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劉紹臣 |
中央研究院院士／環境變遷研究中心特聘研究員兼主任 |
2013-03-17 |
全球暖化–臺灣的水旱災 |
本屆演講第八場（2013年03月17日）邀請到中央研究院環境變遷研究中心劉紹臣院士，綜觀全球暖化對臺灣水旱災的影響。時至今日，極端的自然災害事件，往往遠遠超過人類的力量所克服。極端氣候的變化很難預測，臺灣每年都有颱風，造成強降雨量及水災、土石流發生的機率增加。臺灣中、南部在冬、春季主要仰賴小雨，小雨則是土壤水份的關鍵來源，由於二氧化碳在大氣生物圈系統中生命期很長，欲降低二氧化碳排放以減緩全球暖化的影響將需數十年始能見效，因此必須迅速啟動調適措施，才能應對今後數十年增多、增強的水旱災。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/222.htm |
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陳啟祥 |
國立海洋生物科學博物館副館長 |
2013-01-11 |
面對變動中的變化的水晶宮–珊瑚共生研究的展望 |
本次講演，我們要看的是「海洋的社會」！我們邀請了海生館的陳啟祥副館長來擔任今天的講座。陳副館長先提出了幾個簡單但深刻的問題：當我們說:『全球環境變遷、溫室效應、海水酸化等將造成海洋中珊瑚死亡滅絕』時，這句話是什麼意思？珊瑚如何死亡？它們真的會消失嗎？難道這些海洋裡的水晶宮、多采多姿的瑰寶、影響海域生態及生物多樣性甚至人類文明的珍貴物種，是如此地脆弱嗎？是什麼原因讓它們變得如此神奇而重要呢？<br />
<br />
在今天晚上的演講中，陳副館長將就賦予珊瑚生命的關鍵現象－「胞內共生」進行闡述。他說：珊瑚與共生藻之間的共生關係，從地質演化年代的出現、繁衍，經歷數次自然界嚴苛的大滅絕直到如今，讓珊瑚這座海底水晶宮像獲得了愛情的滋潤，輝煌亮麗，生命力不斷地激勵奮進！但經過近期長約半世紀的研究，我們對於這共生現象，所知其實真的還很少！鑑往或可展望未來，只有當我們真正用心去了解它、以現代科技更深入地探索它時，才能夠知道如何正確地來保護它。末日趨近也許是必然的趨勢；人，可以盡其所能改善環境，但不必然能阻止末日之來臨。面對自然以及人為的海洋環境變動，珊瑚－這座變化的水晶宮－可能滅絕嗎？珊瑚能告訴我們這些答案嗎？希望我們今天晚上能從水中世界的演化，得到一些人類社會長久追尋的答案。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/223.htm |
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蘇淑娟 |
臺灣師範大學地理學系教授 |
2013-03-20 |
從自然到人為環境災害《環境也是災害》 |
具有致命性後果的自然災害，過去常常被定位為「天災」。到了今天，我們應該重視其背後的「人禍」成分，由於這些原因，才讓環境所帶來的災難成為人類永遠的苦痛。自然災害如地震、洪水和颶風的毀滅性作用傳統上被視為具有不可抗拒的「上帝旨意」，《環境也是災害》可說是挑戰此一看法的經典論述。書中一再剖析全球各地群眾如何應付環境中有關空氣、水、地質和地形等地方性自然系統要素的劇烈波動。<br />
<br />
全書從世界各國選出眾多樣本，以生動的案例比較發展中國家和高所得國家的自然災害，包括發生在孟加拉和美國的颶風、發生在尼加拉瓜和加州的地震等等。最後更提出不同發展水平下應付變動方式有何差異的理論。臺灣近年來天災不斷，成為社會上的最痛，本書可讓民眾知道防災和減災的重要性，並建立應有的防災意識，使未來的傷痛得以減輕，也提供給災害相關課程作為入門指引或組織框架，或針對更廣泛的環境識覺課程鋪設一個完好的補足性論述。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/224.htm |
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朱慶琪 |
中央大學物理系副教授 |
2013-03-24 |
那些年，我們一起顛覆的物理課 |
本屆演講第九場（2013年03月24日）邀請到中央大學朱慶琪副教授，帶給我們不一樣的物理課。她表示，對於物理教學與學習，不是要灌輸專業知識，而是建立良好的學習方法和態度。不應再是「為考試而讀書」，而應培養他們獨立思考、探索的能力。傳統體制教育長大的她認為，單向、欠缺互動的教學方式，很難刺激學生思考。因此，不斷地拋出問題，引導學生思考。帶領學生自創許多演示實驗，像是「鴨子喝水」、「骨牌101」、「磁鐵太空漫步」、「蛇擺」、「黑體輻射」等都是創新之作。看似蹊蹺的物理現象背後，其實隱藏許多奧妙科學原理。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/225.htm |
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吳信華 |
中正大學法律系教授 |
2013-03-27 |
一個法學界群體合作的典範《德國聯邦憲法法院 五十周年紀念論文集》 |
本論文集匯聚德國半世紀以來法學思考精髓，更見證戰後歐洲憲政秩序之發展；不僅包括德國現行憲政秩序之介紹，更兼蓄區域整體法秩序以及憲法史之探討。計收57篇論著，探討三大主題：<br />
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一、「憲法審判權」計17篇論著，一方面係由「德國聯邦憲法法院之定位」出發，論述憲法法院與其他憲法機關之關係，並探究其於現代社會之功能與重要性；另一方面則以「德國憲政發展之歷史軸線」為準，說明德國聯邦憲法法院於二次大戰後、德國統一乃至歐盟體制之發展過程中所扮演之決定性角色。<br />
<br />
二、「憲法訴訟」的9篇論著，除深入憲法訴訟制度與功能面向之探討外，亦復作為開啟憲法解釋與適用之先前理解。故而不僅包括各種重要訴訟類型之討論，同時亦兼及訴訟程序與訴訟制度面向之反省。<br />
<br />
三、「憲法的闡釋與續造」部分的31篇論著，深入討論聯邦憲法法院關於憲法規範具體解釋與適用之成果，整體而言係以憲法價值體系作為思考取徑，而後透過基本權保障範圍以及權力分立界限之確定，完成符合憲法價值取向之闡釋與續造。此外此一主題亦廣泛涉及外交、社會安全、環境保護、風險社會、財政憲法以及地方自治等具體憲法議題，顯見此類部門憲法議題之類型化亦屬未來憲法學研究之趨勢。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/226.htm |
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王玉麟 |
中央研究院原子分子科學研究所所長 |
2013-03-15 |
用奈米科技抓住細菌聽他們的「聲音」 |
拉曼散射自1928年被諾貝爾獎得主錢德拉塞卡拉．拉曼（Chandrasekhara V. Raman）博士發現後，己經被廣泛地利用來測量各種分子與物質的「振動光譜」&ndash;也可以說是一種耳朵聽不到的很高頻率的「聲音」，並藉此來研究分子的結構與物質的組成。但是它有一個很大的限制就是拉曼光譜訊號非常小，所以要取得一個樣品的拉曼光譜常常曠日廢時。<br />
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利用緊密且有序排列的金屬奈米銀粒子來大幅地增強吸附在其表面上分子的拉曼光譜訊號，加上這種材料的高重現性與均勻度，大大的改變了拉曼光譜技術在化學與生物科技的實用性。這種創新的工具讓我們在發展菌種檢測上獲得了許多的成果，利用光學的即時反應偵測特性，跳脫傳統的生物培養檢測，使我們面對未知的細菌能有更快速的了解，在治療和預防上節省寶貴的時間。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/227.htm |
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沈哲鯤 |
中央研究院分子生物研究所特聘研究員 |
2011-11-18 |
松下問童子–預防及治療神經退化症的仙丹在哪裡？ |
神經系統，包括大小腦、脊椎及周邊神經，讓我們的人生充滿了經由學習、回憶與運動而得到的樂趣；但是，由於命運及或然率使然，許多人在其一生中也會發展出各類神經退化性病症。不幸的是，幾乎所有的這類型病症，包括阿茲海默症（AD）、腦前額顳葉退化症（FTLD），與肌萎縮性脊髓側索硬化症（ALS，美國天文學家Stephen Hawking為代表性人物）等，在目前都還沒有好的治療或預防藥物。科學家們要如何從新的角度，以新的工具，在研究的「深山叢林」中，去「尋找」這些特效藥呢?
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/228.htm |
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崔愫欣 |
綠色公民行動聯盟秘書長 |
2012-04-20 |
歸零！反省消耗型經濟成長重思能源需求 |
追求GDP（國內生產毛額）成長的發展方式只會更加擴大貧富矛盾、消耗自然資源，無法提升人民生活福祉。然而政府當前的能源及電力需求都是根據GDP經濟成長目標所規劃，若依照這個追求無止境成長的發展模式，二十年後台灣的電力需求將達到現在的兩倍之多，我們必將付出更多資源消耗及環境污染的代價。我們必須開始反省、重新思考這個只追求經濟數字成長，卻又無法帶給人民幸福的扭曲發展，並要求政府應立即研擬以「電力需求零成長」為目標的能源及經濟政策，降低高耗能產業、提升用電效率、停止補貼工業用電、積極發展再生能源，用電零成長絶對是可以達到的目標。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/229.htm |
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吳宗信 |
交通大學機械系教授 |
2013-04-14 |
電漿–現代科技發展的隱形發動機 |
面臨氣候暖化及能源問題，國家對於環保能源逐漸走向減少廢棄物產出與再利用。台灣目前發達產業非半導體產業莫屬，現在最新IC製程設備其中50%都有用到電漿，電漿技術如何投入環保能源領域，並推展至產業應用，獲得更具優勢與效率的動力能源。本屆演講第十場（2013年04月14日）邀請交通大學機械系吳宗信教授，讓我們了解「電漿&ndash;現代科技發展的隱形發動機」。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/230.htm |
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陳建德 |
國家同步輻射研究中心主任 |
2005-06-03 |
未來科學神燈–臺灣光子源之願景 |
同步輻射發出的光源既高且強，能看清各種物質最細微的結構，生物醫學、奈米材料、半導體、環境科學、化學等，廿多年來都因同步輻射而快速發展，也讓同步輻射被科學家稱為「照亮科學的神燈」。國內首座同步輻射（即同步加速器光源）在1993年啟用，亦為世界第3座、亞洲第一座第3代同步加速器，能量高達15億電子伏特；但因科學發展快速，這座同步加速器已不敷使用，同步輻射中心與國科會將把這座同步加速器能量提升至30至33億電子伏特。<br />
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國內基因體生命科學研究團隊近年來因利用同步輻射，已陸續探測出多個新的蛋白質結構，使台灣成為生命科學領域基礎研究最重要地區之一；奈米科學也因需探測極小的分子，必須有更足夠的光源，才能研發出更新的奈米材料；台灣必須立刻提升國內同步加速器的能量，建立全球最亮的Ｘ光光源，才能繼續維持台灣科學發展的國際優勢。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/231.htm |
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吳俊輝 |
臺灣大學物理系助理教授 |
2005-05-20 |
遨翔於宇宙中的愛因斯坦 |
「宇宙遇到愛因斯坦前，人生是黑白的；遇到愛因斯坦後，才變成彩色。」台大物理系助理教授吳俊輝說，現代科學家都相信宇宙約有140億歲、95%仍是未知能量與物質，沒有愛因斯坦的廣義相對論，這些推論都不可能出現。愛因斯坦1915年提出的廣義相對論，是宇宙學最重要的理論，他還提出宇宙常數，說明宇宙中可能有一種未知的「萬有斥力」，與牛頓所說的萬有引力同時存在；雖然愛因斯坦自己後來推翻這項推論，但科學家在1998年觀測到宇宙在加速膨脹，宇宙常數又被提出討論，更讓宇宙學成為最熱門的科學之一。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/232.htm |
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朱國瑞 |
清華大學物理學系教授 |
2005-05-06 |
微波及微波的應用 |
微波的應用相當廣泛，諸如微波爐、衛星電話、電視SNG連線、軍事通訊、飛機導航等都是，中央研究院院士朱國瑞表示，利用高能微波還可研發出尖端武器，直接攔截、摧毀敵人發射的導彈，只是目前尚無國家研發成功。因電磁波可產生能量，在地球能源短缺情況下，各國科學家正著手研究，利用微波進行核融合加熱實驗。<br />
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電磁波的應用相當廣泛，微波則是通訊和雷達最主要的頻段，國際組織將無線電波頻段畫分為許多頻道，甚至規定軍用頻道，避免彼此干擾，軍艦、飛機、坦克等軍事設備，彼此藉衛星通訊連繫指揮，且微波除通訊功能外，還可偵測、導航、干擾敵軍；例如飛行中的飛彈要擊中目標，要靠雷達導航，發出微波訊號可讓敵方雷達抓不到飛彈位置，甚至還可發出欺騙訊號，引導敵方飛彈射向別處，先進國家甚至因國防需要，將毫米波段的高功率微波發射器，列為輸出管制品。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/233.htm |
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高涌泉 |
臺灣大學物理學系教授 |
2005-04-29 |
狹義與廣義相對論中的時空觀 |
依據廣義相對論中的「等效原理」，在地球重力場中的臺北101大樓，宛如在太空中加速向前的火箭，頂樓的時鐘，走得比底樓的時鐘還快，讓在頂樓上班的人，會老得比較快？在遊樂場玩自由落體遊戲的人，若脖子上掛著項鍊，在落下時，項鍊反而浮在空中；愛因斯坦認為，透過加速，可以製造出重力，減速則可抵消重力，這個概念叫做「等效原理」。依「等效原理」，若火箭前後兩端均有一個時鐘，前端的時鐘每秒發送一次訊號給尾端的時鐘，當火箭前進時，尾端接收到訊號的時間均不足一秒鐘，且會愈來愈短，也就是說，前端時鐘走了一分鐘時，尾端時鐘還走不到一分鐘，前端的時間過得比後端來得快。依照這個邏輯，若把101大樓當成這艘火箭，表面上看似靜止不動，但因地球重力將大樓向下拉，相對各樓層地板，將大樓內的人向上推，等於提供了加速，若依「等效原理」，在這種加速情況下，頂樓的時間會過得比底層快，在頂樓上班的人，也會老得比較快；但幸好地球重力並不大，一年的時間 差距僅幾微秒而已，不必太過擔心。<br />
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石明豐 |
臺灣大學物理學系教授 |
2005-04-22 |
「光子」的歷史–從光電效應說起 |
德國科學家普朗克為解釋黑體輻射的效應，在1900年10月假設出「黑體輻射公式」，即光的能量等於光的頻率乘以一個常數，後來這個常數被命名為「普朗克常數」；愛因斯坦則以「黑體輻射公式」，在1905年提出光電效應，隨後根據光電效應，發表震撼科學界的「光是由光子構成」假設。愛因斯坦假定在任何情況下，光都是由光子構成，光子的能量與其頻率成正比，且不能連續分布；他也因光電效應理論，在1921年獲得諾貝爾物理學獎；美國科學家密利根則用光電效應測量出普朗克常數，在1923年獲得諾貝爾物理學獎。但愛因斯坦提出「光是由光子所構成」的假設，其實到現在仍有極大爭議，不少科學家質疑，許多現象用電磁波理論也能解釋，不一定得用光子的概念，有人甚至認為光子根本就不存在；連愛因斯坦臨終前，也無法肯定光子的確存在，或光子究竟是什麼；雖然現今許多科學現象，都能用電磁波理論解釋，但極少數現象，例如原子會被真空反射的實驗，若不用光子的概念，就會變成一個謎；無庸置疑的是，愛因斯坦的光電效應理論，確實已被充分實踐，給人類帶來劃時代的科技改革。<br />
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吳茂昆 |
中央研究院院士／物理研究所特聘研究員 |
2005-04-15 |
從永續發展談科技研發 |
近年來，世界各國都在談「永續發展」，國科會主委、中央研究院院士吳茂昆認為，現代科技研發必須從大自然界找到科技研發方向，例如從蝴蝶翅膀找出「光子晶體」、從壁虎爬牆研發出奈米繩子等，或許有朝一日，人類將不再有任何環境汙染源或浪費能源的物質，臺灣成為「綠色矽島」，不再是個夢。世界人口快速成長，大量消耗能源，並造成各種汙染，使地球環境嚴重變遷。調和科技與生態兩者的「永續科技」，是未來科技研發最重要的方向，將科技研發規範在「環境承載力」可容許的限度內；而「永續科技」最重要的方法，就是「從自然中學習」。<br />
<br />
臺灣不論生物、地質、族群、語言、宗教、文化、藝術、經濟活動、科技研發，甚至外交事務，都具有「多樣性」的特質，研發永續科技時，必須找出適合台灣的科技，不必完全「拷貝」國外經驗，只要利用無限的創意，找出創新發明，把「黃金寶島」變成「綠色矽島」，絕對會有實現的一天。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/236.htm |
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李旺龍 |
成大材料科學系暨奈米科技暨微系統工程研究所教授 |
2013-04-12 |
大小之間–奈米仿生 |
我們使用的奈米的「奈」字，代表大小之間，比起中國使用的「納」米更有意義。人類習慣在公尺尺度思考問題，當有一天人被縮小到跟糞金龜一般大小時，會發生什麼事情？研究奈米的學者很努力地將研究成果藉由電子顯微鏡的放大呈現在大家面前，但苦無製作大面積奈米結構的好方法。您知道生物身上滿滿的奈米結構，不！還有多層次多尺度的結構，讓生物有著許多特異功能，這也是我們所不知道的早知道。藉由許多早知道的例子，讓大家思考現有的技術或許有創新的機會，以及是否該摒棄「人定勝天」改為「師法自然」？
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/237.htm |
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吳俊輝 |
臺灣大學物理學系暨天文物理研究所助理教授 |
2003-09-19 |
宇宙的奧妙–令人驚豔的現代宇宙學 |
宇宙有壽命嗎？又有多大呢？根據最新的宇宙學研究發現，宇宙年齡一百七十億年左右，會永遠不斷地持續加速擴張，但大小始終有限而非無限大。也就是說，宇宙已有一百七十億歲，還會繼續「活」下去；且宇宙有一定的體積，只是目前科技還沒有辦法測出來。<br />
<br />
近代宇宙學是從愛因斯坦提出廣義相對論開始，用數學形式、物理理論描述我們生存的時間和空間；一九二九年哈伯發現宇宙不斷膨脹，其他星系在遠離地球；一九六五班亞斯和威爾森發現宇宙起源「大爆炸」所留下來的宇宙微波背景輻射，證明大爆炸理論是對的；一九九二美國太空總署的COBE衛星看到宇宙誕生後十萬年的面貌；近十年來更有十個以上實驗從宇宙微波背景輻射看到更詳細的面貌。<br />
<br />
過幾年台灣可能會在宇宙學領域提供重要貢獻，就是觀測「宇宙弦」。到目前為止還沒有人觀測到宇宙弦，因為根據理論，要從地球上觀測宇宙弦，只能看宇宙弦兩側宇宙微波背景輻射的溫度差異，這個差異大約只有攝氏十萬分之一到百萬分之一度，現有儀器靈敏度不夠，無法分辨。<br />
<br />
由臺灣主導、和澳洲及美國合作在夏威夷蒙那羅瓦山建造的「宇宙背景輻射陣列天文望遠鏡（AMiBA）」，靈敏度夠高，有機會證實宇宙弦是否存在。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/238.htm |
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陳文屏 |
中央大學物理學系暨天文研究所教授 |
2003-09-26 |
太陽系形成與搜尋其他世界 |
宇宙中有沒有外星人？可能攻擊地球嗎？天文學家陳文屏認為，目前雖難定論是否有外星人，假如外星人存在、也能到達地球，科技一定比我們先好幾倍，到時候「這像大人不會隨便踩死螞蟻當成遊戲」般，相信高度文明的外星人，不會做出消滅地球的行徑。<br />
<br />
目前天文學家正致力尋找太陽系以外的行星，至今已發現一百一十個恆星周圍有行星存在，目前最常用的方法是觀測恆星擺動，行星繞恆星轉的同時，恆星也繞行星轉，只是行星是鏈球，恆星是擲鏈球的人，行星移動多，恆星移動少，雖然少，也有辦法觀測，目前大部分太陽系以外行星，都是用這種方式找到；不過都只能找到像木星這種大行星，因大行星對恆星造成的影響才夠大，還找不到像地球大小的行星。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/239.htm |
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郝玲妮 |
中央大學太空科學研究所教授 |
2003-10-03 |
日地物理與太空天氣 |
太空天氣變化也會牽動人類生活，太陽放出特別強烈的Ｘ射線時，立即影響衛星通訊，且會波及人造衛星速度，甚至會掉下來。另外，太空中磁場改變時，會產生電 場，人類使用的電纜、油管，會因此出現大電流，容易燒壞；坐飛機經過極區的乘客和衛星上的精密電子元件，也都無法承受太陽輻射直接攻擊。應該如何因應？<br />
<br />
太空天氣研究發展五十年，是很新的知識，太空這麼大，只有透過多點式密集觀測與監控，才能設法預報；目前太空天氣預報準確度已有百分之五十左右，與六十年代天氣預報差不多，若能在劇烈變化前，爭取卅分鐘時間，就可通知電力公司提早因應，避免造成大停電，帶來重大損失。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/240.htm |
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李太楓 |
中央研究院地球科學研究所研究員兼所長 |
2003-10-17 |
天、地、人–宇宙萬物演化的基礎 |
六千五百萬年前恐龍滅絕，肇因於一顆小行星或彗星撞上地球，近年來好萊塢拍攝的電影「世界末日」和「彗星撞地球」，更加深人們害怕遭受和恐龍一樣命運的心理；但是研究發現，地球上所有生命不可或缺的物質「水」，其實也是來自彗星，沒有彗星等天體撞地球，就沒有現在的蓬勃生命。兩千多年前的漢儒董仲舒提出「天、地、人」三位一體是宇宙萬物演化基礎的論述，這種觀念非常符合自然的真面目。天上形成恆星時，把氫原子互相結合成碳、氧等重要元素，超新星爆炸時，再把這些元素釋放到星際空間，提供組成地球、人體的基本材料。宇宙中其他地方幾乎沒有液態水，溫度從攝氏零下兩百七十度到一百億度，非常極端；而地表卻能歷經四十六億年，氣溫始終維持在很狹窄的範圍內，是生命生存、發展的重要屏障。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/241.htm |
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李家維 |
清華大學生命科學研究所教授 |
2003-10-24 |
地球上生命的起源與演化 |
太陽在五十億年前形成後，太陽系一直處在隕石風暴中，到卅八億年前才平息，但在這之前一億年，地球上高溫、無氧的環境中，就已出現生命；然後單細胞生物彼此吞食、聚合、演化，最後成為現在的眾多生命。生命起源有好幾種說法，過去的主流認為，必然是在地球上，從小分子聚集成大分子、聚合物，最後組成細胞，可以分裂繁殖，生命就開始。但這些過程發生在何時何處，卻有很大爭論。生命來自地球本身的說法，過去十年開始鬆動。人類發現宇宙中有很多像地球一樣的行星，當然可能有生命，尤其七年前美國太空總署認為一顆來自火星的隕石中有生命跡象；另外科學家又發現有些細菌可在琥珀裡「睡」兩千萬年後醒過來，有些生命可以耐住強酸、高低溫、高壓環境，「什麼理由這些生命不能在星際間旅行，從別的星球散布過來？」<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/242.htm |
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方力行 |
正修科技大學教授 |
2003-10-31 |
海洋與生命 |
存在地球上的物種，高達五百萬到五千萬種，人類已知才約有一百四十六萬種，科學家估計，如將卅二億年前地球有生命開始到現在，以一天廿四小時計算，人類文明出現約是在最後一、兩分鐘，但人類卻一直在破壞幾十億年造就的無數生命，再惡化下去，人類浩劫即將來臨。從生命卅二億年前出現至今，若視為廿四小時，大約到了晚上九點，生物才開始登陸；科學家估計，有百分之八十到八十八的生物生存在海洋中，由於海中環境變動小，生命更有機會慢慢演化成多種型態。人類文明出現是在最後一兩分鐘，卻一直在破壞幾十億年造就的無數生命，人類若不能管理自己，會毀掉一生。全世界有四分之三大城市靠海，百分之六十人口生活在離海岸一百公里以內，同時有八萬艘船在海上跑，這些都對海洋衝擊很大；甚至一些無心之過，如撿貝殼都造成臺灣附近海邊有些寄居蟹要去住破啤酒瓶，這是值得深思的問題。
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丁照棣 |
清華大學生命科學系教授 |
2003-11-07 |
深入生命科學–從果蠅的研究歷史及未來展望談起 |
遺傳學之父孟德爾的豌豆實驗開啟了後來一系列研究。當時很多人用植物重複孟德爾的研究，而摩根開始大規模用果蠅做研究。摩根發現果蠅遺傳時隨著性別產生變化。在孟德爾的實驗中，豌豆的顯隱性與性別無關。因此得出控制果蠅眼睛顏色的基因，和控制性別的基因，位於同一對性染色體上。一九七0年代，班賽研究果蠅行為與遺傳的關連性，引起學術界震撼。<br />
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班賽發現突變後的果蠅，活動和休息摻雜，沒有固定周期，班賽把這個控制基因稱為周期基因，更是第一個被發現的行為基因。在華生和克里克發現雙股螺旋DNA模型後，進入分子生物時代；DNA由一長段鹼基序列排列而成，其中某些鹼基排在一起會產生特定作用，就是基因。<br />
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伯格在一九七0年發現重要的限制，又稱「分子剪刀」，可用來把DNA裁剪開來，剪掉一段基因，然後給一段外來基因，只要有適當條件，外來基因就會接到原來的DNA上。基因轉殖的一個重要技巧，是把容易觀察的基因，和要研究的基因接在一起，再用跳躍子特性接到DNA上面；這樣可用簡單生物系統研究複雜生物疾病，對人類醫學發展非常重要。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/244.htm |
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王道還 |
中央研究院歷史語言研究所助理研究員 |
2003-11-14 |
人類演化的過去、現在與未來–從自然史到文明史 |
人類的祖先大約在六百萬到八百萬年前站起來，這項突破不但造成腦容量增加，也造成骨骼及兩性關係的重大改變。人類學家很早就相信人類和黑猩猩有密切關係，但一直到廿世紀七零年代，才有學者用分子遺傳學證明此事。大腦功能強當然是人類最大特徵，人類大腦重量是等重黑猩猩的三到四倍；但其實人類大腦演進與製作工具的技術，似乎沒有對應關係，因為人類兩百五十萬年前開始製作石器，一百萬年後大腦膨脹一倍，石器卻沒顯著進步，再過一百萬年又膨脹一倍，製作技術進步仍有限。<br />
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人類靠語言建立社會契約，然後才能發展文明，人類大腦表面，幾乎每個地方都直接間接和語言發生關係，人類大腦甚至可說是「以語言為基礎的認知機器」。人類在一百七十五萬年前，首度出現在非洲以外的喬治亞共和國，後來又遷徙到世界各地，成為唯一遍布全球的物種。對於未來，隨著科技進步，人類平均壽命已從廿世紀初的四十歲延長一倍，也創造出許多新奇現象；這些新奇現象不是利用更多更精密的生物科學所能解決，需要的還是社會共識，「社會共識比任何科學更能決定我們的命運與前途」。<br />
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本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/245.htm |
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薛富盛 |
中興大學材料科學與工程學系教授兼工學院院長 |
2013-03-29 |
材料的奈米世界 |
人類文明歷經了第三波的工業革命，而第四次工業革命的腳步已隨著奈米科技的興起而來臨。奈米科技影響深遠，涵蓋領域廣闊，包含生物、物理、化學、材料、醫學及其他應用科學，世界各國均投入大量研究經費與人力從事相關領域的研究開發，也獲得亮麗的成果。本演講首先介紹自然界的奈米現象與奈米結構的特性，接著談到近年來人造奈米材料蓬勃發展之原動力及其製備方法，勾勒出奈米科技與奈米材料對未來人類生活與生命、自然生態與社會發展可能之影響。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/246.htm |
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吳志揚 |
中正大學校長 |
2013-04-21 |
現代人應具有的數學力 |
本屆演講第十一場（2013年04月21日）邀請中正大學吳志揚校長，告訴我們「現代人應具有的數學力」。在所有的科學都要依賴基礎課程，數學、物理、化學，而現代人對於數學能力是如何呢？從小學階段至大學階段，為什麼需要修習數學？在生活中應用數學及活用數學，是不需要艱深難懂的數學運算及公式，只要從觀念切入各個面向，將會體會到數學的有趣。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/247.htm |
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黃國華 |
交通大學材料科學與工程學（所）系 |
2013-04-26 |
向大自然學習奈米科技 |
當物體縮小到奈米的範圍時，會有各種不循常的物理現象產生，我們稱之為奈米效應。奈米科技就是研究並利用這些奈米效應的科技，奈米科技已經應用於醫學、材料、生命科學、電子、機械，幾乎函蓋所有的研究領域。從事奈米科技的研發，大自然是最好的導師。當工程師正以半導體製程，在矽晶圓上蝕刻出微米級馬達，沾沾自喜而無法決定裝在那裡時，奈米級的分子馬達早在所有的生物細胞中馬不停蹄的奔馳。在億萬年的演化下，生物界早已和奈米現象共生存，從感知、應變、甚至是無時不刻進行中的代謝和遺傳，生物界毫無止境的利用奈米世界的作用力，在物競天擇的嚴苛環境中求生存、求繁榮。大自然將奈米現象應用得淋漓盡致，從蓮花表面的超油性結構、水黽的水上漂功夫、到動物的超靈感嗅覺和聽覺，還有太多未開發的領域，正等待科學家和工程師去探索。在可以預見的未來，半導體工業在奈米化的研究與應用上已經可以看到限制與瓶頸，如何把大自然的經驗應用在工業化製程中，是奈米科技最熱門的挑戰。我們研究細胞和奈米表面、奈米粒子等之間的交互作用現象。我們也研究動物和奈米表面的感知現象，奈米生物未來在科學和工程的衝擊是可以預期的。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/248.htm |
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王道還 |
中央研究院歷史語言研究所助理研究員 |
2013-01-04 |
人類會滅亡嗎？–天作孽猶可違，自作孽不可逭 |
人是地球上唯一遍布全球的物種。因此，除非整個地球生命圈遭到空前的、最廣泛的災害，否則人不會滅亡。不過這是根據現代科學知識所作的推斷，而且這個結論毫無「人味兒」。我們何曾關心過自己所屬物種的命運呢？自古以來，有識之士擔憂的，是自己的家、自己的族、自己所屬的群體會不會滅亡。因為人類的歷史，就是家、族、國的興亡史；而包括自己在內的「自己人」，一向是群體分裂、衰亡的主要禍首。為什麼？<br />
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中央研究院歷史語言研究所的王道還老師，就「人類會滅亡嗎？&mdash;天作孽猶可違，自作孽不可逭」這個題目做了一場發人深省的演講。王老師開宗明義，就指出了人類不會滅亡！因為人類發展到目前的兩個重大事實：第一，人是地球上遍佈全球的物種，這件事其他的物種很不容易做到；第二，每個人類社會都會有生老病死，所以會產生「末日信仰」。所以看起來人類是不容易消失的，但是人類自己卻天天擔憂末日的到來！王老師又說，以上的這兩個事實，其實都跟「腦」有關！<br />
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王老師問大家一個問題，人身上那個器官是受到最嚴密保護的？答案很簡單，就是「腦」！一個堅硬的腦殼，再加上三層軟硬不同的腦膜，夾著兩層液體，構成了防震的最佳軟墊，從這種重重保護裝置看起來，腦子的設計和內涵就應該是人類日常生活最關鍵的器官了。王老師說，人腦上有許多深溝，這也是和其他哺乳類動物不同之處，不過有笑話說：人老了，腦子上的皺紋都跑到臉上去了，臉上的血色都跑到眼睛裡去了！<br />
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現代的神經科學是在十八世紀末誕生的，雖然古老中國在東漢末年醫療就十分發達，出了華佗和張仲景等名醫，但仍是「講心不講腦」。相比之下，早年的希臘醫生Galen利用解剖學和動物實驗，已經知道腦子是身體的神經中樞。不過直到十八世紀末，西方科學家還是只對腦室（ventricles）有興趣。如達文西的人體解剖畫作，就特別標出腦室，因為西方人認為，腦室是靈魂的居所，這也反映出當時的人們認為靈魂才是人類最重要的部分。而現代對腦的進一步認識，來自神經科學的長足發展，但這些貢獻都來自十九世紀的科學家，以簡陋的工具對大腦功能組織的瞭解，王老師對當年這些科學家十分佩服，但同時也強調二十世紀神經科學並沒有什麼石破天驚的成就。<br />
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王老師強調，人腦是一個語言器官，因為上面多處的功能和語言有關。有趣的是，人是用「符號」來說話！「符號」（symbol）並不是「記號」（sign），是指涉其他「記號」的「記號」。不同的生物可以學會不同的「記號」，縱使是鴿子，也有操作巡弋飛彈的可能。但「記號」與「記號」之間沒有關係，動物學習「記號」的能力，與動物的記憶能力有關。人不但學習「符號」，還會學習和發展「符號」與「符號」之間的關聯，例如從文字與文字之間的關係，發展出文章來，然後用「符號」編織成的有意義的網路來理解世界，來創造文明，產生豐富的抽象思維。這個「符號」體系有兩大特性：一、符號可以滋生符號。二、符號的意義可以有變化。同一個符號，在歷史的過程當中，可以發展出完全不同的意義。人類可以判斷，並加以運用。<br />
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人類遍布全球，原因之一就是地球的特色「地軸傾斜」，從而有了四季。地殼又是由「活」的板塊組成，就造成了各種地形。因而地球上每一點都有獨特的氣候，所以各個人類社會都生活在不同的環境當中，相形之下，其他生物的地理分布就有限得多。人類普遍分布的事實有兩個結果：第一，是生物多樣性，不同地方有不同的人種和膚色等；第二，是人文多樣性，每個社會發展出不同的語言、文化、社會組織等。每個社會也都是一個實驗，是腦子功能的實驗，也是人文實驗，可以用來檢驗哪一種環境最為優異。人類遍佈全球，歡喜出生，也自我毀滅，回顧世界上的古文明，常會好奇，為何只有「四」大古文明，而不是有「多」大古文明，而且四大裡有三大已經形同消失？王老師說：「社會分裂的種子，其實是在社會之中，而不是來自外邦。孔子曾說：吾恐季孫之憂，不在顓臾，而在蕭牆之內也。」的確，「末日」永遠是自己人帶來的。<br />
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王老師對人類社會的剖析鞭辟入裡，發人深省。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/249.htm |
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詹美鈴 |
國立自然科學博物館動物學組副研究員 |
2012-12-28 |
人類與環境的浩劫–來自昆蟲標本的警訊 |
為什麼昆蟲標本可以傳達警訊？因為昆蟲本身對環境非常敏感，它們的生活史短，容易看到變化，而且比其他動物容易蒐集，讓我們容易觀察昆蟲與環境的互動。詹博士舉了個例子：夏威夷可愛島上蟋蟀的快速演化，原來能鳴叫的公蟋蟀在爭奪伴侶時是有優勢的，但在寄生蠅侵入後，會鳴叫的蟋蟀反而是受危害的主要目標，因此幾代演化下來，不會叫的公蟋蟀反而能夠得以存活。究竟人類是如何影響環境的？詹博士以臺灣梨為例，談到人們為了追求梨的口感與多樣性，發明梨穗嫁接法，又因梨穗從日本引進成本較高，致使部份業者走私梨穗，讓「梨木蝨」因此被引進臺灣，造成水果的大量損害。<br />
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另外，人類不喜歡某些「害蟲」，但又不斷提供它存活的養分，「小黑蚊」就是一個明顯的例子。中部地區包含科博館，在夏天有許多小黑蚊在戶外活動，有時多到成為媒體寵兒。小黑蚊原先在中部山區最多，但現在幾乎已經蔓延全臺，小黑蚊靠藍綠藻為食，所以只要潮濕的地方就有可能繁殖。雌蟲會吸人血，如果吸飽了人血，一隻雌蟲可以產下40個卵。如果一個人被小黑蚊叮上10個包，15天後，就會有400多隻小黑蚊產生。科博館一直不希望用噴藥的方式做防治，因為噴藥會危害環境中其他生物，只能不斷宣導大家應該穿長袖長褲，減少小黑蚊的食物來源，但是言者諄諄，聽者藐藐，所以在人類不斷提供血液的供給下，小黑蚊成長繁殖的養分無缺，所以到今天造成小黑蚊的大量繁殖。<br />
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櫻花開滿枝頭壯觀美麗，所以人們大量種植成林，這卻使得原先被列為保育稀有動物的霧色血斑天牛成了害蟲，人們陷入兩難，想要保留櫻花，就要撲滅害蟲，但這卻成為觸法的行為！東陞蘇鐵小灰蝶則是另一個類似的故事，這些小灰蝶原本只吃臺東蘇鐵，是稀有的蝴蝶，但後來卻因為蘇鐵大量引進作為行道樹，對小灰蝶而言食物大增，致使它們大量繁殖；不僅如此，隨著蘇鐵的引進，蘇鐵白輪盾介殼蟲也大量出現，造成臺東蘇鐵岌岌可危。平心而論，蟲蟲應該生而平等，但是如果昆蟲危害到人類或人喜歡的物種，就成為「害蟲」，成了被撲滅的對象。<br />
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水果上最常見的是「果實蠅」，果實蠅種類繁多，至今仍有許多種類尚未進入臺灣，所以各地機場對水果的檢疫都要嚴密把關，以免讓這些果實蠅入侵後，造成重大危害。果實蠅和其他害蟲難以根絕的原因，是因為環境之間的密切互動，縱使某區域完成清除，但是鄰近的地區沒有處理完善，昆蟲仍會在各區域之間往來。人們雖希望以物理防治為主，化學防治為輔，但在對昆蟲生物學不了解情況下，仍只能以化學藥劑來除蟲。蜜蜂是另外一個環境指標，西方蜂的採蜜策略是在於一次可以採很多蜜並儲存起來，因此它們採蜜的能力較東方蜂強，而成了蜂農主要養殖的種類。但是蜜蜂也面臨危機，農藥的氾濫對蜜蜂的影響很大，氣候的改變也使得蜜蜂疾病增加，生存壓力變大，因此疾病、殺蟲劑、環境和氣候間的強烈交互作用使得蜜蜂的生態系崩解失調。<br />
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紅火蟻是另一個令人類大傷腦筋的問題，為了監測紅火蟻的入侵，臺灣成立了國家紅火蟻防治中心。紅火蟻的攻擊性強，有時讓農民無法進入農地耕作。它們的生命力極強，又有毒蛋白，可能造成人類休克。科學家為了瞭解臺灣紅火蟻的來源，從分子生物學的角度分析標本，發現紅火蟻是多次入侵臺灣，中國的紅火蟻，也和臺灣一樣是多次由美國直接入侵。一般而言，入侵種生物的特點，就是生態適應能力強，繁殖能力強，傳播能力強。因此面對紅火蟻的戰爭，「只要有一刻懈怠，就會回到原點」，也因此有人稱之為「昆蟲界的越戰」。<br />
<br />
解開昆蟲謎題的關鍵，在於研究昆蟲標本，沒有研究就不會有答案。以「螳虫脩目」為例，從保存於博物館的標本，經由形態和內部構造的研究，發現是新的「目」，目前已經發現了4科10種。人們接下來想探討這些物種是否已滅絕，又從新進標本的線索發現活體的存在。這些研究，都是以博物館的標本為基礎。動物和植物的分類學是重要的溝通語言，倘若不能明確指出物種的名稱，將會造成研究上的困難和溝通上的誤解。科學家為豐富博物館的昆蟲資訊，現在正致力於建立全球生命條碼資料庫，希望不僅生物學家能夠辨識昆蟲，也能普及讓一般民眾能夠辨識昆蟲。以這些分類研究為基礎，利用現代科技，進行數位典藏與資料庫的建立，以促進研究的發展，也同時進行科學推廣教育。<br />
<br />
我們面對的環境無比複雜，究竟人類希望環境充滿毒害？還是蟲害？我們是希望保育昆蟲，還是保育花樹？我們所看到的昆蟲，是本土種？是外來種？是益蟲？是害蟲？是天使？還是惡魔呢？詹美鈴博士表示：自然界仍有許多未知，我們仍需努力研究瞭解！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/250.htm |
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張鈞翔 |
國立自然科學博物館地質學組副研究員 |
2012-12-14 |
長毛象傳奇–第四紀大型哺乳動物的生存危機與轉機 |
張鈞翔博士從大家耳熟能詳的長毛象開始，討論第四紀大型哺乳動物的生存危機與轉機。張博士描述長毛象從發展到滅絕的歷程，這些大型動物，曾經走過繁盛的歲月，卻也匆匆步下地球舞台。在冰河時期的寒冷環境，長毛象雄霸一方，以長毛厚皮禦寒，以捲曲獠牙鑿冰覓食、抵禦外敵，以緻密耐磨的臼齒研磨凍原食物。長毛象的遺骸冰封在西伯利亞永久凍土層，幾乎完整保存至今，大量的化石發掘，使得我們得以一窺長毛象所經歷過的榮光景緻，完整保鮮的胃含物，使得我們得以探究長毛象死亡前的最後一餐。低溫保存下的精子和卵子，竟引起人們突發使長毛象復活再現的奇想！當然，古生物學家們也逐一釐清長毛象滅絕之謎，是不幸？是不適？還是人類的出現，導致長毛象的加速滅絕？此時此刻，地球上的大型哺乳動物刻正面臨生存的壓力與滅絕的危機，認識長毛象、探討長毛象的滅絕因素，為現今動物保育帶來諸多的訊息與反思。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/251.htm |
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李家維 |
清華大學生命科學系教授 |
2012-12-07 |
生物的避難絕活–細數演化錦囊妙計 |
生物為適應地球的環境，演化出各種應對的能力。李教授從一顆來自火星的隕石說起，談到隕石中發現好像細菌遺骸的東西，讓科學家思考是否生命可以隨著太陽系中的小天體從一地遷移到另一地。<br />
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有些人認為，原始的胚種生命可能自太空搭乘隕石的便車來到地球，。但是這個「星際特快車」的胚種假說可能受到一些限制：微生物要能忍耐穿越大氣層時的高溫、要能夠抵抗嚴苛的環境，和太空中宇宙射線長久的照射，要能夠以休眠的方式度過漫長的宇宙旅行。但科學家近年也發現：隕石穿過地球的大氣層，確實會摩擦生熱、產生高溫，但是這種高溫在短時間內無法傳遞到隕石內部，只有表層一公分是熾熱滾燙的，微生物仍能夠在隕石內部存活；另外，人類只能承受5單位的輻射，而抗輻射奇異球菌卻可以承受高達5,000單位的輻射線；更令人驚訝的是，水熊（water bear）從溫泉到喜馬拉雅山都存在，可以承受1,200大氣壓，與150度的高溫，在水含量不到百分之一的環境當中，它仍然可以存活數十年，所以生命實在存在無限可能。更有厲害的例證：在太空中旅行，生物到底可以活多久？在一篇1995年《<i>Science</i>》的文章中，3,000萬年前的琥珀曾經埋進了一隻蜜蜂。蜜蜂腸道裡存在細菌，科學家把裡頭的碎屑拿出來培養，這些細菌醒過來就繼續繁衍了！<br />
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生物本身也會演化出和環境互相溝通的能力：在北半球，有些厭氧的細菌在水中游時會朝北移動，是為了要游向磁北極的海洋深處；蜜蜂體內和畫斑蝶也利用磁鐵來穿越大洋，幾個世代一同完成從印度，到馬爾地夫再到非洲長達1萬7千公里的旅程；有些蜻蜓也透過體內的指北針指引方向，這些事實印證了生物會為感應環境因素而產生體內的生物性磁鐵。<br />
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雖然生物與環境之間有如此令人驚艷的適應能力，但是從地球的歷史經驗來看，生命出現和演化的過程並非一帆風順，地球生命經歷過5次的大滅絕！所謂的「大滅絕」，指得是在很短的地質時間當中，有百分之七十五的物種消失。可能是火山群的爆發，造成全球氣候變化，也可能是外來天體撞地球，造成氣候變化，讓大量物種消失。人類20萬年前從非洲南端崛起，開始走向世界，很短的時間內完成了生命的大遷徙。到了工業革命，人口數快速上升。康熙大帝只有1億子民。乾隆只統治2億人，但在去年全球人口正式超過70億。人類改變環境，也大量耗損地球生物資源，讓其他生物迅速而大量的消失，李教授舉出的幾個例子，包含了日本海上殺戮海豚、印尼的熱帶雨林隨時都在燃燒，以發展更多農耕地，栽種油棕櫚，以獲得更大的經濟利益。<br />
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從科學家到一般市民，我們需要積極介入才能夠拯救未來。這是一個和時間賽跑的工作。很多類群的生命其實相當脆弱，因為人類過漁，所以海洋生物迅速消失，到2048年，海洋中可能沒有魚了，我們會想每餐吃海蜇皮嗎？這不是我們想要的海洋世界。李教授說，我們應該學著禮讚生物的生命力，但在驚艷於生物有著許多避難絕活的同時，我們卻也應該好好的替環境發聲，這也是為我們自己著想，生命的強弱此消比長，在當代人類是最強勢的物種，但是當環境變遷，是否仍然會是如此？值得我們深思！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/252.htm |
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陳文屏 |
中央大學天文研究所教授 |
2012-11-09 |
乒乒乓乓的宇宙–談天體撞擊地球的危機 |
對地球上曾經出現的生命而言，有許多不同的原因可以造成「末日」狀況，其中最為人所熟知的，就是外來天體的撞擊。好萊塢電影「世界末日」和「彗星撞地球」在幾年前掀起了一陣末日熱潮，讓人開始認真地思考地球的外在威脅。在實際的科學進展上，倒很令人欣喜，因為從九零年代開始，天文學家逐漸發現了太陽系小天體聚集區的真實狀況。<br />
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太陽系的小天體聚集區主要有三處，第一處是介於火星和木星之間的「主小行星帶」，天文學家相信這個地區是地球上隕石的主要來源；第二處是在海王星軌道以外的「古柏帶」，這些小天體多半是冰塊混和著灰塵，相信是「短週期彗星」的來源；第三處是「歐特雲」，到今天為止，這個區域的存在仍然只是理論上的估計，但相信這個區域的小天體是「長週期彗星」的主要來源。<br />
<br />
天文學家研究這些區域，為的是拓展新知，也為了人類能夠趨吉避凶。中央大學天文所的陳文屏教授，在臺灣長期主持鹿林山的TAOS計畫，也帶領國內的各領域天文學家，加入位在夏威夷的「泛星計畫」，前者專門搜尋「古柏帶」天體，後者則是一個大型國際合作計畫，對全天進行大規模掃瞄，掃瞄的結果進入數據檔，可以提供各種天文研究所需，當然小天體的搜尋和研究也是其中之一。<br />
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陳文屏教授的天文演講膾炙人口，無論是宇宙生物、天體撞擊，或是天文故事，由他娓娓道來都能讓聽者有很大收穫。本次陳教授演講的主題是「乒乒乓乓的宇宙」，將要描述在小天體觀察的這個領域的最新進展，不知道結果會令大家安心還是擔心？<br />
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本<b>臺大演講網</b>（<a href="http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/">http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/</a>）演講錄影蒙<b>陳文屏教授</b>同意轉載，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/253.htm |
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趙丰 |
中央研究院地球科學研究所特聘研究員兼所長 |
2012-11-16 |
大地不仁：我們能存活嗎？ |
趙丰所長在地球及海洋科學上的研究十分傑出，這場演講的內容在2012年看來份外合適，因為這次討論的是人類的存亡絕續。<br />
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趙所長以深入淺出的方式，介紹了「大地」是如何不仁：從地震、火山、海嘯的分類與成因開始，他以豐富的實例和譬喻，讓我們充分感受到悠遠的地質時間尺度。<br />
<br />
很難想像，臺北盆地在康熙年還是一座「臺北湖」，距今不過三百多年！這個湖的成因，應該和和海嘯有關。趙所長以清楚明晰的方式，描述海嘯的產生原因和推進方式，讓我們知道，如果我們在大洋之中坐在船上釣魚，海底地震所產生的波浪，從我們船下過去，我們可能沒有什麼感覺，但在海洋由深變淺的岸邊，海嘯的波濤就會被急速加速和加倍放大，產生摧枯拉朽的威力！他分析了數百年前在高雄和基隆的兩次海嘯，清楚說明台灣要擔心海嘯的地方只有一南一北，西部臺灣海峽太淺，東部雖然面臨大洋，但是海岸峭壁陡降，沒有緩慢爬升的大陸棚，所以若是真有海嘯襲來，也會被陡峭的海岸岩壁反射回去，不會有造成大災害的可能！<br />
<br />
趙所長接著說到真正的全球滅絕，應該是外來天體的撞擊。六千五百萬年前，是距今最近的一次大滅絕，是由外來天體導致的。那麼對於現今的人類而言，這種大滅絕將何時到來呢？是否是隕石的撞擊引起「撞擊冬天」？或地質上的變動引起「火山冬天」？還是人為的「核子冬天」？哪一種方式會將我們帶向滅亡？趙所長說到，災難還不僅於此，工業革命帶來的溫室效應、海平面上升、風場洋流的改變，在在是地球給人類的警訊。<br />
<br />
趙所長也提到了一些有趣的現象，像是地球愈轉愈慢，累積，人類開始擔憂地球是否會停止運轉，四億年前地球自轉一圈只要二十二小時！趙所長說：短時間內我們不需要擔憂，一億年後再來煩惱。那麼「地磁倒轉」呢？這是「末日」論者最喜歡引用的自然現象之一。但我們從地質資料中發現，上一次發生是七十五萬年前，當時就已經有許多生物存在，雖然在過去一百年至今，地磁持續減弱當中，但反轉的影響，相信不致帶來滅亡的危機。透過趙所長的分析，這些天地的災禍，以人類生命的尺度來說，我們無須過度擔憂。但從尋找外星生物的過程當中，我們卻清楚發現，生命的存在，在宇宙較地質更大尺度的時空當中，不論是時間或空間，都只是曇花一現。生命就如同天上的繁星一般，東閃一下，西滅一下，雖然繁星點點，但兩個生命要出現在同一時空，相互結識，是相當困難的！<br />
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嚴宏洋 |
中央研究院臨海研究站／德國漢莎研究院神經與認知科學研究所研究員 |
2012-11-30 |
寂靜的海洋–海洋生物滅絕是自然還是人為？ |
遠從德國風塵僕僕回到國內給演講的嚴教授告訴我們，海洋中的世界絲毫不遜於陸地上的世界，「珊瑚礁」是海洋中的「熱帶雨林」。但如今，這生意盎然的世界，因為人類的活動而產生了莫大的浩劫。在過去，當我們身著潛水裝到深海中，會聽到吱吱喳喳的活力聲響，如今同樣的地點卻是一片靜默，連魚群游過時的水泡聲都沒有。<br />
<br />
嚴老師從水下景象的影片切入，讓我們看到了美麗的海豚，活跳跳的蝦子，與妖豔多姿的海葵，在水中漫舞嬉戲。但接著卻提到這些美麗而可以給臺灣「觀光產業」加分的景象，恐怕都已經被人類「吃」下五臟廟。生態的浩劫乍聽之下，可能和我們有些距離。但是生物與生物之間其實關係緊密，構成了一個「食物網」，而非「食物鏈」，這其中任何物種的消滅，都會影響整個大生態。嚴老師也介紹各種魚群所面臨到的危機，這些危機的背後，其實有很大的原因和漁民的「捕魚方式」有關係。竿釣法、延繩釣、網釣、「炸」魚等等，不勝枚舉。而這些方法，有的對環境友善，有的卻具備有相當大的殺傷力。雖然漁業為東亞帶來莫大的經濟收益，日本一年五十萬噸，臺灣一年四十萬噸的漁獲量。可是，從臺灣獲取黑鮪的紀錄來看，九十三年七千二百零六尾，可是到一百年之際，卻僅有九百二十三尾的漁獲。不禁讓我們深思，我們或許應該對環境友善一些，把魚養大！若不認真面對這些問題，不久的二零四八年，人類恐將無魚可吃！<br />
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海洋所面臨的問題還不僅於此，大堡礁正逐漸消失、黑潮的路線正在改變，因為人類大量傾倒垃圾而在海洋中形成了垃圾島。我們要體認事實，不是敵人的魔法，而是人們使自己受害，毀了自己的家園！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/255.htm |
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羅竹芳 |
臺灣大學生命科學院院長 |
2008-03-21 |
誰才是贏家？－病毒與宿主間的戰爭與妥協 |
病毒有兩個十分重要的策略性目標: 其一是達成感染以及病毒複製過程中之重要步驟，另一方面則是同時對抗宿主的特殊抗病毒防禦反應。為了活存下去，病毒與宿主間在攻防戰中產生了共演化機制。由於每一種病毒發展出的對抗宿主的策略，都非常有「原創性」及「獨特性」，因此現今科學界仍無法全盤瞭解病毒對抗宿主的機制，同樣地對宿主對抗外來入侵者的策略也所知有限。<br />
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由於病毒必須在活細胞中才能複製增殖，因此病毒與宿主間的關係微妙，他們之間的戰爭與妥協是非常有趣的生物議題。本人近十年來研究一種嚴重衝擊了世界蝦類養殖產業的大型DNA病毒&ndash;蝦白點症(或稱白點病)病毒。白點症病毒致病力極高，具有廣寄主域並會侵襲多種組織，在逆境時本病毒會被誘發而快速增殖。白點症病毒能於蝦體內快速增殖的特性也暗示著其必有可成功擊潰、克服或適應寄主的抗病毒機制的因應策略，因此我最近的研究重點是利用基因體學及蛋白質體學的研究方法，對白點症病毒及其與寄主之間的交互作用，進行分子層次的總體特性分析，以探究趨同及趨異演化，使白點症病毒能成功擊潰其宿主的分子機制。本次演講將和大家分享蝦和病毒間的分子戰爭。<br />
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蝦類的白點症病毒常原因不明地急速複製，導致一池草蝦在極短的時間內斃命。研究發現，蝦子可以長時間帶原，與病毒和平共處，相安無事，到底是什麼因素啟動了病毒複製，讓它們放棄和平共存，不惜搏命一戰致宿主於死呢？<br />
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由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News 98合辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦的2008年春季「展望」系列演講上周登場，這季的主題為「生命及其演化─是『天擇』還是『人擇』？」第一場由台大生命科學院院長羅竹芳主講，「誰才是贏家？─病毒與宿主間的戰爭與妥協」，帶領大家探索蝦白點病毒和草蝦之間共演化的奇妙關係。<br />
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<b>蝦爆白點症 養蝦業慘</b><br />
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1992年蝦爆發白點症，大量死亡，養殖戶血本無歸，台灣的養蝦事業從此一蹶不振，當時沒有人知道是什麼原因引起草蝦暴斃。<br />
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<b>發現新病毒 獨步全球</b><br />
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羅竹芳評估，因為蝦病毒性疾病是全新的領域且挑戰性極高，所以結束其他所有領域的實驗，全力投入蝦病毒性疾病的研究。結果她發現一個全新的病毒─蝦白點症病毒，台灣在這方面的研究不僅獨步全球，並且2004年國際病毒分類學會，更同意接受台灣研究團隊的建議，將這個病毒列為一個新的「屬」，這可說是另一種台灣之光。<br />
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羅竹芳回憶說，當初與台大動物系教授郭光雄一起結束各自的實驗室研究時，對蝦子什麼都不懂，連種蝦長什麼樣子都不知道，但幸好兩人一起合作，有郭教授的鼓勵和肯定，面對困難時，才能持續研究下去。「兩人合作的力量，不只是兩倍，可能是五倍。」<br />
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羅竹芳說，現在蝦白點症病毒常以很低的量與草蝦和平共存，食用後也無害；但當草蝦生存環境不利於存活時，病毒就會快速複製，導致整池數十萬尾的草蝦集體死亡。<br />
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<b>論文發表時 還被質疑</b><br />
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「這個病毒太特別了。」羅竹芳說，蝦白點症病毒的研究，帶動後續其他蝦病毒的研究，一開始大家都覺得它是桿狀病毒，但她從病毒的基因序列分析，覺得不可能，發表論文時還被質疑，結果證實她才是對的。<br />
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她說，「水產生物病毒疾病跟陸生生物很不一樣」，螃蟹是蝦白點症病毒的自然宿主，會忽然爆發感染，分析其原因應是養蝦業開始以螃蟹餵養蝦造成，由於蝦子沒接觸過這種病毒，感染後大量死亡。<br />
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研究團隊開始進行一連串有關台灣草蝦系群的鑑定、遺傳特質及功能基因體分析，首先開發出蝦白點症病毒的蛋白質免疫即時檢測試劑，這項免疫試劑可以快速檢驗出要放養的蝦子是否感染。<br />
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羅竹芳說，在基因體研究方面，研究團隊發現病毒表面蛋白攻佔蝦宿主細胞的策略，首先病毒表面蛋白VP53與幾丁質結合蛋白產生交互作用，協助病毒進入蝦體。進入蝦體後，表面蛋白VP28則可與宿主細胞表面受體結合，協助病毒進入細胞，接著表面蛋白VP38抑制細胞計畫性死亡，使得病毒可以在細胞內大量安全增殖。<br />
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<b>強勢啟動子 跨種載體</b><br />
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她說，研究團隊在搜尋病毒極早期基因發現，其中有極強勢的啟動子，這個啟動子很特殊，從無脊椎動物到脊椎動物都可以作用，它有很高的潛力可做為跨物種基因表現載體。<br />
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蝦白點病毒的啟動子為什麼這麼強。羅竹芳發現一個很特殊現象，也是病毒和宿主共演化的結果，白點症病毒會盜用蝦細胞在逆境時產生的抗病毒分子STAT，強化極早期基因表現，造成病毒的快速增殖，可說是「用了對方的武器，強化自己。」<br />
<br />
羅竹芳說，蝦子感染後，可以看到抗病毒分子會馬上活化進到細胞核內，一開始以為蝦細胞產生抗病毒分子，會把病毒殺掉；但我們發現抗病毒分子一入核，卻會跟蝦白點病毒的極早期基因的啟動子結合，導致極早期基因開始表現，原來白點症病毒竟然演化成能把要殺它的東西，用來啟動自己的基因，快速增殖，「可見病毒多麼聰明。」<br />
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<b>用基因轉殖 禍福難料</b><br />
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回到春季展望的主題，生物科技發展後對演化的衝擊：人擇是否超越了天擇？羅竹芳認為，自然的突變都不可預測，人為的突變，就算有萬全措施，也還是不可預測。未來利用基因轉殖，會產生什麼樣的新生物，又會產生什麼影響，不是人類能控制的。<br />
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她說，外來種不是基因轉殖下的新生命組合，但到一個新的環境內，就會造成失控；在生態系裡，從未出現過的生命形式，會對地球危害有多少，真的是難以預料。<br />
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羅竹芳最後強調，生命科學研究者還是應該注意科學研究的本質，不只要尊重生命，更要以追求人類幸福為最高原則。<br />
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【2008-03-25/聯合報/C4版/春季展望系列】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/256.htm |
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焦傳金 |
清華大學分子醫學研究所教授 |
2008-03-28 |
大開眼界－動物的視覺與行為 |
眼睛一向被認為是人類的靈魂之窗，但是動物所看到的世界與人類相同嗎？仔細檢查各種不同動物的眼睛便會發現，其實動物的眼睛結構有著豐富的多樣性。演化是如何產生這些多樣性的呢？魚與烏賊的眼睛看起來很相似，但它們的構造相同嗎？其他動物可以看到顏色嗎？若是動物只有明暗視覺，那麼它們是比較劣勢的嗎？可以想像烏賊是色盲卻能精巧的偽裝在各式的背景中嗎？人類也有色盲的情形，那麼這些色盲的人在生活中會有不方便的地方嗎？動物若能看到顏色，那它的功能為何呢？這些問題除了是非常有趣及重要外，回答這些問題與尋找這些問題的答案更能提供人類思考自然界生物的適應及演化。在本次演講中，焦教授將從達爾文對眼睛演化的想法說起，逐一檢視上述這些問題，並試著提出一些可能的答案。<br />
<br />
人類的眼睛看得沒有老鷹清楚，因為人類的視網膜只有三種錐細胞，比起具有四種錐細胞的鳥類、魚類、爬蟲類，所見顏色的範圍也比較窄。但是，不同生物會依據實際需求，在演化中發展出不同的視覺系統。人類視覺在解析度、運動視覺，以及立體判別上，都比鳥類、魚類好；在所需的範圍內，人類視覺已經達到很好的境界。<br />
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由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News98合辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦的「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第二場「大開眼界－動物的視覺與行為」，由清華大學分子醫學研究所助理教授焦傳金主講，帶領大家探索「眼睛」的奧秘。<br />
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<b>5.4億年前 生物開眼</b><br />
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從化石紀錄得知，距今5億4千萬年、寒武紀大爆炸之前，許多生物就已經有眼睛了，三葉蟲在寒武紀時就已經形成複眼結構，而脊椎動物的眼睛結構則最早出現在距今約5億1500 萬年前的奧陶紀。<br />
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焦傳金表示，必須要能形成「影像」、具有「空間視覺」能力的結構，才能稱為眼睛，而眼睛的演化便成為空間視覺能力的演化。「眼睛需要能成像，具空間視覺、黑白視覺，並且能比較來自不同方向光線強度。」<br />
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扁蟲的眼睛結構很原始，雖然沒有很高的解析力，但卻具有空間視覺，可以比較來自不同方向光線的強度。「有方向性感光構造不一定有空間視覺」，焦傳金指出，這些有方向性的感光構造只是動物趨光性的基礎而已。<br />
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<b>清不清楚 看解析度</b><br />
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焦傳金解釋，各種動物眼睛看得清不清楚，是依據「解析度」來決定。根據研究，老鷹眼睛的解析度最高，人類居次，排名第三的是章魚。一般而言，單眼結構的動物比複眼結構容易有較佳的視覺解析度。<br />
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以複眼動物而言，第一名是蜻蜓，眼睛的解析度比果蠅、蝴蝶都好，是節肢動物中最好的，甚至勝過哺乳類的老鼠。而同樣是水生動物，無脊椎的章魚比屬於脊椎動物的魚要好。<br />
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焦傳金長期研究烏賊的偽裝行為，他表示根據從細胞生物學、分子生物學等證據，都顯示烏賊是色盲，看不到顏色，只有明暗視覺，「但是烏賊有非常厲害的眼睛，以及偽裝的絕技。」他解釋這應該和與天擇、演化有關。<br />
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釣魚的人都喜歡用烏賊做餌，因為烏賊具有高蛋白質，不僅魚類、軟體動物愛吃，連海豚、海鳥都會爭食；且烏賊很早就在世界上出現，在競爭壓力下為求生存，眼睛必須演化得很好。<br />
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<b>烏賊偽裝 看出端倪</b><br />
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焦傳金解釋烏賊的偽裝行為，是「藉由視覺神經訊號控制體色」。烏賊皮膚中有棕、黃、橘三色的色素細胞結構：「色素囊」，以及白色素細胞、反光細胞、彩虹色素細胞。當外界環境的訊息透過眼睛傳遞進入大腦，再傳到身體前後端；烏賊就可藉控制色素囊的收縮來改變皮膚顏色。<br />
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當烏賊放出色素囊時，體色會變成跟環境類似的顏色，而收縮色素囊時，反光細胞可反射外在環境的光線，白色素細胞則會讓身體變白。烏賊可以在很短時間內藉由收放色素囊改變體色。焦傳金表示，因為色素囊是由神經系統控制，所以在一、二秒內瞬間就可以改變體色。<br />
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焦傳金最後談到動物的彩色視覺功能。他說，脊椎動物色覺是仰賴視網膜裡的錐細胞，鳥類、蜥蜴、烏龜和許多魚類都有四種錐細胞，但大多數哺乳動物只有兩種。其實，哺乳動物的祖先四種錐細胞都有，但在演化過程中某個階段，牠們大都成了夜行性動物，色覺不再是生存所必須，所以就喪失了兩種錐細胞。但是到了約三千萬年前，包括人類在內的某些靈長類的祖先，透過突變得到了第三種錐細胞，但整體而言，哺乳動物的色覺比鳥類差得多。<br />
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焦傳金表示，鳥類比人類可多看見紫外光。而人類之所以不演化出可以看見紫外光的錐細胞，很可能是因為紫外線照久了對眼睛不好。視覺演化跟生活需求有關，蜜蜂的眼睛可以透過紫外線偵測到花朵，「但是紫外線對人類反而有壞處。」<br />
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焦傳金認為，研究動物的視覺與行為十分有趣，回答這些問題與尋找這些問題的答案，可以提供人類思考自然界生物的適應及演化的問題。<br />
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【2008-04-01/聯合報/C4版/展望秋季系列】
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/257.htm |
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杜銘章 |
臺灣師範大學生命科學系教授 |
2008-04-11 |
人是萬物之靈？－看我們和動物有多相近！ |
人類一直以萬物之靈自居，也常狂妄的以為人定勝天。真的是這樣嗎？當我們對動物瞭解愈多，愈發覺原以為人類才獨有的特點，如聰明的頭腦、語言溝通的本事、使用工具的能力、形成文化的特質、未雨綢繆的遠見以及自我意識的感覺，其實動物也都具有。那我們和動物真的沒有區別嗎？當然有，但區別不大。從動物身上或基因的特性，我們更清楚瞭解自己的行為偏好。例如為什麼男人偏愛四處拈花惹草；為什麼貌美的年輕女子會愛上有錢有勢或有成就的老男人；帥哥卻很難對這樣的老女人傾心；不要麵包的愛情又為何會被歌頌&hellip;&hellip;等。<br />
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動物對我們的貢獻良多，不只供我們吃喝玩樂還啟發我們的心智，但我們恩將仇報。人類在人口持續增加和追求經濟發展的過程中已嚴重破壞動物賴以為生的自然棲地，許多動物或因棲地破壞、或因外來種引入、或因過度漁獵（或稱過漁）正步上滅絕之途。物種滅絕的速率已快速攀升，寂靜的春天已在我們周遭上演。我們到底該追求什麼樣的生活？醒醒吧萬物之靈！<br />
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為什麼男人愛拈花惹草？為什麼漂亮的年輕女生會愛上有錢有勢的老男人？這些人類行為的偏好問題，都可以從動物身上的基因特性找到答案。<br />
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當人類對動物了解愈多，會發現原以為人類才有的特點，像是聰明的頭腦、使用工具的能力、形成文化的特質，以及自我意識等，其實動物也有。人類跟動物的區別，其實並不大。<br />
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由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News98合辦，臺灣大學物理系及天文物理研究所承辦的「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第三場「人是萬物之靈？&mdash;看我們和動物有多相近！」由台灣師範大學生命科學系教授杜銘章主講，帶領大家從動物身上反思人類的行為。<br />
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野地蠅交配的時候，如果雄蠅提供的食物愈多，雌蠅願意交配的時間也愈長；杜銘章比喻，這種行為有點像是人類結婚時，男方送給女方的聘禮。他時常在想：人類行為為何與動物行為這麼相像？人為何脫離不了動物？<br />
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現今已可證實，人與黑猩猩的基因有99%相同，與牛有9成相同，甚至人跟雞的基因有8成相同。但是人類一直以萬物之靈自居，常狂妄地認為「人定可以勝天」，其他動物根本比不上，但真的是這樣嗎？<br />
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人總以為抽象的算數、歸納類推能力是人類獨有的。但杜銘章指出，灰鸚鵡能做到6以下的加法，並且可以區分物體質地、辨識出顏色或抽象的符號意義。而不斷給猩猩看畢卡索、莫內的圖畫，久了之後牠能分辨出兩者的畫風，顯現出動物也有歸納的能力。<br />
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動物學家也曾經在海豚的頭上做記號，然後在池中擺放鏡子，發現海豚會在鏡中找頭上的記號，認得鏡中的自己，充分展現出海豚也具有自我意識。杜銘章表示，達爾文在1871年就指出，儘管人類與動物的心智並不一樣，但僅只是「程度」不同而已，而非「性質」上千差萬別。<br />
<br />
他舉例說明，為何在「性趣」上，雄性會比較主動而且花心，但雌性卻比較保守矜持？從繁衍後代的角度來看，雄性動物可以花很小的代價製造出許多精蟲，但是雌性動物需要耗費很多營養、精神才能產生卵子。不過雌性產下的子代是她的優勢，不管父親是誰，母親一定是她；但任何一個雄性個體卻無法完全肯定子代有他的基因。<br />
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根據實驗顯示，在這種機制下，雄性動物若與愈多雌性動物交配，子代的數量就會愈多，但無論雌性動物與多少雄性動物交配，產下的子代數目幾乎相同。所以雌性動物「到處拈花惹草」並沒有好處，因此須「精挑細選」具有優勢的雄性動物交配；而雄性動物則是交配愈頻繁，後代愈多，所以必須「花心」。<br />
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杜銘章表示，雖然人類從動物身上可以獲得許多啟發，動物對人類也貢獻良多，但人類在追求經濟發展的過程中，嚴重破壞動物賴以為生的自然環境。他曾經在桃園煉油廠周邊調查動物的活動，發現附近的稻田，晚上一點聲音都沒有。<br />
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根據一般的經驗，稻田晚上應該會有蛙叫、蟲鳴，但他只看到福壽螺靜靜地附在水泥水溝上。杜銘章表示，這種水泥材質的水溝不像早年的「泥巴水溝」，對於水量的調節可以有「緩衝性」，現在如果雨量稍大就易淹水，不然就是水一下子流光，稍不下雨就易釀成旱災，森林綠地變少，以及水泥水溝都讓大地涵養水分的作用變差。<br />
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他說，社會經濟發展得太快，人們容易產生暴發戶的作法，胡亂耗費資源不知珍惜；一旦環境被破壞，要補救很難。人類社會應該穩定發展，嚴謹地進行環境評估、管制；這樣雖可能讓經濟發展速度稍微減緩，但這種社會的進步是踏實的。<br />
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【2008-04-15/聯合報/C4版/2008展望春季系列／生命及其演化】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/258.htm |
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江安世 |
清華大學生物科技研究所所長 |
2008-04-18 |
大腦如何控制動物行為？－基因與神經網路的可塑性 |
探索大腦是二十一世紀極為重要的課題，除了滿足人類了解自我的好奇心外，也要從中尋找提昇腦力、開發大腦潛能以及治療腦疾病的方針。然而，破解大腦運作的奧秘亦是一項極為龐大而艱鉅的工程，因為人腦大約有1,000億個神經細胞，而每一個神經細胞又與數百甚或數千個鄰近的神經細胞交互連結，形成緻密而複雜的神經迴路，要解析這些神經迴路所控制的行為與功能非常不易；因此，科學家必須先透過較為簡單的模式生物來尋找線索。<br />
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近幾年來，果蠅儼然成為探索大腦叢林的先鋒部隊，在靈活而犀利的基因操控下，科學家正如火如荼地研究和五官感覺、食慾、求偶、恐懼、睡眠等基本行為以及和學習、記憶等高階行為有關的基因表現與神經網路。本演講將告訴大家最近在果蠅腦研究上的一些有趣發現，包括：二氧化碳如何引起果蠅的恐懼與逃避行為、果蠅的求偶行為、以及氣味與電擊如何引導果蠅學習並產生記憶。這些行為背後所涉及的基因運作與神經網路的細微改變（可塑性）是目前神經科學家積極想要了解的面向。<br />
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鼻子聞到的氣味、眼睛看見的事物、舌頭嘗到的滋味，這些全由神經系統輸進大腦，大腦偵測資訊後作出判斷，再由肌肉執行適當的行為反應，一旦基因表達失常或者神經網路連接錯誤，生物就會產生異常行為。人類一直想要理解基因與行為的關係，但面對微小且複雜的腦神經網路，卻是極艱難的科學挑戰。<br />
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由國科會、聯合報、公共電視、科學人雜誌與News98合辦，臺灣大學物理系及天文物理研究所承辦「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第四場演講「大腦如何控制動物行為？－基因與神經網路的可塑性」，邀請清華大學腦科學研究中心主任暨生物科技研究所所長江安世主講，帶領大家破解生物基因密碼與行為關係的奧秘。<br />
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<b>果蠅像人類 會恐懼有記憶</b><br />
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江安世表示，上個世紀末科學領域中二個最重要的研究是「基因解碼」與「腦的認知與行為」。現今已經完成人類及許多生物的基因序列解碼的工作，但仍在探詢基因是如何在腦神經網路中表達，並且促使神經細胞發展出控制人體行為反應的功能。<br />
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於是，江安世與研究團隊運用「果蠅」來尋找控制人類行為的基因密碼。果蠅雖然形態完全不同於人類，卻有相似的生存的基本行為，有味覺、聽覺、視覺、痛覺、嗅覺、學習和記憶等認知及行為，甚至也有恐懼、攻擊與同性戀行為。<br />
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江安世在清大生科館的蟲房內，有成千上萬根試管養滿果蠅，這些果蠅都「不太正常」，有的患有失眠、躁鬱、阿茲海默症（俗稱老年痴呆症）或是暴食。原來江安世把他們的基因動了手腳，藉以觀察生物行為現象，用以解決人類因為基因缺陷所導致的行為問題。<br />
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「為什麼有的人愛打架？」為了發掘生物的打架基因，研究團隊利用單一基因受到化學藥物破壞的果蠅，逐一進行各樣測試。研究發現，公果蠅會為了爭奪食物、地域、或與母果蠅的交配權大打出手，激烈時甚至會站著幹架。而母果蠅也會「girl&#39;s fight」，用抓、推或滾的，但就是不會激烈到站起來出手。江安世解釋，果蠅約有十三萬五千個基因，有些特定基因被破壞的果蠅，可能會喪失打架能力，或變得更好鬥。<br />
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公果蠅天生會振翅追逐處女母果蠅，但改變果蠅的無果基因（fruitless）後，公果蠅就會「轉性」，變得也會追逐同性果蠅，被改變無果基因的母果蠅也會變成「蕾絲邊」。江安世解釋，「經常只要改變一個關鍵基因，就足以完全改變生物行為」。<br />
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<b>特定神經細胞 控制性傾向</b><br />
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「到底是哪一些神經細胞在腦內控制性傾向？」江安世說：「科學家即將解答這個問題，這幾個在果蠅表達無果基因的特定腦神經細胞，將是科學上明瞭人類性傾向的重要里程碑。」<br />
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了解果蠅愛打架或有同性戀傾向，都是基因決定的行為。接著江安世跟清大博士研究生吳嘉霖一起利用改良式的「自動果蠅學習訓練機」，開始測試基因突變，如何影響果蠅的學習與記憶。<br />
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他們設計一種行為，讓果蠅學習將特定的味道與受到電擊處罰的事件關聯，並設法測試基因受損的果蠅是否還能記憶，生物學家用這樣的方法就可以找到果蠅的學習和記憶基因。配合腦神經網路圖譜，功能造影的技術將能轉換到對人類研究。<br />
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<b>堅持生命科學 須一步步來</b><br />
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很多人看到江安世的研究成果，建議他應該趕緊投入人類疾病與醫學研究，這時候江安世嚴謹地科學精神就會跑出來，他很堅持生技產業和生命科學必須完全按部就班地一步一步來。江安世說：「沒有根基的科學會變成玄學。」<br />
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即使研究成果已受到世界矚目，但江安世仍然帶領團隊，持續地在國家高速電腦中心裡建置腦部3-D立體顯影資料庫，預期必須花費10年以上的的時間，才可能慢慢視覺化呈現腦部基因表現及完成腦神經網路圖譜，並逐步解開腦部奧秘。<br />
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<b>建構3D顯影 重複20萬次</b><br />
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見過展示部分3D立體顯影的人幾乎都會忍不住驚呼「好厲害。」卻不知一張張拼湊全景的局部，「需要重複20萬次才得以慢慢建構完成。」江安世說「不斷地重複，感覺好像有些愚蠢，但這卻是很重要的過程。」<br />
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江安世說，人類現今已能找到基因，下一步的科學目標是找到神經網路的運作機制，唯有將二者一起討論，才能知道大腦究竟如何工作。人的行為來自先天、後天和意識。江安世肯定地說，「後天的學習，還是可以改變先天的律法。」他指出，後天的學習刺激，力量劇烈地足以使得神經重新連結。只要懂得訓練自己的心思意志，「你可以決定自己腦袋的樣子。」道理就如同是運動健身一樣。<br />
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【2008-04-22／聯合報／C4版／2008展望春季系列】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/259.htm |
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吳重雨 |
交通大學校長 |
2008-04-25 |
未來不是夢－視網膜晶片及仿生科技大突破 |
近年來，模仿生物功能的電子醫療系統進步神速，許多仿生系統可以植入人體，改善或恢復視覺、聽覺等，或治療許多目前尚無藥物可醫治的神經疾病。這些高階醫療系統及仿生科技相關的產業，可能是臺灣產業發展的下一個機會，也可能是台灣下一個兆元產業。<br />
&nbsp;<br />
本演講首先介紹人工視網膜晶片的發展，由生物視網膜功能介紹，再說明人工視網膜原理以及人體試驗的結果，最後說明未來展望。在仿生科技發展方面，將介紹交大未來發展規劃及晶片系統國家型計畫的推動規劃。<br />
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一片薄薄的晶片，不僅可以讓失明的人重獲光明，也蘊含著臺灣下一波兆元產業的商機。<br />
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利用類比ＩＣ製造的人工視網膜晶片只是仿生科技的開端，在未來，除了人工眼、人工鼻、人工耳，甚至在人腦中植入晶片治療癲癇、阿茲海默症，都是生醫工程努力的方向。<br />
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由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News98合辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦的「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第五場「未來不是夢－視網膜晶片及仿生科技大突破」，由交通大學校長吳重雨主講，讓大家了解人工視網膜晶片的最新技術發展。<br />
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<b>視覺功能 視網膜很關鍵</b><br />
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視網膜在人類視覺功能上扮演關鍵的角色，吳重雨表示，雖然視網膜沒有很多細胞，但是功能非常奇妙。在最底部是感光細胞，包括錐細胞與桿細胞；再上一層是水平細胞、雙極細胞、無軸突細胞，以及神經節細胞。<br />
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感光細胞會因接受到的光線不同而產生不同的電位，進而把光轉成電訊號，再傳給水平細胞、雙極細胞，以及無軸突細胞處理。水平細胞的功能在於將影像的邊緣位置平均模糊化，讓它變得平滑。雙極細胞可增強影像，無軸突細胞則是處理與運動有關的影像。<br />
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<b>視覺語言 至今所知有限</b><br />
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上述訊號都是連續的類比訊號，到了神經節細胞，電荷造成電位改變，訊號轉成脈波的數位訊號，讓訊息不失真；最後送到大腦視覺皮層進行視覺處理。不同的神經節細胞會傳送不同的訊息，人在看東西的時候神經節細胞是很忙碌的，可能要送十幾個不同的影像到視覺皮層，包括移動的部分、凸顯邊緣的部分&hellip;&hellip;，最後把所有影像疊在一起成像。<br />
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生物學家至今仍無法瞭解人在看到外在物體後，神經節細胞會傳送什麼樣的脈波到大腦，科學家對這種「視覺語言」至今所知仍相當有限。<br />
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<b>視網膜疾病 可分為兩類</b><br />
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吳重雨指出，1983年時生物學家刺激兔子的神經節細胞產生脈波，發現兔子會產生視覺反應；科學家進一步思考，人的感光細胞壞死，造成失明，如果給他們一個脈波刺激，說不定可以讓盲人恢復視覺、看得到東西。於是，人工視網膜的研究就此展開。<br />
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吳重雨表示，人類的視網膜疾病大致可分為兩類：「老人黃斑退化」與「色素性視網膜炎」。歐美老人視覺退化有超過五成的原因是黃斑退化。老年黃斑退化症初期，患者所看到的影像中間會變得模糊，惡化後整個視覺會變成黑黑一團，而後逐漸失明。<br />
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色素性視網膜炎則與遺傳有關，好發於中年。患者的視野會愈縮愈小，最後完全失明；患者在年輕時也會有夜盲症產生。<br />
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<b>第一代電子眼 解析度差</b><br />
<br />
利用仿生技術製造的視網膜晶片，主要有「上視網膜植入」與「下視網膜植入」兩種有效的植入方法。與交大合作的美國加州大學聖克魯茲分校電機系教授劉文泰開發的第一代人工電子眼，是採用「上視網膜植入」的方式，將戴在受試者眼鏡上的攝影機影像轉成脈波，利用感應線圈將訊號傳達到神經節細胞，讓受試者看到影像。<br />
<br />
第一代電子眼做16個電極，約等於16個像素的解析度，由於解析度不大，所以只能看到較大的東西。未來雙方合作的第二代電子眼，解析度可增加到64個像素。吳重雨說，若電子眼有64個像素，盲人即可辨認出手指，到了200個像素，則可依稀辨識人臉；若技術成熟到1000個以上像素，病患就能閱讀報紙。但因科學家對脈波如何會產生彩色，仍一無所知，所以人工視網膜只能呈現灰階的影像。<br />
<br />
<b>仿生研究 可治療青光眼</b><br />
<br />
吳重雨表示，人工視網膜晶片只是一個開端，仿生研究還可以治療青光眼、弱視等；也可以將晶片植入腦中治療癲癇。<br />
<br />
成功大學已經有教授在老鼠身上做實驗，發現如果在腦中加一些電荷刺激，就可抑制癲癇。如果未來在癲癇患者腦中植入感測器測量病人腦波，在預知癲癇快要發作時，透過晶片觸發脈波給予刺激，就可抑制癲癇。目前交通大學已形成跨校整合團隊，進行此項創新醫療元件研發。<br />
<br />
吳重雨指出，台灣的工程技術很強，如果結合醫學、生物及生命科學，邁向生醫工程、健康照護領域，將會是下一波明星產業，產值有機會破兆；而這也同時是個能造福人類的產業，希望未來能夠有更多年輕的學者投入。<br />
<br />
【2008-04-29/聯合報/C4版/2008展望春季系列】<br />
<br />
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嚴宏洋 |
中研院細胞與個體生物學研究所研究員 |
2008-05-02 |
生物訊號溝通的管道－人為干擾的負面效應 |
感覺訊號的溝通是動物維持生存與繁衍所不可或缺的。聽覺、視覺、嗅覺、味覺、觸覺是人們所熟識的感覺系統，也是所有的動物都具有的。但是有些動物如魚類及兩棲類的幼生體則具有發達的側線系統，用來感知水中的震動以作為覓食、求偶或躲避敵害時偵測上的需要。有些魚類（如鯊魚、象鼻魚、鯰魚）及產於澳洲的鴨嘴獸、食蟻獸，則演化出電流感受器以偵測水中電場的變化，藉以感知環境中同種或異種間的訊號、或偵測環境中物理及化學因子的變化。<br />
<br />
由於動物的多樣性，因而相對的感覺訊號和能感受這些訊號的器官，也演化出很高的多樣性。過去五十多年來因工業的快速發展及對污染的失控，物理性（如：噪音）、化學性（如：廢棄物）、生物性 （如：基因轉殖）的污染，已嚴重的干擾了動物的感覺系統的正常運作。這種「人擇」的力量，會如何影響動物的生存，是人類所必須正視的議題。<br />
<br />
很多人或許不知道，生活在水裡的魚類也會發出「叫聲」。許多魚類藉由發出聲音來求偶或是捍衛地盤，因此魚類的聽覺是其存活所必須的感官功能。此外，魚類也具備視覺、嗅覺、味覺、觸覺等感覺系統，甚至有發達的側線，用來感知水中的水壓與流速，並可以幫助魚類在群游時節省體力。<br />
<br />
由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News98合辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦的「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第六場「生物訊號溝通管道－人為干擾的負面效應」，由中央研究院細胞與個體生物學研究所研究員嚴宏洋主講，從魚類的感知系統出發，探討在「天擇」與「人擇」間如何取得一個平衡點，減少人擇的負面影響。<br />
<br />
<b>具贏家特質雄魚 較吃香</b><br />
<br />
嚴宏洋指出，長耳太陽魚、臭鼬鰍、條紋短攀鱸等魚會因為求偶、爭奪領域，以及彼此對抗而發出不同的聲音。雄魚在競爭的時候，通常聲音比較宏亮、叫的次數比較多，以及叫的時間比較長的一方會獲勝。具備這些「贏家特質」的雄魚往往會比較受雌魚的青睞。<br />
<br />
但擁有「贏家特質」是需要付出代價的。嚴宏洋說，有學者曾經在巴拿馬研究一種青蛙，雄性的叫聲宏亮，非常吸引雌青蛙，若依照達爾文對天擇的定義：「保存有利，而拒絕有害的變異」，那麼演化到後來，到處都是這種具有「贏家特質」的青蛙，但事實並非如此。<br />
<br />
因為青蛙宏亮的叫聲也會招來天敵蝙蝠的獵食，因此在這種「性擇」與「天擇」的作用下，青蛙的演化會保持一定的平衡，不會出現「全部都是叫聲宏亮青蛙」的情況。<br />
<br />
<b>魚類的內耳構造 類似人</b><br />
<br />
嚴宏洋長期研究魚類的聽覺，他說，魚的內耳構造基本上跟人一樣；以前研究人員要瞭解魚類的聽覺能力，往往要花8個月到一年的時間。他與研究團隊在1998到2000年之間研發出一套「魚類聽覺腦幹腦波反應測定法」，藉由偵測魚的聽覺腦波，就能判別出魚是否能聽到某一波長和音壓的聲音。透過這套系統，只要20分鐘就可以測出魚的聽力。<br />
<br />
<b>核電廠裝擴音機 可趕魚</b><br />
<br />
研究魚類的聽覺也有實際的應用價值的。嚴宏洋有鑑於核能電廠的冷卻系統常常在吸進冷卻水時，也同時吸入大量的魚類，造成大批魚群死亡，並可能導致核電廠停機；他希望透過聲音驅趕核電廠附近的魚類解決這個問題。<br />
<br />
因此他在測量包括黑鯛、日本鱙仔、川紋笛鯛等核電廠附近常出現魚類的聽覺範圍後，在核電廠附近水域安置水下擴音機，發送100到2400Hz的聲音，觀察是否有驅趕魚群效果。<br />
<br />
在2007年7月到2008年2月實驗期間，發現放置水下擴音機後，魚群的數量從1076隻減為572隻；魚種數也從17種降低到10種。這種方式確實能減少核電廠對附近魚類造成的浩劫，減低人擇對魚類的負面影響。<br />
<br />
<b>遭酸化的溪水 傷魚嗅覺</b><br />
<br />
此外，人類對環境的破壞也會影響魚類的嗅覺反應。嚴宏洋與研究生在2003年研究美國肯塔基州一處因採礦洗煤後遭酸化的溪水，對肥頭鯽嗅覺的影響。他們以pH值6、5、4的酸化溪水灌到肥頭鯽鼻中，以「電嗅圖」的電生理測定方法測量魚的反應。發現肥頭鯽被pH值4的溪水灌入鼻子十分鐘後，就完全失去嗅覺功能。由此可見酸雨對魚類有多麼嚴重的影響。<br />
<br />
嚴宏洋表示，魚類其實也有味蕾，味蕾細胞大多分布在口腔周圍，然而像是鯰魚之類的魚，連皮膚上都布滿味覺細胞，學者推測鯰魚極佳的味覺能力與此有關。但是魚類的味覺十分難研究，因為魚一離開水面後，身上的味蕾細胞都被破壞了。<br />
<br />
<b>人擇力量過大 物種浩劫</b><br />
<br />
嚴宏洋十分憂心，當有一天「人擇」的力量大過於「天擇」，終有一天後代子孫看不見許多美麗的物種，因此他呼籲，「不要以人擇干擾天擇的運作。」他以台灣為例，表示台灣有2600種魚種，占全世界的十分之一，生物多樣性歧異度高，是十分珍貴的資源。<br />
<br />
但由於沒有限制網目的大小、過度捕撈，人擇的結果是「把大魚都抓完了，以後子孫沒有大魚可抓，只剩小魚」。他表示，目前的環境問題不只有減少溫室氣體排放，各種資源管制、保育都十分重要。「不要以為到了2048年，世界上沒有魚可以抓只是危言聳聽而已。」<br />
<br />
【2008-05-06／聯合報／C4版／2008展望春季系列】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/261.htm |
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鄭登貴 |
臺灣大學動物科學技術學系教授 |
2008-05-09 |
令人「又怕又愛」的新科技–從動物之生殖技術、基因轉殖、與複製科技談起 |
近二、三十年來，由於若干新興之動物生殖技術、基因轉殖與複製科技之推出，已為動物之遺傳改進，提供一項嶄新、精準、快速且可行之方法。禽畜之應用傳統選拔方法進行育種，歷經數十年甚或百年以上之嚴格選拔後，其能獲得之遺傳改進量，往往可因經由結合基因轉殖、複製與生殖技術等之巧妙運用，在短短單一世代中，達成與之相同的改進效果。<br />
<br />
前述新興科技之成功研發，除可以直接用以改善禽畜之生產性能，顯著提升動物性糧食之產出，從而免除全球人口持續增加導致之糧食恐慌問題外，在人類疾病醫療方面亦甚具應用潛力。例如動物生殖科技（體外受精技術）之成功開發，有效催生人類試管嬰兒之問世；未來吾人亦能可藉由基因轉殖家畜，生產具有生物活性且經濟價值高昂之藥用蛋白，俾供特定疾病醫療之使用；透過動物複製技術平台之應用，甚或可望經由種間核移植技術嘗試產製人類胚幹細胞，從而進行人類之細胞工程、組織工程、甚或器官工程等，俾提供進行特定細胞、組織，或器官移植等醫療之使用。惟鑑於基改動物體及其相關衍生產品，在上市之前尚有諸多安全性疑慮及是否對自然環境生態造成衝擊等問題亟待評估，均係最被社會大眾關心之重要議題，因此各國政府在兼顧產業發展及產品安全問題，彼此間如何取得平衡並確立妥適之法律規範；此等議題刻正嚴厲考驗著各國執政當局及其專家學者們之智慧。臺灣之基改動物研究已進入應用之階段，如何將具體成果進一步產業化，直接影響整體生技產業的進展；短期內迫切期待產、官、學界積極定訂一套適用於臺灣之「安全性評估標準及管理辦法」，俾能確保促進我國生技產業之順利發展。<br />
<br />
生殖技術、基因轉殖、複製科技，這些新興的領域究竟是讓人類僭越了上帝的角色？還是為自己找到更寬廣的出路？<br />
<br />
藉由這些技術，人類可以改善禽畜的生產性能、催生出試管嬰兒、產製胚幹細胞進行器官移植，甚至可以養出「環保豬」。但若涉及「複製人」的層面，道德、法律等問題卻是「剪不斷理還亂」，難有定論。<br />
<br />
由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News98合辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦的「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第七場「令人『又愛又怕』的新科技-從動物之生殖技術、基因轉殖與複製科技談起」，由台灣大學動物科學技術系教授鄭登貴主講，帶領大家探索動物生殖技術、基因轉殖及動物複製等新興科技。<br />
<br />
<b>從母雞不生蛋 想到避孕</b><br />
<br />
鄭登貴表示，生殖科技其實與生活緊密結合。以目前普遍被婦女應用的子宮內避孕器樂普為例，最早構想是來自學者在研究調控母雞排卵與生蛋的作用機制時，偶然發現母雞在施行外科手術縫合時，輸卵管的子宮部不慎被縫合線穿越，導致母雞從此不再生蛋。學者推論存留在子宮內的「縫線」是造成母雞不生蛋的「元凶」；因此進一步以「玻璃珠」替代「縫合線」做試驗，結果證明存留在母雞子宮內的「玻璃珠」，確有抑制排卵素自腦垂腺前葉之潮湧式釋出效果。<br />
<br />
生殖科技在過去的一個世紀進步很快，包括人工授精技術、超級排卵技術、胚胎植入技術、卵子體外成熟與受精技術，以及動物的基因轉殖技術等。生殖技術對家畜遺傳性能的改進也十分有貢獻。透過人工授精，不但可以發揮優良種公畜的遺傳潛能，也能減少種畜間疾病的傳染、確保畜群健康，且可以解決因體型差異太大或其他因素，導致無法進行自然配種等困難問題。<br />
<br />
<b>人工授精 解牽豬哥之難</b><br />
<br />
鄭登貴以小時候「牽豬哥」的經驗為例，表示當時的自然配種，是帶公豬到母豬那裡；如果公豬的體型太大，自然配種時容易壓垮母豬，養豬人家還要在一旁協助，非常辛苦，人工授精技術就可以克服這種不便。且應用人工授精技術進行配種，更有利於加速國際間優良種原的交流，因為運送人工授精用的「冷藏」或「冷凍」保存精液比較容易。<br />
<br />
牛、綿羊以及豬等大型家畜的人工授精技術，若配合「發情同期化」及「超級排卵」技術的聯合運用，則更能方便畜群的管理。策略是整群動物先藉由肌肉注射前列腺素F2&alpha;或透過餵飼口服用助孕素同化牠們的發情期，然後在動物進入動情前期之前，先後給予肌肉注射「孕馬血清激性腺素」及「人類絨毛膜激性腺素」誘發動物產生「超級排卵」；藉此不僅可以使動物獲得較多的排卵，經同期配種懷孕期滿後，更能期待動物在同一期間內完成分娩。<br />
<br />
<b>基因轉殖 豬成醫藥工廠</b><br />
<br />
此外，利用基因轉殖技術也可以把豬當作「醫藥工廠」。鄭登貴與研究團隊利用基因顯微注射技術，已經成功育成同時帶有人類凝血第九因子及豬乳鐵蛋白，與人類凝血第八因子及豬乳鐵蛋白的「雙基因基改豬」；其中第九因子及第八因子分別可用來治療Ａ型與Ｂ型的血友病，而豬乳鐵蛋白則可以防止小豬下痢，讓小豬順利長大。研究顯示，仔豬吸吮帶有乳鐵蛋白基因的母豬乳者，其育成率接近百分之百。<br />
<br />
而鄭登貴也在研發攜帶纖維素酶及植酸酶基因的基改豬。他指出，由於動物體內沒有植酸酶基因，所以無法消化植物中的有機磷。但是磷卻有助於動物骨骼的生長，所以養豬戶還要另外在飼料中添加磷酸鈣。<br />
<br />
如果豬體內帶有植酸酶基因，就可以直接消化分解植物性飼料中的有機磷，並從獲得足夠需要的磷量，不但對豬隻本身有益，排出的糞便中不含磷也不會汙染環境，所以是一種「環保豬」。而帶纖維素酶基因的豬則可以吸收纖維素轉換成碳水化合物。<br />
<br />
基改豬也可以提供異體器官移植，比如說豬的心瓣膜、皮膚等。鄭登貴表示，帶有補體活化抑制因子的基改豬可克服異體器官移植，常有的超急性排斥問題；而帶有白血球表面抗原的基改豬，則可獲得更擬人化的豬器官。<br />
<br />
<b>複製人研究 應立法禁止</b><br />
<br />
不過他強調，複製人在法律地位都與自然人平等，這不僅是道德問題，也牽涉到法律。現在許多犯罪案件是以DNA指紋分析，複製人的DNA指紋與原來的自然人一樣，到時候要如何判斷？且複製人的成功率低，可能會出現三隻耳朵、兩個鼻子的怪人；基於前述理由，一定要立法嚴格禁止進行「複製人」的研究，但人類的醫療性複製則應該被允許。<br />
<br />
【2008-05-13／聯合報／C4教育版／展望春季系列】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/262.htm |
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陳定信 |
臺灣大學醫學院內科教授／中央研究院院士 |
2008-05-16 |
人類壽命的轉折？–與肝炎的奮戰 |
&nbsp;由於二十世紀末起對各型病毒性肝炎防治的奏效，二十一世紀後半期起台灣人主要的肝病將不再由肝炎病毒所引起。又因為人口的老化以及各種藥物的開發及使用，往後國人的肝病將以藥物及化學物品所引起的為主。同時，由於生活的富裕與營養過剩，大家又不喜歡運動，預期因肥胖等新陳代謝疾病所引起的肝病也將成為要角之一，而酒精性肝病也會增加。在肝臟惡性腫瘤方面，肝細胞癌將會大幅減少，會少於轉移性肝癌以及膽道系統的癌症。在研究方面，結構生物學和基因體醫學相關知識的開拓，輔以已知的科技，將會進一步找出對慢性肝病及肝細胞癌的診斷、治療，和預防更為有效的方法。<br />
<br />
最好的「顧肝」方法不是吃保肝丸，而是要避免病毒感染、酒精與化學藥物。台灣自1984年新生兒大規模接種B型肝炎疫苗後，國人得慢性肝炎的人數可望在2015年大幅減少，肝硬化及肝癌的患者也將在2035年後維持在極低的數目。<br />
<br />
由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、News98合辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦的「2008展望春季系列演講：生命及其演化－是『天擇』還是『人擇』？」第八場「人類壽命的轉折？&mdash;與肝炎的奮戰」，由台灣大學醫學院內科特聘講座教授陳定信主講，回顧台灣肝炎防治的歷史與未來的展望。<br />
<br />
<b>肝發炎 九成沒徵兆</b><br />
<br />
肝臟是橫膈膜底下的一個紅褐色器官，台灣男性的肝臟約1400公克，女性約1300公克。陳定信表示，肝臟是維持生命所必須，其功能包括合成蛋白質；代謝醣類、脂肪；解毒、排除毒物等。醫療史上最早的肝病記載可上溯自Hippocrate對傳染性黃疸的記述；而在中國東漢時期，張機在「金匱要略」中也詳述黃疸病。<br />
<br />
陳定信解釋，所謂「肝有問題」，是指肝發炎壞掉，或長東西在裡面，最多的是肝本身細胞被破壞，這就是肝炎；而肝炎是許多肝病中的一種，是肝細胞破壞造成肝功能損傷。得肝炎的人有九成不會出現症狀，另外一成的人會有全身倦怠、食欲不振、惡心嘔吐、上腹微疼、發燒以及黃疸等症狀。<br />
<br />
肝炎的病因包括濾過性病毒、細菌、化學物質、藥物等，而造成國人肝炎的主因是濾過性病毒。B型肝炎的病毒在穿透式電子顯微鏡下看，可以發現有三種顆粒：主要是42奈米大的病毒本身，其又可分為表面抗原與核心抗原。<br />
<br />
另外還有20奈米左右的顆粒以及寬20奈米，長兩、三百奈米的條狀顆粒。兩者是表面抗原生產過剩而形成，其抗體有保護力，純化後打到人身上就可對表面抗原產生抗體而製成疫苗。第一代肝炎疫苗就是這樣做出來的。<br />
<br />
陳定信指出，就國人十大死亡原因來看，近一、二十年來，惡性腫瘤高居榜首，其中肝癌更是主要的死亡原因。而慢性肝病及肝硬化也排行在第七順位。早在1941年，日本學者薄田七郎與內田馨根據當時台灣的解剖病例就發現，台灣人有原發性肝癌的比率比日本人要高很多。<br />
<br />
1965年，美國學者Baruch S. Blumberg在澳洲原住民的血液中發現「澳洲抗原」，證實與B型肝炎有關：若人的肝細胞或血液中帶有此抗原，就表示這個人的體內有B型肝炎病毒。人類就此找到了一種病毒性肝炎的標記。<br />
<br />
<b>染病毒 年齡決定帶原</b><br />
<br />
找到這個標記後，陳定信的老師宋瑞樓與研究團隊開始以這個方法檢驗台灣人的B型肝炎情況。後來發現，慢性肝炎、肝硬化、肝細胞癌的患者中，有八、九成都帶有B型肝炎表面抗原，正常人只有17%。<br />
<br />
感染B型肝炎病毒後，年齡是決定是否成為慢性帶原最主要因素。根據美國學者畢思禮的研究，新生兒時就感染B型肝炎病毒，日後有九成的機會成為慢性帶原者，學齡前被感染有25%，到了青少年、成人時期才感染，成為慢性帶原者的機率不到3%。<br />
<br />
因此陳定信自1984年開始協助政府推動新生兒B型肝炎注射，是全世界第一次大規模的B型肝炎疫苗接種。經過B型肝炎防治後，全台帶原者明顯減少。在1980年代，台灣地區總人口約1800萬，帶原者約298萬人；但是到了2005年，全台人口2280萬人，帶原者約235萬人。此外，6到14歲台灣兒童肝癌發生率，從1981到1984年「每十萬人發生0.67例」，降到1996到1999年0.19例，這是台大醫院小兒科主治醫師張美惠和同仁重要的發現。<br />
<br />
陳定信表示，針對肝炎防治，還要繼續實施B型肝炎疫苗預防接種，使台灣肝癌的減少趨勢延伸到成人；並在全世界推行B型肝炎疫苗接種，估計每年將可預防至少50萬例肝癌的發生。<br />
<br />
針對肝炎研究，目前還有許多需要努力的方向，包括：肝炎為何會變成慢性感染、慢性帶原和環境因子互動、肝臟纖維化的發生機轉，及肝癌的有效治療等。<br />
<br />
陳定信預測21世紀中葉以後台灣人的肝病狀況，表示A、B、C、D、E型急性病毒性肝炎，以及慢性B、C、D型肝炎，還有因B、C、D型肝炎引起的肝硬化及肝細胞癌會逐漸減少，但是因藥物性肝損傷、非酒精引起的脂肪性肝臟病、非酒精引起的脂肪性肝炎、轉移性肝癌，以及膽道癌症會較以前增加。<br />
<br />
【2008-05-20／聯合報／C4版／2008展望春季】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/263.htm |
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黃崇源 |
中央大學天文研究所所長 |
2008-10-17 |
宇宙的煙火工廠－星系演化和星遽增星系 |
天空中的星系大致可分為螺旋星系、橢圓星系，和不規則星系。此外，尚有少數具有特殊壯觀形態的星系，這些奇特的星系能發出很強的遠紅外線輻射，經觀測顯示這些是處於碰撞狀態中的星系。近年來的研究更發現幾乎所有的星系都曾與其它星系發生過碰撞。事實上，星系碰撞是星系演化的最重要過程，星系的碰撞更導致了星系間物質的改變，造成了許多星球的同時形成。我們從不同的層面來介紹星系的碰撞和演化，包括像星系為何碰撞，橢圓和螺旋星系的形成，星系的吞噬，星球的爆發形成與活躍星系核的關係，最後從星系演化的觀點來討論銀河系的未來命運。<br />
<br />
<b>銀河系 星星兩千億顆</b><br />
<br />
本季「展望」講座第一場演講由中央大學天文研究所所長黃崇源主講，講題為「宇宙的煙火工廠&mdash;星系演化和星遽增星系」。從不同層面介紹星系的碰撞和演化，討論銀河系未來的命運。<br />
<br />
黃崇源說，肉眼看星系，很迷濛，星系裡有星球、氣體塵埃等。某些星系演化的過程，在天空中看起來非常亮，非常迷人。小星系約包含1000萬個太陽質的星星，大星系可包含10兆顆星星，大約是銀河的100倍。<br />
<br />
我們所處的星系是銀河系，中間暗的地方就是塵埃，約有兩千億顆像太陽質量的星星。可觀測的宇宙範圍內有數百億個星系，可觀測的宇宙只占整個宇宙的小部分。<br />
<br />
<b>橢圓星系 年紀較老</b><br />
<br />
為什麼常看到旋渦和橢圓星系？黃崇源說，旋渦星系是圓盤形，有一個圓周運動，有較多角動量，星球的形成也比較晚。橢圓星系的星球分布比較隨意，沒有特定旋轉方向，星球也比較老。<br />
<br />
宇宙中不只有橢圓和旋渦星系，黃崇源指出，離銀河較近的數千個星系，約有百分之一的形狀比較特別，也比較不規則，例如有尾巴或橋的形狀。<br />
<br />
哈伯望遠鏡觀測到很遙遠的宇宙，也就是看到早期宇宙，發現很多旋渦星系和不規則星系，或所謂交互作用星系，所占比率比銀河系周圍星系高出許多。<br />
<br />
<b>星系演化 形狀改變</b><br />
<br />
早期不規則、交互作用的星系去那裡了？黃崇源說，這些星系已經變成不一樣的星系，這是一種演化的過程。<br />
<br />
他說，久遠的星系不規則、旋渦占很多，慢慢藉由星系碰撞後合成等因素，演化成橢圓星系，變成現在看到的樣子，這是相當重要的演化過程。<br />
<br />
黃崇源強調，星系形狀會隨時間演化，與所處的位置有關，也會因星系間的交互作用而改變。<br />
<br />
星系會碰撞，星球呢？黃崇源說，星球碰撞的機率比星系小很多，因為星球所處的空間很大，就好像兩個人在地球表面上溜冰一樣，碰到的機率很小。<br />
<br />
<b>星系碰撞 催生新星</b><br />
<br />
黃崇源說，星系碰撞時，氣體也會撞在一起，其中原子氣體密度低，容易被往外拉，形狀就不規則。<br />
<br />
新星球都誕生在分子雲裡，當分子氣體因碰撞損失一些能量，往重力中心掉時，就會產生新星球。他解釋，星系彼此的交互作用，會觸發星球快速增長，產生星球劇增星系，就好像點煙火一樣，可以把整個星系弄得非常明亮。星系碰撞的交互作用還會引起更巨大的能量釋放，形成活躍星系核。<br />
<br />
一般的旋渦星系也會誕生新的星球，多產生在旋臂上。黃崇源指出，旋臂是密度波，當星球或氣體經過時，密度被擠壓，可以產生星球。<br />
<br />
每星系一生中會跟其他星系有多次的交互作用或碰撞，銀河系呢？黃崇源說，銀河系處在本星系群中，距離最近的星系是大小麥哲倫雲兩個星系。它們在兩億年前曾通過銀河系的盤面，經過一段時間，會被銀河系吃掉。<br />
<br />
<b>銀河系 惦惦吃星系</b><br />
<br />
「銀河系一直在吃其他星系，只是看不出來。」黃崇源說，如果吃的是很小星系，盤狀結構不太變，若是體積一樣大星系，會吞不下去，盤狀結構就會改變。<br />
<br />
銀河系與200萬光年外的仙女座星系，以每小時48萬公里速度靠近，未來可能合併在一起。若垂直速度不大，50億年後兩星系會合併，兩星系碰撞時，會觸發星球劇增現象，誕生新的星球，非常亮，最後合成同一個星系。<br />
<br />
黃崇源說，星系只要旁邊有別的星系，就會慢慢碰撞、合併，產生星球劇增和活躍星系核，在宇宙中間點起非常非常亮的光。<br />
<br />
【2008/10/20／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/264.htm |
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周成功 |
長庚大學生命科學系教授 |
2008-10-24 |
人之異於禽獸幾希？－從基因組看人的演化 |
我們每個人都擁有一組獨一無二的遺傳資訊，這組遺傳資訊包含了由30多億個遺傳密碼組成約2萬多個遺傳程式。遺傳程式嚴格管控著受精卵如何發育成胚胎，進而長大成人；同時它也決定了我們日常生命運作的許多細節，例如為什麼對海鮮過敏等等。但是這套遺傳資訊與我們的近親&mdash;黑猩猩之間為什麼會有差異，進而使我們與黑猩猩不同？包括人在內的許多不同物種的基因組目前都已經定序完成，比較這些遺傳資訊的差異，我們開始有機會一窺人類在演化過程中的因緣際會，它偷偷告訴了我們一些人之所以為人的道理，同時也指出許多現代文明疾病的一些歷史根源。<br />
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<b>每個人體質 獨一無二</b><br />
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人類約有兩萬五千個基因、31億個遺傳密碼；而每個人之所以是「獨一無二」的關鍵，就是在這31億個密碼中，約有千分之一的差異，如同每個人的身分證號碼一樣；而這些差異也就是中國人常說的：每個人「體質」的不同。<br />
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未來100年間生命科學需要解決的問題，就是找出「什麼樣的身分證號碼決定什麼樣的人類體質」，屆時，每個人在出生時就會有張表，告訴你這一生中所有的疾病風險，並為你規畫好適合的生活型態，並列出可以終身依循的生活準則。<br />
<br />
達爾文告訴我們生命的歷史面向，周成功認為，在瞭解生命的歷史面向前，必須先認識生命的物理面向。量子力學之父薛丁格在1943年曾經提出兩個生命科學裡的重要問題：首先是為何最簡單的生命形式都有極端複雜的結構，而複雜的結構如何不至於崩壞？其次是「遺傳資訊如何準確拷貝？」<br />
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<b>生命秩序 遵循熱定律</b><br />
<br />
周成功解釋，熱學第二定律告訴我們：有秩序的結構是不穩定的，最終必然會瓦解而趨向最大亂度。而「熵」就是指「亂度」。他以書房的混亂與否為例。一般而言，我們的書房大多時間處於混亂狀態，直到父母下令周末要整理書房時才會整理，但是這種整齊的狀態不會維持太久。<br />
<br />
周成功說，這個例子說明了從秩序回復到混亂是「自發性的過程」，但從混亂回到秩序需要努力「作功」，生命也是一樣。細胞膜把細胞內外隔絕，細胞內會有複雜化學反應發生，將熱釋放到外在到環境中，環境受熱增加溫度，混亂程度增加。生命加上環境的亂度仍然是增加的！生命秩序的存在並沒有違反熱學第二定律<br />
<br />
<b>DNA 儲存遺傳藍圖</b><br />
<br />
周成功指出，細胞就像一個「能量轉換的化學工廠」，最重要工作是分解來自環境中的食物，以取得維持生命的能量。而這樣複雜的工廠在生命遺傳過程中可以準確組裝，關鍵在於「預先存在一份精確的藍圖」，而這份藍圖就是細胞中儲存遺傳資訊的媒體─DNA。<br />
<br />
兩條DNA是透過特定分子A、T、G、C的配對結合，形成雙螺旋結構。ATGC序列就是指揮細胞工廠的藍圖。兩條DNA在複製時會各自作為模版，依照原來模版上的ATGC序列，嚴格遵循「A對T」、「G對C」的規則，去合成另一條新的互補DNA。生命系統使用三位元的遺傳密碼系統運作，也就是ATGC中三個遺傳密碼組成一個單位，依序決定蛋白質上特定的胺基酸排列順序。<br />
<br />
但周成功表示，密碼本身只是資訊，不能做事，必須經由適當的翻譯才能被解讀；儲存在DNA分子中的三位元密碼，要執行功能時需要被轉錄到單股的RNA分子上。<br />
<br />
「遺傳資訊儲存與運作的基本原理，與電腦一模一樣」，周成功說，電腦硬體本身不會做事，需軟體才行。軟體儲存在硬碟，像ATGC存在於DNA上。使用者若要命令電腦畫圖，會先把繪圖軟體從硬碟中抓出來，放進RAM中，而指揮電腦做事的，是儲存在RAM中的程式，就像要使胺基酸依序結合成蛋白質，需要將 DNA中的ATGC轉錄成RNA上的指令。<br />
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<b>生命的本質 食色性也</b><br />
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周成功表示，如果細胞是一個能量轉換的化學工廠，則生命的本質就是「食色性也。」「食」，就是生命運作需要仰賴細胞工廠分解食物，取得能量。而「色」，就是透過個體的分裂與個體間遺傳資訊的交換，來完成生命延續。<br />
<br />
地球上所有生命都是使用三位元的遺傳密碼形式，「從細菌到人都是使用同一套」，這表示地球上各種生命形式可能都是來自同一個祖先。而35億年的生命劇場就是一場「從簡而繁的生物演化史」。<br />
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周成功表示，要掌握生命演化史，只要弄懂簡單三個關鍵概念即可：首先是「變異」：「每個生命都是獨一無二的；其次是「遺傳」：生命的特徵可以遺傳給下一代；再來是「天擇」：環境可以決定生命繁殖的強弱。這三個觀念形成現代生物演化理論的主要架構。<br />
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【2008/10/27／聯合報╱記者李承宇／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/265.htm |
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孫以瀚 |
中央研究院分子生物學研究所特聘研究員 |
2008-10-31 |
由基因看演化－從果蠅的複眼談發育的演化歷程 |
眼睛為靈魂之窗，是動物感知外界環境的重要管道，具有極重要的功能。眼睛的演化一直是演化論中的重要爭議，反對者認為很難想像這麼一個複雜精密的器官能夠透過天擇的機制產生。生物學家比較不同動物的眼睛，分析其型態、發育過程、光學結構，發現有許多差異，因此認為在演化歷程中，許多不同動物都曾經獨立演化出眼睛這視覺器官。1995年瑞士Walter Gehring發現了一個決定果蠅複眼發育的主控基因，並推論眼睛發育最上游的調控機制可能在演化上只產生過一次，也就是說各類視覺器官都源自同一祖先。本次演講由果蠅複眼的發育談起，討論眼睛的演化歷程。<br />
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<b>眼睛 完美又複雜</b><br />
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果蠅身上有一個eyeless基因，是果蠅發展出複眼的重要基因，可以開啟眼睛發育的程式。人和小鼠身上也可以找到類似功能的基因，即使果蠅和人的演化差了十萬八千里，尤其眼睛更是完全不一樣，但控制眼睛發育程式最上游的開關卻無二致。<br />
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孫以瀚說，「談演化時，眼睛是個很重要的事情。」達爾文「物種原始」第六章「理論的困境」中「極端完美複雜的器官」一節，就是在講眼睛。<br />
<br />
達爾文先說眼睛這麼完美的器官，如果說是天擇而成，似乎是極端的荒謬，但這只是伏筆。眼睛的演化，在達爾文的演化論裡是個正面且重要的例子，他認為他可以解釋這麼困難的問題。<br />
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反對者認為，眼睛這麼複雜這麼完美，只有可能出自造物者的設計，不可能是演化來的；演化論者則認為，其實眼睛並不完美：眼睛有盲點、光線要穿過整個眼球才會到感光細胞。<br />
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<b>演化 起源很多樣</b><br />
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孫以瀚指出，有的學者從比較結構、光學設計、發育過程，推論眼睛的演化可能有很多次的獨立起源，最後達到同樣的功能，是個趨同的演化。<br />
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他說，生物有各式各樣的眼睛，構造不同，光學性質也不同。昆蟲的複眼跟人完全不同，干貝有很多小眼睛，裡面有類似鏡子、可反射光線的細胞，稱為「鏡式眼」。渦蟲頭部有很多小眼睛，每個小眼睛只有一個感光細胞，一個色素細胞，色素細胞的屏障使光線進入眼睛有方向性。<br />
<br />
果蠅的複眼是由許多小眼組成，排列規律。每個小眼像長筒子，有八個感光細胞，有個小鏡頭，周邊有色素細胞的屏障，使得每一個小眼都只能看到某個角度的光線。光線射進直筒，被感光色素抓到機會很大，所以對光線很敏感。感光的信號最後透過神經細胞的軸突，傳到腦去。<br />
<br />
各種生物有很多運作原理是相通的，也就是說生命的基本工廠是一樣的。原本大家以為果蠅和人的發育調控應該不一樣，但後來科學家發現生物發育的基礎調控機制是共通的。<br />
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瑞士巴塞爾大學的科學家Walter Gehring發現缺了一個基因，果蠅的複眼就不見了，稱為eyeless基因（ey），屬於pax6基因家族。這個基因是轉錄蛋白，可調控下游基因的表現。<br />
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<b>細胞 基因說了算</b><br />
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Walter Gehring把ey基因表現在眼睛以外的地方，稱為異位表現，結果果蠅在觸腳、腿的地方長出眼睛。孫以瀚說，「這個基因決定細胞長成複眼的命運」。<br />
<br />
孫以瀚說，ey基因是複眼發育的主控基因，是是可以打開複眼發育程式的開關，只要上游一個開關打開，就可以啟動下游的整個複眼發育程式，讓2500個基因參與複眼發育。<br />
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後來發現小鼠和人的pax6基因突變，也會影響眼睛的發育。如把人的pax6基因放進果蠅，結果發現可以讓果蠅長出多餘的眼睛。孫以瀚解釋，這代表即使人和果蠅演化上相差這麼多，但pax6基因的開關功能是一樣的。因為放入的人的Pax6基因只是作為開關，下游的發育程式還是果蠅的基因，所以長出的是果蠅的眼睛，不是老鼠的眼睛。<br />
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相反的，把果蠅的基因放進脊椎動物─非洲爪蟾的胚胎，當注入的RNA達到一定量時，會長出兩個眼睛，雖然不是完整的眼睛，但仍有部分的功能。<br />
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孫以瀚強調，果蠅和人的演化上差了很多，尤其是眼睛完全不一樣，但最上游控制整個發育程式的開關竟是一樣的。這代表，眼睛的演化可能是單一的起源，都是由這個基因來控制，果蠅到人，即使最低等的生物如渦蟲，都有這個基因的存在，功能都似乎與眼睛發育有關。<br />
<br />
幼年的水母，表面有好多個眼睛，每一個眼睛就只是一個細胞，裡面有色素的顆粒，有感光的絨毛，還有運動的纖毛，感受到光線後，能讓身體對光起反應。水母幼蟲的眼睛，是一個細胞什麼都包了，有人說這可能是最早的眼睛的形態。<br />
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孫以瀚解釋，有人推測，原來一個細胞，在演化過程中分工成兩種細胞，一個負責感光，一個負責色素，愈分工就愈專精，最後就成為現在看到的各種眼睛。<br />
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眼睛的發育與演化，科學家從一種方向的分析，結論是是多元的起源；從另外一種方向分析，則得到單一起源的結論，顯然有很多是未知，有很多的謎要解。<br />
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眼睛是個視覺器官，不會獨立演化，視覺一定要跟腦配合才有意義，要讓生物對光出現反應，才有功能，才能進行天擇，這是值得探討的方向。<br />
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【2008/11/03／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/266.htm |
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嚴宏洋 |
中央研究院細胞與個體生物學研究所研究員 |
2008-11-07 |
你想知道卻不好意思問的問題 – 生物的性生活與演化的關係 |
在生物演化的過程中，誰能把最多的基因傳到下一代，誰就是贏家。為了要達到這個目的，生物透過『天擇』的機制，演化出形形色色的生殖策略，以確保基因的下傳。生殖策略可區分為『生殖前』與『生殖後』兩個層面來探討。『生殖前』的策略主要是透過『性伴侶的選擇』與『性伴侶競爭』來達成。而『生殖後』的策略，則包括有親子的辨認、 剔除沒有親子關係的後代，以確保基因的延續。本次演講主要是以達爾文所提出的『天擇論』與『性擇論』為主軸，透過生物生殖行為及策略的多樣性，來探討生物的演化過程是如何經由生殖行為來達成的。<br />
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性生活跟演化為什麼會扯在一起？中央研究院細胞與個體生物研究所研究員嚴宏洋說，「因為沒有生殖就沒有演化，生殖是演化的原動力。」<br />
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生物演化所指的是族群中，長期所累積的變異。這些變異的產生是在基因的層次，在生殖的過程中經由個體基因的突變或重組，而傳達到新世代。<br />
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嚴宏洋說，生殖是為了把基因傳到下一代採行的步驟，是很複雜的過程，可以分為：行銷、選擇、交配、育幼四部曲。<br />
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<b>行銷 公孔雀秀花紋</b><br />
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所謂的行銷，就是吸引人家。以公孔雀為例，上面的花紋，讓人看了會暈眩，母孔雀看了會被吸引，小baby就出來了。嚴宏洋說，這屬於視覺展示。<br />
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除了視覺外，有聽覺展示，公的侏儒鳥求偶時不用嘴發聲，它的翅膀最後幾根羽毛是中空，用來撞擊，吸引母鳥注意，如果把公鳥翅膀尾端的羽毛剪掉，母鳥就會跑光光。<br />
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第三種為化學展示，蠶從幼蟲羽化成蛾時，會散發一種稱為「蠶蛾醇」的費洛蒙，吸引母蛾交配，農業上應用很廣。<br />
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鯉魚會放出三種不同的費洛蒙，第一種會吸引公的過來，卵成熟時，再放一種，公的會出現拮抗的行為，就會來煩母的，等卵放到體腔後，再放一種費洛蒙促使授精。<br />
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<b>選擇 緣投的較吃香</b><br />
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生殖二部曲為選擇，條紋短攀鱸，兩隻公的隔開，中間擺隻母的，兩隻公的會產生對抗叫聲，叫半小時到一小時就能分輸贏。<br />
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母魚要選誰？嚴宏洋說，叫得大聲，叫得比較久，頻率高的公魚會獲青睞。就好像兩個男的追一個女生時，女生用送的禮物價值高不高，有沒有常送，有沒有送很久三個標準選擇。<br />
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嚴宏洋說，長得英俊很重要，有一個「性感兒子理論」，老公長得「緣投」，兒子就會「緣投」，會被女孩喜歡，基因容易傳播下去，就是贏家。<br />
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他說，把母灰色樹蛙的卵分別與叫聲長與短的公蛙交配，結果發現叫聲長的公蛙子代可以很快完成蝌蚪期，存活率高。可見性感兒子理論正確，母的要選好的公的有其道理。<br />
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青蛙叫聲大可以吸引母蛙，在性擇上佔優勢，卻要付出代價？嚴宏洋說，因為叫得大聲也會引起獵食者的注意，天擇就來了，就會平衡。<br />
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<b>交配 黃胸雀會劈腿</b><br />
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三部曲為交配，有一夫一妻、一夫多妻、一妻多夫等。嚴宏洋說，育幼是件辛苦的事，一夫一妻可以達成分工，在生物界很常見。<br />
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雖然是一夫一妻，但黃胸雀會有配偶外交配。嚴宏洋說，母鳥會跑出去，做一些不可告人的事，原來是到其他鳥的領域吃東西，交換條件是搞個一夜情。果然小鳥孵出來驗DNA，有些是別的鳥的後代，由原來的小癟三老公養所有的幼鳥。換成人類的行為叫「劈腿」，台灣的蘭嶼角鴞也有類似行為，是為了把更多的基因傳下去。<br />
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另外還有一種是「轟趴」，珊瑚產卵就屬於這類。<br />
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動物也有3P，4P，嚴宏洋說，最近暴紅的電影海角七號中有很好的描述。戲中的鼓手水蛙說，「你看到母青蛙交配時，牠的背上有二、三隻公青蛙，你有看到他們在打架嗎？」<br />
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還有孤雌生殖，公的算什麼，母的自己做就好，不需要公的就可以自己複製，產生假性交。還有雌核生殖、雜核生殖等。<br />
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南瓜子太陽魚採取替代生殖策略，有些公魚把自己變小小的，躲在母的旁邊，等母魚一下蛋，就授精。嚴宏洋說，這種偷襲方式是「娘男策略」。<br />
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<b>育幼 翻車魚生了就丟</b><br />
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生殖完後就是育幼，翻車魚採取無親子照顧，一次生產3億個蛋，丟了以後就不管。鯨鯊，則是親子照顧。<br />
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半線天竺鯛是雄性育幼，公的含住卵，母的把精子吸起來，讓卵受精，公魚含受精卵等孵化。<br />
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公的異型鉤吻鯰，鬍鬚上會分泌醣蛋白，母的下完蛋就走了，有爸爸照顧的幼魚活得好，就是靠公魚的分泌物過活。<br />
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<b>生殖 演化的原動力</b><br />
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有些生物則產生胚胎殘食，避免太多的下一代出來就競爭。而小嘴鴉則會有親擇及延遲生殖，有些幼鳥長大不離巢，留下照顧下一代的兄弟姐妹，也是在放大基因繁衍。<br />
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生物為了天擇不用其極，為了把更多的基因傳下去產生多元化的生殖策略多，可見生殖是演化的原動力。<br />
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【2008/11/10／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/267.htm |
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秦一男 |
淡江大學物理學系教授 |
2008-11-14 |
我們處於宇宙的中心嗎？–人類宇宙觀的演化 |
自古以來，人們不斷問自己，我們從哪裡來？要往哪裡去？我們是否是上帝的選民，宇宙當中獨一無二的生命？因此，從東方到西方的哲學家們花了很多時間在探討什麼是「宇宙」？藉由本演講，我們將一起探討人類的宇宙觀是如何演進的。無論是中國的渾天說、蓋天說、宣夜說，或是古希臘時期的日動說與地動說，都是先民嘗試利用有限知識解釋浩瀚宇宙的過程；近代的科學萌芽之後，從哥白尼到加利略與克卜勒，乃至牛頓、赫歇爾、愛因斯坦、哈柏等人的努力，讓我們更了解到人在宇宙當中的地位；並希望藉由此一認知，讓世人可以了解人與自然的關係。<br />
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「我們真的在動。」伽利略被宗教異端法庭審判定罪，被迫放棄學說時，說了這一句話，在仍堅信地球為宇宙中心的時代，可說是驚世駭俗。<br />
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<b>三派學說解釋「天」</b><br />
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中國古代正式有天文觀測紀錄，留下完整的紀錄，首推就是司馬遷，大家看到太史令司馬遷，以為他是個歷史學家，其實他是個天文學家。秦一男說，大家常把太史令翻成國史館館長，其實是皇家天文台台長。<br />
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古代中國天文官要做些什麼事：「日月運行，曆示吉凶。」藉由太陽和月亮的運行來編列，不是初一、十五，什麼時候立冬該進補，何時冬至該吃湯圓，而還要告訴我們什麼是好日子，什麼是壞日子。<br />
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要了解中國古代的宇宙觀，秦一男說，晉書天文志曾記載，古代有三派學說討論天的結構，分別是蓋天說、宣夜說、渾天說，後來流傳下來的只有渾天說。<br />
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他解釋，但因中國古代致力發展天文為服務業，這些學說並沒有進一步發展。<br />
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再看看西方的宇宙觀，一直以地心說為主流，十五世紀時，哥白尼寫了名著「天體運行論」。揭諸了現代日心說的理論，點出地球並非宇宙中心，恆星的周日運動來自於地球公轉，太陽的周年運動來自地球公轉。<br />
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秦一男說，在望遠鏡未發明前，用肉眼觀測精度最高的就是帝谷（Tycho Brahe)。他測量了恆星，甚至行星的位置，還是不相信地球在動，又不能解釋其他看到的現象，就把地球放在宇宙中心，太陽月亮繞地球轉，然後其他五顆行星繞著太陽。<br />
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德國天文學家克卜勒後來當帝谷的助手，帝谷要他觀測火星，沒想到卻讓他發了，並提出克卜勒提出著名的行星三大定律：一、行星以橢圓軌道，繞著太陽公轉，太陽位在其中一個焦點上面。二、行星繞著太陽公轉，離太陽遠時走得慢，離太陽近時走得快，每單位時間掃過的面積是一樣的。三、周期的平方與半徑的三次方成正比。<br />
<br />
望遠鏡發明後，天文學的發展又進入另一個階段。英國人Thomas Harriot也做了望遠鏡，並拿來觀測月亮，他可能才是第一個拿望遠鏡觀測天空的人，而不是伽利略。但秦一男認為，跟伽利略最不一樣地方，就是 Harriot寫的東西都放在家裡，對科學發展幾乎是沒有貢獻，可以把「第一」放在他身上，但不代表有用，因為他沒有跟其他人互動。<br />
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<b>愛情之母仿戴安娜</b><br />
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伽利略自己很會做望遠鏡，也用望遠鏡觀測到許多現象。他是第一個用望遠鏡看到金星圓虧變化的人。<br />
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當伽利略發現金星圓虧變化時，他想告訴人家，但又怕是看錯了，以後會被嘲笑，只在給克卜勒的信中寫了句：「我徒然閱讀了這些未成熟的東西」。這句話重新排列後才是他想說的：「愛情的母親仿效戴安娜。」<br />
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愛神是丘比特，他的媽媽是維納斯，也就是金星；戴安娜是月神，結果維納斯偷學戴安娜，意指月亮有圓缺，金星也有，拐彎抹角到一個地步。<br />
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秦一男說，古人不相信日心說還有一個原因，如果真的太陽是宇宙中心，地球和其他五顆行星繞著太陽公轉，為什麼別的行星沒有衛星，但地球帶了一個拖油瓶，就是月球。而伽利略又靠著觀測發現了木星的衛星，說明了衛星並非地球特有的現象。<br />
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這一連串的觀測證據在在顯示，地心說是無法解釋我們所見的自然現象。<br />
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日心說、地心說吵完了，太陽是中心，但太陽真的是宇宙的中心嗎？<br />
<br />
怎麼知道太陽是不是宇宙中心，秦一男說，天文學家Shapely想到數球狀星團的方法，估計出銀河系大小是30萬光年；雖然現在知道直徑只有10萬光年，錯得很離譜，但沒關係，起碼知道我們不是在銀河的中心上面。<br />
<br />
<b>不是靜態正在膨脹</b><br />
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愛因斯坦在1915年提出廣義相對論，預測宇宙不可能是靜態的，會因為質量彼此間引力收縮，消滅不見。為了解釋當時大家認知的靜態宇宙，愛因斯坦引進「宇宙學常數」。1923年，他知道「宇宙學常數」是錯誤的。<br />
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20年代，哈柏透過宇宙紅位移的觀測，發現遙遠的星系都在遠離，確認宇宙正在膨脹。<br />
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進入21世紀，發現宇宙間物質佔4%，有23%是不發光的黑暗物質，其他73%是什麼？這些東西是最後答案嗎？<br />
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奏一男說，隨著人類觀測的進步，看的世界愈來愈大，才發現地球繞太陽，後來發現銀河系結構，又發現我們繞著銀河系在公轉，銀河系也不是唯一的星系。就像伽利略所說的，「我們是真的在動。」<br />
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【2008/11/17／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/268.htm |
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王道還 |
中央研究院歷史語言研究所助理研究員 |
2008-11-28 |
一文錢難倒英雄漢 - 伽利略最羨慕達爾文的地方 |
英文scientist這個字，在1840年出現。而科學家這個職業，直到二十世紀才成為中產階級的生計選項。過去從事科學研究的人，不是自家有錢，就是受到有錢人贊助。伽利略與達爾文都是偉大的科學家，但是他們不同的人生際遇，以及偉大成就，都與「家底」有密切的關係。例如伽利略為了維持生活，甚至必須在家裡開補習班，而達爾文是個一輩子沒有領過薪水的「紳士科學家」。您想要是伽利略遇見達爾文，第一個想問的問題會是什麼？從事科學，第一步是學習前人成就，那要付出機會成本。研究（包括做實驗）與出版成果，更非錢莫辦。難怪大部分人與科學無緣。<br />
<br />
如果17世紀的伽利略能坐上時光機器，遇見19世紀的達爾文，他第一個想問的問題會是什麼？中研院歷史語言研究所助理研究員王道還的答案是：「你怎麼這麼有錢？」<br />
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1609年，伽利略以荷蘭人發明的望遠鏡為基礎，製造出觀察天體的天文望遠鏡，是他人生的轉捩點。<br />
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<b>伽利略掙錢 開補習班</b><br />
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那時伽利略45歲，在威尼斯巴杜亞大學擔任數學教授已17年，是個稱職的科學家。但是當時大學裡數學教授薪資並不高（最高的是哲學教授），而他的經濟負擔很重，得籌措妹妹的嫁妝，還要撫養二女一子。<br />
<br />
因此伽利略經營副業賺錢，如製造儀器（例如軍用計算尺）、開補習班。他頗懂生財之道，將計算尺和使用說明書分開來賣。當時歐洲的大學是「授學位的機構」，學生不用修學分、選系，只要通過考試就可拿到學位。伽利略就在家裡開補習班，包吃、包住、包補習，協助學生考到學位。<br />
<br />
然而從事副業，研究時間就不多了。1609年暑假，他下功夫研究了透鏡的光學原理，自己磨製適用的透鏡，製出當時放大倍率最大（10倍）的望遠鏡，獻給威尼斯議會，並附上一封謙卑的信，要求議會為他加薪。<br />
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議會同意了，但伽利略卻並不高興。因為薪水雖然增加了一倍、卻要隔年才生效，還加了一個但書「此後再也不加薪」。<br />
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<b>發現木衛 巴結梅迪奇</b><br />
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伽利略雖不滿，還是再接再厲改良望遠鏡，1609年11月做出倍率更大的望遠鏡（20倍）。用這副望遠鏡，他觀測星空，有了重要發現，例如木星有4顆衛星。<br />
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這一次伽利略學乖了，他把這個偉大發現，獻給翡冷翠最有勢力的梅迪奇家族，把這4顆星命名為「梅迪奇之星」，為梅迪奇家在星空中找到了不朽的位置。伽利略的馬屁拍對了，梅迪奇家不僅聘他為翡冷翠比薩大學的教授，還聘他為梅迪奇家的「哲學家暨數學家」，讓他薪俸優渥又不必教書。伽利略從此過著「有錢、有閒、有尊嚴」的生活，可以專心做研究。<br />
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「這是一場政治豪賭，而伽利略賭贏了！」王道還表示，如果沒有這場豪賭，伽利略不會成為科學史上的巨人。大師如伽利略，也必須先解決了人間俗事─功名和金錢，才能專心於天上的科學（如參與當時日心說與地心說的辯論）。<br />
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<b>達爾文 從沒領過薪水</b><br />
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達爾文和伽利略一樣，是科學史上的巨人，人生之路卻恰恰相反。達爾文一輩子沒有領過薪水，是個身家豐厚的「紳士科學家」。<br />
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達爾文家族在英國赫赫有名。他祖父達爾文醫生是英國工業革命的重要人物，曾資助瓦特改良蒸氣機，在學術界也頗負盛名。<br />
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我們都是事後諸葛亮，知道達爾文是不世出的科學奇才。但直到他上大學時，父親還擔心他「沒出息」。他原本到愛丁堡大學學醫，卻因怕血放棄；於是轉到劍橋大學準備當牧師。一趟旅行卻改變了他的一生。<br />
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1831年，英國海軍的小獵犬號啟航，到南美洲測量海岸，結果一去5年，環球一周，船長是26歲的費茲羅伊。當時英國海軍船上，階級嚴明，貴族出身的船長和平民出身的兵員、水手並不親近，且不能同桌共食，必須一人孤獨度過艱苦的航程。曾目賭前任船長自殺的費茲羅伊，為免重蹈覆轍，向海軍部要求攜帶私人旅伴，最後透過劍橋大學關係網找到大學剛畢業的達爾文。<br />
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<b>出航南美 創天擇理論</b><br />
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達爾文帶著兩個僕人上船，開始他這一生最重要的旅程。5年之間，當小獵犬號在南美洲測量海岸線時，他便在內陸挖化石、蒐集生物、地質標本。<br />
<br />
1836年底他返回倫敦後，科學史上的達爾文就誕生了；兩年後，解釋生物演化的「天擇理論」便成形了。<br />
<br />
王道還說，達爾文必須負擔小獵犬號的旅費，卻還能夠帶兩名僕人上船。後來他向父親一口氣借了2000英磅買下倫敦近郊農莊，在裡頭優游於做科學研究，當時大學教授一年薪水不過400英磅。<br />
<br />
王道還指出，達爾文是最後一代的「紳士科學家」，19世紀末期，科學家逐漸成為一門領薪水的職業，當年支持達爾文演化論的年輕人中便有英國的第一代職業科學家，如赫胥黎。<br />
<br />
二次大戰之後，各國政府更是大力支持科學研究，如美國致力原子彈研究。<br />
<br />
如今到了21世紀，有些科學研究的動機成為「赤裸裸的謀利」，不只為國家謀利（如製造原子彈），更為私人謀利，追求立即利益，甚至還公開以牟利為爭取經費的說詞。王道還說，這場演講的目的是提醒負擔科研經費的納稅人，這個科學職業化的時代，與伽利略、達爾文時代的古今之變。其中可省思的空間大著很呢。<br />
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【2008/12/01／聯合報／記者陳宛茜／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/269.htm |
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陳丕燊 |
臺灣大學物理學系暨天文物理研究所教授 |
2008-12-05 |
天外有天–從單一宇宙到多重宇宙 |
人類從伽利略四百年前首次把望遠鏡指向天空以來，就不斷地對我們所生存的宇宙有拓展性的了解。首先，他從望遠鏡的觀察證明了哥白尼的太陽中心學說，在其後的四百年裹，科學家們先是了解太陽系只不過是銀河系中千億個星球之一而已。過去一百年中，天文學家又進一步發現銀河系就只是宇宙間百億個星系之一。而近20年我們才知道，宇宙中有95﹪的成分稱為『暗質（dark matter，或稱黑暗物質）』及『暗能（dark energy，或稱黑暗能量）』，其性質科學家們尚無法確定，更令人吃驚的是，我們的宇宙有可能並不是唯一的，而是千千萬萬宇宙中的一個。踏著伽利略的足跡一路走來，我們不禁要問，人類在宇宙中的定位為何？<br />
<br />
仰望浩瀚星河，心中浮現的問題常是宇宙有多大？有其他的宇宙嗎？臺灣大學梁震次宇宙學與粒子天文物理學研究中心主任陳丕燊說，現在有科學家認為，我們所處的宇宙並非唯一，而是有不斷的分身。<br />
<br />
而我們所處的宇宙為什麼會是這樣的形態，陳丕燊說，從超弦的觀念來看，有各種各樣可能的宇宙存在，人類存在的宇宙是因為暗質（dark matter）和暗能（dark energy）配合的成分剛剛好適合人居住。就是所謂的「人本原理」─宇宙之所以如此，是因為其條件恰適合人類存在。<br />
<br />
由國科會主辦，臺灣大學物理系及天文物理研究所協辦，聯合報、公共電視、科學人雜誌、NEWS98合辦的2008秋季展望演講，昨天舉行最後一場演講，由臺大梁震次宇宙學講座教授陳丕燊主講「天外有天─從單一宇宙到多重宇宙」，引領聽眾進入宇宙學的世界。<br />
<br />
<b>不均勻性拉扯出星系</b><br />
<br />
陳丕燊說，宇宙是從一個非常小的「奇點」從大霹靂（Big Bang）誕生的。宇宙形成的前40萬年，相當均勻，只有10萬分之一的不均勻性；由於萬有引力的牽引，經過137億年，慢慢演變成宇宙現在的形態。<br />
<br />
他舉例，總統府前原本整整齊齊站了10萬人，但其中有一人不舒服離開，出現不均勻。但那裡比較空，被其他地方拉扯，空的地方變更空，擠的地方更擠，結果變得愈來愈不均勻，才能生成星球、星系、更聚集成星系群。<br />
<br />
但是總的來說，宇宙仍是非常均勻。可是浩瀚宇宙的不同角落怎麼能夠互相遘通，使得性質如此相近？為了解釋這個均質性，宇宙學家提出「超膨脹」理論。<br />
<br />
<b>大霹靂後突加速膨脹</b><br />
<br />
「超膨脹」理論主張在大霹靂後非常短時間，在10的負35次方秒中，宇宙突然膨脹了10的48次方倍，把所有不均勻都拉平了。<br />
<br />
宇宙未來會如何？1998年科學家發現，宇宙膨脹速率不但沒有慢下來，反而加速遠離，這是20世紀末最重大的科學發現。許多宇宙學家相信，宇宙加速膨脹，表示宇宙中充滿一種暗能，提供「反重力」，把星系互相推開。<br />
<br />
20世紀出現很多偉大的科學成就，但到了世紀末，科學家才發現，我們已知的所有物質，只占宇宙總成分的5%。其他95%又是什麼？陳丕燊說，其中20%為暗質，75%是暗能。沒有如此多的暗質，就無法解釋觀測到的星球運行；也就無法解釋宇宙的加速膨脹。暗質和暗能目前科學界知道的不多，也成為21世紀科學家最想解釋的現象。<br />
<br />
宇宙有什麼成分？夸克是目前已知的最小物質結構。但是夸克又是什麼組成的？是「超弦」（Superstrings）嗎？<br />
<br />
<b>超弦理論宇宙有分身</b><br />
<br />
陳丕燊說，宇宙中有四種基本作用力：萬有引力、強作用力、電磁力與弱作用力。現代物理學殿堂有三大支柱：其中量子力學結合狹義相對論，成功地建構了強作力、電磁力與弱作用力的理論基礎。廣義相對論則成功地描述了萬有引力。但是要把四種基本作用力完全結合起來，還需要有個橫梁。有了橫梁，才能架構起宇宙學這個屋頂。超弦理論（弦論，String Theory）會是這塊橫梁嗎？<br />
<br />
長久以來，物理學家面對一困惑：萬有引力為什麼比其他3種基本作用力弱得太多？超弦理論基於理論建構的需要，必須引進額外維度空間。陳丕燊說，提出超弦理論的科學家主張，重力是唯一延伸至額外維度空間的基本作用力，所以它被稀釋得比其他作用力弱很多。<br />
<br />
他解釋，人生活的4維空間，像是多維空間中的一張紙，其他3種作用力都只存在這個平面上，重力卻可無所不在，卻也因此變弱了。此外超弦理論主張的多維空間，可讓不同成分暗能存在，提供多重宇宙存在的可能性。<br />
<br />
「超膨脹」理論的發明人之一Andrei Linde認為，超膨脹理論中不可避免的量子不確定性，必然導致宇宙不斷分身，就好像有不同的山頭不斷冒出來一樣。這個世界因此可能有很多生生不息的多重宇宙。<br />
<br />
<b>宇宙定位永遠的追尋</b><br />
<br />
最後，陳丕燊引用了高更著名的最後遺作：「我們從哪兒來？我們是誰？我們往哪裡去？」來反思。他說，藝術家用畫筆問這個人類亙古以來的問題。科學家則用望遠鏡和實驗器材、用數學公式和計算機，來追求同樣的大問題。但不論是用藝術、科學或文學的手段，人類對自我在宇宙間定位的追尋是貫通的，且永不止息。<br />
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【2008/12/08／聯合報／記者楊正敏／臺北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/270.htm |
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顏吉鴻 |
中央研究院天文及天文物理研究所 |
2009-04-17 |
若人有眼大如天–天文望遠鏡與天文學的演進 |
1609年伽利略開始使用望遠鏡觀測天體，天文學從此進入不一樣的時代。四百年來，天文望遠鏡的演進儼然是天文學演進的縮影。幾乎所有天文學的突破，都和天文望遠鏡的科技進步有關。伽利略的望遠鏡開啟了現代天文學的大門，四百年後，人類建造的望遠鏡使我們有能力探索宇宙。在這個演講中，我們以時間為主軸，介紹四百年來天文望遠鏡的演進，同時也介紹這些望遠鏡對天文學的影響。有些望遠鏡的研究成果，帶來了諾貝爾獎的榮耀，有些則永遠改變了我們對宇宙的認識。我們也將同時介紹臺灣在最近幾年中參與的天文望遠鏡建造計畫，以及重要的科學成果。<br />
<br />
天文學是一門觀測的科學，研究天文學就是要「看」，天文望遠鏡改變了人類對宇宙的認知。綜觀天文望遠鏡的發展，可以用明朝大儒王陽明的詩句來概括：若人有眼大如天，還見山小月更闊。<br />
<br />
<b>望遠鏡 看到不一樣宇宙</b><br />
<br />
由國科會主辦，台灣大學物理系及天文物理研究所承辦，聯合報、公共電視、科學人雜誌、NEWS98協辦的2009展望系列演講「窮究天人之際－從星際分子到人類文化」，第三場演講題目是「若人有眼大如天－天文望遠鏡與天文學的演進」，由中央研究院天文及天文物理所工程師顏吉鴻主講，從400年前伽利略的折射式望遠鏡，一路談到次世代的太空望遠鏡。<br />
<br />
人類觀測天體幾百年，最早所謂「天文學」只是觀象授時、占卜吉凶工具；人類四、五千年來不斷問：我們從何而來？宇宙為何是這樣？沒天文望遠鏡前，人們歸因於神話、上帝，但天文望遠鏡改變了人類對宇宙的看法。<br />
<br />
王陽明有首詩「蔽月山房」：山近月遠覺月小，便道此山大於月；若人有眼大如天，還見山小月更闊。顏吉鴻說，明朝的王陽明就瞭解，要發展「比眼睛還要大的觀測工具」，儘量蒐集光線，這是天文望遠鏡發展重點。<br />
<br />
顏吉鴻指出，包括光學望遠鏡在內，我們對周遭環境，或是對天體的認識，都是利用電磁波。不同的電磁波波段可以看到不同的物理特性，像是利用紅外線波段可以看到太空中的塵埃、小有機分子；利用可見光波段可以看到恆星。<br />
<br />
<b>伽利略 首度用鏡觀天體</b><br />
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西元1609年，伽利略首次利用折射式望遠鏡觀測天體，許多學者把這一年當作近代天文學的肇始，他發現了木星的衛星。之後，牛頓發現光經過鏡片會發生色差的現象，為了改善折射式望遠鏡的色差問題，他發明了反射式望遠鏡。<br />
<br />
現代天文物理學的誕生地、美國葉凱士天文台擁有世界上最大的折射式望遠鏡，主鏡口徑有1.02公尺。葉凱士天文台的催生者、美國天文學家海爾，曾經網羅知名天文學家哈伯在裡面做研究。而哈伯最大的貢獻就是利用威爾遜山天文台，發現越遙遠的星系遠離我們的速度越快，進而推演出宇宙可能在膨脹。<br />
<br />
詹斯基開啟了電波望遠鏡的新頁，顏吉鴻形容詹斯基那時的電波望遠鏡，「就像是小時候樓頂的電視天線」。電波望遠鏡從1930年代發展至今，直徑最大可達近100公尺，由於體型龐大很難支撐，後來改用干涉儀陣列。<br />
<br />
「干涉儀就像武俠小說中，武當派的劍陣或少林十八銅人陣」，顏吉鴻解釋，干涉儀陣列是組合所有望遠鏡，發揮加乘效果。原理就是：利用數座放在不同地方的望遠鏡觀測同一個電波來源，測量電波到達這些望遠鏡的時間順序，藉此解析出電波源的性質。干涉儀陣列也以用在可見光望遠鏡上。<br />
<br />
<b>電波望遠鏡 找外星生命</b><br />
<br />
顏吉鴻說，天文學最吸引人的三個議題是：大爆炸、黑洞，以及外星生命，而電波望遠鏡是偵測外星生命的重要工具。要偵測宇宙中是否還有其他生命，一種方法是偵測他們所發出的電磁波，另一種方式則是偵測外太空是否有形成生命所需的分子。例如星際的氨基乙酸，就是由台灣天文學家利用電波望遠鏡發現的。<br />
<br />
顏吉鴻介紹在夏威夷毛那基峰上幾個知名的現代天文台，包括Subaru、Keck、IRTF、C HT、UKIRT等。SMA（次毫米波陣列望遠鏡）是台灣在夏威夷的望遠鏡，主要觀測剛形成恆星。<br />
<br />
而AMIBA是中研院天文所和台大物理系的合作計畫，主要測量宇宙背景輻射在小尺度中的變動。顏吉鴻曾經工作過的加法夏望遠鏡（CFHT），則包括可見光相機、紅外線相機、高解析度光譜儀等儀器。<br />
<br />
太空中也有望遠鏡。顏吉鴻說，像是伽瑪射線會被地球大氣層阻擋，所以要觀測伽瑪射線的波段，必須把望遠鏡擺到太空中。太空望遠鏡的構想最早由天文學家史匹哲提出。<br />
<br />
<b>虛擬天文台 網路免費看</b><br />
<br />
顏吉鴻說，現代人可以很輕易在網路上就進行天文觀測，他推薦了幾個網路上的虛擬天文台：如Google Sky（http://www.google.com/sky/）、美國太空總署的GLIMPSE VIEWER（http://www.alienearths.org/glimpse/）。如果想下載更專業影像，可利用法國史特拉斯堡天文中心開發的虛擬天文台程式Aladin（http://aladin.u-strasbg.fr/），這些資源都是免費的。<br />
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【2009/04/20／聯合報／記者李承宇／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/271.htm |
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程延年 |
國立自然科學博物館地質學組資深研究員 |
2009-04-10 |
一顆隕石攪亂了一池春水–恐龍的大滅絕與大復甦 |
瘋完愛因斯坦的E = mc<sup>2</sup>之後，2009年瘋伽利略與達爾文！滅絕了六千五百萬年的恐龍重新復甦，長了翅膀翱翔天際！古生物學在與演化生物學的邂逅中，格外迷人。達爾文發表「物種原始」150年以來，古生物學家浪跡四海，在化石堆中徜徉，到底做了些什麼？超越「起源」，大滅絕的驚悚，如何重新調撥了演化時鐘？溯源尋根，寒武紀的大爆發，果真是生命演化的大霹靂？遙遠的東方有一條龍，牠的名字叫中國：科學大發現的三面紅旗如何大躍進，躋身到廿一世紀國際舞台的中央？借屍還魂，重建生命歷程的大戲、生命系譜的大樹，是我們終生不悔的沉迷與嬉戲。Eureka！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/272.htm |
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范光龍 |
臺灣大學海洋研究所教授 |
2009-03-27 |
全球暖化的影響 - 海平面上升的問題 |
造成海平面上升的主要原因是全球暖化的效應，而近百年來全球暖化主要是溫室效應所造成的。大氣暖化使海水因溫度上升而膨脹，再加上陸地上的冰川融解後流入海洋而造成海平面上升。海平面的升、降非常緩慢，但它的變化卻會使全世界的海岸線產生全面性的改變。最近由於人類的活動造成溫室效應，地表溫度有逐漸暖化的現象，上個冰河時期殘存下來在高緯度的冰川，也在逐漸融化中，其實現在全球到處都可發現冰川已因融化而有往後退縮的現象，由於全球大部份的城市都在海邊，沿海的人口也超過內陸，在下一世紀我們可能難逃人類破壞大自然環境所造成的後果。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/273.htm |
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童元昭 |
臺灣大學人類學系系主任 |
2009-04-24 |
你是誰？或寬或嚴、忽隱忽現的人群分類 |
人有多不同？差異的意義又是甚麼？所謂的種族、族群等分類有確實的界線嗎？界線如何被認定？不同的社會文化是否有不同的分類考慮？二次大戰後，鑑於科學種族主義帶給人類的傷害，「種族」或「種族差異」被族群一詞所取代。大洋洲南島社會的研究，發現族群或族群認同僅是一個西方文化下的特有概念，未必能放諸四海而皆準。大溪地人在生活中區分德米（Demi） 、毛利（Ma&#39;ohi），與丁尼托（Tinito）時，反映出行為表現的身分認定原則，但在官方人口統計的架構下，這一原則受到挑戰。當身分認定的原則游移或多重並列時，「你是誰？」這樣的問題，更需要智慧去聆聽。<br />
<br />
人類學不敢說會解決什麼問題，但可以做為文化的評論人，以其他的文化作為自己社會的借鏡。也可以做一個文化的翻譯人，促成異文化間的溝通與理解。<br />
<br />
<b>人類學 異文化橋梁</b><br />
<br />
童元昭說，人群分類有許多方式，有很多爭議的部分，例如種族。人類學的研究議題之一是在西方生物科學典範外，探究其他社會不同的人群分類方式。童元昭指出，有些文化不在乎血緣是什麼、祖先是誰、長相為何，在乎的是行為舉止，是怎麼長大的，行為舉止像哪一群人。<br />
<br />
她說，有一個馬達加斯加的人類學研究，以南島社會的特質，挑戰西方經驗的研究。島上人口對自己是誰，認定方式是以居住地點、生活方式為基礎。有一群人住在海邊，代表某一種空間，還有與海相關的生活方式，例如捕魚；山上的人則以農耕為主。<br />
<br />
海邊的人長期要拉縴，腰背、手掌會磨出繭來，一握手就知道。這個身體不是生來的，不是出生是什麼樣的人，就是什麼樣的人，而是做什麼事，讓你成為什麼樣的人。這些都是非常細微，卻非常深刻界定了當地人對自己和他人身分的認定。<br />
<br />
<b>南島文化 不看祖源</b><br />
<br />
她指出，南島文化強調人的具體行為的群體相似性，而非客觀的祖源，你是被那一家收養，在那家長大，你就是那家的人，不管你祖先是誰，不重要。這樣的概念，可以延伸到什麼範圍，亞裔跟南島人的長相上有差別，明顯可以看到差別時，這個觀念可以延伸出去嗎？<br />
<br />
大溪地生活當中的人群分類分成：德米（Demi）：混血法裔或生活像歐洲人的人；丁尼托（Tinito）：華裔或生活像「華人」的人；毛利（Ma&#39;ohi）：毛利人或生活像毛利人的人。<br />
<br />
童元昭說，有個男孩，父母都是玻里尼西亞血統，但他自幼是「丁尼托」父親帶大，村裡的人就說他是Tinito，因為父親培養了兩個特點，一是飲食口味，吃熱炒、米飯，跟大溪地人吃塊莖類東西不同，二是賣乾的香草。<br />
<br />
童元昭從不同年代分析大溪地上族群分類的變化。她說，大溪地人一開始以血源和生活方式區別你是哪一群人；但官方人口統計的分類不斷變化，引入國籍、出生地與族裔的分群概念，以至於現有兩套分類系統並存，所有分類概念或者說文化，有著時間面向，歷史會造成文化變遷。<br />
<br />
實際生活中大溪地以生活方式為基礎的分類系統可以延伸到華人身上嗎？一個華人小孩被毛利人收養，祖先是華人，但教養是毛利人，這個小孩是華人還是毛利人，還是有其他分類出現？<br />
<br />
歷史上華人收養毛利人孩子的情形多於毛利人收養華人孩子，但近年華人把孩子出養給毛利人，主要基於親屬關係，因為華人與毛利人通婚增加。毛利人有孩子在不同家族間收養交換的習慣，祖父母或外祖父母收養孫子很常見，華人男性和玻里尼西亞女性結婚後生下的孩子，常送岳父母收養。<br />
<br />
屏東沿山地區也是人群複雜的區域，但歷史上人群往來頻繁的區域，現在的印象中，卻以為人群文化很單一。這是一個很複雜的區域，曾經排灣與平地漢人通婚，而客家女孩，流向平埔、閩南村落，鄰近人群間的婚姻與收養引起的互動，曾經很常見，但目前已被遺忘。<br />
<br />
<b>解讀文化 地方觀點</b><br />
<br />
人類學還可以做什麼，童元昭說，不敢說解決人類重要的問題，重要的人類學提供一種態度、知識體系與方法。人類學除了是文化評論者，中介者外，也提出一套研究方法，藉由細微的參與觀察，與對當地語言的掌握，呈現地方觀點。<br />
<br />
人類學也提醒大家，如何看待文化、傳統、文化創新。童元昭說，文化是什麼？文化不是具體的物品，不是可以聽、可以看、表演出來的東西而已，是背後的一套邏輯、思維方式及其推導出來的種種作為。<br />
<br />
文化傳統可以變，也一定會變，且應該變。問題是如何變，對文化態度是什麼？是僵硬，還是順其自然？例如過去有紅包文化，要不要主動改變，文化是有生命的，要有健康態度認識這點。<br />
<br />
【2009/04/27／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/274.htm |
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于宏燦 |
臺灣大學動物學研究所教授 |
2009-05-01 |
人的路程何其遠 – 一個生物演化的劇場 |
人是生物的一種，人自起源以來的路程也都脫離不開生物演化的軌道。生物的生存首先要解決的就是如何從外界取得資源，製造出本身所能使用的能量。整體來說，人進食就是攝取能源，所以人的演化和社會變遷都和取得食物有關。人和其他生物一樣，在自然界中佔有一個生態棲位，就是人和其他生物的互動，和環境條件的互動的總合。當然，環境影響人的演化。一般所理解的環境不外是，氣候條件、環境污染品質、飲水的品質，然而更重要的，有一個微生物環境條件，不斷的影響人類的演化。我將從食物、微生物的觀點探討人類社會的演化，作為解釋生物演化的一個案例。&nbsp;<br />
<br />
沒有能量，生物族群沒有辦法擴增；沒有能量，養不活全世界60億人口，農作物的生產提供人類族群倍增的能量，對人類社會產生重大而絕對性的改變，希望社會能多一點愛給農民，年輕人多花一點時間了解農業，把現代科技灌注到農業上。<br />
<br />
<b>太陽 生物能量根源</b><br />
<br />
人是生物的一種，脫離不開生物演化的軌道。生物之所以成為生物，就是要依靠能量，不了解人如何取得能量，就不知道人是怎麼活在這個環境裡。<br />
<br />
生物個體產生的變異，在某個環境之中，若有利於自身的生存或有助產下比較多的後代，後代族群中具有這有利特徵的個體就會逐漸增加，於是這個特徵就變成這族群的主流特徵。經長久時間，在多樣的環境下，衍生出許多類似的生物，但是又有差異，形成物種的多樣性，這就是演化的過程，就是達爾文用自然選擇（一稱天擇）去解釋他所觀察到的形形色色的生物。<br />
<br />
太陽是生物能量的根源，只有植物可經光合作用擷取太陽能量。不論是草食性或肉食性動物，從食物中獲得的能量都可以追溯自太陽。即使是石油 （一稱化石能源），原來也是動物或植物，很早就埋在地下，現在才取出來用。<br />
<br />
<b>農業躍進 人口暴增</b><br />
<br />
能量對人類、生物生存非常重要，若沒能量，族群沒辦法擴增。公元2025年，全球會有80億人口。為什麼人口會大量增加？為什麼人類突然之間得到大量能量，有足夠的食物養活愈來愈多的人？<br />
<br />
于宏燦說，關鍵就是農業。在中國、歐洲、印度、墨西哥、南美等地，作物首次馴化，生長在野外的植物種在農場裡成為作物，每年穩定產生種子，供人播種生產糧食。<br />
<br />
馴化的過程就是選出植物遺傳變異中的固定成分、窄化、使其表現出我們所期望的特質，馴化過程中，選擇不同的特性，這些特性的組合就產許多品種。原來野生玉米（類玉蜀黍）的黍穗跟0.25美元硬幣差不多大，但近萬年的選擇，可以長成現在這樣大的玉米穗，而且還有顏色繽紛、口感和營養成分都不一樣的玉米品種。豬、羊也都是馴化後，培養來滿足人的需求。<br />
<br />
于宏燦指出，有農業穩定生產食物後，人口大增，但不是均勻分布，有些地方人口密度大增，容易產生疫病，例如中世紀的黑死病。醫學的進步，讓人類征服某些疫病，但新的疫病接踵出現。<br />
<br />
他解釋，從流行性感冒病毒的演化樹來看，1985年的病毒株，和1996年的病毒株，已是不一樣的病毒了。病毒的演化很快，不斷突變，跟達爾文說的變異和天擇有關，而且會導向病源宿主雙贏的局面。<br />
<br />
<b>微生物 與人類共舞</b><br />
<br />
許多微生物幫人類製造各種發酵的食品和飲料。而且並非所有的細菌都會致病，尤其人的腸道有好幾百種細菌，卻不會讓人生病，這就是細菌演化成與人類共生，且對人類有幫助。這樣的關係，我們才剛剛開始理解而已。<br />
<br />
人體細胞只占人所有細胞和身上微生物的細胞總和的10%，因此一定會跟微生物有互動。例如腸道細菌的組成不同，可能影響人的體型，肥胖人腸子裡的細菌就跟一般人不太一樣。于宏燦認為，說不定可以從這些微生物產生的酵素，獲得一些靈感，解決未來能量的問題。<br />
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【2009/05/04／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br />
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<span style="color: #ffa500"><b>小技巧報你知：若以FireFox觀賞本演講影片（mp4版），請暫時關掉附加元件中的Shockwave Flash（請至「工具」，打開「附加元件」，找到「Shockwave Flash」後改成「永不啟用」），可縮短等待播出時間。</b></span>
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/275.htm |
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吳成文 |
中央研究院院士／生物醫學科學研究所通信研究員 |
2009-05-15 |
解開生命的奧秘–21世紀生命科學的挑戰 |
生命是什麼？生命從哪裡來？生命的意義是什麼？自從有人類以來，就一直想解答這些問題。20世紀中葉，發生了有史以來最大的生命科學革命。由於分子與細胞生物學的誕生以及生物技術的發展，人類揭開了生命的物質基礎與必要條件之謎。21世紀生命科學的突破直接挑戰了人的價值，並帶來了空前倫理、法律與社會的衝擊。未來的生命科學可能控制生、老、病、死的生命大權，改變人類的智能與心靈，使性行為不成為生殖的條件，選擇人類的後代，以及縮短演化的時程。科學的發展，將導致人類的未來是更美麗的幸福或更危險的災難？人類有何因應之道來永續發展科學？<br />
<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/276.htm |
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柳中明 |
臺灣大學大氣科學系教授 |
2009-10-23 |
臺灣人，你的孫子（女）百年後還在臺灣嗎？–在氣候變遷陰影下，你的選擇決定你子孫的未來 |
全球氣候變遷已是進行式，聯合國「政府間氣候變化委員會（IPCC）」以及世界各主要國家，均積極探討氣候變遷趨勢、衝擊與適應策略。氣候暖化、海水面上升與各地氣候改變，將可能造成熱浪、乾旱、極端暴風雨、颶風等災難性天氣頻繁出現，更將造成水資源平衡供應困難、洪災頻繁、海岸保護困難、各地國土流失、生態系統受威脅、傳染性疾病影響範圍擴大、公共衛生與民眾健康受衝擊、農林漁牧生產受干擾、各國經濟與社會穩定將出現波動等。氣候變遷的衝擊是全方位的，災難頻繁僅是其中之一。在無法避免的氣候變遷趨勢下，百年的臺灣當如何前進。<br />
<br />
全球氣候變遷處於「現在進行式」，許多異常氣候狀況接踵而來，「世界末日」的預言也從不間斷。無論你相不相信、認不認真、意不意識，我們都會受到全球變遷的影響。<br />
<br />
<b>人口增加慢 未必是好事</b><br />
<br />
柳中明在談全球變遷之前，總不忘先談兩個問題：一是人口、二是古氣候。談人口，是因為人口直接影響消費能力，消費能力連帶影響資源消耗或汙染；談古氣候可對長期氣候變遷有較宏觀的了解，當作分析、預測近代氣候的參考之一。<br />
<br />
以臺灣為例，根據1991到2008年的人口資訊，證明臺灣人口成長已趨緩，每年僅增加5萬至10萬人左右。柳中明預測，臺灣人口會在10年內達到高峰。人口增加慢卻不一定是好事，人口老化代表消費力減弱，經濟成長也將跟著減弱，對國家反而有負面影響。柳中明也提到，中國推行一胎化政策，未來的老化問題很可能比臺灣更嚴重。<br />
<br />
<b>1976年起 全球氣溫漸升</b><br />
<br />
第二個問題是氣候。19世紀末，人類開始氣候觀測作業。柳中明根據150年來的資料指出，從1976年開始，全球氣溫逐漸上升，1998年達到最高溫，接著又略微下降。這就引出一個弔詭的問題：如果大氣中的溫室氣體量隨著近年來的工業開發而大幅度增加，為什麼1998年之後的大氣溫度不升反降？<br />
<br />
柳中明用更長期的推測數據來看，地球每10萬年左右，會出現一個溫度循環，大氣中的溫室氣體濃度亦同步變化。但他也強調，這100 年來全球大氣溫度的確上升了0.74℃。若考慮自然與人為因素下的模擬，未來氣溫可能上升平均約1.8至4℃，換句話說，全球暖化將持續百年以上。他預測，2050年之前會是「減量關鍵期」，如果放任溫室氣體持續排放，未來300年地球將持續增溫，有人說這是「蓋亞（希臘神話的「大地之神」，西方人常以其名代稱地球）的復仇」。<br />
<br />
<b>氣候變遷 帶來臺灣暴雨</b><br />
<br />
影響氣候的因素有很多，有人類可以控制的，也有不能控制的。例如46億年來太陽輻射量逐漸加強、地形變化、大氣成份改變、太陽黑子等。氣候變遷會發生什麼事？<br />
<br />
柳中明指出，只要大氣平均溫度上升超過2℃，就會有氣候變遷衝擊產生。這些「氣象災害」包括氣溫與海水位上升、熱浪頻繁、水資源衝擊、降雨時間減少，連帶影響農產不穩定，吃飯都成問題。以臺灣為例，臺灣百年溫度上升約1.3℃，比全球平均0.74℃高出許多，但臺灣（甚至全球）百年降雨量並無明顯增加或減少趨勢，就代表雨量可能化作暴雨，在短時間降下。直到莫拉克颱風驗證了這點，帶來南臺灣50年來最嚴重的災情，許多人才知道：這就是氣候變遷！<br />
<br />
「災難不會事前告知！」柳中明強調，人類必須要在災難發生前預防，或是做好調適工作，否則「極端氣象事件」會使原本安全的地方突然變成非常脆弱的地區。以往臺灣的土石流多半發生在中部，莫拉克災害卻發生在南部就是一例。他說，未來氣候變遷可能更劇烈，「避災」應比「防災」更重要，生命、財產的損失不能再破紀錄。如何因應並調適氣候變遷，將是國家追求永續發展的重要工作。柳中明衷心期盼政府會動起來。<br />
<br />
節能減碳是21世紀的發展主軸，也是「京都議定書」和20大工業國的重要目標。柳中明建議，如果要讓已開發國家在短期內達到大幅減量成效，可以透過科技進步、合作減量；但如果要讓開發中國家願意參與減量，則必須由其他國家提供技術與資金，使其自願減量。<br />
<br />
柳中明認為，轉換能源供應可以減碳，但不會節能，重點在有效率運用，即「能源管理」。更新老房子為綠建築，就是一種設備改善；如果要做個徹底，將是一項大工程，但這才是真正的大機會。<br />
<br />
電影「2012」預言2012年12月21日地球、太陽磁極同時顛倒，引發世界末日，柳中明表示，根據研究礦物的結果，在地球45億年的歷史中，地磁的方向已經反覆南北倒轉了好幾百次，每次平均間隔25萬年。不過，在最近的78萬年內，地磁都沒有發生過倒轉。<br />
<br />
<b>牛頓：世界2060年結束？</b><br />
<br />
發現萬有引力的英國科學家牛頓（Isaac Newton）手稿曾寫道：世界將於2060年結束。他認為在公元800年神聖羅馬帝國的查理曼大帝之後的1260年就是世界末日。依此算起來，就是2060年。<br />
<br />
面對這些預言，柳中明認為，預言裡的「世界末日」都是指人為無法控制的因素。例如磁變、小行星撞地球&hellip;&hellip;等。但如果人為的環境破壞也會造成影響，則我們可以透過全球合作控制並改善，同時加強群體的應變能力。「適應氣候變遷，可以救自己；節能減碳，可以救下一代。」<br />
<br />
【2009-10-26／聯合報／記者蔡永彬／臺北報導】<br />
<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/277.htm |
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孫璐西 |
臺灣大學食品科技研究所教授 |
2009-10-30 |
我們希望從食物中得到什麼？–談生活中的食品科技與食物安全 |
英文有句諺語&quot;You are what you eat&quot;，中文亦有「民以食為天」的說法，可見食物對人類有多麼重要！在資源匱乏的國家，人們擔心沒有足夠的食物賴以為生。在經濟富足的國家，人們擔心的是食品安全衛生？是否有人為的污染或攙假？是否過度的加工？是否產生有害人體健康的物質？從另一個角度看，食物除了提供基本的營養素之外，人們更希望食物能在「醫食同源」的理論上，讓人們吃出健康，遠離疾病。許多研究發現有些特定食物的確能延緩慢性病的發生，例如茶葉具有抗氧化能力可以抗菌、抗癌、降血脂、減體脂等。紅酒與花生芽中的白藜蘆醇可以降低心臟病的發生率，亦可延緩老化。讓我們慎選食物，正確的吃，期能吃出健康。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/278.htm |
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沈志陽 |
中央研究院生物醫學科學研究所研究員兼副所長 |
2009-11-13 |
為什麼你比我健康？–生物資料庫探討基因與環境對我們健康的的影響 |
為甚麼有些人整天不運動，身體還是維持很苗條？<br />
為甚麼有些人煙酒不沾，可是還會不幸地罹患癌症？<br />
<br />
我們都知道，維持良好的生活飲食習慣是身體健康的不二法門。但是，我們也逐漸曉得，疾病發生的原因與預防疾病的方法不是那麼簡單。還有很多導致疾病發生的原因，是和每個人的基因遺傳密切相關，而臺灣生物資料庫建立的目地，就是希望為醫學研究學者建立一個可長可久的資料庫，來尋找臺灣地區民眾疾病發生的原因。尤其我們希望將資料庫建立的重點，放在探討「環境和基因互動」對健康或疾病發生的影響。<br />
<br />
中央研究院目前在生物資料庫的推動階段，花很大的努力讓民眾了解甚麼是臺灣生物資料庫。也透過層層的關卡，來維護參與民眾的隱私。我們希望這些有用的訊息，能為我們下一代的健康提供關鍵的訊息。<br />
<br />
「天增歲月人增壽」，這句常用的對聯，代表人們對健康的渴求從古至今不變。現代科學昌明，我們不必像秦始皇一樣尋找仙丹妙藥，而是透過影響健康的內外因<br />
子，讓科學告訴我們秘訣。<br />
<br />
沈志陽用相當逗趣的「三國演義」人物開場：周瑜大叫「既生瑜、何生亮」而亡，只活了36歲；諸葛亮笑他EQ太低，但諸葛亮「鞠躬盡瘁」、積勞成疾的結果就是享年54歲；這時曹操就出來說諸葛亮了，「蜀國那麼小，比魏國大嗎？我跟你一樣是宰相，還不是活到66歲！」最後趙子龍一句話就讓大家閉嘴：「不要吵！我成天在戰場上可能被人砍死，我活了超過70歲！」<br />
<br />
<b>DNA差0.1% 他欽差我騎車</b><br />
<br />
沈志陽說，一般觀念認為：健康和外在的環境很有關係，但外在的環境好像又不能解釋健康的全部。難道百歲人瑞是因為「他阿公當年有修橋鋪路」的庇蔭？是基因與遺傳比較重要，還是環境比較重要？<br />
<br />
他表示，有些嚴重影響人們健康，甚至要命的慢性疾病，「基因」是可能的因素之一。每個人類基因都有一些輕微的差異，可能造成高矮胖瘦，當然也可能是生病或健康的原因。沈志陽幽默地說，「我和我的祖先沈葆楨只有0.1%的DNA有差異。但這0.1%讓他變成臺灣欽差大臣，我只能騎腳踏車到花蓮。」<br />
<br />
基因是先天因素，那有沒有後天因素，甚至先天、後天互相影響？沈志陽談到他正在研究的乳癌。目前遺傳學的研究指出，乳癌是許多作用較輕的基因共同影響的結果，例如參與動情激素的分泌、細胞的生長或分化的基因。他的研究團隊調查大量病例，研究結果也支持「多基因致癌」的模式。<br />
<br />
乳癌也有外在因子。西方食物含有較多的脂肪、膽固醇，造成女性初經提早、動情激素和荷爾蒙分泌增加，進而增加發生乳癌的機率；現代女性晚婚、晚生、自行哺乳少，都可能是導致乳癌的原因。沈志陽歸納，乳癌的高危險族群有「初經小於13歲」、「未懷孕或生第一胎超過30歲」、「沒有哺乳經驗」三項，但他統計過759名乳癌病友後發現，有39％這三項因子都沒有，一樣得乳癌，這又該怎麼解釋？<br />
<br />
他認為，患病的因素應該是「不好的基因碰到了壞（環境）因子」。某些女性因為體內遺傳了同質變異型的FGFR2基因，加上那三項危險因子，就得到乳癌；但有些女性並沒遺傳到該種基因，就算有一、兩項危險因子也不會得乳癌。<br />
<br />
<b>世代研究 有助預防疾病</b><br />
<br />
至於如何研究內、外因子對健康的影響？沈志陽說，目前研究人類疾病發生常用的方法有兩種，一種是「病例對照研究法」，從病人和健康者分別蒐集遺傳、環境等資訊，加以分析或歸納推測患病原因；另一種是「世代研究法」，長期追蹤一群原本健康的人，透過記錄他們的遺傳和生活環境，找出未來患病的原因。這兩種方法各有利弊，但還是以世代研究法較好。<br />
<br />
沈志陽指出，臺灣在世界上最有名的研究是Beasley博士在二、三十年前對臺灣公務員長達15年的追蹤，發現B型肝炎帶原者得到肝癌的機率比非帶原者多200倍。這個發現讓臺灣有了大規模的B肝疫苗接種計畫，也大大減少B肝帶原者與肝癌發生，具有偉大的公共衛生貢獻，依據的就是世代研究法。<br />
<br />
中研院目前與許多學者依據世代研究法，推動一個台灣地區慢性疾病的數據、檢體資料庫（Taiwan Biobank ）。計畫以桃竹苗（客家）、雲嘉南（閩南）、花東（原住民）地區為主設置地點，募集大量的志願參與者，在完整的解釋和個人隱私的保密之後，進行身體各項健康指標的檢測，長期追蹤。<br />
<br />
「這不是免費的健康檢查，這是像捐血救人一樣的崇高功德。」沈志陽強調，維持良好的生活飲食習慣是身體健康的不二法門，但是疾病發生的原因與預防的方法都不簡單。他希望這個屬於臺灣地區本土的生物資料庫能為下一代的健康提供關鍵的訊息，幫助我們在「後基因體時代」進行更深入的致病機轉研究，了解生活上危險因子與疾病發生關係，進一步解釋「人為什麼會生病？怎樣維持健康」的問題。<br />
<br />
【2009-11-16／聯合報／記者蔡永彬／臺北報導】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/279.htm |
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蕭百忍 |
中央研究院生物醫學科學研究所研究員兼副所長 |
2009-11-27 |
訂做完美的子女，可能嗎？–輔助生殖科技及基因改造 |
不孝有三，無後為大！許多生物存在的唯一目地就是傳宗接代,使其物種能在地球上延續. 高等動物靠兩性交配產生下一代,其性別可由基因或環境來決定. 一個人是否有Y染色體上的SRY基因決定他是男還是女. 女性卵巢內含的卵細胞有限,在中年時用盡就失去生殖能力,而男人的睪丸則可以終生不停地製造精子. 約有二成的夫妻面臨不孕症的困擾,原因很多,男女各方都可能有缺失. 近年來輔助生殖技術的發展使部份不孕夫妻可以擁有親生的孩子,但也造成許多法律及倫理方面的問題。科學家在基因體方面的研究使我們逐漸知道決定各種特徵及容易得病的基因型,隨著基因改造科技的進步及DNA定序費用的遞減,在不很遙遠的未來,訂做擁有一套優良基因體的子女將是一件可行的事,但好的基因只是第一步,還需有優良的環境才能培養出完美的個體。<br />
<br />
世界上可能出現一個和你一模一樣的人嗎？我們可要求自己的小孩健康又漂亮嗎？美國加州州長阿諾史瓦辛格曾主演的《魔鬼複製人》探討基因複製工程，電影中深信：只要科技進步，人類也可以輕易被複製。<br />
<br />
<b>包生兒子 先生的責任</b><br />
<br />
提到遺傳，第一個會想到的問題就是性別。蕭百忍指出，大部分生物都有雄性、雌性兩種性別，在某些動物中，不同的性染色體造成不同性別；但某些動物的性別，是由外在環境因素（如孵蛋時的溫度）來決定。<br />
<br />
她舉例，人類女性有兩條相同的X染色體，男性有一條X染色體和一條Y染色體。但在鳥類和部分昆蟲相反，雌性反而有兩條不同的染色體（ZW），雄性有兩條相同的染色體（ZZ）。她打趣地說，因為Y染色體只有男人有，所以「包生兒子」應該是先生的責任。「戲劇中婆婆抱怨媳婦『肚子不爭氣』是錯的，應該抱怨的對象是自己的兒子！」<br />
<br />
決定人類性別差異的關鍵因子是Y染色體上的「性別決定區」SRY基因，它是睪丸決定因子。SRY功能正常就是男性；沒有SRY因子則為女性，但也不是絕對。蕭百忍說，某些SRY基因異常者即使有Y染色體，胎兒也發育為女性；有一部分的人卻在X染色體帶有SRY基因，胎兒則發育為男性；另外若SRY基因或其下游基因功能不全，患者外生殖器可能無法判別男女，或生殖器官異常（俗稱「陰陽人」）。<br />
<br />
<b>兩成夫妻 有不孕困擾</b><br />
<br />
然而，某些夫妻可能連煩惱孩子是男是女的機會都沒有，原因是「不孕症」。蕭百忍估計，目前約有兩成夫妻面臨不孕症困擾，男女雙方都可能有問題。可能是男性的精子缺陷、精蟲過少等，也可能是女性排卵障礙、子宮內膜異位，或是彼此的年齡、遺傳、內分泌、環境問題。她告訴台下的年輕聽眾「想當爸爸、媽媽，還是早點當吧！」<br />
<br />
現在的不孕症已經可以用科學方式解決，例如人工授精、體外受精、在卵子細胞質內進行單精子顯微注射等。蕭百忍指出，所謂的「試管嬰兒」其實只有受精和胚胎發育第一周在試管裡，之後的生長當然回到子宮。世界上第一位試管嬰兒是1978年英國的Louise Brown，她目前已經當了媽媽，也成功繁衍後代，從Brown之後，目前世界上約有300萬人是從試管產生的。<br />
<br />
用科學方法輔助生殖，卻可能面對接踵而來的問題。蕭百忍舉例，在美國曾有醫生利用自己的精子幫不孕症的夫妻「受精」；也有人因為子宮問題找代理孕母，但最後衍生孩子歸屬爭議。今年年初美國一名女子Nadya Suleman透過試管嬰兒一次生下八胞胎，但無業的她已經有了14個小孩，扶養小孩必然造成社會負擔；去年台灣也有某位劉姓女子擔任代理孕母，為提高受孕率，植入多個基因受精卵，一下懷了八胞胎，卻造成子宮受損、流產，甚至未來可能不孕。<br />
<br />
人類的生殖繁衍很神奇，但減數分裂過程中，染色體互換是隨機的。我們有沒有可能「訂做」子女？<br />
<br />
蕭百忍表示，從1952年起，美國生物學家Briggs和King就曾利用「細胞核轉置」的技術，把蝌蚪初期胚胎細胞的細胞核取出，放置到去除細胞核的青蛙卵子中，製造出和那隻蝌蚪長大後一模一樣的青蛙，這是人類史上第一次複製動物。1980年代，國外陸續出現複製小鼠、兔、牛、豬的案例，最紅的莫過於英國在 1996年7月5日的複製羊Dolly（桃莉），因牠是首次用體細胞而非胚胎細胞複製成功的。牠活了6年多，在2003年2月14日壽終正寢。<br />
<br />
可是，複製動物也產生不少問題，蕭百忍提出數據說，目前複製動物的成功率低，不超過4％、死亡率很高、存活者常有嚴重缺陷、實際壽命可能不像自然繁衍的物種穩定等，人類的技術還不到可以「扮演上帝」的地步。<br />
<br />
<b>訂做子女 靠基因改造</b><br />
<br />
「打造完美子女」的另條路就是「改造基因」。各國紛紛參與人類基因體定序，隨基因改造科技進步及DNA定序費用的遞減，不僅完成人類的「基因拼圖」，更可以在胚胎細胞就決定基因序列，利用複製動物的步驟培養出想要的嬰孩，或許待定序完成後，就不再是夢。<br />
<br />
但即使有優良的先天基因，如果後天環境不好也很危險。蕭百忍說，人類史上有不少因藥物影響造成胎兒畸形、殘缺，最有名且規模最大的就是1960年初德國的「Thalodomide（沙利竇邁）悲劇」。還有飲食、生活習慣等外在因子，都可能是影響成長的關鍵因素。<br />
<br />
蕭百忍強調，人類的成長正有如愛迪生的成功箴言：一分天才（基因）、九十九分努力（環境）。在未來的美麗新世界，訂製有優良基因的子女是件可行的事；但優良的基因，也要有優良的環境，才能養育出完美的子女。<br />
<br />
【2009-11-30/聯合報/D2版/展望】<br />
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<span style="color: #ffa500"><b>小技巧報你知：若以FireFox觀賞本演講影片（mp4版），請暫時關掉附加元件中的Shockwave Flash（請至「工具」，打開「附加元件」，找到「Shockwave Flash」後改成「永不啟用」），可縮短等待播出時間。</b></span>
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/281.htm |
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林基興 |
行政院科技顧問組研究員 |
2009-12-04 |
關心你我的健康–「害怕電磁波」的虛與實 |
自從有人宣稱電磁波有害健康，社會漸起恐慌之風。畢竟，電磁波太普遍了，今天的文明世界到處可見其芳蹤，只要用電就有它，冰箱、電腦、手機等均產生電磁波。生活中，它比空氣還普及，而且是自然的！地球本身就是個大磁場，指南針就靠它指引迷津。人體神經與肌肉自然產生電流。宇宙中到處是電磁波，惠你良多的陽光就是電磁波，若沒它就沒有植物的光合作用與你我的糧食和氧氣。最近國內有人聳動地宣稱，全台籠罩在電磁災難中，而媒體「如獲至寶」地廣為散播，弄得人心惶惶。即使世界衛生組織一再聲明「安啦」，他們還是放話不已，堅持引用偏頗的資訊支持其論點。這是「杯弓蛇影」或「杞人憂天」的現代版嗎？心理學上著名的「羅沙哈墨漬」（Rorschach Inkblots，或譯作羅夏克墨漬），可用來看看各人對墨滴圖案的解讀。類似地，有些疾病被外國流行病學家解讀為電磁波引起的，這些疾病就像「社會墨漬」，為何解讀成電磁波「衣裙掃過」的結果呢？&nbsp;<br />
<br />
很多人恐懼電磁波，但不知道電磁波是什麼；不少人抗議，希望將住家附近手機基地台遷走，自己平常用手機卻老神在在。行政院科技顧問組研究員林基興長期推廣電磁波的科學知識，他引用美國物理學會對於民眾恐懼電磁波的聲明：社會資源用在消除「沒有科學證據的威脅」，令人遺憾。<br />
<br />
擔心住家附近基地台、高壓電線產生的電磁波嗎？林基興說，地球就是一個大磁場、一直衝擊你我的宇宙射線，都是和你我和平共處的電磁波（場），「不管你喜不喜歡，我們的世界就是這麼回事」。<br />
<br />
電磁波在專業上的術語應稱為「電磁場」，分為電場和磁場。我們每天一定會接觸到的「光線」就是相當強的電磁波。林基興表示，電磁波的強度和頻率成正比，可見光的頻率約每秒百兆（10的14次方）赫茲，比手機、電視、輸電高壓電線等都高，但大家通常不害怕每天接觸的光線會對我們造成傷害。<br />
<br />
<b>人體自發的 強過高壓電</b><br />
<br />
「甚至人體本身就是個『發電機』」，林基興說，人體神經和肌肉活動會自然產生電流，醫院常用的心電圖和腦波圖就是這種人體電流的紀錄。粗略來說，高壓電線產生的電磁場對我們的影響是1，人體自身產生的電磁場強度則約1000；而太陽風（從太陽來的離子流）影響地球磁場變化的數值約是7。<br />
<br />
國外曾經盛行「電磁波恐會導致兒童白血病」的說法，引起許多學者關注，投入不少人力、經費進行相關研究，國際知名的「新英格蘭醫學期刊」在駁斥的研究報告文前，下了重筆：&hellip;很悲哀的是，將數億美元花在這些無法避免兒童癌症悲劇的研究上，許多不確定和矛盾的研究，只製造出憂慮和恐懼&hellip;。「新英格蘭醫學期刊」認為，「該是停止浪費資源的時候了，應該把這些時間、精力放在研究白血病細胞繁殖的真正生物學上。」<br />
<br />
國際著名科技組織電機電子工程師學會（IEEE）將極低頻電磁波的安全建議值訂在9040毫高斯，「這樣根本就像沒訂一樣，因為日常周遭可說沒這般高的電磁波」，林基興說，高壓電線的電磁波傳到人，大約只剩1毫高斯，居家洗衣機、電視機約有5到10毫高斯（依距離而異）。美國和加拿大根本不管制高壓電和變電所、家電的極低頻電磁波，因為這些電磁波比地球環境、人自身產生的少，不足以傷人，根本不需要去傷腦筋。<br />
<br />
而手機產生電磁波的風險，比不上邊開車邊打手機分心的風險。法國在2001年的國家衛生報告中指出，使用手機的唯一風險，就是駕駛使用手機導致的車禍傷亡。另外，不少人對微波爐的恐懼也讓林基興感到不解：許多人害怕微波爐的電磁波，開了之後就立刻衝到其他房間去；有些人不敢從微波爐門上的視窗看裡面正在加熱的食物，怕因此得白內障，林基興認為這都是不必要的恐懼。<br />
<br />
如果透過視窗看微波爐內部的情形會對人體產生傷害，「為什麼它要設計成這樣？」林基興提出了這個既簡單又令人好奇的問題。1946年，美國工程師發現了微波的熱效應，可以透過微波震盪水分子而加熱；所以後來選擇了2.45GHz這個波段的頻率作為微波加熱用，因為太高頻會不容易穿透物質，可能會讓東西煮不熟；太低頻又怕東西吸收不夠煮不好，加上要避免微波爐頻率干擾到通訊用的頻率。<br />
<br />
<b>微波爐金屬網 微波關牢牢</b><br />
<br />
微波爐前面的門設計成半透明，有金屬網窗，目的就是讓使用者可以觀察微波爐內食物加熱的狀況；微波爐門上的金屬網尺寸遠小於微波波長12公分，效果就如堅實的金屬壁一樣，會將電磁波反射回爐內，不用擔心微波會由視窗跑出來傷害眼睛（白內障等）；而吃下微波食物（只是加熱）也不會腐蝕腸胃，因為微波不會殘留。<br />
<br />
林基興再三強調要對電磁波有正確的認知：電磁波無所不在，但只要在國際安全規範內使用，民眾大可以放心，至於像是「電磁過敏」（電磁波導致身心不適）等傳聞，「都沒有科學根據，安啦！」<br />
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【2009-12-07/聯合報/D2版/展望】<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/282.htm |
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李敏 |
清華大學工程與系統科學系系主任 |
2009-12-11 |
美麗新世界的驅動力–核能發電的前世今生與未來 |
1938年Otto Hahn與Fritz Strassmann發現利用中子撞擊鈾靶可以產生質量數較輕的原子核；Lise Meitner 稱此現象為『核分裂（Nuclear Fission）』。鈾核分裂過程中，物質消失，以能量的型態釋出；此現象為愛因斯坦之質能轉換公式(E=MC2)最直接之證明。鈾原子核發生分裂時，釋放出大量的能量與中子，中子可以繼續造成鈾核的分裂。核分裂現象的發現釋出了蘊藏於原子核內的巨大能量。1954年6月，世界第一座功率為6,000瓩的民用核能電廠於前蘇聯Obninsk商轉，1957年第一座使用壓水式反應器的核能電廠於美國賓州Shippingport商轉，其功率為6萬瓩；從此人類在能源的選擇上多了一個選項。 本演講將簡述核能發電發展的歷史，核能發電原理，核能發電的現況，新型第四代核分裂動力反應器的設計，與人類最終能量來源-核融合動力反應器發展近況。<br />
<br />
全球吹起環保風，「節能」、「減碳」、「再利用」已不再是口號，而是行動。哥本哈根會議正在進行，如何高效率、低汙染地運用能源，是人類生存發展的一大關鍵，也是未來「美麗新世界」面臨最大議題。<br />
<br />
<b>化石燃料 加劇溫室效應</b><br />
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人類需要能源。李敏說，2007年世界人口為65億人，預估2050年成長至85至100億人。目前全球人口的28％，耗用全球77％的能源。國際能源署資料顯示，2005年人類使用的能源裡，80％為化石燃料。近年來，金磚四國－巴西、俄羅斯、印度、中國經濟大幅成長，石油需求成長率超出全球平均甚多，未來這四國石油消耗的增加，將對石油的供需與價格有決定性影響。<br />
<br />
化石燃料的供需與價格的不穩定，可能還不是化石燃料大量使用最麻煩的問題；化石燃料燃燒會產生使地球大氣溫室效應加劇的二氧化碳。大氣中二氧化碳含量目前為380 ppm，較工業革命前高100 ppm，且以每年2 ppm的速率增加中。有科學家預估只要超過450 ppm，就會帶來「毀滅性災難」；若以現在的速度估算，人類離「毀滅性災難」只剩35年。<br />
<br />
前陣子媒體報導在北冰洋中奮「泳」尋找冰原休息的北極熊照片，強烈說明生物在氣候變遷中的無助與渺小。李敏引用中央研究院環境變遷研究中心主任劉紹臣在「前瞻哥本哈根氣候會議」的資料，全球溫度每增加1度，台灣強降雨增加140％，毛毛雨會減少70％。<br />
<br />
<b>氣候變遷 旱災水災極端</b><br />
<br />
李敏要聽眾回想：「現在不用帶傘的日子是不是變多了？但只要一下雨，一定下得『很過癮』？」他擔憂臺灣未來可能走入「旱災和水災的極端」。冰原融化造成海平面上升與海岸線被侵蝕，將來西部彰化以南和東部的大城市有沒有可能都泡在水裡，「以後喜歡『外婆的澎湖灣』浪漫的人，在本島就可以享受『舅舅的宜蘭灣』了！」<br />
<br />
人類追求永續發展是崇高的理想，但其前題為先找到永續能源。李敏強調，若不及時與適當改變過度仰賴石化資源的現況，人類的文明可能就要畫上休止符了。李敏表示，大家都同意替代能源的「清潔」與否必定是一大考量，然而他也想問「什麼叫清潔？」水力發電看來清潔，但水庫的興建影響周邊生態，甚至改變附近的氣候；風力發電靠天然氣流的流動，但巨大的風車卻會阻礙候鳥的遷徙。某些替代能源發電時可能不會產生二氧化碳，但設施興建或零組件製造，甚至廢棄物處理過程還是會間接製造二氧化碳。李敏引用劉紹臣的話說，核能雖有核廢料及安全性等缺點，但還在可控制範圍內，仍為世界上大部分國家發展非碳能源的首選。<br />
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<b>核反應器 全球總共439座</b><br />
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1938 年，德國科學家Otto Hahn和Fritz Strassmann發現鈾原子核受中子撞擊後，會分裂產生原子量較輕的核種，一位德國女科學家Lise Meitnert稱此現象為「核分裂」。核分裂過程中，依愛因斯坦「質能互換」原理，質量消滅，以能量形式釋出；核分裂過程中，亦會產生數個中子，再度撞擊其他鈾原子核，形成「連鎖反應」，產生巨大能量，這就是目前核能發電。<br />
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1954年6月，世界第一座民用核能電廠（採用石墨水冷反應器）於前蘇聯Obninsk運轉；同年第一艘核子潛艇「鸚鵡螺號」在美國下水；1957年，第一座壓水式反應器核能電廠於美國賓州西濱堡商轉。國際原子能總署至今年2月的統計，全世界共有439座核子反應器於30個國家運轉；2007年的總發電量為2.61兆度，占世界總發電量16％。隨著2004年起石化燃料飆漲，2005年京都議定書生效後，許多國家都將核能列為選項，目前還有44座核子反應器於14個國家興建中。<br />
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李敏說，全世界的核電廠主要集中在北美、歐洲、東南亞3個區塊。不過，核能始終擺脫不了「安全性」的話題，部分民眾對於輻射的恐懼、核電廠事故、核武擴散、核廢料運輸與處置都有疑慮。擁核、反核問題往往變成意識型態的辯論，是全球性的，也是跨世代的，自核能發電問世時即已存在。<br />
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<b>核能發電 燃料成本較低</b><br />
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李敏強調，核能建廠成本高，但燃料成本低，核能發電總成本中燃料成本所占比率較低，故核能發電成本較穩定，較不易受國際能源價格影響。核能發電使用的燃料體積小，運儲方便。部份能源進口國家甚至將核能發電視為「準自產能源」；再加上核能是二氧化碳排放最少的主流能源。以台灣超過99％的能源依賴進口的現況來看，不但不能輕言放棄，還須適當發展。<br />
<br />
李敏認為，人類最終能源的來源很可能是「核融合」反應，也就是利用兩個較輕的核種（氘或氚），結合為較重的核種（氦）時，所釋出的能量。這個概念已經存在超過50年，但有些技術問題待克服。有人說「核融合」反應器就像「把太陽擺在盒子裡」，問題在於「要怎樣做那個盒子？」目前透過國際合作在法國興建的「國際熱核實驗反應器」是最先進的裝置。<br />
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人類努力打造未來的「美麗新世界」，從全球氣候變遷、人類飲食、基因生醫、到永續能源等議題，和民眾息息相關，也都是需要長時間研究與關注。2009展望秋季演講到此全部結束，主辦單位希望能藉由一場場科學演講，引發民眾了解科學、關心科學，甚至參與討論，一同探究未來的「美麗新世界」。<br />
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【2009-12-14／聯合報／D2版／展望】<br />
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<span style="color: #ffa500"><b>小技巧報你知：若以FireFox觀賞本演講影片（mp4版），請暫時關掉附加元件中的Shockwave Flash（請至「工具」，打開「附加元件」，找到「Shockwave Flash」後改成「永不啟用」），可縮短等待播出時間。</b></span>
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/283.htm |
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蕭次融 |
財團法人大學入學考試中心研究發展處處長 |
2011-04-01 |
邁向化學教育的第一步–簡而有趣的化學演示實驗 |
教學是藝術，也是技術。藝術重創意，技術求創新，因此教學要兼具創意與創新。成功的化學教育第一步是教學要能引起學生的興趣，因此化學教育要創新，改變傳統的「講與學」。化學是探究物質的性質及其變化的實驗科學，內容與生活息息相關，因此理應會受學生喜愛，但事實卻相反。現今的化學教育，大多屈從於升學考試的壓力，多數學生未能親自動手操作實驗，導致學生誤認化學是無趣而難於記憶的考科。補救的第一步就是簡而有趣的化學實驗。在這個演講中蕭教授演示了幾個色光變化十足的簡而有趣的化學實驗，例如神奇的七個杯子、筒中爆鳴、水火同源、奈米鐵的自燃等。<br />
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蕭老師用「禮砲」來開場，歡迎大家的光臨，他把酒精滴了兩滴在養樂多瓶中，然後套在點火槍上一扣板機，隨著一聲爆響，養樂多的空瓶就射了出去！隨後再試幾次，要響就響，要不響就不響，化學實驗似乎是蕭老師隨心所欲的遊戲，當然這是因為蕭老師有著深厚的化學知識，和豐富的臨場表演經驗。<br />
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蕭老師之後表演了浮沉子、七個神奇的杯子、氫氣的氣爆、筒中火、鐵粉自燃，以及紫色的碘蒸氣等多個代表性的化學實驗，包含了化合、分解、置換，以及氧化還原等現象，過程精采緊張、引人注目，不單是有明顯的顏色變化和聲光效果，也同時讓觀眾吸收了不少化學的基礎知識。當然我們知道，一位受學生歡迎的老師，不僅要知識豐富，而且在講解表達和內容安排上，也要能輕鬆活潑、逸趣橫生，蕭老師就是有這樣子的能力，雖然他的話不多，但總能恰到好處地解釋每個手邊的動作和現象，整個晚上就是一場知識豐富的聲光秀。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/284.htm |
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胡進錕 |
中央研究院物理研究所研究員 |
2011-11-25 |
他能得諾貝爾獎，但不記得回家的路–談神經退化性疾病的根源 |
據統計，老年人有很高的機率會得失智症，最常見的失智症是阿茲海默症。醫學界目前還沒有治療失智症的有效方法，得失智症的名人包括2009年諾貝爾物理學獎得主高錕和美國故總統雷根。2000年，高錕在香港要搭往西向的電車回家，卻搭到反方向。2003年初，高錕經證實罹患早期阿茲海默症。<br />
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目前的研究已經知道，許多失智症源自蛋白質在腦部發生群集現象而造成腦神經退化或死亡。深入探討造成蛋白質群集現象的關鍵因素，遂成為學界&mdash;尤其是神經醫學界&mdash;極為重要的課題。本演講將介紹研究蛋白質群集現象的現況與展望，也將介紹一些尋找治療失智症藥物的方法。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/285.htm |
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陳郁文 |
中央大學化學工程與材料工程學系教授 |
2013-05-03 |
奈米科技在能源的應用 |
全世界七十億人，每天用在輸運、照明、冷暖氣等所花費的能源數量是極為驚人的，能源費用約佔我國國民生產毛額的10%，而且隨著生活品質的提升，其比例愈來愈高。目前我國的主要能源來自石油、煤、天然氣及核能。<br />
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奈米科技近年來快速發展，在能源的應用也日漸廣泛。科學家利用奈米材料的特殊性質應用於能源上，包括能源的生產、儲存、傳送及節能上。奈米材料因粒徑小，故其表面積大，可用於觸媒上，科學家開發不同的觸媒，有些是粒徑為奈米級，有些是孔洞為奈米級，可用於將石油、煤、天然氣及生質物反應成為能源材料及化學品的原料，如汽、柴油及輕烯類，科學家也利用奈米材料用於光電池，將太陽能轉換為氫能與電能。奈米材料因表面積大, 而且有很大量的官能基可以用於來儲存能源及節能。<br />
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本演講為各位介紹奈米科學與技術在能源的生產、運輸、儲存及節能的應用，內容將包括石油、煤、天然氣、生質能、太陽能及頁岩氣等原料的應用。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/286.htm |
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何宣慶 |
東華大學海洋生物多樣性及演化研究所助理教授／國立海洋生物博物館 |
2012-05-04 |
零下任務–海生館南極長征 |
南極擁有相當獨特的環境及氣候條件，長久以來是許多國家積極研究的重點。2009年起，國立海洋生物博物館、正修科技大學、東華大學、中山大學與大陸南極考察隊攜手合作，每年臺灣研究人員得以前往南極收集第一手資料，完成不可能的「零下任務」。三年以來，我們從摸索到了解，從探索到熟悉，並帶回包括高達數百個的土壤和各類生物樣本進行各種研究。目前已經建立多個研究方向，可望拓展臺灣在持久性有機污染物研究、南極生物多樣性以及海洋天然化學方面的視野，後者並可進一步豐富在藥物研發上的基礎。這些任務不僅可望突破臺灣科學研究的局限，也為下一世代的科學人開出一條新路。<br />
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5 月 4 日的春季系列第二場演講，是由國立海洋生物博物館何宣慶博士擔綱，當晚的主題是「零下任務－海生館南極長征」，此次演講介紹南極獨特的環境以及生物多樣性、南極科學家獨特的生活方式、臺灣科學家們在南極的研究歷程以及體驗。雖然極地溫度極低，但是演講廳內熱度卻很高，大家都聽得津津有味！<br />
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國立海洋生物博物館的何宣慶博士，緊接著第一週的陳丕燊教授之後，再一次帶領我們進入南極。所不同的是陳教授去的是南極中心點的冰原高處，探索微中子的蹤跡；而何博士則是前往南極海邊的喬治王島（King George Island），接觸各種各樣的海洋生物。<br />
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在這次的演講中，我們再次複習了有關南極的發現：對南極點的探索和競賽首先在 1911 年 12 月 14 日，由挪威的艾默森團隊第一個抵達，競爭對手英國團隊史考特在一個多月之後到達，卻痛心地看到挪威國旗已經傲然矗立在南極點，心碎之餘，掉頭回基地，但路上遇到大風雪，全隊 5 人無人倖免，遇難處其實離基地已經不遠&hellip;&hellip;，這個故事每次聽到都令人唏噓不已。<br />
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在南極大陸的探索開始之後，當地的廣大資源也漸漸為各國所重視，許多國家都開始在南極建立研究站，積極參與南極的發掘和征服之旅。身處南美洲的智利，藉著距南極最近的地利之便（965 km），片面聲明在南極有一部分地區的領土權，並積極建立多種建築和設施，並遷住居民。臺灣第一次的南極之旅，則是由1976 年 12 月啟航、歷經四個月回航的 700 噸海功號達成，這艘船前往南極載運了百餘噸的南極蝦，光榮返航，許多人都不相信這樣小小的一條船能夠歷經艱險，來回南極！。<br />
<br />
何宣慶博士的旅途相當費時費事，由臺灣出發，沿途經過日本、美國、智利，抵達智利最南端的 Punta Arenas，再搭乘飛機來到南極大陸。儘管 Punta Arenas 距離南極大陸已不遠了，但前往目的地所要花的時間，卻不一定比前面的旅程來得短，一切還得視天氣好壞才能決定是否可以飛航，如果順利搭上了智利空軍的「老母雞」，飛機何時會飛是沒有把握的，而飛機起飛之後噪音極大，往往乘客聲嘶力竭地吼叫，對面的人也聽不見！前往南極，當然也可以搭船，設備富麗堂皇的「雪龍號」，是大陸的破冰研究船，噸數很大，自重 1 萬噸，又可載重 1 萬噸，所有設施一應俱全，船上食物全部免費，可吃可拿，只是要看你在大海興風作浪時，還能不能吃得下飯！另外雖然何博士說基地餐廳的食物隨你食用，但是雪龍號每兩年才補給一次，所以所有的食物都是「過期」的！<br />
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何博士初到南極的感覺似乎是「幻滅」居多，因為原來想像中應該是純潔的白色世界，但實際上卻是混雜泥土的融雪，不那麼潔淨。不過號稱「企鵝島」的喬治王島，卻有著滿坑滿谷的企鵝。路上隨處可見的紅色旗杆，是為了積雪時作為道路指引；工作站的油桶數量，標示著研究站的規模大小，因為其中的燃料可供發電，發電大小就決定了研究站的規模。淡水最好取自於湖水，若少了湖水，就得額外耗費能量熬煮淡水，很划不來！房子底下的高腳造型，用來避免積雪，房子之間的排列組合合適當方位，更可控制強風方向來避免累積厚雪。<br />
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何博士強調，在南極外出時墨鏡和面罩是必備的裝備，墨鏡可以阻擋積雪的反射光，避免發生雪盲，而面罩則防止自己變成黑黑的「南極臉」。出門都要雙人行動，並搭配無線電，好讓彼此有個照應。在缺少動力輔助的情況下，人力常常就是最直接的手段，兩年一次雪龍號的補給，就需要靠著大家齊心協力搬運食物箱，工作的時候已經不分國家地區，彼此分工合作是生活和研究的必要條件。<br />
<br />
南極擁有的研究資源相當豐富，偶然巧遇的綠地，為地衣等先驅植物所佔據，研究其藻菌共生的特性，以及物種間結合、分離的程度，有機會讓我們瞭解如何改善土壤品質，是解決土地「沙漠化」的可能方法；海膽、陽燧足的萃取物，具有抗發炎與抗癌的潛力藥效；南極所有的魚科多半是當地的特有種。而在遙遠彼端的北極地帶所發現的「南極魚」化石，或可作為南北極間深海流交換的可能證據；鑽鑿冰心是希望從中找尋保存多年的生物活動、地貌，或是洋流的證據；而生物環境及污染的問題，也似乎可在南極找到解答：身處世外的南極大陸，生物汙染程度即使不高，但也發現到非當地環境的汙染影響，空氣、洋流的流動，都是可能的傳播途徑，「世界一家」的概念再次鮮明地展現出來。<br />
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何宣慶博士在南極的遠征活動，新奇有趣而且專業，演講中介紹了海豹、企鵝、大頭魚、笠螺、海天使、賊鷗等生物，搭配永晝的奇景、極光的美妙，和冰架崩落的震撼，都是讓本次演講能夠如此精彩的重要原因！<br />
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本演講錄影蒙<b>臺大演講網</b>（<a href="http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/">http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/</a>）提供，並獲<b>何宣慶博士</b>同意轉載，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/287.htm |
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楊宗愈 |
東海大學生命科學系副教授／國立自然科學博物館植物學組 |
2012-06-08 |
南太平洋的珍珠寶貝–索羅門群島植物資源探索及保育 |
自地圖看著南太平洋的諸多島嶼，就像老天抓著一團雜糧隨意地向東方扔擲過去。時空流轉，島嶼人們因語言、政治、外力、自然資源等因素，紛紛獨立，這當中索羅門群島就是一個十分特殊的國家。索國由近一千個島嶼所組成，然九成地區都是森林。因島嶼之間的遠近分離，也造就林相的相似與差異。飛鳥、鱷魚、獨木舟可以來來去去外，植物只有藉潮流來傳播，或就只在孤島繁衍後代。天然資源長年地開發後，島上林相漸漸轉變，油椰子、可可林、伐木區的面積也逐漸擴大，如何在資源利用與永續經營間達到一個平衡，那將是對人們智慧的一大考驗！<br />
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本次演講，在楊宗愈博士的帶領下，遠渡重洋，前往熱帶的索羅門群島一遊。楊博士首先就說：你問每個人索羅門群島在哪裡，絕大多數人會回答：「在非洲！」但實際上，這個群島在澳洲東北邊的南太平洋上，是我們的友邦之一，有中華民國的大使駐節，我們的友邦不多，所以還是要請大家記得這個國家的地理位置！<br />
<br />
索羅門群島共有900多個島嶼，總面積是臺灣的三分之一，島上的山海拔高度最高在2,000米左右，人口只有50萬人。相較於人口的稀疏，熱帶植被卻極度密集，是個令世界各國植物學家嚮往不已、夢寐以求的所在。臺灣從海平面到高山頂，共有約4,200種原生植物，但是索國至少有7,000種！科博館和保種中心（在屏東高樹鄉，由李家維教授擔任執行長的大型熱帶植物蒐藏及保存中心）在國際知名的植物學家小山鐵夫教授牽線之下，在今年6月5日和索國簽約，讓臺灣的植物學研究人員有了一個千載難逢的機會，終於可以踏上這個熱帶植物的寶藏之地！<br />
<br />
楊博士用輕鬆有趣的方式，分享了他的兩次索國之旅。前往索羅門群島，可經由東京、香港，或是新加坡，輾轉飛往目的地。飛經澳洲雖然也是一種途徑，但檢驗嚴苛的動植物入關手續，卻常令人望之卻步。島國機場的簡單原始，令人恍如深入電影「侏羅紀公園」的場景，下了飛機，自己卸下行李，異國的探險也隨之展開；沿著島緣延伸的公路，只有短短一段，多半時間都是上下顛簸的在山林泥濘中前進，這些山林公路的開發，是為了遍野油椰子（油棕櫚）的種植，以及原始林砍伐後的運輸。除了道路艱辛，海邊沙地上還看得到鱷魚留下的足跡，又聽說當地鱷魚數量不少，可以在海裡游泳，又會吃人，的確令人膽戰心驚，讓整個行程增添了一些冒險的氣氛。<br />
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炎熱的氣候以及熱情的島民，是南方群島的特色，形狀顏色大小各異的熱帶植物及水果，連楊博士自己都嘖嘖稱奇。像是集合了許多不同種類的香蕉大餐，可以當正餐吃飽，的確令人大開眼界。熱帶群島的植物和花卉種類繁多，令人眼花撩亂，但其中有些資源植物卻相當具有開發價值，就如同這次簽約過程中同時展出的新種「索羅門昂天蓮」，就是楊博士前去索國的新發現，這種植物具有豐富纖維，是很好的造紙材料。<br />
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植物調查與採集的過程處處充滿驚奇，首先讓人難以置信的，就是熱帶群島中的海邊植物，植物種類雖然常見，但其平均高度竟然是人正常身高的四、五倍！令人好奇在這些孤懸海中的島嶼上，怎麼會有這般高聳而密集的林相？而當海水漲潮時，帶有鹽分的海水會直接浸泡到這些巨樹的根部！這些現象對植物學家而言都是新奇的。島上林中許多高峻挺拔的大樹頂端，蘊藏了多樣的附生植物，其中可能有許多新種植物。然而礙於高度，平常難以親近，因此在伐木者將巨木砍倒時，正是研究人員前進當地、從新倒的樹頂採集植物的時候。伐木是當地的經濟事業，我們無從置喙，也只能在大木已倒時，快速進入蒐集原生植物，也算是為自然環境保存一些記錄和生機。<br />
<br />
炎熱、潮濕，和強烈的日照，使得當地植物有著不同的形狀、大小，以及生存對策，種類繁多的植物蘊含量，提高了新種植物的發現機率，這些外人從未見過的新種，將會產生何種用途，常令人好奇和興奮，這也正是索羅門群島所擁有的珍貴寶貝。當然，我們前進索國，不是去掠奪資源，而是去幫助當地的學者和年輕人，從學術的角度，共同瞭解和運用這些植物資源。李家維教授已經以保種中心的名義，捐贈了一座大型花房，而科博館的同仁在這個長期計畫中，最重要的工作之一，就是協助編纂一部索羅門群島的植物誌，以記錄當地植物的種類、特徵、生長環境，以及相關用途等重要訊息，這本植物誌將成為研究索國植物最有價值的參考書，更有助索國留下曾經在這個群島國家出現過的植物資訊。<br />
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隨著油椰子的大量種植和木材的成批輸出，索羅門群島的林相將會逐漸變化，也可能影響生態平衡，果真造成生態失衡，那就是永遠的遺憾了！如何在經濟利用與永續發展間取得平衡，將是索羅門群島需要面對的重要課題。<br />
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整個晚上的演講，在楊宗愈博士帶來的精彩照片和有趣故事中輕鬆度過，樹木的壯觀和花卉之瑰麗，讓觀眾迷醉在熱帶氛圍之中，不禁讓人感嘆造化之奇！相信聽了這場演講之後，我們的聽眾再次走入校園或公園之中，也會開始留意和關注周遭的植物。也希望楊博士所分享的種種驚奇，能使大家為了保有這份感動，作出行動，來維護周遭植物花卉的良好生存環境！&nbsp;<br />
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本<b>臺大演講網</b>（<a href="http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/">http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/</a>）演講錄影蒙<b>楊宗愈博士</b>同意轉載，謹此致謝。
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孫維新 |
臺灣大學天文物理研究所教授／國立自然學博物館館長 |
2012-05-25 |
璀璨星空下的神山聖湖–青藏高原天文台建設紀行 |
青藏高原有許多地方海拔超過五千米，乾燥晴朗，空氣清新澄澈，無光害也無污染，很適合進行天文觀測。臺大天文所結合國立自然科學博物館，和大陸的國家天文台合作，在西藏西部的阿里地區海拔五千米的高原上設置天文台，而由臺大和科博館遠距遙控，進行科研觀測和教育推廣。為了協助這個意義深遠的計畫順利進行，中華電信捐贈衛星天線，台達電子文教基金會則贊助一座高原上的太陽能獨立電站。在藏北高原酷寒又缺氧的環境下，我們的團隊努力工作，終於在2011年8月獲得了望遠鏡的「第一道光」，從此青藏高原和臺灣之間沒有了距離！遠赴西藏，收穫的不只是科技經驗和天文新知，還學到了蒼茫大地和高原生物要傳達給我們的知識和訊息。<br />
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春季系列的第五場（5月25日）演講，是由國立自然科學博物館孫維新館長擔綱，當晚的主題是「璀璨星空下的神山聖湖&mdash;青藏高原天文台建設紀行」。孫教授主持「展望」演講系列九年，這次是第一次放下主持棒，拿起麥克風。代班主持的吳俊輝教授也真有趣，一開始就告訴大家：「孫教授今天有更重要的事情要忙，所以無法主持。」大家大笑，因為孫教授就站在他身後。<br />
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孫維新教授在當晚帶著大家前往神奇靜謐的青藏高原，分享藏北高原上的美麗星空，也描述這些年在當地架設天文台的趣事與逸事，連接西藏、北京，與台灣三地的遠距網路，正是分享當地星空的重要連結。<br />
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從一開始的瑰麗的天文圖像中，我們看到了分別在光秒、光時、光年之遠的星雲和星系，發現繁星點點的夜空，其實皆是過往歷史的寫照，星雲和星系的美麗耀眼，說明了為何古人仰首夜空、欣賞星星，發展出到今天的探索與認知，但最終仍回歸原始，珍惜宇宙及自然的的一切。<br />
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「星際物質」的探索分析以及「系外行星」的追尋發現，是架設青藏高原天文台的科學目的之一，也是當今天文學研究的重要目標。星際物質與恆星形成息息相關，是了解恆星形成的重要根據。在宇宙形成之初，只有氫氣與氦氣，所有重元素的產生，都來自後續的恆星核心的核融合過程，也因此有了「我們皆是核廢料」的有趣說法。別的恆星旁邊的「系外行星」，影響著恆星運行的軌跡並可能造成周期性遮蔽恆星的效果，這就可以作為尋找系外行星的依據，也使得在近幾年發現的數量急遽增加。而與地球大小相似的行星，也逐漸出現！未來移民到這些類似地球的系外行星，或許不再是夢想！<br />
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孫教授在天文台建設的過程中，旅途中有著種種趣聞和甘苦，一開始去了新疆和西藏，這兩地遠離塵囂、少光害、晴夜數高，擁有天文觀測的理想條件，使得它們成為架設天文台的絕佳選擇。從新疆場勘開始，一連串天文台建設行動也正式展開。人口密度低、地瘠民貧，流傳著「通訊靠吼，交通靠走，安全靠狗，取暖靠抖」順口溜，是新疆的寫照，位於新疆的卡拉蘇，是天文台候選位置。但在軍事敏感，民情強悍的種種因素下，讓候選的目標轉移到了西藏。<br />
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西藏的風土人情和我們熟悉的環境大不相同，他們的取名就不一樣，只有貴族才有姓，平民只能以名字相互稱呼，儘管同「名」者眾多，卻也都寄宿著吉祥、星期等等的希望；藏族小孩對於牧羊的獨到方式，以繩子甩出石頭防止羊隻亂跑，充分展現出野性的聰穎；氂牛的毛所編成帳棚，有洞透風，遇雨縮小，蔚為渾然天成的實用材料；以牛羊糞為燃料來源，所有的觀察和體驗，顯示著藏族的民風淳樸，但卻也透露著充滿智慧和環保的生活。<br />
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初到西藏之時，高原反應是不可避免的結果，紅景天、威而剛來到海拔4500公尺之上，也都只是「心理安慰劑」。拉薩到物瑪的路上，人人處於腦部缺氧狀態，食慾大減，更不用說沿途爆胎、翻車的狀況層出不窮，好在最後能以成功收場。隨著衛星天線、觀測圓頂、太陽能發電站等各項設施的完工，西藏、臺灣兩地通訊的首次連線，才讓眾人心情為之放鬆，旅途中的種種困境以及完工後的雀躍不已，顯現了強烈的對比，辛苦之後的成功真的是令人欣喜！<br />
<br />
然而，孫教授並未以天文台成功建設完成為結束，反倒描述著藏族的虔誠信仰，個個看似貧窮落魄的藏族，但其名下的牲畜之多，卻比在場所有人都要富裕，偶爾的市場買賣，可換取到的大量錢財到了藏傳佛教的場所，全數奉獻於自身的信仰，心中安慰無比，再無所求。這種回歸本真，淡視金錢的態度，或許正是身在都市叢林、深受金錢困擾的我們，要好好省思的課題。孫教授留給聽眾的是值得我們長久深思的課題。<br />
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本演講錄影蒙<b>臺大演講網</b>（<a href="http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/">http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/</a>）提供，並獲<b>孫維新教授</b>同意轉載，謹此致謝。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/289.htm |
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程延年 |
成功大學地球科學研究所教授 |
2012-06-01 |
倚天屠龍記–追尋億萬年前龍的蹤影 |
遠征探險（expedition）是科學上的激情與美談；大漠屠龍是古生物學家的恩寵與際遇。英國著名的科學家、作者與博物館人Tony Rice博士的專著「發現之遠航」（Voyages of Discovery），就是生動的描繪了倫敦自然史博物館三個世紀的探險遠征。中國，最後一塊龍的伊甸園，埋藏了億萬年前龍的屍骨與幽靈，那是地質史所稱的「中生代」時期，距今已有二億多年到六千五百萬年之譜 ─ 名之為三疊紀、侏羅紀與白堊紀，那正是龍的樂土與家園。<br />
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近一個世紀以來，中外科學家在華夏大地追尋龍的蹤影，史蹟斑斑可考。近二十年來，我有幸側身中國三大遠征探險之旅 ─ 徜徉在三疊紀華南滇黔地區的水中蛟龍群；侏羅、白堊紀，東北遼西地區的帶毛恐龍群；白堊紀最晚期、戈壁大漠最後一支恐龍群，以及江西贛州與河南西峽的恐龍產卵場。紅塵滾滾，淘盡英雄好漢；人海浮沉，掩沒菁英名流。唯倚天屠龍，悠遊於古今多少事，盡在笑談中！<br />
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春季系列的第六場（6月1日）演講，是由國立自然科學博物館地質學組程延年教授擔綱，當晚的主題是「倚天屠龍記&mdash;追尋億萬年前龍的蹤影」。<br />
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來自台中科博館的程延年博士，身著唐裝，頗有古風。他以金庸的書名破題，談他在大漠中和高原上追尋遠古恐龍蹤影的豪情壯志，整晚的演講內容知識和趣味並存，笑聲和驚嘆聲齊聚，讓全場觀眾度過了一個難忘的夜晚。<br />
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身為博物館資深研究人員的程延年教授，以一張張內容豐富、意境高遠的照片為主軸，描述生涯中科學遠征的種種動人故事。他說：遠征探險，是偉大博物館的傳統與傳承，眾多照片的記錄，印證著遠征者的堅定信念；他身體力行，進行科學的發掘與發現；他以蒼天為帳，大地為床，浪跡天涯，追尋各個地質年代的恐龍蹤影；而歷次遠征的收穫，除了作為研究標的以探討古生物活動的歷史痕跡之外，也能夠豐富博物館的蒐藏，同時可以成為博物館的常設或臨時展示，使民眾也得以親近，讓孩子能夠從欣賞接觸古生物中學習&hellip;&hellip;。透過發掘、搜集、研究、展示，而至教育，形成了自然博物館一個永不停歇的巨輪。<br />
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程教授的化石研究帶著他北至遼西，南抵雲貴高原，最近又將展開一個新的五年計畫，參與兩岸合作團隊，橫越戈壁！不同的地點和時空，三大地帶的探險與發掘，內容不同，但是探險的精彩則一。遼西的「帶毛恐龍」，透露出恐龍與鳥類間演化的曖昧關係，此地也是化石的一個天窗與寶庫，保存了一個完整的生態系；雲貴高原聚集著古地中海東緣的動物群，有著與尼斯湖水怪親源相近的蛇頸龍的起源，是研究海棲爬行動物的化石生物學天堂；戈壁，是亞洲大陸最關鍵恐龍群的所在，既是全球最豐富的恐龍蛋埋藏所，也是全球最後一塊追龍遠征的處女地。<br />
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程博士和合作團隊從遠征各地獲得的原始化石資料，陸續發現了許多新種古生物，像是高氏門齒龍、中華鳥龍、李式雲貴龍等，每次發現都令人驚喜，偶爾有了震撼古生物學界的重大突破，登上知名期刊封面，更是振奮人心，深受注目。例如帶毛恐龍的發現，提供了恐龍與鳥類間演化關係的連結線索；而原來以為惡名昭彰的竊蛋龍卻被發現是展現慈愛的「孵蛋龍」、長毛、溫血，以至成對產卵、築巢不孵蛋的竊盜龍，也是團隊辛苦遠征後的分析收穫。<br />
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程博士說：研究古生物學，看到了令人好奇的三大問題；恐龍的出現、恐龍到鳥類的過渡，和恐龍的滅絕。今天的主流學說，將恐龍滅絕歸罪給一顆撞到地球上造成氣候變遷的隕石，卻讓古生物學界難以信服；當時在地球上廣泛分佈到處亂跑的恐龍，竟然被一個出自天文學界的隕石給消滅了，委實讓古生物學家難以嚥下這口氣！我們也才明白，在天文學界視為理所當然的生物滅絕原因，在不同領域的研究人員心中，看法竟然差很大！<br />
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整晚程教授引經據典，以吟詠詩詞的聲調，給了一場饒富古意的演講，到了最後，程教授說：「把科學當作一種信仰，作為追求神秘大自然真理的方法」，和「學習如何應對生活，才是教育的終極目標」。從這些話語中，我們看到了身為博物館資深研究員的程教授，對於教育和博物館理念的堅持，也看到了他不老的熱情。<br />
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本演講錄影蒙<b>臺大演講網</b>（<a href="http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/">http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/</a>）提供，並獲<b>程延年教授</b>同意轉載，謹此致謝。&nbsp;<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/290.htm |
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蘇裕農 |
中央研究院天文及天文物理研究所 |
2012-06-15 |
荒漠高原見明珠–阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列二三事 |
現代的天文學家，在觀測波段上的分野越來越模糊，因為單一波段早已不能整體而精確地描述天體的物理性質，很多時候天文學家必須使用各種波段的觀測儀器，觀測同一個天體，才能得出完整的天體資訊。中研院天文所近年來致力於無線電波波段的儀器研發，同時也參加了國際上幾個大型的計畫，其中ALMA就是最主要的一個計畫！<br />
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位於智利北方，人類於地面所建造最強大的一座天文觀測儀器 -「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA）」即將於2013年完工上線。設置於阿塔卡瑪沙漠中海拔5,000公尺高原上的ALMA是由歐洲、美國、日本與智利共同合作建置，臺灣也是這個計劃的成員。沙漠的乾燥環境與高原的稀薄空（水）氣成就了一個理想的次毫米波觀測環境。我將簡單回顧過去十年毫米及次毫米波望遠鏡的發展，並介紹天文學家如何利用ALMA這座具有極佳靈敏度與角解析度的天文觀測儀器來探索未知的宇宙，特別是大質量恆星形成的課題。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/291.htm |
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洪連輝 |
彰化師範大學物理學系教授兼理學院院長 |
2013-05-17 |
奈米科技與生活 |
諾貝爾物理獎得主費曼，在1959年提出「可以將大英百科全書寫在一根針尖上」，確切地掌握元件製程技術向小尺度延伸的趨勢。奈米科技發展乃是由於物質在奈米尺寸下具有特殊物理、化學、和生物性質或現象，在奈米結構下設計、製作的產品，或組裝成的新材料、器件、或系統，使它們產生全新的功能。近年來隨著製作技術迅速的發展，生活上許多用品已經利用到奈米科技技術，使得我們的生活邁入了奈米世界，舉凡奈米馬桶、奈米口罩、奈米布料、以及奈米化粧品等食衣住行育樂處處皆可見之日常用品。<br />
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半導體元件製程，可以說是「由大做小」製程的最佳例子，現今的半導體製程目標放在65 奈米甚至到22 奈米左右，這樣的製程條件是相當的嚴苛，不是一般的半導體製程技術可以輕易達到的，許多新的應用技術與製作方式相繼被提出，使得奈米科技的應用領域已經不只是半導體製程的需要而開發，許多的生活應用領域，如軍事、醫學、生技、材料與元件等等的產品，也快速地普及化。許多研究機構與工業界，都投入大量的人力與資金，試圖利用奈米科技技術謀求新的突破。<br />
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手機一講就沒電，待機不夠長久，這是因為手機使用傳統記憶體SRAM或DRAM。新世代的磁性記憶體（MRAM）幫你解決這一個問題。輕薄短小、省電持久、讀取快速是它的特點，它媲美SRAM的高寫入/讀取速度，並擁有與DRAM相抗衡的記憶容量。在電源消失時，依然能記住關閉電源時所做的工作，在電腦與網路領域，MRAM能避免開機延遲、提供快速擷取硬碟資料與非揮發備份能力，目前已被全球列為下一世代新式記憶體。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/292.htm |
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葉宗洸 |
清華大學工程與系統科學系教授兼系主任 |
2013-05-03 |
高階用過核燃料的專屬處理器 - 新世代熔鹽式反應器 |
對於全球 30 多個使用核能發電的國家而言，高階的用過核燃料處理，始終是個必須面對的問題。除了封裝貯存之外，更好的選擇為何？如果這些高階用過核燃料可以在處理後重新做為反應器的燃料，對於核廢減量將有重大貢獻。新世代的熔鹽式反應器正具備此一功能，它可以將目前輕水式反應器用過核燃料中的鈽、鋂、鋦等超鈾元素轉化成鈾 - 233 同位素，成為新的燃料。熔鹽式反應器採用熔融的鹽類做為冷卻劑及燃料，具有經濟安全、燃料使用率高，及防止核武擴散等優點。熔鹽式反應器發展現況如何？有無缺點？何時可以商轉？歡迎來聽我們細說分明。<br />
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清華大學工程與系統科學系的系主任葉宗洸教授，就「高階用過核燃料的專屬處理器－新世代熔鹽式反應器」這個主題，帶來了2013年春季系列的第二場演講。在臺灣社會為了核四和非核家園的期望吵得紛擾不休的時候，讓專家學者提供我們一些做判斷的參考知識是很有幫助的，葉主任也的確做到了這一點。<br />
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在演講開始的時候，葉教授和我們分享了他成長的歷程：「我從小喜歡看偉人傳記。尤其對於愛迪生發明電燈泡特別崇拜。」也因此葉教授在自身求學的過程中，自然就走上了能源這條道路。大學時代在清華大學念核工，出國求學也是研究核工。更由於對愛迪生的崇拜，給自己取的英文名字就是Thomas！<br />
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葉教授由輻射與生活開始，介紹輻射的分類：可區分為「游離輻射」與「非游離輻射」。其中，能量較高而為一般人所擔心的「游離輻射」，又可分為電磁波與粒子。葉教授以輻射鋼筋的新聞做例子，解說輻射對於人類的影響和輻射劑量的安全標準。其實輻射在我們生活的環境中充塞各處，依照來源可以分為「天然輻射」與「人造輻射」，各佔約50%。前者來自於太空的宇宙射線、大氣中的氡氣體、地表放射性元素、食物，甚至人體也含有放射線元素（例如鉀-40）：後者人造輻射的來源可能為核武試爆的殘跡、核電廠事故等。臺灣一年的背景輻射值約為1.6毫西弗（mSv），全球平均為2.4毫西弗。<br />
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葉教授介紹了天然和人為的輻射量，也說明了臺灣目前的輻射安全標準：一般民眾除天然背景輻射與醫療輻射劑量外，每年不得超過1毫西弗。核電廠工作人員安全標準則為20毫西弗，不過核電廠平均每名廠內員工一年大約會接受到0.015毫西弗。照一次Ｘ光會累積20 ~ 50微西弗（毫西弗的千分之一）的量，臺北到紐約一趟飛機來回，約等於照了三張Ｘ光。有一件事是我們幾乎從未想過的：抽煙也會受到輻射的影響！如果一天抽30支煙，一年的輻射劑量為13毫西弗！想想看一輩子的老煙槍受到多少輻射照射！6西弗（6,000毫西弗）是100%致死劑量，但是要60西弗才能殺死癌細胞，不過這樣高的劑量是集中在病灶，用來治病的。<br />
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葉教授接著解說核能發電系統，他用一張簡單的示意圖，戳破了可以將核電廠反應爐更換為天然氣發電的流言。葉教授說，核電廠的壓力槽是經過計算的，在單位體積下可以產生多少壓力，才能推動氣渦輪機。因此如果要將核電廠更換為天然氣發電廠，所有設備都須更改，還不如再蓋一座新廠。至於目前核電廠所產生的「用過核燃料」，有三階段的處理方式：第一，濕式水池貯存，主要目的是將使用過的燃料棒降溫；第二，乾式貯存，將已降溫的燃料棒裝入混凝土及鉛桶，監控貯存；第三，最終處置，將用過的核燃料埋於深層地底。葉教授認為乾式貯存是最好的辦法，透過專業人員監控可以較最終處置來的安全，福島核電廠的乾式貯存場經過地震海嘯後仍是完好的，可見乾式貯存的安全性。<br />
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用過核燃料我們一般稱做「核廢料」，但因為還有使用的可能，所以大陸上將其稱為「核乏料」。葉教授強調，放射性廢棄物有兩種，高階用過核燃料和低階放射性廢棄物，前者雖然經過發電使用，但並非無用，仍可以有成為下一階段發電材料的可能，因此不應稱為「廢料」。熔鹽式反應器（Molten Salt Reactor, MSR）為第四代核反應器之一，就是利用「用過核燃料」當作發電燃料。熔鹽式反應器有減少高階用過核燃料、防止核武擴散、增加發電效率（由30%提高至超過40%）等優點。可在常溫常壓下運作。並且可以產生氫與鎝-99m（一種核子醫學追蹤劑）。雖然所使用的「熔鹽」有腐蝕性，且目前設計上仍有材料方面的困難，但是這種第四代核反應器，在目前世界各國仍使用核能時，應該是在核融合技術成熟前，我們可以期待的一項乾淨低碳能源。<br />
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我們很高興能請到葉教授使用理性的態度，提供大家一些核能知識和應用現況，希望能逐步將我們的社會帶向理性辯論邏輯分析的方向。葉教授最後告訴大家，好好節約能源才是解決能源問題的方法，而節約能源應從自身做起，期待大家能一起保護地球。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/293.htm |
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吳重雨 |
交通大學電子工程學系教授 |
2013-06-14 |
探索阿凡達之奧祕–奈米與仿生科技 |
奈米科技被稱為二十一世紀第四次工業革命的引擎，在各類傳統或高科技產業中具有很大的滲透性。近十多年來，在奈米電子光電、奈米生醫農業、奈米材料儀器及奈米能源環境方面，已有驚人的進步。<br />
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仿生科技就是模仿生物或人類的功能，將其複製在器物或系統上。電影阿凡達所想像的科技，其實就是仿生科技表現的極致。在這場演講中，我們將一起來探討並分享奈米科技在生醫方面的最新進展以及在仿生系統方面的成果。首先介紹奈米醫藥在治療癌症的應用；其次介紹奈米科技應用於模仿生物特殊功能的實例；最後介紹人工視網膜與癲癇治療元件。希望透過這場演講，讓大家瞭解奈米與仿生科技的奧秘與價值。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/294.htm |
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黃炳照 |
臺灣科技大學化學工程系（所）教授／永續能源發展中心主任 |
2013-05-24 |
如何與能源共舞？–電化學能源系統在未來能源中之角色 |
人類由於過度使用化石原料，排放大量二氧化碳，造成全球氣候變遷，因此發展環境相容性高之綠色能源系統，以保護人類之永續生活及健康環境，為當前最重要的課題之一。在未來多樣式的能源系統中，高效率及高環境相容性的能源轉換及儲存系統將扮演重要角色，其中電化學能源系統為唯一可符合不同需求之能源轉換及儲存系統，這個系統包括電池、液流電池、燃料電池、超電容、電解器，及染料敏化太陽能電池等。誰能掌握電化學能源系統的關鍵技術，誰就能發展高效率及高環境相容性的能源系統。本演講將介紹電化學能源系統及其未來所能扮演的角色。<br />
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與前幾次的能源演講不同，黃教授的研究重點主要不在「產生能源」，而在「儲存與轉換能源」，重點之一就是電池的研發與使用。有趣的是，黃教授說，臺灣的電池製作廠家都經營地很辛苦，但是電池組裝廠家卻很能賺錢，想來製作上的競爭較為激烈，組裝雖然也需要精密技術，但是臺灣在這一方面已經打下良好基礎。<br />
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黃教授的演講重點，在分析我們在這個能源多元的時代，人類該如何與能源共舞？黃教授說，電力的平衡管理日趨重要。他認為有一個方法可以讓台電成為非常有效率的公司，就是將發電和輸配電的任務拆開，由兩間公司分別經營。因為電力損失的責任歸屬清楚，可以減少從產電到配電之間的浪費，公司分開了，也就會各自在發電和輸配電上進行研發，改善能源的使用效率。以目前的電力架構來說，發多少電，就要用多少電，沒用完的就浪費掉了。因此如何發展儲電技術，將是減少電力浪費的關鍵。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br />
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黃教授以一張電力的「生產方」對應「消費方」的圖表說明兩者之間的關係，從生產電力方而言，如果想要大量使用再生能源，電力管理的重要性將增加。因為風力和太陽能等再生能源是看天臉色，風力在晚間發電量大，但晚間用電少，太陽能則相反，白天可以產電，但是到了晚上太陽下山，就無法再利用。因此若能有效利用儲電技術，離峰時段發出的電力可以保留至尖峰時段使用，可以維持較佳的發電品質。從消費方而言，將剩餘電力儲存起來，可在尖峰用電時段使用，或接上電網轉售給電力公司，也有好處。而在這個生產與消費的關係中，電池扮演著重要的中介角色。<br />
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黃教授說，多半能源的儲存過程就是一種能源型態的轉換，在轉換過程中一定會有損失，但是不儲存更糟糕。轉換方法有很多種，其中電池的效率很高，是很合適的工具。能源儲存技術有化學類、物理類兩種。電池屬於前者，而壓縮空氣、飛輪儲能等屬於後者。黃教授介紹了多種電池和能源轉換技術，包括電化學電池、鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、超級電容、燃料電池，和氫能等，讓我們知道了許多過去聽過但是不知細節的儲電方式。<br />
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但黃教授強調，上述每一種技術都有其優缺點，以大家熟悉的「鋰離子電池」（一般大眾習慣稱之為「鋰電池」，但是這種電池並不是真正使用金屬鋰）為例：它有高能量密度、高功率密度、高轉換效率、可攜帶等優點；缺點則是價錢較高與大量使用時安全性的疑慮；超級電容則可以快速充放電；燃料電池與氫能前景更好，因其效率高且產物只有純水，被視為未來能源轉換的新希望。<br />
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最後，黃教授認為每一種能源工具本質上都不同，應該與使用方的需求配合，評估用途所需後，選出最合適的組合。而評估的要點包含能量密度、功率、安全性、成本，及壽命長短等。其實這也是天生我才必有用，每一項技術都有它的優缺點，評估之後放在最佳位置，才能做最有效的發揮。&nbsp;<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/295.htm |
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周懷樸 |
清華大學工程與系統科學系教授 |
2013-05-17 |
有「核」不可？–核能疑慮面面觀 |
兩年前的 3 月 11 日，日本福島第一核電廠，因強烈地震引發的海嘯，沖毀了電力系統，造成核電廠反應爐冷卻系統失靈、導致反應堆溫度飆高，燃料棒損壞，以致輻射外洩，震驚了世界，也引起臺灣民眾的恐慌，及對核電安全的重視與疑慮，更進一步引發反核浪潮，政府也因此希望在最近的未來以公投決定核四存廢。展望未來，非「核」不可？有「核」不可？「核」去「核」從？讓我們先從核能發電的基本原理，以及核能電廠的基本特性談起，來探討核能安全、核輻射，與核廢料的相關議題。<br />
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演講一開始，周教授以「潘朵拉的『核子』」為標題，先簡單介紹了原子能的發展、核能應用的歷史，以及清大核工系的設立和周教授自己的求學任職過程：全球第一座原子爐建於1942年的美國，而在1951年美國建立了第一座實驗核電裝置，當時的功率僅為1千瓦，臺灣當時對核能的發展不落人後，在1961年於清華大學就建立了臺灣第一座反應爐！<br />
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周教授接著介紹核能發電的基本原理：目前的核電技術是利用核分裂以釋放出原子核的巨大能量。周教授以剖西瓜為比喻，一個原子核經中子撞擊後，產生兩個較輕的新原子核並射出數個中子，就有如將西瓜剖半，同時會飛出幾粒西瓜子一樣。第一次核反應所釋放出來的中子，又可以觸發其他原子核的分裂，進而產生鏈鎖反應，放出龐大能量。這些能量怎麼來的？在反應的過程中，有一點點質量會消失，損失的質量，會依照愛因斯坦的方程式 E = mc<sup>2</sup> 轉成能量，一次鈾元素的分裂反應可以產生約兩億電子伏特（eV）的能量，所以一顆小指頭大小的燃料丸可以產生相當於燃燒一噸煤的能量！一噸煤大約可以裝滿應力所演講廳的一半空間，核反應所能提供的能量確實驚人！<br />
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人類所能控制進行的核分裂所使用的母原子主要是鈾-235、鈽-239，和鈾-233，但是後兩者為人造產物，不存在於自然界。又因為鈽-239可以用在核子武器中，為了防止核武擴散，多數國家選擇以鈾-235做為核電廠的燃料。鈾-235雖然也可以用在核武，但大自然中鈾-235的濃度僅0.72%，同位素鈾-238為99.28%，鈾-235分裂時放出慢中子引發鏈鎖反應，然而同位素鈾-238卻可以吸收慢中子以作為鏈鎖反應的緩衝，所以一個是「油門」（鈾-235），一個是煞車（鈾-238）。低濃度的鈾無法產生大規模的爆炸，所以若要製造原子彈，需要把鈾精鍊到武器等級（例如：廣島原子彈中鈾-235的濃度為70%），需要高度的離心濃縮技術，將鈾-235的濃度大幅提升，但是核電廠燃料棒中的鈾-235只經過低度濃縮，濃度約為3 ~ 5%，無法產生類似原子彈一樣的爆炸，所以坊間媒體常常將核電廠比擬成原子彈是錯誤的，因為兩者完全無法類比。<br />
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我們如何將核能轉換為電能呢？周教授深入淺出的講解了三種核反應器，分別是：快中子反應器、慢中子反應器（或稱輕水式反應器），和石墨水冷反應器。<br />
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<b>快中子反應器</b>是先以快中子撞擊鈾-238產生鈽-239，再以鈽-239進行核分裂反應。然而，呼應前面所述，鈽-239有著核武擴散等疑慮，因此這類反應器較少興建；</li>
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<b>輕水式反應器</b>為多數國家核電廠採用。可分為沸水式（核一、二、四）與壓水式（核三）。沸水式反應器，顧名思義即是將水直接煮沸，以蒸汽推動氣渦輪機發電，是直接循環的單迴路系統。壓水式反應器則是透過熱交換器將通過爐心的迴路（加壓水不沸騰）與通過氣渦輪機的迴路分開，是間接循環的雙迴路系統。輕水式反應器以水中的氫原子（和中子質量相當，撞擊時的能量轉換就像撞球中的「定桿」一樣，可以將慢中子的速度大幅減緩）和鈾-238為吸收劑。</li>
<li>
<b>石墨水冷反應器</b>則多由蘇聯運轉，兼有發電與製造核武原料的功能。然而使用石墨當作中子吸收劑的效率較差，而且為了要常常取出新生成的核武原料，所以沒有圍阻體設計，危險性較大，1987年車諾比核電廠事故即是一例。 </li>
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周教授接著為大家解說核電安全的疑慮與迷思：上文提過，核電廠不可能像原子彈一般爆炸，理由之一是兩者燃料的濃度不同，而且鈾-238含量越多的核燃料，當核反應越強烈時，吸收中子的能力就越大，因此分裂反應不會一直增強；另外水的「空泡效應」也會造成負回饋，減低反應的發生；此外核電廠事故與核爆所釋放出來的物質也不同，核電廠事故所放出的放射物質是短半衰期的碘-131和銫-137，不同於核爆所放出的長半衰期產物。周教授也提醒我們，從五零年代冷戰開始到現在的幾十年間，各個擁核國家所進行的多次大氣核試，已經在我們生活周遭留下了許多長半衰期的核物質，我們每天的生活中，放射線的背景強度許多是來自這些物質。<br />
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談到過去所發生過的核災變，周教授作了簡單清楚的分析：美國賓州三哩島事故及福島的事故，都來自輕水式反應器。事故原因是在緊急停爐之後，燃料棒仍有「餘熱」釋出，這種「餘熱」即「衰變熱」，是原子由激態掉回穩態所放出的能量，約為正常運轉功率的6%，這種「餘熱」若無法順利冷卻帶走，則會燒損鋯合金材料的護套，與水遇合產生氫氣，最終引發氫爆。為避免餘熱留存造成災害，核電廠多半設計有多套剎車：緊急爐心冷卻系統、裝有十萬噸水的生水池，以及圍阻體屏蔽，為了因應停電的困擾，有的設計是將緊急冷卻水位置提高，由重力效應將水注入。美國三哩島的事故帶給了核工界深刻教訓，於是將「單一失效」的想法轉換為「多重失效」風險的評估。而在福島事故時，電廠撐過了強震，卻因為海嘯造成置於地下室的緊急發電機淹水，再加上電池耗盡，而使爐心升溫產生氫爆。相比於距離震央更近的女川核電廠，因為是建在14.8公尺的高地上，設計基準較福島電廠為高，在這次地震加海嘯的複合式災難中女川電廠就能夠撐過來。 <br />
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整場演講周教授提供了完整的核能原理的介紹，和核能安全及疑慮的說明，這就是我們希望在這個系列中所能提供展望聽眾的資訊：在決定臺灣如何走向「非核家園」及「低碳家園」的過程中，我們應該充分瞭解各項能源產生的原理和現況，在考慮整體國家的政策方向時，才能夠作出理性和平衡的決定。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/296.htm |
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林江財 |
臺灣熱泵協會理事長 |
2013-05-10 |
我們可以不要核電嗎？–再生能源與太陽光電 |
德國政府在日本核災之後，進行了核能重估，並決定將陸續關閉核能發電廠，預計到 2020 年將再生能源發電量增加一倍。再生能源有太陽能、風力、生質能、地熱、小水力，與潮汐／海洋能，其中尤以太陽能取之不盡、用之不竭，也不會產生二氧化碳，是未來人類可以依賴的綠色能源。如果再生能源發電量持續增加，將可降低化石燃料和核能的使用，減少溫室氣體、避免核安顧慮，新興產業也可以提高就業機會。太陽光電裝置容量自 2004 年起，就一直快速成長，近兩年來製造成本亦大幅降低。臺灣太陽光電的製造與應用，將會在世界上扮演重要的角色。<br />
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臺灣熱泵協會的林江財理事長，在5月10日晚間就「我們可以不要核電嗎？&mdash;再生能源與太陽光電」這個題目，給出了2013年春季系列的第三場演講。<br />
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演講開始時，林理事長談起他為何投身太陽能推廣，一開始走的路子並非如此，他說自己是在2002年因緣際會下，由結構陶瓷領域轉向太陽能研究，所以是出身於材料工程，在2002年之前的研究都與太陽能無關。林博士在進入工研院後，獲得赴美進修機會，在同事的建議下，他發現了太陽能的潛力，投身這個領域，他認為他自己一輩子若要做一件無悔且充滿理想抱負的工作，非推廣太陽能莫屬。<br />
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林博士首先分析了全球和臺灣的能源使用概況，在可以預見的未來，因為人口及經濟的快速發展，亞洲能源需求的成長將是世界第一位。臺灣的能源先天不足，99.3%依賴進口，幾乎完全沒有自產能源！更糟糕的是我們使用的能源有78%來自於化石燃料，排碳是一個大問題，不單是影響環境，使全球暖化加速惡化，也容易受到國際的責難。數字會說話，臺灣在使用傳統方式發電時，每千度電會排放約530噸的碳，而若使用太陽能，則每千度電的碳排放僅5噸。為何這些年來我們仍然大量使用石化燃料的主因之一，就是電價低廉，所以大家沒想到要節電，也才使得人均用電量偏高：臺灣每人每年平均使用1,864度電，德國則為1,440度。因此如何降低臺灣對進口能源的需求，並降低生產能源的碳排放量，是我們的當務之急！<br />
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從以上臺灣的用電概況以及傳統能源的缺點看來，林博士認為我們沒有別的選擇，應該儘速放眼再生能源的發展，而在所有選項中，太陽能最具潛力，首先就因為太陽傳送到地球的能量遠遠大於其他再生能源！同時太陽能發電廠有著以下的優點：第一，裝置時間短（從幾天至1年，燃煤發電廠平均6年，核電廠或天然氣儲存槽平均10年）；第二，可分散建立在使用者鄰近區域，減少送輸配電的損失；第三，減低排碳量。<br />
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林博士說明，太陽能的發電方式有兩種，一為太陽光電，一為太陽能聚熱發電。前者利用矽或其他週期表位置在矽附近的元素為材料，以光電效應為原理發電；後者利用大面積的反射鏡，將陽光聚集到中央，加熱液體或氣體，再推動渦輪機發電。相對於聚熱發電，太陽光電因為面積較小，且臺灣因發展半導體產業而掌握矽製成的技術，所以比較適合臺灣。<br />
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當然，再好的發電依然有缺點。從過去的例子看來，太陽能光電可能會有發電模板腐蝕破裂的問題，也可能因為電線短路而發生火災。雖然製程上仍有污染環境的負面影響，但是與半導體晶圓生產相比，已經乾淨得多，而且當太陽能板已達使用年限，仍可回收再利用。<br />
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在演講最後的詢答中，林博士以德國為例，說明德國如何利用保證收購電價政策讓民眾願意安裝太陽能板，但又以逐年降低收購電價的方式來催促廠商投入研發以降低安裝成本，在政策使用上靈活而有魄力。所以林博士認為臺灣如要提高再生能源的使用，積極的政府和熱心的民眾一起努力是必要的。<br />
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不過話說回來，雖然太陽能是最佳選擇，但是臺灣畢竟地狹人稠，若要用太陽光電取代一座核四廠，大概需要臺北市土地的37%！因此大面積的推廣太陽能光電，期待它成為主要的能源之一在目前看來並不實際，可是林理事長認為臺灣可以把太陽能當作一個「世界產業」來推動，扮演向全球輸出太陽能板的角色，幫全世界製造太陽能發電設備！這樣對於自身產業或地球環境，都會有良好貢獻！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/297.htm |
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林曉武 |
臺灣大學海洋研究所教授 |
2013-05-31 |
新的曙光降臨了嗎？–氣體水合物：我們未來的每日能源 |
氣體水合物存在於極端環境中，像是深海、極地，或是高山，它是冰狀的固態晶體化合物，主要是由低分子量氣體如甲烷和其他短鏈碳氫化合物所構成。埋藏在厭氧沉積物下的有機物，經過發酵或碳酸還原產生甲烷。因為含碳總量相當於目前已知化石燃料總和的兩倍，所以各國投入了大量資源進行研究。在臺灣的西南沿海地區，陸上的河流沖積帶來豐富的有機物，同時因為受到菲律賓海板塊朝西北快速移動的影響，將陸塊邊緣扭轉成一系列的脊狀地形，有利於氣體水合物的生成。我們的研究顯示，在該處發現的氣體水合物，能夠提供臺灣大約五十年的能源需求。<br />
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臺灣大學海洋研究所林曉武教授於 5 月 31 日晚間，以「新的曙光降臨了嗎？－氣體水合物：我們未來的每日能源」為題，給出了2013年春季系列的第六場演講。<br />
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林教授最近在電視上很「紅」，常看到他在說「可燃冰」的故事，這次展望演講是個難得的機會，讓林教授現身說法。演講一開始，林老師介紹他平日的研究工作，很多時候是在海上進行，名符其實的跑船，主要的工作就是鑽探氣體水合物。林教授先介紹了氣體水合物的組成：中央是甲烷的氣體分子，外面裹著水分子，在低溫高壓的狀態下成為海床或是極地的冰。自然界中有很多甲烷，海洋亦然，甲烷本身是氣體，但被水分子封住，而水分子在高壓低溫下，變成固體，包圍著中心的氣體，就成為「可燃冰」，可以燃燒。當這種化合物回到正常的溫度和壓力，中央的氣體會釋放出來，體積會膨脹百餘倍，成為能供我們使用的大量能源。臺灣附近常有地震，因為地熱的影響，造成臺灣附近四百米到千米深的海床上，有大量看起來像銼冰的天然氣水合物。<br />
<br />
石油從早年的美金十幾元一桶，到現在幾百元一桶，即使價格大幅上升，可是人類開採和使用石油的腳步並未放慢。地底儲藏的石油有限，也就讓工業化開採天然氣水合物的發展變得隔外重要。不過天然氣水合物只要溫度夠低、壓力夠大就會形成，因此在北海、永凍層，和臺灣周遭到處都有，但是日本是唯一認真發展技術，並於最近開採成功的國家。<br />
<br />
氣體水合物的另一項重要性，是它除了作為新型能源的角色之外，也會在全球暖化上造成問題，也因此現在有學者研究氣體水合物所帶來的氣候變遷的問題，因為如果永凍層中的甲烷大量釋放，勢必加速地球暖化。所以開採利用可燃冰是一個必要的過程，也因為它量多，很可能成為我們未來的每日能源。但能否順利開採，仍有一些技術上問題，像是可能造成地層的突然下陷，進而造成海嘯。<br />
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甲烷會從地層中自然冒出，是能源也可能是災難，所以不如人類先行取出。臺灣得天獨厚，常有地震和颱風，颱風會造成大量有機物沖入海中，再由地?運動加溫，由甲烷細菌和有機物質產生甲烷，在水底高壓下形成天然氣水合物。 <br />
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我們可以利用聲波來測量天然氣水合物，高雄外海不過五十公里水淺之處，幾百米下，就有天然氣水合物；在美國，要到在外海上百公里才有，足見臺灣的優勢所在。海水中沒有甲烷，是因為甲烷碰到水中氧氣會被氧化，此外還有細菌會吃甲烷，阻止甲烷從底層進入大氣，這是大自然的獨特設計；但也確實有些地層含量過高，已經冒出海面，甚至氣體逸出後，用海底攝影機觀察到碳酸鈣的大量堆積，或突然產生大量生物，這些現象在臺灣外海都有，這都是我們研究的重點所在。<br />
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日本在今年的 3 月 12 日成功達成了世界上第一次工業開採，我們不該以工業技術劃地自限，日本的成功可以讓臺灣借鏡；世界上資源缺乏的國家都在做類似研究，遑論臺灣條件得天獨厚，雖然開採費用高，是一場是賭注，但臺灣仍應該有遠見，好好把握我們土地上的資源。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/298.htm |
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林大惠 |
成功大學機械工程學系特聘教授兼副教務長／能源科技與策略研究中心主任 |
2013-06-07 |
從化石到永續–窮人家要看多遠？ |
這場演講中，林教授將介紹化石能源（煤炭、石油、天然氣）的來源，再從工業發展歷史的角度，看化石能源的多方面利用、衍生污染的有效防制，以至於影響深遠的溫室氣體排放。從化石能源利用的歷史，我們看見汽車能跑、飛機能飛、家家有電、戶戶溫暖，不禁讚嘆人類的聰明和創意；但是，化石能源枯竭、衍生環境污染，也令人訝異人類的盲目與有限。縮小眼光看臺灣，我們擁有哪些可以長年使用且源源不絕的能源？窮人家怎麼看能源利用的發展？要看多遠？也許「離岸風力」可以讓我們看見未來可能的永續能源&ndash;黑潮，還有相對潔淨的能源&ndash;甲烷水合物。<br />
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本季6月7日晚間的第七場展望演講，由成功大學機械工程學系暨能源科技與策略研究中心主任林大惠教授擔綱，講題是「從化石到永續&ndash;窮人家要看多遠？」。與前幾次的能源演講不同，林教授認為臺灣在能源這一塊仍然是黑色的，不像其他講者認為能源在臺灣是有發展性及未來性的。<br />
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林大惠教授開玩笑說，如果他自我介紹說自己是一位研究燃燒的學者，不外乎會遇到兩種問題：一種是「燃燒學者都不努力」，現有燃燒機械，效率都在50%以下；一種則是「燃燒的排碳量龐大」，對環境影響甚鉅，燃燒學者難辭其咎。林教授的開場白，正好道出今日燃燒科技的困境。<br />
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利用一張碳循環示意圖，林教授向大家說明自然界中的燃燒過程（也就是廣義的呼吸作用），以及我們大量倚賴的化石燃料是如何生成的。在此林教授特別強調，我們應將這些燃料稱為「化石」燃料而非「石化」燃料。「石化」只是石油化學的簡稱，稱「化石」燃料更能讓我們體會到這些資源是自然界經過長時間（以億年計）孕育，十分珍貴的東西。在這樣的基礎上，我們才能深入思考人類該如何運用這些化石資源。<br />
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林教授接著向聽眾介紹什麼是「燃燒」。燃燒系統就是化石燃料加上空氣，然後作功和放出熱，產物則是懸浮微粒、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物，以及水和二氧化碳。燃燒作功仍有問題，就如開場白所說，現在最大的麻煩就是效率無法提升，能量多以熱的形式浪費掉了。燃燒的另一個問題在於它的產物，上述前四種產物屬於汙染物，21世紀以前的燃燒研究都著力在如何處理這些汙染產物，至今已有不錯的解決方法。21世紀以來，人類才發現後兩種產物&ndash;即水和二氧化碳&ndash;都是溫室氣體，現在的燃燒研究仍在面對這個問題。林教授較為悲觀地認為，人類在21世紀大概無法找到解決二氧化碳排放的技術。<br />
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林教授接著簡述瓦特以降的能源技術發展史：約在19世紀初，人類開始大量燃燒煤；20世紀初，人類大量使用更方便的液態化石燃料&ndash;也就是石油。直到最近，化石燃料仍佔初級能源的80%。從1973年至2010年全球的能源使用倍增，對照全球暖化的歷史，大氣中二氧化碳濃度約從1800年開始上升，1973年至2010年的全球排碳量也因為能源使用倍增而成長一倍，地表平均溫度則從1900年左右上升，目前上升幅度已經超過地球周期性的升溫。提到化石燃料蘊藏量時，林教授認為，不論蘊藏量估計準確與否，重要的是去體會自然界長時間形成的資源，居然在短短幾百年內就會被人類消耗殆盡的荒謬感覺。<br />
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焦點回到臺灣：目前臺灣煤碳進口是世界第5位，原油則排名第11位。臺灣的人均排碳量是亞洲第一，反觀再生能源比率則排名全球第107名。林教授由此開始反省自身研究以及臺灣的出路：他指出，臺灣的再生能源依然在原地踏步，核能可能現在是解決方案，但是要思考臺灣是否能永遠依賴核能。林教授強調，能源政策需要考慮的是能源的適地性：例如海洋能、甲烷水合物都是可以長期開發使用的能源。林教授以自己的窮苦成長經驗告訴聽眾，臺灣作為一個能源窮人家，應該要放遠眼光思考自己的本錢是什麼。<br />
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林教授目前在做風能推廣。他自嘲說，沒有碰過風機研究卻加入離岸風機計畫，算是燃燒學者的贖罪！林教授說明，臺灣海峽擁有全球最好的風場，全球平均風速前10名都在臺灣海峽，如果全部開發將有60 GW的潛能。現實計畫將在2030年達到千架海陸風機，提供3 GW的裝置容量，相當於一座核電廠。林教授認為，發展海上風機除了開發風能以外，更希望提升臺灣的海事能力，不論是工程船或海洋工程技術；希望架設風機所建立的海事技術，將來能用在開發黑潮發電廠和甲烷水合物上。<br />
<br />
最後，林教授提到自己在推動再生能源上的一些體會：他認為臺灣的再生能源計畫有如滿漢全席，很難找出哪個再生能源最重要，應優先開發。容易發生大家都發展，大家一起沒結果的困境。他也再次強調，我們須看得長遠，並做階段性的改變，才會有好的能源政策。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/299.htm |
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吳文騰 |
成功大學化學工程學系（所）教授／能源科技與策略研究中心主任 |
2013-06-14 |
農、林、畜牧業廢棄物之終結者–生質能源之發展 |
臺灣的主要能源幾乎完全依賴進口，所以必須發展自主的再生能源，生質能源是唯一可取代液態石化燃料如汽油、柴油、及航空燃油的再生能源。臺灣的土地不大，可耕地不多，種植能源作物會與糧食作物爭地，因此不可行，目前只有利用不宜耕種的土地種植能源作物。但另一個方便的方式是利用農、林、畜牧業廢棄物來生產生質能，如利用養豬的排泄物，生產沼氣來發電；也可利用廢食用油經由化學反應，生產生質柴油，取代柴油車輛所使用的石化柴油。這種發展生質能源的方式，不但可以解決廢棄物的問題，又可以提供能源，更能協助降低温室氣體的排放。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/300.htm |
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林志明 |
新竹教育大學應用科學系教授 |
2013-04-19 |
高壓技術中的奈米結構探究 |
穩定奈米結構特性將是應用奈米科技所必須面臨的重大課題，本演講將介紹如何透過高壓改變物質內部結構，使物質產生異於周期表的新價值。原子間距是決定凝聚態物質性質最重要參數之一，壓力的最基本效應是縮短原子間距，對於奈米物質大小、形狀和結構的變化非常敏感。當外在壓力增加時，晶體的體積會縮小，原子間距縮短，導致奈米物質結構的特性也會隨之變化。使用鑽石高壓砧（Diamond Anvil Cell, DAC）以力矩的方式使兩顆鑽石相互擠壓，產生高達數百GPa（萬大氣壓）之高壓環境。以奈米氧化鋅摻雜3%鋁（Zn<sub>0.97</sub>Al<sub>0.03</sub>O）為例進行高壓實驗，奈米結構相變模型符合「hexagonal」路徑。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/301.htm |
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孫維新 |
國立自然科學博物館館長 |
2013-01-19 |
科學家的心路歷程–從布魯諾、伽利略，到達爾文 |
從不向權威屈服致死捍衛哥白尼的太陽中心說的布魯諾、到之後『現代科學之父』伽利略、&shy;提出演化論的生物學者達爾文..等科學革命泰斗，本場演講由孫館長帶來賓從仰望星空到科學革命&shy;，見證追求科學真理的科學家們的精采歷程，帶給來賓一場見證科學發展與科學精神的精采&shy;演講。<br />
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行政院國家科學委員會補助，臺灣大學科學教育發展中心（CASE）與臺北市立圖書館合辦，2013年『科學到民間』系列演講為拉近民眾與科學之間的距離，邀請各領域專家學者，透過深入淺出的精采演說，分享自己學科中的精采知識，帶領民眾一窺天文、化學、醫學、自然生態、能源與環保、地球科學等各領域之奧秘，使孩童更喜歡科學，大人更了解科學，科學真正進入民間。<br />
<br />
講座主持人：臺灣大學化學系 陳竹亭 教授<br />
講座聯絡人：孔祥璿先生（Tel.: 02-3366-1715，e-mail: <a href="mailto:trevize2@gmail.com">trevize2@gmail.com</a>）<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/302.htm |
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趙丰 |
中央研究院地球科學研究所特聘研究員暨所長 |
2013-03-03 |
太空裡的真真假假與那些為什麼 |
人類進入太空時代已逾半世紀。期間，偉大的太空事業帶給我們諸多的令人驕傲的、振奮的&shy;成就，和艱難、挫折的教訓，本次演講由趙所長帶來賓一同感受太空科學之精采發展。<br />
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行政院國家科學委員會補助，臺灣大學科學教育發展中心（CASE）與臺北市立圖書館合辦，2013年『科學到民間』系列演講為拉近民眾與科學之間的距離，邀請各領域專家學者，透過深入淺出的精采演說，分享自己學科中的精采知識，帶領民眾一窺天文、化學、醫學、自然生態、能源與環保、地球科學等各領域之奧秘，使孩童更喜歡科學，大人更了解科學，科學真正進入民間。<br />
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講座主持人：臺灣大學化學系 陳竹亭 教授<br />
講座聯絡人：孔祥璿先生（Tel.: 02-3366-1715，e-mail: <a href="mailto:trevize2@gmail.com">trevize2@gmail.com</a>）
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/303.htm |
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孔繁鐘 |
行政院衛生署玉里醫院 一般精神科主治醫師 |
2013-03-23 |
從失眠到安眠藥 |
處於進入高度發展的科技社會的現代人，隨著科技以及娛樂的多元發展，都巿化明顯地區，&shy;其住民失眠比例卻顯得更為普遍。「失眠是否是現代化帶來的文明病？」『安眠藥是否真的&shy;可以解決失眠？』本場演講由孔醫生從科學的角度，帶領來賓一窺失眠的成因以及影響，並分享如何&shy;改善睡眠品質達到健康生活可能。<br />
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行政院國家科學委員會補助，臺灣大學科學教育發展中心（CASE）與臺北市立圖書館合辦，2013年『科學到民間』系列演講為拉近民眾與科學之間的距離，邀請各領域專家學者，透過深入淺出的精采演說，分享自己學科中的精采知識，帶領民眾一窺天文、化學、醫學、自然生態、能源與環保、地球科學等各領域之奧秘，使孩童更喜歡科學，大人更了解科學，科學真正進入民間。<br />
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講座主持人：臺灣大學化學系 陳竹亭 教授<br />
講座聯絡人：孔祥璿先生（Tel.: 02-3366-1715，e-mail: <a href="mailto:trevize2@gmail.com">trevize2@gmail.com</a>）
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/304.htm |
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廖泰杉 |
國家實驗研究院儀器科技研究中心研究員 |
2013-04-14 |
發明與創造工程 |
處於高度發展社會的現代人，如今生活中的科技進展可說是日新月異，其中許多的技術與&shy;原理，卻仍與我們大眾有一段距離。本場次演講邀請到廖泰杉老師，以自身在國家實驗研究院儀器&shy;科技研究中心之經驗，帶領大眾一窺發明與創造工程之奇妙，敬邀對發明工程充滿好奇心的&shy;大朋友小朋友一同來參與！<br />
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行政院國家科學委員會補助，臺灣大學科學教育發展中心（CASE）與臺北市立圖書館合辦，2013年『科學到民間』系列演講為拉近民眾與科學之間的距離，邀請各領域專家學者，透過深入淺出的精采演說，分享自己學科中的精采知識，帶領民眾一窺天文、化學、醫學、自然生態、能源與環保、地球科學等各領域之奧秘，使孩童更喜歡科學，大人更了解科學，科學真正進入民間。<br />
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講座主持人：臺灣大學化學系 陳竹亭 教授<br />
講座聯絡人：孔祥璿先生（Tel.: 02-3366-1715，e-mail: <a href="mailto:trevize2@gmail.com">trevize2@gmail.com</a>）
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/305.htm |
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楊建鴻 |
社團法人臺灣猛禽研究會研究專員 |
2013-04-27 |
蜂鷹看臺灣 |
臺灣猛禽研究會長期進行猛禽研究，關心臺灣猛禽生態保育之相關議題。由劉小如博士率領的研究團隊自2004年開始接受林務局委託，進行東方蜂鷹的生態研究，深入瞭解東方蜂鷹和生態環境之間的鏈結。本次演講由研究團隊成員楊建鴻研究專員帶領大家從蜂鷹的角度來認識臺灣的生態環境，敬邀對鳥類與大自然充滿好奇心的大朋友小朋友一同來參與！<br />
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行政院國家科學委員會補助，臺灣大學科學教育發展中心（CASE）與臺北市立圖書館合辦，2013年『科學到民間』系列演講為拉近民眾與科學之間的距離，邀請各領域專家學者，透過深入淺出的精采演說，分享自己學科中的精采知識，帶領民眾一窺天文、化學、醫學、自然生態、能源與環保、地球科學等各領域之奧秘，使孩童更喜歡科學，大人更了解科學，科學真正進入民間。<br />
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講座主持人：臺灣大學化學系 陳竹亭 教授<br />
講座聯絡人：孔祥璿先生（Tel.: 02-3366-1715，e-mail: <a href="mailto:trevize2@gmail.com">trevize2@gmail.com</a>）
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宋婉瑜 |
經濟部推動綠色貿易專案辦公室政策研究組專員 |
2013-05-05 |
綠建築與永續城市 |
處於高科技發展的現代人，科技的進展可說是日新月異，都市的鋼筋水泥大樓也總是以更高的樓層以及現代化為追求目標，然而對於身處都市叢林的人們，是否也真的得到了&shy;更舒適健康的生活品質呢？回歸自然健康的生活議題，也逐漸被現代人所關注，其中『綠建&shy;築』的規劃，更是其中最受矚目的發展議題。<br />
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北投圖書館、花博公園新生三館，走訪都市角落，你是否留意到一些別具設計及綠色概念的&shy;建築？1990年英國率先推出全世界第一個以科學量化的綠建築評估體系，加上環境規劃&shy;、綠色設計及永續發展的元素，綠建築已逐漸從書中理論走向我們生活周遭，成為一門綜合&shy;科學、美學及人文的學科領域。本場次演講邀請宋婉瑜老師，以自身在經濟部推動綠色貿易專案辦公室之經驗，帶領大眾一窺綠建築與永續城市之奧妙，敬邀對環保與城市永續發展充滿好奇心的大朋友小朋友一同來參&shy;與！<br />
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行政院國家科學委員會補助，臺灣大學科學教育發展中心（CASE）與臺北市立圖書館合辦，2013年『科學到民間』系列演講為拉近民眾與科學之間的距離，邀請各領域專家學者，透過深入淺出的精采演說，分享自己學科中的精采知識，帶領民眾一窺天文、化學、醫學、自然生態、能源與環保、地球科學等各領域之奧秘，使孩童更喜歡科學，大人更了解科學，科學真正進入民間。<br />
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講座主持人：臺灣大學化學系 陳竹亭 教授<br />
講座聯絡人：孔祥璿先生（Tel.: 02-3366-1715，e-mail: <a href="mailto:trevize2@gmail.com">trevize2@gmail.com</a>）
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陳丕燊 |
臺灣大學天文物理研究所教授 |
2012-04-27 |
遠征地球最邊緣，探索宇宙最邊緣–在南極搜尋宇宙微中子 |
今年是人類發現宇宙線一百週年。一個世紀以來，科學家進一步發現宇宙間充滿了各種基本粒子。經由這些研究，可以彌補傳統天文觀測的不足。其中的微中子因為作用力最微弱，所以它可以穿越整個宇宙而通行無阻。如果能打造微中子望遠鏡，就可以看到宇宙的最邊緣，也就是宇宙的最早期歷史。南極洲因為有地球上最大、最純淨的冰層，成了捕捉宇宙微中子最理想的埸域。「天壇陣列」（ARA）微中子天文台就是這樣一個嘗試，而臺灣在這個國際合作計劃中扮演了催生及關鍵性角色。建成後，天壇陣列將在南極極頂涵蓋100平方公里，成為世界最大的微中子望遠鏡。這是中華民國100年來首次在南極大陸從事任何科研計劃，深具歷史意義。在這個講座裡，我們除了介紹觀測宇宙微中子的科學意義，還將與大家分享去年年底遠征南極極頂的影片及極地生活點滴。<br />
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春季系列的第一場（4月27日）演講，是由國立台灣大學天文物理研究所陳丕燊教授擔綱，主題是「遠征地球最邊緣，探索宇宙最邊緣－在南極搜尋宇宙微中子」，內容非常精彩！讓今年的春季系列有了一個好的開始。<br />
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陳教授用了相當時間，深入淺出地說明微中子的偵測，以及這種微小粒子為何能成為觀察研究宇宙最初年代的唯一工具。我們看宇宙中各式各樣的粒子，會發現帶電的粒子受電磁場影響，行進路徑會偏折，自由中子則在 15 分鐘內，就會衰變成質子，只有微中子幾乎不和任何物質作用，從製造產生就保持原來路徑，若能偵測，就可以知道最源頭產生這個微中子的真實情景，是最能保持原樣的信息傳遞者！但話說回來，微中子作用力最微弱，幾乎不和其他物質產生反應，這是好處也是壞處，因為這意味著它們很難被偵測到！經由微中子的觀測研究，剛好可以彌補傳統天文觀測的不足。<br />
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陳教授和他的國際合作研究團隊，打造了「微中子望遠鏡」，希望可以看到宇宙最邊緣，以瞭解宇宙最早期的歷史。他們的儀器用氣球帶到高空之中，隨著南極上空的環狀氣流繞行南極飛行，希望能偵測到高能微中子射入南極冰層那一剎那所釋放出來的輻射！這種輻射很特殊，是當一個高速粒子射入一種介質中，在剛進入的那一剎那，速度超越了這個介質中的光速，就會產生這種輻射，稱作「契忍可夫輻射」。偵測到這種輻射，就可以反推原來粒子的性質。南極大陸因為有著地球上最大且最純淨的冰層，成為捕捉宇宙微中子最理想的埸域。陳教授的團隊所正在建立的「天壇陣列」，就是微中子天文台的一個新穎嘗試！臺灣在這個國際合作計劃中扮演了催生及關鍵性角色。未來「天壇陣列」將在南極極頂涵蓋 100 平方公里，成為世界最大的微中子望遠鏡！這是建國百年來我國的科學家首次在南極陸地上進行的科研計劃，深具歷史意義！<br />
<br />
但是前往南極真的可以稱得上是間關萬里，長途跋涉，因為要先到香港轉機，飛到紐西蘭北島，換飛機飛到南島，進了美軍基地，半夜被叫起床，在南半球的夏天穿上所有重裝備，登上軍用大型運輸機，再飛七八個小時才到南極麥克摩多港，雖然是夏天，但降落時溫度已經是零下一、二十度了！<br />
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因為去年是建國百年，同時也是挪威人愛蒙森抵達南極點的一百週年，所以陳教授計畫帶一面國旗去，插在南極，也算慶祝建國百年。但是行程匆匆，忘了帶上國旗，還好南極基地有一間疏散壓力的美術工作坊，陳教授在那裡找到了大片白布和紅色顏料，自己作了一面國旗！兩面的青天白日中心各寫上「100」字樣，以慶祝兩個「一百」，聽了蠻令人感動的！<br />
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其實不只微中子研究，一般天文地面觀測者也在打南極的主意，像是中國大陸國家天文台就在冰穹A（Dome A）開始設立的天文觀測設備，原因很簡單：南極有六個月黑夜，可以連續觀測很長時間；更重要的，南極海拔三千公尺的冰原頂端，空氣稀薄的程度卻和其他地方四千公尺是一樣的，這是因為地球自轉，將大氣層拉成了一個橢球，赤道的大氣層比較厚實，而兩極的大氣層較為稀薄，大氣越稀薄觀測的條件越好。<br />
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陳教授的科學遠征名實相符，到了地球最邊緣（雖然他指出地球是一個圓球，並無邊緣），去研究宇宙的最邊緣（雖然他又指出，宇宙也是無邊的，的確，我們常常講宇宙是一個「有限而無邊」的環境），相信這場演講，不單是在微中子天文學上讓大家有了一個基本的認識，知道南極是一處研究微中子的最佳環境，也讓大家看到了科學家為了追求新知，上窮碧落下黃泉的探險精神！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/308.htm |
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李家維 |
清華大學生命科學系教授 |
2012-05-18 |
五洲尋奇–我的榔頭之旅 |
「為了尋訪遠古地球的芸芸眾生，極區海崖、雲貴高原、峽南秦嶺、非洲荒漠和澳洲不毛都是我的獵場。獵物已化為化石，待我用榔頭敲下。漫長旅程和灰僕痠痛都遠不及尋獲至寶的興奮，我是個快樂的化石獵人。」－清華大學生命科學系 李家維 教授<br />
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本季的第四場演講（5月18日）是由國立清華大學生命科學系李家維教授擔綱，主講內容是「五洲尋奇&mdash;我的榔頭之旅」！<br />
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李教授的榔頭之旅帶著他上山下海，去追尋生物的起源。過去認為寒武紀之前的地層記錄中並沒有任何生物化石出現，但寒武紀之後的地層中卻發現大量的生物化石，所以有「寒武紀大爆發」的說法，但是李教授不信邪，開始踏遍世界各地，追尋生物的起源，希望在寒武紀之前的地層中也能發現更早的生物化石。<br />
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一般瞭解，科學家發現最早的生物記錄出現在五億四千萬年前的地層，在此年代的地層之下從來沒有像樣的化石出現過，因此李教授拿著榔頭（也就是「地質錘」），從中國貴州開始了他的工作。貴州古時經歷過漫長的冰期，之後變成了海洋，這片海洋維持了兩三億年，在這段漫長的時間裡，海底形成了兩三公里厚的沉積層，然後經歷了板塊運動，讓此處的海床抬升，升起後的岩層歷經風化作用，侵蝕了表層數公里厚的岩層，露出了約六億年前的地層，李家維教授的研究就從此開始。李教授用榔頭敲了約一百公斤的石頭，磨成薄片在顯微鏡底下觀察，結果發現了六億年前的「海綿」，證明了動物在比寒武紀更深（更早）四千萬年的地層中就已經出現了！這也就是所謂的「地球已知最古老化石」，相關論文已經刊登在《<i>Science</i>》中。另外李教授也找到了最早的「胚胎化石」，外觀及內部結構保存良好，如果用電子顯微鏡觀看，還可看出此一胚胎是由八個細胞所組成，仔細觀察，胚胎的主人應該是是一種兩側對稱的生物，可能是世界上最早的蟲類：被命名為「貴州小春蟲」。<br />
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後來李教授轉移了研究地點，來到了秦嶺，在那有五億四千萬年前的古老地層進行化石研究，但在那裡並沒有發現任何特別的生物化石。就在此時，李教授突然接到來自雲南的來電，說是在地層中發現了大量的生物化石：「在數平方公尺內敲到四百條一樣的蟲」，於是李教授急忙趕回雲南，去研究此種化石，這類生物化石相當完整，連肌肉尾巴和肛門都有保留，是一種分節動物，後來被命名為「雲南海口蟲」（生存期間約在五億三千萬年前），目前的研究指出脊椎動物的祖先就可能源自於雲南海口蟲（1996，<i>Nature</i>）！<br />
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李教授的另外一個興趣，是在尋找世界上「第一對出現的眼睛」，因為五億八千萬年前的動物沒有眼睛結構，但五億三千萬年之後就有眼睛了，眼睛出現可能代表著「資源的匱乏」，生物需要用眼睛才能察覺獵物與敵人在何處，因此眼睛的出現，代表著地球海洋生態系轉變的關鍵點。李教授這一次從有五億五千萬年前地層的南澳洲出發，雖然那裡的地層裡有很像動物化石的東西，但那些化石無以歸類，也沒有發現有「眼睛」的化石。李教授轉移陣地，去了白令海旁的俄羅斯國土，在那裏每年只有一兩個月可以過去，其餘時間被冰封，因此可以保存非常多的化石，但在那裡的地層中也沒有李教授感興趣的化石，因此無功而返。但在此時，李教授看到俄羅斯科學院發表的文章，在納密比亞（南非北部）的沙漠，發現一個藻類化石，李教授認為這應該是有頭有尾的小蟲子，所以李教授就去了納密比亞，來到發現那個化石的沙漠，目的還是想要追尋世界上「第一對眼睛」。在跑遍世界上這麼多地方後，終於在此處發現結構完整的化石。到目前為止在該處已經發現了兩個保存良好的化石，李教授認為是「頭足類」生物（章魚小管），代表五億五千萬年前可能已經出現了有眼睛的生物，但這個研究結果還需要更進一步的觀察與描述。<br />
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整個晚上的演講內容豐富精彩，配合了陳丕燊教授的盡職主持，李教授帶領著大家跑遍五洲，讓我們深刻體認了一個古生物學家的艱辛但多采多姿的生活！
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/309.htm |
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廖運志 |
中央研究院生物多樣性研究中心博士 |
2012-05-11 |
北極熊不見了！–北極之海洋探索 |
轟隆～轟隆～即使這巨大的鋼鐵船身，仍不時隨著一陣陣撼人的撞擊聲響而顫抖、搖晃，雪龍號極地研究船正以緩慢的速度破冰前行，帶領著科學家們進行一場極地長征。沿途出現了悠游於浮冰之間的海豹、海象及不時地噴出水柱的鯨魚，更親眼目睹了北極熊正在享用著海豹大餐&hellip;，然而全球海洋的暖化現象已經悄悄地蔓延至地球最蠻荒的極區，過去堅厚的海冰已不復見，北極地區的海洋似乎將無可避免地面臨一場生態危機。講者將藉由親身參與2010年北極科學考察隊的機會，分享在極地近三個月的科學研究體驗、觀察與省思。<br />
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春季系列的第三場（5月11日）演講，是由中央研究院生物多樣性研究中心廖運志博士主講，當晚的主題是「北極熊不見了！－北極之海洋探索」，演講內容生動有趣，圖片也相當震撼，讓我們跟隨著講者再次體驗極地之美！。<br />
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廖博士從介紹北極的地理知識開始，帶領我們去追尋北極熊的身影。北極分界可用夏季10度等溫線或是北極圈66o34&#39;來劃分，涵蓋的範圍包括了俄羅斯北部、白令海峽、阿拉斯加、加拿大、格陵蘭，和北歐三國等地方，相當廣大，夏季永晝，冬季永夜，讓人心生嚮慕。<br />
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廖博士的旅程光是上船就一波三折，最終在韓國濟州島搭乘小漁船出港，在煙波浩渺中找尋「雪龍號」。他說：折騰了半天，眼前突然出現了一面巨大的紅牆，那就是雪龍號的船身！勉強從繩梯辛苦爬上船舷，迎接他的卻是閃個不停的鎂光燈，原來臺灣研究人員上船也是一件大事！<br />
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廖博士的這次旅程，行經阿留申群島，穿越白令海峽，最終來到了北極海，沿途遇到的大片浮冰可以讓研究人員帶著儀器登「陸」，並於其上做調查研究。<br />
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雪龍船上的飲食豐富，從南方口味到北方口味通通都有，但新鮮蔬果只在頭一個月可以看見，之後就都是比較容易長期保存的肉類了。廖博士從船上的住房窗戶可以直接看到海景，儘管空間狹小，仍有網路可以使用，但僅止於內部網路，往外送信需要經過重重審核，才能與外界聯繫。船上的洗衣機有如裝飾品，只因珍貴的水資源容不下洗衣的奢華；診所內的醫生只能醫小病，遇到大病痛，也只能向上天祈禱了。<br />
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航行在北極海，最重要的就是掌握天氣的變化，藉由衛星影像可以得知雲層變化等相關資訊，也可以了解海上浮冰的動向，儘管破冰船無堅不摧，但為了避開不必要的相遇以減少燃料的耗損，仍然會參考衛星資訊調整船行路線。<br />
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廖博士和船上團隊所使用的深海研究儀器，往往重達數百公斤，需要用到船上甲板的A架，鋼索搭配絞機，進行施放任務。箱型採集工具挖起的海床底泥，記錄著數千至上萬年間的環境變化史；在海底拖行以捕獲海底生物的底拖網，除了會撈到令老饕讚不絕口的雪蟹外，更會帶上來許多珍貴的海洋生物標本樣品；採水器則可以蒐集各個深度的海水，用來測量海水各項參數。<br />
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登陸北極浮冰是另一種挑戰，以尖船頭和萬噸重量的破冰船，來來回回地撞擊，可以讓船隻卡在浮冰旁，方便登陸。直昇機在此時發揮了極大用處，除了前探遠方，好避開2米以上的厚層浮冰以及搜尋巨大浮冰的所在珠之外，更是登陸浮冰後驅趕北極熊的利器。研究團隊將各項測量儀器陸續從船上運到浮冰上，其中最引人注目的，是外型圓球狀、號稱「蘋果屋」的避難房間，專門用來避過北極熊的注意，避免人類遭到獵捕！沿途行船挺進的過程十分辛苦，但同時也在進行岩心採集、大氣測量，和水下載具放置的工作。雖然大家都希望能抵達北極點，但卻在觀察到浮冰已經開始聚集、同時燃料又不足的壓力下，只能於緯度88度下半途開始折返，2度的差距，訴說著征服北極是如此困難&hellip;&hellip;。<br />
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廖博士用了一系列的照片，帶給聽眾引人入勝的自然環境與研究生活的甘苦。旅程中不見北極熊的蹤影，也讓大家認識並深思全球暖化及北極海冰覆蓋面積持續縮小的這個事實。演講結束之後，廖博士展出了他從北極帶回來的海洋生物標本，讓大家實際觀察觸摸，也建立了我們自己和北極的聯繫&hellip;&hellip;。演講加上展示，讓大家過了一個愉快又有充分收穫的夜晚！<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/310.htm |
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陳發林 |
臺灣大學應用力學研究所能源研究中心教授 |
2013-04-26 |
臺灣黑潮電廠–世紀大工程 |
許多洋流常年定向且穩定的流動，夾帶著龐大的動能，若能妥善運用這些能量，對人類文明與永續發展將有重要貢獻。黑潮是北太平洋環流的一支，流經台灣東部時貼岸穩定往北且流速強勁。從能源開發的角度來看，黑潮絕對是一條優質的洋流，能提供大量且穩定的電力，具經濟規模與商業價值，且無排碳、不須燃料、供電持續，可用率達0.7以上，且建廠工程均屬成熟技術，無技術瓶頸，預估在發展成功後，建廠與營運成本可與未來之離岸風力競爭。我們提出一套完整的黑潮電廠設計規劃，將相關的研究成果實際應用在一項工程設計中。<br />
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臺大應力所的陳發林教授4月26日晚間給出了2013年春季系列的第一場演講「臺灣黑潮電廠－世紀大工程」，描述使用黑潮發電的原理和願景，讓我們深入瞭解了這個在傳說中存在已久的替代能源真實的面貌和未來的可能為何。<br />
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黑潮（Koroshio）是全世界第二強勁的海流，流速每秒約1至2公尺，水溫約在攝氏24至26度。陳教授舉了幾個真實的例子說明黑潮潮水的威力：綠島漁民駕著舢板船對抗黑潮，辛苦地在漁獲不豐的海域生存，還要隨時注意潮流的漲落；父子二人從臺東騎著水上摩托車前往綠島，兒子摩托車失靈，卻意外被潮水帶至宜蘭外海；最近墾丁南灣的長泳溺水意外，也和黑潮潮水在墾丁近海造成的漩渦有關。<br />
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陳教授說，黑潮最穩定且力量最強之處在菲律賓，臺灣附近的黑潮並不是一年四季都一樣穩定，實際上東部海上的黑潮在夏季十分強勁，但到了冬季則因為東北季風而減弱。不過這恰好滿足臺灣的需要：因為可以配合我們夏季用電的高峰！因此黑潮雖然沒能帶給臺灣如日本東岸那般良好的漁場，但卻蘊藏著可以被我們利用的乾淨能源。<br />
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然而在理論上描述洋流發電十分簡單，只要在海中裝設渦輪機即可，但是實際的工作卻困難重重。陳教授首先說明要找何種渦輪機。陳教授說，目前全球共有62款洋流渦輪機，但多為淺水發電使用。在瞭解了許多款渦輪機後，陳教授選擇了Gulf Stream Turbine這款用在墨西哥灣流的深水型渦輪機。它的優點是「單錨固定」與「自調穩定」。陳教授設計了模組化的搭載平臺，由小型的平方架構相接組成大型的海下渦輪機組，每一個平方架構上錨定著一組渦輪機，隨著海流漂浮上下。陳教授以清楚的動畫向聽眾解說渦輪機的運轉與整個黑潮發電廠的設計，在陳教授的設計中，渦輪機將以每分鐘6轉（6 rpm）的角速度運轉發電，每個葉片約可發出約0.25百萬瓦（MW），一組渦輪機有兩個葉片，即0.5百萬瓦（MW）的發電量。<br />
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但是找到了適合的海下渦輪機，要如何將渦輪機固定在海床上？臺灣東部外海海下地形特殊，沒有由淺入深的大陸棚，在離岸不遠處海面就陡降，在短距離內就降到了深達五、六千公尺的花東海盆。如果要到那麼深的海床上去建設渦輪機的錨定基地是不實際的，所以只能挑選離岸不遠的海下山脊，約在海面下數百公尺左右的「山頂」，作為拉住渦輪機的基礎。纜繩的材質要能抗得住強勁海流的拉扯，陳教授在深入研究後，規劃將整座發電廠以聚酯材料（Polyester）所編成的纜繩錨定在500公尺深的海床上，而整座渦輪機將會穩定沉浮在約80公尺深的深水中，這個水深也是黑潮最強勁之處。<br />
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展望聽眾的問題也相當有深度，有人問到纜繩和整體電廠的水下清潔和維修的問題，陳教授說，為防止生物附著在纜繩上，纜繩上設計有一個上下定時滑動的套環，可以清除附著在纜繩上的海洋生物。也有聽眾問到，渦輪機的水下維修該如何進行？陳教授說，黑潮發電廠所用的零件在設計上皆可使用約五年不用更新，以符合成本考量。陳教授打趣說，將來黑潮發電廠完成後，會以玻璃潛水艇經營觀光，讓所有人都能一窺這壯觀的工程，同時收費，這樣連維修的經費也有了！<br />
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陳教授說，據估計黑潮流經臺灣的一個截面，約蘊藏有10 GW（10億瓦）的能量，雖然在臺灣東部外海的黑潮位置不太穩定，會東西偏移，但還是包含了極大的能量。然而為了不使日本氣候發生異常，變成「冰島」，臺灣只能從黑潮取出5% 左右的潮水能量來發電，也就是500百萬瓦（MW）的能量可用，相當可觀。陳教授說，正是因為臺灣是一個什麼能源都沒有地方，所以我們才被逼的去嘗試所有的可能。從陳教授的演講我們可以看出，我們的能源政策不要固守某種特定發電方式，應該多元並進，才能幫台灣的「能源荒/能源荒」找到永續發展的解答！<br />
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「黑潮發電廠是我的夢想。」陳發林教授說：「老天爺給了我們這麼好的環境，我們應該好好利用它！」<br />
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本臺大演講網（<a href="http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/">http://speech.ntu.edu.tw/sng/ci/</a>）演講錄影蒙講者陳發林教授同意轉載，謹此致謝。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/311.htm |
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朱家緯 |
臺灣大學醫學院附設醫院家庭醫學部醫師 |
2012-11-16 |
氣候變遷對於傳染病的影響 |
隨著全世界由以往的農業時代走向工業化，到現今的高科技時代，人類的生活持續進步與便捷，但對居住環境與氣候的影響也隨之而來。二氧化碳是最主要的人為溫室氣體。全球大氣中二氧化碳濃度已自工業革命前約280 ppm增至2005年的379 ppm，且近10年間二氧化碳濃度年增加率比過去45年增加率要來得高。抵達地球表面的陽光經地表反射後波長較長，會被二氧化碳等氣體阻擋，不容易反射到大氣外，以致地球溫度逐年增高，此即溫室效應。<br />
<br />
溫室效應所導致的全球氣候暖化現象，除了會使全球氣溫升高外，也可能引發降雨模式的改變，水患、乾旱、風災等異常氣候發生的頻率增加。這些環境因子的變化均可能直接或間接影響物種的生長、生存、數量及分布，和生態系組成與功能的改變，繼而影響生物多樣性的保存與維護。全球暖化將會影響物種的分布，氣溫升高使得生物往南、北極或高海拔的地區移動，也促使許多地區外來種突然增加。這是一個相對性的影響，當生物物種族群與分布因氣候而改變時，群聚組成亦將改變，進而影響生態系統的運作。<br />
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歸結以上所述，溫室效應會牽動地球不正常之氣候變遷，已對地球環境產生可預見之衝擊：1. 極地冰原融化，海平面上升，淹沒較低窪之沿海陸地，衝擊低地國及多數國家沿海精華區。2. 全球氣候變遷，導致不正常暴雨及乾旱現象，衝擊水土資源環境衛生及人類生命等。3. 沙漠化現象擴大，生態體系改變，衝擊農林漁牧之經濟活動及全球生存環境等。<br />
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此外，全球不正常的氣候變遷，也因為氣溫上升，與物種遷移、雨量分布等改變，影響了傳染病病媒的分布型態，加上世界地球村的連結益加密切，我們已經不能以過去面對傳染病防治的思維面對新的挑戰。今天的主題便是站在過去防治傳染病的經驗上探討未來我們如何面對病媒下的戰帖。<br />
<br />
本次講演主題內容
<div style="margin-left: 40px">
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1. 溫室效應與全球暖化<br />
2. 氣侯變遷對全球的影響<br />
3. 氣侯變遷對臺灣的影響<br />
4. 氣候變遷與重大傳染病的流行<br />
5. 未來展望</div>
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/312.htm |
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李俊璋 |
成功大學工業衛生學科暨環境醫學研究所 教授 |
2012-12-07 |
生活中的隱形殺手–環境荷爾蒙 |
1992年丹麥學者統計發現，在50年內男性每1毫升精液中精蟲數由12,000萬隻，下降一半僅剩6,000萬隻。臺灣兒童性早熟的盛行率約1/5000，且發生在女孩的比例為男孩的10倍。到底是何種原因讓男生的精蟲質量漸走下坡？讓女童在2 - 8歲就出現月經、乳房發育之現象？已獲科學證實的影響因子是「環境荷爾蒙」&ndash;它幾乎是「避無可避的存在」，在不知不覺中悄悄危害兩性的生殖健康。<br />
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環境荷爾蒙是指「外因性物質可干擾與體內生理恆定或維持、生長、發育及/或行為有關之天然荷爾蒙的合成、分泌、傳輸、結合、作用、和排除」。1996 年美國的暢銷書《失竊的未來&ndash;生命的隱形浩劫》（<i>Our Stolen Future</i>）發表了關於許多化學物質對人體的隱形危害後，便喚醒了人類對於化學物質干擾體內環境荷爾蒙的重視。環境荷爾蒙經常存在生活中的各種消費性產品，2011年5月發生的塑化劑風暴就是最典型的例子。<br />
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你／妳想認識環境荷爾蒙嗎？你／妳想知道環境荷爾蒙可能產生的環境與健康危害嗎？你／妳想知道如何在日常生活中減少環境荷爾蒙的暴露嗎？你／妳想化領悟為行動，將生活中的隱形殺手逐出生活環境，以建立一個安全、永續的未來嗎？
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/313.htm |
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王惠鈞 |
中央研究院院士／副院長 |
2012-12-21 |
環境變遷下之轉譯研究：以生物科技為例 |
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Facing the challenge of a changing world: The experience of a structural biochemist<br />
Andrew H.J. Wang</div>
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The world is evolving, and becoming more complex everyday. During the last decades, we encountered many problems due to politics, religion, resource competition, and not the least global climate change. Much of those problems are created by ourselves. The overuse of the global resources, particularly the cheap energy, is believed to be the source of global warming. We generated environmental pollution, emerging diseases, food shortage, economic chaos with wealth inequality, and aging society in the developed world but population explosion in the under-developed society. We, as scientists, can and should do something about this. The discipline of biochemistry and molecular biology is a fundamental, yet powerful scientific endeavor, which provides us the ability to face those challenges in this changing planet. Nonetheless it has been noted that during the past 30 years the science and technology have harvested the low-bearing fruit improvement of our living condition. We need to have new ideas to co-evolve with the challenge.<br />
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In this dialogue, I will share with you my over 40 years experience in structural biochemistry. As you know, structural biology and the associated fields over the past 100 years have generated many Nobel Laureates, witnessing this powerful discipline for probing the structures of complex biological systems. The three dimensional structures at atomic resolution of many important and useful biological molecules have been delineated rapidly, enabling us to visualize their structural details and to provide their biological meaning (functions). Through this effort, I hope we can assist to mitigate many problems listed above. I am certain whatever you (the audience) are studying or doing now will find its contribution in making this world better.<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/314.htm |
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張華 |
臺灣世曦工程（股）公司主任工程師 |
2013-09-15 |
愛麗絲奇境中的科技與發明 |
不知道各位是否有聽過《愛麗絲夢遊仙境》的故事呢？週日閱讀科學大師系列講座，以《愛麗絲夢遊仙境》的故事延伸出與科學有關的講題，肯定讓您對童年耳熟能詳的故事，獲得全新不同的角度思考。在炎熱的午後，一隻帶的懷錶的白兔出現，讓充滿好奇心的愛麗絲展開一段奇幻之旅。愛麗絲為了再次回到美麗的花園，遍尋數度，驀然回首，發現原來張華老師也在找尋通往美麗花園的兔子洞，這次就讓我們一起跟著愛麗絲來聆聽張華老師精心研究的成果。<br />
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英國作家路易斯．卡洛爾的《愛麗絲漫遊奇境》是受到兒童喜愛的經典童話，敘述著某天午後愛麗絲所遇見的奇幻冒險故事，但其實故事中隱藏了豐富的雙關語、遊戲詩、謎語、數學、哲學等等。《愛麗絲漫遊奇境》並不單純只是一本「情節奇幻、瘋言瘋語的奇境世界」冒險故事，一百多年來，世界各地學者從各種角度接近它，但至今似乎無人敢說能完整解析它。讓我們一起探究《愛麗絲漫遊奇境》中的科學與發明吧！
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/315.htm |
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謝豐舟 |
臺灣大學醫學院榮譽教授／附設醫院婦產部主治醫師 |
2013-09-27 |
學習：一門結合心理學、神經科學與機器學習的新科學 |
你對學習的認識有多少？我們從小到大都在學習，你可曾想過，「學習」本身其實也是一門學問？<br />
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人類祖先在物競天擇的壓力之下，產生了獨特的學習能力，也因而促成了文化的演進，並奠下科學、藝術與語言發展的基礎。如今，心理學、神經科學以及機器學習的新發現，更為人類凝聚出新的學習原則，不只導致教育學說的改變，也讓學習環境重新設計。<br />
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人類的先祖在天擇壓力之下，產生了獨特的學習（learning）技能，進而促成了文化的演進（culture evolution），奠下科學藝術與語言發展的基礎。在眾多生物中只有人類擁有促進學習的系統包括教師、學校、課程。<br />
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人類智力的來源至今還是個謎，不過藉由兒童發展（child development），人腦的可塑性（the plasticity of human brain）以及運算學習（computational approach of learning）的研究已經讓學習成為一門新的科學，藉此也讓我們對人類的心智更加了解。<br />
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人類學習及文化演進的基礎是以一種生物學上自相矛盾的適應為基礎（paradoxical adaptation）：人類出生時仍未成熟（We are born immature）。初生的嬰兒不能說話、走路、使用工具、了解他人，這種未成熟需要嬰兒本身及成人付出極大的代價：嬰兒腦部消耗60%的能量而成人則必須長期照顧自己的嬰兒。在嬰兒的腦子裏，無數的神經元細胞忙著建立數以千億計的連結，腦子持續成長直到青春期才達到成人的大小。<br />
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腦皮質的發育有其敏感期（sensitive period），在此期間神經元之間的連結更有可塑性（plasticity）也更容易受到環境的影響。感覺處理（sensory processing）在發育早期即告成熟，高等的皮質功能則較晚成熟，至於（prefrontal cortex）則要到成年期早期才會成熟。<br />
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人腦出生時的未成熟雖要付出代價，但卻極具價值，因為此種未成熟讓早期的經驗可以影響發育中的神經迴路連結而有利於往後的學習。在本場演講中，謝教授將介紹「學習」這們跨領域的新科學，帶你探索人類大腦暨奧秘又驚人的可塑性。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/316.htm |
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單維彰 |
中央大學數學系副教授／語言中心主任 |
2013-09-29 |
卡洛及愛麗絲 |
首場演講愛麗絲經過張華老師的指點，總算找到兔子洞。跳入洞中發現自己掉入很深的井中，幸好有先前的經驗，她似乎不太擔心。這時她又開始自言自語起之前請教單維彰教授有關數學的問題。<br />
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《愛麗絲漫遊奇境》在數學方面，Carroll 對於邏輯與機率有一些原創的貢獻，從故事書、信件、日記、小手冊中所發表的數學遊戲類創作之外，也蒐集了一些鮮為人知的其他創作，包括奇特的詩、英文文字遊戲、牌戲。本屆第二場演講邀請到中央大學語言中心單維彰主任，告訴我們《愛麗絲漫遊奇境》中的數學遊戲。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/317.htm |
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邱繼弘 |
funP.com網站共同創辦人兼執行長 |
2013-09-13 |
FunP的冒險故事 |
今天跟大家分享的，其實是FunP創業的點點滴滴。1999年在矽谷那邊瀰漫的是一鼓網站創業的風潮，到2001年時網路泡沫化，當時有一個新聞就是雅虎把奇摩併購，那時候整個.com的感覺是一個非常悲觀的事情。我們就遇到朋友跟我分享一個比爾蓋茲說的話，大概的意思就是，我們看一個新的產業的時候會高估它三年內的發展，可是你卻會低估它十年後對我們的影響。當你回首這十年，其實網路已經影響了我們一切。<br />
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創業的念頭一直到2005年時Web2.0興起，幾個網站如Delicious網站是把你網路上的書籤分享給所有人看，flickr是分享照片的網站，都賣了很高的價錢，這個新聞出來的時候 ，我從夏天午後有點昏睡中醒來了，重新燃起了創業夢。不過臺灣有一個叫HEMiDEMi黑米書籤做了類似的服務。那時候有另一個推薦文章的網站叫digg，在美國比Delicious還紅，我們就五個同學模仿開發了funP.com網站，還參加中國Demo China的活動。後來Facebook興起，我們就又模仿開發了FunP麻吉。原本是想要跟Facebook作競爭，既然作不好競爭我們就去跟Facebook講說成為其在臺灣的網路經銷商，一開始2009年進入市場，我們是第一家作社群行銷的開發商，幫客戶開發APP然後社群行銷、送贈品之類的，廣告銷售是可以馬上看得到錢的Business，去年營業額差不多作了四億多，Business這樣就差很多，其實這個Business也只是賺一點錢而已，但他至少是一個可以正式作的Business，為什麼？ 因為這是一個可以長期經營的一個廣告的業務。我們以前是網路圈的人，然後現在是廣告圈的人。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/318.htm |
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陳輝煌 |
宜蘭大學食品科學系教授兼奈米科技中心主任 |
2013-09-25 |
奈米食品科技–奈米可以吃嗎？ |
在希臘文中，nano－意為「侏儒」，所以nanometer代表非常小的長度單位。1奈米為10<sup>-9</sup>公尺，亦即十億分之一公尺。奈米等級的物質到底有多小？地球的球徑約12,756公里，假設將地球縮小為十億分之一，為1.27 cm，大約為一顆玻璃珠的大小。著名的諾貝爾物理獎得主費曼博士（Richard P. Feynman），於西元1959年演講「寬廣的底層」（There&#39;s plenty of room at the bottom）時，提到操縱與控制微小物體是可能的，當物體被縮小後，在微小世界仍有許多的空間，因此反問大家：「為何不能把24冊大英百科全書的資料寫在大頭針大小的空間？」。這些概念引發了許多科學家投入奈米領域微細世界的研究，費曼博士也因此被尊稱為奈米之父。<br />
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對食物而言，進入口中的食物為公分的尺度，經咀嚼後變成毫米的尺度後吞入肚中，經過胃酸作用成為乳糜狀，再進入腸中，經酵素消化，最後成為分子大小（奈米等級），才能被人體吸收，不被消化的成分，將被排出體外，所以人體的口、胃、腸以由上而下（top down）的方法，逐步地將食品微米化、奈米化與分子化，如預先將食物奈米次微米化，將有助於消化系統不良者。被腸道吸收的分子，經酵素合成作用，成為人體所需的物質（人體中的蛋白質約在1 ~ 20 nm之間），是一種精巧的由下往上（bottom up）之途徑。<br />
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人類也模仿大自然的各種奈米現象，利用奈米科技將食品帶入一個嶄新的領域，探索物質在奈米尺寸之特殊性質與微結構，有助於設計創新、健康、美味及安全的食品。也可利用操控分子的結構與形態，增加合成新型食品的可行性，或可解決人類糧食不足的問題。<br />
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/319.htm |
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周泰立 |
臺灣大學心理學系（所）副教授 |
2013-10-04 |
大腦與語言：演化及發展 |
人類的語言與動物的語言有何差異？這些差異與大腦的結構有何關連？這場演講由人類的大腦演化出發，說明我們是如何由牙牙學語發展為成人的口若懸河。在單語，雙語，或多語的環境中，人類的語言發展又會呈現何種不同的風貌。周教授以臺灣及其他國家的研究，介紹遺傳及環境如何共同塑造我們所使用的語言。最後，再以實例說明閱讀障礙，自閉症，及精神分裂症等語言缺損，這些患者的神經機制的運作，與一般讀者的神經機制的差異。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/320.htm |
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嚴宏洋 |
中央研究院細胞與個體生物學研究所研究員 |
2013-10-06 |
魚類的水底下聲色世界：性、行為、生理與基因 |
愛麗絲想不到跌落洞底後，看見美麗的海洋，海洋中的世界絲毫不遜於陸地。美麗的海豚、活跳跳的蝦子以及妖豔多姿的海葵在水中漫舞嬉戲。愛麗絲發現之前遇見過的假龜在岸邊哭泣，聽了假龜的敘述才知道，原來海洋正在面臨莫大的浩劫。愛麗絲苦思辦法中，適逢海洋動物專家&ndash;嚴宏洋教授開講，讓我們一起跟愛麗絲了解水底的魚類聲色世界吧！<br />
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水底下的聲音和顏色兩項物理特性，會因水的密度與對色光的選擇性吸收，而迥異於陸地上的特性。居住於水下的魚類，在面臨這兩個特殊的天擇壓力篩選下，早已演化出各種適應機制，以應付生長與生殖時，所面對的天擇與性擇雙重壓力。本次演講將從聲音及顏色感光兩個物理因子水下的特性，探討魚類如何演化出各種適應機制，以應用在擇偶、領域行為所需；以及背後所牽涉到的生理機制，並探討基因變異如何指導這些過程的進行。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/321.htm |
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曾憲雄 |
亞洲大學資訊科學與應用學系教授兼資訊學院院長／TWNIC董事長 |
2013-10-04 |
數位匯流之發展 |
今天曾院長要以數位匯流的角度，來討論網際網路。數位匯流，就是匯集跟合流。以河流三江匯流來比喻，小河匯流成大河可以進行更多的經濟活動。現在一般家庭普遍都會有三條線，電話線、網路線以及電視訊號線，數位匯流將帶起台灣數位產業的變化與新的挑戰。面臨的挑戰有法令的匯整、有終端設備的匯流、有內容平台的匯流以及產業的匯流。匯流會造成產業的變化，以蘋果電腦為例，原本從電腦產業透過 iPhone 產品，轉換到電信產業。網路成為新的平台，人跟人互動過程中產生的內容也變成了新的資產，新的服務如Facebook全球有6.9億的會員，蒐集了大量人與人間的互動行為資料庫在廣告上可以更加精準，對傳統媒體產業與電信業也帶來了新的衝擊。在出版業的衝擊如Amazon電子書以及長尾理論帶出新的商業效益，對於線上遊戲產業如Second Life因為用戶產生內容的 Web2.0機制帶來新的衝擊。IP網路如Skype或Line等也對電信產業帶來很大的衝擊。面向新的網路時代環境衝擊，必須培養好三力，專業的科技力、網際網路素養能力與創意力，必定能贏向變化，未來發展無可限量。
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http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/322.htm |