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61011313 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/222.htm
61011314 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/223.htm
61011315 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/224.htm
61011316 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/225.htm
61011317 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 /> <br /> 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 /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/226.htm
61011318 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」–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 /> <br /> 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/227.htm
61011319 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? http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/228.htm
61011320 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/229.htm
61011321 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–現代科技發展的隱形發動機」。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/230.htm
61011322 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 /> <br /> 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/231.htm
61011323 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/232.htm
61011324 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 /> <br /> 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/233.htm
61011325 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/234.htm
61011326 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/235.htm
61011327 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/236.htm
61011328 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」？ http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/237.htm
61011329 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/238.htm
61011330 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/239.htm
61011331 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/240.htm
61011332 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/241.htm
61011333 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/242.htm
61011334 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/243.htm
61011335 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/244.htm
61011336 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 /> <br /> 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 /> <br /> 本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供，謹此致謝。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/245.htm
61011337 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/246.htm
61011338 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/247.htm
61011339 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/248.htm
61011340 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 /> <br /> 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？—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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 王老師對人類社會的剖析鞭辟入裡，發人深省。<br /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/249.htm
61011341 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/250.htm
61011342 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 /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/251.htm
61011343 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/252.htm
61011344 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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。 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/253.htm
61011345 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 /> <br /> 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 /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/254.htm
61011346 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 /> <br /> 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 />   http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/255.htm
61011347 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 /> <br /> 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–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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>蝦爆白點症 養蝦業慘</b><br /> <br /> 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 /> <br /> <b>發現新病毒 獨步全球</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>論文發表時 還被質疑</b><br /> <br /> 「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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>強勢啟動子 跨種載體</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>用基因轉殖 禍福難料</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008-03-25/聯合報/C4版/春季展望系列】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/256.htm
61011348 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 /> <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 /> <br /> <b>5.4億年前 生物開眼</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>清不清楚 看解析度</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>烏賊偽裝 看出端倪</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008-04-01/聯合報/C4版/展望秋季系列】 http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/257.htm
61011349 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……等。<br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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？—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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008-04-15/聯合報/C4版/2008展望春季系列／生命及其演化】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/258.htm
61011350 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>果蠅像人類 會恐懼有記憶</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 「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'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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>特定神經細胞 控制性傾向</b><br /> <br /> 「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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>堅持生命科學 須一步步來</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>建構3D顯影 重複20萬次</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008-04-22／聯合報／C4版／2008展望春季系列】<br /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/259.htm
61011351 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 />  <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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <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 /> <br /> <b>視覺功能 視網膜很關鍵</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>視覺語言 至今所知有限</b><br /> <br /> 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……，最後把所有影像疊在一起成像。<br /> <br /> 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 /> <br /> <b>視網膜疾病 可分為兩類</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <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 /> <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> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/260.htm
61011352 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 /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/261.htm
61011353 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F2α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 /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/262.htm
61011354 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  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？—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 /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/263.htm
61011355 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—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 /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/264.htm
61011356 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—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 /> <br /> <b>每個人體質 獨一無二</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <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 /> <br /> <b>生命的本質 食色性也</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008/10/27／聯合報╱記者李承宇／台北報導】<br /> <br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/265.htm
61011357 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 /> <br /> <b>眼睛 完美又複雜</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>演化 起源很多樣</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>細胞 基因說了算</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008/11/03／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/266.htm
61011358 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>行銷 公孔雀秀花紋</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>選擇 緣投的較吃香</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>交配 黃胸雀會劈腿</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 另外還有一種是「轟趴」，珊瑚產卵就屬於這類。<br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>育幼 翻車魚生了就丟</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>生殖 演化的原動力</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008/11/10／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/267.htm
61011359 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 /> <br /> 「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 /> <br /> <b>三派學說解釋「天」</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>愛情之母仿戴安娜</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2008/11/17／聯合報／記者楊正敏／台北報導】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/268.htm
61011360 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>伽利略掙錢 開補習班</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>發現木衛 巴結梅迪奇</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 「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 /> <br /> <b>達爾文 從沒領過薪水</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> 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 /> <br /> <b>出航南美 創天擇理論</b><br /> <br /> 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 /> <br /> 【2008/12/01／聯合報／記者陳宛茜／台北報導】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/269.htm
61011361 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 /> <br /> 【2008/12/08／聯合報／記者楊正敏／臺北報導】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/270.htm
61011362 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 /> <br /> 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 /> <br /> 【2009/04/20／聯合報／記者李承宇／台北報導】<br /> http://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Lectures/C/0/50/3/271.htm
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