐氏幾何與四度空間理論」、「X射線的 發現」、「佛洛依德(Sigmund Freud)的 精神分析論」以及「電影技術的發展」。 科技的進化造成觀念的衝擊,也發揮了決 定性的作用;有意無意之間,藝術家開始 圖二:雙年展中幾件在科技界面上延伸觸角的藝術作品。由左至右、由上而下分別是〈北美雲之一,張懷 文 +MAS 微建築研究室〉、〈世界處理器,Ingo Günther〉、〈菌絲網絡社會,鄭淑麗等〉與〈夏之聲, 蕭聖健〉。(簡宗奇攝影)
擺脫了過去標準化的空間理念與傳統的自 然視覺形象,創造出新穎的畫風。
焦點話題
中華民國一○八年九月十五日
科技報導
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1982年4月,以色列籍科學家謝赫特曼 (Dan Shechtman,圖三)在快速冷卻的合 金中發現全新的準晶體(quasicrystal), 這種晶體的排列存在前所未見的五角形 對稱性。傳統理論認為,五角形無法週 期性地排列形成晶體,因此他的發現飽 受批評,連諾貝爾獎得主鮑林(Linus Carl Pauling)都以「胡說」、「偽科學」的言詞 嘲諷;不過瑞典皇家科學院表示「他的發 現雖然極具爭議性」,但其工作「迫使科 學界重新思考對物質本質的看法」。2011 年,謝赫特曼因此榮獲諾貝爾化學獎。
圖五:雙年展中發人深省的作品——「變質岩」,出自藝術家夏利耶之手。(簡宗奇攝影)
圖三:發現準晶體的以色列化學家謝赫特曼。 (wikimedia)
後續研究顯示,這種晶體結構與英國 數學物理學家潘洛斯(Roger Penrose) 所發現的結構相同,即為「潘洛斯圖案
市的五星級飯店展出過,其作品說明寫道
但他越來越相信「使一個人把顏料塗在畫
「……圖案的律動與組合無限延伸,呈現
布上與使另一個人透過顯微鏡去做觀察,
科學與藝術的跨領域交匯,以及藝術家對
是同樣的人類創造本能。」晚年的他,會
宇宙家美麗定律的探索。」科學提供新視
關起門來用整個上午的時間,手持老式鋼
角,藝術家藉以創造新的意念觀點,構設
筆工整地寫下一頁頁的文字,內容不是天
出新的藝術形式與內涵,並透過新興的感
文學的創見,而是藝術創作與科學發展的
受介面表現出來。
分析。
(Penrose Tiling,圖四)」。此類準晶體 看似不規律卻又暗藏規律的對稱性後來被 藝術家注意到,並且成為創作的題材;幾
理性藝術與
年前,由這種準晶體所啟發的動態光雕藝
感性科學
術作品以「潘洛斯之夢」為名,就在臺北
曾獲1983年 諾 貝 爾 物 理 獎 的 錢 德 拉 塞 卡 (Subrahmanyan Chandrasekhar)是 20世紀著名的天文 學家,以恆星結構 與演化的理論著 稱。他曾說:「表 面上看起來,在科 學家的自律與藝術 家的感情之間似乎
圖四:潘洛斯圖案。(wikimedia)
有光年的距離。」
中華民國一○八年九月十五日
焦點話題
SciTech Reports
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愛因斯坦(Albert Einstein)曾說「相對
美術館舉辦的雙年展,則是將科技從本質
光,猶如宇宙中遙不可及的星光;想像我
論是出於我的直覺,而音樂則是這種直覺
到工具性等諸多層面帶進美術館,並將展
們所屬的數位時代也終將成為塵封在遠古
背後的原動力;我的新發現是我對音樂感
場延展成「微氣候、微建築」、「反思過
的歷史,這所謂「未來的化石」是否有可
知的結果。」看起來,科學家的知識結構
度開發、形塑綠色願景的生態系統」是一
能讓未來的人類挖掘與探知?而那個時候
裡應該有藝術,其科學的感性會去尋找藝
場感性科技與理性藝術交融的盛會。
人類還存在嗎?
術中的理性,在思維裡可以相互靠攏,即
這種「人造熔岩」正是藝術家夏利耶
使是「聽覺藝術」也能展現「宇宙內在的 單純之美」,讓物理大師感受與神往。
人類文明副產品終成過去式
(Julian Charriere)在這次雙年展中名為 《變質岩》的作品,其創思之巧與隱喻之
藝術與科學最重要的交流在於問題性
想像在若干年之後,現代的數位科技
妙,實在發人深省。北美館雙年展的手冊
的反思。這種反思是感性與理性的深化與
產品有可能從電子垃圾轉變成「未來的變
裡此描述著:「這是數位時代的地質學。
交集。兩、三年前,以大型藝術展覽聞名
質岩」。也許地球上已然經歷過生態的浩
如果這些多色雕塑重新被開採,就可以
的義大利威尼斯(Venice)以及德國卡瑟
劫,或是人類掠奪資源的生存戰爭,最後
重建這項技術,因而這些作品既是地理
爾(Kassel)兩座城市的自然史博物館均
讓這般「數位科技物種」在漫長的悠悠歲
數據,同時也探討人造文明副產品的未
採用當代藝術的裝置手法以陳設科學性展
月裡形成「化石」。
來。」
品,直接將藝術品引進科學館;在藝術家
在這些岩石裡,地質年代與奈米技術
醞釀審美意趣的同時,也激發參觀者對生
的資訊也許不再重要,而摻雜其中的碎晶
態環境永續發展的省思。這次在臺北市立
片與稀土元素還會折射出虹彩般的淡淡幽
科學文摘
中華民國一○八年九月十五日
賽先生的百年回眸 黃相輔
科技報導
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(與《科學月刊》第593期共同刊載)
倫敦大學學院科學史博士,研究興趣是通俗科學的文化與歷史。
「現在還有人記得五四喔?」
1920年代初達到高峰。新文化運動質疑中
論奉為真理。五四運動時身為北京大學學
這是當筆者提及今(2019)年是「五四
國傳統儒家權威、家庭價值和社會體制,
生領袖的傅斯年,後來也有一句名言:
運動」100週年時,幾位前輩當下的反應。
訴求全面學習西方制度的改革。新文化知
「上窮碧落下黃泉,動手動腳找東西。」
五四運動曾經是海內外華人知識分子
識分子呼籲大眾追隨2位來自西方的好榜
生動地形容做學問該運用各種方法與材料
省思的焦點,也是研究近代中國學者歷來
樣:「德先生」與「賽先生」──也就是
去求證。傅斯年後來開創中央研究院歷史
反覆談論的主題。論文、紀念文章及各種
民主(democracy)與科學(science)。
語言研究所,強調即使是人文研究,也要
史料編纂,在五四運動後超過半世紀的時
唯有提倡民主與科學,方能使老朽的中國
集合一切自然科學手段處理問題。傅斯年
間,仍持續以不同形式發表。曾幾何時,
脫胎換骨、重新振作。這場燎原野火翻轉
曾舉例,量化統計有益於調查思想史上的
近10幾年來政治生態的轉型,臺灣社會
中國後來的政局,也改變中國社會與文
思潮變遷,而天文學、地質學知識也能幫
對於「中國」這個詞彙的認知已有很大變
化,影響仍綿遠延續至今。
助歷史(或考古)研究。這些現在看似老 生常談的方法,在當年可是激進的創新。
化,連帶牽涉到對於中國與其近代史的態 度。五四運動變成一個大部分臺灣青年無
尋求實證的賽先生
感,甚至是事不關己的過往雲煙。 其實,賽先生不是什麼新鮮的陌生面
對於賽先生的思辯論戰
孔。倡導科學救國的想法與實踐,並不是
雖然五四運動將科學提升成新的權
從五四運動才開始,但五四運動是中國
威甚至信仰,但同時也是一個對科學最
狹義的五四運動,指的是1919年5月4日
知識分子最高調宣揚系統性的科學思想
多懷疑與思辯的時代。第一次世界大戰
在北京爆發的學運。由於不滿中國政府在
及其價值的時期。新文化運動的代表人
(1914~1918年)對歐洲的破壞,使世人
巴黎和會(Paris Peace Conference)的外
物胡適,除了讀者們熟知的提倡白話文
反省科技的負面影響與極限。在中國,這
交失利,愛國情緒高漲的學生遊行抗爭,
外,也致力提倡科學方法。胡適師承美
樣的檢討反映在1923~1924年的「科學與
後續軍警的鎮壓又引發全國各地串連罷
國哲學家杜威(John Dewey)的實用主
玄學論戰」,各路知識分子對科學的功過
課、罷工與罷市的政治事件。然而,五四
義(Pragmatism,胡適自己翻譯為實驗主
展開前所未見廣泛且深入的爭論。其爭論
運動的意義不僅限於一時一地的學運風
義),強調「大膽假設、小心求證」,以
的問題,包括科學知識的範疇與定義、科
潮,更常與廣義的「新文化運動」密不可
「科學實驗室的態度」分析人生的各種問
學能不能指導(甚至統一)人生觀,還有
分。這股從1910年代開始醞釀的思潮,到
題,不隨便在缺乏證據的情況下將任何理
科學在教育中的角色等。胡適和幾位志同
五四運動的源起
科學文摘
中華民國一○八年九月十五日
SciTech Reports
17
道合的科學界朋友,例如丁文江與任鴻雋
威權統治的肅殺,外
在這場論戰中挺身捍衛科學的地位,二人
有前途未卜的憂患,
皆是民國科學界第一代的歸國學人。丁
青年人的苦悶與焦慮
文江在英國格拉斯哥大學(University of
不輸五四運動前。創
Glasgow)學習地質學,任鴻雋則在留學
辦者們抱持科學興國
美國康乃爾大學(Cornell University)時,
的理念,摩頂放踵催
以美國科學促進會(American Association
生了這份科普刊物。
for the Advancement of Science, AAAS)為
有些成員,便將提倡
榜樣,發起近代中國第一個科學學術社團
科學的行動與五四運
「中國科學社」。後來於1928年在南京
動作歷史聯繫,在精
創建的中央研究院,就是以中國科學社的
神上傳承自五四運動
成員為骨幹。胡適等人相信科學萬能,以
以來各種對家國前途
今日的眼光來看,不免有點過於樂觀和理
的反省。遺憾的是,
想化。然而也多虧他們與對手的筆戰,留
歷史似乎總是有那麼
下近代中國學術界一場可說是空前絕後的
點殘酷的相似。正如五四運動是隨著學運
五四運動屆滿百年之際,中研院將舉
「華山論劍」,讓身處於現代的人們能一
而起,《科學月刊》早期許多成員,尤其
辦一場盛大的紀念會議,國內知名的出版
窺當代知識分子對科學的認識與態度。科
是海外留學生,因參與1970年代初風起雲
社也即將出版1本集結不同領域國際學者
學與人類文明前途的問題,即使在百年後
湧的保釣運動,為了愛國付出青春,卻因
藉由回顧五四運動的論文集。筆者也欣見
的今日仍然沒有定論。
而陷入政治風暴,甚至不能全身而退。
《科學月刊》最近的新企劃,回顧創刊早
左:中國科學社於 1915 年創刊的《科學》雜誌封面。右:《科學月刊》於 1970 年的創刊號雜誌封面。兩者象徵不同時代科學精神的傳承。(作者提供)
期的老文章並對照最新的科學發展,看看
五四運動與賽先生 在臺灣的精神延續
結語
賽先生多了哪幾條歲月的皺紋。
一晃眼,《科學月刊》也快走過半個世
五四運動這種反抗權威的自由精神及
紀,五四運動也即將迎來100週年。這100
憧憬賽先生的理想,其實距離大家並不那
年來,賽先生變了很多,世界的情勢也不
麼遙遠,在臺灣也留下不可抹滅的痕跡。
可同日而語。然而,回首百年前的賽先生
就以《科學月刊》為例,其創立過程隱然
及半世紀前為《科學月刊》奔走的臺灣學
有一種向五四運動看齊的意味。《科學月
子,人們可以明白一些物質的、非物質的
刊》最初是1960年代末由一群滿腔熱血的
傳承與啟發。回顧過去不一定能理解未
臺灣留學生在美國創辦。那是一個臺灣仍
來,但至少能讓人們對當下的處境有更明
自認肩負「復興中華」重任的年代,內有
晰的觀照。
延伸閱讀
1.王德威等人,《五四@100:文化,思想,歷史》,聯經 出版公司,2019年。 2. 林照真,《臺灣科學社群 40 年風雲──記錄 6 、 70 年代 理工知識分子與《科學月刊》,國立交通大學出版社,
2010年。
科學文摘
中華民國一○八年九月十五日
進化中的腦圖譜 李志昌
科技報導
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(與《科學月刊》第593期共同刊載)
宜蘭大學生物機電工程學系兼任助理教授。
小鼠全腦數位3D細胞圖譜誕生 去 ( 2 0 1 8 ) 年 11 月 , 在 經 歷 5 年 的 資 料分析與整合後,藍腦細胞圖譜(Blue Brain Cell Atlas, https://bit.ly/2T9XWsW) 於瑞士的神經科學研究機構洛桑聯邦理 工學院(École polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL)誕生。這個號稱第一個 提供小鼠全腦數位3D細胞圖譜的平台,
在腦海中想像目標的樣貌。這本書自1982
體展示的瀏覽器「Brain Explorer 2」,讓
年出版後,帕西諾等人多次修訂更新,除
腦圖譜的展示方式邁入3D的里程碑。
了紙本之外,也發行過電子版,讓讀者可 以在電腦螢幕上翻閱、縮放與複製,著實 便利了許多。除了大鼠之外,圖譜的物種 也擴增到小鼠、恒河猴、狨猴、雞和人等 版本,這一系列的腦圖譜著作,至今被引 用超過6萬次,其重要程度不言而喻。
此外,艾倫腦科學研究所另一條生產線 正在海量生產「神經連結路徑」的資訊。 透過腺相關病毒(adeno-associated viral, AAV)載體攜帶的螢光蛋白基因,微量注 射到野生型(wild-type)小鼠不同的腦區, 該腦區的投射路徑會被螢光蛋白表現的訊 號標示,或透過cre驅動(cre-driver)品系
讓神經科學相關研究人員得以查閱與下載 737個腦區的細胞資訊(如數量、密度與
組織關係連連看:互動式網路圖譜
3D位置)、神經元調控性質(興奮性、抑
已故的微軟創辦人之一艾倫(Paul
制性或調節性)的類別及多種神經膠細胞
Allen),在2003年贊助種子基金所成立
完成路徑標定的全腦以膠體包埋固定,
的組成細節,且該圖譜還維持其動態性並
的艾倫腦科學研究所(Allen Institute for
用全自動的切片裝置平整將其剖面,並以
可持續更新。
Brain Science),短短幾年內便建立網路
雙光子雷射掃描顯微系統將表層影像資訊
版的腦圖譜,提供即時圖文雙向互動的新
數位化,每隔100微米(µm)逐層切削腦
體驗。
片同時取得影像,大約掃描140張切片,
在此之前,類似可得的數據,只有來自 不同研究機構分散在特定小區域的研究,
的基因轉殖小鼠,以cre-loxp重組技術產生 螢光蛋白,標示特定族群的神經路徑。
僅占不到全腦細胞的4%,此圖譜一次補
當滑鼠在腦圖上移到想要查閱的區域,
累積出750 GB的影像數據,解析力達到
足了之前缺乏的96%,其中很多腦區細
結構的名稱隨即出現,亦可透過腦組織層
350奈米(nm),如此建構出特定神經路
胞量化分析過去較少被碰觸,因此彌足珍
級架構的樹狀名錄點選,或從搜尋框輸入
徑在腦中的投射全貌,目前已累積2995個
貴。然而,這樣的公開資料發表,只是一
結構名稱或縮寫,找到的結構會立即顯
神經路徑追蹤的實驗數據。
個過往雲煙的科學新聞,或是一個科學進
示在圖譜上。除此之外,可用滑鼠直覺式
展新的里程碑呢?
地縮放與拖曳,同步顯示的比例尺,切換 標示圖譜或組織相片的顯示,甚至轉換不
屬於腦的經緯度:腦區定位沿革
同方向的切面與不同年紀的多套圖譜,都 可在一瞬之間完成。和傳統的紙本圖譜相
翻開神經科學的教科書,提到大腦分 區的內容時,常會看到大腦表面起伏曲 折的腦迴及不同切開的剖面,有如著色 本,塗上不同的顏色,標註著一區一區的
比,互動式的網路圖譜是一大進化,這份 標示超過700個腦區的參考圖譜(https:// bit.ly/2UG0OPP),也成了日後在圖譜上 增建多層資訊的骨幹。
圖譜越來越好用!技術進化的關鍵 傳統2D標示區域的參考腦圖,短短幾年 內便在艾倫腦科學研究所經歷多次進化。 第一次的進化是「電子化」與「互動查 詢」,整合多套不同年齡、切片方向、物 種的參考圖譜於同一查詢介面,可即時切 換。接著,第二次進化是對「腦區功能的
數字或名稱。這源自德國學者布洛德曼
探索」,約2萬種已知的基因,先後在全
(Korbinian Brodmann)在1909年發表的
腦進行大規模的基因表現調查,用全新的
專書,根據腦組織切片染色呈現的細胞分
從平面到立體,
觀點賦予腦功能分區新的定義。第三次再
層結構變化訂出界線,將腦區分出的52個
從模糊到清晰⋯⋯
進化是加入的「神經連結路徑」,讓不同
區域,百年來持續被沿用著。
在參考圖譜上線的同時,大量規模的
腦區之間協同運作的網路,有一個明確描 述的藍圖。
帕西諾(George Paxinos)和華森(Charles
原位雜交(in situ hybridization)基因表
Watson)合著的《大鼠腦圖譜》(The Rat
現研究,以工業化式的方式在艾倫腦科
Brain in Stereotaxic Coordinates),曾是神
學研究所進行,2006年上線的基因表現
目前,這些不同類型的資料,都已經
經科學研究者不可或缺的工具書,無論手
圖譜(Anatomic Gene Expression Atlas,
和標準的3D腦模型結合,可以套疊多次
術、打藥或埋設記錄電極前,總要來回翻
AGEA)涵蓋了超過2000個基因於小鼠全
路徑追蹤實驗或是多個基因表現的資料同
閱圖譜標示的核區名稱與座標,參照用尼
腦表現的分布,2009年正式論文發表時,
時呈現,預覽實驗中不容易實現的狀況,
氏染色(Nissl stain)或乙醯膽鹼酯酶染色
基因數據倍增到4376個,時至今日約有2
並能利用遮罩選擇繪圖範圍,從任意視角
(Acetylcholinesterase stain)的組織切片,
萬個基因表現數據已完成,同時搭配3D立
選擇最佳縮放比例,視覺上呈現有如在虛
中華民國一○八年九月十五日
科學文摘 進化中的腦圖譜。(上)2D 圖譜, 提供位置名稱與座標供查閱;(中) 2D 互動式圖譜,滑鼠指到的位置,
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量、密度的資訊……,每隔一段時間,各 種「有了」的喜訊再度成為新聞的焦點,
名稱即時出現,並可與組織切片原
進化中的腦圖譜便又立下一個新的里程
始圖像同步顯示;(下)3D 互動
碑。
式圖譜,可套疊多層基因表現或神 經路徑的資訊,任意視角與縮放顯
而這次EPFL所發表的藍腦細胞圖
示,並可調閱任一點的原始數據圖
譜,分析的原始腦切片資料與基因表
像與參考圖譜。
現的數據,正是艾倫腦科學研究所的 開放源資料。這個趨勢誠如該機構所 倡議Big science(大規模、標準化)、 Team science(跨領域、跨團隊)與Open science(非營利、開放源)的發展方向, 沿著這種進化的方向,持續將多元的資 訊,加注到數位化的腦圖譜架構中,相信 不久的將來,可以看到功能更強大,資訊 更多元的數位腦圖譜。
擬空間中遨遊的效果。對任一位置上的基
後會帶來更先進功能的線上圖譜。
因表現或是神經路徑想要更仔細了解, 還可以在滑鼠點擊之後,呼叫出高解析 的原始組織切片,甚至能與標示詳細的
從開放源資料,擁抱更強大的未來
參考圖譜並排顯示。而單機版的3D立體
有了橫切面與縱切面詳細標示腦區的2D
瀏覽器「Brain Explorer 2」也開始轉型為
互動式網路圖譜,有了3D的模型以及各種
線上網頁的服務,目前beta版(https://bit.
基因的表現數據,有了高解析腦區間投射
ly/2ItsCAh)尚在建構中,相信進化完成
的連結路徑,有了個腦區的細胞種類、數
延伸閱讀
1. Csaba Erö et al., A Cell Atlas for the Mouse Brain, Front. Neuroinform., 2018. 2. George Paxinos and Charles Watson, The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, Academic Press, 1982. 3. Seung Wook Oh et al., A mesoscale connectome of the mouse brain, Nature, Vol. 508: 207, 2014.
書 摘
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對應108十二年國教新課綱 以摺紙帶出數學的實用與美
作者自序
始摺起多半比較容易);若
從事教學工作二十餘年,為了推廣近年 所實作過的摺紙課程,筆者於四年前成立 了「藝數摺學」Facebook公開社團,迄今 社團成員近萬人,也不定期分享課程辦理 活動,讓更多人理解摺紙與數學、藝術如 何結合。此次應師大賴以威教授推薦與臉 譜出版社的邀約,花了近兩年的時間,把 近十年來實作過的摺紙課程,寫成六個主 題、十八個單元的文章供各位讀者實作。 每個單元視內容多寡可實作一至兩節課, 從七年級的對稱與三視圖,八年級的勾股 定理、黃金比例、平面圖形、平行,到九 年級的相似、立體圖形與內心等基礎知識 及其延伸概念,網羅了七年級到九年級相
您的身份是教師,則可考慮
出版社∣臉譜出版
用或延伸討論,並視單元屬
出版日∣ 2019 年 8 月 31 日
性決定要用於正課中或彈性 課程(含社團與輔導課)進 行操作,相信對於您的教學 將會事半功倍。若您要教學的對象是國小
再透過手作坊的內外翻摺紙環作品,了解
(建議三年級以上的手作能力較佳),則
翻動作品方式與對稱的關聯性,讓我們在
不妨帶著他先完成作品,一起欣賞數學作
實作中看到數學之用。
品的美,待適當時機再來提相關的知識內 容,也算是另一種替孩子打下數學基礎的 方式。 底下分別針對各主題簡介內容,讓各位
若您的身分為國中生,建議可以搭配各 單元所提到的先備知識製作相關作品,並
作 者∣李政憲
作,做為引起動機、概念應
讀者更容易上手:
關的數學內容。
書 名∣《藝數摺學》
要在教學前或教學後進行實
主題二「勾股定理」 主題二裡,我們會利用摺紙來學中學數 學中最重要的畢氏定理,接著再進一步摺 製可收納與堆疊的「勾股收納盒」,並理 解如何在色紙上摺出黃金比例,製作正方
主題一「鑲嵌與對稱」
跟著書裡的提問思考相關內容;若您的數
在主題一中,我們將先認識山谷線等
學程度在高中以上,則可挑選您所喜歡的
摺紙符號,學習摺製「鑲嵌作品」,並進
作品開始做起,並複習相關的數學概念,
一步透過對稱的數學概念,進行作品的理
再來進行實作理解相關的幾何概念(各單
解與設計。接著利用名片紙摺製組裝立方
元的一開始都有提及,建議從平面作品開
體,學習新課綱新增的「三視圖」單元,
體的盒子,在作品上看到數學之美。
主題三 「四面體、八面體到截半立方體」 主題三裡,我將帶各位讀者探索會考考
中央研究院分子生物研究所 誠徵研究人員 本所擬延攬獨立研究人員一名(含助研究員、副研究員、研究員各等級,相當於各大學院校之助理 教授、副教授、教授)。歡迎從事分子細胞生物所有相關領域研究之學者,加入分生所的研究團 隊。應徵者必須具有博士或相當之學歷,並有適當博士後研究之經歷。獲本所延攬之新進人員將獲 得多年期的研究補助和支援。 中央研究院分子生物研究所(http://www.imb.sinica.edu.tw/ch/)是一個積極進取且具國際競爭力的研 究單位:優良的研究風氣,一流的研究設備,充足且長期的研究經費。近年來研究成果已刊登上國際頂尖雜誌。所內並有極高 水準的核心設施支援各項實驗(如:cell imaging, microarray, Next Generation Sequencing, RNAi, electrophysiology, FACS, bioinformatics and SPF mouse facilities等)。此外,本所目前有兩個與大學合作的博士班學程(國防醫學院生命科學研究所、國際研 究生「分子與細胞生物學」學程)。英語是在各種學術演講及所內教學學程中所使用的主要語言。 有意願加入本所行列者,請於108年11月15日前,將您的履歷、歷年研究成果、未來研究興趣以及三封推薦信以電子檔(PDF) 寄至:蔡宜芳所長, c/o 蔣佳雯小姐(vivi@imb.sinica.edu.tw) 如需任何其他相關訊息請洽蔣佳雯小姐(vivi@imb.sinica.edu.tw)。
中華民國一○八年九月十五日
過的摺紙試題與特殊三角形的邊長關係為
書 摘 主題六「相似與內心」
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步研究其他數學摺紙作品,歡迎加入「藝
何?正四面體與正八面體摺法有何關聯?
讓我們再回到課本中的知識內容吧!在
數摺學」社團,讓我們一起達到「以藝為
兩者體積的比例關係如何計算?又如何能
完成主題五手作坊的「等腰三角形貝殼螺
表,以數為本,以摺為始,以學為終」的
填充空間?接著進一步理解正四面體、正
線」作品後,我們將其一般化,從「百轉
目的吧!
方體的切割,並以四張撲克牌完成卡接截
千摺」作品中看見中學數學所學的母子相
半立方體的作品,從數學出發,看見如何
似性質。接著,我們將以色紙完成日常生
以摺紙漂亮解決考題中的疑惑。
活常見的三角板,並讓三角形內心在摺紙 作品巧妙出現,還可以進一步設計屬於自
主題四「平行八角星」 你知道如何利用平行的概念,完成一個 動感的摺紙作品「平行八角星」嗎?而這 個作品又能怎麼能從平面變為立體,再結 合數學魔術,讓人眼睛為之一亮?不妨就 從這個主題開始吧!
己獨一無二的三角板作品,讓我們知道數 學原來這麼有用! 本書動員了十來位現職教師協助審稿, 並邀請十二位在數學教育與摺紙推動上不 遺餘力的老師們協助推薦(請容許我於書 末再致謝),然因倉促付梓,仍不免會有 訛誤待修,還請各位讀者不吝指教。對於
李政憲
從「鑲嵌摺紙」來玩線對稱 在我看過的數學摺紙中,能夠看到最 多線對稱應用的,就是「鑲嵌摺紙」了。 什麼是「鑲嵌摺紙」呢?國內摺紙達人蘇 卓英女士,曾經對於「鑲嵌摺紙」做了這 樣的定義:「以正三角形、正方形、長方 形、菱形、五邊形、六邊形、八邊形,以
想研究摺紙數學相關知識的朋友們,願此
規則和近似規則的方式,重覆連續摺出規
書可以成為一塊入門磚,帶著各位理解摺
律的平面多邊形,甚至以3D呈現,摺出不
延續主題三的立體作品,我們用日常生
紙數學與幾何知識能如何完美結合,並有
同的圖案。」例如下面這兩張照片中的摺
活中的影印紙,可以完成哪些令人感到神
系統的學習。而在完整實作並理解本書內
紙作品,就可以說是鑲嵌摺紙。
奇的作品?還有哪些不同的結合方式與變
容後,相信您一定能感受到摺紙與數學、
圖一明顯可以看出是由大大小小不同的
化呢?在新課綱強調素養導向的課程下,
藝術及生活確實是息息相關的,也對「藝
正方形所拼接而成,而圖二則是由正三角
如何用已知的數學知識來解決問題?這個
數摺學」社團的宗旨更加認同。若各位讀
形拼接而成,而且我們都可以找到兩個作
主題提供了三個絕佳的例子!
者在閱讀後有興趣討論書中內容,或進一
品的最小單位元素(圖三∼四),以這個
主題五「影印紙的立體應用」
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書 摘
科技報導
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圖五 圖一
圖二
鑲嵌作品。
摺出「川崎螺旋」鑲嵌 在正式摺製作品之前,由於大家可能 是第一次接觸摺紙,為了方便等一下的討 論,讓我先簡單和各位說明,接下來我將 會以虛線(或稱谷線)----------表示谷摺 (顧名思義也就是摺完後會呈現下凹的谷 型),而以交錯的點和線段組成的點虛線 (或稱山線)—•—•—表示山摺(也就是 圖三
圖四
摺完後會呈現上凸的山型),並會以單向 或雙向箭頭表示摺紙的動作是否需要返 回。這是目前世界通用的「吉澤章 - 蘭德
最小單位元素複製後填滿整個平面,這就 是所謂的「鑲嵌摺紙」。 李老師小聲說: 「請各位不妨思考 一下,圖三、四中的對稱軸 總共應 該有幾條呢?」
從這兩個成品可以發現,要完成一個複
列特圖解摺紙記號系統」的一部分,這個
雜的鑲嵌作品,十分需要精準度與耐心,
系統告訴我們可以透過摺紙符號,表示摺
也很難從無到有發想摺製出來。不過正因
紙動作完成時所產生的摺痕,本書會用到
其可以找到最小單位,我們可以用這個特
的所有符號可以翻到最前面的摺紙記號表
性,搭配國小與國中所學到的線對稱概
確認,也可以上維基百科查詢完整的「吉
念,來試試一個比較簡單的「川崎螺旋」
澤章 - 蘭德列特圖解摺紙記號系統」。
國立臺灣大學生命科學院生化科學研究所 誠徵專任教師 國立臺灣大學生命科學院生化科學研究所誠徵助理教授或以上專任教師一名,與中央研究院生物化學研究所合聘。 起聘日期:2020年8月1日 收件截止日期:2019年10月20日 應徵者必須具博士學位、博士後研究經歷及化學或生化背景。 學術專長須具備生物化學、化學生物學、系統生物學、合成生物學、蛋白質化學、藥物開發、或細胞生物學、分子生物學相關研究領域。 此專任教師職缺需分擔本校大學部生物化學課程及本所碩博士班必修課程之教學。 應徵資料: 申請者請註明應徵職級,並以PDF電子檔提供以下1至4項資料,於截止日期前以電子郵件 寄至:臺灣大學生化科學研究所新聘教師甄選委員會(ibs@ntu.edu.tw)。
聯絡資訊
1.個人履歷(包含中文及英文姓名,國籍,大學至博士之教育經歷,及研究著作目錄)。
聯絡電話:+886-2-2366-5503
2.博士學歷證明。
傳 真:+886-2-2363-5038
3.代表性相關研究著作。
電子信箱:ibs@ntu.edu.tw
4.教學課程與研究計畫簡要。
網 址:http://ibs.ntu.edu.tw/
5.至少兩封(含)推薦信(請推薦人直接將推薦信於截止日期前寄達上述電子信箱)。
書 摘
中華民國一○八年九月十五日
圖六
圖七
那接下來就讓我們開始進入作品的摺 製!
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圖八
圖九
圖十一白框處)又占了原色紙的幾分之幾 呢?
首先請各位準備一張色紙,將其彩色面
若我們將圖九的作品與原來摺為4×4的
朝上,並摺製或繪製4×4等距的方格如圖
色紙重疊放置如圖十二,明顯可以看出圖
五,接下來請按照圖六的方式先摺製中央
九的作品恰為2×2的正方形,亦即面積為
的正方形(山線),並調整中央正方形四
原色紙的1/4,而可收納物品的空間則是
個頂點旁山線與谷線的位置(其餘等分線
將2×2的正方形各切為一半,面積占了原
不摺製)如圖七,接著如圖八順時針旋轉
色紙的1/8(共四個半格=兩格)。 圖十
收納至圖九完成作品,翻面可得圖十。
李老師小聲說:「吉澤章-蘭德列特 圖解摺紙記號系統」請參考維基百 科「摺紙步驟圖」條目。
怎麼樣,很神奇吧!一張平面的色紙, 瞬間被我們摺成一個簡單的摺紙作品了。 摺好後,請各位不妨接著想底下的兩個問 題:完成後的作品所占的面積是原色紙的 幾分之幾?中間可收納物品的空間(如
圖十二
圖十一
衛生福利部國家中醫藥研究所徵聘研究人員公吿 職 稱 助理研究員以上 *比照教育人員 任用條例聘任。
所需資格及專長條件
應檢附之文件及著作
中醫藥臨床研究組(1名)
一、詳細履歷表。
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.具教育部立案或承認之國內外大學或獨立學院醫學系、牙醫學系或中醫學系(包括學士後中醫學系)畢業。 2.具有專科醫師、牙醫師或中醫師執照者並擔任臨床工作9年以上,其中至少曾任醫學中心主治醫師4年以上。
二、個人學、經歷證明: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
3.對中醫藥臨床研究有經驗者。 4.應徵助理研究員須符合上述1-3款,並有與醫藥有關之專門著作者,成績優良者。 應徵副研究員須曾任助理研究員或助理教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作,成績優良者。 應徵研究員須曾任副研究員或副教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作,成績優良者。 (二)第二組條件
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。
1.具教育部立案或承認之國內外大學或獨立學院醫學系、牙醫學系或中醫學系(包括學士後中醫學系)畢業,且具教育部立案或承認 之國內外生物醫學相關系所獲得博士學位者。 2.對中醫藥臨床研究有經驗者。 3.應徵助理研究員須符合上述1-2款,並有與醫藥有關之專門著作者,成績優良者。 應徵副研究員須曾任助理研究員或助理教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作,成績優良者。 應徵研究員須曾任副研究員或副教授三年以上並有與醫藥有關之重要專門著作,成績優良者。 二、具中醫師執照者尤佳。 三、能獨力爭取研究計畫且具跨單位合作經驗者優先。
應徵截止日期108年10月8日 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」(11221台北市北投區立農街二段155之1號),並 請於應徵信封上註明「應徵中醫藥臨床研究組助理研究員(或副研究員、研究員)」,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/徵人啟事/徵聘研究人員公告/下載「研究人員報名資料表」word電子檔詳填資料後 e-mail至 yeh3331@nricm.edu.tw ,主旨一律為「○○○應徵中醫藥臨床研究組助理研究員
備註
(或副研究員、研究員)」。 二、聯絡電話:02-28201999-3331葉小姐 三、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,所送資料如需寄還,請加附回郵信封。 四、歡迎領有身心障礙手冊者應徵。
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SciTech Reports
近期研討會資訊 【CYBERSEC 101 擴大資安視野 精進資安防禦】 時間:2019 年 9 月 6 日 ~11 月 29 日 ■ 地點:臺北市/富邦國際會議中心
【DEVCORE Conference 2019 純攻擊導向的資安研討會】 時間:2019 年 9 月 25 日 ■ 地點:臺北市/華南銀行國際會議中心
■
■
延續著對資安實務的強烈需求,iThome 特別將 CYBERSEC 101 擴大為全
戴夫寇爾(DEVCORE)一直以來致力於研究攻擊技術及戰略,鑽研最刁
新系列研討會,持續對資安實務做更全面更深入的探討與交流,期能擴
鑽的攻擊手法、模擬最真實的攻擊演練。在不斷推動國內紅隊演練及滲
大 IT 與資安人員的資安視野、精進資安防禦技能,以提升企業組織的
透測試的過程中,人們認知到攻防的資訊不對稱才是易攻難守的主因。
資安防禦水平。此次研討會將以當前全球最受企業與政府矚目的「NIST
「唯有瞭解敵人,才能真正迎擊敵人。」今年是第一次試辦 DEVCORE
Cybersecurity Framework」為題,完整涵蓋企業五大防禦構面的資安藍
Conference,一個純攻擊導向的專業技術研討會,盼能分享更多攻擊上
圖,並由資安專家帶領 IT 與資安人員,以每個月一個子題的節奏,依
的思維及手法,交流、精練不同的經驗跟技巧,讓整個社群及產業互相
序探討 NIST Cybersecurity Framework 的五大資安防禦功能(Identify、
成長,也讓臺灣的資安能量可以更往世界邁進!
Protect、Detect、Respond、Recover),完整檢視企業資安防禦的全貌。
【2019 科普論壇「邁向智慧世代 科學 FUN 新玩」】 時間:2019 年 10 月 1~2 日 ■ 地點:高雄市/科學工藝博物館南館
【2019 年亞太長期照顧國際論壇】 ■
■
新興科技的興起,各項技術應用推動了博物館展示與傳播模式的變革; 然而,這些科技已悄悄出現在我們周遭,生活上的應用更是無限寬廣, 充滿想像空間,你、我如何適應這些科技?對於我們的日常生活會有何 影響? 12 年國民基本教育的科技領域課程,未來如何促進學生對於新 興科技認知內涵?為進一步發揮博物館的社會教育及科普傳播功能,此 次論壇特訂定以「新興科技」為主軸,探討各種科技在博物館、社教機
■
時間:2019 年 10 月 21 日 地點:高雄市/高雄醫學大學
此次論壇主題為「面對高齡社會與長期照顧的未來」,邀請來自東亞、 太平洋地區的高齡長期照顧政策與照護實證研究專家,就日本、韓國、 澳洲、馬來西亞、香港、臺灣的長期照顧政策方向、以及實證長期照護 方案之研究實踐等面向進行分享與討論,歡迎 醫學、護理、復健、社 會工作、長照照顧、老人照顧、社會福利、健康管理、成人教育、社會 教育、醫務管理與公共衛生等相關科系師生,或長期照顧、老人服務相 關單位產官學人士及關注此議題的大專校院師生與社會大眾踴躍參與。
構或學校等場所之運用方法、價值、效益、或策略等,以促進民眾理解 科學及提升國民科學素養,並落實扎實基礎、前瞻未來的教育思維。
【2019 年行動研究學術研討會】 【2019 健康管理學術研討會暨國際尖端醫學論壇】 時間:2019 年 11 月 1 日 ■ 地點:新竹市/元培醫事科技大學
時間:2019 年 11 月 10 日 ■ 地點:臺東市/臺東大學 ■
■
本著在地行動探究臺東國民教育存有的優勢和機會點,以及教學改變的 渴望和可獲得成果的思維,臺東大學持續經營著行動研究的園地。因 「2019 健康管理學術研討會暨國際尖端醫學論壇」將於元培醫事科技 大學光恩樓 B1 國際會議廳舉行,醫學論壇以探討幹細胞治療、尖端醫 學影像、高端醫學材料、視光科學、老人福祉與長照、及健康管理為主
應 12 年國民教育課程綱要的施行,教育部與地方政府過去幾年戮力於 在職教師的培訓,鼓勵教師在現有的課程中,發展為素養導向的教學活 動。關心國際教育發展趨勢,關注學童未來發展方向的教師團體或個 人,近年陸續產出讓人驚艷的教學活動設計和課程地圖,並且在社群網
題,邀請國內外知名學術機構的大師蒞校演講。研討會開放論文投稿,
站分享,提供新進教師或是想要改變教學的教師們參考。此次學術研討
發表形式包括口頭報告及海報張貼。內容精彩可期,歡迎踴躍參加。
會以「素養導向的教學實踐」為主題,盼透過分享與研討,看見國民基 礎教育發展的契機和未來願景。
【2019 IHC 國際健康照護論壇】 ■ ■
時間:2020 年 4 月 30 日 ~5 月 1 日 地點:高雄市/輔英科技大學
【第 24 屆臺灣地理國際學術研討會】 ■ ■
時間:2020 年 5 月 30~31 日 地點:臺北市/臺灣師範大學
國際健康照護研討會(IHC)是每年在高雄市舉辦的國際性研討會,旨在 促進國際及跨領域間之健康照護教育、臨床照護和研究的學術交流。近 年來,該研討在增進創新照護、智慧醫療及跨領域整合於健康照護、智 慧醫療及跨領域整合於健康照護之交流與應用。輔英科技大學由張鵬圖 博士於 1958 年在屏東縣東港鎮創立,是以健康為主的大學,在南臺灣具 有歷史且最好的護理和健康相關科系學校,而護理學院的使命是以醫護 專業特色整合健康社會需求及區域資源,提供優質的教學與研究環境, 締造地方發展產業所需的人才及研究成果。
地球的永續發展在人類活動及全球暖化的衝擊下已經受到了威脅,跨域 整合為促使地球永續發展的最佳解方,地理學的視野包含自然探究、人 文關懷、地理教育及空間技術,其跨域的特性使得地理學家扮演維持地 球永續發展之關鍵角色。第 24 屆臺灣地理國際暨 2020 中國地理學會聯 合學術研討會即以「以地理學建構環境的永續未來」為主題,邀請地理 學相關領域學者專家以及研究生,共同探討如何以地理學建構環境的永 續未來。
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手機通知響不停 工作效率依舊的千禧世代 【本刊訊】在網路便利的時代中,不 論是電子郵件、即時通訊、手機應用程 式與各種通知等,似乎已成為現代生活 的一部份。根據統計,重度依賴科技使 用的人平均一分鐘內會收到4封的網路 訊息或通知。面對上述的資訊干擾(IT interruption),許多人發現越來越難專注 於手頭上的工作與任務。然而,有一群人 似乎沒有上述的問題,那便是1980~1990 年代出生的「千禧世代(Millennials)」;
是否更能從容應用科技,並找出資訊干擾
注度並不會因為隨時出現的訊息與通知而
對於專注度及工作表現的影響。
下降,甚至能在各種電腦與手機等工具的
研究團隊在實驗室中設置一個模擬工作 環境,並在實驗過程中加入資訊干擾。受 試者為177名18~40歲的年輕人,拆為3組, 分別為刻意加入資訊干擾的組別、毫無資 訊干擾的組別以及一個處於正常工作狀態 的對照組。過程中研究人員記錄各組的任
入該世代的生活當中。比較起來,過去研 究發現一般人在資訊干擾的情況下需要花 費約25分鐘的時間才能回到最初的專注狀 態,甚至其中有41%的人在資訊干擾的情況 下完全打斷其工作,光是一天8小時的工時 中,電子郵件就會造成96次的工作中斷。
務完成的準確程度與反應時間,並同時測 量各組的焦慮程度。
總結來說,千禧世代的年輕族群在使 用科技產品上,比起年紀稍長的世代更
對他們而言,網路早已融入生活,生活模 式可隨時在虛擬的網路世界及現實中任意
使用切換下完成任務,代表科技已完全融
實驗結果發現,與對照組及無資訊干擾
為得心應手,且完全不會影響其工作的
的組別相比,有資訊干擾的測試組別在實
效率。研究人員克里斯多福(Deven M.
驗過程中並不會影響其表現能力。然而出
Christopher)表示,本實驗將為後續關於
乎意料的是,無資訊干擾組別的表現卻較
年輕世代對科技產品使用的研究提供參考
國弗羅里達大西洋大學(Florida Atlantic
差。另外,3組的焦慮程度都不高,甚至大
及基礎。
University)的研究團隊於《應用神經心
部分的受試者表示只有感到「一點點」焦
新聞來源
理學:成人》(Applied Neuropsychology:
慮,甚至毫無感覺。
切換。因此,有人認為千禧世代的年輕人 比起其他世代的長者更能面對及處理資訊 干擾,但此想法過去從未證實。而近日美
Adult)發布實驗研究,試圖應證千禧世代
該研究顯示出千禧世代的工作表現與專
Deven M. Christopher and Mónica Rosselli, Information technology induced attentional switching effects on inhibitory control, Applied Neuropsychology: Adult, 2019.
Wi-Fi新功能誕生 室內可望實踐導航技術 【本刊訊】對現代人的生活而言,手機
準確度不佳。一般而言,為改善室外環境
內建的導航軟體不可或缺。舉例而言,開
IMUs的誤差問題,許多設備配有GPS功能
實驗發現,當手機而未使用WIO時,
車或騎車時面對不熟悉的路況,或是到陌
校正IMUs的誤差值,但在室內GPS的功
誤差範圍落在40%~49%之間;然而若配
生的環境時,使用Google Maps是個不錯的
能卻起不了作用。對此,研究人員開發一
有WIO,裝置計算的距離平均誤差範圍為
選擇。但上述的導航模式均以室外為主,
種名為Wi-Fi輔助慣性測量(Wi-Fi-assisted
6.28%。
室內環境的導航則較少被提及。
Inertial Odometry, WIO)的技術,利用
對此,美國北卡羅來納州立大學(North
Wi-Fi功能作為物體的速度測量裝置,能精
Carolina State University)的研究團隊,利
準追蹤物體的動向,類似聲納的功能,但
用Wi-Fi無線網路機制所開發的新技術,能
與聲納所使用的音波不同,WIO使用的是
夠在室內精準量測物體的距離及速度,可
無線電波。
等硬體設備進行連結,才解決這項問題。
團隊認為,該技術在未來除了能夠應用 於室內導航外,也能搭載於健身追蹤器中 使用,甚至應用於具有互動效果的大型遊 樂機臺等。現階段研究團隊正與索尼公司 (Sony)進行合作,目標是進一步提升
提升需要在室內工作的機器人或無人機的
研究人員沙赫扎德(Muhammad Shahzad)
WIO的準確度,並將該技術整合至現有的
導航能力;而一般民眾利用此技術,在機
表示,將WIO與IMUs系統配合使用,校
電子設備中,未來人們也能在大型室內場
正測量的誤差與錯誤,提升裝置在室內計
所裡輕鬆找到「出路」。
場或賣場等大型室內環境中也能輕鬆導航 抵達任何目的。
算速度與距離的準確率。雖然WIO的軟體
大部分的智慧型手機中,都配有計算該
系統理論上能夠改善目前室內的導航準確
裝置移動距離的「慣性測量單元(inertial
度,但研究團隊在實驗過程中卻遭遇到一
measurement units, IMUs)」。但由於IMUs
項大問題:手機及其他現有的裝置都無法
的測量誤差值很大,即使是非常短的測量
「直接」運行WIO。而後,團隊開發出一
距離也有可能產生極大的偏差,造成導航
款原型機裝置,並以此裝置將WIO與手機
新聞來源
Raghav H. Venkatnarayan and Muhammad Shahzad, Enhancing Indoor Inertial Odometry with WiFi, Journal of the ACM, 2019.
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使用水收集器對抗旱災 【本刊訊】水資源匱乏是目前全球各
面上,並且即使是在室溫的情況下,水分
集器公司(Water Harvester Inc.)正計畫將
地所面臨的環境議題之一,因水資源分配
子也能夠在MOF內凝結成液態水。實驗過
此發明量產並銷售,他表示,這台只有微
不均,加上近年來的極端氣候影響,尤其
程中發現,在一般的區域中,MOF每公斤
波爐大小的收集器每天約可生產7~10公升
以乾燥地區來說,取得乾淨水源變得更為
能產出約1.3公升的液態水。而團隊在加州
的液態水,對於面對日常所需的用量已相
困難。對此,美國加州大學柏克萊分校
境內的沙漠進行實驗,此收集器每公斤的
當足夠。
(University of California, Berkeley)的研
吸水材料也能產出約0.7公升的純水。另
另外,團隊所設計另一台冰箱體積大小
究團隊,近日發布於《美國化學學會中央
外,就算是在沙漠中最乾燥的日子中,相
的收集器,估計一天可產出200~250公升
科學》(ACS Central Science)的研究指
對溼度僅為0.7%的極低條件下,該收集器
的水分,足以供應一個小家庭每日所需的
出,目前已開發出一款新型的水分儲留器
還是可以生產約0.2公升的水,或許水量不
用水量。而研究團隊後續的目標是打造出
(water harvester),該儀器縱使在沙漠
算多,但仍舊可多少緩解乾旱地區的缺水
每天能產出超過兩萬公升液態水的機台,
等乾旱及炎熱的地區也能從空氣中收集水
問題。
同樣以太陽能作為電能的驅動來源,不只
分。根據實驗的結果,該收集器比過往的
研究團隊的亞吉(Omar M. Yaghi)表
收集器更有效率,同時也能利用太陽能驅
示,一般而言,為了要在低的溼度環境中
動並儲存電能,維持24小時不中斷的運作
將空氣中的水氣轉為液態水需要將溫度降
時間。
至0℃以下,但此作法十分不切實際且難
此水分收集器所使用的吸水材料為一種
以實行。但團隊所打造的水分收集器卻能
多孔材料,稱為金屬有機框架材料(metal-
夠在常溫之下順利收集水氣,並轉換為液
organic framework, MOF)。研究團隊表
態水,對於緩解旱災著實是項令人振奮的
示,空氣中的水分子能夠吸附於MOF的表
發明。而現階段,由亞吉所設立的水分收
箱
發電更為環保,也能造福更多亟需水資源 的地區,緩解水資源匱乏的問題。
新聞來源
Nikita Hanikel et al., Rapid Cycling and Exceptional Yield in a Metal-Organic Framework Water Harvester, ACS Central Science, 2019.
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有覓食經驗的蜜蜂 腦子和別人不一樣!
科技報導
廣告索引 ................................1 台北儀器公會. 錫昌. ........................................3
【本刊訊】有在出外覓食的蜜蜂,其神
德國慕尼黑大學(Ludwig-Maximilians-
經細胞竟會隨之升級!近日eNeuro期刊一
Universität München)的計算機神經科學家
雙鷹. ........................................5
研究指出,由於此類蜜蜂比無相關經驗的
庫瑪拉史瓦密(Ajayrama Kumaraswamy)
....................................7 牟博科技.
蜜蜂多了尋找食物的任務,其感知震動的
也推測,覓食蜜蜂的神經元在形狀上的變
益弘. ........................................9
神經細胞或神經元也會得到更多的特化。
化,可能讓他們能更精確地破譯其他覓食
.......................................12 日龍.
也就是說,這些蜜蜂在感知其他覓食者的
同夥的搖擺舞(waggle dances)訊號,但
睿嘉. .......................................14
訊號時,像是食物所在的位置、距離與質
覓食經驗與時間流逝是否促使這個改變被
科光. .......................................16
量等,會更加敏感。
發生,仍尚待釐清。
勵眾生活. ...................................17
作為社會性昆蟲(social insects),蜜 蜂個體在成熟時會承擔不同的社會角色, 而部分工作仰賴多模態感覺統合(multimodal sensory integration)的 能力,如覓食。來自德國慕尼 黑大學(Ludwig-MaximiliansUniversität München)的研究團 隊發現,剛成年與已有覓食經 驗的蜜蜂,其神經元中特定細 胞的形狀不一。 蜜蜂的覓食活動涵蓋一系 列的行為,如飛行與搖擺舞 (waggle dances),且能透 過內建「天線」感測空氣中 的震動;除此之外,在黑暗 的蜂巢中,蜜蜂也會透過某 些動作,如利用翅膀振動產 生特定的聲音模式,進而與 同伴溝通。團隊以歐洲蜜蜂 (Apis mellifera)為研究對 象,針對上述兩種型態的蜜 蜂,比較其感應震動的中間 神經元(interneuron)──DLINT-1。研究指出,雖說樹突大 致的特徵在形態重建上沒有什 麼顯著差異,然而在密度上卻 有一些不一樣。 有覓食經驗的蜜蜂,其DLINT-1含有少量精細的樹突, 根據Science News報導,這可 能意味著該樹突細胞再連結上 具有選擇性。此外,電極實驗 結果也指出,覓食蜜蜂的神經 元在刺激與未刺激的情況下, 其放電率(firing rate)差異也 比較大,與甫為成蟲的蜜蜂相 比,訊息處理的效率更好。 而研究第一作者,來自
川富. ........................................4
科羅耐. ......................................8
倍晶. .......................................15
尚上. .................................... 19,21
新聞來源
Ajayrama Kumaraswamy et al., Adaptations during maturation in an identified honeybee interneuron responsive to waggle dance vibration signals, eNeuro, 2019.
..............................20,22,23 人事廣告. 龍躍. .......................................27 尚偉. .......................................28
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