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看見地球的吶喊－衛星遙測所揭露全球暖化的警訊 - 科技大觀園 - 科技部

號稱萬物之靈的人類對於上帝所創造並託付管理的這個世界認識其實非常有限。無視於科學家們還不能完全瞭解並掌握這個複雜的「地球動態系統」的現實，人類幾近貪婪地大量使用石化燃料，追求生活的享受，不僅只是造成環境污染，更破壞了全球環境與氣候的帄衡。究竟這個系統會如何回應人類所加諸的負荷？上帝所創造的帄衡是否終會因人類的所作所為而傾覆破壞？ 衛星遙測科技正是人類監控「地球動態系統」並探討這些問題的有利工具之一。筆者有幸與國家太空中心合作，協助處理並推廣台灣自主控制的福爾摩沙二號衛星遙測影像應用，也參與了幾項關於「地球動態系統」劇烈變化和異常現象的研究。 本演講將先藉由目前衛星遙測科技從太空中所蒐集的資訊，...

海洋科學與技術：揭開水下時空膠囊之謎–水下文化資產在博物館中的展示 - 科技大觀園 - 科技部

沉睡在大海中的時空膠囊 一聽到水下文化資產，您會聯想到什麼？是沉船？是〈神鬼奇航〉電影的片段？還是穿著潛水裝備的尋寶獵人與一桶桶的金幣？在所有的水下文化資產中，沉船因為數量最多，標的最明確，是最能夠吸引大眾目光的主題。 包括沉船在內的水下文化資產常被稱為「時空膠囊」，替我們保留了歷史的一刻。而沉船所停留駐足的海床，則成為另一種廣義的博物館，收納了各式各樣的船隻，承載了各式各樣的故事。法國水下考古學家在愛琴海中目睹希臘時期的大型青銅雕像時，就曾說：「海床是世界上最大的博物館。」 這個世界上最大的海床博物館，要親臨參觀可有不小的限制。然而由於水下考古技術的發展與進步，全世界陸陸續續有沉船及其文物出...

認識生活中常見的油脂 - 科技大觀園 - 科技部

油脂與醣類、蛋白質一樣，都是我們生活中不可或缺的物質。前些日子，由於許多食品混雜了劣質油，引發食安風暴，一時之間，人心惶惶，民眾對於油品的選擇和攝取更加無所適從。常見坊間提倡「少鹽少油的飲食，有助於身體健康」的觀念，但我們需要對油脂如此迴避嗎？其實不妨想想「油脂在身體中起到了什麼重要的功能？」首先，油脂是組成人體細胞膜的重要成份，尤其是神經細胞具有軸突與樹突的構造，因此所需要的油脂比例，遠比其他體細胞還要高；其次，油脂所形成的脂肪組織，可以緩衝外力；同時減低人體內臟間的摩擦，並保護內臟。另外，在身體醣類提供的能量不足時，脂肪也可代替醣類供應熱量。脂肪對於人體有這麼多種重要的功能，我們實在不應該...

海洋科學與技術：水下機器人–探索深海祕境的超級武器 - 科技大觀園 - 科技部

2014年3月8日發生馬來西亞航空MH370班機失聯事件，為了能在黃金時間內找尋飛機的蹤跡，數十個國家提供了各式高科技設備投入搜救行動。遺憾的是，截至目前為止仍未確切找到飛機殘骸。環顧搜救過程，從一開始運用高解析度衛星影像找尋海下可能墜毀地點，到利用水下聲學技術搜索失蹤客機的黑盒子從海中傳出的脈衝訊號，以及使用美國海軍高科技水下機器人「藍鰭21（Bluefin 21）」搜尋飛機殘骸等策略，都屬於海洋科學與技術應用的範疇。 水下機器人（underwater robotics）並不只是用在救難搜索方面，它早已運用在海洋資源探測、海底地形測繪，以及海洋工程結構的建構與維護上。 身為21世紀的海洋子民...

食品安全面面觀 - 科技大觀園 - 科技部

古諺有云：「民以食為天」，食物在人民日常生活中的重要性自不待言，然而近幾年接二連三爆發食品攙假和安全問題，不僅重創台灣「美食王國」的名譽，也讓國人面對琳琅滿目的食品時更加無所適從。雖然，能夠在自家陽台種植食材，並親自下廚，是確保食物來源，避免吃進一堆未知化學添加物的方法之一。但是，在忙碌的生活中，有時為了節省時間或是解解嘴饞，不少人還是會想去便利商店或是路邊攤吃些經過加工處理或現成的食物，「外食」成了現代人的生活常態，但把健康交給看不見的廚房，飲食的風險也相對增加，如何讓民眾「吃得安心」，考驗政府的監管能力。 日常生活中，有許多食物是具備生物特性的。例如：蔬果與肉類。從採收或屠宰後，到送上...

海洋科學與技術：黑潮的前世今生與未來 - 科技大觀園 - 科技部

黑潮的軌跡 洋流，泛指海洋中大範圍的、穩定的海水流動，有如海洋上的河流。形成洋流的原因主要有二：風跟水團的密度變化以及地球旋轉所造成的柯氏力，因而架構出分布全球的洋流。 赤道是全球洋流系統的自然分界線，以太平洋為例，赤道以北形成北赤道洋流，赤道以南則是南赤道洋流，而黑潮的前身就是北赤道洋流。北赤道洋流是低緯度的海水受到東北信風的吹拂，形成由東向西流動的洋流，當北赤道洋流流動到菲律賓東岸民答那峨島時，會分開成往南及往北流的分支，往南的稱為民答那峨海流，往北的就是俗稱的黑潮。 黑潮是全球第二大洋流，僅次於北美洲東岸的灣流。黑潮沿著菲律賓東岸向北流，當經過呂宋海峽這個缺口時，黑潮的走向引起海洋學家的...

大蒜的ID+營養 - 科技大觀園 - 科技部

今天的主角是大蒜，像蒜頭、蒜苗都屬於大蒜。大蒜是調味品，也是營養品，更是極佳的綠色天然藥品。本土大蒜形狀就像吊鐘，蒜味濃厚，辛辣感十足，非常適合入菜。大蒜具有非常強力的殺菌功效，多吃大蒜就能常保身體健康喔！而且只要放在室溫中保持乾燥，它可是能放上好幾個月的好食材喔！ 1. 吃大蒜好處多： 大蒜有很多方面的功效，譬如說有防癌、抗氧化，有疏通心血管、延緩老化，甚至可以降血壓、抑制血液凝結，還有提升免疫力等等的作用。 2. 大蒜有殺菌效果： 大蒜的確有這樣的一個功能，有殺菌的功能。像最近美國華盛頓州立大學它們就做了一個研究發現，發現大蒜裡面有一種硫化物叫「二烯丙基硫化物」，它可以有效的消滅細菌中的「...

一九九一年九月十九日，阿爾卑斯山冰河裡發現了冰人 - 科技大觀園 - 科技部

冰人是在海拔3200公尺的高度發現的。一開始，警政機關為了確定死者身分，立即搜尋失蹤人口檔案。等到考古學家到達現場，檢視了死者的登山裝備，就告訴警方別忙了，死者五千年前就上山了。這個事實證明阿爾卑斯山的登山歷史至少有五千年。 發現冰人的地點在特洛爾（Tyrol），那是登山玩家都知道的區域，大部分位於奧國境內，山上有許多冰河。 消息傳出後，冰人一夕成名，問題也紛至沓來，專家都招架不住。冰人到那麼高的山上幹啥？他怎麼死的？有的故事分明是編造的，有些人繪聲繪形，說得天花亂墜，像冰人的拜把兄弟似的。冰人身上有刺青，腰包裡的蕈菇也許含有迷幻藥成分。難不成他是巫師或隱士，到山上聖地朝聖、修煉？冰人身上似乎...

電漿–現代科技發展的隱形發動機 - 科技大觀園 - 科技部

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」。日期：2013/4/17

維護遺傳物質化學穩定性的DNA修補 - 科技大觀園 - 科技部

遺傳物質DNA 生物體擁有的遺傳物質會決定該生物的特徵，若把生物體比做一棟建築物，遺傳物質就如同建築藍圖，它記載了建築物所有的資訊。 生物的遺傳物質是染色體，而染色體主要由去氧核醣核酸（DNA）所組成。DNA是一種長鏈聚合物，由4種核苷酸以磷酸酯鍵結合而成，而每一種核苷酸都含有一種鹼基，分別是腺嘌呤（adenine, A）、胸腺嘧啶（thymine, T）、胞嘧啶（cytosine, C）及鳥糞嘌呤（guanine, G），這些鹼基沿著DNA長鏈的排列次序就組成了生物的遺傳密碼。 1953年華生（James D. Watson）和克里克（Francis H. C. Crick）解出DNA的雙鏈...

一九一二年十二月十八日皮爾當人問世 - 科技大觀園 - 科技部

一九一二年十一月二十一日，英國《曼徹斯特衛報》刊登了一則消息，說在色西克斯（Sussex；英格蘭東南部，濱英倫海峽）某地發現了一些頭骨碎片，是已知最古老的人類遺骸云云。 其他報社的記者，立刻打聽出化石正在倫敦自然史博物館古脊椎 動物專家伍德沃德（Arthur Smith Woodward, 1864-1944）手中。在記者的要求下，他接受訪問，證實了《衛報》的報導，但是仍然拒絕透露詳情。他要求記者「保持耐心」，因為他還沒有完成初步研究，不過，他會在倫敦地質學會十二月的集會中提出正式報告。在記者追問之下，他還是透露了那個頭骨「大概只比爪哇人晚，而且可能代表猿與人之間的演化橋梁。」 這則新聞在...

對抗心血管疾病的新利器 - 科技大觀園 - 科技部

哺乳類動物生命體的運作程序是由細胞核中的DNA轉錄成RNA，送至細胞質後轉譯成蛋白質，並經過適當的修飾始具有可完整執行生理與催化作用的能力。 人類基因體定序計畫完成後，分子生物學家利用這資料庫進行了分析比對，發現分布在細胞核中的23對染色體是由30億個核苷酸所組成的DNA纏繞著蛋白質而成，但只有大約2％的DNA具有基因功能，可產生活性或結構蛋白質，並維持生命體的代謝運作，這樣的數目約有3萬多個。 染色體上其餘98％的DNA有許多在轉錄成RNA後就停止後續蛋白質的生產作業，這些DNA因不具基因的功能而曾一度被視為是垃圾DNA。但隨著近年來基因體分析技術的演進，發現這些不轉譯的RNA並非科學家原先...

人類學與科技的對話：尋找蜘蛛–醫學人類學家眼中的傳染病 - 科技大觀園 - 科技部

人類學是一門全貌性的科學，把人類視為具有生物和文化特質的物種。為了了解人類的認知過程、行為和物質文化，人類學家常深入不同的人類社會進行田野調查，透過參與觀察、訪談等研究方法，比較和詮釋各種文化的異同。除希望促進不同文化間的了解外，也希望能應用所累積的人類學知識，解決當今人類社會所面臨的問題。 傳染病在人類演化的過程中扮演了十分重要的角色，天花、鼠疫、流行性感冒、愛滋病等傳染病，都曾經或正在人類的歷史上造成特定社會的崩解或整個族群的滅亡。 在科學不發達的時代，天花和鼠疫的流行被歸於天譴。晚近由於醫學及流行病學的進步，對於傳染病的病因有了更多的認識，尤其是由寄主（人類）、環境因子和病原菌所交織成的...

眼睛透露了祕密 - 科技大觀園 - 科技部

人在學習過程中是如何處理訊息的？如果學會了，是怎麼學會的？若沒學會，又是因為什麼？交通大學的佘曉清教授在認知與科學學習領域深耕多年，就是在探究這學習歷程的奧妙。 「要理解一個人在當下如何處理訊息是很困難的。過去有人以問學生或考學生的方式來理解其思維歷程，但所得到的結果其實都不是『當下』的思維。即使學生是一邊想、一邊說，說出來的話也是已經過處理或篩選過的。人『當下』是如何思維的，始終是科學學習的研究中尚待理解的問題。」而她選擇了從「眼動」切入，探究一個人在學習的「當下」是如何處理訊息的。 佘曉清教授表示，過去的眼動研究證實了眼動與學習行為有密切關係，但只能說明眼動是學習行為表現的指標，而無法確切...

魚類的水底下聲色世界：性、行為、生理與基因 - 科技大觀園 - 科技部

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–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！ 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...

人類學與科技的對話：打造美麗新世界–從人類學看農業技術與生質能源 - 科技大觀園 - 科技部

高科技帶來了智慧生活，不管在多媒體、藝術、行政、國防，以及醫療照護上，人類的生活品質不斷地提升。在享有高科技帶來的便利的生活品質時，越來越多的歐美先進國家或已開發國家開始省思，不斷進步的高科技文明在未來的生活藍圖中將扮演什麼樣的角色？橘色科技就是基於這種理念，從著重科技產品的研發和製作出發，轉而成為以服務為導向，同時審思人類對心靈及幸福意象的追求。 農業技術在人類社會發展過程中扮演著改變生產模式，並引導社會變遷的重要角色。臺灣從日本殖民統治時代做為南方農業的研究重心，歷經戰後農工替代發展所推動的農業技術和政策，這些變化已被農業經濟和歷史學家廣為討論。 然而在實際推行農業活動的過程中，新技術的產...

會計整合報導 - 科技大觀園 - 科技部

一般社會大眾對於會計報導的普遍認知，不外乎損益表計算的經營績效，財務狀況表上所列示的資產、負債及業主權益，以及如何運用這些財務資訊幫助投資者或授信單位制定決策。然而，在科技發展迅速與環境變遷劇烈的現在，會計報導也將隨之演化，跳脫傳統僅局限於提供財務科目與比率的模式，而代之以針對所有利害關係人進行整合性報導，其中統括企業的公司治理、環境與社會面向。 會計整合報導肇因於1995年聯合國所提出的全球盟約概念。在國際的人權尊重、勞工保護、環境維持及反腐敗浪潮下，聯合國全球盟約大力推廣企業應善盡其社會責任的觀念，除原本為投資股東謀求經濟利益外，也須遵守及實踐人權、勞工、環境、反腐敗議題等10項基本原則。...

人類學與科技的對話：對愛滋病的恐懼舉世皆然嗎 - 科技大觀園 - 科技部

在臺灣，我們的生活周遭充斥了對疾病和患者的恐懼。還記得2010年10月鬧得沸沸揚揚的超級細菌新聞嗎？一名旅遊節目的攝影師在印度出外景時遭槍擊，可能是在當地急救的過程中感染了新型超級細菌（NDM-1），公衛醫學界和電視名嘴為了該讓這位記者回家還是留置醫院隔離鬧翻天。還有，收容愛滋病患的「臺灣關愛之家協會」，在2007年以前，因為不斷遭受社區居民抗議而搬了十多次家。 更早之前，2003年SARS恐慌期間，傳出疫情的萬華居民成了過街老鼠，親友不認，醫生強行突破和平醫院封鎖逃回家。各種新聞、街談巷議、網路消息充斥了類似的情節。人們對這些傳染病不約而同顯現「一致恐慌」的反應，汙名甚至歧視患者。儘管現在已...

大數據與巨量資料分析 - 科技大觀園 - 科技部

在2012年10月發行的《哈佛商業評論》中，戴文波特‧湯姆斯（Thomas H. Davenport）及帕蒂爾（D.J. Patil）發表了一篇文章，描述「21世紀最性感的職業—資料科學家（Data Scientist: The Sexiest Job of the 21st Century）」。同年美國歐巴馬政府更投資了近兩億美元推行「大數據的研究與發展計畫（The Big Data Research and Development Initiative）」，希望藉著提升從大型複雜的資料中提取知識的能力，能加快科學和工程的開發並保障國家安全。 2015年2月19日，白宮正式任命帕蒂爾為首位首...

人類學與科技的對話：傳統生態智慧與當代社會 - 科技大觀園 - 科技部

這篇文章希望透過兩個近期生態人類學對於傳統生態智慧所做的研究，呈現對人類文明和現代化發展進程所帶來的反思。第一個實例來自1970年代以降，東南亞綠色革命和印尼峇里島的農業灌溉系統之間的對話和折衝；第二個實例則和臺灣東部海岸原住民社會所面臨的土地開發的挑戰和困境有關。 這兩個實例背後都隱含著：到底什麼是進步？科學或現代化發展代表的就是社會和人類文明的進步嗎？人類學的研究強調了不同的社會和文化價值體系面對環境的觀點差異。科學技術推廣和環境開發的背後，其實隱含了很複雜的對不同社會文化價值體系的衝突和不理解。綠色革命與傳統生態智慧 當我們談及綠色革命時，通常會提到一共有三波不同的農業科技化的發展，分別...

音樂學習與大腦發展：從運動到情緒 - 科技大觀園 - 科技部

音樂具有一些獨特的力量，它能夠驅使聽眾律動身體，也能引發聽眾的深刻情緒。隨著音樂的拍子點頭踏步，在人類嬰兒與動物身上也都能夠觀察得到，該能力可能跟腦中整合聽覺與運動訊息的神經迴路有關。臺灣的流行歌曲經常以情傷為主題，從這個現象，我們可以思考悲傷情緒的溝通與發展，還有情緒的動態特質。抗議與叛逆的歌曲中經常表達憤怒情緒，抒情歌曲則使人進入內省，撫今追昔，音樂的科學之旅就此展開。103年11月23日舉辦的第六場講座，邀請到臺灣大學音樂學研究所蔡振家副教授，引領大家探索「音樂學習與大腦發展：從運動到情緒」。日期：2014/11/24

玻璃的藝術與科技：奇妙的玻璃 - 科技大觀園 - 科技部

晶瑩剔透的玻璃常讓人眼睛一亮，且早已融入人們的生活中，除在車窗、櫥窗、玻璃家具、水晶藝術玻璃、容器玻璃等外，在很多電子、通訊產品中，如電視、手機、數位相機、光纖等，玻璃都扮演相當重要的角色。你能想像沒有玻璃的世界，會是一個什麼樣的世界嗎？其實除了上述的玻璃外，還有一群奇妙的玻璃，這些玻璃守護著我們的環境，讓我們能有更安全、更舒適的生活。本質雜亂無序的玻璃 先讓我們了解一下外觀晶瑩剔透的玻璃，它的內部到底是什麼樣子？物質是由各種原子、離子或分子等組成的，如果它們的排列有某一規則秩序，則所構成的材料便稱為結晶質材料，或簡稱為「結晶」。倘若它們之間的排列，整體看來並沒有一定的規則秩序，則這種材料便稱...

寄生蟲疾病新療法 - 科技大觀園 - 科技部

終有一天，我將告別青蒿，告別親人，如果那一天真的來到，我希望後人把自己的骨灰撒在一片青蒿之間，讓我以另外一種方式，守望終生熱愛的土地，守望青蒿的濃綠，守望蓬勃發展的中國中醫事業。

玻璃的藝術與科技：通訊用玻璃–沿著玻璃絲走遍全世界 - 科技大觀園 - 科技部

自古以來人類就一直尋求更有效率的訊息傳遞方式，無論是軍事、社會、文化、經濟都需要快速而準確的訊息交流。古代使用烽煙和烽火台傳遞邊疆軍情，就是一種遠距離通訊。19世紀初人類用電報和摩斯碼終於可以傳送較為明確的訊息，電話的發明更讓訊息的傳遞得到長足的進步，越洋電話纜線的架設使得地球村的概念逐漸興起。 通訊技術的進步刺激了社會各方面的發展，新的需求不斷地出現。在20世紀末原本只是傳遞聲音的電話，已經由類比信號轉換為數位信號，大幅提升音質的清晰度，但在訊號傳遞速率上則出現發展瓶頸。 由於電話用戶迅速增加，信號傳遞也由原先單純的聲音訊號，逐漸擴充為影音訊號與網際網路的大量資料訊號。如此一來，原本的銅纜線...

好菌生好蛋–安全級/食品級蛋白生產平台產學技術聯盟 - 科技大觀園 - 科技部

國立中興大學食品暨應用生物科技學系葉娟美教授，以其在食品與飼料界應用成功的技術 ﹣安全級/食品級蛋白生產系統，向科技部申請成立「安全級/食品級蛋白生產平台產學技術聯盟」。 所謂蛋白生產系統，是一種利用好菌生產具產業應用性蛋白的生物技術，為求建立完善的實驗技巧，操作者需具備足夠的專業知識，於實驗設計上則以安全級/食品級菌株作為蛋白表現(表達)宿主，另還需設計或篩選改進表現的元件，以便讓表現出來的蛋白達到最佳化產量。而其生產方式有三種，第一是在菌體裡面生產蛋白，第二是在培養基中把蛋白分泌在菌體外，第三則是讓蛋白表現結合在菌體表層，最後再將產出的蛋白提供予不同領域的應用。生產具應用潛力蛋白質 為確保...

玻璃的藝術與科技：液晶顯示器用玻璃基板 - 科技大觀園 - 科技部

在政府提倡的「兩兆雙星」政策積極引領下，國內薄膜電晶體液晶顯示器（thin－film transistor liquid crystal display, TFT－LCD）的上、中、下游體系日趨完整，已達垂直整合的功效。其中玻璃基板是平面顯示器的重要關鍵材料之一，本文針對TFT－LCD面板上所使用玻璃基板的基本特性、製程技術、未來發展方向以及可能面臨的挑戰做一個介紹。玻璃基板的基本特性 玻璃基板主要應用在平面顯示器上的薄膜電晶體及彩色濾光片二處，所需的基本要求有5項：成分中不能含鹼金屬氧化物，以避免鹼金屬離子經由擴散作用移動至電晶體陣列中，造成電路短路；具耐化學性，以承受高溫製程中所使用的化學...

可提高工具機精度的共光程干涉儀系統 - 科技大觀園 - 科技部

品質是產品能否在市場上勝出重要的關鍵，而為全球製造業重鎮的台灣，能否推出精準的產品也是產業界最為關注的重點。為了提升台灣機械產業競爭能力，由國立雲林科技大學機械系光學量測實驗室所成立的Smart calibration團隊，去年便以研發多時的「共光程位移量測干涉儀」參加科技部104年度創新創業激勵計畫，並一舉拿下創業傑出獎。 同時間，Smart Calibration團隊也成立了慧準科技，以共光程位移量測干涉儀系統為核心技術，希望能提高機械產業工具機精度的測長與定位能力，而該技術不僅可應用在工具機的校正，還可用於精密定位量測以及高精密動態量測上，是機械產業發展與升級不可或缺的關鍵，也是該團隊致...

玻璃的藝術與科技：電腦裡的玻璃工坊 - 科技大觀園 - 科技部

玻璃製程 玻璃工藝跟著文化的進展而成長，並成為文明的要素之一。在日常生活中，舉目可見玻璃相關製品，如盛裝食物用的器皿、衣服上的琉璃配飾、房子或汽車的玻璃窗、照明用的電燈外管、照相機的光學透鏡、裝飾用的美術用品等。玻璃的應用之所以如此廣泛，主要是因為其透明、堅硬、耐腐蝕、電絕緣等性能，且原料豐富、價格低廉，可以製成各種形狀的製品。 玻璃是一種經熔融、冷卻、固化而得到的非結晶固體，它的結構在原子、分子的尺寸內有一定的規則，但在巨觀範圍中卻呈無序狀態，使得玻璃具有下列獨特的性質。（1）等方向性：它的物理、化學性質在任一方向都是相同的。（2） 無固定熔點：玻璃由液體轉變為固體是在某一溫度範圍內逐漸變化...

大腦中的導航裝置 - 科技大觀園 - 科技部

桂冠得主 去（2014）年諾貝爾生理與醫學獎頒給了英國科學家約翰‧歐基輔（John O'Keefe）及挪威科學家夫婦梅伊—布里特‧穆瑟（May-Britt Moser）與愛德華‧穆瑟（Edvard Moser），因為他們發現大腦內特殊的細胞，有助於了解高等動物大腦內的導航系統。 歐基輔擁有英國與美國兩國籍，1939年出生於紐約，1967年從加拿大馬基爾大學（McGill University）取得生理心理學博士學位後，到倫敦大學學院（University College London）接受博士後研究訓練，從此就一直留在這所大學。歐基輔於1987年升任認知神經科學教授，目前是倫敦大學學院Sain...

玻璃的藝術與科技：螢光玻璃 - 科技大觀園 - 科技部

原子模型與電子能階 自然界的物質，都是由原子組成的。在波耳（Niels Bohr, 1885-1962）所建構的原子模型中，原子是由質子、中子和電子組成的，其中質子和中子構成原子核，電子則在圍繞於原子核外的各個特定軌道上運行。然而這些軌道之間並不是連續的，電子所處的軌道不同，能量也不同，稱為能階。因此，電子若要在不同的軌道之間躍遷，必須吸收或釋放特定的能量，而這一特定的能量相當於不同能階之間的能量差。 電子最低能階的狀態，稱為基態，而電子升遷到較高能階的狀態，則稱為激發態。電子可以藉由吸收熱能或光能，自基態躍遷至激發態，然而較高能量的激發態通常較不穩定，因此，電子會藉由釋出能量自激發態返回基態...

生物製劑標準化及百日咳研究的先驅–瑪格麗特‧皮特曼 - 科技大觀園 - 科技部

瑪格麗特‧皮特曼（Margaret Pittman, 1901-1995）是世界知名的女性生物醫學專家，一生致力研究疫苗的標準化，以用來預防百日咳、霍亂、斑疹傷寒，以及許多其他微生物傳染疾病。她對百日咳的成因以及病理發展有精闢的研究，進而開啟了人類對這疾病的了解與防治。她是美國國家衛生研究院首位女性實驗室主管，同時是世界衛生組織防治霍亂的首席顧問，對促進人類健康有卓越的貢獻。家世背景 皮特曼家族早於1653年就從英國移民到美洲新大陸，1834年時瑪格麗特的祖父山謬‧皮特曼（Samuel Pittman）遷移到阿肯色州的Prairie Grove定居。這裡在美國南北戰爭時曾發生過一場惡戰，是知名...

玻璃的藝術與科技：玻璃–排列不規則的固體 - 科技大觀園 - 科技部

玻璃簡史 在人類文明的發展史上，玻璃較銅器與陶器出現的晚，可能的原因是玻璃須經高溫熔融方可製成。最古老的人造玻璃可追溯至西元前2500年，埃及出土的綠色或藍色系列半寶石玻璃珠，這一時期約與亞述人、巴比倫人、埃及人等製造的上釉陶器的時間相當。上釉陶器的材質與玻璃珠的材質接近，依據現有的證據可推論出早期的玻璃珠是由火山噴發的黑曜石玻璃與矽石、黏土等混合燒製而得。直到西元前1000年左右，人類才了解可藉添加碳酸鹼或含鹼類礦物等助熔劑，把玻璃的融解溫度降至攝氏700至1,000度之間。 至今發現最早的玻璃容器，約在西元前2000年左右，由玻璃熔塊雕鑿或研磨而成。西元前16世紀中葉，美索不達米亞發展出胚...

第十九集：牛奶的ID+營養 - 科技大觀園 - 科技部

今天介紹的食材是，你一點都不陌生的牛奶。牛奶是國民優良飲品，也是預防骨質疏鬆，又均衡營養的天然食物唷！多喝鮮奶好處多多，因為牛奶能幫忙人體補充鈣質與維生素B群，還有大家所熟知的牛奶蛋白。牛奶蛋白擁有蛋白質食物當中，最好的消化利用率。它的吸收率可以高達90 ~ 100%，所以是非常優質的蛋白質來源。 1. 牛奶的營養價質： 牛奶最大的好處，就是大家所熟悉的維生素B群，B群裡面的B2，其實在牛奶當中是最容易攝取到的。牛奶裡面含有一個大家所熟知的牛奶蛋白，牛奶蛋白有什麼好處呢，其實我們的血液跟肌肉都是要靠蛋白質來組成，所以喝牛奶可以幫助我們的肌肉跟血液有比較好的一個再生。蛋白質也有分好的跟不好的喔，...

畜產生物科技：借腹生子不稀奇 - 科技大觀園 - 科技部

胚的大量供應 生物技術已公認是二十一世紀的明星產業，它主導了國家生物尖端科技的發展。在畜產科技應用上，胚胎工程又是生物技術領域中極為重要的一環，其應用面甚廣，涵括胚的生產體系研發以及其應用。自從前列腺素在一九七五年由美國食品藥物管理局批准使用後，畜牧業的胚移置技術，即於一九八○年代開始快速地發展。牛胚的生產已是本世紀家畜繁殖的主要技術，它兼具效率高、應用廣的特性，所謂生物工廠即指此意。 胚的生產可分為兩大體系：其一為體內生產，其二為體外生產；體內生產即一般利用超級排卵取得胚的方式，體外生產則包含了經由屠宰場取得卵巢，或利用超音波掃描卵巢的取卵技術經由活體取得。胚的生產系統不但為家畜的遺傳改良提...

全球暖化下的急凍冰期–一萬兩千年前真實版的「明天過後」 - 科技大觀園 - 科技部

秋季系列的第八場演講由國立臺灣大學地質學系沈川洲特聘教授擔綱，講題是：全球暖化下的急凍冰期–一萬兩千年前真實版的「明天過後」。 沈教授在國立清華大學化學所取得博士後，不僅曾赴美國華盛頓大學進行博士後研究，也在明尼蘇達大學地質與地球物理研究所進行研究。他回國之後領導的研究團隊，不只執行多面向的學術計畫，更經常與國外學者合作在世界各地考察，其學術成果相當豐沛，屢屢在新聞中看見他登上知名國際期刊，且獲得重要突破的消息！ 沈教授在演講中將會介紹在地質領域的科研成就和進展。他說：全球持續暖化，各地氣溫不斷創新高；科學家警告，高緯度的冰雪持續融解，可能會導致北半球急速降溫，誘發天寒地凍的冰期到來！一部叫好...

畜產生物科技：複製牛羊 - 科技大觀園 - 科技部

複製與核轉置 複製源自於希臘語「klon」，本意為「小枝」，是指利用插條繁殖出完全相同的植物，亦指製造出基因組成完全相同的動物體群。因此，生物界複製的實例早已發生在很久以前。例如，經由葉片或插枝壓條即可繁衍後代的植物，或經橫切後即可成長為兩隻完整個體的蚯蚓等。 高等哺乳動物的複製卻不是簡單地將個體分切即可完成，而必須應用更精密的顯微手術。在複製科技研究的萌芽期，其目的在探討早期胚中單一胚葉細胞的發育能力。結果證實發育至四細胞期前的單一胚葉細胞，具有發育成一生命體的能力，但後期的單一胚葉細胞則無此潛能，更遑論期待僅由一個體細胞複製出一個體。此等限制，一直到核轉置技術建立後才被克服。 核轉置技術乃...

植物在逆境中的生存之道 - 科技大觀園 - 科技部

近百年來，地球氣溫持續升高，海平面也逐年上升，乾旱、洪水等極端氣候頻傳，整體環境越來越不利於萬物生存。在人類開始針對氣候變遷採取應變措施時，植物也有自己的對應方式。多年來，中央研究院農業生物科技研究中心持續探究植物在逆境下的反應，以利作物的改良，邱子珍研究員就是探究植物在缺「磷」的情況下會如何調適的專家。 植物的生存不只需要陽光、空氣和水，還需要土壤裡的礦物元素，包括氮、磷、鉀，以及其他元素。其中，「磷」是植物生長與發育不可或缺的元素，也是土壤中不易獲得的養分。但地球上製造磷肥所需的磷礦有限，也無法再生。而且，施肥後只有約百分之二十的磷肥能被作物吸收，其他的不是固定在土壤中，就是流失浪費掉。若...

畜產生物科技：幹細胞科技 - 科技大觀園 - 科技部

一段脊髓損傷者的心聲 美國〈超人〉影集男主角克里斯多夫．李維，因騎馬發生意外，導致脊髓損傷，四肢癱瘓。在他絕望地想就此了卻一生時，他的愛妻黛娜含著淚告訴他：「你依然是你，而且我愛你。」就是這句話拯救了他，使他成為終身的超人，如今他是全球知名的脊髓損傷組織代言人。 臺灣目前有二萬多名像克里斯多夫．李維遭遇的脊髓損傷患者，而且每年持續有一千二百名新患者增加。發生的原因幾乎都是車禍或意外受傷，造成個人、家庭及社會極大的負擔，但是他們都是不向環境屈服的超人！這些一輩子要坐輪椅的超人，迫切需要獨立生活及職業重建訓練，以獲得一技之長，回歸家庭與社會，迎向健康、快樂、有希望的新生活。動物的再生能力 人的一生...

從資訊沙河中淘金 - 科技大觀園 - 科技部

網際網路的普及大大地改變了人們的生活、學習與休閒，而年輕學子更堪稱是這數位新時代的原住民（digital natives），面對網路玩得比師長們更熟練。但許多師長習慣把它視為洪水猛獸，限制學生接觸，勸導不要沉迷，只要專心於課業。 然而這樣的限制不但效果不彰，反而容易傷害親子或師生的關係。更何況放眼未來科技的發展，學習已經不再是課堂中老師單方向的講授、指導，而是須結合網際網路龐大的資訊內容，以及輕鬆上手的各種生活科技，引導學生積極自主地搜尋，並培養整合資訊的能力。這一趨勢讓學習徹底改頭換面，變得更深入、更有效率，且富有樂趣。交通大學資訊工程系與教育研究所的孫春在教授以資工的背景，多年來投入教育問...

畜產生物科技：性別鑑定 - 科技大觀園 - 科技部

東方的民族普遍認為男性擔負傳宗接代的重責大任，所以多少存在重男輕女的觀念。為了達成此天賦使命，不管是民間偏方或是另類醫學，甚至藉由宗教神力，不外乎想掌握生兒育女的自主權。目前，人類應用性別鑑定技術，主要是希望在胚的早期發育階段，即能診斷出性聯遺傳的疾病並有效地加以預防，避免生出有遺傳缺陷的嬰兒。在畜產動物方面，應用性別鑑定技術來選性繁殖，則具有重要的經濟價值。例如酪農需要母牛來生產牛乳，而供應精液的種畜公司，則期望獲得品種優良的種公畜來生產精液。因此，性別鑑定技術不論應用在人類或是畜產動物，均具有重要的意義與價值。性別鑑定的方法 生殖細胞的性別鑑定，可以藉由精子與著床前的胚來著手。精子的性別鑑...

空中與水下的搜尋技術 - 科技大觀園 - 科技部

2014年3月8日，馬來西亞航空由吉隆坡飛往北京的MH370號班機在馬來西亞海域消失了。這地區有多國多種型式的雷達監視，竟沒有一個國家的雷達看到這架飛機的出現和去向，飛機與艦艇搜索及水下的聲納探索也沒發現任何與失事飛機有關的證物。本文即介紹雷達和聲納這兩項搜尋技術。雷達的獨特性 雷達早期是一種軍用儀器，二次大戰後逐漸發展出很多的民間用途，常見的有航空管制雷達、船用雷達、飛機用雷達、人造衛星雷達與氣象雷達。每一種雷達依性能的需求和用途，體積、頻率與功能差異很大，並非一種型號就可用於各種場所。現以一個海軍船用雷達的基本設計為例，說明其獨特性。 軍艦雷達的設計必須滿足多方面的要求，如天線的位置與大小...

畜產生物科技：動物基因轉殖 - 科技大觀園 - 科技部

經由遺傳工程技術，透過人為方式，將外源遺傳基因殖入或將特定的基因組（去氧核醣核酸，DNA）序列刪除或更改的動物，均稱基因轉殖動物。目前將外源基因轉殖至動物染色體，以產製基因轉殖動物的方法有數種，包括原核顯微注射法、胚幹細胞載體法、精子載體法、反轉錄病毒感染法及體細胞核轉置法等。其中以顯微注射法應用最廣，而體細胞核轉置法最具研究發展潛力。原核基因顯微注射法 自從一九八○年代起，以原核基因顯微注射法成功產製基因轉殖動物以來，經過不斷地研究創新，證實此一方法不但有效且具穩定性，故已被廣泛應用。 使用原核基因顯微注射法的優點甚多，包括外源基因在宿主動物染色體上的整合效率較高，且被轉殖的基因可保有其整套...

天氣、太空天氣與地震預報的挑戰 - 科技大觀園 - 科技部

天氣預報可以告訴你每天天空的陰晴，大氣的溫度；颱風形成時，可以預估颱風的路徑，登陸時刻，風力強度以及雨量的大小。主要的預報手段是各種氣象衛星（包括福爾摩沙衛星三號）及地面探空氣球，對雲層、大氣溫度、風速的量測。利用這些數據為初始條件，用超級電腦為天氣做數值模擬。 太空天氣的主要研究與預報對象，是太陽活動（包含太陽黑子、對流及磁場的變化），經由行星際空間，造成對地球附近磁層、電離層及大氣層的影響。惡劣的太空天氣會破壞在同步軌道的通訊及氣象衛星，影響地面、海面的無線電通訊品質及造成大停電。 準確的短期地震預報，可以減少生命財產的損失，但需要尋找各種地震的前兆現象，並提出合理的解釋及理論模式。可能的...

畜產生物科技：正番鴨生菜鴨–生殖系嵌合家禽 - 科技大觀園 - 科技部

別小看了一個雞（鴨）蛋 基因農場的概念，已引起動物生產者，對利用動物生產高價值的人類藥用蛋白質，產生濃厚的興趣。而家禽是否也能在基因農場中扮演一個要角呢？相信雞或鴨以後也會有機會說一聲：雖然我很小，但是我的「生產力」絕不會落在牛、羊之後！這是為什麼呢？因為利用家禽作為藥用蛋白質或抗體的生物工廠，有其先天上的優勢。 首先，家禽的世代間距短，每隻雞年產約250～300個蛋，大量繁殖轉殖家禽比大動物來得容易，而且每一個蛋的蛋白中含三公克以上的蛋白質，每個蛋黃所含免疫球蛋白可達四百毫克，生產成本較低；其次，更因為蛋白或蛋黃中，蛋白質純化的過程也相當清楚， 而且用雞胚來生產疫苗供人類使用已實施多年，在人...

豬肉的ID+營養 - 科技大觀園 - 科技部

今天要讓大家認識的好食材是：豬肉，豬肉是我們每天三餐不可或缺的重要食物，但是到底有多重要呢？豬肉蛋白質的含量比牛奶、蛋還高，可成為孩子發育最主要的來源。台灣在全世界豬肉總消耗量排名第三，由此可見豬肉在國人的飲食習慣中佔了極為重要的地位。除了鮮肉外，豬肉還大量被加工製作各式肉罐頭、火腿、香腸、醃肉、熏肉，甚至寵物食品。此種加工用的豬肉，甚至比鮮肉還多。 1. 滷肉飯和肉燥飯健不健康？ 肉燥它有三個面向要去注意─第一個是怕因為它是高溫烹煮的已經變性；第二個就是食材的來源有時候會來自生病的豬；第三個因為它太好吃，所以有時候你會忘了去吃其他的菜，怕會營養不均衡。所以總而言之來講，肉燥飯我們適量就好，...

罪犯的容顏 –早期犯罪學與體質人類學的一章 - 科技大觀園 - 科技部

捷運隨機殺人案的兇手鄭捷在死刑定讞之後，法務部以很快的速度執行死刑，引起了許多爭議。其中批評論點之一就是，我們都還不了解鄭捷犯案的動機，難道不應該先好好研究釐清，以便找出哪些因素有可能促成隨機殺人案件的發生，並據以擬訂預防的政策。 確實，從案發以來的討論中，有關鄭捷犯案的動機一直是焦點。雖然精神鑑定認為他犯案時並未心神喪失，有受審的能力，但一些論者仍認為需要做進一步的研究來釐清，乃至由此找出預防之道。這類論說大多想從個人生命史與社會心理等後天因素中尋找答案。 然而，還有少數論述則隱約指向某種先天性格因素，例如，案發當時就有命理師提說鄭捷有所謂「下三白眼」：眼睛狹長、眼球下方露出較多眼白，表示這...

氣候變遷的衝擊：氣候變遷與古文明的興衰 - 科技大觀園 - 科技部

根據取自新疆焉耆盆地博斯騰湖的岩芯分析及定年結果，可把過去4千年來新疆南疆的氣候分成3個階段：（1）夏朝到漢朝初年（約公元前500年到公元200年）的乾濕氣候交錯期，（2）漢、晉、南北朝、早唐、中唐（約公元200年到800年）的穩定濕潤期，（3）晚唐到明末（公元800年到1700年）的乾旱期。晚唐以來的乾旱可能造成綠洲消失，西域古國衰亡，絲路也因而柔腸寸斷，一蹶不振。晚唐的乾旱事件與中美洲古典馬雅文明的消亡幾乎同時發生，乾旱重創東西兩個古文明的憾史也遙相呼應。塞外明珠博斯騰湖 博斯騰湖位在天山南麓的一個盆地中，湖泊東西長約90公里，南北寬約65公里。湖的西面布滿蘆葦，船經其中，讓人想起《水滸傳...

解密失傳古機械 - 科技大觀園 - 科技部

天底下的人造物，皆是經由某種通稱為機械的裝置所製造出來；機械的發明與進展，是推動社會前進的重要因素。十五世紀前的機械，主要是以工藝技術為主，並無近代科學的基礎。 古中國雖然有不少關於機械的重要發明，但是由於古籍文獻記載不全及實物失傳，大多數的古機械原型已不可考，且有不少發明未流傳下來，使得諸多機械創作，不但外人所知有限，而且國人亦不甚了解。 根據史料成分，古機械可概分為有憑有據、無憑有據、及有憑無據等三類。有憑有據者是指史料上有記載且有真品傳世的古機械，如被中香爐。無憑有據者是指出土的古機械，但尚未在史料中找到相關的記載，如銅車馬。有憑無據者是指無真品留世，然有史料記載的古機械，即失傳者，如指...

最具威脅性的海中武器 - 科技大觀園 - 科技部

當敵人跑到家門口拿著槍對準我們，我們卻還渾然不知時，是不是很危險？潛艦就是扮演這種角色，可以無聲無息地開到敵國港口外海，輕易擊沉進出的船舶，達到封鎖港口的目的。潛艦的隱形功能 要能夠無聲無息跑到適當的攻擊位置而不被發現，就是潛艦最重要的學問。 對於偵測空中的任何目標物，大家都知道要用雷達，雷達靠的是電磁波。而偵測水中的目標物要靠什麼呢？在水中，無論是雷達波（電磁波）或光都很難傳遞超過50公尺，因為被水吸收了。目前，在水中傳遞訊號主要靠聲波，而接收與發送水中聲音訊號的稱為聲納，分為被動聲納與主動聲納，前者是以接收聲音訊號為主，後者能發出聲波以偵測目標物。 水中聲音的傳播主要靠水的可壓縮性，但水的...

氣候變遷的衝擊：氣候變遷對臺灣經濟的影響 - 科技大觀園 - 科技部

燃燒化石燃料產生的二氧化碳，占臺灣溫室氣體排放總量的 74％，臺灣二氧化碳總排放量占全球 1％，排第 21 名，但人均排放量居第 18 名。我國雖非京都議定書簽約國，且京都議定書也無貿易等制裁規定，但根據 WTO 有關貿易障礙的規定，對環保有「例外條款」，即基於環保考慮可對進出口物品課徵環保稅。氣候變遷的影響環境生態　聯合國「跨政府氣候變遷專門委員會（IPCC）」，於 2007 年 4 月 6 日在布魯塞爾公布了當年的第 2 項報告，嚴厲警告全球暖化效應比過去預測要嚴重的多。根據燃燒化石燃料造成的溫室氣體排放量推算，2050 年左右氣溫極可能升高 2 至 3 度，屆時歐洲阿爾卑斯山滑雪勝地有…

硼的自述 - 科技大觀園 - 科技部

我的名字叫做「硼」，英文名字叫boron，元素符號記作B，在整個元素周期表中排行老五，也就是坐落在第二周期、第十三族的元素（整個周期表共有七個周期和十八個族）。我們這一族的元素叫做鋁家族，共有硼、鋁、鎵、銦和鉈 5 個成員，而我「硼」是這一家族元素的老大。我「硼」和其他4位成員最大不同的地方是，我「硼」是個非金屬元素，其他 4 位成員都是金屬元素。我「硼」的重要用途在玻璃製造、阻燃劑、肥皂，以及種種工業上和農業上的應用，還有人體健康的維護。 歷史上第一次提到我「硼」是在一本由波斯煉金術士Rhazes（西元865-925）寫的書裡，其實近代化學的誕生都要感謝先前鍊金術士的功勞。 提到我「硼」，人...

氣候變遷的衝擊：氣候變遷對生態的衝擊 - 科技大觀園 - 科技部

工業革命以來，人類的活動大量增加了溫室氣體的排放，土地利用型態改變，大氣組成明顯變化，使溫室效應逐漸嚴重，全球暖化日益明顯。而氣溫升高，降雨模式產生變化，水災、乾旱、風災等異常氣候發生的強度與頻率改變，海平面的上升，湧昇流與洋流模式的改變等氣候變遷現象，化已直接或間接地影響到自然生態系統。 生態系是一個具有階層性的複雜系統，各個層級內、層級與層級之間都具有錯綜複雜的交互作用關係。這種開放性的系統，會與外在環境和氣候連結，並互相影響。因此，氣候暖化對生態系的衝擊，會藉由這些交互作用造成影響。最後，這些生態系統的改變也會反向回饋，影響大氣的組成與氣候的狀況。 生態系提供許多資源與服務，如食物、纖維...

無性種子的綠色革命 - 科技大觀園 - 科技部

上世紀的綠色革命 20世紀的綠色革命是60年代時利用傳統雜交育種技術，使小麥和稻米的莖稈變矮後，大大提升了收穫量。當時有兩個國際研究機構貢獻卓著。 第一個是在墨西哥的國際玉米和小麥改良中心，布勞格（Norman Borlaug）博士使矮莖的日本農林10號小麥和有抗銹病的墨西哥小麥雜交，育出了莖高40～50公分且具有抗倒伏、抗銹病及高產量的新雜交物種，並推廣到墨西哥、巴基斯坦、印度，使各國小麥產量增加一倍以上，解決了當地糧荒的問題。布勞格博士因此獲得1970年的諾貝爾和平獎，被稱為「綠色革命之父」。 另一個是在菲律賓的國際水稻研究中心，當時在這中心的台灣水稻育種專家張德慈博士與該中心的育種學家，...

氣候變遷的衝擊：氣候變遷的挑戰與因應 - 科技大觀園 - 科技部

氣候變遷 「氣候變遷」像信仰，這個論點眾說紛紜，有人相信，有人不相信，因此，有人積極因應，有人卻不動如山。近幾年接連發生的極端天氣與不斷創新紀錄的氣象事件，造成如高山櫻花提早開花，或歐洲出現暖冬造成滑雪場無雪可滑，使得大家逐漸感受到氣候變化的威力與不便，許多人開始思考「這只是自然變異嗎？還是有人為影響？」，以及「氣候與環境會繼續惡化嗎？又會有什麼衝擊呢？」。 跨政府氣候變遷專門委員會（intergovernmental panel on climate change, IPCC）第一工作小組在 2007 年 2 月發表報告指出，證據顯示過去記錄到的氣候變化，不能完全歸因於自然變異，而是有相當程...

從「看見台灣」到「守護台灣」 - 科技大觀園 - 科技部

齊柏林於2013年帶領我們由空中「看見台灣」，電影院裡撼動所有台灣人的心，我們感動台灣的美麗，但也同時心傷於台灣的憂愁。愛台灣除了要欣賞台灣的美更要看見台灣的問題。僅數百萬年的年輕地質環境，外加颱風、地震的垂愛，還有居民對土地的使用壓力，造成山崩、地滑、土石流不斷輪流在這個島嶼上演，同時也危及我們的生命安全。然而這些坡地災害究竟是如何形成？我們又如何由地形演化的特徵來觀察這些災害的重現性，以避開這些危險區域。更重要的是又有哪些方法可以治理這些自然災害？亦或是與災害保持安全距離？了解地質災害，提出解決方法，您也可以是大地的醫生。期待我們對土地付出更友善的態度，台灣才會有更美好的明天。日期：201...

氣候變遷的衝擊：明天過後氣候會如何 - 科技大觀園 - 科技部

科技文明在過去一世紀發展迅速，其中最重要的第一個關鍵時期是工業革命後，人類的生活及工作型態逐漸與自然環境遠離，過去運用動物、水、風力等可再生能源以協助人力不足的簡單需求頓時改變，從機械與工廠運作，到交通運輸、照明等，都開始對能源有大量的需求。雖然我們聰明地知道利用燃燒煤炭、石油來滿足對能源的需求，但是最初沒有人預料到這件事對地球環境可能造成衝擊。 有著諾貝爾獎光環的瑞典化學家阿瑞尼士（Svante August Arrhenius, 1859－1927），可以說是針對大氣中二氧化碳含量增加對地球氣候的可能影響，進行量化估計的第一人。他是位興趣廣泛的科學家，也許是為了排遣與妻子離異的孤單生活，他...

傾聽身體的異音韻律 - 科技大觀園 - 科技部

台灣排名前五大死因都與心臟血管的狀況有關，其中高血壓、心臟病、腦血管疾病就不用說了，而糖尿病也因為患者長期處於高血糖的狀態，使得動脈較一般人更易硬化，形成一種慢性殺手。這些毛病都需要長期的追蹤與治療，若未能有效控制，恐怕會引起其他心血管併發症。因此陸續有各種研究提出分析方法或生理指標，期能提醒患者注意。 本文介紹義大醫院醫學研究部部長兼急診專任主治醫師孫灼均博士與其研究團隊所採用的，以熱力學中表示粒子混亂程度的指標「熵」（entropy）的概念，發展出「多尺度熵」的方式來比較糖尿病病人與健康人的心電圖、脈波等生理訊號的變異性差異。 以心電圖為例，孫醫師分析了各受測人員的數據，他說如果單純看相鄰...

氣候變遷的衝擊：百年來臺灣氣候的變化 - 科技大觀園 - 科技部

體檢臺灣氣候 藉由百年來各地長期量測海水與陸地的溫度，全球明顯增溫的事實透過數據清楚呈現。地球系統的暖化，不只是單純使大氣溫度上升，也可能影響氣流、雲層，改變我們熟悉的氣候與環境。居住在臺灣的我們，是否也該關心這塊土地的暖化程度？臺灣氣候又發生了怎樣的變化？ 要檢驗氣候有沒有變暖，最直接的方法就是把歷年的溫度紀錄拿來比較分析，因此，可靠且持續的觀測是非常重要的。人類利用現代化的儀器進行氣象觀測已超過百年歷史，臺灣也有幾個超過百年的氣象站，如臺北、臺中、臺南、恆春及澎湖地區，早在西元1897年就已開始進行氣象儀器觀測，而東半部的臺東、花蓮地區隨後在西元1901年也設站加入觀測行列。透過歷年來氣象...