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金屬3D列印技術：金屬積層製造的化妝師–3D列印後的處理加工 - 科技大觀園 - 科技部

電影〈不可能的任務〉（Mission Impossible）中利用掃描及3D列印技術製造人臉面具，令人印象深刻。在現實生活中，這項技術也能實現。自從《經濟學人》雜誌於2011年把3D列印（3D printing）或稱為積層製造（additive manufacturing, AM）視為第三波工業革命，它已經成為一項顯學。 積層製造技術又稱為快速成形技術，主要分為快速原形（rapid prototyping, RP）技術與快速製造（rapid manufacturing, RM）技術兩大類，是近代革命性的先進製造技術。源於美國的一批中小科技公司相繼研發出立體光固成形、選擇性雷射燒結、熔絲沉積造形...

師法自然–生物學殿堂中的繪者 - 科技大觀園 - 科技部

史前的洞穴壁畫 在人類早期的繪畫藝術中，野生動物是最常見的題材之一，就像西班牙北部阿爾塔米拉（Altamira）洞穴裡的史前壁畫中那頭已經滅絕的草原野牛。在阿爾塔米拉長達3百公尺的曲折洞穴中，岩壁上可見各種野生動物的形象，這些繪畫創作於舊石器時代，至少有1萬4千年以上的歷史。筆者經常以野生動物為創作主題，對於這一件作品特別感到不可思議。從整體看，這隻野牛的體態均衡，質量感表現很出色。另外動物的四肢原本不容易畫，但畫中野牛關節、蹄部的轉折處理得生動有力，手法相當老練。史前的畫家僅以赭石、赤鐵礦、木炭等簡單的材料徒手創作，然而除了色料深淺變化外，畫者還匠心獨運，巧妙地利用岩石紋理、起伏，讓我們彷彿...

金屬3D列印技術：與時間競賽的複合積層製造 - 科技大觀園 - 科技部

加法製造、數位製造是3D列印技術的核心要素。為了加速積層製造（additive manufacturing, AM）的生產效率，日本、德國等先進國家紛紛投入生產具備加減法混合的積層製造複合加工機，擁有雷射積層製造、銑削、拋光、量測的功能。隨著單機多功能積層製造複合加工機的問世，複合製造技術將成為全球供應少量多樣、快速生產客製化元件的重要技術。複合加工技術選擇性雷射熔融技術　日本一家公司於2014年7月16日宣布開發出使用選擇性雷射熔融技術的金屬材料3D列印機台，這機台採用複合式加工方法，利用雷射熔融金屬粉末堆疊成形，然後由高速銑削刀具進行高精度外形加工。 這複合加工機台是一種全自動加工設備，它...

鈧的自述 - 科技大觀園 - 科技部

我「鈧」（Scandium）的化學符號是Sc，本身是一種柔軟、銀白色的「過渡性金屬」（transition metal）。 我「鈧」在地球上算是儲存量稀少的元素，產量也很少，據估計在地殼中的含量僅約為0.0025％，相當於每一公噸的土壤裡只含25公克的我「鈧」。有趣的是，我「鈧」卻在太陽和其他一些星球上含量頗高。而我「鈧」的主要生產國有中國、俄羅斯、烏克蘭等。 早在我「鈧」元素真正被發現的十年前，俄國化學家門捷列夫（Dmitry Ivanovich Mendeleyev, 1834−1907）在1869年發表的第一版化學元素周期表中，就注意到元素性質在鈣（Ca）和鈦（Ti）之間有一個空隙，於是...

金屬3D列印技術：電子束3D列印技術 - 科技大觀園 - 科技部

你我身邊從茶杯、手機殼到汽車車體處處都是金屬產品，這些產品的製造都需要相當複雜及難以想像的製程，且由於材料特性與製造方法的限制，並不是任何產品設計都能輕易實現。例如，鈦合金、鎳合金等高活性、高熔點、高硬度的材料，使用於鑄造、鍛造、加工製程上相當困難。而由於科技的發展，為了因應功能上的需求，產品的設計逐漸變得複雜，甚至有些部分難以用現在的技術製作。 科學家為了突破上述的製程困難，紛紛投入金屬3D列印技術的研發，近幾年成功研發出電子束及雷射的鋪粉式金屬3D列印技術。本文將以電子束3D列印技術為例，帶大家進入金屬3D列印的世界。設備與技術 電子束3D列印設備由兩台主機組成，整體大小有如一台大型的雙開...

熱成像視界–台灣野生哺乳動物的體溫表現 - 科技大觀園 - 科技部

熱能傳遞及測溫原理 哺乳動物及鳥類藉由新陳代謝產生熱能來維持恆定的體溫，但我們無法直接量測這些熱能，而是透過測量物體表面的熱能效應，即體溫表現，經過運算來得知。熱能通常由高溫傳至低溫，傳遞方式主要有熱傳導、熱對流和熱輻射三種。其中，熱輻射不需任何介質便可傳遞熱能，而且物體溫度只要大於絕對零度（攝氏−273.15度）便會放射紅外線輻射。 如何量測物體的溫度呢？大致可區別為兩大類，一類是接觸式量測，主要依據熱傳導及熱對流效應來量測溫度，如熱電偶溫度計和電阻式溫度計；另一類屬非接觸式量測，主要是依據物體熱輻射效應來量測溫度，即紅外線熱像儀。紅外線熱像儀是以熱感型檢知器偵測受測物體放射的紅外線輻射，並...

金屬3D列印技術：金屬粉末的製程與應用 - 科技大觀園 - 科技部

二次大戰故事 近代金屬粉末技術主要因戰爭的需求而快速發展，生產出來的高反應性金屬粉如鋁粉、鋯粉、鎂粉等，因為反應面積大、活性高，可當作炸藥、火箭的固態推進燃料，甚至是慶祝戰爭結束的煙火！戰爭時期帶來的並不只有金屬粉末在火藥應用上的發展而已，二次大戰中後期，德軍由於銅材短缺，無法生產砲彈用的驅動帶，因此發展出生產鐵粉的新技術，並把鐵粉燒結於砲彈上，代替原本銅製的砲彈驅動帶，讓德軍得以再度大量生產砲彈繼續作戰。 德軍在二次大戰中所使用的鐵粉燒結技術，於戰後並未消失，並衍生出粉末冶金技術。這技術帶來了零組件加工技術的突破，製造出形狀複雜、難以成形加工的太空梭零件，帶著太空人飛向月球。 粉末冶金技術後...

微藻生物質的應用 - 科技大觀園 - 科技部

需以顯微鏡才可觀察到的單一細胞微藻有很高的經濟價值。例如以微藻為原料，把藻體中的脂質經轉酯處理可生產生質柴油，經加氫處理可生產航空燃油；藻體的醣類可經水解發酵後做成生質燃料和各類化學品；藻體的蛋白質可做為飼料；藻體中含有色素、藻膽蛋白等物質；藻株整體也可經高溫高壓轉化處理和化工煉製以生產燃料與化學品。 這種藻株完全利用的微藻精煉未來可取代部分以石油為原料的煉製，減緩石油消耗的速率。再者，微藻利用二氧化碳做為自營性生長碳源，微藻燃料使用後再排出二氧化碳，這種生質燃料碳中和的概念可提高能源使用的永續性。因此，如何進行微藻高值化已成為微藻發展技術中相當重要的一環。油脂的應用 生質柴油因有安全性高、便...

金屬3D列印技術：高純淨粉體的製造 - 科技大觀園 - 科技部

第3次工業革命 自從《經濟學人》雜誌於2011年把積層製造（3D列印）視為第3波工業革命後，它已經成為一門顯學。 積層製造技術又稱快速成形技術，是近代革命性的先進製造技術。這技術源於美國，經過二十多年的不斷改進已經日臻成熟，主要用以製造符合3F原則的成品–形狀（form）與設計一致、尺寸符合公差適合度（fit）、成品具使用功能（function）。 與傳統的「減法式製造」不同，積層製造技術採用「加法式製造」，即使用者以電腦繪製零件的設計圖或掃描現有物件，再以積層製造設備把原材料層層堆疊形成堅固物件。 根據《Wohlers Report 2013》報導，積層製造市場在2012年持續成長，設備、服...

三分鐘搞懂《為什麼火星會逆行？》 - 科技大觀園 - 科技部

早年的希臘科學家藉由觀察天上星體運行的軌跡，來了解太陽系中，眾星球之間的相對位置和運動。當他們觀測到火星大約每兩年會有一次逆行，都感到很困惑。為什麼行星會有這種逆行現象呢？ To understand planetary positions and movements in the Solar System, early Greek scientists studied the path of planets in our sky. When they noticed that Mars traveled backwards every 2 years or so, they were puz...

有毒的海洋生物：臺灣沿海的有毒螃蟹 - 科技大觀園 - 科技部

蟹類肉質鮮美，蛋白質含量高，是廣受國人喜愛的海鮮之一。很多人與蟹類實際接觸的印象，可能只是來自市面上販售或已上餐桌的少數經濟性食用種類而已。然而，自古以來不論中外，在印度與太平洋地區的沿海居民，因食用有毒蟹類而中毒的案例時有所聞，常常造成死亡事件。 尤其在距離臺灣僅80海里的日本琉球石垣島所產，種名是銅鑄熟若蟹的毒蟹，每克含有高達2,000老鼠單位（MU）的麻痺性貝毒。一老鼠單位表示在15分鐘內可使一隻20克的小白鼠致死的毒素量，而2,000 MU／g即表示1克蟹肉內所含毒素足以殺死2,000隻20克重的小白鼠。當人們攝食2克以上這種蟹肉時，就可使一個成年人致死（麻痺性貝毒對人的最低致死劑量是...

代糖影響健康 - 科技大觀園 - 科技部

兩年前，以色列一個團隊以小鼠做實驗，發現廣泛使用的三種人工甜味劑（代糖）都會使小鼠產生葡萄糖不耐症–第二型糖尿病的前兆。而代糖影響生理機制的途徑是腸道菌群：代糖改變腸道菌群的組成，從而使新陳代謝機制失衡。另一方面，他們以7名志願者做實驗，也發現攝取代糖會使血糖反應變差。（見本刊503期，頁79）不過，代糖對健康的影響，學界仍然聚訟紛紜。 於是澳洲一個團隊以果蠅做實驗，尋找代糖進入動物身體後涉及的生理機制。首先，研究人員發現，以摻了代糖的飼料餵果蠅，只要5天，果蠅的食量就會上升，也就是說牠們攝取了更多熱量。不過，只要停止供應代糖3天，胃口就恢復正常。研究人員還發現，餵食代糖6天後，果蠅就變得對葡...

有毒的海洋生物：熱帶性海魚毒 - 科技大觀園 - 科技部

熱帶性海魚毒 海洋生物毒廣泛分布在許多海洋生物中，其中大家最熟悉的有河魨毒（tetrodotoxin, TTX）與麻痺性貝毒（paralytic shellfish poison, PSP）兩種，而這兩種生物毒所引起的食物中毒案例也最多。除了上述兩種海洋生物毒之外，還有因攝食熱帶或亞熱帶珊瑚礁魚類引起的熱帶性海魚毒中毒（ciguatera）。不過熱帶性海魚毒所引起的食物中毒症狀，與河魨毒和麻痺性貝毒的症狀不同，致死率也較低。 常發生熱帶性海魚毒食物中毒的珊瑚礁魚種，約有數百種，其分布海域介於北回歸線和南回歸線之間，而以太平洋、西印度洋、加勒比海等海域為主，全球每年估計受影響的人數超過25,00...

木造摩天樓 - 科技大觀園 - 科技部

日本奈良法隆寺是世界遺產，其中的五重塔據說是世上最古老的木造樓，高32米，建造於1,400年前（中國隋朝）。其實當年或是後世，同樣的建築不知凡幾，可是都因為木材的特性而傾頹朽敗，或慘遭回祿之災，至於天災人禍，就不說了。 19世紀末，鋼骨水泥建築問世。相形之下，木造建築的缺點成為難以迴避的問題。例如木材質地像海綿，會吸收、釋出水分，漲縮比可達體積的10％。木材質地不均勻，因而無法預測它在許多情況中的「反應」。木材比鋼材脆，比混凝土更軟。木材會腐爛，更危險的是，會燃燒。許多城市火災造成慘重災情，都是因為木造屋使大火易於蔓延。城市的行政機構與保險公司都反對木造高樓，主張使用不易燃的建材。木材成為低樓...

花粉的化學組成 - 科技大觀園 - 科技部

花粉是矛盾的東西–既是生殖細胞的載體，也是營養物質。這兩種「功能」是互斥的。在花粉中注入營養，是為了吸引動物傳粉；而如何使占了便宜的動物完成傳粉任務，是另一個難題。例如花粉是蜜蜂唯一的蛋白質來源，蜜蜂也是最重要的傳粉昆蟲，可是田野研究者經常發現牠們只光顧雄蕊，不造訪雌蕊，或造訪不同的植物，對提供花粉的植物而言，是不折不扣的採花賊，必須嚇阻。花粉的化學組成是可能的武器之一。 於是美國內華達大學的團隊以大黃蜂（蜜蜂科熊蜂屬）做實驗，測驗花粉的化學組成對大黃蜂覓食行為的影響。研究人員以3種口味摻入花粉：甜味、苦味、無味，再以逗留時間與採集量，以及返回採粉的頻率，衡量大黃蜂的好惡。他們發現：大黃蜂偏好...

有毒的海洋生物：以蛋白質體辨別有毒魚種 - 科技大觀園 - 科技部

每年歲末年初是大家忙著採買年貨的時節，其中南北雜貨，如魷魚絲、香魚片、蜜餞等是民眾爭相購買的應景食品。但是這些年貨大都是散裝或簡易包裝，並沒有食品衛生單位要求的法定標示，不知消費者是否注意到食用的安全性？沒有標示的食品，會令人擔憂是否貨真價實？是否有違法或過量的食品添加物，例如防腐劑、色素等？是否有不當的加工、流通過程？ 由於市場上販售的魚介類多數未標明種別，而且加工後的產品也無法從外觀判斷其原料種別。倘若販售的是有毒魚介類，又不幸被消費者食用，則後果堪慮。 有報告指出，在墨爾本以每公斤15美元販售的鯛魚，其實只是每公斤4至6美元的廉價魚種。在佛羅里達州也有類似的情況，81件標示是紅鯛魚的魚片...

人類的天年 - 科技大觀園 - 科技部

10月初，美國愛因斯坦醫學院的團隊利用人口學資料發現了人類壽命的大限，成了新聞。其實這不該是新聞，因為生物壽命有自然大限，是經驗事實，是常識。可是我們從小背誦的樂觀說詞，例如科學發達、醫藥昌明，卻讓我們忽略了經驗與常識。 人的平均壽命，或者說人出生時的壽命期望值，已經大幅上升，是事實。在20世紀，平均壽命幾乎增加了一倍：從40歲到80歲，因此現在每個人都預期自己或他人會活到七老八十。這個成就是大家熟知的因素造成的，包括環境衛生、醫藥保健、飲食營養。結果，幼年人口的存活率大幅提升，平均壽命增加。 那麼科技的進步，特別是生物醫學，會不會繼續提升我們的壽命呢？人口學資料顯示，推升平均壽命的力量在19...

有毒的海洋生物：以基因體辨別有毒魚種 - 科技大觀園 - 科技部

鑑別物種的方法 棲息在水中的動物物種甚多，其中鑑定有毒的也不少。把這些有毒的水中動物記錄分類，對確保民眾的安全有正面效果，一旦中毒，也可以快速提供正確的魚種和致毒物質，對治療很有幫助。鑑別物種的方法，早期是以骨骼學、肌肉學、歧支分類學、生活史特徵，甚至鰭特徵、鱗片、腸形等來區分魚種的親緣關係。隨著生物科技的進步，蛋白質及基因技術已廣泛應用在分類學的研究上，準確性也受到高度肯定。 蛋白質分類技術有硫酸十二酯鈉－聚丙烯醯胺凝膠電泳法、二維電泳法等。至於基因分類方法，有聚合酶連鎖反應－隨機放大多型性核苷酸法、直接定序分析比對法、聚合酶連鎖反應－限制片段長度多型性法等，都經常使用於新物種種別的鑑定。…

石龍子的尾巴 - 科技大觀園 - 科技部

石龍子與壁虎是不同科的蜥蜴，形態有明顯差別。一般而言，石龍子四肢較小；有些屬的物種甚至沒有腳，乍看類似蛇。台灣的麗紋石龍子（Plestiodon elegans）是海拔分布範圍最廣的蜥蜴，幼蜥尾巴呈鮮豔的藍色，與身體不同，成年才消失。學者認為那是障眼法，以鮮明色彩引誘獵食動物把尾巴當做攻擊目標—石龍子的長尾可以再生，因此不惜斷尾求生。 日本東邦大學研究員栗山武夫研究的一種石龍子（Plestiodon latiscutatus），是同一屬的物種，幼蜥尾巴也是鮮豔的藍色，可是不同的族群，色澤與分布卻不同。例如伊豆諸島中的南方島嶼（近外海），幼蜥尾巴與身體一樣，是不起眼的褐色，只有尾巴盡頭附近才是藍...

有毒的海洋生物：芋螺刺毒 - 科技大觀園 - 科技部

臺灣是四面環海的美麗寶島，在這得天獨厚的地理環境中，海洋生物種類豐富，生態也具多樣性。在各類的海洋生物中，螺貝類是各族群中最大的一群，因此在海邊可以看到各式各樣的螺貝類。但不可不知的是，在螺貝類美麗的外表下隱藏著致命的危機。 在眾多的螺貝類中，一種具有刺毒和美麗外殼的芋螺（conus），以其特化的捕食器官與特殊的毒液系統，使牠在危機四伏、物競天擇的大自然生態環境中，得以屹立不搖，生存在各大海域。科學家的研究發現這美麗的海洋殺手有使人致命的芋螺毒素，但若把它用在醫療上，就可成為海洋藥物。芋螺 芋螺的貝殼呈倒立的圓錐形或雙錐形，殼體堅固且螺塔低，具有殼皮，某些殼皮上有毛，角質化口蓋呈新月狀，遠小於...

野生動物保育：保育醫學方興未艾 - 科技大觀園 - 科技部

疾病、環境與歷史 疾病對人類歷史的發展常造成重大的影響。14世紀歐洲的黑死病，是蒙古帝國西征時，傳入原本活動於中亞的鼠疫，不但造成1,700萬至2,800萬人死亡，約占當時歐洲總人口的30～40％，也改變了歐洲的社會、經濟與文化。15世紀，歐洲殖民者在進入南美洲時，也帶入天花，由於當地原住民完全沒有抵抗這個病毒的能力，造成阿茲特克及印加兩個原住民帝國的衰敗和歐洲的長期殖民統治。 早期，人類對於疾病的爆發及衝擊多半束手無策，因此常把疾病的發生歸咎於神靈的懲罰。直到近代科學及醫藥的發展，才開始對疾病、病原及傳染方式有更多的了解。 1854年，倫敦爆發了嚴重的霍亂疫情，當時英國政府委任史諾（John...

成為快樂的創客：社群、空間及資源 - 科技大觀園 - 科技部

創客社群 目前創客社群以國際非營利組織「FabLab」(Fabrication laboratory，譯為「製造實驗室」)較為完善，為麻省理工學院的位元與原子中心(Center for Bits and Atoms)於1998年發起，乃是以開放原始碼(Open source)為基礎，提供數位製造設備的開放性實驗室，也是鼓勵實作、人人共享的社群資源。FabLab發展迅速，目前全球已有678個據點，且持續增加中，而在台灣也有5個據點，包括：Fablab Taipei(台灣第一個FabLab)、Fablab Dynamic、MakerBar、Fablab Tainan 及FabCafe Taipei...

野生動物保育：臺灣野豬的現況與保育 - 科技大觀園 - 科技部

野豬家豬一家親 「豬」對臺灣人來說，是一種再熟悉不過的動物了。不過能正確回答「山豬」、「臺灣野豬」與「家豬」之間的差異與關係的，卻少之又少。這到底是怎麼回事呢？ 野豬可說是世界上分布最廣的大型野生哺乳動物，臺灣野豬雖然是只局限分布在臺灣的特有亞種，目前並未被列入野生動物保育法（以下簡稱「野保法」）的保育類動物名單內，似乎表示其族群數量尚多而穩定，但是卻鮮少受到人們的關注。事實上，不僅臺灣，全世界有關野豬的研究也十分稀少。 博物學家萊爾‧華特森（Lyall Watson）就說過：「科學界對野豬的冷漠令人不解，從事日本獼猴田野研究的生物學家比全世界各種野豬的研究人員還多……」可見人類對野豬可能因為...

成為快樂的創客：做一個創意Maker - 科技大觀園 - 科技部

成為Maker是件簡單的事，也可以從中獲得樂趣，不用怕失敗，「動手做」就對了，然而要成為創客，應該要學什麼呢?學習成為有創意的Maker 人人都可以是創客，但有創意的Maker更顯得彌足珍貴。創客運動伴隨著開源(open source)軟體與程式碼的廣泛應用而蓬勃發展，國內外許多Maker的實作作品令人驚豔，主要關鍵仍在於「創意」，在尚未被解決的問題或尚未被滿足的需求上，創客想出意想不到的創意，並將創意實作出來，這就是最直接、最單純的創客思維。創客的學習，普遍會聯想到3D印表機、雷射切割/雕刻機、機器人，或是單晶片微控制器Arduino……等，然而這些設備與元件，都只是創客實作的工具而已，重點...

野生動物保育：山林雕塑者–臺灣水鹿 - 科技大觀園 - 科技部

發情求偶行為 在臺灣，成熟的公水鹿擁有一對2叉3尖的鹿角，鹿角每年冬天都會脫落，3～6月再逐漸長出茸角，並在6～8月發育完成，硬化成鹿角。這時公水鹿會以角就樹磨除枯萎的茸皮，成就一雙雙又尖又亮的美麗鹿角。臺灣水鹿鹿角的生長周期和牠們的發情期一致，當公鹿鹿角變硬了，也就進入水鹿的求偶交配季節。 硬角的公水鹿會利用水窪地泥浴打滾並標示氣味。打滾前，公水鹿會先嗅聞水池或附近的植物，並把尿液噴灑在眶下腺孔周邊及腹側，再進入水池或泥池。接著藉由左右側翻、摩擦眶下腺體使尿液、腺體分泌物與泥水混合，期間經常會起身以角或腳耙地，或把眶下腺體塗抹在周遭植物體上，或在打滾池附近彈跳、以鹿角狂戳禾草或樹幹。打滾後，...

成為快樂的創客：讓自己成為Maker - 科技大觀園 - 科技部

成千上萬的「創客」(Maker，也翻譯做「自造者」)在創客運動中湧現。《長尾理論》作者 Chris Anderson在2012年《Makers: The New Industrial Revolution》一書中，指出Maker將啟動創新的第三次工業革命，「創客」一詞儼然已是全民運動，然而，到底什麼是「創客」？簡單來說，創客即是有熱情、願意動手做、實現創意，並樂於在社群共同學習、交流、解決問題與分享的人。成為Maker是件簡單的事 全球Maker Faire的發起組織《Make》雜誌創辦人Dale Dougherty表示：「We are Makers」，自己做機器人的是 Maker；撿廢棄物創...

野生動物保育：協助臺灣黑熊研究的排遺偵測犬 - 科技大觀園 - 科技部

最忠實的朋友與工作伙伴 狗不僅是人類的寵物，有些還協助人類工作，稱為工作犬，最為人熟知的有導盲犬、牧羊犬及獵犬。有一種工作犬是藉由與生俱來的靈敏嗅覺，協助人們尋找各式各樣的目標物，例如穿梭災難現場搜尋人類氣息的搜救犬，在機場或海關偵測違禁品的緝毒犬及檢疫犬。而偵測犬近年來在野生動物的保育工作上，逐漸受到重視和利用。 大約從1890年開始，紐西蘭的保育學者便已用狗來尋找飽受外來掠食者威脅的珍稀鳥類，像飛行力差的大鸚鵡和奇異鳥，再把牠們移往安全的棲地保護。 至於利用狗來尋找各種野生動物的糞便，則可追溯至1970年代。近年來，由於遺傳及內分泌的研究技術有長足發展，研究者能自排遺中獲得更多寶貴訊息，對...

隨興所至 隨遇而安–王櫻芬用音樂整合人生 - 科技大觀園 - 科技部

「我想我是個有『憨膽』的人吧。」1992年，王櫻芬自美學成歸國，受邀為台灣大學籌辦音樂學研究所，四年後，該所正式成立，當時才三十幾歲的她「順理成章」成為第一任所長，開啟了為台灣的音樂學研究辛勤耕耘的生涯。 她是南管專家，但也深入研究了日治時期台灣音樂學科史、唱片工業史與廣播史，填補了本土音樂史研究的空白，並於2016年榮獲科技部傑出研究獎，她笑說：「從沒想過會得獎，但很高興能藉此讓更多人認識音樂學。」 生命中的巧妙偶然 「我是個隨興的人，不擅長也不喜歡事先規劃，而且容易對各種事物產生好奇心。」王櫻芬說，當年因在新象上班，接觸到印尼和印度音樂，深深被其複雜的節奏所觸動，開啟了她對民族音...

野生動物保育：氣象雷達在研究猛禽遷移上的應用 - 科技大觀園 - 科技部

鳥天使 雷達是一種非常生活化的電子科技產品，交通警察靠它捉行車超速，氣象局以雷達監控颱風及梅雨的動態，國軍用雷達守護臺灣的國防安全，機場塔臺藉由它指揮空中交通，我們的生活因此多了一層保障。 雷達音譯自radio detection and ranging的縮寫–radar，字義上是無線電電波偵測與測距。二次世界大戰之前，在歐、美、俄、日等不斷研發下已具雛形，英國是第1個把它運用在戰場上來預警德國軍機入侵的國家。雷達人員也在螢幕上發現了飛機以外的不明飛行物，當時戲稱為「天使」，後來察覺那些天使是飛鳥，自此開啟了一門新興的領域－雷達鳥類學。 隨著科技發展，結合電腦以及越來越強的發射功率，雷達的偵測...

《微生物為什麼讓我們生病？》：我們需要微生物嗎？ - 科技大觀園 - 科技部

微生物無所不在！在客廳的沙發上、浴廁的水龍頭把柄上、廚房的抹布上；就連空氣，雨水中都充滿了微生物，我們隨時隨地都被微生物包圍著，但是卻沒有隨時都在生病，這是為什麼呢？其實大部分的微生物都是無害的，甚至是我們的夥伴。微生物可以幫助我們消化、吸收養分，可以用來製造麵包、酒、臭豆腐、醬油、泡菜、肉乾等。人體要維持健康其實要感謝住在我們身體裡的微生物。那還有哪些事情我們需要感謝微生物的呢？延伸閱讀： (動畫中文字幕)【TED-Ed】You are your microbes 你就是你的微生物！ https://www.youtube.com/watch?v=1X8p0vhsWRE (動畫中文字幕)【M...

北冰洋的冰藻 - 科技大觀園 - 科技部

現在北冰洋到了夏天，海冰消失的速率很快，隨之而去的是冰藻的棲境。由於冰藻是許多動物的碳源，因此一個德國團隊想評估冰藻在北極圈食物網中扮演的角色。研究人員以冰藻的脂肪酸做為標誌分子，因為脂肪酸在食物鏈中不會改變。冰藻脂肪酸中，較重的碳同位素比例較高，與浮游藻類不同。海洋動物體內冰藻脂肪酸的多寡反映了對於冰藻的依賴程度。 結果令人驚訝，因為依賴冰藻為碳源的動物，不只是海冰附近的物種。海洋深處的動物，碳源來自冰藻的比率高達20～50％，海冰底部附近的則是60～90％。 研究人員採集的浮游動物包括節肢動物與軟體動物，許多生活在海面下一千米，甚至更深的地方。這個研究證明冰藻在北極圈食物網中扮演的角色非常...

野生動物保育：特立獨行的東方蜂鷹 - 科技大觀園 - 科技部

取食特性 猛禽顧名思義就是鳥類中的猛獸，位於食物鏈的最頂層，以捕捉小鳥、蜥蜴、魚、老鼠、蛇、蛙，甚至大如猴子、山羌等動物為食。因此，一般人腦海中的猛禽，應該是有銳利的雙眼，張開寬大的翅膀在天空中巡曳，隨時準備俯衝而下，用尖銳有力的腳爪抓起獵物的大型鳥類。 雖然這樣的印象符合大部分日行性猛禽的習性，但是鳥類的多樣性超乎我們想像。即便同樣是猛禽，也有許多不同的生活習性，以及很多樣化的食物，有些猛禽甚至是吃素的。屬於珍貴稀有保育類野生動物的東方蜂鷹，就是猛禽家族中特立獨行的一員。 稱為蜂鷹的原因，當然是因為牠們與蜂類的密切關係。東方蜂鷹的主食就是人類和其他動物避之唯恐不及的蜂類，以及少數的蛙、蜥蜴、...

《微生物為什麼讓我們生病？》：什麼是病因？ - 科技大觀園 - 科技部

以前的人們對疾病的成因有很多揣測。惡靈、黑魔法、憤怒的神明、其他動物，甚至是某些人，都曾被怪罪為病源。那麼人類是如何發現疾病是由微生物引起的呢？又是如何用科學的方法找出這些讓人生病的微生物，並且證明不同種的微生物會引起不同的疾病呢？延伸閱讀： 【故事gushi.tw】傷寒聖鬥士：喬治‧亞伯特‧梭普 http://gushi.tw/archives/19593 ✶科霍原則 【科學Online】關於柯霍氏假說（Koch's Postulates） http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=932 【科學發展月刊】細菌分類的濫觴和演變 https://s...

環境科學（六）：當核電位在地震帶 安全評估需更謹慎 - 科技大觀園 - 科技部

新聞報導 2013年起，核四是否繼續興建，成為熱門話題。民間反核聲浪高漲，行政院則強調會保證電廠安全、甚至宣稱「福島核災不會在台灣發生」，力推核電的決心相當明顯。聯合國能源政策顧問麥可施耐德驚詫表示：「台灣政府的作為，就像是福島事故未曾發生！」 2012年，日本前首相野田佳彥針對福島事故發表「事故結束宣言」，聲稱福島電廠已經恢復穩定，並於7月以通過壓力測試、提高防災設備為由，重啓位於關西的大飯電廠，引發東京民眾上街頭抗議，人數突破20萬人。日本京都大學原子爐實驗室助理教授小出裕章指出：「福島事故平復的說法不是事實。如果是火力發電廠，可以去調查、修補，但這次發生的有輻射外洩的核電廠，根本無從確認...

利用植物遺傳工程技術防治木瓜病毒絕症 - 科技大觀園 - 科技部

木瓜輪點病毒（Papaya ringspot virus, PRSV）為全世界木瓜生產的主要限制因子，因病毒絶症無藥可治，使得大規模商業生產木瓜變得極為困難。目前台灣以網室栽培杜絶蚜蟲傳播，可以得到良好效果，但是網室造價昂貴，又造成環保問題，其他國家尚難效法。當植物受病毒感染後，會在RNA的層次引起專一性分解作用，此稱為RNA沉寂作用（RNA silencing），為植物對入侵之病毒的免疫反應，但病毒在演化上獲得壓抑RNA沉寂的能力，可使寄主防禦作用瓦解而生病感染。因此，我們可以將病毒的特定基因片段先轉殖入寄主植物，事先刺激寄主產生RNA基因沉寂現象，就可以令寄主對該病毒產生抗性。利用此種以毒...

哪些人作弊的機率較高 - 科技大觀園 - 科技部

學習者作弊造假的行為由來已久，只是學習情境由傳統的教室轉換成網路空間，小抄轉變成從e-sources中「複製、貼上」的行為。尤其當網路成為重要的學習科技後，網路學習者的網路倫理是否隨之提升，值得教學者教育機構的重視。較學者要了解學習者為何作弊造假，以及影響作弊造假的理由，就必須先了解與道德有關的心理學理論。 Kohlberg(1971) 的道德發展理論常被用來解釋學習者作弊造假的行為，最主要的理由是學習者可藉由此作弊造假的行為滿足個人需要。Kohlberg認為，作弊與學習者的道德發展程度有密切的關連。 Anderson(1998)的研究指出，早在一百多年前學習者在大學校園中有關學習行為的作弊造...

環境科學（五）：恐天災碰核災 歐專家來台助核安測試 - 科技大觀園 - 科技部

新聞報導 福島核災事故之後，台灣的核電廠也接連爆發多項工安事故，引發全台各地反核情緒高漲，例如一名咖啡店老闆發起懸掛反核旗活動，從今年元旦起到目前不到五個月的時間內，就已經有超過上萬名民眾自主響應。行政院則以「核四不安全就不運轉」回應民意，3月初還邀請歐盟專家來台，針對現行運轉電廠進行海嘯、地震等壓力測試，表示3座核電廠的「防災設計良好」，核四廠則預計年底檢測。 受原子能委員會邀請，經濟合作跟發展組織(Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD)的核能署專家小組一行6人，來台對核一、二、三廠的安全措施，自3月4日起...

關鍵字搜尋讓網路學習更便利 - 科技大觀園 - 科技部

利用科技輔助學習的情形，早在網路出現以前就已經存在，從利用電子計算機幫助學習者計算龐大複雜的數字或是運用卡式錄音帶、家用錄影帶、光碟、電腦輔助教學系統、協助教學者製作更多元化的課程內容與教學素材，經由同步與非同步網路教學方式，提升學習者的興趣及學習效果。 不論科技如何演變，科技徹底改變學習者學習方式已是不爭的事實。而面對科技的改變，教學者必須花費更多的心力與時間，思考如何透過課程設計才能吸引學習者的注意力。而隨著網路科技的發展，學習者有越來越多的網路資源可以使用，尤其是網路學習者只要鍵入與學習活動主題相關的一個或數個「關鍵字」，隨即跳出上百筆的文章與相關資訊，網路學習者只要依照自己的需求，在極...

環境科學(四）：風災後3年 災區重建政策待檢討 - 科技大觀園 - 科技部

新聞報導 2009年8月8日，莫拉克風災重創南台灣山區，小林村滅村，間接影響政府擬定「不安全部落遷村」的重建走向。由於遷村涉及生活模式巨大轉變，引發原民部落抗拒，遷村工作進行3年來，居民適應不良，對災民中繼幫助也有限。而高雄那瑪夏鄉南沙魯里在災後積極爭取設置避難屋，南沙魯里長Anuu（漢民李惠民）表示希望政府能參考當地作法，檢討未來防災、重建的政策施行。 2012年6月10日起連續兩天的大雨，在高屏溪流域降下超過1,000毫米的雨量。一條又一條溪澗不斷竄流，衝擊莫拉克風災後脆弱的山體。桃源區高中里在莫拉克災後，由政府檢討撤離機制、建立防災地圖，並擬定遷村計畫，但這次豪雨侵襲下，當地依然成為孤島...

網路學習的倫理原則(一)：淺談網路學習與倫理 - 科技大觀園 - 科技部

「太陽底下沒有新鮮事」這句話對我們來說，再熟悉不過，尤其在網路發達的今天，只要有不知道或想知道的事，上網搜尋就可以找到各式各樣的解決方法，姑且不論網路上獲得的資訊正確與否，可以確定是原本是名詞的「google」現已成為動詞，隨時隨地都能「google it」。由於網路的便利性，資料需求者習慣性地透過滑鼠或觸控螢幕進行「複製、貼上」的動作，對大多數的人而言，一天之中不加思索「複製、貼上」的次數，有時就像看電視使用遙控器一般，多到無法記憶及細數，甚至不覺得這樣的動作有何不妥。但如果這樣的行為發生在網路學習上，就無法讓人等閒視之，網路學習倫理就成為一個重要的議題，值得網路學習者省思與教學者重視。 當...

新世代的健康威脅－談過敏、飲食與對策 - 科技大觀園 - 科技部

世界衛生組織（WHO）曾對健康下過一個定義：「健康是指生理、心理及社會適應方面全部良好的一種狀況，而不僅僅是指沒有生病或體質健壯。」維持健康中醫古代記載提到：「法于陰陽、和于術數、食飲有節、起居有常、不妄作勞」，其中飲食對人體健康佔非常重要角色。生活中自己或是身邊常有鼻涕擤不完、皮膚癢抓到破皮的人嗎？大家口中說的「過敏」到底是怎麼來的？又該如何防範呢？ 在全世界，過敏疾病罹患率都在增加中，在在影響年輕一代的健康，如父母雙方都沒有任何過敏家族史，其下一代發生過敏症狀的可能性也有10%，若其中一方有過敏症狀，則比率提高至50%，若是雙方都有相同的過敏症狀，則小朋友發生過敏的機率更高達80%，足見其...

環境科學（三）：極端氣候頻仍，工程手段不是安全保證 - 科技大觀園 - 科技部

新聞報導 「災後要治理的是都市聚落，別再治水了！」西雅圖華盛頓大學建築與規劃學院博士候選人廖桂賢疾呼，過去的治水經驗，非但無用，還破壞生態。「如何控制水」，已經是落伍的思維方式。但從莫拉克災後，一直到2012年6月的豪雨成災，政府單位卻依舊遵循這一套陳舊的思維在行事、或者說在「壞事」。 2012年6月10日起的豪雨，短短兩天內在各地降下驚人雨量，例如高屏溪流域就超過1,000毫米。一條又一條溪澗不斷竄流，在山區造成許多災害，但更讓人訝異的是，桃園、土城、三峽一帶的都市地區也成為水鄉澤國。以桃園為例，淹水地區集中在河道旁，這些地區有許多新建大樓、人口稠密，全依靠堤防保護。610豪雨就造成桃園53...

洞熊 - 科技大觀園 - 科技部

現生陸棲肉食動物中，以熊科棕熊屬的物種體型最大，例如棕熊與北極熊。台灣黑熊是棕熊屬亞洲黑熊的亞種。從這些例子看來，熊是非常成功的肉食動物。因此，冰河時代末期滅絕的洞熊就成了一個謎。牠們是怎麼滅絕的？ 首先，學者以碳十四定年法斷定，牠們在2.78萬年前已經在阿爾卑斯山脈地區消失—那是最後一次冰期氣溫陷入谷底之前。然後，學者分析洞熊骨膠原中的氮穩定同位素比例（δ15N）以及頭骨形態，判斷牠們的食物主要是植物。因此洞熊滅絕的主因似乎是氣候變遷造成的食物短缺。 最近另一個歐洲團隊使用另一個技術–古粒線體DNA–分析西班牙出土的洞熊、棕熊骨骸，發現了另一條線索。原來同一洞穴出土的洞熊來自同一母系，棕熊則...

環境科學（二）：阿里山發展觀光 崩塌問題難解 - 科技大觀園 - 科技部

新聞報導 交通部公路總局日前宣佈，受莫拉克颱風重創的臺21線新中橫公路南投信義至阿里山塔塔加段，已經修復完工；配合臺18線阿里山公路復建，可望提升交通品質、促進阿里山地區觀光產業發展。但環保團體及學者擔憂，繼續發展觀光，恐將為阿里山帶來更多災害。 中央大學應用地質系在1996年調查報告指出，新中橫沿線依地形特性大致可區分為兩段，其中從水里到神木附近沿著河岸走，公路直接受河流沖蝕，經常發生路基流失的現象，而邊坡不穩定所造成的滑動，土石方也經常直接滑到河道中。報告中坦言，新中橫的興建不但造成沿線邊坡及景觀上的破壞，棄土方更引致土石流。雖然這些新中橫開闢後的不良影響，經過工程補強使大部分邊坡一度趨向...

失智症的病理機制 - 科技大觀園 - 科技部

失智症的病理特徵之一，是患者大腦中出現大量類澱粉蛋白（Aβ）瘢塊。 Aβ是從神經元細胞膜蛋白質APP切下的胜肽，包含36～43個胺基酸。中樞神經系統有一種叫微膠細胞的神經膠，功能類似巨噬細胞，能夠清除Aβ。最近美國南舊金山著名生技製藥公司Genentech（直譯：基因工程）的研究人員發現，微膠細胞的細胞膜上有一受體TREM2，是它吞噬Aβ的關鍵部件。要是缺乏TREM2，微膠細胞的吞噬、分解工作就變得既無效率又費時間。過去已知突變的TREM2基因與失智症有關，現在終於找到機制了。參考資料

環境科學（一）：氣候災難更頻繁 急需預警機制 - 科技大觀園 - 科技部

新聞報導 政府間氣候變遷委員會（IPCC）在2011年發布《管理極端事件和災害風險，推進氣候變化適應特別報告》警告21世紀末，熱帶氣旋的最大平均風速將可能增加，全球強降雨事件的發生頻率也可能會不斷提高。 2012年在卡達舉辦的第18屆聯合國全球氣候變遷會議中，聯合國發布報告指出，從1992年至2011年為止，全球發生1萬5千起極端氣候事件、造成53萬人死亡、2.5兆美元的財務損失。 第18屆全球氣候變遷會議中，確認洪都拉斯，緬甸和尼加拉瓜，為這20年中受影響最嚴重的國家，孟加拉、海地和越南則緊追在後。2011年，泰國、柬埔寨、巴基斯坦、薩爾瓦多和菲律賓等國家同樣被認定受到嚴重衝擊，其中泰國遭遇...

《微生物為什麼讓我們生病？》1：微生物是什麼？ - 科技大觀園 - 科技部

在地球45.4億年的歷史裡，約有31億年，也就是68%的時間，地球上的生命只有微生物。微生物在這段期間改變了大氣中的含氧量，使動物有可能出現；至今，微生物仍是地球的食物鏈中重要的生產者與分解者。但人類一直到300年前才認知到微生物的存在，而在這100年才漸漸揭開微生物與疾病的關聯，以及對人類生活的影響。微生物到底是什麼東西？他們又為什麼會讓我們生病呢？ 講座完整影片及專訪： 【臺大科學教育發展中心CASE】探索講座12期「現代醫學的興起」第四講「 微生物致病理論」：http://case.ntu.edu.tw/ex/medicine/sp... 【CASE讀報】（人物專訪）醫學背後：歷史與文化...

八家將臉譜下的青春 - 科技大觀園 - 科技部

「跟我打！」〈臺語〉是國片《陣頭》的經典台詞，這齣描述傳統廟會陣頭故事的電影，在臺灣締造出驚人的票房，也引起國人對宮廟文化的注意。宮廟文化是早期農業社會中的一種社區照顧型態，藉由集體宗教活動來維持社會秩序，並透過儀式制度與禁忌履行等方式，規範人們的日常生活與行為。在臺灣的廟會活動中，有各式各樣的藝陣表演，「八家將」即為其中之一。 加入家將團：是行為偏差還是傳承文化？ 家將團原是台灣民間信仰下的特殊產物，融合了宗教、臉譜藝術、國術等的陣頭表演。然而，由於團員中常有中輟生或幫派份子加入，並在廟會活動時鬥毆滋事，加上透過媒體報導，突顯青少年參與廟會陣頭後所引發的社會問題，家將團成員常被貼上行為偏差...

心有千千「劫」–心臟疾病細說從頭 - 科技大觀園 - 科技部

2013年秋季系列的首場演講由振興醫院心臟醫學中心魏崢主任擔綱，主題是「心有千千「劫」–心臟疾病細說從頭」。魏主任是國內首屈一指的心血管疾病和心臟移植的專家，長年累積的成功經驗使他被媒體稱為臺灣最「開心」的醫師！魏主任除了手術、門診，和醫學研究之外，也常常接受媒體專訪、參與科普教學，和一般大眾分享醫學的新知和他自身的多年臨床經驗。在這場演講中，魏主任將告訴我們「一顆心到底能用多久」？ 很多建築過了一定歲月之後就列入古蹟，需要用心保養，我們當然也應該用同樣的心情來維護身體的重要器官。魏主任說，人的一生中細胞隨時都在替換，所以今天的你跟昨天的你是不同的人；而心臟更為辛苦，一年到頭不斷地把血液打出去...

風險管理與黑天鵝效應 - 科技大觀園 - 科技部

風險評估和管理 美國航空暨太空總署的太空探索任務須以通過可靠性驗證和風險管理來防止人為或機件設計的錯誤。一般來說，每一個任務都可區分出3種可能的風險：已知的已知（known known）、已知的未知、未知的未知（unknown unknown）。 歐洲人在發現澳洲後才知道天鵝可以是黑色的。現在所謂的黑天鵝是指不可預知或看似很不可能發生的事件，但它們往往帶來令人驚奇或「未知的未知」的極端後果。而「核電廠黑天鵝事故」是指預期很不可能發生（機率很低），但一旦發生其後果及衝擊都很大的事故，例如同廠址內多個核電機組爐心接續熔損，或日本福島核能電廠事故。 在黑天鵝效應打破原有的風險觀念之後，要如何建立新的...