科學月刊姊妹刊物
scimonth.com.tw
全方位視野 科技人關懷
1
創刊於1982年
科技報導 S c i Te c h
Reports
#461 2020.5月號 每 月 15 號 出 刊
(Photo by Karolina Grabowska from Pexels)
從新藥、疫苗開發到國際關係── 與COVID-19疫情的時間賽跑 得到一支疫苗有多難? 新冠病毒疾病(COVID-19)疫情延燒近半年,臺灣與全球各地的科學家也正緊鑼密鼓地進行研究,盼能開發 出有效的解方。然而,一支疫苗的研究,從臨床試驗到批准上市就得耗費近十年的時間……
臺灣與世界衛生組織的分合史 世界衛生組織大會(WHA)將於近日展開,同一時間,中國等極權國家仍不斷以政治理由阻礙臺灣成為的觀 察員。臺灣與世界衛生組織(WHO),從盟友、冷戰到期間限定的合作,逾半世紀的曖昧關係,讓人好奇地想一 探究竟。
10 生醫先鋒
26 科技生活
從新冠病毒談疫苗發展的現實問題
當 3D 視覺感知遇上微機電系統── 精細之眼,讓 AI 看懂世界
16 焦點話題 What is WHO ? 臺灣與 WHO 的 73 年分合史(上)
28 特別報導 現階段什麼藥對 COVID-19 有效?
38
5
月號︻尋找火星人︼上市
誰發明了什麼?從生技研發案例討論 專利法中「發明人」的定義
科學月刊
動物替代測試:斑馬魚胚胎在化 學物質生態毒性的現況與展望
版
20 科技智財
當期介紹請見
04 精選好讀
2
二○二○年五月十五日
科技報導
動態時報
電子裝置廢熱終結者─ 解決過熱問題外還能循環再製電 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
【本刊訊】美國加州大學洛杉 磯分校(University of California,
行政院新聞局登記局版台誌字第3034號
Los Angeles, UCLA)與中國武漢大
訂 閱:全年12期1000元
學,合作研發一款智能熱電水凝膠
劃 撥:0018482-3 科學月刊社 主 辦:台北市科學出版事業基金會
膜(smart thermogalvanic hydrogel
出版者:科技報導雜誌社
film),不僅解決電子設備過熱的
發行人:張之傑
問題,還能透過熱力學循環將熱能
執行總監:趙軒翎 總編輯:林翰佐
轉換為電能。此研究發表於近日美
(pixfuel)
副總編輯:趙軒翎 蔡政修
國化學學會(American Chemical
編輯委員:王文竹 王伯昌 曲建仲
Society, ACS)出版的《奈米通訊》
研究人員以快速充電中的手機進行
(Nano Letters)期刊。
展示,電池溫度不僅降低20℃,
江建勳 李武炎 李志昌 李精益 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 邱韻如 金升光
無論是電池、發光二極體和微處
金必耀 門立中 紀延平
理器(microprocessors)等電子設
范賢娟 倪簡白 高啟明
充電的部分廢熱也轉換成5微瓦 (μW)的電量。
高憲章 張大釗 張敏娟
備,在長時間使用下多會產生過熱
研究指出,該水凝膠是以聚丙烯
陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東
的問題。這些電子設備在運作過程
醯胺(polyacrylamide)作為框架,
單維彰 景鴻鑫 曾耀寰
中所產生的熱能,可能會使元件產
並由水和特定離子填充而成的,因
黃相輔 楊正澤 葉李華
生毀損、降低設備的效能與壽命,
此具有良好的保水性,且降溫後可
廖達珊 管永恕 劉宗平
更嚴重的話甚至會引發爆炸。因
吸收周圍空氣裡的水分恢復水量的
蔡兆陽 蔡孟利 蔡振家
此,如何散熱並完整充放電後的電
特點,也可讓散熱功能不斷地循
量,就成了相當重要的課題,然而
環。而水凝膠在吸收熱能的過程
主 編:郭家銘
目前仍未出現可同時達到這兩個目
中,也會在電極之間傳遞電子進而
編 輯:謝育哲
標的產品。
產生電流,如此便能在降低裝置溫
程一駿 程樹德 黃正球
鄭宇君 鄭運鴻 韓德生 嚴如玉 嚴宏洋 蘇逸平
美 編:黃琳琇
度的同時擁有產電的效益。
業務經理:李金穗
由UCLA與武漢大學研究人員開
業務助理:廖本翔
發的智能熱電水凝膠膜,可望成
此次研發設計不僅可確保電子產
為設備過熱的救星;將該膜安置於
品在相對安全的條件下運行,也可
傳 真:(02)2363-5999
設備上,便能將廢熱轉換成電能,
透過所蒐集到的電量瞭解電池狀況
E - mail:scimonth@gmail.com
並解決設備過熱的困擾。根據美國
或控制冷卻系統,極具發展潛力。
社 址:臺北市羅斯福路三段77號7樓 電 話:(02)2363-4910
印 刷:赫偉有限公司
《本刊長期徵稿,請見40版稿約》
國家科學院(American Association for the Advancement of Science, AAAS)新聞網EurekAliert!報導,
新聞來源
Shirui Pu et al., Thermogalvanic Hydrogel for Synchronous Evaporative Cooling and Low-Grade Heat Energy Harvesting, Nano Letters, 2020.
SciTech Reports
二○二○年五月十五日
3
4
二○二○年五月十五日
科技報導
精選好讀
動物替代測試:斑馬魚胚胎 在化學物質生態毒性的現況與展望 作者:王應然
成功大學環境醫學研究所特聘教授。
協助撰稿:李艷林、陳姿羽、薛建豐、曾家琪、張嘉育。
前言:動物實驗在臺灣
來,西方世界對道德的深度思考,
等,依然是動物保護團體和科學研
每年農曆7月中旬左右,全臺灣
不斷地將人類生命意義擴伸至其它
究單位不斷拉扯的話題。
醫學研究中心的中央廣播總是會傳
生物,時至今日,絕大部分文明國
來動物中心慰靈公祭的召喚,邀請
家都已系統性地立法,並以正義與
有犧牲實驗動物的研究人員前往祭
平等的立基點來規範人類應如何對
拜,除了感謝動物們的奉獻,也讓
待動物,以保障動物的生存權。臺
研究人員心中因殺生稍存的不安獲
灣作為地球村的一份子,亦追隨國
得救贖。慰靈公祭已經是全臺灣生
際腳步於1998年頒立動物保護法,並
物醫學從業人員的共同記憶,從研
陸續修增訂條文。實驗動物在《動
究生、研究助理、臨床醫師、研究
物 保 護 法 》的 定 義 是 指 「 為 科 學
員到教授,誠心地在供桌前雙手合
應用目的而飼養或管領之動物」,
十或舉香致意,也成為每年的例行
須具備易標準化地飼養、可大量繁
公事。第一線實際操刀的研究人員
殖、不太昂貴、壽命長短恰當與非
壓力最大,調皮的研究生偶爾在舉
保育類及瀕危動物等五大要點,且
具有爭議性的實驗程序盡量避免
香祭拜同時口中喃喃暗念:「冤有
牠們成為實驗動物的首要條件是因
與排除,如「減量(reduction)、
頭債有主,不干我的事,都是指
為「先天性或是經由人類誘導產生
精緻化(refinement)與取代
導教授叫我殺的」。然而,戲謔背
的疾病或是某種特定生命現象,可
(replacement)」構成的3Rs概念,
後隱藏的嚴肅議題,讓人不禁自問
作為人類了解該種疾病或該特定生
便是利用不同的方法以及替代物種
──還要多久的未來,我們才能解
命現象的機制」。
來執行這些實驗。這三大概念提供
決大量犧牲實驗動物的科學研究?
動物替代測試的落實現況 近年來,實驗動物福祉與使用 倫理受到關注,減少實驗動物使 用與推廣替代方法也逐漸成為世 界趨勢。動物在實驗過程中經歷 疼痛、甚至死亡,除涉及敏感的道 德爭議外,還花費大量時間及高昂 的費用。目前許多替代測試的方案 已被提出,除了用來克服動物實驗 相關的缺點,也將不合乎道德或
然而,在發展科技、醫藥進步、
替代方法的發展,不僅應用在藥物
美國總統林肯(Abraham Lincoln)
生活便利的同時,「人類究竟還要
的開發檢驗,也廣泛使用在化學物
曾說:「我贊同動物均有其權利,
犧牲多少實驗動物」、「實驗動物
質的測試中。
如同人類均有人權」。近兩百年
作為疾病預測模式的準確性為何」
動物替代的概念首先在1957年由
SciTech Reports
精選好讀
圖一:替代測試在國際上的緣起,以及臺灣的替代測試發展現況。
二○二○年五月十五日
5
6
二○二○年五月十五日
科技報導
精選好讀
動物福利大學聯合會(Universities
行相關毒理及生態毒理測試報
驗(ex vivo)、電腦模擬預測(in
Federation for Animal Welfare)創辦
告。REACH最新法規中規範,脊
silico)及器官晶片等,有些已被某
人滬姆(Charles W. Hume)和英國
椎動物應作為最後的試驗動物方
些國家管理機構接受,有些也正積
動物學家盧榭爾(William Russell)
法,這樣的規範促使符合3Rs的原
極開發中。
提出,且盧榭爾和3Rs共同創立者
則與精神,因此,未來必須盡可
波爾契(Rex Burch)也提出一些
能地考量使用非動物方法來滿足
使用更人道的動物實驗方法。替代
所需要的訊息要求(information
方法的主要精神在於,使用動物研
requirement)以及危害分類(hazard
究時應構思是否可以其它試驗方式
classification),僅在無法以非動物
替代活體動物,而國際上正在嘗試
方法收集到足夠可靠數據的情況下
將此精神落實於化妝品產業以及化
才能進行動物試驗。
學品登記。以化妝品產業為例,歐
臺灣環保署則在2014年12月發布
盟從1993年開始提出化妝品禁用動
《新化學物質及既有化學物質資料
物試驗以來,歷經20年努力終於在
登錄辦法》,並於2019年修正發布
2013年3月正式通過強制執行禁用動
此辦法,要求業者製造或輸入「新
物實驗作為化妝品原料及產品的毒
化學物質」或「既有化學物質」需
性測試。臺灣亦在2016年經立法院
先登錄,提交該物質的毒理與生態
三讀通過《化粧品衛生管理條例》
毒理資料,包含急毒性、皮膚刺
修正案,明定2019年11月起實施化
激性/腐蝕性、眼睛刺激性、皮膚
妝品動物實驗禁令,臺灣化妝品業
過敏性、基因毒性、基礎毒物動力
者在5年的緩衝期後,將不得再對成
學、重複劑量毒性、生殖/發育毒
品、原料進行動物實驗。圖一簡述
性以及致癌性試驗等。雖然規定毒
替代測試發展的重要里程碑,隨著
理、生態毒理資訊應以經濟合作暨
法規修訂,臺灣也必須陸續引進更
發展組織(Organization for Economic
多替代測試方法。
Cooperation and Development, OECD)
在化學品登記方面,歐盟自2008
或環保署環境檢驗所的測試規範為
年起,要求每年化學品產量或進口
主,也開始推動獎勵措施,希望化
量達規定標準的製造商或進口商,
學物質登錄時應「優先採用動物實
需向歐盟《化學品註冊、評估、
驗替代方案」,但尚未正式入法。
化學物質生態毒性動物 替代測試 傳統生態毒理試驗包含魚類短/ 長期毒性試驗等。減少使用活體成 魚實驗的方式之一,是以魚類胚 胎毒性試驗替代成魚毒性試驗。 OECD在2013年公告,斑馬魚的胚 胎可作為魚類急性毒性試驗的替代 測試(OECD TG 236)方法;利用 這些體外授精魚卵進行生態毒性試 驗被歸類為體外測試,理由是因為 魚卵中的胚胎為發育狀態,其痛覺 和知覺器官尚未發育完全,所以不 會有承受痛苦的問題。和其他魚類 比起來,斑馬魚的胚胎在實驗上具 有以下優點:
1. 卵膜透明,可以很清楚地看到 胚胎的發育狀況; 2. 魚卵不具黏滯性,可移動性佳, 對於要搬移胚胎至特殊設計孔 盤的實驗來說相當方便,只要 用吸取管輕輕吸起胚胎即可移 動位置;
許可與限制法案》(Registration,
目前,全球已有超過十個國家成
3. 斑馬魚的可得性高,作為生物
Evaluation, Authorization, and
立活體動物實驗替代方案的「3Rs
科技常用動物模型之一,因為
Restriction of Chemicals, REACH)
中心」或類似單位,國際間亦有多
具有高度科學研究價值,所以
主管機關歐洲化學總署(European
種不同新技術正在研發當中,例如
供應量穩定;
Chemicals Agency, ECHA)註冊,
化學試驗(in chemico)、細胞/
並依進口或製造生產噸數分級執
組織體外試驗(in vitro)、離體試
4. 照顧上容易上手,一條雌性斑
SciTech Reports
二○二○年五月十五日
精選好讀
7
( Oregon State University - Zebrafish, CC BY-SA 2.0, Wikipedia)
圖二:傳統魚類急毒性試驗和斑馬魚胚胎急毒性試驗示意圖,右下部分為斑馬魚胚胎之死亡判定標準,讀者可以試著判斷哪修胚胎是存活的。
馬 魚 的 產 卵 量 大 約 為 100~200 顆,可為實驗設計提供大量的 樣本數。
最高的,也就是說,對於常用化學
行的分類或危害分級。而ECHA也
物質的生態毒性試驗,使用斑馬魚
一直致力於促進非動物方法(non-
胚胎可以具有代表性。不過,2019
animal approaches)的發展和使用,
年波爾克(Anita Birke)等人發
包括不牽涉新的體內測試方式的所
現,具麻醉性物質在魚類胚胎毒性
有方法。
圖二是傳統魚類急毒性試驗和斑
推估成魚毒性之下的效果不佳,因
馬魚胚胎急毒性試驗示意圖。使用
此未來還需要針對此類型的物質做
斑馬魚胚胎做實驗也是被動物保護
更深入的探討。
毒性試驗於化學工業的 機會與挑戰
團體所推薦的,一般而言,斑馬魚
此外,單一的體外試驗並無法
胚胎應用在物質毒性試驗研究上,
完全取代動物試驗的結果,通常
傳統毒理學以動物試驗為主,
有受精後五天內不被視為活體的共
至少需要有兩種不同的體外測試
並以描述性方法呈現結果,然而隨
識,因此並無動物實驗可能帶來的
結果,因此OECD公告應用於體
科技和人道關懷的發展,21世紀的
不良觀感。科學家研究分析了斑馬
外試驗的「整合型測試評估方法
毒性試驗提倡的是終止體內動物試
魚胚胎和成魚毒性間的相關性,發
(Integrated Approaches to Testing
驗,並整合電腦演譯推估方法、系
現工業用和中性有機化學物質在斑
and Assessment, IATA)」指導文
統生物學、高通量體外毒性測試等
馬魚胚胎和成魚毒性間的相關性是
件,提供化學品利用體外試驗而進
來做毒性機轉的探討和評估。憑藉
8
二○二○年五月十五日
科技報導
精選好讀
著生物技術、基因遺傳學、計算機
(read-across)在物質及作用機轉
此,秉持呼應3Rs動物試驗原則,
科學與電腦軟體設計技術的進步,
分類上的科學證據,並藉此提供資
我們可以有策略地遵循分層毒性
未來動物的體內實驗可望被取代,
訊讓科學家設計出優質化、危害最
評估來預測毒性。第一層先利用
且能利用其它方法解釋複雜毒性反
小的產品。
定量結構-活性關係(quantitative
毒性替代測試策略需要一整套的
structure–activity relationship,
圖三為動物實驗、魚類毒性和
測試方法來涵蓋不同的毒性機轉和
QSAR)與交互比對法等化學資訊
預測毒理學之比較,為增進動物福
重要的毒性終點,透過以機轉為基
學評估新產品並建立假說和推測可
祉、減少動物實驗,科學家們不斷
礎的體外高通量篩選,我們可以預
能的毒性機轉,先行剔除不適合的
努力尋找可行的替代方法,以及
測化學物質可能導致的活體疾病危
化學品;第二層可針對特定問題和
電腦模式日漸被人們重視。替代
害。一般在分層測試的策略中,經
需求,選擇適當的體外生物試驗以
測試和預測毒理學將會是未來的研
常會先採用人類細胞株先進行標準
得知終點結果,希望找到毒性最少
究趨勢。這些方法的廣泛運用提供
的體外細胞毒性測試,再以嚴謹的
且永續性的化學品;接下來通常會
對新化學品做大量篩選的機會,讓
斑馬魚胚胎及活體測試做驗證,如
進入到第三層,需要體內試驗或整
人們可以設計出更安全且具永續性
此便能更透徹地瞭解化學物質干擾
合各類預測工具(如電腦模擬、高
的產品、填補已上市但毒性資訊不
生物系統機轉的機制,在完整評估
通量篩選)結果以獲得法規許可而
足的化學品資料、強化交互比對法
化學物質毒性上扮演重要角色。因
上市應用。
應的根本原因。
圖三:動物實驗、魚類毒性和預測毒理學比較,以及目前公認可行的替代方法。
SciTech Reports
結語
二○二○年五月十五日
精選好讀
9
株與活體動物測試間的橋樑,擁有
質及既有化學物質資料登錄辦法》
以目前的科學進展,非動物方法
足夠的生物複雜度和高通量篩選的
指定106種既有化學物質應於2~3年
仍無法完整預測較複雜動物的毒理
優勢,勢必在未來的毒性替代試驗
內完成標準登錄資料提交,其中有
測試項目,如毒物動力學、重複劑
發展中取得一定地位。
關毒理及生態毒理資訊如何納入替
量毒性、生殖/發育毒性以及致癌
真正能改變實驗動物現況最實
代測試的精神來迎合國際趨勢已迫
性試驗等。不過,這些替代方法依
際的方式,就是透過不斷的教育訓
在眉睫。面對如此嚴峻的挑戰,我
然可提供有關化學物質對生物體或
練以及價值觀念的推廣。因應重大
們準備好了嗎?
其部分影響的資訊,且這樣的訊息
的變革,從來沒有簡單的答案。臺
和概念可用於設定安全暴露值和排
灣在這一波動物實驗替代的風潮中
定化學品的危害優先順序,至少在
應密切關注國際上該領域的科學發
原則上也可作為化學品管理系統組
展,讓政府決策單位、科學界和相
延伸閱讀
成的一部分。斑馬魚的胚胎除了可
關利益團體瞭解如何根據不同的規
以作為魚類急性毒性試驗的替代測
定熟悉並使用這些新開發的方法。
試(OECD TG 236)方法外,也逐
姑且不論臺灣已公告實施化妝品動
漸在發育毒性替代試驗受重視;更
物實驗禁令,5年的緩衝期稍縱即
重要的是,斑馬魚胚胎是介於細胞
逝,2019年修正發布的《新化學物
1. W.M.S. Russell and R.L. Burch, The Principles of Humane Experimental Technique, 1992. 2. OECD, Test No. 236: Fish Embryo Acute Toxicity (FET) Test, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, 2013. 3. 〈 107 年度實驗動物人道管理年報〉,行政 院農業委員會,2019年。
10 二○二○年五月十五日
從新冠病毒 談疫苗發展的現實問題 作者:陳淵銓
科技報導
生醫先鋒
表一:潛在候選藥品清單。
藥品 氯奎寧(Chloroquine)
4- aminoq
美國加州大學柏克萊分校生物化學博士。 烴氯奎寧
新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)引發的嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)
(Hydroxychloroquine)
已在全球大規模流行,確診及死亡人數不斷攀升,各國紛紛祭出鎖國、封 城、禁足及保持社交距離等斷然措施以緩和疫情。然而,有關COVID-19的
瑞德西韋(Remdesivir)
4- aminoq
腺核苷酸
(adenosi
治療及預防,國際上迄今無正式獲得核准的有效藥物及疫苗,為解決此本世 紀截至目前最大的公共衛生及人類健康危機,各國科學家競相研發相關藥
立巴韋林(Ribavirin) 加干擾素(Interferon)
核苷酸類
物及疫苗,有的已完成活體外實驗、進入動物實驗或正進行人體試驗中。如 今,雖已有多種候選藥物可供患者臨床使用,但真正可供預防接種的疫苗仍
卡莫司他甲磺酸鹽 (Camostat mesylate)
蛋白酶抑
付之厥如或正在進行試驗中,疫苗發展實有諸多現實問題有待克服。 洛匹那韋(Lopinavir)∕ 利托那韋(Ritonavir)
蛋白酶抑
目前的潛在有效治療藥物 綜觀現今世界各國COVID-19的相關研究報告,發現許多化學品、細胞
法匹拉韋(Favipiravir)
RNA 聚合
(RNA po
激素(cytokine)及抗體(antibody)可能是治療COVID-19的潛在候選藥品 (表一)。然而,這些藥物大多僅進行活體外及動物實驗,或僅有臨床案例
阿比朵爾(Umifenovir)
伊維菌素(Ivermectin)
干擾素-β1 干擾素β加洛匹那韋∕ 利托那韋 霧化的(aerosolized) 干擾素α SARS-Cov-2專一性抗體
痊癒者的血漿 (convalescent plasma)
融合抑制
B1a(C48H
和 B1b(C
細胞激素
蛋白酶抑
細胞激素
抗體
抗體
塔西單抗(Tocilizumab)、 新型冠狀病毒疾病疫情爆發後,許多國家都呼籲民眾盡可能待在家裡,以降低病毒傳播的 速度。(Pixabay)
沙立蘆人單抗(Sarilumab) 與艾庫(Eculizumab)
單株抗體
SciTech Reports
類型
quinoline
quinoline
酸類似物
ine nucleotide analogues)
作用方式
核准適應症或效用
改變細胞內體(endosome)的 pH 值,防止
已核准用於瘧疾的治療及預防,在活體外的實
病毒進入、運輸及進入後的活動。
驗中可抑制 SARS-CoV-2 感染。
改變胞內體的 pH 值,防止病毒進入、運輸 及進入後的活動。
抑制病毒複製。
類似物和細胞激素
抑制病毒複製。
抑制劑(protease inhibitor)
阻擋病毒熟成(maturation)及進入細胞中。
抑制劑
阻擋病毒進入細胞中。
合酶抑制劑
抑制 RNA 依賴性聚合酶
olymerase inhibitor)
制劑(Fusion inhibitor)
H74O14)
C47H72O14) 的混合物
二○二○年五月十五日
生醫先鋒
(RNA dependent RNA polymerase, RdRP)。 抑制病毒與宿主細胞膜進行融合。
已核准用於瘧疾的預防及自體免疫疾病(如風 溼性疾病)的治療,在活體外的實驗中可抑制 SARS-CoV-2 感染。 在 活 體 外 的 實 驗 中 可 有 效 對 抗 SARS-CoV 及 MERS-CoV。
在活體外的實驗中可有效對抗 MERS-CoV。
在 活 體 外 的 實 驗 中 發 現 可 抑 制 肺 部 的 SARSCoV-2。 已核准用於愛滋病的治療,在活體外的實驗及 人體試驗中發現可抑制 SARS-CoV。 廣效型抗病毒劑,可對抗流感(influenza)、 沙狀病毒(arenavirus)、本雅病毒(bunyavirus) 和絲狀病毒(filovirus)。 抑制冠狀病毒的抗病毒劑。 抗寄生蟲藥,並核准用於治療疥瘡(scabies)、
不詳。
頭蝨及玫瑰痤瘡等皮膚病,在活體外的實驗中 發現可殺死 SARS-CoV-2。 在 活 體 外 及 動 物 實 驗 中 可 有 效 抑 制 MERS-
素
刺激非特異免疫作用(innate immunity)。
抑制劑和細胞激素
抑制病毒複製及阻擋病毒進入細胞中。
素
刺激非特異免疫作用。
在臨床案例報告中發現可以抑制 MERS-CoV。
連接到病毒以阻擋其感染細胞;連接到被
在活體外的實驗中可抑制 SARS-CoV-2 進入細
感染的細胞以改變免疫系統。
胞中。
體(monoclonal antibody)
CoV。 正在進行抑制 MERS-CoV 及 SARS-CoV-2 的臨床 試驗。
不詳,可能是連接到病毒以阻擋其感染細 胞;連接到被感染的細胞以誘發細胞介導
在臨床案例報告中顯示對重症患者有療效。
的免疫作用(cell-mediated immunity)。
IL-6 抑制劑。
目前,已核准用於風溼性關節炎的治療,可使 COVID-19 患者退燒及降低其對氧氣的需求。
11
12 二○二○年五月十五日
生醫先鋒
科技報導
報告,尚未完成臨床試驗三期,臨
康人作為預防疾病之用,而藥物乃
突蛋白(spike protein)和核殼蛋白
床應用效果及可能的不良反應(副
為確診患者作為治療疾病所需,二
(nucleocapsid protein,圖一)的B
作用)並未充分評估。
者在開發設計、試驗方法及效能評
細胞和T細胞抗原表位(epitope),
估上仍有顯著差異。以下,筆者將
在120個可用的SARS-CoV-2序列
分享今(2020)年各國科學家的疫
中,並未發現已確定的抗原表位有
苗重要研發成果。
發生突變。因此,疫苗若標靶作用
各國預防疫苗研發 從候選藥物來看,除化學品外,
到這些免疫細胞抗原表位,應可提
細胞激素及抗體亦可作為有效治療
香港研究人員利用現有的SARS-
藥物,這與疫苗刺激人體免疫反應
CoV免疫學研究資料,根據SARS-
以產生細胞激素及抗體提供保護有
CoV-2與SARS-CoV間的高度遺傳
而印度研究人員則採用免疫資
異曲同工之妙,可作為疫苗研發的
相似性來設計對抗SARS-CoV-2的
訊法(immunoinformatics)鑑定
構想及參考。不過,疫苗是提供健
疫苗。他們鑑定了一組得自病毒棘
了 S A R S - C o V- 2 表 面 醣 蛋 白 中 的
供人體保護以對抗SARS-CoV-2。
重要細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)和B細胞抗原表 位。他們在病毒表面糖蛋白中鑑 定了五個CTL抗原表位、三個連續 的B細胞及五個不連續的B細胞抗 原表位,在過程中觀察到CTL抗原 表位與組織相容性複合體(major histocompatibility complex, MHC)I 肽結合槽(peptide binding grooves) 在多個接觸點結合,並形成連續的 氫鍵和鹽橋錨(anchor),顯示具 圖一:SARS-CoV-2 的結構示意圖。(By Hanna Vega - http://book.bionumbers.org/, CC BY-SA 4.0, Wikimedia)
有潛力產生免疫反應,這些鑑定出
圖二:藥物臨床試驗、試驗中新藥申請(investigational new drug, IND)與新藥查驗登記(new drug application, NDA)過程示意圖。
SciTech Reports
生醫先鋒
二○二○年五月十五日
13
RBD)、非RBD棘突蛋白片段及棘 突蛋白非結構蛋白的基礎上引入次 單位(subunit)疫苗,並闡明影響 這些次單位疫苗的潛在因素,參考 SARS和MERS的次單位疫苗開發方 法和策略,為SARS-CoV-2疫苗的快 速設計和開發安全、有效的疫苗提 供重要資訊。
疫苗發展的現實問題 全世界如火如荼地展開抗病工 各國相繼開發 COVID-19 篩檢試劑,此為示意圖。(Pixabay)
作,疫苗開發當然也不落人後。然 而,由於整個開發流程包括「抗
的抗原表位可能是開發疫苗的潛在
相關研究,他們在SARS-CoV-2的
原表位的篩選及設計、動物實驗
候選者。
整個棘突蛋白、棘突蛋白的受體結
及人體試驗(圖二)、安全性及有
合結構域(receptor binding domain,
效性的評估與上市後的安全監控
當然,美國及中國研究人員亦有
14 二○二○年五月十五日
科技報導
生醫先鋒
(surveillance)」等四個階段,不
(conservation)未作詳細評估,疫
優化,並配合適當免疫接種期程才
僅需耗費大量人力及經費,時程通
苗有效性(effectiveness)及效期
能發揮效能。而就安全性而言,病
常也十分長久。快速研發及加快的
(expiration)可能均相當有限。
毒的胺基酸序列可能與部分人的體
核准以應需求,很容易因缺少上市 後監控且副作用尚未充分評估,造 成宣稱開發成功卻無法真正上市供 人體臨床應用,以往SARS及MERS 疫苗的開發即為先例,COVID-19疫 苗的開發亦應避免步此後塵。 目前,COVID-19疫苗在研發上 面臨幾個主要挑戰如下:
試驗過程 首先,由於疫苗提供健康人作 疾病預防之用,安全性要求標準極
內胺基酸序列類似而引發免疫交叉 反應,尤其是在遺傳上傾向於自身
技術細節 從技術細節上來看,因共價連接 的聚醣(glycan)存在而使得糖蛋 白(glycoprotein)抗原表位變得很
實驗與健康自願者試驗,才能完
(autoimmune)疾病的可能性也須 納入考量。
複雜,使用相關的聚醣來建立模式 特別困難。此外,根據現有臨床資
結語
料顯示,病毒已發生突變而產生多
COVID-19已在世界多國發生群
種變異株,有可能是兩種以上的混
聚感染及大流行,並可能發展成為
合株(mixed population),針對單
類似流行性感冒的季節性傳染病,
一病毒株抗原研發的疫苗恐無法提
為控制疫情,疫苗的上市實有其迫
供人體完整免疫力。
切性及必要性。雖然新冠病毒的 疫苗開發仍有諸多現實問題有待解
高,僅活體外實驗成功,證據仍顯 不足,須有長期及數量足夠的動物
免疫的個體,故疫苗引發自身免疫
決,但在各國政府的贊助及全球科
疫苗特性
學家的共同努力下,相信在不久的
成安全性測試。而因抑制RNA依
與去活性疫苗和病毒載體疫苗
賴性聚合酶(RNA dependent RNA
相比,次單位疫苗更安全,但因其
polymerase, RdRP)校讀易有錯誤
免疫原性(immunogenicity)可能
( e r r o r- p r o n e ) , 故 病 毒 突 變 率
較低,必須結合佐劑或針對適當的
高,棘突蛋白和核殼蛋白的保守性
胺基酸序列、蛋白質片段長度加以
將來定可克服困難,開發出安全且 有效的疫苗。
延伸閱讀
(Pixabay)
1. Ahmed SF, Quadeer AA and McKay MR, Preliminary identification of potential vaccine targets for the COVID-19 coronavirus (SARSCoV-2) based on SARS-CoV immunological studies, Viruses, 2020. 2. Shoenfeld Y, Corona (COVID-19) time musings Our involvement in COVID-19 pathogenesis, diagnosis, treatment and vaccine planning, Autoimmun Rev., 2020. 3. Wang N et al., Subunit vaccines against emerging pathogenic human coronaviruses, Front Microbiol, 2020. 4. Baruah V and Bose S, Immunoinformaticsaided identification of T cell and B cell epitopes in the surface glycoprotein of 2019nCoV, J Med Virol., 2020.
SciTech Reports
焦點話題
二○二○年五月十五日
15
16 二○二○年五月十五日
科技報導
焦點話題
What is WHO? 臺灣與WHO的73年分合史(上) 作者:楊予安
臺北醫學大學全球衛生暨發展碩士學位學程研究生;
簡瑋廷
臺北醫學大學全球衛生暨發展碩士學位學程研究生;
邱亞文
臺北醫學大學全球衛生暨發展碩士學位學程主任暨教授。
臺灣在世界衛生組織裡的身
談及在聯合國體系下設置醫療衛生
達到其憲章第一章第1條:「求全人
份認同,最近屢上國內外各大
專門國際組織的構想,受到矚目;
類企達衛生之最高可能水準」的宗
新聞版面,社群平台的討論也
中國與巴西政府於是向大會提交聯
旨,而「不因種族、宗教、政治信
相當熱烈。《科技報導》460
合聲明,獲全體代表無異議通過,
仰、經濟或社會條件而有所區別」,
期〈Who is WHO?新型冠狀病
WHO的籌組於焉展開。
且「健康的定義不僅在於疾病或虛弱
毒對全球防疫的考驗〉一文討
接著,1946年於紐約舉行的國
狀態的消除,而是生理、心理及社會
論 世 界 衛 生 組 織 ( Wo r l d H e a l t h
際衛生會議上,《世界衛生組織憲
Organization, WHO)及國際衛生條
章》逐步被架構、討論並成形,由
秉持這樣的雄心壯志,WHO肩
例(International Health Regulations,
與會的61個國家代表(包括當時UN
負起全球醫療衛生領導、協調、行
IHR)對新型冠狀病毒疫情及全球
全體51個會員國在內)於當年7月22
動、研究、教育與訓練、規範制定
日簽署通過,1948年4月7日正式生
及國際合作等重要工作,並與時俱
效,WHO成為UN轄下15個專門機構
進,因應全球衛生所需,提供世界
(specialized agencies)之一,旨在
各國相關技術協力及緊急援助。此
防疫的重要性,本篇將接續為讀者 分析並重溫73年來臺灣與WHO的分 分合合。
三方面的完全安適狀態。」
外,WHO也鼓勵並促進消滅流行 性疾病、地方性疾病或其它疾病的
世界衛生組織的誕生
工作,並修訂有關疾病、死因及公
二次世界大戰後,世界領袖在
共衛生工作的國際命名與標準化流
1945年齊聚於舊金山會議,共同簽
程等。
署《聯合國憲章》(Charter of the United Nations)並創設了聯合國 (United Nations, UN)。會議期 間,中國(時為中華民國)代表施 思明(圖三)與巴西、挪威的代表
臺灣與WHO的分合概廓 圖一:1948 年 4 月 7 日 WHO 憲章通過並 生效,每年 4 月 7 日亦因此而訂為「世界 衛生日」。(World Health Organization)
WHO的組織架構包括世界衛 生大會(World Health Assembly,
SciTech Reports
焦點話題
二○二○年五月十五日
17
圖二:設置於瑞士日內瓦的 WHO 總部主大樓。(By Thorkild Tylleskar - Own work, CC BY-SA 3.0, Wikimedia)
WHA)、執行委員會(Executive Board, EB)及由幹事長所領導的秘 書處(Secretariat),總部設於瑞士 日內瓦,並於全球設有非洲區、美 洲區、歐洲區、東地中海區、東南 亞區及西太平洋區(中華民國原屬 區域)等6個區署辦公室(Regional Offices),因地制宜地關注各區域 內的醫療衛生議題。 截至去(2019)年,從1946年的 61國簽署,發展到如今的194個正式 會員,當中包括192個聯合國會員國 及2個非聯合國會員國:庫克群島 (Cook Islands)和紐埃(Niue); 2個仲會員(Associate Members):
圖三:發起創立 WHO 的施思明醫師與巴西籍醫師寶拉.蘇察(Geraldo da Paula Souza), 攝於第一屆世界衛生大會。(WHO 臉書)
18 二○二○年五月十五日
科技報導
焦點話題
波多黎各(Puerto Rico)和托克勞
臺灣遭遇八年來首次未獲邀參與
(Director),其他應聘投入WHO
(Tokelau)。而為大家所熟知的
WHA,近日因抗疫而聲名大噪的衛
工作的專家、顧問、官員等更是不
「WHA觀察員(Observers)」,
服部長陳時中,當年甫一上任便在
勝枚舉;這些都再再顯示了我國與
則有教廷(Holy See)、國際紅十
日內瓦吃了WHO的閉門羹。回顧
WHO的交流頻繁、關係密切。
字會(International Committee of
WHO創立至今的73年,我國自最初
這段期間正值臺灣光復初期,百
the Red Cross, ICRC)、馬爾他騎
的創始元老國,享有正式會員權益
廢待舉,許多疾病的防治與基礎醫
士團(Sovereign Military Order of
並克盡義務,至1971年退出聯合國
療衛生建設亟需協助發展。1952年
Malta)等6個。
及WHO等相關組織,2009~2016年
5月,在WHO與美國援外機構的技
根據WHO相關規定,要取得觀察
八年間以觀察員身分重回WHA,到
術和經費大力支持下,臺灣開始推
員身分,可透過WHA決議或WHA
如今連以觀察員的身分出席WHA亦
行瘧疾控制計畫,這甚至早於1955
主席、WHO幹事長邀請,如巴勒斯
不可得,這其中的大起大落唯臺灣
年WHA才決議施行的全球瘧疾根
坦解放組織(Palestine Authority)
冷暖自知,實令人不勝唏噓。
除計畫。當時,全臺灣總人口不過 780萬,據估計瘧疾患者就超過120
便是經1974年WHA通過,自1975年 起以觀察員身分參與WHA至今。而 臺灣在2009 ~2016年馬英九總統在 位的八年間則是應當時WHO幹事長 陳馮富珍每年具函邀請,以「中華 臺北(Chinese Taipei)」的名義成 為WHA觀察員。 2017年,馬執政時期結束後,
1948~1972熱戀蜜月期: 回憶總是美好 如前所述,1948年WHO的創立, 中華民國功不可沒;而WHO創立 之初的二十餘年間,中華民國亦為 正式會員並積極參與WHO相關事 務。我國方頤積博士擔任WHO西 太平洋區署首任幹事長,執掌位於 菲律賓馬尼拉的區署辦公室長達15 年之久,更多次在臺灣舉辦高階 及技術會議,包括於臺北市中山堂 中正廳開幕的第10屆(1959年)區 署年會,當年各國代表還參訪了甫 成立的臺北榮民總醫院和進行中的
萬,短短十數年的時間後,WHO 便自1965年11月1日起宣布臺灣為 瘧疾根除地區,WHO助理幹事長 西格爾(Miltan P. Siegal)親自來 臺授予「臺灣瘧疾根除證書」,由 內政部長連震東代表接受。除此之 外,其它傳染病如:白喉、結核 病、性傳染病及砂眼的防治,甚至 是婦幼保健、廢棄物處理等,都有 著WHO所派駐專家顧問們的身影。 1967~1971年,WHO更提供臺灣選 派上百名優秀醫療衛生人員出國進 修的獎學金,其中包含享譽國際的 蚊子博士連日清。
桃園石門水庫工程;第18屆(1967
圖四:於 1950~1970 年代,四度擔任 WHO 幹 事 長 的 坎 道。(By Hans Peters / Anefo Nationaal Archief, CC BY-SA 3.0 nl, Wikimedia)
年)的區署年會,時任WHO幹事
1972~1997分手冷戰期:
長巴西籍的坎道(Marcolino Gomes
中國代表權之爭
Candau)甚至親至臺灣參加。臺灣
1950年初,蘇聯代表在聯合國安
精神醫學之父、擔任臺大醫學院及
理會提出「排除國民黨政府代表,
附設醫院首任神經精神科主任近20
由中華人民共和國作為中國席次合
年的林宗義醫師,於1965年受聘至
法代表」一案,開始了兩個中國長
WHO總部擔任心理衛生部門主任
達22年的聯合國中國代表權之爭。
SciTech Reports
二○二○年五月十五日
焦點話題
19
隨著前蘇聯與其它社會主義國家成
程序問題發言,上台宣讀「中華民
疫情爆發,臺灣才開始意識到被排
為聯合國的正式會員,以及隨後許
國退出聯合國」聲明,後率團步出
拒於全球防疫網絡與衛生體系的危
多開發中國家的加入,稀釋美國在
會場。聯合國大會後,聯合國秘書
機,因刊登篇幅關係,下期我們將
聯合國的影響力,中華民國的外交
長去函包括WHO在內的各聯合國
聚焦於臺灣自1997年起奮鬥至今,
處境逐漸嚴峻。
相關機構,建議仿照聯合國的作
努力躋身世界醫療衛生體系的未竟
1971年10月,聯合國大會以76票
法,由中華人民共和國取代中華民
之業。……【《科學月刊》官方網站
贊成、35票反對、17票棄權,壓倒
國的中國席次,WHO遂於1972年
(https://www.scimonth.com.tw)已
性通過了從此改變臺灣命運的2758
WHA通過25.1號決議:「恢復中華
刊載電子全文,可一睹為快哦!】
號決議:「承認中華人民共和國政
人民共和國的所有權利,並驅逐蔣
府的代表是中國在聯合國組織的唯
介石的代表。」臺灣從此被WHO
一合法代表,立即驅逐蔣介石在
排除在外,至1997年的25年間關係
聯合國及其相關組織內的代表,因
降至冰點。
所有席位皆為非法佔有。」當時的
從1948年WHO創立第一個25年
中華民國政府在「漢賊不兩立」、
間的關係密切,到1972年退出後下
「寧為玉碎,不為瓦全」的立場
一個25年間的毫無往來;直至1997
下,代表周書楷甚至在表決前就以
年,因中國及香港的H5N1禽流感
延伸閱讀
1. 邱亞文,《世界衛生組織:體制、功能與發 展》,第二、三、四、十、十一章,財團法人 臺灣新世紀文教基金會臺灣聯合國研究中心,
2008年。 2. 邱亞文,〈世界衛生組織的發展與挑戰〉,《國 際衛生》,第五章,華杏出版社,2012年。
20 二○二○年五月十五日
科技報導
科技智財
誰發明了什麼?從生技研發案例討論 專利法中「發明人」的定義 作者:滕沛倫
專利師。
歷史課本寫道「東漢蔡倫是造 紙術的發明人」、國語課本記述 「發明大王愛迪生」的生平。「發 (Needpix.com)
明人」好像是個不需要說明,大家 就有共識的詞彙。然而,專利法上 究竟是如何認定誰才是真正的發明 人呢?隨著科技的演進,許多發明 都需要團隊、甚至跨國合作才能完 成,此時又該如何認定哪些人才夠 格作為發明人呢?
發明者的貢獻需要證據說 話-從諾貝爾獎得主本庶佑 的研究成果說起
貝爾獎演說中,本庶佑特別提及
曼與伍德對於請求保護的發明構思
研究過程中非常重要的外部合作
(conception)做出了重大貢獻,應
夥伴──美國達納法伯癌症研究所
屬於這些案件的共同發明人。
(Dana-Farber Cancer Institute)博 士費里曼(Gordon Freeman)。
我有一個想法-
2018年,日本京都大學的本
另一方面,達納法伯癌症研究
庶佑(ほんじょたすく)教授憑
所早在2015年就向美國麻州地方法
藉著在癌症免疫療法方面的研究
院提起民事訴訟,要求法院更正六
「發明構思」是美國專利實務
成果,獲頒諾貝爾生理醫學獎。
件與OPDIVO相關的重要專利,將
中判斷發明人資格的重要因素,所
本庶佑博士發現PD-1/PD-L1免
費里曼博士與另一名研究人員伍德
謂發明構思,是指發明人心中對一
疫檢查點抑制劑的機轉後,將
(Clive Wood)列為這些案子的發
項可實施的發明形成了「明確而永
相關專利轉讓給日本小野製藥
明人。法官於2019年5月做出一審
久」的構想。
(Ono Pharmaceutical),進而開
判決,在長達111頁的判決書中,整
一件專利案,需包含一個以上的
發出PD-1抑制劑藥物──保疾伏
理了雙方既合作又競爭的歷史,包
申請專利範圍(或稱「請求項」),
(OPDIVO)。OPDIVO在2014年
括多次的當事人證詞、會議記錄、
只要對其中任一請求項形成發明構
於日本取得全球首張藥證後,更在
共同學術發表、信件往來、研究
思的人,就屬於專利法規定的發明
接下來的18個月中在美國取得7張
成果與概念的分享、對專利申請的
人。當發明人不只一位時,美國專
藥證,於2019年時達到逾70億美金
爭執等,並基於這些證據認定三人
利法第116條還進一步規定,即使這
的全球銷售額。在2018年12月的諾
在研發過程中有合作事實,且費里
些人並未同時或同地工作、對發明
淺談發明構思
SciTech Reports
科技智財
二○二○年五月十五日
21
的貢獻類型與程度不同、也沒有對
律責任,專利專責機關不作實質認
產業界和學術單位或其它研究
每一個請求項做出貢獻,仍屬於專
定。」中國《專利法實施細》對發明
機構間的委託研究案,也經常衍
利法上的「共同發明人」。因此,
人則有與美國法類似的定義〔註一〕。
生發明人資格的爭議,如美國巴
在跨組織甚至跨國的案例中,各成
上述對於發明人認定的法規看起
員間是否有「合作」的事實,就是
來並不複雜,然而法院在審理發明
認定發明人資格的重要因素。此
人資格爭議時,需透過大量證據與
外,雖然不同發明人對於整體發明
證詞嘗試重建發明產生的過程,以
的貢獻程度可能有高低之別,但其
釐清當事人間是否有合作關係,並
前情提要:化合物的發現與驗證
確定發明構思成形的時間點與當事
本案是關於愛滋病藥物的開發,
人對發明構思的貢獻程度,才能夠
引發愛滋病的HIV病毒是一種反轉
整體地判斷發明人資格,前面提及
錄病毒(retrovirus),原告巴洛
的OPDIVO發明人爭議就是一例。
茲.魏爾康公司的科學家在1980
貢獻必須使發明的主要概念能夠付 諸實行,若僅是聽從他人的指示進 行實驗,則不能作為共同發明人。 臺灣的專利法規中,對於如何
之發明人是否為真正之發明人,應 由專利申請案之申請人自負相關法
(Burroughs Wellcome Co. v. Barr Laboratories, Inc.)一案〔註二〕。
年代採用鼠類反轉錄病毒來篩選
認定發明人資格並沒有多加著墨, 僅在審查基準中指出「申請書所載
洛茲.魏爾康公司訴巴爾實驗室
想法在何時成立很重要- 產學合作裡的發明人爭議
具有抑制活性的化合物。同一時 期,美國國家衛生研究院(National Institutes of Health, NIH)正嘗試用
22 二○二○年五月十五日
活的HIV病毒建立細胞株,以供篩
果出爐之前還是之後?
化合物對兩種鼠類反轉錄病毒有良 好的抑制效果後,將多個樣本化合
在天平的兩端間游移,當發明人基 於手邊的資料與本身的知識,浮現
選治療藥物。原告的科學家在發現 疊氮胸苷(azidothymidine, AZT)
科技報導
科技智財
誰有資格成為發明人? 再論發明構思
「就是它了」的這個時點,就是發 明構思成形的時刻。其它法院判 決也曾指出,在使發明完善的過程
物提供給NIH進行分析,並建議試
為了回答這個問題,法院首先討
中,發明人可能會需要藉助他人的
驗的用藥濃度。不過,原告並未告
論「何謂發明構思」。法院指出,
服務、想法與幫助,而發明人不會
知NIH各樣本的成分為何。
發明構思不能僅是想要達到的目標
因此失去應有的權利。
在NIH試驗開始前,原告就著手 撰寫「利用AZT化合物治療愛滋的
或是研究計畫,也要對於待解決的 問題提出具體、特定的解決方案;
方法」的專利說明書,而原告的專
但另一方面,對於這個「構思中的
利申請案是在獲知NIH試驗結果後
發明」,發明人又不一定需要有確切
才提出專利申請,NIH則是在試驗
的知識來證實發明必然能夠實現。
還原時間軸,找到關鍵證據 回到本案,法院認為,從撰寫 中多個專利文件版本來看,在著手 撰寫專利說明書之前,發明人就已
完成後才得知樣本的成分為AZT。
也就是說,若天平的一端是純
形成「利用AZT治療愛滋病」的發
本案的爭點之一,在於「發明構思
粹的概念或想法,另一端是確鑿的
明構思,說明書中還記載了如何製
成形的時間點」是在NIH的試驗結
證據,發明過程中的發明人可能會
備含AZT的藥學組合物、劑量、劑
SciTech Reports
科技智財
二○二○年五月十五日
23
型與給藥途徑等細節。而NIH之後
遇到了並非用普通知識技能就可以
為有效的證據。而在提出專利申請
進行的試驗相對簡單,僅是在確認
解決的問題,並提出了解決方案,
前,也應由發明人在發明揭露書表
說明書所載發明的可行性,屬於
且申請專利範圍中也涵蓋了這個解
中概述發明人與各發明人的分工。
發明構思成形後「使發明付諸實現
決方案,那助理A就應該被列為發
(reduction to practice)」的階段,
明人之一。
而非發明構思的一部分。由於法院 認定發明構思的完成早於NIH進行 試驗的時間點,「利用AZT治療愛 滋病的方法」等相關專利的發明人 就不應包含NIH的研究人員。
另外,專利領域中對「發明人」 資格和學術界對「作者」資格的認 定標準不同,建議申請人提出專利
充足的證據,
申請前依專利法規與實務,誠實提 報發明人,以免日後衍生糾紛。
讓道理越說越明 由於在處理發明人資格爭議的時
由於僅參與付諸實現階段的人不
候,需要實質認定參與研發人員個
具備發明人資格,因此若實驗室助
別的貢獻,假使物證越齊全,越有
理A僅遵從計畫主持人的指示進行
利於法院進行判斷。所以,除了妥
例行的實驗,不論花費多少時間心
善保存研究記錄簿、會議記錄與通
力,都不是適格的發明人。然而,
訊往來等資料,也應注意研究記錄
若是在付諸實現的過程中,助理A
需依規定由證人每日簽署,才能作
〔註一〕中國專利法實施細則第 13 條:專利法 所稱發明人或者設計人,是指對發明創造的實 質性特點作出創造性貢獻的人。在完成發明創 造過程中,只負責組織工作的人、為物質技術 條件的利用提供方便的人或者從事其他輔助工 作的人,不是發明人或者設計人。 〔註二〕40 F.3d 1223 (Fed. Cir. 1994)
24 二○二○年五月十五日
科技報導
動態時報
臺灣學術發表影響力與引用量更上層樓 【本刊訊】國家實驗研究院科技
文發表量於2012年達最高值後逐年
近年,由於科學研究難度和規模
政策研究與資訊中心(國研院科政
下降,直至2019年才略有提升;中
的提升,國際合作已成全球趨勢,
中心)於2020年4月28日與資訊服務
國則一路快速成長,於2019年超越
而這類論文的能見度與影響力往往
商科睿唯安(Clarivate)共同舉辦
美國,躍升為全球排名第一;日本
也比較高。根據國研院科政中心分
「我國學術能量概覽發表暨2019高
自2000年第3名降至第5名後即維持
析報告,臺灣國際合作論文發表占
被引學者頒獎典禮」,公布臺灣學
穩定;南韓則自2000年的16名小幅
比從2000~2004年的19.0%,成長至
術論文的發表現狀及趨勢。分析發
提升至第12名。
2015-2019年的35.8%,2019年單年
現,臺灣去(2019)年論文發表篇
該報告以學術影響力評估質的表
更已達到了41.1%,而創新小國如
數排名全球第21名,雖比最高峰時
現,呈現的指標為「相對影響力」
瑞士、新加坡、丹麥、荷蘭以及瑞
期的第16名下降,但論文相對影響
以及「高被引用頂尖論文占比」。
典等,國際合作論文發表比重目前 已接近或超過七成。此外,臺灣在
力逐年上升,且高被引用前1%頂尖
相對影響力達1者,表示該國已
論文占比亦大幅成長。這顯示臺灣
為學術影響力領先群,可用於衡量
的學術研究,從過去的重視論文發
一國論文整體被引用情形。目前全
表數量逐步轉型為「重質」,而學
球論文發表量前30大國家中,相
術影響力也已邁入全球領先群。
對影響力高於1的國家共有19國,
國研院科政中心總結,臺灣學術
國研院科政中心指出,掌握學術
且多為美國、英國、德國等先進大
論文發表自1980年迄今,歷經了量
研究動能有助瞭解國家的基礎研究
國,以及瑞士、荷蘭等創新小國。
少且影響力不穩定、量及影響力穩
實力。目前,國際期刊是大部分學
臺灣論文相對影響力在2015~2019
定成長、量快速成長但影響力成長
術發表的主舞台,因此也成為衡量
年期間已達0.99,接近學術影響力
趨緩等階段。臺灣論文的學術影響
各國學術能量的標的。而這次的分
領先群。
力逐步邁向全球領先群,如何讓研
析來源為Web of Science資料庫,
高被引用的頂尖論文占比,則是
分析的內容則涵蓋臺灣國際期刊論
一國於各領域、各年被引用情形居
文發表的質與量。除此之外,為能
全球前1%的論文,占該國總論文數
從全球視角看臺灣在這方面的表
的百分比;當一國有超過1%的論文
現,研究亦針對傳統科技大國(如
為高被引用論文,表示該國在前沿
美國、英國、德國、法國、加拿
研究上已成領先國家。從全球排名
大)、創新小國(如瑞士、丹麥、
來看,表現最佳仍為瑞士及荷蘭,
荷蘭、瑞典、澳洲、以色列)以及
近年新加坡、澳洲及中國於本指標
鄰近的亞洲國家(含中國、日本、
也顯著成長。臺灣的高被引用頂尖
韓國、新加坡)等三類標竿國家做
論文,占比數值則從2000~2004的
同步分析。
0.53%大幅成長至2015~2019年的
近20年論文發表量中,臺灣的論
1.05%,邁入領先國家群。
2015~2019年國際合作論文的相對 影響力達1.49,已顯著高於非國際 合作論文的相對影響力0.68。
究成果進一步回應社會的挑戰並產 生影響力,將是臺灣應持續努力的 方向。
(pxhere) 新聞來源 〈我國學術能量概覽〉,國家實驗研究院,
2020年4月28日。
SciTech Reports
二○二○年五月十五日
動態時報
25
高導電的半導體誕生 【本刊訊】日本東京大學化學
大。有些半導體材料為求與金屬相
穿過裝置,對許多裝置應用助益良
學院研究團隊近日發現,以輕度摻
仿的導電性,會過度摻雜其它物質
多,如光伏太陽能板的功率轉換效
雜鉭(Ta)的二氧化錫(SnO 2 )
提高載子密度,然而此舉卻導致材
率(power conversion efficiency)與
製成的半導體,不僅導電性增加,
料對光的透明度不足,同樣也會降
觸控螢幕的準確性及響應速度等。
透明度(transparency)也有所提
低裝置效能。
而該研發成功的關鍵,便是薄膜
升,相關應用如太陽能板、觸控螢
魚與熊掌不可兼得,要找到導電
的製作過程。中尾翔一解釋,團隊
幕與發光二極體等的效能可望再進
性與透明度共存的材料並不容易。
使用高聚焦雷射將SnO 2顆粒蒸發,
化。研究發表於近日《科學進展》
為此,東京大學團隊針對以TiO 2為
並依照他們所想要的方式沉積在外
(Scientific Reports)期刊。
外延基材、輕度摻雜鉭的二氧化錫
延的材料上,這個做法也讓團隊得
無 論 場 效 電 晶 體 ( f i e l d - e ff e c t
(Sn1xTaxO2, TTO)膜進行電子傳輸
以在不同的材料條件下進行研究。
transistors)、氣體感測器(gas
性質的研究。結果發現,TTO膜中
sensors)還是透明電極(transparent
摻雜的鉭會使載子密度上升,進而
electrodes),多以一種透明氧化物
將電洞遷移率提高至130 cm2/Vs,
半導體──S n O 2 作 為 材 料 。 室 溫
這是SnO2截至目前為止最高的電洞
下,塊狀的SnO 2 單晶電洞遷移率
遷移率。
〔註一〕半導體內電子和電洞的運動快慢程度,
可 達 7 0 ~ 2 6 0 平 方 公 分/伏 特 - 秒
此外,該篇研究人員中尾翔一
( c m 2/V s ),然而在與外延基材
(Shoichiro Nakao)在接受科學新
(substrate)結合的薄膜裡,SnO 2
聞網SciTech Daily訪問時表示,改
的 電 洞 遷 移 率 〔註一〕會 小 於 1 0 0
進後的薄膜不僅遷移率提升,透明
cm 2/Vs,使得SnO 2的應用被限制
度也較高。如此一來,可見光與近
在大塊的晶體型態下。
紅外光(near-infrared light)便能
被稱作載子遷移率(carrier
mobility),該數
值將影響裝置的品質與表現。
新聞來源
Michitaka Fukumoto et al., High mobility approaching the intrinsic limit in Ta-doped SnO2 films epitaxially grown on TiO2 (001) substrates, Scientific Reports, 2020.
說到SnO2的外延基材,多為氧化 鋁(Al2O3)結晶的剛玉(corundum) 以及主成份為二氧化鈦(TiO 2)的 金紅石(rutile)。可惜,前者的熱 與化學性雖相當穩定Al 2 O 3 ,但晶 體結構與SnO2相異;而後者雖有與 SnO2相同的金紅石結構,卻仍無法 與SnO2的晶格相匹配。 另一個影響裝置表現的因素,就 是載子密度(carrier density);載 子密度越高,電洞的遷移率也就越
108 年捐款名錄 2月 4月 5月 7月 9月 12月
陳幸延 1,050 元
紀延平 2,000 元、洪逸文 1,600 元 張鼎基金會 153,960 元
范賢娟 600 元、黃琇瑱 3,000 元 郭俊翔 500 元、林祖慰 1,000 元
109 年捐款名錄 1月 2月 3月 4月
甘偵蓉 3,250 元 祁偉廉 1,928 元 林秀玉 2,000 元
甘偵蓉 3,000 元、 蔡孟利 4,000 元
余欣怡 608 元、陳文盛 5,000 元、周成功 5,000 元、程樹德 10,000 元、胡卜凱 5,000 元、卓淑惠 1,500 元、劉廣定 1,500 元、陳健邦 100,000 元
26 二○二○年五月十五日
科技報導
科技生活
當3D視覺感知遇上微機電系統── 精細之眼,讓AI看懂世界 CMOS(互補性氧化金屬半導體) 2017 年,隨著 iPhone X 首次搭載前置 3D 鏡頭作人臉辨識,「3D 視覺」
影像感測器,以及軟體大數據分
成為新科技寵兒,進入一般消費者的生活中。2020 年 4 月,iPad Pro 後置
析、演算法、機器學習等。
鏡頭採用光達(LiDAR)模組,再次以領先的 3D 感知技術驚艷世界。 根據法國市場研究機構 Yole Développement 指出,全球 3D 成像與感測市場
讓3D感知再起的關鍵要角—
在 2019~2025 年的複合年均增長率(compound annual growth rate, CAGR)
微機電系統中的微振鏡
為 20%,且將在 2025 年超過市值 150 億美元。消費與手機行業、車用兩
微機電系統(micro electronical
大領域將成長 4 倍。
mechanical systems, MEMS)中的
究竟,何謂「3D 視覺感知」?微機電系統如何引領 3D 視覺感知技術微型
微振鏡(micro mirror),具備微
化,創造人臉辨識、AR/VR 娛樂、智慧製造、無人駕駛的科技革命呢?
型化、集成化與低成本的元器件 優勢。微振鏡以半導體製程,將矽 基反射鏡面與驅動所需的機械結構 於晶片層級微型化,通過電子訊號
定位需求帶來的立體革命
行路徑規劃,即能透過自身感測器
控制,以靜電、電磁或壓電方式驅
以物理角度來看,一個平面、一
採集環境的空間數據、傳輸到演算
動,讓反射鏡面進行高速擺動,在
張照片即是2D,每個像素點擁有X
法進行識別,並下指令自動避開障
晶片層級提供傳統機械掃描無法達
與Y軸座標;而三維空間的立體點
礙物。
成的功能,包括高品質雷射反射掃
雲(point cloud)多了Z軸深度資
然而,3D視覺感知並非新技術。
描與高畫質掃描投影成像。這些功
訊,機器得以蒐集與建構被測物到
過去軟硬體成本高昂,僅用於工業
能可在3D感知領域中用於短距離的
空間距離的3D數據,進行分析與定
檢測、地形測繪等專業市場。消費
動態結構光(structured light)投影
位。有了深度資訊,AI不需事先進
級市場應用可追溯至2010年微軟
成像,或中長距離下透過脈衝雷射
Xbox偵測手勢動作的Kinect體感遊
以飛時測距(time of flight, ToF)原
戲。由於十年前晶片運算速度及成
理實現高解析度3D光達。
本考量,使得3D感知在消費市場的 應用僅限於娛樂。
透 過 3D 座 標 數 據 建 立 的 立 體 模 型, 由 OPUS 3DSLiMTM Apollo S 深 度 相 機 拍 攝。 (圖片皆由 OPUS Microsystems 提供)
MEMS振鏡研發17年的臺灣研發 團隊先進微機電系統公司(Opus
近年,人工智慧(artificial
Microsystems, OPUS)創辦人、史
intelligence, AI)、物聯網應用話
丹佛電機博士洪昌黎指出,MEMS
題熱度增加,產業鏈上下游廠商價
設計上需考慮的層面比起以電訊號
格也因增量、技術升級受惠,包含
為主的IC晶片複雜許多,且在晶圓
硬體控制晶片、處理器、紅外光雷
製程上並沒有標準流程能滿足不同
射發射與接收模組、光學鏡頭、
MEMS的設計需求,是一個需要與
SciTech Reports
科技生活
OPUS 1D MEMS 微振鏡,具半導體工藝微型化電子與機
二○二○年五月十五日
27
OPUS 80 線 MEMS 光達,可清楚辨識前方人體、障礙物。
電結構。
晶圓廠深度合作、累積足夠設計
證、解鎖、支付場景。iPhone以繞
MEMS光達為無人駕駛的核心
與製造經驗才能掌握的領域。過去
射光學元件進行空間編碼的「散斑
3D感知元件
MEMS微振鏡主要應用於雷射列印
結構光技術」掃描一次可獲取三
Google、特斯拉先後布局無人駕
與微投影,現在則是將3D深度感知
萬個點雲數據;基於MEMS技術的
駛技術,成為科技公司競相角逐的
推向新興應用的風口。
「動態結構光」,透過時間與空間
賽道。無人駕駛是運用測量脈衝雷
同時編碼,取得散斑結構光的33倍
射光從發射到接收回來的時間差,
以上、高達百萬點雲,因此成為金
換算成前方物體的相對距離與速
融支付、安防、工業領域投入發展
度,賦予汽車感知所處道路環境、
的焦點。
自主判斷停行的能力。MEMS微鏡
AR∕VR應用於智慧型裝置, 將助商業應用爆發 國際大廠Apple、Google與
的光達是目前普遍認為性能、成本
Facebook多年前開始佈局AR/VR 軟硬體,3D感知技術正是應用落地
機器深度視覺將成為
的關鍵,而MEMS可透過不同設計
智慧製造、自動化普及的關鍵
方案,支援不同遠、近距離拍攝場 景。例如,在50公分內提供高解析 度與高精度的3D商品建模、1.5公尺 內提供人臉與手勢感知,並在5公 尺內以光達技術實現全環境掃描感 知,解決圖像漂浮的痛點。
與商業化時間上較可行的方案,除 了沒有機械式多線光達架構複雜、 機械易產生磨耗等問題,透過單一
導入機器學習與演算法的工業
MEMS晶片將雷射以柵式掃描方式
製造,加上深度感知的「眼睛」,
覆蓋三維空間達到水平0.1度、垂直
機器可自動找到物品、規劃最適抓
0.15度的高解析度,大幅簡化機械
取路徑,取代高重複性、高危險性
式多線3D光達的製造困難,也提升
的工作人力,提升生產效率。過去
光達環境感知解析能力。
因只有價格數十萬元的微米級深度 相機可供選擇,工廠因預算考量,
新科技將重新定義未來生活
高解析度、高精度3D人臉識別,
多數工站僅能採事先編程,在固定
3D感知提供機器高精度影像的
賦能高安全性個人身份認證
路徑完成動作的替代方案。現在
深度學習,而MEMS技術大幅縮小
過去2D辨識存在可能被駭客以
MEMS技術開發的3D毫米級深度相
機械體積與採用成本,並提升商用
圖片、仿真面具欺騙的風險,但當
機具備低成本優勢,恰巧可切入抓
普及率。相信不久的將來,科幻電
算法能採集更多臉部深度特徵點,
取、分揀、倉庫歸位的物流需求,
影中人機互動、萬物聯網的智慧城
將大幅提升安全等級,實現一秒認
加速工業製造智慧化。
市,將會成為我們的日常生活。
28 二○二○年五月十五日
科技報導
特別報導
現階段什麼藥對COVID-19有效? 作者:郭家銘
本刊主編。
新冠病毒疾病(COVID-19)疫情
現階段的臨床試驗除了測試藥物抑
(Azithromycin,感冒或黴漿菌肺炎
走到今日,臺灣在疫情防治上也有
制疫情的效果,也需測試可達療效
用藥)、阿比朵爾(Arbidol)與法
所進展。先前臺灣以圍堵、減災交
的劑量與治療過程中可能產生的副
匹拉韋(Favipiravir)等在內的臨床
互進行等非藥物介入處理疫情,雖
作用等。因此,臨床藥師在醫療機
藥物,皆有可能成為解方。然而藥
說仍有軍艦群聚感染的事件發生,
構所扮演的角色,不僅是表面上看
學系合聘副教授林淑文提到,由於
但在民眾廣泛配戴口罩的情況下,
到的給藥工作,還得讓藥物的臨床
目前臨床試驗較少,且疫情延燒的
社區感染與死亡人數屢創新低。
試驗成效發揮到最大。
使得醫務人員無法詳盡撰寫報告,
然而,隨著疫情的演變,人們
另方面,由於目前尚未開發出
可能會需要藥物性的介入。臺大臨
治療COVID-19的藥物,故醫院收
床藥學所與藥學系於2020年4月20
案後以給予支持性的藥物治療與臨
此外,林淑文也針對上述藥物
日於「臺大公衛學院第十一週抗
床照護為主;若病人症狀較輕微,
目前的研究狀態做說明。首先,瑞
COVID-19說明會」中,針對藥物與
或不需使用呼吸器或其它侵入性治
德西韋在伊波拉病毒治療上就已有
疫苗的研發、認可、運用與製造過
療,就能有效運用臨床資源來延緩
使用的經驗。而快利佳為愛滋病用
程進行了詳盡的解說,並提出目前
病情,讓病人靠自身免疫力克服疾
藥,由於可能產生代謝症候群、高
這些藥品在使用上的優劣。
病,這也是臨床藥師在此次疫情中
血壓、高血脂等副作用,因此目前
可以展現的專業之一。
較少被使用。阿比朵爾與法匹拉韋
藥師在疫情控制上 扮演的角色
因此無法掌握到太多細節,也無法 確定哪種藥品才是最好的選擇。
主要為抗病毒藥物;前者國內並無
眾多藥品中,誰才是最佳解?
生產,後者則有備藥,但無大量
臺灣在這波疫情的中長期目標,
目前全球各國相繼試圖從既
使用。干擾素(interferon-beta)於
就是新藥開發,除了國衛院與中研
有的「老藥」中,找尋可能有
SARS期間併用時有展現療效,目前
院相繼純化出高純度的瑞德西韋
新用途、能對付COVID-19的候
也成為臨床試驗的項目之一。而安
(Remdesivir),目前各大醫院也
選藥物,包括瑞德西韋、羥氯
挺樂(Tocillizumab)單株抗體則是
正如火如荼地進行臨床試驗。
奎寧(Hydroxychioroauine)、
針對細胞激素IL-6(Interleukin 6)
快利佳(Lopinavir)、阿奇黴素
治療用,適用於較特別的病人。
臺大藥學系副教授忻凌偉解釋,
SciTech Reports
COVID-19抗病毒藥物可能 機轉 冠狀病毒在找到符合的接受器 後,會藉由胞吞作用(endocytosis) 感染人體細胞,並脫去蛋白質外套 膜,釋放遺傳物質進行複製,並合
特別報導
二○二○年五月十五日
29
先前提到的瑞德西韋,可以作
然而林淑文也補充該狀況在監測下
用在冠狀病毒的聚合酶上,讓病毒
多能早期發現,即時停藥後亦能恢
無法順利複製遺傳物質。林淑文進
復,唯目前研究受試者較少,且選
一步解釋,雖說瑞德西韋曾用於伊
擇病人與給藥的方法尚不清楚,因
波拉病毒的治療,然而在第三期臨
此目前並未在任一國家上市。
床試驗時發現,病人死亡率高,使
成所需蛋白質。接著,當所有病毒
得研究停止。如今,研究人員發現
結構的元組件都製作完成,組裝好
瑞德西韋對許多病毒都有很強的療
的病毒便能從細胞離開,繼續感染
效,因此被重新納入臨床試驗的評
檢視藥品療效
下一個細胞。因此,抗病毒藥物主
估。不過,由於該藥品需以注射進
瑞德西韋
要針對幾個關鍵步驟進行阻攔,讓
行給藥,且療程為一天一次、持續
病毒不能順利感染或複製,如奎寧
十天,故不若一般流感藥品方便。
從各國個案報告
今(2020)年美國首個案例,是 位於華盛頓州的一位男士,先前至
類的藥品可阻止病毒感染細胞、快
除此之外,先前研究指出,瑞德
中國武漢旅遊,回國發現有發燒、
利佳可抑制病毒的蛋白酶作用,而
西韋可能會使患者肝臟細胞受損並
咳嗽及流鼻水等症狀。該男子的發
抗流感藥物則避免病毒進行最後的
釋出裡頭的酵素,進而造成肝指數
燒症狀持續七天後使用瑞德西韋,
組裝。
上升,使用上仍有需排除的狀況。
即於第八天開始退燒,然此結果為
30 二○二○年五月十五日
科技報導
特別報導 疫調控與抗發炎等機轉,該藥品早
物雖有智慧財產權保護,但仍可
歐洲則於今年1月16日~2月17日
已在紅斑性狼瘡或類風濕性關節炎
在緊急狀況下跟藥廠協商強制授
搜集五個案例作為病例系列(case
患者身上做使用。羥氯奎寧除了可
權,10年前流感大流行時的克流感
series)研究,每個案例皆有發病
阻止病毒進入細胞,亦可阻礙病毒
(Tamiflu)就是一個經典的例子。
日、診斷與瑞德西韋的使用等紀
的複製,然而濃度多少才能發揮作
錄。過程中,有用藥的三名患者
用,仍有待商榷。
免疫力或藥物使然,仍有待商榷。
中,一位完成十天療程並且治癒、
法國針對新冠病毒進行的臨床
一位不幸離世,另一位則是在用藥
試驗則顯示,受試者在每日三次、
幾日後發現不明原因的肝指數上
每劑200毫克的劑量進行十天的療
升,因而停藥。
程,鼻咽檢出病毒的比例會下降。
另外,今年3月前,來自美國
此外,若合併阿奇黴素使用,則病
和全球的53位病人接受恩慈療法
毒量可以降得更快,病毒殘餘量少
(compassionate therapy)〔註一〕,
到幾乎檢測不出來。然而,此二藥
當中有68%(36人)的個案顯示症
品合併使用可能產生心律不整的副
狀改善,不過仍可能產生肝指數上
作用,年紀越大或女性患者產生副
升、腹瀉、發疹、腎衰竭與低血壓
作用的比例較高。唯此次研究受試
(全身組織氧氣不夠)等副作用。
者數量仍少,且中途有因無法服藥
由於該試驗並無隨機分派性,因此
而退出的個案,因此試驗結果也需
難以判斷各種狀況發生的原因,如
要進一步驗證。而在這之後,同一
是否為嚴重感染造成的併發症。
作者又追蹤了80位病人,以上述治
直到今年3月後,由於研究從恩慈
療方式介入,發現仍有少於10人的
療法轉為隨機分派性的臨床試驗
病患產生胃腸道或眼部症狀,因此
(RCT),因此能看到不同嚴重程
額外建議長期使用該藥品或有糖尿
度的肺炎,試驗方式設計上的多元
病、蠶豆症等病史者,在使用羥氯
性,也更能確認瑞德西韋的有效性
奎寧時應特別留意這些症狀產生。
與副作用為何。
廠商是否接受這樣的請求,若廠商 不願接受、或甘願捨棄臺灣市場, 則需全面、早期地進行規劃。
結語 此次疫情因病毒特性難以捉摸, 病程也相對較長,無論治療成功或 死亡,所使用的醫療資源都相當龐 大。為避免醫療體系崩盤導致死亡 率再攀升,藥學專業人員需透過藥 物的協助縮短病程、增進預後狀 況。期待臺灣藥學專業發揮所長, 讓藥物治療效益最大化外,也協助 臺灣藥物臨床試驗結果更趨準確。
美國明尼蘇達州目前進行的研
而 W H O 的 多 國 臨 床 試 驗
究,則是將羥氯奎寧廣發給民眾作
(SOLIDARITY trial)研究結果則
為預防性投藥,但就得考慮到心律
顯示,瑞德西韋、羥氯奎寧、快利
不整、視網膜病變等問題如何做後
佳或快利佳與干擾素的搭配等,可
續追蹤。
能是現行比較有效的候選名單。
然而走到這一步,就需要考慮要
假設藥品確實有效,副作用亦 在接受範圍內,但臺灣並未上市,
羥氯奎寧
又該如何取得藥品已保護國人安
羥氯奎寧已上市50~60年,由於
全呢?林淑文解釋,首先可嘗試
毒性較奎寧小且無副作用,加上免
「廠商強制授權」這個途徑,即藥
〔註一〕根據衛福部公布的《人體試驗管理辦 法》第三條之一,當病人病情危急或重大,且 無可替代藥品進行治療或藥品尚未取得上市許 可,仍可讓該患者進行藥物試驗。
SciTech Reports
特別報導
二○二○年五月十五日
31
國研院攜上銀 打造更高效能的太陽能板檢測設備 作者:郭家銘
本刊主編。
臺灣傳動產業大廠上銀集團, 對半導體材料硒化銅銦鎵(Copper
薄膜屬性, 可用於可撓式裝置
檢測速度大勝傳統設備 傳統CIGS太陽能板的生產,
Indium Gallium Diselenide, CIGS)
太陽能產業依技術不同,大致可
是先在基板上置入一個塗被電極
的自主研發實力早名聞遐邇。上銀
分為矽晶類與薄膜類兩種。前者屬
(coated electrode)並做一次刻畫,
光電挾著半導體研製的強項,日前
半導體製程且技術成熟,製造成本
再於後續進行雷射刻畫。檢測流程
結合上銀科技自家的機械手臂,與
低,目前佔市場大宗;後者則利用
上,則是在完成機械刻畫後,透過
擅長光機電相關技術整合的國家
鍍膜的方式進行製造,由於反應層
離線、人工的方式做抽檢,檢測一
實驗研究院台灣儀器科技研究中心
僅有幾微米厚,生產材料的成本亦
片就得花費至少30分鐘的時間。
(以下稱國研院儀科中心)合作完
較低,CIGS太陽能板即為此類。由
與傳統相比,新設備的「即時回
成「太陽能板產線智慧即時回饋檢
於CIGS太陽能板的光譜吸收範圍
饋檢測流程」可使每片板材的檢測
測設備」,並於去(2019)年與生
較寬,可應用在可撓式的基板上,
時間縮短為一分鐘,並在不同檢測
且製造與應用彈性也較大,在綠能
站進行線上同步全檢測。此外,根
此次合作由儀科中心針對光學檢
產業、建築整合太陽能(building-
據系統分析與研判的結果,該設備
測系統進行開發,包括系統規劃、
integrated photovoltaics, BIPV)與太
亦可對不同的製程進行調整,以提
取像系統、演算法、軟體與人機介
陽能電池部署上極具市場潛力。
高生產效能與製造品質。
產線完成聯測。
面的建立。上銀科技負責開發精密 定位移動平台與上下料機械手臂等 自動化平台,上銀光電則扮演提出 需求規格並驗證、測試系統設備的 角色。 利用光學檢測瑕疵並非是一項 全新的技術。儀科中心組長陳明福 表示,這是目前臺灣唯一可完成客 製化開發的設備,不僅可大面積檢 測CIGS產品,更能針對CIGS太陽 能板生產線進行「線上全自動檢 測」,即時回饋與修正生產流程所 遇到的問題。
(郭家銘拍攝)
32 二○二○年五月十五日
科技報導
特別報導
快速取像與上下料同步結合
銀科技開發的「上下料機械手臂」
善不符條件的製程。而圖形化的人
如此快速的檢測是如何完成的?
將檢測工作與產線結合,能在線上
機介面也可提高系統操作、管理上
檢測的同時完成上下料的程序。
的便利性。
儀科中心所開發的「陣列式光學取
完成前面幾項核心技術與系統建
像系統」功不可沒。該系統由四部 線掃描光機組成陣列式取像系統,
影像資料處理,
置、利用光機電整合技術完成連結
能大幅提高取像效率,每20秒就能
回饋產線修正錯誤
測試後,搭配產線系統,就能完成 操作流程與資料介面整合。此外,
完成一片太陽能板(規格為62×122
因應取像系統產生的巨量資料,
公分)的檢測。由於該系統解析度
透過儀科中心開發的「高效能運算
相當高,因此每片的影像皆超過300
儲存系統」,可完成影像的擷取、
及人工智慧物聯網(AIoT)的架
億畫素。
運算與儲存控制。此外,該系統也
構,可望打造出新一代的智慧工廠
不過,由於大面積板材可能會
採用整合多組伺服器與磁碟陣列的
生產線。目前,該系統已通過效能
有平面翹曲問題,易造成局部影
分散式系統架構,經過四部行程間
及壓力的測試與驗證,並持續運用
像不清晰,因此,研究人員結合
通訊(inter-process communication,
在上銀的太陽能板產線上。
一套「精密陶瓷吸盤載台」將板
IPC)電腦解算後,可由主電腦完
材吸平,使它的平坦度符合清晰取
成整合,板材的取像與運算儲存只
不只太陽能板,其它產業
像的條件。解決這個問題後,利用
需40秒。
技術也能藉此獲益
上銀科技研發的「精密定位移動平
之後,再運用「量檢測運算核
台」,就能提供自動化取像所需要
心」,便能以軟體完成板材的量檢
的精密定位桿移動,達到大面積板
測與品質判別,檢測結果輸出後可
材快速取像的功能。除此之外,上
建立資料庫,以追溯分析產品並改
該系統亦具備感測器、邊緣計算以
此次的合作不僅有助於CIGS太 陽能板的製造,類似的合作模式也 能用於玻璃基板、平面顯示器、液 晶顯示器、印刷電路板、半導體晶 片與紡織皮革等領域,依照客戶的 要求做出相應的量檢測設備。在策 略聯盟與技術互補等多元合作模式 下,儀科中心盼能透過這樣的客製 化產物,協助電子與傳統產業提升 競爭力、掌握自主化關鍵技術並降 低設備成本。
太陽能板產線智慧即時回饋檢測設備。(國研院提供)
SciTech Reports
二○二○年五月十五日
專訪時間
33
工研院用纖維素製成裝潢用膠 獲愛迪生獎金牌 作者:郭家銘
本刊主編。
工業技術研究院材料與化工研 究所(以下稱工研院材化所)研究 團隊,憑藉「無甲醛環保接著劑」 於今(2020)年四月勇奪有創新界 奧斯卡獎之稱的愛迪生獎(Edison Awards)金牌。此不含甲醛的技 術使用纖維素作為基底,目前已成 功打進國際知名連鎖傢俱大廠供應 鏈,並完成產品認證。本期《科技 報導》專訪團隊的靈魂人物——工 研院材化所組長林顯光,帶讀者一 窺無甲醛環保接著劑的研發故事。 林顯光與研發團隊,憑藉「無甲醛環保接著劑」榮獲愛迪生獎金牌。(工研院材化所提供)
隨著裝潢進到家中的甲醛 居家裝潢無論是櫃子、天花板還 是地板,會使用到膠合板,並利用 內含甲醛(formaldehyde)的樹脂 作為接著劑。「這些傢俱、地板、 天花板裡的甲醛會緩慢釋放,短則3 年、長則15年,甚至20年。」林顯 光說甲醛在生活中無所不在,更讓 人擔心的是它對人體的危害。 甲醛具有刺激性,只要0.1百萬分 點濃度(ppm)即能對人體粘膜產
為了避免甲醛侵害人體健康,
甲醛樹脂作為接著劑的原因,在於
林顯光也提到有廠商用,製作出能
「成本」考量。林顯光提到,在化
「捕捉」甲醛的噴劑,然而這種方
工材料裡,尿素與甲醛可說是最便
法的成效相當有限,他舉例像是裝
宜的用料(每公斤約10~15元),相
潢材料或家具較內層的地方就是噴
比壓克力、環氧樹脂等(每公斤百
劑無法接觸到的死角,無法有效作
元起跳),可節省近十倍的成本。
用。另外,也有廠商嘗試以塑膠膜
此外,甲醛也具有防腐的作用,
材包覆裝潢板材表面,然而甲醛為
它能避免白蟻、粉蠹蟲(ambrosia
氣體,依然會從縫隙逸散而出,防
beetle)等害蟲蛀食板材,讓傢俱和
不慎防。
裝潢維持較好的狀態。「甲醛其實 就是我們常見的福馬林。它為什麼
生刺激。這種物質也被聯合國列為 一級的致癌物,可能造成血癌、鼻
成本低廉
可以當防腐劑?因為它對生物的傷
咽癌、氣喘、暈眩、頭痛、呼吸道
讓尿素甲醛樹脂仍為主流
害是很大的。」林顯光這麼說。
與皮膚的症狀。
然而目前國內外裝潢仍以尿素
不過,尿素甲醛樹脂除了傷身,
34 二○二○年五月十五日
科技報導
專訪時間
也有其它擾人的缺點。首先,由於
究纖維素改質研究的林顯光,沒想
林顯光回憶,「我當時用一個接
兩者相加後成為主劑的儲存安定性
到他想找的替代材料就在眼前。說
觸長度一公分的木頭,把它黏著以
不好,且很快就會硬化,因此混合
也恰巧,他遇上國內一家製作尿素
後,我是拉不開的,這個力量至少
後的半小時內就要使用完畢,這也
甲醛樹脂的化工廠商也有意願研發
有60~70公斤,表示纖維素有良好
導致製作接著劑的工廠無法離板材
無甲醛的接著劑,雙方一拍即合,
的接著能力。」他也補充,若在水
工廠太遠。再來,由於尿素甲醛的
也促成了利用纖維素製作新型接著
溶性纖維素裡加入水性乳膠,還能
耐水性不佳,若要製作廚房、浴室
劑的研發。
達到耐水煮的效果。
等潮濕環境的裝潢,就需加入含酚 類或美耐皿樹脂的物質,如此不僅 增加額外的成本,這些添加物也會
此外,為了取代甲醛的驅蟲功
纖維素改質帶來製膠曙光
能,團隊從板材製程與膠的性質著
纖維素是自然界中含量十分豐
手。他們以180℃的高溫消滅木材
富的天然有機物,像是樹木中就有
中的原生蟲,並藉由板材底側塗上
超過一半的成分是纖維素。但這麼
或直接添加在膠材中的環保殺蟲劑
不願與牲畜爭糧
堅硬的物質,又是怎麼變成柔軟又
(如畢芬寧)根絕外來害蟲。而消
而放棄好材料
黏稠的膠呢?這個答案就在於林顯
費者的配合也很重要,若能將室內
光團隊正在研究的「改質」這個環
濕度控制在60~70%以下,也能避免
節。林顯光以果汁作為例子來解釋
白蟻等害蟲蛀食高含水量的木材。
與甲醛反應並產生其它毒害。
林顯光與他的研究團隊,想要找 一種新的接著劑,既能保留尿素甲 醛樹脂的優點,又可解決它危害健 康、混合後不耐放等缺點。
改質的過程,他說市售的柳橙汁和 芭樂汁等果汁飲料,會較原本自水 果榨出的原汁來得濃稠,原因便在
團隊研發的靈感源於國研院一名 來自美國的顧問,林顯光回顧五、 六年前,第一次在這名顧問的介紹 下,得知可以用大豆製作一種新的 接著劑。「他用大豆取出油跟蛋白 後,把剩下的大豆渣改質後,做出 一種無甲醛的膠。」林顯光說, 「他大概是全世界最早做無甲醛膠 的人,也跟加拿大一家合板廠合作
於原汁中加入了經改質的水溶性纖 維素,增加了黏稠度。而像是牙膏 中也加入了改質的纖維素,它讓牙 膏「在刷牙前穩定靜止不流動地站 在牙刷上」林顯光說。
熱硬化處理,就可能會重新溶於 水中。團隊在研究的過程中,發 現一種常用於衛生紙與紙箱製造的 四級銨鹽(quaternary ammonium
豆剩材的想法無疑讓林顯光與團隊
cation)作為硬化劑的效果特別好,
十分驚喜,但他們隨即也想到,以
因而嘗試將四級銨鹽加入改質後
大豆製膠會不會同時有與牲畜競爭
的纖維素中。這種硬化劑能與纖
糧食的疑慮,讓他們有些卻步。
維素完成交聯反應(cross-linking
外,更好的替代品。當時,正在研
對人類生活的影響 憑藉纖維素製作的無甲醛接著劑 榮獲愛迪生獎金獎,林顯光表示他 與整個團隊都感到相當不可思議。 接著劑所帶來的改變,不只影響著 板材工業,生活中常見如含甲苯的
不過,如果水溶性纖維素未經
製出無甲醛的合板。」這個使用大
林顯光也因此開始尋找大豆之
無甲醛接著劑
reaction)、形成網狀結構,並產生 媲美尿素甲醛樹脂的硬度。
強力膠也含有許多致癌物質,若能 將有機溶劑代換成無毒、水性的材 料,整個社會都能受益。 如此小而 不起眼的物品,說不定將悄悄在我 們身邊掀起一波革命,改變你我的 居家環境。
SciTech Reports
書適圈
二○二○年五月十五日
35
誰該擁有基礎設施? 書 名∣《全球綠色經濟新政策:化石燃料將在 2028 崩盤, 以及能拯救地球生命的經濟方案》 作 者∣傑瑞米.里夫金(Jeremy Rifkin) 出版社∣商周出版 出版日∣ 2020 年 3 月 7 日
暢銷書《物聯網革命》作者,再度洞見未來
面對氣候變遷,這是拯救未來最重要的經濟計畫 我們正處於全球緊急狀況的風口,假使地球暖化超過攝氏一.五度, 將引發回饋圈失控,破壞生態系統,地球物種恐怕會邁入大滅絕時期。 環保界與政治界已著手面對這個核心問題,但罕有人注意到, 商業界的建築、電力、物流業也開始轉型,所有相關產業即將翻轉經濟型態, 一種全新的經濟模式將要席捲全球! 關於傑瑞米.里夫金 享譽全球的經濟理論大師、美國華府經濟趨勢基金會(Foundation on Economic Trends)總裁、賓州大學華頓商學院(The Wharton School)高階主管教育計畫 資深講座教授。他也是具有國際聲譽的社會評論家和暢銷書作家,其著作已翻 譯成超過35種語言,《物聯網革命》與《第三次工業革命》皆為引領時代的 鉅著。目前為歐洲聯盟及世界各地許多國家的顧問。
美國的年輕世代就是目前躍居主力軍的千禧世代與Z
關係,需要能號召各級政府、產業和公民社會的健全社
世代,他們有意翻轉美國命運,大步前進,因此強烈籲
會市場經濟,再加上適當的公共資本、民間資本和社會
求嶄新綠色經濟政策;這次還有更重要的議題登場:不
資本組合。無論是在十九世紀第一次工業革命或二十世
僅僅攸關改善社會前景和所有美國人的經濟福祉,也敦
紀第二次工業革命,美國都仰賴強大穩健的公共—民間
促國家和人民站上第一線,投入減緩氣候變遷和挽救地
部門合夥關係,打造、擴建改變美國人生活的嶄新基礎
球生命的行列。
設施。
從倚重化石燃料至今卻奄奄一息的第二次工業革命基
美國公眾或許知道,羅斯福新政(New Deal)伴隨
礎設施,轉型到智慧綠色零排放的第三次工業革命基礎
第二次工業革命而生,但他們也許不明白,也有一道新
設施,這就是綠色新政的真正核心。
政伴隨第一次工業革命登場,不過當時並未命名為新
基礎設施革命一向是公共—民間企業攜手合作的夥伴
政。一八六二年和一八九○年,聯邦政府通過《毛銳爾
36 二○二○年五月十五日
書適圈
科技報導
法案(Morrill Land-Grant Acts)》,要求各州政府在中
War II)、韓戰(Korean War)等退伍軍人提供免費高
央所贈土地上成立公立大學與學院,提供轉型美國農業
等教育,以便培養優質人力,打造第二次工業革命基
和工業所需教育和技能。一百五十年來,數百萬名美國
礎設施建設,並妥善管理順勢而生的新商機。26州際
公民得以接受教育。如果你曾就讀賓州州立大學(Penn
高速公路交流道附近郊區如雨後春筍般競相發展,因
State)、俄亥俄州立大學(Ohio State)、喬治亞州立
而在一九三四年成立聯邦住宅管理局(Federal Housing
大學(University of Georgia)、德州農工大學(Texas
Administration,FHA),協助幾百萬名美國人減輕購屋
A&M)、亞利桑那州立大學(University of Arizona)、
負擔(不過我得指出,聯邦住宅管理局承保貸款時經常
加利福尼亞州立大學(University of California),以及
歧視少數族群)。因此,綠色新政若想成功,也要仿效
美國各州任何其他贈地學校,那麼你該對聯邦政府的
過去舉措才行。
《毛銳爾法案》心懷感激。聯邦政府資助第一套電報設
第一次和第二次工業革命的基礎設施,是設計成集
備,從華盛頓特區的國會大廈(Capitol Building)延伸
中式、由上而下的專屬工法,而且還必須垂直整合,以
至東北方馬里蘭州的巴爾的摩市(Baltimore)。20聯邦
便創造規模經濟、回饋利潤給投資者。這種做法最終
政府的《宅地法(Homestead Act)》免費讓予一百六十
導致第二次工業革命步入尾聲時,躋身財經雜誌《財
萬名農戶共一億一千萬公頃的公有地,21等同總土地面
星》全球五百大企業的對象多半是美國公司,它們創造
積的一○%;聯邦政府還頒布《太平洋鐵路法(Pacific
三十兆美元營收,相當於全球國內生產毛額的三七%;
Railroad Acts)》,授權發行國債,將土地贈予鐵路公
僅動用六千七百七十萬名勞動人口,儘管全球人口高達
司,進而加快建設境內東西橫貫鐵路基礎設施。
三十五億。27這項統計數據為我們充分說明,工業時代
一九三○年,時任美國總統富蘭克林.德拉諾.羅
的利益是如何分配。
斯福(Franklin Delano Roosevelt;即小羅斯福)提出新
這並非意味著,十九世紀和二十世紀這兩場工業革
政,不僅納入全新的金融改革,更涵蓋公共工程管理局
命的成果不曾普遍提升人們的生活,特別是在西方世
(Public Works Administration,PWA)等級的大型聯邦
界。平心而論,我們大多數人生活在高度發展國家,或
計畫,以便推動基礎設施轉向第二次工業革命。22工程
許物質條件遠比那些未能趕上工業時代的先人優渥;但
專案管理局(Work Projects Administration,WPA)招
全球四六%近半數人口,每日生活費不到定義貧困分界
聘幾百萬名失業人士執行公共工程計畫,營造建物、建
線的五.五美元,充其量只能說是比他們的先祖輩稍微
設道路以及管理公有地。23小羅斯福政府還設置田納西
富裕一些,甚至也沒好到哪裡去。28與此同時,最富裕
流域管理局(Tennessee Valley Authority),導入一項艱
族群卻獲得壓倒性勝利。當今,全球億萬富豪榜單上,
巨的發電計畫,即打造大水壩,為尚未電氣化的鄉村鄰
前八名的財富總值和地球上一半人口旗鼓相當,也就是
里提供政府補貼的低廉水力發電。24之後政府更協助農
三十五億人。29
村地區成立電力合作社,為居住在偏遠地區的數百萬美 國人輸送電力。
反之,第三次工業革命基礎設施的設計理念則是基於 分散式、開放、透明,以利架構網路效應,而且還可以
如前所述,一九五六年,聯邦政府頒布《全國州際
橫向擴展,進而讓幾十億遍布世界各地、各區的人們,
及國防公路系統法案(National Interstate and Defense
能以極低廉的固定成本、趨近於零的邊際成本,透過實
Highways Act of 1956)》,鋪設一套串連全國的道路系
體和虛擬方式彼此互動。他們只需要一支可以連網的智
統,並催生郊區發展。25聯邦政府的《美國軍人權利法
慧型手機,大數據立即手到擒來,同時可即時造訪涵蓋
案(GI Bill)》為近八百萬從第二次世界大戰(World
幾百萬家其他企業以及所屬網站的全球網路。
SciTech Reports
二○二○年五月十五日
書適圈
37
一座分散式、智慧的後碳時代第三次工業革命平
國的基礎設施建設過程中發揮關鍵作用,主要角色卻是
台,可能在商業、貿易和社會生活層面上實現更親密、
在轉型第三次工業革命基礎設施、零碳經濟期間,制定
更具包容性的互動關係,而且還將隨著個人、企業和
全新的規範、法規、標準,稅收措施和其他金融獎勵措
社區直接交流,略過許多二十世紀時居中促成商務、
施。各大城市、郡級和州級政府將輪番上陣,自行為過
貿易的跨國公司,順勢將全球化轉型為「全球在地化
渡至第三次工業革命典範訂定發展目標和執行成果、綠
(glocalization)」。這道全球在地化趨勢賦予社會企
色新政路線圖、建築和部署措施。之後它們將在物聯網
業精神大規模擴張的可能性,激增的中、小型智慧高科
平台上跨境架構一套傳播網路、再生能源網路與行動網
技公司區塊鏈化,橫向擴展成合作型企業,遊走於全球
路組成的聯邦基礎設施網路,完整覆蓋建築區塊和人造
網路範圍內。簡而言之,第三次工業革命將奠基史上前
環境。全新型態的商業模式深植於平台中,善用價值鏈
所未見的規模,帶來商業貿易民主化的前景。
和供應鏈產出的全新潛在總合效率,將與第三次工業革
某種程度上來說,全球化轉為全球在地化,也正改
命的嶄新基礎設施共伴而生。
變國家政府與地方社區之間的關係,即顛覆經濟運作和
部分政治權力從國家下放至地方時將會改變治理的本
治理事務的責任歸屬,將大權從民族國家下放到各區自
質。雖然所有政治都是地方政治,但是在這一個全球在
理。這種治理模式改變預示,人類在組織經濟、社會生
地化時代,經濟發展將因為全球不同地區之間相互接軌
活的方式將迎來一場革命性轉變。
更形發散。值此全球在地化時代登場之際,「地區賦權
若此,聯邦政府還有什麼作用?雖說聯邦政府將在全
(Regional empowerment)」將是對仗的戰呼。
國立成功大學生命科學系誠徵教師 國立成功大學生物科學與科技學院生命科學系誠徵助理教授以上專任教師1名,背景需求如下所列,起聘日為 110年2月1日。 領域需求: 1.「生態學」(Ecology)研究領域。 2.開授課程:可開授生態學領域專業課程及動物/植物等個體生物學(organismal biology)領域之基礎課程。 應徵者須有博士學位及至少一年博士後研究經驗,且具備英文授課能力。 意者請備妥: 1.個人履歷(學經歷資訊) 2.新聘教師資料表(請參見本系網頁公布欄相關訊息:https://www.bio.ncku.edu.tw/) 3.博士學位證書影印本(持國外學歷且未經駐外單位驗證者,先繳交證書影本後以驗證版影本抽換) 4.未來研究及教學計畫 5.論文著作目錄及五年內發表之論文或著作抽印本(請附註期刊IF與領域ranking,選定一篇為個人代表作) 6.成績單(大學及研究所,博士學位持國外學歷者成績單須經駐外單位驗證) 7.三封推薦信(請各推薦者直接寄送給本系曾淑芬主任收,或彌封後與應徵資料一同寄送) 於109年8月31日前寄至:70101 台南市東區大學路一號 國立成功大學生命科學系 曾淑芬主任 收
業務聯絡人:吳金枝小姐
電話:06-2757575轉58101
電話:06-2757575轉58121
傳真:06-2766489
E-mail:em65500@email.ncku.edu.tw
E-MAIL:em65501@email.ncku.edu.tw
38 二○二○年五月十五日
書適圈
一些市場擁護派承認,全美基礎設施腐朽破敗的
科技報導
議程的話,到時候該怎麼辦?
現象確實亟待解決,他們甚至也支持興建第三次工業
我愛用谷歌(Google),它就像是藏寶箱。每當我有疑
革命智慧數位基礎設施,但是反對綠色新政,因為他
難雜症得找答案時就會求助谷歌大神;然而,要是全天下
們說,綠色新政意味著大政府將逐步侵犯公眾和企業
只剩谷歌這具搜尋引擎,全世界每個人都非得求助於它不
的日常事務。他們比較屬意聯邦、州和地方政府祭出
可,那該怎麼辦?臉書(Facebook)是了不起的服務,海
慷慨稅收抵免、補貼措施獎勵民營企業。民營開發商
納全球二十三億二千萬人,打造史上最龐大的擴增虛擬群
一旦拿到這些獎勵措施,就會願意出錢出力,資助改
體。30但是,倘若臉書是我們可以與全球「接軌」的唯一
善現有的第二次工業革命基礎設施工程,並打造第三
論壇,那麼我們每個人都將受到存取準則、全天候監視、
次工業革命的基礎設施。
演算法治理所約束。亞馬遜(Amazon)也是半斤八兩。
幾十年來,美國基礎設施民營化進程急速發展,
這家企業的全球物流網路令人讚嘆;但是,假使亞馬遜成
但是因為正值第二次工業革命轉型第三次工業革命過
為我們彼此互寄物品的唯一遞送業者,那麼所有人都要聽
渡期,已瀕臨崩壞邊緣。許多企業希望利用當前有關
從亞馬遜指示,並任由它持續監視我們日常的魚雁往返。
美國基礎設施解體的辯論,為接下來幾十年一舉民營
這種全新場景發生的可能性有多大?其實就在眼前了。
化大部分基礎設施的計畫鋪路。
……【更多精彩內容請看《全球綠色經濟新政策:化石燃
所有美國人賴以維生、茁壯的公共基礎設施正因 為恐懼民營化烏雲罩頂,招致判斷失誤和政治不理智 的非議。眾所擔憂的是,所有公民的日常生活將從此 奉送給形形色色不負責任的商業利益團體,而公眾掌 握的控制權僅微乎其微或根本付之闕如,有朝一日連 使用或改變那些維繫日常生活的服務也將更不可行, 幾乎是咫尺之間,民主治理與監督制度就要棄械投降 了。這已然發生;遺憾的是,不僅美國獨見,其他國 家情節較輕,但也難逃一劫。 還有更可怕的惡兆,試想民營化所有建構第三次 工業革命的智慧數位基礎設施的前景。一方面,在一 套全球神經系統中串連每個人,而且既然他們都是這 個多元、天涯若比鄰的大家庭一份子,只要他們願 意,就能在邊際成本趨近於零的前提下,擁有接觸其 他每個人的機會。這一幕讓人心嚮往之,對那些認定 地球就是每個人的大家庭和遊樂場的年輕世代來說尤 為如此。但另一方面,要是第三次工業革命的智慧數 位基礎設施完全被跨國公司獨占,它們非但絲毫不為 自己服務的社群擔起責任,還免費授權它們監視每一 名公民的生活,出賣它們搜集的個資給第三方當作行 銷和廣告用途,甚或販售給政黨和遊說團體用以推動
料將在2028崩盤,以及能拯救地球生命的經濟方案》(商 周出版)】
SciTech Reports
科學月刊
二○二○年五月十五日
39
40 二○二○年五月十五日
科技報導
動態時報
全球首個氣象衛星星系─ 福衛三號功成身退
廣告索引 錫昌.......................... 3 雙鷹.......................... 5 東京未來式.................... 9 日龍......................... 13
【本刊訊】福爾摩沙衛星三號
去(2019)年6月25日發射升空,
(以下稱福衛三號)於2006年4月
並在今年3月7日正式對國際公開觀
15日,在美國加州范登堡空軍基地
測資料,提供更充沛及精準的資料
尚偉......................... 21
搭乘美樂達(Minotaur)1號火箭
讓科研人員進行極端氣候、異常氣
川富......................... 22
升空,持續運轉14年後,國家實驗
候、颱風的形成與路徑,以及強降
研究院國家太空中心(以下稱國研
雨等的預測與分析。
院太空中心)日前正式宣布福衛三
福衛三號是全球第一個氣象衛星
號於今(2020)年5月1日結束衛星
星系,任務是以掩星觀測原理反推
任務。
大氣層的溫度、濕度、大氣壓力與
國研院太空中心指出,福衛三
電離層電子密度等資訊。此外,福
號的設計原預期可在太空中運行5
衛三號也被譽為是「太空中最精準
年,並在太空中運行2年內完成近即
的溫度計」,2012年美國大選前的
時的掩星資料蒐集與數值氣象預報
桑迪颶風(Hurricane Sandy)來襲
等任務。由六顆衛星組成的福衛三
時,福衛三號的颶風路徑預測,就
號最終運作達14年,然因老舊且電
曾準確地協助美國聯邦政府進行緊
力逐漸衰退,迄今只剩一顆衛星可
急疏散的決策判斷。
產出少量氣象資料。而接替福衛三
隨著全球對即時掩星資料的需求
號任務的福爾摩沙衛星七號,已於
增加,聯合國世界氣象組織(World
益弘......................... 15 龍躍...................... 19, 23
勵眾生活..................... 29 人事廣告..................... 37 牟博科技..................... 38
Meteorological Organization, WMO) 更公開肯定掩星資料的效益,世界 上也很少有氣象衛星的觀測資料能 如此廣泛受到重視。拜福衛三號所 賜,臺灣成為全球少數的氣象資料 輸出國,不僅可與國外進行氣象觀 測資料交流,也提升臺灣在掩星數 值氣象觀測領域的國際地位。 新聞來源 〈福爾摩沙衛星三號 功成身退〉,國家實驗研 究院,2020年4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3500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」。