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音樂與科學：千年編鐘之謎 - 科技大觀園 - 科技部

在一個偶然的機會，1978年，中國大陸湖北省隨縣擂鼓墩出土了一套二千三百多年前戰國時期的曾侯乙編鐘（以下簡稱曾鐘），讓世人見識到千年以前的中華音樂文化竟已是如此雄偉與震撼。‭ ‬ 由於這65口鐘，除一枚鎛鐘外，與常見圓鐘不同，有64枚的合瓦形鐘，每口鐘都有正、側兩面，可同時奏出不同音高。因此，一般認為這千年雙音鐘不但互不干擾，並可奏出和諧聲音，其出土證實了古代記載的「一鐘雙音」確實存在。 不過，兩千年後的今天，有多少曾鐘音高上的祕密已被破解了？曾鐘的生律方法又為何？音高之謎 根據挖掘資料，由於曾鐘鐘體內側有音高調整的摩擦痕跡，因此其音高應該有一定的準確度。但因鐘體上的銘文只標示音的名稱，以及該...

克隆動物的健康 - 科技大觀園 - 科技部

今年7月初，是桃莉羊誕生20周年。桃莉羊是利用叫做克隆（cloning）的技術製造的。可是當年桃莉誕生的新聞轟動一時，主要是因為我們把「克隆」當「複製」，引起了許多狂想，甚至有人想像以這種技術生產出成群結隊的希特勒。事實上，現在主要是畜牧業在應用這個技術。據說黃禹錫成立了公司，以這一技術為人生產寵物的分身。這些應用著眼點是動物的體質與外型，以「複製」譬喻強調這一成果，倒也無可厚非。可是應用在人身上，「複製」的說詞只會誤導人。 桃莉過世的時候，新聞熱潮已過，話題轉變成克隆技術的缺陷。因為桃莉活了不到7年（1996～2003年），而桃莉這種羊一般可活12年。有些人因而懷疑克隆動物有某些先天缺陷才會...

音樂與科學：音樂與泛音 - 科技大觀園 - 科技部

悠揚樂音響起，樂聲高低起伏，串連成一段又一段動人的旋律。聲音的高低，從物理的觀點來看，就是聲波頻率的大小。聲波頻率大的聲音高，反之聲音就低。 聲音的強弱大小塑造了聲音的表情。法國作曲家拉威爾的著名作品〈波麗露舞曲〉，整首曲子由十分微弱的聲響開始，一路漸強直到結束，是樂曲音量變化簡潔有力的例子。音量是由聲波的振幅來決定，振幅越大，音量也越強。 各式各樣的樂器、人聲則像是顏色一般為聲音增添了千變萬化的色彩。不必受過什麼音樂訓練的人，也可以輕易分辨小提琴、長笛、鋼琴或人在唱歌的聲音不同，因為這些聲音的音色都不相同。從物理來解釋，音色就是泛音的組成。泛音與音色 一般真實世界裡，物體振動時產生的聲波都不...

博物館裡的牛 - 科技大觀園 - 科技部

我們在悶熱的四月天，氣喘吁吁地終於走到位在太平山麓，正在慶祝創立20周年的「香港醫學博物館」。這家成立於1996年的私人博物館，我們久聞其名，早在開幕之初，《醫望》雜誌的王浩威醫師就造訪及報導過，文章結集在《醫生的意外旅程》，最近又收在《沈思的旅步》重新出版。 這棟愛德華風格的美麗建築，原本是香港鼠疫之後於1906年啟用的「細菌學檢驗所」（後來改名為「病理檢驗所」）。我們在蜿蜒的山路上遠遠望去，博物館左側是顏色及造型都很突兀的兒童遊樂園，圍牆上有小小的說明，原址是檢驗所的「動物房」。我以為這是當年細菌學檢驗所進行實驗時，繁殖及飼養實驗動物的所在，直到進入博物館的地下室，看到牆角碩大的木床上側躺...

揭穿宇宙深處巨獸的真面目–談超巨大黑洞與星系的共生關係 - 科技大觀園 - 科技部

星系是構成宇宙中結構的基本單位，因而目前天文研究的一個重點便在於了解星系的起源與演化。近年來天文界的一個關鍵發現，便是理解到每個大星系中心都有個超高質量的黑洞，而這些黑洞在星系的演化中，很可能扮演了決定性的角色。在這場演講中，林博士簡單解釋天文學家如何偵測這些超巨大質量黑洞的存在，再介紹這些黑洞在吞噬周遭物質時，會引起的絢爛天文景觀，以及這些黑洞如何左右它們宿主星系的命運。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...

音樂與科學：音樂與情緒反應 - 科技大觀園 - 科技部

在我們的日常生活裡，總會有音樂傳入耳中，這些音樂的使用與功能經常跟音樂的情緒特質有關。許多人會聽音樂，是為了改變自己的情緒，特別是為了紓解生活壓力。另一方面，餐廳、大賣場或百貨公司的背景音樂，也可能是想引起消費者亢奮或輕鬆的情緒，以種種方式來促進購買。 聆聽音樂會引起情緒反應，相信許多讀者都有親身經驗。不過，這個現象背後的原理是什麼呢？音樂模仿情緒反應 首先，讓我們思考一下歌唱的情緒表達。試問，「高亢的歌聲」會讓我們感受到什麼情緒呢？若是跟低沉的歌聲相比，高亢的歌聲應該會讓我們提升注意力，變得比較緊張、亢奮。令人好奇的是，聽別人唱歌，自己為什麼會緊張？是擔心這麼高的歌聲會在下一秒鐘破音，因而提...

單分子、單細胞螢光影像術–與化學大師莫爾諾一席談 - 科技大觀園 - 科技部

莫爾諾（William E. Moerner）是2014年諾貝爾化學獎得主之一，其他二位是貝齊格（Eric Betzig）和赫爾（Stefan W. Hell）。他們的貢獻是研發「超解析度螢光顯微鏡」，打破傳統光學顯微鏡的物理障礙。 莫爾諾是3人中最早開始研發「單分子光譜學」的人，貝齊格和赫爾則各自找到不同突破途徑，三人的貢獻合而為一，為科學界帶來震撼性的突破。至今這影像術已經廣泛應用到奈米材料、生物樣品、細胞研究上，開啟了一代研究的新風潮。本文僅報導莫爾諾的研究生涯及突破的思考途徑。小檔案 莫爾諾出生於美國加州的普萊森頓（Pleasanton）。1975年畢業於密蘇里州聖路易斯的華盛頓大學，...

音樂與科學：二胡與小提琴的PK - 科技大觀園 - 科技部

小提琴自16世紀中葉發展至今，已有三百多年的歷史。它優美的樂聲以及能和人聲相融合的特性深受樂迷的喜愛，使它在西方樂器中有「樂器之后」的稱號。它不僅能擔任獨奏，更具有強大的合奏功能。在管弦樂團中，「提琴家族」包含了小提琴、中提琴、大提琴與低音提琴四項樂器，它們的總數約占全團的2∕3，而小提琴又占其中的1∕2強，可見小提琴在西洋樂器中具有相當重要的地位。 在我國傳統樂器中，二胡（又稱南胡）與小提琴有許多相似之處，也各有各自的特色。在現代國樂團中，由二胡所建構成的「胡琴家族」，包含高胡、二胡、中胡、革胡及倍革胡五項樂器，它們的總數約占全團總數的1∕2強，二胡又占其中的1∕3左右，是樂團中最龐大的群組...

萬能性幹細胞分化的關鍵 - 科技大觀園 - 科技部

細胞核中DNA所攜帶的功能性基因需轉錄成RNA，再送至細胞質轉譯成蛋白質，並經過適當的修飾後才能具有生理或催化作用。但哺乳類動物細胞的染色體上有將近98％不具功能性基因的DNA，只能轉錄成RNA而無法再進一步轉譯成蛋白質。科學家們曾困惑地看著這些生產績效欠佳的非轉譯型RNA優閒地在細胞核裡游移著，不了解它們為何存在，為誰而存在，甚至憂心這些RNA是否會排擠到其他分子的作用，或削弱了細胞的活性。 近年來，新穎分子生物技術的發展終於解開了謎底。研究人員發現這些非轉譯型RNA並非是一群尸位素餐、遊手好閒的分子，反而是專事精密調控基因表現的重要幹部，它們的工作會間接影響細胞的生長、分化、代謝、生理活動...

音樂與科學：樂音或噪音 - 科技大觀園 - 科技部

「喂！音樂好吵！小聲一點！」、「嗩吶吹得好刺耳！真是吵死了！」、「拉好聽一點！好像貓叫狗叫！」這些抱怨很可能就發生在你周遭。音樂不都是好聽的嗎？樂器不就是能發出好聽樂音的嗎？ 通常字典裡會有這樣的解釋：「聲音包括樂音與噪音，好聽的稱為樂音，不好聽的是噪音；樂器是能發出好聽的聲音，也就是發出樂音的器物。」這種說法不是很正確，因為音樂是生活的一部分，與文化有關，與時代也有關。年輕人在墾丁的音樂祭對年紀大的人來說，根本是噪音，而現代的流行歌曲在古代則可能被認為是「靡靡之音」，也不承認它是一種音樂。音樂史中常提到一個例子：某著名的音樂家在聽到中國的京劇時，認為是像貓在叫春般的難聽……。 這裡就要提到兩...

第二十五集：青花菜的ID+營養 - 科技大觀園 - 科技部

今天的主角是青花菜，屬於十字花科，可說是防癌的小尖兵。在台灣，春夏秋冬任何時節，都可以吃到好吃的青花菜。從春夏盛產的白色、綠色，一路到秋冬特有的金色、紫色，各色青花菜彰化地區全年都有生產。這麼多顏色的青花菜不只好吃，不同的顏色有不同的養分，青花菜不只你想得那麼簡單。 1. 青花菜，防癌小尖兵： 已經是人們日常生活中常吃的青花菜，咀嚼它時，青花菜中有黑介子酶和蘿蔔硫素糖苷，透過咀嚼活化黑介子酶，會分解蘿蔔硫素糖苷，釋出蘿蔔硫素，當蘿蔔硫素進入細胞中，會使自由基變穩定停止攻擊 DNA，就能夠有效達到抗癌作用了。 2. 蔬果579： 每天要吃多少的蔬果？可以把自己的拳頭拿出來量。最基本維持健康，大概...

皮膚回春法 - 科技大觀園 - 科技部

很多人相信摻有女性荷爾蒙的潤膚液可以養顏美容，真有效嗎？ 女性荷爾蒙又稱雌激素、動情素，主要由卵巢分泌，少量由肝、腎上腺皮質、乳房分泌。但是女性荷爾蒙不只一種，其中以雌二醇（estradiol）最重要。密西根大學醫學院的另一個團隊發現，雌二醇可以刺激老年人皮膚生產膠原蛋白。膠原蛋白是皮膚內層的主要成分，皮膚自然老化或因日曬而老化，症狀之一就是膠原蛋白減少。 但是，密西根大學的實驗結果也顯示：雌二醇對陽光曝曬過的皮膚無效。也就是說，擦在手臂、面孔上無效。此外，雌二醇對女性的效果比男性稍微好一些。 研究人員認為，手臂、面孔的皮膚由於長期曝露在陽光中，也許受雌二醇刺激生產膠原蛋白的機制因而遭到破壞。...

愛麗絲奇境中的科技與發明 - 科技大觀園 - 科技部

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。 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...

電腦裡的虛擬材料實驗室 - 科技大觀園 - 科技部

中央研究院有機太陽能電池研究團隊中負責電腦模擬實驗的包淳偉博士，應用多尺度分子模擬開發了「粗粒化分子模型」，突破以往只能做到數奈米的限制，實現了數十乃至上百奈米尺度的電腦模擬，獲得的資訊可以解釋有機太陽能電池的實驗結果，協助元件材料與製程的開發。 有機太陽能電池是以具有半導體性質的高分子材料製成的元件，藉由化學合成方式調整高分子材料的能隙，就可涵蓋不同範圍的太陽光譜。由於這種材料的吸光係數很高，僅需塗布數百奈米厚度的有機層；若堆疊數層的有機層微結構，並於每一層塗布不同的吸光材料，將可吸收更廣範圍的太陽光譜，提升電池的光電轉換率。 有機太陽能電池的發電原理是，當微結構吸光層受光照射後會形成被束縛...

膠原蛋白：膠原蛋白讓你水噹噹 - 科技大觀園 - 科技部

二十一世紀以來，隨著化妝品科技的進步，使得人類越來越關心自己的外表與肌膚的種種問題，因而帶動美容科技的突飛猛進。運用各種技術開發有效成分及配合物理治療，如雷射、磨皮、果酸換膚等，使想要擁有完美無瑕的美麗肌膚不再只是夢想，而當前興起的高科技生化技術，正是開發美容保養品的利器，近年來倍受矚目的膠原蛋白產品，更是讓消費者趨之若鶩。膠原蛋白是什麼 膠原蛋白（collagen）是一種脊椎動物結締組織中的非水溶性纖維狀含醣蛋白質，是脊椎動物體內含量最豐富的蛋白質，也是細胞外間質的重要成分。從生物化學的觀點來看，它的基本結構由大約一千個胺基酸組成，是由三股分子量約為九萬五千道爾頓（Daltons）的胜肽鏈，...

男女會計師比一比 - 科技大觀園 - 科技部

在大學入學考試之後，選擇念哪個科系對於這些準大學生是個相當惱人卻又很重要的課題。在傳統觀念中，男性和女性適合念的科系與從事的職業相當不同，根據教育部103學年度統計資料，男生最多的科系前5名分別是資訊管理學系（28,761人）、電機工程學系（28,306人）、機械工程學系（26,889人）、資訊工程學系（19,299人）、企業管理學系（18,135人）；女生則是企業管理學系（24,218人）、護理學系（19,723人）、資訊管理學系（15,137人）、財務金融學系（14,907人）、會計學系（12,219人）。 從這個統計資料可以看出男性和女性在科系的選擇上確是不同，但其中有二個異數，就是資訊...

膠原蛋白：低免疫性的生醫材料–膠原蛋白 - 科技大觀園 - 科技部

在日常生活中，受傷總是在所難免的事。小到皮膚擦傷，大到斷手斷腳，傷後的復原無一不是希望能回復到原來正常的樣子。為了能迅速修復受損的組織，各式各樣的醫學材料不斷地開發出來，以滿足人們對傷口修復的渴望。對於難以復原的傷害，現代的組織工程選擇了生物性的材料，來做為新一代的生物醫學素材，其中包括最近十分熱門的膠原蛋白。由傷口修復到組織再生 只要是能將身體受到的傷害，修復得又快又好，就可以算是優良的醫學材料，哪怕只是一塊乾淨的紗布。絕大多數的傷口能隨著時間逐漸癒合，但是失去的組織要能再生，就非常不容易了。大型的創傷，如車禍的撕裂傷、嚴重的燒燙傷，必須靠手術來解決。倘若是斷手斷腳，少了個眼睛、鼻子，唯一的...

台灣石化產業對經濟的貢獻 - 科技大觀園 - 科技部

沿革 二次大戰結束後，台灣積極展開重建工作。政府採取「以農業培養工業，以工業發展農業」的政策，一方面推動土地改革，加速農業生產，一方面培育勞力密集型輕工業，奠定了工業發展的基礎。 台灣光復至民國41年間經濟發展策略的重點，在控制惡性通貨膨脹、重建生產設施、實施農地改革等經濟重建。民國42年至49年則是農業工業並重、發展勞力密集工業、實施進口替代、穩定物價、推動輕工業出口擴張等。在這策略下逐漸設立了塑膠、人纖加工廠與原料的生產工廠，台塑、南亞、中纖、奇美、台達化等石化工廠就在這時相繼成立，惟初期規模較小。 民國50年至61年經濟發展策略是出口擴張，處於加速經濟成長、提高儲蓄，支持經濟成長、改善投...

運動與大腦認知表現 - 科技大觀園 - 科技部

運動除了可強健肌肉骨骼與心肺功能，最近十年的研究更發現運動也可有效提升大腦的認知功能。因此，此次演講內容著重在運動對不同族群（如：兒童、成年人、老年人）的大腦認知表現效果，同時也針對不同運動型態如何有效改善大腦認知表現的處方與其潛在的神經機制（如：血液中的神經滋養因子、大腦皮質或組織）來加以闡述，期盼讓聽眾能從認知神經科學角度，真正瞭解運動對大腦認知功能提升的方式有所瞭解。日期：2014/5/9

膠原蛋白：膠原蛋白產品的功效 - 科技大觀園 - 科技部

目前坊間一個最熱門及流行的話題–膠原蛋白（collagen），不管在化妝品、健康食品甚至飲料中，均可看到添加此物的廣告，而它的種類、來源及訴求也令人眼花撩亂。到底膠原蛋白真的有如此神奇的功效，抑或只是流行的時尚呢？要回答這個問題，必須了解它在體內扮演的角色，以及外來的膠原蛋白是否可代替或轉換成體內的膠原蛋白等問題。膠原蛋白扮演結合組織的角色 膠原蛋白是構成各種細胞外間質的聚合物，在動物細胞中扮演結合組織的角色。它是動物體內含量最多的蛋白質，約占人體蛋白質的25～35％，相當於人體重量的6％，分布遍及全身各個組織器官，如骨骼、軟骨、韌帶、皮膚、角膜、各種內膜、筋膜等，尤其在人體的皮膚和結締組織中...

立體印藥 - 科技大觀園 - 科技部

美好的科技願景 前陣子世界各地的媒體都大肆報導，美國食品藥物管理局（簡稱美國食藥局）核准使用「立體印表機」（three-dimensional printer）印製治療癲癇的「藥錠」，而且已於西元2016年3月底在美國問世！ 這個世界上第一款合法上市的立體印製藥錠的訊息還預測了，患者將能夠利用自備的立體印表機，透過網際網路接收醫師的處方箋，並直接印製自己需要的藥品。 現今網際網路的影音傳輸速率已大幅提升，利用手機就可透過各地的寬頻無線網路服務下載音樂或電影欣賞，一些積極的公司更已利用專業的網際視訊設備與世界各地的客戶進行多人同步會議。既然如此，沒有理由不能讓患者舒適地待在家中，透過網際影音的視...

膠原蛋白：組織工程中的膠原蛋白 - 科技大觀園 - 科技部

器官量身訂做 隨著醫療技術的進步，人類追求延長壽命的願望正逐步地實現。但在科技文明發展的背後，一些潛在的危害也在不知不覺中產生，加上其他的原因如意外傷害、疾病侵襲、遺傳或老化等，常常使人體的某些組織或器官喪失功能，像燒燙傷的病人，等待心臟、肝臟、腎臟或眼角膜移植手術的病人。 倘若我們能利用病患本身的細胞、捐贈者的細胞、或是別種動物的細胞（但先決條件是不會造成手術病人免疫排斥反應），重新加工生產出一個健康的心臟、肝臟、腎臟、眼角膜或皮膚，對那些在生死及痛苦邊緣掙扎的病患來說，必定是一大福音。而隨著醫學工程及相關領域研究人員的努力，已逐漸建立起細胞工程及組織工程的技術，相信達成器官再造工程這項人類...

細胞分裂素–植物的抗老化因子 - 科技大觀園 - 科技部

植物荷爾蒙及細胞分裂素 植物是生態系統中很重要的一環，可做為其他生物的食物及能量的來源。植物的生命過程包括種子萌發、生成初生根、成為幼苗、莖及葉器官生成發育、花朵繁殖器官的產生、結果及產生種子、繼續新一世代的繁衍等階段，而各階段的生長發育都受到植物荷爾蒙或植物激素的刺激及調控。 植物荷爾蒙是一群化學小分子，在各個組織器官中生合成後，會運送至其他部位以調控生理反應，或在合成組織器官中產生作用。已知的植物荷爾蒙有5種，包括植物生長素、吉貝素或激勃素、細胞分裂素、離層素或離層酸、乙烯等。但近年來隨著生物技術的進步，陸續發現新的植物荷爾蒙，包括油菜素類固醇或油菜素內酯、茉莉酸、水楊酸、多胺與胜肽類植物...

膠原蛋白：生醫敷料及人工皮膚 - 科技大觀園 - 科技部

皮膚的構造 皮膚是人體最大的器官，總表面積約1.5～2.0平方公尺，它可以保持人體的溫度及水分，避免受到細菌及外界環境的傷害。皮膚依構造可區分為表皮、真皮及皮下組織，它的每一部分都肩負著不同的功能。表皮是皮膚的最外層，覆蓋全身，具有保護作用。表皮沒有血管，卻有許多細小的神經末端。表皮由外向內可再區分為角質層、透明層、顆粒層、棘皮層及基底層。角質層在表皮的最外層，這一層的所有細胞都已角化死去，由緊密的鱗狀細胞所組成，會不斷地剝落，也會不斷地生長。透明層是透明的角質，為白或油狀體，也有保護表皮的功能。顆粒層的細胞會強力反射有害的紫外線，是表皮細胞轉變成角化物質的第一階段。棘皮層負責提供表皮營養，並...

萬丈高樓從基礎做起–李錫堤理論與實務兼具 - 科技大觀園 - 科技部

甫榮獲104年度科技部學術研究獎的中央大學應用地質研究所李錫堤教授在得獎感言上寫到：「學研如蓋高樓，萬丈高樓從基礎做起；學研如打隧道，千米隧道步步為營直到貫穿；學研像是跑馬拉松，控制腳步穩健前進，努力達成目標而不用急於起步有多快；最後，學研更不需急於表現，也不能揠苗助長，逐步前進順利達成目標比較重要。」 這段話也是李教授對自己學術研究的歷程所下的註解，因為曾參與翡翠水庫及雪山隧道工程的他，碩士畢業後在工程顧問公司待了15年，爾後回學術界便以應用型研究受到矚目。他專精於斷層與地震災害的研究，不僅為全世界最先開設「地震地質學」（Earthquake Geology）的學者，亦是以統計法分析地震山崩...

材料的奈米世界 - 科技大觀園 - 科技部

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。日期：2013/4/23

碘系列專題報導（三）：國人缺碘警訊不可忽視 - 科技大觀園 - 科技部

碘是大家普遍認識的必需營養素。國人都明白缺碘會導致甲狀腺腫大，許多衛生教育資料上都這麼說：「為了預防及治療甲狀腺腫，民國五十六年政府實施全面食鹽加碘至今，目前台灣已不是地方性甲狀腺腫盛行地區。」但是缺碘的嚴重性在於影響腦部發育，這是影響IQ的營養素。此外，大家都忽略的重要問題是：甲狀腺腫大現象消失並不表示碘營養充足，正如沒有生病並不等於健康。近年多項國人資料顯示，國民已經落入缺碘困境。 用對營養指標很重要 甲狀腺明顯的腫大是嚴重缺碘的表現，因為營養狀況從充足到缺乏是長期而連續、漸進的變化。生物有求生本能，當食物與營養素供應量不足時，身體會有適應的調整，初期可能只有輕微的功能不良，最終產生明顯...

優質蜂產品研發技術聯盟–打造台灣頂級蜂蜜供應鏈 - 科技大觀園 - 科技部

「不純砍頭！」 是蜂蜜還是糖漿 近年來食安事件頻傳，你是否懷疑過你吃的那溫潤醇厚的蜂蜜是大自然的恩賜還是化工香料色素與糖漿調和的黑心商品？你是否相信業者大聲疾呼「不純砍頭」的激情演出？抑或是聽過可以用蜂蜜水的泡沫來判斷蜂蜜的純度？2015年底，台北市衛生局稽查了15件標榜「天然」、「純正」、「100％」的蜂蜜，卻發現有3件不符國家標準CNS 1305，另有3件雖通過國家標準，但經碳同位素檢定後卻發現有摻糖或不夠純正的狀況。其實在過去幾年對蜂蜜稽查的案件中，不乏擁有各種認證或得獎的產品，被檢驗出有造假或不夠純正的問題。 這些層出不窮的劣質蜂蜜訊息，打擊了蜂蜜的市場也警示了...

碘系列專題報導（二）：碘不足傷害國民智能 - 科技大觀園 - 科技部

碘不足會傷害孩童智能與學習能力 碘是大家普遍認識的必需營養素。國人對碘最熟悉的兩件事，其一是缺碘會導致甲狀腺腫大，其二是台灣的食鹽都有加碘強化。然而時過境遷，這兩個認知都有了變化。首先，缺碘的嚴重性遠超過甲狀腺腫，而是影響胎兒與幼兒的腦部發育。國際兒童發展督導小組(International Child Development Steering Group)在2007年確認碘缺乏是現今影響全球兒童發育與智商的主要風險因素。其次，貿易自由使市面上食鹽商品琳瑯滿目，民眾選用的未必是碘鹽。第三、食品工業和餐飲業則幾乎不用碘鹽。 傳統衛生教育說明缺碘問題，在民眾的腦海中印下甲狀腺腫大的頸環或是侏儒身材...

給孩子一堂有感覺的數學課–彭良禎的「藝數創意教學」 - 科技大觀園 - 科技部

「數學」是一門純粹而抽象的學科，要怎樣才能走入生活，親近人們？國立台灣師範大學附屬高級中學的彭良禎老師，多年來推廣「藝數創意教學」，巧妙地將一個又一個的生活實體模型融入「立體幾何」的教學活動中，使數學成為一門看得到也摸得到的學問。他笑說：「現在走在馬路上無論看到什麼，我都會試圖從中尋找數學現象，這可能也是一種職業病吧！」生活中的數學 市面上常見的立體茶包，跟數學有何關連？彭老師以牛皮紙袋示範著如何改變封口方向，就能將傳統包裝變成立體包裝。「生活中處處可見三角錐相關的設計與應用，除了立體茶包外，還有粽子、消波塊、公共藝術等都是。」彭老師說，三角錐也是高中數學的主題之一，以立體茶包和傳統包裝的差異...

碘系列專題報導（一）：已開發國家缺碘再現與因應策略 - 科技大觀園 - 科技部

政府健康主管單位的觀念中，營養缺乏一向是開發中或貧窮落後國家的問題，經濟富裕的已開發國家對此種困境則早已豁免。不過生活型態、經濟貿易、加工技術等等都會改變飲食型態，若無實證資料，不應掉以輕心。在新世紀中，多個已開發的國家紛紛面臨缺碘風險。 缺碘警鐘響起 2011年國際缺碘病防治委員會(International Council for Control of Iodine Deficiency Disorders，簡稱ICCIDD)的「缺碘病通訊」(IDD Newsletter)報導，世界缺碘最嚴重的前10名國家中，英國赫然排名在第8位，全國缺碘的學童人數比非洲的莫三比克和迦納還要多。這項發現...

紫菜的ID+營養 - 科技大觀園 - 科技部

今天為你介紹的超級食材叫做紫菜，屬於蔬菜類。紫菜含有一般陸地上蔬菜沒有的，豐富的維生素B12，還有合成甲狀腺素所必須的碘，還含有降低膽固醇的牛磺酸，是保護肝臟的長壽菜喔！台灣東岸的礁岩地形，每年農曆春節的前後，就是紫菜盛產的季節。 1. 吃紫菜，幫你預防疾病： 我們從它的營養素來分析，它有非常豐富的水溶性纖維，那如果平常水溶性纖維多的話，腸道會蠕動比較順，那我們就可以預防便祕。然後像紫菜這種東西，鈣、鐵都非常高，比一般蔬菜高，甚至比一些肉類還要高，所以對素食者來講是一個福音。如果鈣多的話可以預防骨鬆，如果鐵沒有缺乏的話，可以預防貧血。再來講到它最著名的東西，就是它含有很豐富的碘。我們知道說，...

奈米科技在能源的應用 - 科技大觀園 - 科技部

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。 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...

教學評量：測驗大觀園 - 科技大觀園 - 科技部

測驗的目的 上課、考試、補習，這樣的三部曲對在臺灣長大的人一定不陌生；從幼稚園到大學，經驗過的大大小小考試，少說上百次。是不是也有過這樣的疑惑：「為什麼要考試？人生如果都不用考試，不是很好嗎？」 考試，專業的用語是「測驗」。中國歷史上，很早就開始以測驗舉才；然而究竟從何時開始，不同學者各有其觀點。有一說是從隋文帝時便開始以考試薦舉秀才，也就是利用測驗找出能為國家服務的人才。時至今日，這個職掌成為考選部的任務，藉由公務人員考試和專門職業及技術人員考試，挑選合宜的公務人力和專業人才。 除了讓國家「選人」外，測驗也用來讓學子們決定未來就讀的學程，例如國中基測、大學學測，還有大學指考、四技二專統測等各...

高速公路交通疏導措施宣導篇 國語小檔案

傳統塑膠產業的推動引擎 - 科技大觀園 - 科技部

日常生活中常見的塑膠大都是高分子材料，從塑膠袋、玩具、包裝盒、保鮮膜、衣服、汽機車零件，到3C產品零件如手機殼、光學薄膜等都可見到各式各樣的塑膠型態。然而這些物品因為功用各不相同，因此製造時須配合該類塑膠特定的製程，才能展現諸如透溼防水、阻氣阻溼、防霧、隔離特定離子或容許特定氣體穿透的特性，讓塑膠產品展現它被託負的功能。 譬如說：一般人都希望衣服材料能夠讓水蒸氣往外逸散，但又要求外界的液態水不得滲入，這就得利用具有特定結構的高分子薄膜了。又如，目前在儲能系統中被廣為應用的鋰電池，其中的隔離膜也是一種高分子薄膜，雖然它並沒有參與電化學反應，但薄膜上面的微孔結構必須能讓鋰離子通過順暢，而且在電池溫...

教學評量：讓評量變得有趣–幽默式評量 - 科技大觀園 - 科技部

在閱讀本文前，請你試著回答下面 3 個問題： 第一題：黃花崗起義時開第一槍的人是誰？ （1）黃興 （2）宋教仁 （3）孫文 （4）羅福星 第二題：黃花崗起義時開第二槍的人是誰？ （1）黃興 （2）宋教仁 （3）孫文 （4）羅福星 第三題：黃花崗起義時開第三槍的人是誰？ （1）黃興 （2）宋教仁 （3）孫文 （4）羅福星 想好了嗎？現在公布答案！這三題答案都是（1），因為某出版社的教材裡有一句話：「黃興朝向空中鳴了 3 槍，揭開了黃花崗起義的序幕……」這是網路流傳的一則考試笑話，笑話的內容雖然誇張荒謬，卻是對制式考試的一種諷刺性反思。 談到考試，許多學生可能都避之唯恐不及，然而考試卻具有悠久歷史...

數學教育內涵的耕耘者 - 科技大觀園 - 科技部

嘉義大學數理教育研究所楊德清教授，長久以來耕耘數學教育，致力於國小兒童「數常識」能力的研究與教學精進之推廣。所謂的「數常識」就是一般人所謂的「數感」，是一種在生活中能體驗數字意涵的能力。譬如一般人都學過：1公尺等於100公分，且考試時大都可以正確寫出來。 但1公尺到底有多長、一般人的身高大約是多少、籃球框有多高……，這種生活中對長度的「感覺」，或說「常識」，大部分學生卻很缺乏。因此臺灣的教學方法雖然可以讓學生在國際的數學評比上屢獲佳績，但是學生對數學的興趣卻很低落，也看不到學數學的意義與樂趣，遇到問題時直接的反射動作就是帶公式解題，而不習慣於先用數學的方式去思考。 對於這樣的窘境，楊教授希望能...

教學評量：國際青年物理學家辯論錦標賽 - 科技大觀園 - 科技部

每年的 7 月是暑假的開始，炎炎的夏季也開啟了一場數十萬學子的考季。學子們在一張張小小的方桌上，揮汗如雨，奮筆疾書，在限定時間內，完成各類指定科目的考試—這是臺灣教育學者最熟悉的一種評量方式，也是臺灣社會所詬病的一種評量方式。這個問題讓許多臺灣社會賢達人士和教育學者有如芒刺在背，他們試著在理想與現實間找尋一個妥協的最佳平衡點！ 然而在國際上每年都有各種方式的評量。2010 年的暑假，在徐有庠先生紀念基金會的贊助和臺灣師範大學物理系的協助下，由本人領隊帶領 5 位高中學生遠赴奧地利維也納，參加另一種類別的物理評量競賽，即第二十三屆國際青年物理學家辯論錦標賽（http://www.iypt.at/...

地球的原始大氣層 - 科技大觀園 - 科技部

從杯底向上冒的氣泡，直徑會越來越大。氣泡的直徑與水壓、大氣壓的和成反比，在海裡、泳池裡、水族箱裡，到處都能觀察到這個現象。美國太空總署的太空生物學家桑姆（Sanjoy M. Som）利用這個原理，以古代火成岩中的氣泡計算當年的大氣壓，他的數據來自澳洲太古代的熔岩。要是知道溶岩流的厚度，以及大小氣泡在其中的分布，就能算出當時的大氣壓力。結果，他得到了一個教人意外的數字：27億年以前的大氣壓力是現在的1∕2～1∕4。有趣的是，這個結論還得到了一個不相干的研究的支持。 原來澳洲莫那什大學的地球科學家湯欽斯（Andrew Tomkins）也到西澳太古代石灰石地層裡尋找研究資料。他搜尋的是微隕粒，直徑大...

教學評量：國際物理多元評量競賽 - 科技大觀園 - 科技部

多元評量 人的能力是多元的，傳統的紙筆測驗僅能評量靜態的學習知識，而科學教育的主旨，不僅是科學概念的習得，更要兼顧科學方法、科學精神和態度的培養。 例如實驗教學，希望學生由實際實驗所獲取的資料深入分析，自行練習如何研判和解釋數據。學生經由這種具體的實際經驗，很容易體會所得的科學概念，也學得操作實驗和研判整理資料的能力，同時養成尊重事實的科學態度，這些能力都非傳統的紙筆測驗所能評量的。學校的段考、期考甚至各級升學考試，限於時間和評量工具，經常僅使用筆試，不僅無法評估學生多方面的才能，更無法評量受試者解決問題的能力和最重要的創造力。 既然人的能力是多元的，單純的紙筆測驗無法完全評量出學生的能力，教...

那些年，我們一起顛覆的物理課 - 科技大觀園 - 科技部

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。日期：2013/3/26

抗生素的黑暗面 - 科技大觀園 - 科技部

對一般人，抗生素最明顯的副作用就是破壞腸道菌群的組成。健康的腸道菌群能抗拒有礙宿主健康的病菌進駐，廣效抗生素大幅降低腸道菌群的多樣性，結果害菌大量繁殖，造成腸道發炎。科學家早就從小鼠實驗知道，鏈黴素會使小鼠傷寒桿菌造成的腸道發炎變得更嚴重，因為發炎產物成為害菌的食物。抗生素還會增加宿主特定基因的表現，例如iNOS（一氧化氮合成酶），但是作用不明。 現在美國加州大學戴維斯校區的團隊以小鼠實驗找到了iNOS與害菌的關聯。原來iNOS可以使葡萄糖、半乳糖氧化成害菌可以利用的食物。甚至逃過抗生素劫數的腸道細菌也會生產資敵物質：唾液酸、海藻糖，它們都是害菌的食物。 總之，使用抗生素的後果是：為害菌製造食...

教學評量：由趣味化學實驗談化學試題 - 科技大觀園 - 科技部

化學是屬於物質科學的一門，是探究物質的性質和變化的科學。化學的內容和生活息息相關，因此理應受學生喜愛，事實上卻相反。 日本的學生不喜歡化學是怕 3K：kiken（危險）、kitanai（骯髒）、kitsui（辛苦）。我國的學生除了上述的 3 項因素外，最主要的原因可能是化學要記憶很多東西才能應付考試，導致學生學習化學的興趣缺缺。有的學生說在高中學了 3 年的化學，沒動手做過實驗，甚至也沒看過教師演示化學實驗。在現今的升學壓力下，有些學校不得不犧牲實驗教學移作模擬考試，更使學生學習化學的興趣低落。 任何學習都要有動機，有趣的教學內容和方法可激勵學生的學習意願。筆者從事化學教育多年，深感簡而有趣的...

線蟲的神經布線：兩性有別 - 科技大觀園 - 科技部

人有兩種生物性別：男性與女性，是生殖分工的產物。我們習慣以這種兩性觀理解其他的生物。事實上，生殖模式不只一種，例如線蟲雖然有兩種不同的個體，但是不能完全套用我們的性別模型。線蟲有配備了雄性性腺的雄性，「雌性」卻是雌雄同體，體內自備雄性精子，因此成熟之後不一定非與雄性交配不可。 此外，線蟲的性別分化不只限於性腺，還包括神經元。除了兩性共有的神經元294個之外，雄性有91個特有神經元，雌性8個。有些性別神經元到發育晚期才出現，而且與特定的性行為有關。最近美國哥倫比亞大學的團隊發現線蟲不只神經元有性差，兩性共有的神經元布建的網絡也不同。那些共有神經元包括感覺、聯絡、運動神經元。 原來線蟲在發育初期，...

地瓜葉的ID+營養 - 科技大觀園 - 科技部

今天為你介紹的食材是，大家在吃燙青菜的時候，最喜歡的地瓜葉。全身都是寶的地瓜葉，可是最有營養價值的蔬菜唷！早年在農村裡，它曾窩在水溝邊畸零地，被人們戲稱為過溝菜或豬菜，近日因營養豐富而受到重視。 1. 為地瓜葉平反： 我一定要幫地瓜葉平反一下，其實地瓜葉是一個營養價值非常高的蔬菜。為什麼會叫「豬菜」，也有人叫「過溝菜」，其實就是地瓜葉生命力非常的旺盛，所以你隨處可種隨處可摘，都看得到。太普遍了，所以在以前的時代，他們會把隨手可得的地瓜葉拿去餵豬，甚至於是窮人家他們桌上的蔬菜就一定是地瓜葉，所以大家會認為說地瓜葉應該是沒有什麼營養價值才會拿來餵豬的。可是其實在近代科學發現。像我們知道地瓜是一個很...

海洋酸化危機 人類難逃一劫 - 科技大觀園 - 科技部

如果你是位愛吃海鮮的饕客的話，全球的二氧化碳排放這下將衝擊你的餐桌！美國自然資源保護委員會(Natural Resources Defense Council)的高級研究員麗莎‧蘇阿托尼(Lisa Suatoni)2013年10月就指出，儘管IPCC對氣候變遷的第五次評估報告爭議不斷，不過報告首度正視了碳排放對海洋造成的威脅。對海洋科學家而言，海洋酸化如同氣候變遷的「邪惡雙胞胎」，將影響許多海洋生物的生存以致於人類的糧食安全。 海洋吸收了大約四分之一至三分之一人類使用石化燃料所排放的碳，無私的奉獻卻也讓海洋本身逐漸酸化。如果碳排放速度不變，科學家預計到了2100年，全球淺層海水的酸鹼值與工...

在自然中看見科學，用科學來理解自然 - 科技大觀園 - 科技部

大自然中的萬千事物，背後都有它的道理，科學工作者長期以來透過觀察、推測、分析、實驗，逐漸找到萬事萬物背後一以貫之的道理，這就是科學發展的過程。這個過程中很重要的兩個特色，就是「無我」和「認錯」，不會執著於自己的一偏之見，而需要接受邏輯分析後的客觀結論，如果自己的想法最終被證實是錯的，就坦然接受，並協助將正確的事實公諸大眾。這種作法，需要真誠的面對自己和在大自然面前的謙卑態度。在這場演講中，孫維新館長會從動物、植物、大地，到星空，再回到生活中的日常現象，瞭解『在自然中看見科學，用科學來理解自然』的真義為何。日期：2015/11/25

跨界醫法 不斷超越自我的–吳俊穎醫師 - 科技大觀園 - 科技部

現任臺中榮民總醫院內科部胃腸科主治醫師的吳俊穎醫師，是國內兼具醫、法兩大專業的著名學者。吳醫師在台中榮總進行高質量的臨床研究，已在SCI (Science Citation Index) 發表了十多篇IF (Impact factor)大於10的論文，其中包括了利用台灣健保資料庫做研究而發表於世界頂尖醫學雜誌《JAMA》的成果，對於台灣肝癌的研究有顯著貢獻，更因此榮獲了104年科技部傑出研究獎，以及亞太消化系醫學新興領袖獎等榮譽。此外，吳醫師對醫療糾紛亦有全方位的實證研究，著有《實證法學》等著作，在降低醫療糾紛、減少司法資源浪費方面，亦頗多貢獻。兒時總統夢 擴展人生路 「我母親說我在兩歲時就立...

海洋科學與技術：地質年代中的生物群相更替 - 科技大觀園 - 科技部

地球表面上有許多化石，這些有別於一般正常形狀的石頭很自然地引起人們的注意。從遠古時期開始，不同的民族就有許多因為化石而引申出來的傳說、神話與信仰。其中很多內容以現今的觀點來看其實是屬於人類學或文化範疇，儘管重要但並不屬於古生物學領域。古生物學是奠基在生物學與地質學上的一門自然科學，本文要討論的是符合現代自然學科含意的科學觀點。 17世紀丹麥的神學與自然科學家斯坦諾（Nicolaus Steno, 1638 -1686）觀察到位於海拔數百公尺高的山丘上有許多海洋生物化石，他覺得很奇怪，離海水如此遠的地方為什麼有海洋生物的痕跡，遍尋聖經之後他相信這一定是四千多年前那一次大洪水沖刷的結果。 不過隨著...

男女有別 - 科技大觀園 - 科技部

兩性的免疫系統對感染的反應並不相同。最有名的例子發生在1992年，WHO匆促地叫停了一個新型麻疹疫苗試驗。因為塞內加爾、海地的結果顯示女嬰的死亡率較高，原因至今不明。 6月中，美國微生物學會年會（ASM 2016）在波士頓舉行，幾個研究團隊提出了類似的觀察。澳洲塔斯馬尼亞大學的富蘭納根（Katie Flanagan）發表了另一個疫苗的例子。她在甘比亞做過好幾年幼兒免疫研究，發現一個肺結核疫苗在女孩體內會抑制「抗發炎」蛋白質，因此增強了免疫反應；疫苗效力因而增強也說不定。 荷爾蒙對免疫反應的影響，生醫界早已注意到。例如雌激素能啟動涉及抗病毒反應的細胞；睪固酮抑制發炎。最近，美國約翰霍普金斯大學的...

海洋科學與技術：最熱的海洋–西太平洋暖池 - 科技大觀園 - 科技部

什麼是暖池 海水的溫度與人類活動息息相關，且水溫是最容易量測的海洋特性。水溫的變化對於天氣及氣候系統有重大的影響，例如每年夏秋時分嚴重影響臺灣的颱風，也深受海水溫度的作用。但溫度在全球海域中的分布變化很大，可以從南北極區的零度之下，到熱帶區域超過30度的高溫。 暖池，又稱大洋暖池、熱庫、暖堆等，一般是指熱帶海域海水表面溫度年平均高於攝氏28度的暖水區。從全球海域溫度分布來看，稱這些區域為熱水區也不為過。位於熱帶海域上的大洋暖池，總面積約占熱帶海洋面積的三分之一，占全球海洋面積約十分之一，東西橫跨約150個經度，南北伸展約40個緯度。全球海洋中分布著3團熱熱的暖水，這3團高溫的暖池區分別稱為西半...

彩色包裝下的灰色萬物 - 科技大觀園 - 科技部

在6月畢業季前不久，我應台灣大學「食養城市‧人文農創」課程計畫邀請，跟同學分享食品安全的看法。之前我對該計畫所知有限，因為這類號稱跨領域，宣稱幫同學人生加值的課程很多，但對他們如何知道我感到好奇。直到電話聯絡時才知道去年我在本刊「科技與社會」專欄的幾篇文章引起注意，特別是關於「灰色食品」的看法，因此想看科技與社會研究如何把人文反省的力道，注入無解的食安習題中。 所謂「灰色食品」是權宜的稱呼。它們既不指某類食品，也不是專有名詞或概念，而是泛指合乎現行規範，但消費者不願接受，品質與風味上受到質疑與貶抑，在市場上不正面示人，躲躲藏藏的食品。在〈惡紫之奪朱？「灰色食品」的科技與社會〉（515期）裡，我...