科學月刊姊妹刊物
全
方
SciTech Reports
創刊於1982年
位
視
野
．
科
技
人
關
懷
每月15號出刊
科技報導 455 S c i Te c h
Reports
2019.11月號
scimonth.com.tw
手機就能拍到銀河，天文學家為什麼還要蓋超大望遠鏡？-4 專題導讀――從離岸風機掀起的海洋生態革命-6 離岸風力發電開發前 海洋基礎生產力如何隨季節變化？-7 從風機施工打樁的噪音說起――中華白海豚正面臨著什麼樣的風險？-10 離岸風機噪音對海豚生理可能的影響-14 獻給徘徊在生物科圍牆邊不得其門而入的孩子們-17 富裕的家庭都是相似的，貧窮的家庭則各有各的不幸-20
充放電之間，也能輕鬆捕獲二氧化碳 【本刊訊】科學家開發一種能利用充放
碳酸化，只需將一般或任何含有CO 2的氣
電去除二氧化碳（CO 2）的裝置，且可用
流導入，就可以得到純CO 2氣體，用來讓
於任何濃度的空氣處理，即使目標氣體僅
飲料起泡。而經營溫室的農人，也能透
佔大氣中極少的比例，依然有用。
過這樣的裝備，更輕鬆地將CO 2餵養給植
該裝置是一個大型的特化電池，而「過
物。更棒的是，這套系統也能減少人類對
濾」空氣的過程，就是在充／放電之間完
化石燃料的需求，甚至能將捕捉到的CO 2
成 的 ── 當 空 氣 注 入 並 開 始 充 電 ， 空 氣
壓縮並注入到地下處理，或透過一系列化
中的CO 2便會在流經電極時被吸收，而被
學／電化學過程來把它們都轉換為燃料。
聚 集 、 濃 縮 的 C O 2則 於 放 電 時 釋 出 。 此
在發電廠中，也可將兩個電化學電池堆
外，電極表面塗布著與奈米碳管複合的
並行運作，第一個裝置處理完畢後排放給
化合物聚蒽 醌 （polyanthraquinone），使
第二個裝置，在充放電之間便能將廢氣處
得它們對CO 2有著天然的親和力（natural
理完畢。研究者也在報導中分享，經實驗
科學月刊11月號【犯罪潛意識】上市！
affinity），讓電池堆（stack）的電極表面
室證實，此系統可在承受至少七千次的充
當期介紹請見24版
在充電時可產生電化學反應；放電時，電
放電循環後，僅損失30％的效能，並預估
極表面便會產生逆反應，期間裝置可提供
最終的成果可達到兩萬至五萬的循環數。
系統電源外，也可釋出純CO2。
至於電極本身，時至今日已能在實
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的
放眼各式碳捕捉與吸收系統，這個
驗室以標準化的方法製造出來，且經調
新開發的裝置又有什麼過人之處呢？
整後，還可用類似印製報紙的滾對軸
對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
根據ScienceDaily報導，麻省理工學院
（roll-to-roll）加工進行大量製造。沃斯
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
（Massachusetts Institute of Technology,
庠向ScienceDaily透露，這個生產技術相
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。
MIT）博士後研究員沃斯庠（Sahag
當具有成本效益，估計每平方公尺的電
Voskian）解釋，吸附劑（adsorbent）對
池只需花費數十美元就行了。而所捕捉
一、 避免學術專業論文寫作格式。
C O 2的 親 和 力 相 當 兩 極 ， 有 可 能 高 度 親
到 的 C O 2， 每 公 噸 也 只 消 耗 掉 十 億 焦 耳
和，也有可能完全沒有，端看裝置處在充
（gigajoule），與其它功能相似的技術相
二、 字數盡量在 2000至 3500 字內，可附相
電或是放電的狀態。如此極端的親和力表
比，效益好很多。目前，研究團隊正籌組
現，幾乎能夠在任何濃度中捕捉CO 2，並
一家名為Verdox的公司，企圖將生產過程
以載流（carrier stream）的形式輸出。而
商業化，盼能在接下來的幾年完成實驗性
其它亦可進行碳捕捉的反應，則多涉及額
的工作、擴大產出。
學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
寫作時請依照稿約：
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）。
外的化學過程，或需要熱與壓力差等大量 的能量輸入，效率較差。 將CO 2補捉出來後，便可連結其它系統 做更便利的應用。假設今天人們想將飲料
延伸閱讀
Sahag Voskian and T. Alan Hatton, Faradaic electroswing reactive adsorption for CO 2 capture, Energy & Environmental Science, 2019.
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」。
1
中華民國一○八年十一月十五日
產官學研
科技報導
2
地殼與地幔誰拉著誰走？科學家提有趣觀點 【本刊訊】對地球學家而言，有個問
激盪的地幔在拉著板塊走？如果說是地幔
印度大陸與亞洲大陸間的碰撞，也因此，
題一直深深地困擾著他們：究竟，是構
驅動著板塊，那地幔怎麼動的？難道是它
人們得以透過地表的運動來了解地幔的動
造板塊（tectonic plates）的運動受地幔
自己動的嗎？科學家透過超級電腦，模擬
力學。不過，若大陸不慎破碎，則這個運
（mantle）影響，還是地幔被板塊「牽著
出地球十五億年來的演變。為解開謎底，
動有很大一部分與沒入地幔的板塊有關。
鼻子走」呢？
研究團隊在過程中將地球視為一個不可分
根據法國科學新聞網Futura報導，這一
割的系統，並打造出迄今為止最完整、且
連串的計算意味著目前仍有大量訊息被潛
與地球最相像的行星演化模型。
藏在地底下，如假設為真，則人們便可透
近日，法國土地科學研究院（Institut des sciences de la Terre）、巴黎高等師範學校 （École normale supérieure）與義大利羅
整個過程相當艱辛，團隊耐心尋找適
馬第三大學（Università degli Studi Roma
合的參數，並花費九個月的時間透過超級
Tre）科學家面對這雞生蛋、蛋生雞的問題
電腦求出方程式，以重現地球這十五億年
時認為，與其繞著它走，不如以動力學模
來的變化。透過該模型，研究人員揭示，
型（dynamic models）研究地幔對流。
地表上層近2／3處移動速度較下層的地幔
板塊飄移說問世的五十年來，這個問
快，且拖行著下層進行運動，而其餘1／3
題的答案始終是個謎。板塊交匯處隱沒帶
在這系列的運動中，則扮演完全相反的
（subduction zones）緩慢流動且較冷的那
角色。這樣的結果主要來自於超級大陸
一端，是否主掌著地殼的運動？還是對流
（supercontinent）﹝註一﹞的建造階段，如
過數據了解洋脊的生命歷程與板塊隱沒的 機制，甚至找出大火山噴流的噴流起源。
﹝註一﹞擁有一個以上的陸核（大陸地 殼形成中最早誕生的矽鋁質大陸塊體） 或克拉通（大陸地殼上長期穩定的構造 單元），即為超級大陸。 新聞來源
Nicolas Coltice et al., What drives tectonic plates?, Science Advances, 2019.
終結癌細胞轉移命運 國衛院研究找到關鍵機制 【本刊訊】癌症在臺灣，蟬聯國人十
中常有自體免疫發炎反應，若能抑制GLK
蛋白質複合體越高，則病患存活率越低；
大死因榜首多年，此病症難以處理與控制
蛋白激酶，不僅可控制癌症復發轉移，同
而GLK誘發IQGAP1磷酸化越高，病患存
的地方在於，癌細胞可能會從原來的病灶
時避免產生自體免疫疾病。雖說這樣的發
活率下降更明顯。因此，GLK-IQGAP1蛋
部位轉移到身體其它部位，最終不僅導
現可預測患者日後癌症復發轉移的可能風
白質複合體及GLK誘發的IQGAP1磷酸化
致治療上的困難，且死亡人數也正持續
險，不過當中的作用機制仍然不清楚。
程度，將能作為癌症復發轉移的預測指標 及治療標靶。
攀升。近日，國家衛生研究院（以下稱
於是，譚澤華與國衛院助理研究員莊懷
國衛院）研究員於《癌症研究》（Cancer
佳組成團隊，長期致力於探究GLK蛋白激
有了這樣的發現，研究團隊便加緊腳
Research）發表最新研究，透過轉殖小鼠
酶控制癌細胞產生遠端轉移，歷經六年的
步，從現有臨床用藥中鑑定出GLK蛋白激
實驗找到癌細胞轉移的關鍵機制，不僅為
時間，終於找到關鍵機制。過程中，譚澤
酶的小分子抑制劑，並於今（2019）年10
癌症病患開發新的治療策略，更從現有臨
華與團隊建立GLK基因轉殖小鼠模型，於
月發表於《美國生物實驗學學會聯合會會
床藥物中找到可用的材料！
GLK轉殖小鼠體內模擬人體癌細胞中GLK
刊》（FASEB Journal），透過老藥新用
癌症的早期診斷與治療，一直是研究
蛋白激酶大量表達的狀態，再將GLK轉
來治療自體免疫疾病及癌症復發轉移。此
及臨床工作者面臨的嚴峻挑戰。根據國衛
殖小鼠與肺癌小鼠進行配種。實驗結果發
外，GLK-IQGAP1蛋白質複合體的研究成
院新聞稿，該院免疫醫學研究中心主任譚
現，在GLK轉殖小鼠子代中，原本只出
果目前已申請臺灣、美國及多國專利，未
澤華與研究團隊於2011年所進行的研究，
現在小鼠肺臟的癌細胞，竟會轉移至淋巴
來亦將持續研發並尋求與國內外藥廠進行
首度發現，調控發炎反應的GLK蛋白激
結、肝臟、骨骼及腦部，顯示GLK蛋白激
技術轉移或藥物產學合作，盼能為多種癌
酶（GLK inase）為自體免疫疾病的致病
酶過度表達會誘發肺癌細胞產生遠端轉移
症轉移及自體免疫疾病的患者提供治療的
關鍵。過去，譚澤華與臺中榮民總醫院胸
的連鎖反應。
新契機。
腔外科主任徐中平等人的研究結果指出，
事情是怎麼發生的？首先，GLK蛋白激
GLK蛋白激酶過度表達與多種自體免疫
酶與骨架蛋白（scaffold protein）IQGAP1
疾病及肺癌、肝癌、胰臟癌等癌症有關，
形成GLK-IQGAP1蛋白質複合體，GLK蛋
使得該研究成果具有極高的臨床應用價
白激酶磷酸化後活化IQGAP1，造成肺癌
值。以時下熱門的癌症免疫療法（cancer
細胞移行，誘發肺癌細胞產生遠端轉移。
immunotherapy）為例，由於患者在療程
研究更發現，腫瘤組織中的GLK-IQGAP1
新聞來源 〈肺癌轉移難治癒 標靶治療現生機─GLK-IQGAP1蛋白質複 合體─〉，《國家衛生研究院》，2019年11月4日。
中華民國一○八年十一月十五日
產官學研
SciTech Reports
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頸動脈流速檢測 可望預示認知功能衰退 【本刊訊】國家衛生研究院（以下稱國
關性及內頸動脈流速當中的尖峰收縮流速
公分、EDV小於每秒27公分）來得差。綜
衛院）群體健康科學研究所副研究員莊紹
（peak-systolic velocity, PSV）與末期舒張
合以上結果，若出現較高的血壓值及較低
源，與臺北榮民總醫院醫師合作，針對認
流速（end-diastolic velocity, EDV）等重要
的內頸動脈流速，則發生認知功能衰退的
知功能正常的中高齡份子進行研究分析，
指標，並採用簡易認知功能量表（mini-
風險將會提高。倘若發現病患頸動脈流速
發現具有較高的血壓值及較慢的內頸動脈
mental state examination, MMSE）評估受
過慢，代表這個人的顱內阻力可能較大，
（internal carotid artery）流速與認知功能
試者的認知功能。
只是當中所代表的臨床意義，仍需針對頸
衰退之間有密切關係，並於《美國高血壓
結果發現，收縮壓愈高者，認知功能表
誌》（American Journal of Hypertension）
現愈差；此外，內頸動脈PSV與EDV數值
期刊發表成果。
較高者（PSV大於每秒68公分、EDV大於
認知功能衰退，是高齡社會中產生健康
每秒32公分），認知功能表現也較PSV與
照護需求的主因之一，且目前仍未出現有
EDV數值較低的受試者（PSV小於每秒60
效的治療藥物，因此，臨床工 作者也相當關注預防與降低罹 病風險的議題。 此次研究中，莊紹源等人 招募1684位50歲以上且認知 功能正常的社區民眾進行收 案，分析血壓與認知功能的相
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》
動脈流速與大腦結構、損傷間的關係做進 一步研究，才能了解其中的作用機制。 新聞來源 〈高血壓且頸動脈流速較低之年長者 伴隨認知功能衰退之可 能風險〉，國家衛生研究院，2019年10月28日。
科技產業
中華民國一○八年十一月十五日
科技報導
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臺灣也看得見星光
手機就能拍到銀河， 天文學家為什麼還要蓋超大望遠鏡？ 趙軒翎 本刊副總編輯。因碩士論文開啟了中研院天文所研究計畫追蹤之旅，嘗試以「臺灣也看得見星光」系列連載與讀 者分享臺灣的天文學發展。
人手一支的智慧型手機在相機解析度上
研發可見光及紅外線天文儀器的開發，無
作的溫度，至少得降到零下100℃，才能
也逐漸提升，讓大家能夠隨時隨地記錄日
論是計畫規模和實際上的儀器，體積都遠
減少干擾。
常生活。甚至只要用一般手機搭配腳架，
大過眼前這台小黑盒子。即便現在一般商
建造一個大型天文儀器所需要的經費龐
就能拍出以往只有專業相機才能捕捉的畫
用相機發展迅速，小小的機身就具備了許
大，又要能夠擺放在合適的環境，才能讓
面，好比說那天上的銀河和月球表面的陰
多強大的功能，然而對天文學家來說這些
使用的效能最大化。然而，這同時也代表
影。然而，天文學家卻仍不斷建造大型天
還不夠用。王祥宇說，每一台望遠鏡會根
著，不可能每個研究者都有一台自己的儀
文望遠鏡，或想辦法讓世界各地的望遠鏡
據希望觀測的科學目標來規劃焦距、像差
器，除了得透過跨國合作建造，儀器還得
連線，來追尋宇宙中的光點與訊號。科技
等規格，無法直接買一般相機來用。「就
共用共享，因此這些儀器通常都是預約滿
的進步，難道沒有幫助到天文學家嗎？
像是每個人的眼睛一樣，當你近視的時
檔，每一分每一秒的觀測時間都是非常珍
如同預期，一到南港就開始感受到綿綿
候，你不能把別人的眼鏡拿來戴，」王祥
貴。這也使得天文儀器的穩定度成為天文
雨絲灑落，只好撐起傘快步走進中央研究
宇解釋，每個望遠鏡都有自己的特性，要
學家要求的重點，希望這台儀器不僅能夠
院。有別於（2019年）10月26日中研院開
達到最佳效能，只能量身訂做。雖然拿錢
全年無休運作，也盡可能維持良好狀態。
放日人山人海熱鬧喧囂的模樣，3天後的今
給廠商幫忙訂做，省時省力，然而現實是
天，雨夜中的中研院冷清許多。10月份科
「科學家通常蠻窮的，只能自行開發。」
普講座邀請到天文及天文物理研究所副所
語氣中可以感受到王祥宇的無奈。
長王祥宇，將在這分享他多年投入尖端天
「觀測天文學的進步和天文儀器的進
文儀器開發的經歷與心得。收起傘走入離
展有絕對的關係」，王祥宇說，「具備天
中研院大門相當近的生醫所大樓，講堂在
文儀器的技術就能掌握觀測天文學的先
地下室，此時距離演講開始還有15分鐘，
機。」天文儀器的開發是中研院天文所成
講堂的前半部早已有許多人入座等待。在
所之初設定的發展重點，為了躋身天文研
這下雨的平日夜裡，這些求知的身影更讓
究前沿，掌握天文儀器技術成為至關重要
人欽佩。
的一環。
一閃一閃亮晶晶的困擾 王祥宇談到在可見光與紅外線天文觀 測儀器當中，最重要的系統非光學系統莫 屬。光學系統可以決定影像品質、視野大 小和影像解析度，以解析度為例，光學系 統的鏡片越大解析度越高，而觀測的波長 越短也同樣能提高解析度。 然而，波長越短受到大氣擾動就越大， 因為靠近地表大氣溫度不均勻，光線偏 折。兒歌中提到的星星「一閃一閃亮晶
買不到，只能埋頭自製
為了微弱訊號踏遍極端環境
晶」，就是光線經過大氣擾動所造成，對
舞台上的螢幕不像以往顯示講座海報，
天文儀器與一般儀器的差異，主要是
於觀測可見光波段的天文學家來說，影響
或是講者投影片的標題頁，而是一個黑白
天文學家的觀測得透過接收相當微弱的訊
很大，限制了影像的解析度。雖然現在已
畫面顯示著講堂內觀眾的影像。仔細觀
號，來了解遙遠的天體，因此要求就不
有技術來修正大氣擾動對於觀測訊號的影
察，這個畫面角度並非來自於直播攝影
同。為了降低大氣的吸收與擾動，天文儀
響，不過王祥宇也提到，因為大氣擾動會
機，而是來自於講桌上一個方形的儀器。
器本身會放置在相對乾燥的環境；以天文
受環境影響，以臺北都會區來說光波受到
王祥宇一站上講台，便指了指這個方形的
所參與的計畫來說，望遠鏡的擺放位置通
同樣擾動程度的距離可能是幾十公分，而
黑盒子，「大家的影像來自這小小的儀
常在高山、沙漠和極區等環境。
到少干擾的高山上也只能到幾公尺，有
器，這就是我們自己開發的儀器。」這是
然而，這樣的特殊環境，也容易造成儀
效的修正視野通常只有幾個角秒，對於天
王祥宇幫中山科學研究院開發小型星象
器失靈。王祥宇舉例，早年的硬碟常無法
文學家來說，無疑是限制了觀測的視野範
儀，可以架設在人造衛星上，藉此快速追
在高山使用，原因出在硬碟讀取資料時，
圍。同時，因為擾動會有變動，使得修
蹤衛星的姿態用來導航。
是透過馬達帶動硬碟快速旋轉，讓磁頭能
正速度要非常快，「一秒要修正500次以
「這大概是我們做過最小的東西，才能
浮起來並移到所要存取的磁區，然而低壓
上」，王祥宇說。
很容易帶到這裡」，這只是王祥宇工作中
環境卻會讓磁頭沒有足夠的氣壓浮起，造
在地表進行可見光觀測的種種困難，
的一個小任務，他的主要任務是帶領團隊
成讀取失敗。另一方面，天文儀器本身運
讓美國航空暨太空總署（NASA）決定
中華民國一○八年十一月十五日
科技產業
發射太空望遠鏡，例如大家熟知的可
就能看到比較大範圍的畫面，就是這個道
見光望遠鏡「哈伯太空望遠鏡（Hubble
理。天文儀器的鏡頭設計自然也會希望能
Space Telescope, HST）」，或是未來將
看到大的視野範圍，但這同時會出現一個
發射的紅外線望遠鏡「詹姆斯．韋伯太
問題，就是光進入鏡頭中的角度也會隨之
空望遠鏡（James Webb Space Telescope,
變大，光線匯聚的焦平面會是個曲率大的
JWST）」。即便這些太空望遠鏡的口徑不
曲面，增加製作上的困難。
如一些地面的光學望遠鏡大，但它們能避
光學偵測器的像素大小決定儀器的解析
開大氣擾動的限制，反而能夠偵測到更暗
度，因此在設計上通常以2~3個像素涵蓋
的天體，提供天文學家另一個觀測渠道。
一個光點，這樣就可以用最少的像素達到 最好的解析度，也可以達到最大的視野。
越龐大，越難製作
王祥宇以一個九億像素的天文相機為例， 這個偵測器大小約是成人兩手環抱的範
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5
天文儀器開發沒有天時地利人和 一台天文望遠鏡要能達到天文學家嚴格 的標準，每個關卡都經過一次次的確認。 然而王祥宇在演講最後也苦笑坦言，現在 做天文儀器既沒有天時、沒有地利，更沒 有人和，非常困難。一來天文儀器越來越 巨大，需要的開發時間也逐漸拉長。「10 年在天文儀器工作上是很正常的，」王祥 宇說，通常計畫從開始規劃到建造完成就 要10年，天文學家這時才能真正開始作觀 測，更別提後續分析研究的時間。
一台相機的視野大小，受到焦距所影
圍。「商用相機總希望（偵測器）越小越
大型的天文計畫跨國合作已是常態，
響，當我們把相機的鏡頭拉長，可以鎖定
好，但天文剛好相反，希望越大越好，這
互相配合之下，常常得在夜間進行電話會
在小範圍中看到比較多細節，而縮短鏡頭
樣才能有好的視野和解析度。」
議。又因為要考量觀測的品質，望遠鏡通 常架設在偏遠或極端的環境下。王祥宇舉 例，自己曾在夏威夷的高山上工作，在氧 氣稀薄的狀態，要穿著全身的防護裝備爬 上爬下，非常辛苦。 另一方面，專業的儀器設計需要訓練 精良的工程師來協助解決各種疑難雜症， 但實際狀況是學術環境的薪資與業界差距 大，較難吸引有經驗的工程師來加入。 然而，王祥宇相信在天文儀器開發的過 程中，就是在建立臺灣相關技術的know how，也藉此吸引未來更多國際合作。 未來，期待能夠有更多不同的人才，投 入天文儀器的開發。
中研院天文及天文物理研究所副所長王祥宇，長年關注於可見光及紅外線天文觀測儀器的研發與製作。在 2019 年 10 月中研院科普講座中分享自己多年的經驗與心得。（趙軒翎攝影）
專題報導
中華民國一○八年十一月十五日
科技報導
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風機建設前的海洋必修課
專題導讀：從離岸風機掀起的海洋生態革命 林幸助
國立中興大學生命科學系。
臺灣能源高度依賴進口，面臨氣候變
「海洋保護區」或「限漁」的效果。離岸
碩，對於臺灣海峽離岸風機的生態影響已
遷、全球暖化及核能安全疑慮下，立法院
風機本身的結構物及基座表面會生長附著
有初步結論。有了這些基礎研究的科學證
於2015年6月通過「溫室氣體減量及管理
生物，可提供食物、棲息、庇護、孵育及
據，才能夠有效地提供未來風力發電推
法」，明訂減碳目標於2050年降至2005年
路標的功能，發揮人工魚礁的效果，吸引
展、與民眾溝通、教育宣導、從事環境影
排放量的50％以下，並於2025年提升再生
及培育岩礁棲性魚類資源，使原本的棲地
響評估及永續經營管理的依據。而後續在
能源發電比例至20％。
從沙泥軟底質變為岩礁硬底質，物種數可
離岸風場海域繼續進行海洋生態系結構與
為滿足2015年12月巴黎氣候協議
能因此增加。因此，對於當地海洋生態的
功能的研究及影響評估，以建置長期生態
（COP21）的國際減碳要求，政府積極推
影響究竟是正或負，實難以預料，而且隨
監測系統，實有其迫切性及必要性。
動國內離岸風場開發，其中風力發電的長
不同階段興建與營運過程都可能有不同的
期目標為2025年達成4.2百萬瓩（GW）的
影響。
可惜，此整合計畫剛推動兩年，在已建 立本土研究方法的基礎上展現計畫豐碩成
發電量。臺灣海峽水淺，加上風力資源充
為提供國內亞熱帶海域本土離岸風機
果之際突然喊停，無法在離岸風機建置與
沛，是適合發展離岸風力發電的潛力場
對海洋生態影響的科學證據，科技部在經
運轉施工的中、後期繼續進行研究，完成
址。經濟部能源局在2015年7月2日，公告
濟部的委託下，於前（2017）年3月至今
原預定四年的評估調查，頗為遺憾。為讓
36個離岸潛力風場，總裝置容量27.7百萬
（2019）年4月推動了兩年「離岸風力發
國人充分了解離岸風機對臺灣亞熱帶海域
瓩，相當於2014年臺灣電力需求的52％，
電對海洋生態影響之調查與評估」整合研
可能產生的正面及負面影響，避免誤信坊
期望成為核電替代選項。臺灣第一個商業
究計畫，共集合全臺灣15所學校或研究單
間道聽塗說的片面之辭，此專題邀集曾參
規模的離岸風場──海洋風電（Formosa
位，並有17位主要研究人員參與。此計畫
與執行科技部「離岸風力發電對海洋生態
1）位於苗栗縣海岸2~6公里處，共計22架
分成三大面向：
影響之調查與評估」整合研究計畫中各領
風機，已於前（2017）年4月商轉。
域專精學者，以此計畫所衍生之本土初步 一. 水質、浮游生物生態、資料庫
離岸風機可能破壞海洋生態， 但⋯⋯它是怎麼辦到的？
與模式建構
含負面衝擊及正面效益，剖析離岸風場對
三. 底質環境與底棲生物生態。
於臺灣海洋生態系統的可能影響。
在雲彰隆起海域的潛力風場，實地調查
置過程及營運產生的噪音與電磁場等，改
並量測包含水文、
變水文、水質、底質、地形及地貌，影響
水質、浮游生物、
海洋生物生理、生態或行為，進而使當地
魚類、底棲生物、
海洋生態系結構與功能遭受破壞，甚至殃
風機基樁附著生
及漁業資源。不過，其影響程度目前尚無
物、鳥類、蝙蝠與
定論，仍須就位址條件與生態環境個別評
鯨豚等不同生物與
估，以及是否有配套環境友善計畫來衡
環境資料，並量測
量。目前國內在離岸風場海洋生物或生態
評估離岸風機噪音
監測，都只以現場調查的方式進行，很少 探討這些干擾因子可能造成生物何種潛在 影響，目前相關研究仍不多，且幾乎來自 歐洲與美洲。此外，風機營運後亦可能帶
對鯨豚、魚類與甲 殼類等海洋生物的 潛在衝擊。
來負面影響，因此需要進行生物學、生理 學或生態學研究，並進行長期生態監測。
從科學證據建 立的起點，能
為海洋帶來的效益也須納入考量
生理、族群、群集乃至生態系各層級，包
二. 離岸風力發電對生物衝擊
然而，離岸風機或風場可能對海洋生 物或生態造成影響。離岸風機可能會因建
科學研究結果為基礎，從水質及海洋生物
否延續進行？
除了上述的潛在威脅外，離岸風場的影
兩年計畫執行結
響也可能是正面的，例如「人工魚礁」、
束，研究成果豐
中華民國一○八年十一月十五日
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7
風機建設前的海洋必修課
離岸風力發電開發前 海洋基礎生產力如何隨季節變化？ 曾筱君、龔國慶
臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所。
從西元1991年丹麥第一座離岸風力發電 場設立開始，歐洲發展離岸風力發電至今 約三十年；隨著技術純熟和費用下降，歐 洲的離岸風力發電場正如雨後春筍般的出 現（圖一），而這股再生能源的新浪潮也 逐漸向亞洲推進。
挾優勢風場，實現風力發電的理想 臺灣能源高度依賴進口，面對溫室效 應氣體減量的全球趨勢和非核家園的共識 下，政府規劃新能源政策目標於2025年提 升再生能源發電比例至20％，其中風力 發電的長期目標為2025年達成4.2千萬瓦 （GW）的發電量（經濟部能源局）。位 於臺灣西部外海的臺灣海峽，水深很淺 （平均深度約60公尺），平均深度僅為太 平洋的1％，加上風力資源充沛，被認為 是適合發展離岸風力發電的潛力場址。國
圖一：歐洲離岸風電場分布圖。框線部分為 2030 年前預計完成的離岸風電場址、深色區塊為已建造完成 的離岸風電場；區塊顏色越深表示離岸風電場的建造完成度越高。（資料來源：4C Offshore）
際工程顧問公司4C Offshore在2014發布的
經濟部能源局於2015年公開三十六處潛
則需要在開發前對該區域進行相關的海洋
全球「23年平均風速觀測」研究指出，全
力場址（圖二），而其中又以雲彰隆起海
研究。研究成果除了建立開發前的海洋環
球風速最佳的前二十座離岸風場當中，有
域（彰化外海）為最佳潛力風場。不過，
境與生態資料之外，也能找出離岸風力發
十六座位在臺灣海峽，是發展再生能源的
離岸風力發電的開發將對海洋環境與生態
電開發對海洋環境與生態可能造成的影
優勢區域。
造成什麼影響、該如何將影響降到最低，
響，進而降低離岸風力發電開發對海洋環
中華民國一○八年十一月十五日
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境與生態的衝擊。
從海洋基礎生產力 評估整體環境影響 雖然近幾十年，全球離岸風力發電場 的建設如火如荼地展開，然而，離岸風力 發電對海洋生態影響的研究，大多著重在 其對魚類、鳥類和鯨豚的影響，並未有對 於海洋環境與海洋基礎生產力影響的相關 研究。海洋基礎生產力，指的是海水中浮 游植物每天經由光合作用吸收二氧化碳的 能力，它是食物網運轉的基礎，同時也支 撐著漁業資源，扮演著透過生物幫浦機制 吸收大氣二氧化碳及緩和氣候變遷的關鍵 角色，而海洋環境中的光線充足度、水體 穩定度和海水營養鹽豐沛程度，是影響海 洋基礎生產力最重要的三大環境因子。有 鑑於此，筆者在科技部專題研究計畫的補 助之下，使用由臺灣海洋大學管理的海研 二號研究船，分別在前（2017）年的1月 （冬季）、4月（春季）、7月（夏季）、 10月（秋季）等四個季節，在雲彰隆起海 域的五個點（圖三）進行雲彰隆起海域離 岸風力發電開發前的海洋環境與海洋基礎 生產力現場觀測。 筆者根據研究結果歸納出表一資訊。
圖二：離岸風力發電潛力場址海域資料圖，格子處均為潛力場址。（經濟部能源局）
冬季時，雲彰隆起海域的海水雖然營養鹽 豐富，然而也因日照時間較短、日照強度 也較弱，加上強烈東北季風吹拂，海水的 劇烈擾動會造成海水中懸浮顆粒濃度（相 當於濁度）增加，遮蔽了海中的光線，降 低有光層深度（指海面可見光可以穿透海 水的深度），同時也減弱海水中浮游植物 行光合作用的能力，最終導致海洋基礎生 產力的低落。到了春季，日照時間與強度 逐漸增加，東北季風開始減弱，然而海水 中營養鹽濃度降低，使得春季海洋基礎生 產力仍處於較低的狀態。直至日照時間最 長且日照強度最大的夏季，東北季風停止 擾動水體，海水分層明顯、水體穩定，有 光層深度為四季中最深，且向北的海流帶 來了自臺灣灘與澎湖水道中湧升的豐沛營 養鹽，使得夏季擁有全年最高的海洋基礎 生產力。隨後的秋季，日照時間與強度開 始減弱，水層穩定度下降，有光層深度降 低，海水中營養鹽濃度也減少，海洋基礎 生產力從夏季的高峰逐漸下降。
圖三：研究海域與研究測站位置圖，黑色圓點為研究站位點。
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表一：雲彰隆起海域，季節性環境變化與海洋基礎生產力的概念圖。
環境因子 季節
日照長度
光線充足度
水體穩定度
海水營養鹽 豐沛度
海洋基礎 生產力
冬季
春季
夏季
秋季
當海水擾動遭遇人為建設⋯⋯
的濁度，進而降低光線的穿透率。
響；此外，離岸風力發電對海洋環境與生
根據英國赫爾大學（University of Hull）
由於雲彰隆起海域在冬季與春季時，
態影響的相關研究大多在溫帶海域，而生
海洋生態學家史密斯（Katie Smyth）等
水層垂直混和劇烈，光線充足度、水體穩
物多樣性豐富的熱帶和副熱帶海域，相關
人在2015年的研究指出，離岸風力發電開
定度和海洋基礎生產力都較低，離岸風機
研究較少。雲彰隆起海域計畫開發的離岸
發可能造成一些與風機底座、機柱、海
若在這兩個季節安裝，推測對海洋基礎生
風力發電場，預計架設的風機密度相當
底電纜和工作船相關的環境壓力；德國
產力的影響應該不大；相反地，離岸風機
高，對海洋環境的影響可能也較大。長期
亥姆霍茲吉斯達赫材料和海岸研究中心
若在光線充足與水體穩定的夏、秋兩季安
且連續的海洋環境監測除了可以提供環境
（Helmholtz-Zentrum Geesthacht）卡棼特
裝，施工造成的高濁度將可能會對海洋基
資訊，作為廠商施工和政府管理的參考依
（Jeffrey R. Carpenter）博士等人在2016年
礎生產力造成較大的影響。
據外，也能即時反應海洋環境狀況，降低 開發對海洋環境可能造成的影響和傷害。
的研究結果也顯示，潮流在流經風機底座 時將會引起渦漩，進而增加海水的擾動， 降低水體的穩定度，也可能會影響沉積物 的傳輸和沉積的情況。雖然安裝離岸風機
做足環境功課， 減少對海洋環境的危害
時可能會增加水體的擾動和垂直混和，並
雖然離岸風力發電是對環境友善的再
將富含營養鹽的深水帶至淺水的有光層，
生能源之一，我們卻也不能忽略風機裝設
然而水體的擾動與垂直混合卻會提高海水
和運轉時可能對海洋環境和生態造成的影
延伸閱讀
1. Katie Smyth et al., Renewables-to-reefs? – Decommissioning options for the offshore wind power industry, Marine Pollution Bulletin, 2015. 2. Jeffrey R. Carpenter et al., Potential Impacts of Offshore Wind Farms on North Sea Stratification, PLOS ONE, 2016.
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風機建設前的海洋必修課
從風機施工打樁的噪音說起── 中華白海豚正面臨著什麼樣的風險？ 李沛沂 胡惟鈞 陳琪芳 劉岱樺 周蓮香
臺灣大學生態學與演化生物學研究所 臺灣大學工程科學及海洋工程學系 臺灣大學工程科學及海洋工程學系 臺灣大學工程科學及海洋工程學系 臺灣大學生態學與演化生物學研究所
離岸風力發電對鯨豚最主要的衝擊，就
此需要特別注意的是，因為參考聲壓的不
越遠會越小，離聲源越近所聽到的聲音就
是打樁時產生的極大水下噪音，這些音可
同，空氣中的參考聲壓為20μPa，而水中
越大聲。我們採用拋物線方程聲學模式的
能對鯨豚造成直接衝擊，嚴重的會造成聽
的參考聲壓為1μPa，因此在相同的壓力
「距離相依模式（range-dependent acoustic
力減損的生理傷害，輕微則產生遮蔽效應
下，水中的聲壓位準會比在空氣中大26
model ,RAM）」1.5版進行寬頻計算，計算
或是改變鯨豚的行為。臺灣海峽近岸淺水
dB。2016年苗栗海域打樁產生的聲音在音
80~400赫茲（Hz）間各頻率的聲場，根據
處適合架設風機，鄰近瀕危的中華白海豚
源處可達RMS 220 dB re 1μPa，如此巨大
當地海域水文、地形與底質等傳播特性，
臺灣族群海域，水下噪音的潛在衝擊亟需
的聲音，就可能對鯨豚的聽力造成減損，
模擬現場的噪音分布，估算音壓能量降至
關注與審慎評估。因此，筆者團隊探討打
甚至震聾。如果噪音消失後一段時間，減
180／170／160 dB的距離。
樁時噪音對中華白海豚的影響範圍，採用
損的聽力可以復原者，稱之為「暫時聽力
「套疊水下噪音擴散範圍」與「白海豚分
減損」，如果減損的聽力無法復原，則稱
布範圍」圖，估算兩者重覆的面積，以作
為「永久聽力減損」。
為評估打樁噪音對與白海豚的衝擊指標。
水下聲音與鯨豚聽力 水下的世界與陸上的世界不一樣。在空 氣中，光可以很快地速度傳很遠的距離， 聲音比較慢而且傳得不遠；在水中則不一 樣，光雖然還是傳很快，但影像傳不遠， 尤其是混濁的水，會使視線距離受到很大 的限制，而水中的聲速約為空氣中的4~5 倍，因此生物常會依賴聽覺去偵測周遭的 環境變化。
到現在為止，並沒有任何對於中華白海
減弱所需距離，及在各風場頂點／轉角點
海洋哺乳類保育的舊規範，是參考瓶鼻海
風場打樁時所監測到的原始噪音值220 dB
豚的聽力減損研究，以RMS SPL 180 dB re 1μPa作為對鯨豚聽力減損的衝擊值， 並以RMS SPL 160dB re 1μPa作為行為干 擾的衝擊值。德國的環保署則參考港灣鼠 海豚的聽力減損以及行為反應研究，以 噪音暴露量（sound exposure level, SEL） 160 dB re 1μPa s作為標準。臺灣環保署 2
（最大可能值）作為模擬音源，遞減40 dB 即為180 dB，遞減50 dB 即為170 dB（相當 於SEL 160 dB），遞減60 dB即為160 dB。 繪製每個音源16個方位遞減的位置，再將 最外側以切線連接，繪製風場打樁時噪音 的影響範圍。
參考德國的標準，針對離岸風場審查的要 求，前（2017）年12月訂定了在距離打樁 位置750公尺處音量不可超過SEL 160 dB re 1μPa s，若以打樁的聲音特質可大致換算
還可以主動發出聲音做回音定位。某些回
成約RMS SPL 170 dB re 1μPa。於是，筆
路徑，作為個體間溝通的此外還有哨叫聲
噪音來源位置，來模擬水下噪音傳遞音量
減弱40、50以及60 dB的位置。假設以海洋
被動接收水中聲音，偵測環境情況之外，
食時尋找獵物，也可能用在游走時候尋找
邊水域，因此僅以各個風場的東側邊線為
豚聽力減損的研究。2016年以前美國對於
白海豚與其他鯨豚生活在水中，除了
音定位，如滴答聲（click），可能用在覓
因為中華白海豚僅出現於離岸風場的東
2
者團隊便檢視打樁時這三個噪音值（RMS SPL 180／170／160 dB re 1μPa）對白海 豚的干擾程度。以下若沒有特別註明，
（whistle）。所以，聽覺與鯨豚的生存和
音量值的「dB」單位均為RMS SPL dB re
生殖關係密切，是非常重要的感覺。
1μPa。
打樁噪音的影響 打樁噪音聲景分布與中華白海豚族群空 間分布的重疊區塊（圖一），是可能的噪 音影像範圍，而影響面積比例可量化成打 樁噪音對中華白海豚的衝擊程度，作為風 場施工對中華白海豚族群的風險評估。 以核域密度分析法估算白海豚的族群分 布情況，輸入2008~2016年所有白海豚的
現代海洋的背景聲音包含物理聲音、生
目擊點位，九年總共834個目擊點位。在
物聲音以及人造聲音，一般來說臺灣近岸
搜尋半徑2公里，網格解析度200公尺的分
淺海的背景聲音值約在均方根（root mean
噪音影響範圍
square, RMS）聲壓級（sound pressure
遞減距離的計算是以單一音源向外擴
level, SPL）100 dB re 1μPa﹝註一﹞。在
散並遞減的原理，聲音的能量傳遞隨距離
析設定下，可由目擊點位的分布計算出各 網格內白海豚的出現機率，再依據機率分 為三個層級──
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• 核心區（core areas）：核域分析中網格 範圍屬於出現機率最高的前50％； • 家域（home areas）：核域分析中網格 屬於出現機率90％的範圍； • 全分布範圍：所有出現機率大於0％的 網格範圍，也就是核域分析中100％的 分布範圍）。
研究結果顯示，若以170 dB（近臺灣標 準SEL 160 dB）作為離岸風機打樁水下噪 音管理規範，其噪音範圍對核心區的影響 占0.7％，對家域範圍的影響占5.71％。如 若依據美國對鯨豚聽力減損（180 dB）的 5％，各縣海域中以雲林（7.06％）以及彰 化（6.24％）較高，顯示打樁噪音可能在 此海域有6~7％機率會干擾白海豚的行為 （表一）。
分析結果仍與現實有距離？ 筆者團隊經過此次研究，得到初步結 論：苗栗海域的白海豚活動範圍，是唯一 與180 dB噪音影響範圍重疊的區域，儘管 面積很小，但不能忽視這些區域造成鯨豚 永久性聽力減損的可能。而在彰化雲林海 域，雖然白海豚活動的核心區沒有進入 180 dB的影響範圍，但白海豚的家域區與 圖一：中華白海豚核域密度與以及風場打樁時噪音影響範圍。斜線區域為 160 dB 影響範圍，小圓圈區 域為 170 dB（約 SEL 160dB）影響範圍，大圓圈區域為 180 dB 影響範圍。核域分析的活動分布：黑色是 50％核心範圍，淺灰色外緣是 90％家域活動範圍，白色外緣是 100％全分布範圍。
170／160 dB的影響範圍都有較大面積的重 疊，對暫時性聽力減損、行為的改變以及 棲地的轉移等影響需要特別注意。
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表一：各行政區海域風機打樁噪音對中華白海豚的可能影響衝擊面積（平方公里）以及百分比，沒有數值則表示為 0。
RMS SEL 180 dB
RMS SEL 170 dB
RMS SEL 160 dB
行政區
核心區 （km2）
佔總面積 比例
家域 （km2）
佔總面積 比例
全分布 （km2）
佔總面積 比例
苗栗縣
1.28
0.18％
7.8
1.09％
24.12
3.36％
彰化縣
－
－
－
－
1.68
0.23％
雲林縣
－
－
－
－
－
－
合計
1.28
0.18％
7.8
1.09％
25.8
3.59％
苗栗縣
4.4
0.61％
18.56
2.58％
55.76
7.76％
彰化縣
－
－
13.96
1.94％
66.72
9.29％
雲林縣
0.6
0.08％
8.52
1.19％
31.12
4.33％
合計
5.0
0.70％
41.04
5.71％
153.6
21.38％
苗栗縣
4.44
0.62％
20.04
3.35％
68.12
9.48％
彰化縣
4.52
0.63％
44.84
6.24％
149.36
20.79％
雲林縣
18.32
2.55％
50.72
7.06％
101.72
14.16％
合計
27.28
3.80％
119.6
16.65％
319.20
44.42％
然而，這個研究以整體性的視角探討
豚衝擊範圍」，考慮的是整體的噪音影響
說，每一目擊點在計算核域密度的影響上
「風機施工打樁噪音」與「對中華白海
範圍以及整體的白海豚族群分布。基於
都是兩公里，計算的結果會高估東西向
保育的立場，我
（垂直海岸方向）的分布，低估南北向
們採用「最壞的
（平行海岸方向）的分布，由於風場範圍
情境（worst case
在白海豚活動範圍的西側，所以雖然分析
scenario）」，在
的結果會高估噪音對白海豚的影響。
12/26(四)「發酵實驗與製程研發實踐入門」課程簡章備詢
分析時盡量採用 影響最大的估 算。在研究方法 上，白海豚的移 動主要是平行海
從研究商量可行的建設方案 另外，在產官學與保育團體各方協調與 努力下，以下幾點有助減輕衝擊：
岸線，而研究用
首先，打樁噪音以所有風場的東界作
地理資訊系統
為噪音的聲源，再由此推估噪音的影響範
ArcGIS的核域密
圍，是所有打樁噪音影響的空間聯集，亦
度分析在計算分
即所有基樁影響的最大範圍。當中並沒有
布機率時是沒有
考慮打樁噪音的時限性，一次打樁所需時
方向性的，並以
間短（約數小時），打樁停止後噪音也會
約2公里作為搜
跟著停止。而現今各風場均承諾每次施作
尋半徑，也就是
僅打一根基樁，且相鄰風場不在同一天打
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不過，若有海豚個體在極近距離突然 受到強大的噪音衝擊，則是會產生聽力減 損，進而影響海豚的存活。因此在打樁前 必須由「專業的鯨豚觀察員」在現場確定 沒有海豚在警戒區出現，在噪音超標或有 鯨豚出現時也有權即時請負責人停止打 樁，這才是在打樁施工時保護鯨豚的關鍵 （Flickr-Lars Plougmann, httpsflic.krpM4BcQh）
樁，也就是說相同或臨近海域，同時段僅
連帶地縮小，對白海豚活動範圍而言，會
有一根基樁的噪音的衝擊。因此，若考慮
有比此次研究結果有著更好的保護。
時間因素，單一打樁的噪音影響範圍將比 研究中要小很多。
最後，環境影響評估過程中，許多離岸 風場開發商都願意配合，將風場的東緣往
措施。 ﹝註一﹞SPL的單位為分貝（decibel, dB），而更精確、完整的單位表示通 常應該寫成「dB re 100µPa」，也就是 以100µPa為參考值的分貝值（decibel with respect to 20 micro Pascal）。
再來，臺灣現今環境影響評估，針對
外移，距離林務局規劃的棲息環境約3公
風場打樁噪音的條件是在音源750公尺處
里，此研究便是根據環評結果得來的風場
的噪音值不得超過SEL 160 dB（約相當於
邊線。此外，除了早期通過的海洋風場與
RMS SPL 170 dB），目前所有的風場開
台電一期風場外，2017年環評通過的近岸
延伸閱讀
發商都承諾會設法降低噪音值以達成此標
風場風機基座都承諾採用套筒式，由於基
準，所以日後打樁時的RMS SPL 170 dB噪
樁尺寸較小，因此產生的噪音將更小，再
音的影響範圍將限制在750公尺內，其對
加上減噪措施，在到達核心區前很可能降
白海豚活動範圍的衝擊機率應該比研究中
至低於160 dB，如此應該會有效減少對白
更小，而RMS SPL 160 dB的衝擊範圍也將
海豚行為的干擾。
1. Forney, K. A. et al., Nowhere to go: noise impact assessments for marine mammal populations with high site fidelity, Endangered species research, Vol. 32: 391-413, 2017. 2. Technical Guidance for Assessing the Effects of Anthropogenic Sound on Marine Mammal Hearing: Underwater Acoustic Thresholds for Onset of Permanent and Temporary Threshold Shifts, NOAA, 2016.
感謝科技部補助部分研究經費。
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風機建設前的海洋必修課
離岸風機噪音對海豚生理可能的影響 楊瑋誠／臺灣大學獸醫學系 陳琪芳／臺灣大學工程科學及海洋工程學系 任一凡／遠雄海洋公園 周蓮香／臺灣大學生態學與演化生物學研究所
身體在接收噪音時
含量比居住在
發生了什麼變化？
較安靜（白天
噪音，對生物來說是一個什麼樣的存 在？以人類的研究為例，人體對噪音的第 一時間反應來自於觸發保護機制的杏仁 核，會促使包括腎上腺皮質醇（cortisol） 等緊迫荷爾蒙的釋放，導致心跳加速並影 響身體內許多代謝功能。在正常情況下， 人體內的腎上腺皮質醇濃度會隨晝夜而有
平均音量＜50 dB (A)）社區 的兒童為高， 顯示生理緊迫 上升的情形。 後續研究也指 出，暴露於80
早上較高、晚上較低的變化。當面臨長時
dB (A)噪音達
間的緊迫刺激（如噪音）時，腎上腺皮質
20分鐘，唾液
醇濃度的晝夜循環將受到干擾，使得夜間
中的皮質醇分
濃度持續居高不下、身體代謝功能異常，
泌量就會有明
進而延伸出各種病症，包括糖尿病、骨質
顯的增加。
圖一：原始錄音（虛線）與播放聲音（實線）之「三分之一八音頻帶」（1／3 octave band）頻譜。播放聲音是於水下喇叭 2 公尺前，於水下 1 公尺錄製。
免疫反應。英國曾對154名男性及266名女
疏鬆症、免疫抑制、傷口延後復原、高血
人體遇到緊迫時腎上腺素、正腎上腺
性健康自願受試者進行實驗，先透過問卷
壓、血中膽固醇堆積以至新血管破壞或心
素、多巴胺等激素會上升，這些賀爾蒙會
調查評估每個人的緊迫指數，之後再個別
肌梗塞、胃酸分泌增加引發的胃潰瘍等。
抑制身體的免疫功能，包括抑制自然殺手
給予低感染劑量的呼吸道病毒，以便觀察
即使在睡眠中，也會因為飛機或載滿貨
細胞的活化，這時候身體將容易受到病毒
人體在不同緊迫指數下對病毒的抵抗性。
物的卡車經過所發出的噪音而受到影響。
的感染，潛伏在身體內的病毒也容易有復
結果發現，隨著緊迫指數升高，感染率由
過去的研究顯示，居住在有較高道路交通
發的機會，而長期處在緊迫情況下也會導
74％上升至90％，而臨床感冒症狀發生率
噪音（白天平均音量＞60 dB (A)）社區
致身體持續釋放緊迫賀爾蒙，因而提高觸
由27％上升至47％，顯示緊迫恐抑制身體
的兒童，他們的夜間尿液中腎上腺皮質醇
發免疫活動的臨界值，降低身體對感染的
免疫功能。
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鯨豚呢？
生活在鑽油平台附近的白鯨而言，鑽油平
響。因此施工階段亟須採取預防性措施、
牠們能與這些噪音和平共處嗎？
台噪音是屬於長期性的，因此實際影響仍
減輕衝擊措施與施工管制措施等以降低對
有待進一步研究證實。
生態之衝擊，減緩噪音衝擊也將是開發離
鯨豚若暴露在低音量噪音的環境下，是
岸風電最重要的環境議題。然而，針對打
否也會造成生理緊迫，降低它們對病原之 抵抗力？ 哺乳動物學家湯馬仕（Jeanette A.
打樁與風機運轉， 恐打破鯨豚平靜生活
樁噪音影響鯨豚聽力的研究相當缺乏，目 前美國國家海洋漁業局（National Marine Fisheries Service, NMFS）的噪音影響鯨豚
Thomas）等人曾錄製阿拉斯加一鑽油平台
離岸風機的建設與運轉可能從許多層
的運作噪音，並回播給4隻圈養白鯨聽，
面影響中華白海豚。風機建設過程中的打
其音量為153 dB re 1μPa（此音量與鑽油
樁噪音可能會對近距離的鯨豚造成聽力損
平台實際音源相類似），暴露時間30分
傷、行為衝擊，雖然營運期間長期噪音對
鐘，並在實驗前後觀察記錄白鯨之行為及
於鯨豚類產生的生態影響仍不清楚，但長
抽血檢測緊迫賀爾蒙腎上腺素、正腎上腺
期的低頻噪音可能大幅改變棲地的音響環
目前，苗栗風場與彰化風場將進入施
素值的變化，希望了解白鯨對此噪音的行
境，增加鯨豚的生理壓力，也可能遮蓋發
工階段，必須透過仔細、縝密與長期的監
為及生理反應。
聲魚類的低頻鳴唱。興建離岸風力發電廠
測，以評估離岸風場開發對此瀕危族群造
然而該實驗結果顯示，4隻白鯨的行為
時的施工船隻交通、打樁噪音已知可能
成的生態與生理上的影響，並研擬減緩衝
及緊迫賀爾蒙分泌量，在噪音暴露實驗前
會對鄰近活動的鯨豚造成生理、行為等各
擊的施工及營運管理措施，將離岸風機開
後並無明顯改變。雖然如此，作者認為，
種生態衝擊，且打樁噪音的影響可遠至
發對白海豚的衝擊減至最低，以達成離岸
由於該次實驗中之噪音暴露時間較短暫
15~20公里，導致鯨豚活動產生棲地位移
風電產業與海洋生態共存的永續發展。因
（30分鐘），加上白鯨已習慣圈養環境
效應。
此，筆者團隊盼能透過圈養環境模擬打樁
規範也仍有爭議並正在研議修正。如何能 透過實驗來了解打樁對鯨豚聽力、生理與 行為的影響，將能協助噪音規範的制定並 減少白海豚族群存續的風險。
中與鑽油平台運作噪音相類似的低頻聲音
該建設雖為國家重要的再生能源政策，
噪音與風機運轉噪音，來了解噪音如何影
（如抽水機聲），噪音並未造成行為及生
然而風機建設過程中的打樁噪音可能會對
響兩隻瓶鼻海豚（Tursiops truncatus）個
理之改變不代表噪音對白鯨無影響；對於
近距離內的白海豚造成聽力損傷與行為影
體的生理反應。
中華民國一○八年十一月十五日
專題報導
科技報導
16
就算不會傷及聽力，
leu ca s） 與 瓶 鼻 海 豚 對 於 每 天 暴 露 在 一
施工時的水下噪音，距苗栗觀測塔791公尺
卻也可能改變鯨豚行為⋯⋯
秒的高強度（RMS SPL = 192~201 dB re
測點於800 Hz音量約為110 dB re 1μPa，距
1μPa）噪音下會產生有聽力暫時損失
彰化觀測塔656公尺測點於800 Hz音量約為
（temporary threshold shift, TTS）的情
140 dB re 1μPa，配合本研究結果可初步
況。對瓶鼻海豚播放噪音暴露量（sound
推測：海豚在施工處500公尺外可能不會造
exposure level, SEL）3 kHz 190 dB re 1
成明顯的生理緊迫。然而，工程施工期間
μPa或20 kHz 181 dB re 1μPa，16秒的連
的噪音恐比海氣象觀測塔更強，須搭配鯨
續性噪音會有TTS的現象產生。
豚觀察員現場監控、緩啟動打樁法等措施
團隊首先建立的瓶鼻海豚聽力曲線與免 疫反應的基準值，然後對海豚進行噪音暴 露實驗，並採血分析瓶鼻海豚體內的緊迫 激素與免疫相關基因表現的反應，來推估 噪音對海豚造成緊迫的影響。 在打樁噪音的暴露實驗結果發現，於高
此次研究中使用之高音量雖不會造成
來減緩噪音衝擊，以避免所有鯨豚靠近施
音量（Mean Lz-p = 160 dB re 1 µPa, mean
海豚有TTS，但暴露於低音量噪音亦會造
SEL = 137 dB re 1 µPa）的打樁噪音暴露
成海豚生理上的緊迫。工程噪音如打樁
此次研究成果可提供評估風機打樁與運
30分鐘後其緊迫指數（包括皮質醇與細胞
聲，由於海底地形差異、聲音傳輸損失等
轉噪音暴露是否造成海豚免疫生理功能影
激素表現）與其它音量相比有顯著上升，
因素，音量會隨著與工程距離的增加而逐
響之參考，以及制定離岸風機施工階段噪
低音量（Mean Lz-p = 147 dB re 1 µPa,
漸減少。這些較低音量的噪音，雖然並不
音暴露管制標準之參考，對於全球各地未
mean SEL = 124 dB re 1 µPa）則與無音量
會造成鯨豚立即性的致命或聽力損傷，但
來水下施工標準也可能有所貢獻。
無明顯差異，表示超過SEL 137 dB可能造
持續性低音量噪音卻可能造成動物行為改
成海豚緊迫。另外，在風機運轉噪音的暴
變、降低牠們偵測海洋環境中重要聲音的
露實驗中，以Lz-p = 110-120 dB re 1μPa
效率或遮蔽同種間溝通的叫聲，因而無法
的聲壓連續播放兩週，於第一天、第七
有效找尋食物、偵測掠食者或溝通。
天、第十四天皆抽血檢驗海豚緊迫情況，
本研究中播放模擬打樁噪音音量達Lz-p
重複五次，結果發現皮質醇與細胞激素表
=160 dB re 1 μPa時，可造成皮質醇濃度明
現並無明顯差異，表示運轉噪音可能不會
顯上升與緊迫免疫基因IL-10表達量上升。
造成海豚緊迫。
海洋工程研究學者胡惟鈞等人，曾量測苗
過去研究發現，白鯨（Delphinapterus
栗與彰化外海的海氣象觀測塔在基礎打樁
工影響範圍而造成嚴重傷害。
感謝科技部補助部分研究經費。
延伸閱讀
1. J. A. Thomas, R. A. Kastelein, and F. T. Awbrey, Behavior and blood catecholamines of captive belugas during playbacks of noise from an oil drilling platform, Zoo Biology, Vol. 9 (1990) : 393-402. 2. 胡 惟 鈞 等 人 ， 〈 離 岸 風 場 施 工 之 水 下 噪 音 量 測 與 分 析〉，《第37屆海洋工程研討會論文集》，成功大學， 2015年。
科學文摘
中華民國一○八年十一月十五日
SciTech Reports
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獻給徘徊在生物科圍牆邊 不得其門而入的孩子們 注重理解力、閱讀力、思辨力： 一本真正幫助孩子快樂學好生物科的書 李曼韻
臺灣師範大學生物學系畢業，現任北政國中教師，以熱情與創意執教已經超過三十年。
關於生物課的教學，我有著太多太多分 享不完的經驗與想法，但核心理念永遠只
書 名∣《生物課好好玩 3：輕鬆攻略 108 課綱的 10 堂生
有一個：就是希望孩子們經由生物課，更
物素養課！ 80 個必修關鍵字╳最強的生物觀念課表（附贈
理解生命的奧妙，更喜歡大自然，然後在
戶外多元學習行動生物手冊）》
大自然中被呵護，同時也呵護著大自然。
作 者∣李曼韻
這樣的理念像塊石頭，大部分人看見
出版社∣小麥田
的石頭就只是顆石頭，既不起眼，也沒價
出版日∣ 2019 年 9 月 5 日
值，有時甚至視其為「障礙物」。我默默 地努力，慢慢地把頑石磨成了心願。這個 微不足道的小小心願，磨了大半輩子，就 是想做好自然科的基礎教育，幫助更多人 喜歡生物、保護生態。 有些人為我的「磨石人生」感到遺憾， 有些人勸我務實一點，因為「學生讀書不 外乎為了應付考試，考完試就還給老師
30年教學經驗╳師鐸獎專業肯定╳一份最符合108新課綱多元精神的課表 ☆獲獎連連的「生物課好好玩」系列☆ 2016年台北市立圖書館最佳少年兒童讀物獎 誠品當月推薦書 香港第14屆小學生書叢榜好書 第39次文化部中小學生優良課外讀物推薦
了」。我多麼希望不要有那麼多人去認 同這句話，卻也經常務實地自省：我自 己呢？我已經把多少無形的知識還給老師
是「生活經驗」、「生態環境」與「生物
量上可以拿到好分數的書。你可能會說：
了？我給學生的，他們又能記得多少？
課本」的連結。貼近生活的學習內容，其
那跟「參考書」有什麼不一樣嗎？市面上
實正是108課綱中強調的「素養」。
參考書何其多，輪不到我再來插一腳；
幾次在夢中，我被學生丟過來的課本 砸醒，嚇出一身冷汗。這促使我一直思考
可是，編輯告訴我：小讀者們讀完兩
更何況，中小學生讀最多的書就是參考書
著：如何走出「讀書後緊接著考試、考試
本《生物課好好玩》後，到了課堂上，依
了，也不需要我來鼓勵閱讀。然而，中學
後又繼續讀書」這個循環。
然覺得生物課本好難喔！換句話說：短時
生的課外時間，幾乎只讀參考書，這是一
間內，戶外課還是很難幫助孩子的成績突
個教育怪現象。有時，學生反問我「要讀
飛猛進，所以少有老師會在進度壓力之下
什麼書才能學好生物呢？」真是個好問
我的前兩本書《生物課好好玩》和《生
砸時間去上戶外課。倒也不是說上課讀書
題，沒有標準答案的好問題。
物課好好玩2》大多是遍布生活周遭的戶
全是為了考試成績，但若有一本書，能讓
參考書不是不能讀的違禁品，但我不
外教材，目的無非是希望家長可以利用假
你透過文字的引導，進而理解課本中滿滿
希望家長只買參考書給孩子讀。中學生只
日，和孩子們一起走進大自然，透過自主
的「火星文」，在課堂上聽得懂老師的講
讀參考書必有其原因，因為「得分效益
學習上幾堂生物課。關在教室上生物課真
解，不再覺得生物課很難，然後，看到了
高」。參考書的優點是重點都條列化、表
是悶啊！花開鳥啼、葉落蝶舞盡在窗外，
評量的分數提升，這的確是令人快樂的。
格化，清清楚楚地整理好了，只要照著
課本上永遠是些很難讓人有感的器官、細
最重要的是，這樣的快樂是過程，一個扎
背，拿分數可說是萬無一失。此外，還有
胞，或不易見到的異國生物。但身為生物
實的學習過程，並非僅存於看到成績進步
很多練習題，大家都知道，高分祕訣無
老師能有什麼辦法？課綱就是那樣條列，
的剎那。
他，唯勤做題庫而已。但參考書的缺點
在職涯舞台逼近鞠躬謝幕之際，我仍希 望用頑石的精神來鬆動這個循環。
教科書就是這樣編寫。所以課後的連結就
我希望，第三本《生物課好好玩》，就
呢？天下沒有省功的事啊，物理學中有個
只能自立自學了，這裡所說的「連結」就
是一本可以幫助你讀懂、理解，然後在評
通俗好懂的道理：省時的機械必然費力。
科學文摘
中華民國一○八年十一月十五日
別人幫你做太多、做太好，你就失去學習 的機會了。換句話說，若只讀參考書而不
僅以此書獻給所有徘徊在基礎生物學圍 牆邊，不得其門而入的孩子與家長。
科技報導
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生物學家用二分法把世界上的事物分成 生物與非生物。如何定義「生物」呢？課
讀其他書籍，那麼在閱讀量、閱讀學習、
本會這麼說：「所謂『生物』，就是可以
閱讀理解，甚至是欣賞文章的閱讀力都會
表現出生命現象的個體。」那麼何謂「生
隨之下降。如此一來，真正需要你親自去
我們居住的世界有些什麼？
命現象」呢？先不要急著從課本裡找答
歸納分析、整理重點的時候，你會因為練
生命的發現
案，先用你自己當例子，想一想生物有哪
習不足而顯得吃力，更遑論提問、批判等
因此，回到學生的問題。「要讀什麼書 才能學好生物呢？」我希望這一本書可以 是其中一個答案。 這是一本注重理解的「導讀書」，除 了緊扣課本中諸多重點之外，也點出學生 在生物科學習中最容易誤解的迷思概念， 當然也延伸出一些可以自學的小主題。此 外，有許多跨章節的統整概念，將生物的 內涵進行更緊密的融合，讓這些概念不再 只是支離破碎的定義與名詞而已，這些統 整都有助於持久而有效的學習。當然了， 接下來要靠讀者親自去讀，融會貫通後整 理成自己的筆記，學習才能見效。如果你 選對書、用對讀書方法，別說是想讀懂生 物課本的火星文，想銜接其他科普書籍的 閱讀，相信都能更得心應手。 這樣一來，你是不是會更喜歡生物課 呢？我希望是的，唯有你喜歡這門課，你 才更有機會走進大自然，被大自然療癒， 也有能力去療癒千瘡百孔的大自然。 你要說這是本另類的參考書嗎？無妨。 但是，不要只是用指尖翻過，這是本需要 慢慢咀嚼的書。慢讀，才能回甘。
學習目標
其他能力，幾乎沒有磨練成長的空間了。
認識生命現象與生物圈 ＞給學生：生物課，顧名思義是要 學習與生物有關的知識。剛從六年 級升上七年級的你，是不是被排山 倒海而來的生澀名詞給嚇倒了呢？ 放心，先學習歸納、分類，熟悉生 物學家如何以簡單的名詞整理龐雜 的生物知識，以理解式的讀書方式 親近這門課，一定會覺得越來越有 趣喔！ ＞給老師家長：從自然課到生物 課，孩子的學習常常會卡在一些基 本名詞的理解而難以前進。在生物 課中，「代謝」常常是讓很多孩子 卻步的名詞之一，本章除了介紹 「生命現象」和「生物圈」，也簡 潔地介紹「代謝」，讓孩子「小試 身手」，建立求知的信心。後面幾
些和非生物不一樣的「行為」吧！這一題 不是很難，你應該可以很快就想到：吃、 排泄、呼吸、運動等等，顯然都是非生物 不會有的行為。畢竟，你應該沒見過哪個 活人可以不吃、不排泄、不呼吸、不運動 吧？ 那麼，除了人類以外的其他生物呢？拿 植物來當例子好了，植物會行光合作用、 蒸散作用，還會繁殖下一代，這些也都是 非生物不會有的。 不過，光憑這樣的敘述還不夠「專 業」，這時再拿起課本來看看吧。對於 「生命現象」，課本是這麼說明的：「所 謂『生命現象』就是生長、代謝、感應、 生殖等。」嗯，「生長」和「生殖」聽起 來很容易理解，「感應」呢？「感應」指 的是生物體會感覺到環境中的變化，並做 出適當反應，這反應通常是有利於生物生 存的。例如我們的腳踩到釘子會迅速縮
章會有更進一步的說明。
回，植物則在沒有陽光時就關閉氣孔。
◆關鍵字提示：
繼續說明。
#生命現象 #代謝 #感應 #生物圈 #化學變化 #化學反應 #蒸散作用
「感應」需要慢慢解釋，所以第五章才會
現在先簡單解釋「代謝」，後面的章 節也會循序漸進繼續把這個名詞解釋更清 楚。
中華民國一○八年十一月十五日
「代謝」是什麼？ 我們先從日常經驗說起，想必大家都一 樣，一日三餐，也許還加個下午茶、點心 和宵夜。這麼多食物吃下肚後都到哪兒去
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19
如我們吃下白飯後，主要成分澱粉被「分
果？橘子行不行？蘋果皮厚度該怎麼計
解」成小分子葡萄糖，而雞肉吃下肚後，
算？以上都是好問題。請進一步算一算、
主要成分蛋白質也一樣會被「分解」為小
想一想，答案在本篇文章的最後。
分子胺基酸。
我們在這裡先引導大家以「比例」的概
「合成」則相反，是小分子合成大分
念探究這個問題。首先，我們如果知道蘋
子，繼續以上面的例子說明的話，雞肉的
果的半徑以及蘋果皮的厚度就可以知道其
主要成分蛋白質被分解為小分子胺基酸
比例，同樣的，我們如果知道地球半徑，
後，再將小分子胺基酸「合成」為大分子
生物圈範圍已知為20公里，那麼，也可
蛋白質。咦？看到這裡你可能不禁疑惑
以算出其比例，只要將兩者的比例相互比
了，先拆了房子又要蓋房子，有必要嗎？
較看看數值是否相當，就知道以蘋果皮比
代謝」的簡稱，我們常聽人說，多做運動
答案是必要的。再繼續用雞肉說明吧。雞
喻生物圈範圍這個比例是否恰當了。就請
能促進新陳代謝。其中的「新陳代謝」就
肉的蛋白質分子很大，無法通過細胞膜進
大家動腦想一想吧！答案在本篇文章的最
是代謝。
入細胞，所以必須先分解成小分子的胺基
後。
了呢？你可能會回答：「被消化了。」 那麼，消化之後呢？答案是「吸收」， 吸收掉的養分必須被「用掉」，以便讓你 長高、長胖。事實上，無論是消化、呼 吸、用掉營養、合成肌肉後長大……這些 都屬於代謝。「代謝」這兩個字是「新陳
再回到生物學的定義，解釋得更詳細 一點，代謝是「生物體內細胞中各種化學 反應的總稱」。哇，「化學反應」又是什 麼？別緊張，先聽老師繼續說明。 吃下肚的食物變成營養，像這樣，世 界上存在著各式各樣物質的變化，而物質 的變化可依據其本質是否改變，或者是否 有新物質產生，可分成化學變化和物理變 化。 化學變化也稱為化學反應，是指物質的
酸，才能順利進出細胞。再者，胺基酸要 合成蛋白質，才能組成人類的肌肉，真正 發揮作用。這就是為什麼「分解」與「合
生物圈裡有什麼？
成」都是如此重要。
認識和我們截然不同的生物
新陳代謝就是這樣，分解、合成、合
生物圈內因環境不同，多種生物形形色
成、分解，不斷地分分合合。不斷消耗能
色。以人類的角度思考，如果以旅遊的形
量，或產生維持生命所需的能量，不停合
式，到北極圈看一下極光或到南極探望國
成新的分子、細胞、組織，以替換衰老的
王企鵝還可以，若是長久居住，想必你就
分子、細胞等。有了新陳代謝，嬰兒才能
會渾身發抖，直呼不可能了。同理，登高
長成孩童，才能長成大人。
山固然可以自我挑戰，但高山空氣稀薄， 一樣不適合居住。沙漠呢？缺水是個大問
「本質」發生變化，並產生新的物質。例 如燃燒就是其中一種化學變化。木炭燃燒
生物圈有多大？
題，那就更別提深海的水壓了。
後產生二氧化碳，二氧化碳相較於原來的
「生物圈」的英文是biosphere，由bio
但這些不適合人住的地方依然有生物的
木炭，就是新的物質，兩者的性質與組成
及sphere兩個字根所組成的，bio表示生命
蹤跡，為什麼呢？是因為這些生物比較能
都不同，因此這種變化過程正符合化學變
（life），sphere代表的是球形、圈子。
吃苦耐勞？不是喔！主要是這些生物已演
化的定義。
「圈」的概念很容易理解，我們稱外圓中
化出特殊的構造或適應策略，足以應付在
物理變化指的是物質的「本質」沒有
空的東西或形狀為「圈」，例如游泳圈、
惡劣環境中存活的難題。例如仙人掌科的
改變，只有物質的「狀態或形狀大小」產
甜甜圈。地球是圓球形，外圍的空氣稱
植物，葉子演化為針狀或小刺，主要功能
生變化。例如水因溫度或壓力不同，會呈
「大氣圈」，延用「圈」的概念來形容，
在於減少水分蒸散，其次，也能嚇阻動物
現出固態、液態、氣態等不同形態，但是
海水、淡水、冰層組成了「水圈」，地表
吞食。除了針狀葉之外，莖演化為肥厚多
它的本質還是水，且形態改變之後沒有新
一層固體物質稱為「岩石圈」，這三者共
漿的肉質狀，得以儲存水分，同時，根系
的物質產生。例如水呈現為固態時，就是
同構成了地球上所有生物生存的空間。科
覆蓋範圍寬廣，下大雨時可吸收最多的水
冰，冰熔化為液態後，本質還是H 2O，沒
學家將生物在地球表面生存與活動的地方
分。這些特殊的構造，都是仙人掌得以適
有新的物質產生。所以水的三態變化為物
稱為「生物圈」，其範圍約在海平面以上
應乾燥沙漠最主要的原因。所以，種仙人
理變化。
及以下各10公里，總共約20公里。
掌時不需要經常澆水，也要注意排水，就
許多生物課本中都有一個常見的形容，
「代謝」中的分分合合：
就是如果把一顆蘋果比喻成地球，那麼，
認識「分解」和「合成」
生物圈的範圍大約只是蘋果皮的厚度而
是因為這個原理。
已。這比喻好不好呢？為什麼都是用蘋 好了，現在你理解代謝是「生物體內細 胞中各種化學反應的總稱」了吧？那麼， 讓吃下肚的食物轉換成營養的各種化學反
生物圈範圍
應，有哪些呢？主要有兩種，一是分解， 另一個是合成。 「分解」指將大分子分解成小分子，例
地球半徑
是否等於
蘋果皮厚度 蘋果半徑
？
中華民國一○八年十一月十五日
科學文摘
科技報導
富裕的家庭都是相似的， 貧窮的家庭則各有各的不幸 林明仁
臺灣大學經濟學系教授兼系主任，2012教育部頂尖大學計畫MIT訪問學者。
（轉載自群學出版《窮人的經濟學：如何終結貧窮？》）
托爾斯泰在鉅著《安娜•卡列尼娜》 （Анна Каренина）的開場白說道：「幸
書 名∣《窮人的經濟學：如何終結貧窮？》
福的家庭都是相似的，不幸的家庭各有各
（Poor Economics: A Radical Rethinking of the Way
的不幸。」讓我借用文豪的邏輯，將其改
to Fight Global Poverty）
寫為：「富裕的家庭都是相似的，貧窮的
作 者∣ Abhijit V. Banerjee, Esther Duflo
家庭則各有各的不幸。」本書兩位作者班
譯 者∣許雅淑，李宗義
納吉（Abhijit Banerjee）與杜芙若（Esther
出版社∣群學出版社
Duflo）過去二十年來致力瞭解窮人如何
出版日∣ 2016 年 2 月 22 日
落至如此不幸的境地，以及有哪些可能的 解決政策。更重要的是，他們發展出一套 以隨機控制實驗（randomized controlled trial, RCT）為主軸的評估方法，更讓我們
以堅實科學精神，導正失敗社會政策。 讓窮人的經濟學，取代菁英的經濟學。
對貧窮的瞭解，從理論層次進步到有可以
本書藉由解答窮人「不合理」的行為與怪異的現象，剖析相關政策失敗的原
與理論對話的實證基礎。這本《窮人的經
因。為什麼窮人不使用免費的保健服務，卻願意支付昂貴的手術費用？為什麼
濟學》，就是他們研究結果的非技術介紹
在同樣的班級，窮人家的小孩就是學不好？為什麼要先借貸才能儲蓄？為什麼
（non-technical summary），也是貧窮研究
貸款做生意，收入卻總是成長不了？
的必讀入門書。
缺乏資源的窮人錯失人生的各種機會，沒有實質參與社會的基本能力，而平白
如何定義窮人？對臺灣的讀者來說， 我們可能會覺得月薪22K，付完房租、餐 費跟其他必要開支後，只剩下幾千元，應
流失的人力與才華也是國家的損失。本書提供詳實的統計資料與實驗結果，告 訴我們貧窮並非無法終結，關鍵在於以謙卑的態度傾聽窮人的聲音，誠實面對 各項數據，讓窮人的經濟學取代菁英的經濟學，並且做為政策制定的依據。
該就屬於吃土魯蛇一族了。但如果從全世 界的角度來看，這還算是中等收入：二○
＊本書二位作者榮獲2019年諾貝爾經濟學獎
一五年諾貝爾經濟學獎得主迪頓（Angus
國立成功大學醫學院生物化學曁分子生物學研究所 誠徵專任助理教授（含）以上教師乙名 應聘日期：自2020年8月1日起 專長及經驗：具博士學位；對生物化學或分子生物學教學與研究有高度熱誠且研究成果優秀者。 生化所資料請見http://biochem.ncku.edu.tw/index.php 檢具資料：請備履歷表、論文發表目錄、研究成果說明、教學開授課程、將來之研究計劃。介紹 信3封初審通過後再通知補件。所有申請資料不另寄回。 電子郵件：z8201016@email.ncku.edu.tw；mtchang@mail.ncku.edu.tw 聯絡地址：台南市大學路一號醫學院生化所張美足小姐 截止日期：2019年12月31日止 聯絡電話：TEL(06)2353535 轉 5530, 5532 傳真：(06)2741694
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中華民國一○八年十一月十五日
科學文摘
SciTech Reports
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Deaton）從購買力平價的角度出發，計算
以文學作品就成了我們對貧窮者生命歷程
隨著這些簡化的誤解與歸因而來的，
出貧窮線應為每日支出低於一塊美金（房
的重要來源。然而，不論是關漢卿筆下說
是簡化的解答。而兩位作者認為，這其實
租除外）！這筆大約一個御飯糰的錢，在
出：「為善的受貧窮更命短，造惡的享富
就是人類社會在對抗貧窮上面遲遲無法取
印度大概可以買十五根小香蕉。而在這麼
貴又壽延」的竇娥，或者是在雨果的《悲
得進展的最主要原因。窮人雖然擁有的東
低的標準下，全世界仍然有超過10％的人
慘世界》因偷竊一塊麵包而被判刑十九年
西不多，但這並不代表他們的生活不複雜
每日生活費是低於這個數目！因此本書主
的尚萬強，雖然讓我們感動、同情，且因
有趣；事實可能正好相反：就是因為手頭
要聚焦的，不是每日生活費仍有二十塊美
自己無力對他們作些什麼而感到自責，但
拮据，所以窮人們必需更像個斤斤計較的
金的已開發國家低所得工作者，而是從全
也容易讓我們選擇了一個簡單的看法與解
經濟學家才能生存下來。許多在一般人眼
世界的角度來看，在生存邊緣掙扎，真正
方：將貧窮怪罪於財團的貪婪、政府的無
裡微不足道的制度調整、社會改變，或自
窮苦的人們。
能、以及資本主義的弊病。彷彿只要打倒
己所犯的錯誤，都會對窮人造成很大的影
有人類以來就有窮人。考古遺址中有許
惡魔黨，美麗新世界就會來臨。另一個極
響。從這個角度切入，每一個選擇對窮人
多精緻飾品陪葬的，就是當時的富人，只
端，則是認為窮人之所以淪落到這步田
來說都是關鍵。
有少許器物的家境較差。而最窮的人，恐
地，都是因為他們懶惰、不投資自己的人
因此，對抗貧窮的政策比起其他領域
怕早就因為被草草埋葬而無法在現代被挖
力資本、愛冒風險所以生意容易失敗、個
的公共政策來說，更需要跨領域的討論、
掘出來了。由於缺乏資源
性不愛與人交際、當街友反而更自由自在
審慎的評估與精確的測量。班納吉與杜芙
的緣故。因此一切都是他們咎由自取，與
若在這方面所做的努力，可說是無人能出
社會結構無關。
其右。兩人全面的瞭解窮人在家庭、經
與權力，窮人在歷史的記載中一向不 受重視（通常是以飢民的型態出現），所
科學文摘
中華民國一○八年十一月十五日
科技報導
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濟與政治生活上所面臨的各種挑戰（經
的問題：微型信貸到底有沒有用？當2002
到錢的機率（take up rate），但是效果普
濟學家稱此為制度性細節〔institutional
年班納吉與杜芙若對這些微型信貸機構提
通（modest〔大約20％左右〕），這些家
details〕），以及使用經濟學與其他學科
出這個問題時，這些人的第一個反應是：
庭參與的商業活動也增加了（這表示借到
如心理學等的概念來建構理論，收集可以
「為什麼我們要像賣水果的攤販一樣接受
的錢有投入在生意上）。但是比較麻煩的
衡量這些因果關係的變數資料（是的，沒
評估？」接著他們提出一些經由微型信貸
是，即便可以借到錢作生意，然而這六篇
有測量，就沒有科學），並且有系統的使
翻身的窮人當作例子，並且提到人們也會
研究都無法找到微型信貸可以提高窮人家
用科學方法（主要使用的是RCT及其他應
一直來借錢就是最好的證據。最後再很熱
庭所得的證據！不過幾個研究倒是發現微
用個體經濟學常用的分析工具，如工具變
血的說：「我們是熱心奉獻的非營利組
型信貸儘管增加了商業所得，卻減少了
數、差異中的差異、以及回歸不連續）
織，而且堅信小額信貸是幫助窮人最好的
家庭的薪資所得（整體所得效果相互抵
等，作者兩人在以上各層面都有非常大的
方式！」可是這些人忘了，微型信貸接受
銷）。所以班納吉把這些結果詮釋成：
貢獻。而他們將所有制度細節、理論、資
了非常多的政策補貼，而在資源有限的情
「至少讓人們獲得更多在職業上選擇的
料、計量方法、以及面訪所得的結果加以
況下，如果微型信貸沒用，那麼政府的補
自由（it does afford people more freedom
消化並整合出一個體系的功力，在這十幾
貼不是就該移到別處嗎？
in their choices e.g., of occupation）」，但
年來累積的研究成果與對政策的影響力上
兩位作者最後終於說服了其中一家最
是家庭消費沒有增加，而長期投資也沒
展露無遺，堪稱經濟學家入世的最佳典
賺錢的微型信貸，讓他們以前述的RCT作
有改善（例如小孩教育、健康、女性自
範。
實驗，結果如下：在隨機設立據點的社區
主權等）。因此作者的結論是：微型信
我在此就以第七章〈來自喀布爾的男人
中，人們創業的比例的確增加了，但只是
貸的確有些許的直接效果（指借到錢的
與印度太監：窮人貸款的簡單（不簡單）
從5％增加到7％而已。兩位作者認為雖然
機率增加），但是借到錢之後的生活並
經濟學〉為例，介紹他們的分析手法。在
效果不大，但小額信貸應該已經站上正確
未有太大不同（modestly positive but not
印度，窮人們作小生意的生財器具都是租
的位置。不過必須注意的是：此一政策的
transformative effect）。
來的，可是只要把每天的租金存下來，幾
重點，不在於借到錢的機率是否增加，而
讀者或許會覺得訝異。這不是諾貝爾
個禮拜就可以買到好幾台推車！但為什麼
是較容易借到錢之後，對這些窮人的生活
獎等級的努力嗎？怎麼會跟在報章雜誌看
沒人這樣做？這些人的回答是：「除了高
產生了什麼樣的改變。接下來就有非常多
到有許多窮人靠著微型信貸翻身的報導大
利貸業者，沒人願意借錢給我！」為了幫
的學者使用不同的方法，在不同的地區評
不相同？應該是學者專家找到了好的方
助這些人，經濟學家尤努斯創建了孟加拉
估微型信貸的影響。
法，打倒了放高利貸的壞蛋，從此窮人們
鄉村銀行，以微型信貸給因貧窮而無法獲
杜芙若主編的《美國經濟學雜誌》
就過著幸福快樂的生活才對呀？藉由討論
得傳統銀行貸款的創業者，以改善他們因
（American Economic Journal: Applied
借錢給窮人的風險，作者在第七章花了很
流動性限制（liquidity constraint）而無法
Economics），在2015年第一期就刊出了
大篇幅來解決這個疑惑。其實最主要的問
翻身的問題，他也因此獲得2006年的諾貝
地區涵蓋波士尼亞、衣索比亞、印度、墨
題來自於資訊不對稱：對無法提供擔保品
爾和平獎。
西哥、摩洛哥以及蒙古，時間從2003到
的窮人來說，事前評估還款可能與事後經
不過這個有理想有熱情的經濟學者入世
2012年的研究成果。這幾篇研究基本上都
常追討的成本實在太大了（所以才需要靠
拯救窮人的感人故事背後，存在一個巨大
指向相同的結論：微型信貸的確增加借
可怕又殘忍的喀布爾男人，還有露下體給
衛生福利部國家中醫藥研究所徵聘研究人員公吿 職 稱
所需資格及專長條件
助理研究員以上1名
一、學經歷及專長： （一）具教育部立案之國內外醫學院、藥學院、生命科學院、醫學科技學院、人文社會學院等相關領域博士學位。 （二）1. 具中國（傳統）醫療史、公衛史（醫療制度、醫療政策、醫療社會學或醫療人類學）、中國（傳統）醫藥典籍等領 域研究專長＜以上任何之一＞。 2. 具醫學資訊（Medical Informatics）、圖書資訊（Library and Information Science）、資料探勘（Data Mining）等領 域研究專長＜以上任何之一＞。 （三）依應徵職稱另須具備要件： 助理研究員－須符合上述（一）、（二）條件，並有中醫藥典籍研究有關之專門著作。 副研究員－須符合上述（一）、（二）條件，且符合下列要件： 1.具有博士學位或其同等學歷證書，曾在大學或研究機構從事與醫藥相關之研究工作、專門職業或職務四年以上，並 有中醫藥典籍研究有關之專門著作者。 2.曾任助理研究員或助理教授三年以上，成績優良，並有中醫藥典籍研究有關之專門著作者。 研究員－須符合上述（一）、（二）條件，且符合下列要件： 1.具有博士學位或其同等學歷證書，曾在大學或研究機構從事與醫藥相關之研究工作、專門職業或職務八年以上，有 創作或發明，在學術上有重要貢獻或重要專門著作者，並有中醫藥典籍研究有關之專門著作者。 2.曾任副研究員或副教授三年以上，成績優良，並有中醫藥典籍研究有關之專門著作者。 二、具有中醫師資格者優先考量。
＊比照教育人員 任用條例聘任。
應檢附之文件及著作 一、詳細履歷表。 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 究員者請附博士論文一份）。 五、未來研究計畫書。 六、研究所需儀器、設備及其他需求。
應 徵 截 止 日 期 109 年 1 月 16 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「應徵中醫藥典籍組助理研究員（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「○○○應徵中醫藥典籍組
備 註
助理研究員（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。
科學文摘
中華民國一○八年十一月十五日
SciTech Reports
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你看，讓你一輩子倒楣的印度太監來恐嚇
原因。伊士特立對於發放蚊帳這種政策相
在MIT經濟系訪問時，我經常有機會在
你要還款）。與可收到的利息相較，實在
當不以為然，他甚至認為 RCT「無法處
每週三的教師午餐與班納吉還有杜芙若討
不成比例。微型信貸的創意在於利用透過
理廣泛的制度或總體政策的效果。尤有甚
論研究。班納吉溫文儒雅，即便是面對針
團體互保，對其他人的借款負責來減低交
者，它也讓發展經濟學者降低了自己的抱
對自己論點的批評，也總是不疾不徐的詳
易成本，但結果卻是有限（我的看法是，
負！」2015年諾貝爾獎得主迪頓，也從方
細說明對立說法的異同與優缺點。杜芙若
如果借錢給窮人真有那麼大的後續利益，
法論上批評RCT。認為它能釐清的只是在
較為年輕，因此對於她認為不好的論點，
市場一定會找出一個方法來解決這個問
特定脈絡下的因果關係，無法推論到其
總是直言不諱。當我在MIT labor seminar
題）。
他更一般的樣本；而現在學界也過度放
報告時，就曾被她直接批評：「你這篇論
本書其他討論營養、健康、教育等章
大RCT的好處而忽略了它的缺點。這些批
文中與醫學相關的文獻回顧已經太落伍
節，閱讀起來也跟微型窮人的經濟學信貸
評，平心而論也並非沒有道理，只是改
了。」（不過她是對的！）這本書的寫作
這章有相同的感覺：作者指出一些貧窮理
變大制度的困難度太高，雖然以管窺天
風格，其實是跟兩位作者的氣質相符的：
論，觀察某些依照這些理論所提出的作法
是 RCT 的問題（有些批評者認為，不是
一方面好整以暇的告訴讀者面對棘手問題
其效果如何，結果卻是離全面根除貧窮還
打一個漆彈到牆上，就可以畫出房子的全
時該如何思考，並且娓娓道來目前研究成
有一段距離，烏雲後的光（silver lining）
貌），但是至少提供了檢測各種不同假
果（不論是自己或是其他人的）正反意
似乎是對此一情況最好的描述。就如同班
設的機會。目前文獻上與RCT相抗衡的結
見的解釋（pros and cons），另一方面對
納吉對上述六個研究所做的評論：「這些
構估計法（Structure method），或者是迪
於邏輯的推論是否嚴謹，理論與實證證據
研究提供了微型信貸並非貧窮疾病萬能
論提倡的憤怒鳥從錯中學（Angry Bird try
的連結是否正確，則是追根究底，毫不手
藥的初步證據（which is a prima facie case
and error）的方法，其優缺點剛好與RCT
軟。人書合一，其實是我最喜歡這本書的
against microcredit being a panacea〔 a cure-
相反。我想對以解貧民於倒懸之中為志向
地方。閱讀這本書需要一些耐心，他不會
all〕in the literal sense），但是也的確產生
的發展經濟學家來說，我們的確不應該放
給你magic bullet或快速的解決之道，而是
了微小的效果。」
棄遠大的志向與高層次的問題，但我們也
讓你反覆思索各種方法的利弊得失，瞭解
在本書的最後一章，作者討論了他們
不應該忽略小思考、小變革的長期影響。
到改變不是一蹴可幾。而大部分的方法即
看待貧窮的方法，以及其所提出的解方與
由下而上，有時也會帶來意外的驚喜。舉
使有用，效果也不可能太大。但是如果能
其他學者的異同。在發展經濟學的領域
例來說與我曾經合作過的耶魯大學的錢楠
從小思考著手，各個面向都能往前進步一
裡，許多人強調大制度的重要：如紐約
筠（Nancy Qian）教授就發現，雖然中國
點，加總起來的效果就會非常可觀！
大學的伊士特立（William Easterly）就認
整體民主發展水平還是很低，但是農村選
為，只要釐清政治過程，好的政策自然到
舉的確讓村長更能夠不執行受地方反對的
位。阿斯莫格魯（Daron Acemoglu）跟羅
中央政策，公共支出也會更重視地方的需
賓森（James A. Robinson）在《國家為什
求！不執著於特定的方法，從各個不同的
麼會失敗》（Why Nations Fail）一書中，
角度，以有理論基礎跟經過實證評估的作
也論證廣義的良好制度（他們稱之為廣納
法當作改革的藍圖，一點一滴的改變現
型〔inclusive〕），才是國家發展的主要
狀，說不定是改變的最有效路徑。
國立清華大學化學系 甄聘專任教師
國立清華大學化學系將於109或110學年度＜2020或2021年8月1日起聘＞甄聘2-3位專任助理 教授或副教授，有機化學、分析化學或無機化學領域優先考量。申請人須具備化學或相關領 域博士學位，具博士後研究或教研工作經驗尤佳。有意者請將履歷表、3-5篇代表論著（PDF 檔案）、論著目錄、研究計劃與教學計劃各一份以及介紹信三封（需包含博士班指導教授推 薦函），以電子郵件寄給清華大學化學系陳盈潔小姐（Email：chen@mx.nthu.edu.tw，網址： www.chem.nthu.edu.tw）。所有申請資料請於2020年1月2日、4月30日、8月30日前寄達。申 請人面試將持續進行至員額聘滿為止。
中華民國一○八年十一月十五日
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科技報導
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產官學研
中華民國一○八年十一月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【2019 光電與通訊工程應用研討會】 時間：2019 年 11 月 22 日 ■ 地點：高雄市／高雄科技大學
【未來城市大數據應用交流會】 時間：2019 年 11 月 24 日 ■ 地點：臺北市／科技服務大樓
■
■
此研討會自 2011 年首屆舉辦以來，對於提升國內科技研究及產學合
透過大資料分析，揭露城市生活之下的未知模式，城市計畫推動者抓住
作，已獲得各界正面的迴響。本次研討會議主題共分成四個領域，分別 是：光學與光子學（optics and photonics）、電子裝置與材料（electron devices and materials）、數位訊號處理與應用（digital signal processing and its application）、通訊系統與無線通訊（communication systems and wireless communications），將匯集國內產官研專家學者及各大專院校 師生，發表最新的研究成果及心得分享。歡迎相關領域師生及同仁踴躍 參與投稿（中、英文均可），並竭誠歡迎蒞會指導與交流。詳情請參閱 大會網站（http://cpc.nkust.edu.tw）。
【2019 數位 × 資安轉型論壇】 ■ ■
時間：2019 年 11 月 28 日 地點：臺北市／君悅酒店
在未來的十年內，全球的數位轉型預計將為企業及更廣大的社會帶來價 值十兆美元的商機。在瑞士 Davos 舉行的 2019 年世界經濟論壇更將資 安指明為實現這些商機的策略關鍵，並且將安全的數位轉型置於教育、
這些潛藏的資訊作出明確的判斷與決策，便可改善市民的生活與工作模 式，進而提升生活品質；而商務營運者亦可藉由大數據分析，可望提升 服務品質、增加管理效率、幫助決策和創造商業模式。大數據資料來源 多元、種類繁多，大多是非結構化資料，而且更新速度非常快，如何妥 善運用，創造大數據價值，可謂一大難題。此次會議邀請產業、學界專 家，以實際案例分享，以大數據應用做為產業趨動力，亦可透過數據應 用加速帶動整體產業升級。
【國際醫學地質學術研討會】 ■ ■
時間：2019 年 12 月 5 日 地點：嘉義縣／中正大學
本次主題為地質醫學與健康（medical geology and health），著力於地球 物質中化學元素與人體疾病的關係，並探討毒性元素與致病微生物於地
生態及科技這三個主要經濟趨力的核心地位。在現今網路高度互聯的世
質 – 環境 – 人體的遷移途徑及對人體健康的影響。此外，環境流行病與
界中，數據與運算能力正藉由數以億計的裝置連結在一起，而威脅也同
風險評估、岩石－土壤－水－植物－人體之間的交互作用、微量元素於
樣在其中迅速地孕育發展，更利用網路無所不在無邊界的特性向四處擴
地球物質中之分布及其對人體健康影響、環境污染與整治以及微量元素
散。置身於這一波轉型浪潮的我們，在邁向未來商機的同時，也絕不容
的分析方法，都是此次研討會的重點，歡迎大家踴躍投稿參加！
忽視未來新型威脅將會帶來的潛在憂患。
【2020 年精密機械與製造科技研討會】 【2019 醫療器材跨領域人才培訓課程】 時間：2019 年 11 月 23 日 ~12 月 8 日 ■ 地點：臺北市／北投會館 ■
輔助裝置、生物材料、精準醫療及預防醫療已成為醫材發展新趨勢；更 繫乎全球健康照護產業發展之關鍵。因應此龐大市場之需求，國內藥 廠、生技公司或產業跨界轉型，亦競相投入該領域進行研發，搶攻商 機。為跟上醫材領域快速發展的動態趨勢，除了法規必須與時俱進外，
■ ■
時間：2020 年 2 月 3~7 日 地點：紐西蘭∕皇冠假日酒店
此研討會為全國性對外邀稿及具有相當嚴謹審查機制之論文發表園地， 投稿主題分別為精密機械與智慧製造科技、自動化技術與智慧型機器 人、微奈米與能源科技、精密成形與精微成形技術、扣件產業技術及應 用、模具設計與製造、產品設計與製造、資訊管理整合與應用、高中職 產學小論文、其他相關主題，內容相當豐富及精彩。再者，為了提昇國
跨領域人才亦是產業勃興的關鍵。近年行政院生技產業策略諮議委員會
人以英文撰稿並至國外英文發表之能力，此次會議將於紐西蘭奧克蘭舉
議（Bio Taiwan Committee, BTC）不但多次聚焦生醫產業前瞻趨勢、新創
辦，邀請臺灣及全世界專家學者共襄盛舉，全程以英文進行，其投稿之
格局議題；更多次強調生技醫療與 ICT 技術匯流的重要性，而其所需法
英文論文，經審查通過，ICPMMT 2020 研討會後可推薦刊登於《工程索
規之調整及開放，與跨領域人才培育是臺灣生技產業壯大之關鍵。
引》（EI Compendex）。歡迎臺灣學者專家踴躍投稿！
【2020 國際健康照護研討會】 時間：2020 年 4 月 30 日 ~5 月 1 日 ■ 地點：高雄市／輔英科技大學 ■
【2020 ICD 國際營養研討會】 ■ ■
時間：2020 年 9 月 15~18 日 地點：南非／開普敦國際會議中心
為發展以病人為中心的生理、心理、社會及靈性各方面需求之「生命全 期」醫療照護，輔英科技大學特此舉辦研討會，盼能增進智慧行動醫療 健康照護及跨領域整合於健康照護之知能及應用，並提升延緩老人失能、
中華民國營養師公會全國聯合會此次將榮幸參與發表 90~120 分鐘以台
老人照護及長期照護之認知及照護。另外，大會也希望能以實證照護為
灣為主題的座談會，內容與臺灣的社區營養、學校營養計畫及癌症照護
基礎，強化跨域專業溝通合作病人安全的照護品質與效率、降低醫療成
系統相關，將台灣營養師推廣到世界。竭誠歡迎各單位營養師投稿單篇
本，達到預防醫療照護與健康促進的目的。誠摯邀請各位的參與，在增
口頭報告或是海報刊登，或是單純與全聯會代表們一同組團共相盛舉，
進教學、研究及健康照護專業發展等國際學術交流之餘，也提升臺灣健
參與國際盛事。
康照護醫療及學術地位的能見度。
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產官學研
中華民國一○八年十一月十五日
科技報導
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這件裙子適合搭配這雙短靴嗎？問問你的手機吧 【本刊訊】古語云：「人要衣裝，佛 要金裝。」穿衣不但為了蔽體或保暖等實 際功能，更大的一部份是自我外在魅力的
的時尚建議。 Fashion++是利用人工智慧的視覺辨識系 統，分析圖片上衣服的顏色、圖案、質地
搭圖片都在此年代之後，也造成過往「復 古」風格的古著容易被系統判定為「不時 髦」。此外，由於Fashion++的時尚參考
展現。不過，有時就是發生不知道該穿什
及衣服版型等要素，透過各種不同的服飾
來源多來自於北美地區，相對其他如南美
麼衣服的窘境，其中最大的問題，在於各
搭配，向使用者推薦最時尚的搭配方式。
洲、歐洲及亞洲等地的流行要素也可能被
種衣物之間的搭配。一般來說，如果不知
研究團隊表示，Fashion++藉由網路上超
系統篩選為不合適的穿搭方式。另一項問
道該穿什麼，解決方法可藉由翻閱時尚雜
過一萬張時尚愛好者所分享的圖片進行訓
題則在於「身形」，由於時尚圖片的模特
誌、詢問周遭親友意見，或是上網參考時
練。團隊中的蕭氏（Kimberly Hsiao）表
兒普遍身材較瘦長，但真實世界中充滿各
尚愛好者的穿搭方式等。不過，在不久後
示，要找出時髦的穿搭圖片並不困難，困
種不同體型的人，因此後續系統在給予建
的未來，穿衣不再是困擾，也不必再花功
難的在於篩選出「不時髦」的服裝搭配。
議時，使用者本身的身形條件也是需要納
夫尋求協助，口袋裡的那支手機就能成為
對此她設計出一套解決辦法：將各種時尚
入考量的重點。
個人時尚顧問。
服裝單品組合後，建構出一系列的「不時
近期由美國德州大學奧斯汀分校（The University of Texas at Austin）、康乃爾科
髦服裝」資料庫，透過此資料庫，訓練系 統找出不恰當的搭配方式。
技校區（Cornell Tech）、喬治亞理工學院
但如同許多的AI系統，Fashion++也同
（Georgia Tech）及Facebook AI所組成的
樣存在演算法偏見（bias）問題。舉例而
共同研究團隊，發布一項名為Fashion++的
言，Fashion++是利用抓取網路上的圖片
人工智慧程式，號稱能利用時尚穿搭相關
進行分析與訓練，但由於網際網物的普及
的圖片進行分析，並給予使用者各種服飾
源於1990年代，因此大部分發布的時尚穿
研究團隊表示，Fashion++下階段的研 究是希望AI系統能夠客製化，給予不同身 形的使用者最佳的時尚建議。當下次面對 衣櫃裡玲瑯滿目的衣服，舉棋不定之時， Fashion++或許可以解決穿衣服的煩惱。 新聞來源
Wei-Lin Hsiao et al., Fashion++: Minimal Edits for Outfit Improvement, Facebook Research, 2019.
量子霸權來臨？Google量子電腦技術立下標竿 【本刊訊】量子霸權（quantum supremacy），又稱量子優越性，指的是
般電腦需耗時上萬年的運算，量子電腦能
的條件之下進行比較，會有此結果也不
輕鬆在幾分鐘的時間內完成。
令人意外。不過面對未來的量子霸權， 美國政府為因應量子電腦的發展，近年
量子電腦在特定條件之下，能夠處理傳統
研究人員表示，這台量子電腦雖然只
電腦所無法解決的問題，而此問題並不一
包含53個量子位元，體積極小，但與目前
來提出國家量子計劃（National Quantum
定具有實際用途。近期由美國聖塔芭芭
的超級電腦相比之下，在某些特定條件的
Initiative），制定量子電腦的相關規範，
拉加利福尼亞大學（UC Santa Barbara）
運算過程中，超級電腦需耗時近萬年的運
及Google的共同研究團隊，在Nature所發
算，此量子電腦只需200秒即可完成。雖
鍾楷閔也表示，本次的研究雖然沒有展
布的研究表示，團隊利用53個量子位元
然IBM團隊後續出面澄清，在利用最強大
示出任何量子電腦的實際作為，但就如同
（qubit）所製作出的量子電腦，不只能順
的超級電腦進行此運算時，只需兩天即可
當年萊特兄弟所發明的飛機，升空後只在
利運作，運算能力更號稱是目前傳統超級
完成運算。但不論是兩天或是一萬年，相
空中停留12秒，在當時也沒有任何可能的
電腦的1.5兆倍。
較於量子電腦的200秒，仍是天差地別的
商業用途，但卻為後續的飛機研究發展立
級距。
下標竿。而本次的研究則證明量子電腦不
Google團隊所開發的量子電腦，包含54 個量子位元（運算過程中其中一個位元故
但量子電腦真能馬上取代你我桌上的
障），並利用量子的糾纏與疊加特性，不
傳統電腦嗎？其實不然。中央研究院資訊
同於傳統電腦所使用的0和1位元，運算能
科學研究所鐘楷閔博士曾於中研院開放日
力出眾。而量子電腦一直被視為未來資訊
演講中表示，量子電腦的發展仍為初步階
科技的聖杯，不只擁有強大的運算能力，
段，尚有一段研究的漫漫長路。他表示，
甚至是利用因式分解所設計的密碼加密系
本次的量子電腦屬於特定的運算，簡單來
統，在量子電腦面前幾乎形同虛設。而一
說，該運算是建立在對量子電腦較為有利
使法規能跟上未來的資訊科技發展。
只作為計算機資訊工具的濫觴，更宣告此 發明的無窮潛力。
新聞來源
Frank Arute et al., Quantum supremacy using a programmable superconducting processor, Nature, 2019.
中華民國一○八年十一月十五日
產官學研
SciTech Reports
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當自駕車出車禍 責任歸屬該如何釐清？ 【本刊訊】近年來各大汽車車廠紛紛致
為了找出問題的答案，來自英國艾希
對此，研究團隊認為該結果將可能影
力於自動駕駛的研究與開發，最終的目標
特大學（University of Exeter）與其他大
響未來法庭上陪審團的判決結果，後續也
是能夠取代真人駕駛，透過電腦系統省去
學的共同研究團隊於《自然人類行為》
可能出現保險與理賠等相關問題。同時，
人力成本，達成完全的自動駕駛。但此目
（Nature Human Behaviour）發布的研究
此研究也反映出大眾對於自動駕駛系統的
的離達成尚有很長的距離，因此目前的自
調查顯示，假設當自動駕駛系統發生事故
理解相對不足，因此研究團隊認為解決方
動駕駛系統，充其量只能視為「半自動駕
時，如果同時間為電腦及人類駕駛的車
法應從政策面著手，例如就法律層面由政
駛系統」，電腦只能在特定情況下介入駕
輛，一般大眾傾向將事故造勢責任歸咎於
府上至下制定相關法案，以確保當事故發
駛功能，而真人駕駛則須從旁給予輔助，
真人駕駛，不論事故是否為人為疏失或是
生時，有關當局能適當地追究責任歸屬。
以確保行車安全。但如果此系統發生車禍
電腦發生故障。
而研究團隊的阿瓦德（Edmond Awad）在
事故，又該如何釐清肇事責任呢？
研究團隊以自動駕駛發生事故時的責
ScienceDaily的報導中表示，此研究將自動
任歸屬為前題，對大眾進行意見調查。首
駕駛的安全議題交由大眾審視後，或許能
先，當車輛為單一駕駛，不論是真人或電
夠向汽車製造商施加壓力，以提升汽車自
腦，一般大眾皆認為該「駕駛者」須負起
動駕駛設計的安全標準。
全責，此問題的責任歸屬幾乎沒有其它的 模糊地帶；但當議題改為真人與電腦同時 駕駛時，卻發現大部分的人傾向將責任歸 咎於真人，而且不論肇事問題是否人為， 或是電腦判斷與運算出現問題，大眾一致 （Pexels）
認為電腦的責任相對較低。
新聞來源
Edmond Awad et al., Drivers are blamed more than their automated cars when both make mistakes, Nature Human Behaviour, 2019.
找尋蟲洞新方法 前提是它真的存在 【本刊訊】蟲洞（wormhole），又
（Sagittarius A*）。根據推測，人馬座A*
時，則可以研判是蟲洞另一側的大質量星
名愛因斯坦—羅森橋（Einstein—Rosen
的中心擁有一個超大質量的黑洞，正好符
體對S2的重力效應，但此假設是建立在蟲
bridge），是理論物理當中，描述連結不
合蟲洞可能產生的要素。研究人員表示，
洞真實存在的事實之下。
同時間與空間的通道。截至目前為止，蟲
如果真的有蟲洞，人馬座A*是目前最合適
洞的概念依然只停留在數學式的推導及科
的觀測地點之一。
不過斯托伊科維奇也提到，當後續如果 真的發現S2出現攝動現象時，也不能完全
幻小說的情節中。另外，根據理論，如果
至於該如何觀測呢？研究人員斯托伊
確定蟲洞一定存在，畢竟許多因素都可能
要製造蟲洞，不只耗費的能量極大，更重
科維奇（Dejan Stojkovic）在ScienceDaily
會產生攝動現象，科學家仍需更多的證據
要的是需要負質量（negative mass）才能
的報導中表示，觀測將鎖定在人馬座A*
加以作證，但攝動仍可作為參考指標。假
維持蟲洞的存在與穩定，以現階段人類的
的S2恆星的運行。根據研究假設，當蟲
以時日，或許在未來的某一天，蟲洞存在
科技水準實屬天方夜譚。因此蟲洞是否存
洞的兩側出現大質量的星球時，兩者的重
的證據將會出現在世人面前，蟲洞也不再
在於真實世界中，始終是各界爭論不休的
力效應較可透過蟲洞的隧道進行傳遞，傳
只是理論學家與小說家的想像。對於科幻
話題。但近期紐約州立大學水牛城分校
遞的方式與一般的重力效應相同，可以想
迷而言，也是一項令人振奮的大發現。
（University at Buffalo）的研究人員發布
像蟲洞是一道任意門，連結的是距離十分
在《物理評論》（Physical Review D）的
遙遠的宇宙位置或不同的時間座標。他表
最新研究顯示，假設蟲洞真實存在，人類
示，現階段雖然對於S2的觀測數據尚不完
仍有能力進行觀測。
整，但只要經過長時間的觀測，將可建構
研究中表示，可形成蟲洞的條件之一為
出S2的完整運行軌道與模式，後續再從
必須處於極大的重力場中，對此團隊將觀
觀測當中找出此恆星是否在運行時產生攝
測目標鎖定在銀河系中的星座人馬座A*
動（perturbation）現象。當攝動現象產生
新聞來源
De-Chang Dai and Dejan Stojkovic, Observing a wormhole, Physical Review D, 2019.
中華民國一○八年十一月十五日
產官學研
科技報導
臺泰再簽協議 科技交流更上層樓
28
廣告索引 錫昌. ........................................3
【本刊訊】為配合政府積極推動新南向
國家協會（Association of Southeast Asian
雙鷹. ........................................5
政策，國家實驗研究院（以下稱國研院）
Nations, ASEAN）的前哨站，盼能將臺泰合
睿嘉. ........................................6
院長王永和與泰國國家科學院（National
作的成效也推展、延伸至鄰近東協國家。
科光. ........................................7 科羅耐. ......................................9
Science and Technology Development Agency,
此次，雙方更進一步簽訂「雙邊合作研
勵眾生活. ................................... 11
NSTDA）院長西里特拉庫爾（Narong
究框架協議書」，以逐步實踐年初所簽訂
...................................12 牟博科技.
Sirilertworakul）於本（2019年11）月1日簽
的合作備忘錄內容。國研院希望以泰國為
署雙邊合作研究框架協議書，讓臺泰的科
起點，提出國研院各中心的頂尖技術，與
龍躍. .......................................15
技鏈結更加緊密。
泰國國家科學院研商合作機會，並深化臺
.......................................18 日龍.
隸屬於泰國科技部的泰國國家科學院，
泰雙邊產學研界的技術交流與合作，更希
..............................20,22,23 人事廣告.
設有基因工程及生物科技研究中心、金屬
望能將成效擴展至其他新南向國家。而西
與材料科技中心、電子和計算機科技中心
里特拉庫爾此行除與國研院簽約，也參加
及奈米科技中心，是泰國科技研發及人才
由科技部舉辦的全球科技領袖高峰論壇，
培育的重鎮。
並在科技部駐越南臺北經濟文化辦事處科
尚上. .................................... 13,16 川富. .......................................14
益弘. .......................................21 尚偉. .......................................28
國研院於今年3月，在泰國國家科學院的
技組組長許輝煌的陪同下，參訪國研院院
生技醫療、半導體感測與太空科技等議
泰國科學園區成立「國研院駐泰國曼谷辦
位於新竹的「臺灣儀器科技研究中心」與
題。透過激勵科技創新、人員交流與互
公室」，為國研院第一個海外辦公室，盼
「國家高速網路與計算中心」，以實際了
訪、辦理雙邊研討會等方式，期能創造臺
能透過各研究中心研究人員輪流駐點的方
解國研院的技術能量。
灣新南向與泰國經濟4.0的雙贏模式！
式，連接兩國先進技術，並建立國際產學
未來，雙方將建立更緊密之合作關係，
研鏈結平台，協助國內產學界進到泰國。
並積極投入資源與人力，以共同研究創新
除此之外，國研院更以此作為前進東南亞
技術商品化、高速網路計算、精準農業、
新聞來源 〈國家實驗研究院與泰國國家科學院 簽署雙邊合作研究框 架協議書〉，國家實驗研究院，2019年11月5日。