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科學月刊姊妹刊物

SciTech Reports

創刊於1982年

1

每月15號出刊

科技報導 438 S c i Te c h

Reports

2018.6月號

scitechreports.blogspot.tw

快速檢測毒藥物的大氣質譜系統--4 論臺灣鮭魚之學名--8 科學之外的愛因斯坦--10 處理學術造假的新思維- 13 承先開創研究、後起新藥發展—李德章、蘇燦隆專訪-- 15

德州大學發現珊瑚在抵禦病毒的同時 會影響其生存與繁殖能力

582 2018 / 06

解數專欄

數學影劇中的人生觀 焦點評論

滋容養顏兩三事 Lauren E et al., Transcriptional analyses provide new insight into the late-stage immune response of a diseased Caribbean coral, Royal Society Open Science, 2018.

【本刊訊】珊瑚(coral)是形塑珊瑚礁

留存體內、與病原體相關的一或多種分子

生態系統(coral reef ecosystems)結構與

結合,再導引適當的信號通路(signalling

營養基礎的關鍵,不僅如此,其亦有保護

pathways),最後產生關鍵的作用反應

沿海生態及支持漁業等重要功能。然因氣

(effector responses);然而免疫反應是

候劇烈變遷及人為活動,導致珊瑚礁受到

有代價的,這些生物無法同時維持最佳的

嚴重的破壞,而疾病爆發所衝擊的不僅是

繁殖與生命力、卻又擁有強大的免疫功

#保濕

#鎖水

#美白

#延緩老化

這些hashtag裡藏著鮮為人知的分子訊息,

能否擁有豐富生活?  模式生物的環境重塑 精選文章

海洋科學研究新據點  一同深入瞭解勵進號

卻也聯繫著肌膚以外的心理假設。

NT199 ISSN:0250-331X 06

9 770250 331001

珊瑚礁,甚至連海膽、貝類等海洋生態也

能,僅能在兩者之間進行折衷。

遭受波及。儘管人們對這些海洋疾病的嚴

為更深入了解珊瑚對磯沙蠶黑病的免疫

重影響有所預測,卻也因缺乏疾病來源、

反應,德州大學阿靈頓分校(University

感染進程、宿主範疇與其免疫反應等資

of Texas at Arlington)研究團隊從佛羅里

訊,使得相關研究執行不易。

達東南方,各別取得3個健康和已受感染

科學月刊6月號【滋容養顏兩三事】上市! 當期介紹請見24版

《科技報導》稿約

就 在 2 0 11 年 入 秋 之 際 , 磯 沙 蠶 黑 病

的珊瑚樣本(Eunicea calyculata),進行

(Eunicea Black Disease, EBD)入侵

基因表現量差異(differential expression)

學界、政策、產 業訊息外,並有學者專家針

佛羅里達礁島群(Florida Keys),並有

與蛋白質分析。結果發現,珊瑚對該疾病

對科技(含醫療)政策、教育、產業相關的時

研究人員發現過去曾被研究可以抵抗

的免疫反應相當多樣,如產生吞噬、黏附

事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心

海洋酸化(o c e a n a c i d i f i c a t i o n )的柳

和黑化作用等;此外根據基因共同表現網

臺灣科技發展的您,就上述方向踴躍投稿。

珊瑚(gorgonian corals)外觀受到黑化

路(coexpression network)分析指出,雖

(melanized),而該疾病產生的病徵也

珊瑚祭出免疫反應來抵禦病毒,卻也因此

發生在2017年加勒比海珊瑚(Caribbean

降低細胞的生長能力,再一次驗證了珊瑚

coral)身上。黑化的珊瑚,所合成的黑色

礁生態系統因此所產生的折衷結果。

素會導致蛋白酶(proteases)、胞毒性 醌

所以,科學家表示在評估疾病爆發所帶

(cytotoxic quinones)等蛋白形成,而此免

來的效應時,除了死亡率外,生態系的恢

疫反應雖能致病原體於死地,卻也造成珊

復能力也需被納入考量。德州大學生物系

瑚自身損傷。

副教授彌德拉茲(Laura Mydlarz)表示,

本刊為科技新聞刊物,除了提供當月重要的

寫作時請依照稿約: 一、 避免學術專業論文寫作格式。 二、 字數盡量在 2000至 5000 字內,可附相 關圖或表至多5張。

三、 請遵守著作權法,如有著作權爭議(包 括圖片),由作者自行負責。一經投稿, 即視同授權刊載。 四、 稿件刊出後將致贈當期刊物一本及薄酬 (稿酬將於刊出當月月底寄發,由第一 作者代表簽收)。

一般來說,無脊椎動物的先天免疫系統

研究團隊目前持續對珊瑚樣本做更詳細的

包含三個過程。首先,動物體會進行病原

研究,嘗試進行RNA分析,期望透過不同

真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校,

體識別(pathogen recognition),在動物

方法深入探究,以追蹤預測珊瑚群在氣候

並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。

體內用一種識別受體來找出致病源,並與

變遷與疾病肆虐下的生存軌跡。

稿件請寄至 scimonth@gmail.com,註明


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澳洲大堡礁擁有適應環境的移動能力 Jody M. Webster et al., Response of the Great Barrier Reef to sea-level and environmental changes over the past 30,000 years, Nature Geoscience, 2018/5/28.

【本刊訊】地球數十萬年以來,經歷

面上升。而研究團隊根據核心樣本與泥

瑚礁與珊瑚藻類,擁有每年0.2~1.5公尺

了多次天氣劇烈變化,澳洲大堡礁也經

沙通量數據分析後表示,這兩次海平面

的橫向遷移能力。然而,研究人員韋伯斯

歷了數次天氣變化,並存活下來。科學

上升時期珊瑚礁的死亡原因是沉積物高

特表示,大堡礁的移動能力,無法應付目

家重建了大堡礁3萬年以來的珊瑚礁演化

度增加;而在約1萬年前,珊瑚礁最後

前海水溫度上升速度,導致珊瑚覆蓋率急

過程,想了解大堡礁是如何受突發環境

一次的死亡事件,研究人員認為這次的

速下降,對目前珊瑚礁承受的環境壓力,

變化影響,以及如何在困難環境中生存

死亡事件與大量沉積物增加、水質變差

以及在不久的將來環境變化速度感到嚴重

下來、存活至今。

有關以及海平面上升有關。

擔憂。另外,他也表示,沉積物對於珊瑚

在過去3萬年,大堡礁曾有過5次死亡

這次的研究提出,珊瑚礁隨著時間,能

礁特別敏感,未來珊瑚礁保育的重點還包

事件,原因主要是因為海平面升降、海

夠重建自己、適應環境,另外也發現,珊

含工業排放管理,以及保護珊瑚礁水質。

水溫度改變等環境變化,而 隨著海洋環境變化,珊瑚 礁已經有了適應環境的突 發改變的能力。近期大堡 礁跨國合作研究團隊,經 歷10年多研究,蒐集大堡 礁凱恩斯(Cairns)與麥凱 (Mackay)地區16個地點 的化石岩礁地貌、沉積物、 生物測年資料後表示,大堡 礁珊瑚礁對海平面上升、海 水溫度變化等環境改變有著 極強的環境適應能力,但對 於海水沉積物增加以及水質 惡化有著高敏感性。 地球科學與珊瑚礁地質小 組、大學副教授韋伯斯特 (Jody Webster)表示,研 究發現大堡礁經歷了冰河時 期與冰河消退,而能從死亡 中復活,但也發現大堡礁對 於海水沉積感到敏感,這對 土地利用實踐將有所幫助。 隨著海平面幾千年的下 降,讓珊瑚礁兩次暴露在空 氣中,造成死亡事件(約為 3萬與 2萬2千年前),而在 過程中珊瑚礁的生長不斷往 海裡延伸,試圖要跟上平面 下降速度;而約在1萬7千與 1萬3千年前左右、冰河時期 後期,海平面迅速上升,還 有兩次死亡事件,而在當時 珊瑚礁往陸地移動跟著海平


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美國團隊研發出能進行更精準動作的人工義肢 Lizhi Pan, Dustin L. Crouch, He Helen Huang, Myoelectric control based on a generic musculoskeletal model: Towards a multi-user neural-machine interface, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 2018.

【本刊訊】失 去 肢 體 的 截 肢 病 患 需 相

腕關節的協調動作。

作,過程順暢且如真實肢體般自然,動作 的精準度也不輸客製化的骨骼肌肉模型。

關輔具,如義肢、機械 手臂幫忙, 以輔

研究員取用9種健康受試者的上肢動作,

佐他們的日常生活。傳統的義肢在使用

於神經機器介面裡建構骨骼肌肉模型,並

通用模型雖能在一定程度上快速呈現

上多著重機械原理,然而對病患而言,

蒐集了肘下截肢(transradial amputee)

動作技巧,然而每個人的日常生活需要產

此訓練過程不僅曠日費時,在日常生活

患 者 的 動 作 數據,以肌電圖追蹤其欲展

生的動作比例不一,如建築工人與機台操

表現上效率也比較差。隨著科技日新月

現動作之神經肌肉訊號,進而建立通用模

作員的動作要求就完全不一樣,因此在未

異,現今所發展出的電子化義肢裝置能

型(gerneric model)。過去,在義肢研發

來,研發團隊會結合機械學習(machine

運用神經訊號來控制動作,更厲害的甚

上,研究員必須教導機器如何完成動作並

learning),讓使用者在基礎動作外能更貼

至有仿觸覺的電子皮膚,讓使用者能調整

加以校正,而此新模型能跳過此步驟,通用

近其需求,並學習其他動作技巧、伴其走

抓握的力道與形狀,進而優化動作表現。

模型在接收訊號後,便能一氣呵成地完成動

過充滿挑戰的精采人生。

近期,為了讓使用者更方便操 作、學習,北卡羅來納州立大學 (North Carolina State University)研 究團隊以肌電圖(EMG)為基 礎,開發一款新興神經機器介面 (neural-machine interface, NMI) 的義肢裝置,除維持電子義肢的 優點外,還具有通用性、能預測 掌指(metacarpophalangeal)與 創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為雜誌交寄 行政院新聞局登記局版台誌字第3034號 訂  閱:全年12期1000元 劃   撥:0018482-3 科學月刊社 主   辦:台北市科學出版事業基金會 出 版 者:科技報導雜誌社 發 行 人:張之傑 總 編 輯:林翰佐 副總編輯:林宮玄 張敏娟 趙軒翎 編輯委員:王文竹 王伯昌 江建勳 曲建仲 李志昌 李武炎 李精益 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 金升光  金必耀 門立中 邱韻如  紀延平 黃向文 范賢娟  倪簡白 高憲章 高啟明  張大釗 陳妙嫻 陳彥榮  陳鎮東 單維彰 景鴻鑫  曾耀寰 程一駿 程樹德  楊正澤 葉李華 葉偉文  廖達珊 管永恕 鄭宇君  鄭運鴻 劉宗平 蔡孟利  蔡振家 韓德生 蘇逸平  主   編:李依庭 編    輯:郭家銘 美   編:王韻青 江鈺云 業務經理:李金穗 行銷企劃:潘靖逸 社  址:台北市羅斯福路三段77號 7樓 電  話:(02)2363-4910 傳  真:(02)2363-5999 E - m a i l: scimonth @ gmail.com 印   刷:赫偉有限公司 《本刊長期徵稿,請見頭版稿約》


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快速檢測毒藥物的大氣質譜系統 鄭思齊、謝建台

中山大學化學系

隨著工業化程度及現代科學的進步,

蛋白質、脂肪、醣類、維生素及礦物質

離的前處理方法與儀器被開發出來。而

現代人較前人擁有更便利的生活條件,然

等成份仍然是蔬果中的主要組成,其占

其操作原理都是先將分析物(如農藥)

而伴隨生活的現代化,也產生不少不良的

比就會超過99.999999%。因此,以各

從蔬果基質中分離出來,再進行層析質

後遺症,近年來臺灣社會發生許多令人印

式前處理方式,將微量目標物與大量樣

譜分析,如此才可以有效偵測到微量農

象深刻且影響深遠的食品安全事件,就是

品主成份分開是必要的,否則當樣品組

藥的訊號。不可諱言的是,樣品前處

最好的例子。俗語說「民以食為天」,然

成很複雜時,質譜儀對微量農藥的偵測

理、層析分離及質譜分析這三個過程猶

而當人民在「食的安全」上無法獲得最基

能力及靈敏度亦會跟著變差。為了排除

如一個大廈的樑柱,支撐起了現代分析

本的保障時,如何去談論追求夢想,實現

基質干擾,過去在眾多科學家的努力之

化學的領域,也成為一般化學分析實驗

未來呢?要解決食安問題,除了強化管

下,有許多萃取、純化、濃縮及層析分

室的標準作業程序。然而,複雜的前處

理之外,科學造成的毒果,仍 需引進科學的方法或技術來協 助解決,才是上策。而整合現 代許多高科技於一身的質譜儀 (mass spectrometry)就是尖 端的科學檢測技術,目前已成 為政府機關拿來監督,並管理 食安的最佳利器。

質譜儀檢測技術 質譜儀自從18世紀末期發 展至今,已有100多年的歷 史,並曾孕育出5位諾貝爾獎 得主。質譜儀除了可提供各式 化學物種的分子量及結構訊 息,也是目前已知最靈敏的化 學分析儀器。小到如元素、藥 物或有機合成化合物,大到如 蛋白質及高分子聚合物等,都 可以使用質譜儀進行檢測。儘 管如此,傳統質譜分析法尚有 許多不盡完善之處,其中之 一,即是所分析的樣品均需經 過前處理,並無法直接分析樣 品中的各種化學成份。主要原 因在於一般樣品的組成複雜, 當針對樣品中極微量的目標物 進行檢測時,無可避免的會受 樣品中其它成份的干擾,這個 現象稱之為基質效應(matrix effect)。例如蔬果上若含有 百 萬 分 之 一 ( p p m )到 十 億 分之一(ppb)濃度的殘餘農 藥,但來自蔬果的水、纖維、


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將分析物游離後以質譜儀檢測。現行已知

表一:傳統質譜分析法與大氣質譜分析法的差異。

傳統質譜分析法

大氣質譜分析法

有數十種大氣質譜技術被報導出來,因為

萃取前處理

需要

視情況 (表面性樣品不需要,生物體液需要)

大氣質譜分析法避免使用層析分離步驟,

樣品導入

液態或氣態

固態、液態及氣態

理,即可以直接進行分析,所以大氣質譜

層析分離

需要

不需要

質譜分析

需要

需要

樣品分析時間

數十分鐘到數小時

15秒~2分鐘

實驗室所開發的熱脫附電噴灑游離質譜法

偵測靈敏度

ppb-ppm之間

ppb-ppm之間

(thermal desorption electrospray Ionization

適合分析樣品

具揮發性或非揮發性

具揮發性或半揮發性

理步驟也意味著分析時間的加長,以及

料、保健食品、酒類及其它種種的樣品。

人、物力成本的消耗,這些都會造成分

人民每天都在問:「實驗室什麼時候可以

析成本的增加。

告訴我那個食品是安全的?」這個情形也

且樣品僅需簡單或根本不需進行任何前處

技術明顯具有分析時間短的優勢。由於篇 幅有限,筆者無法一一討論不同的大氣質 譜技術的特性及優點,在此僅闡述由我們

mass spectrometry, TD-ESI/MS)其構造及

探針基座 氮氣進氣口 加熱裝置

凸顯出傳統質譜分析方法所面臨的問題:

傳統質譜分析法的困境 儘管現代的高效能質譜儀可在幾毫秒

帶電液滴

雖然解決了基質的干擾,但卻陷入了冗長 分析時間的泥淖裡。

(千分之一秒)的時間內完成一次質譜分 析,但為排除基質效應,樣品在進行質譜

環形探針 氣相分析物

大氣質譜技術

分析之前,不得不進行複雜的前處理,這

近年來,分析化學界已經意識到這一個

也導致一個樣品分析的時間往往被拉長至

問題,並陸續開發出可縮短流程的分析

數十分鐘到幾小時。在2011年,以傳統質

策略,例如以QuEChERS法 〔註一〕進行

譜分析方法所建構的檢測流程,在臺灣面

快速前處理,以超快速氣相及液相層析

臨了一次嚴重的考驗。當年3月爆發食品

儀進行快速層析分離,以及發展不需要

中被違法添加塑化劑的事件,商家為了自

進行樣品前處理及層析分離的大氣質譜

救,紛紛自費將各種食品送檢測以求自

技術(Ambient Mass Spectrometry)。

保,造成短時間內大量樣品湧進各地分析

大氣質譜法是一種結合方便取樣與快

實驗室。但即使緊急徵召全臺所有合格的

速質譜分析的技術,目前已知有使用雷射

認證實驗室,儀器維持一天24小時運轉

激發、熱脫附、液滴衝擊及電漿衝擊等方

下,仍無法在1個月內檢測完所送驗的飲

法來脫附存在於樣品表面的分析物,再

電噴灑游離源

質譜入口 帶電分析物

探針取樣

探針清潔 進樣分析

質譜訊息

圖一(上):熱脫附電噴灑游離質譜法(TD-ESI/ MS)裝置示意圖。圖二(下):TD-ESI/MS 分析包 括有探針取樣、進樣分析(熱脫附電噴灑游離)、 質譜偵測,及以火焰清潔探針四步驟。(作者提供)


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應用。熱脫附電噴灑游離質譜法的採樣

閾值(100~500 ppb)的初篩要求。

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留農藥的濃度是否合乎法規。我們預計此 一流程,將可以提高至少10倍以上的樣品

方式是使用金屬取樣探針來吸附樣品溶液或 刮取固體樣品表面上的微量待測物質,再將

熱脫附電噴灑游離質譜法

探針置入高溫爐的熱脫附裝置中,將探針表

的特色與優點

檢測數量,有效為食品安全把關。 熱脫附電噴灑游離質譜法的另一個特點

面的分析物氣化,這些氣相分析物再以氮氣

大氣質譜法,包括前述的熱脫附電噴

是可以進行戶外大規模採樣,因為採樣探針

流帶動並融入以電噴灑游離源所產生的噴霧

灑游離質譜法,因為是最近十餘年來質譜

體積小,且方便攜帶、保存及運送,因此檢

界所開發的新技術,發展時間尚短,所以

測人員也可以帶數百到數千根探針至戶外進

並未普遍被政府機關所採用。目前,政府

行採樣,如剛採收或尚未採收蔬果表面的農

(H2O + CH3OH)H 等,進行分子—離子反

相關機關認定的分析方法及標準操作程序

藥殘留、學校及幼兒園場所內玩具與學生用

應,產生分析物離子,它們再被導入質譜

仍是依循傳統樣品萃取、層析分離及質譜

品表面的塑化劑、土壤中的農藥及毒化物

儀的真空腔內進行質譜偵測(圖一)。至

分析三個步驟。然而,大氣質譜法因具有

等,再將探針送回實驗室進行快速分析。

於探針上少數的殘留樣品,可以使用高溫

快速、準確又靈敏的檢測能力,因此,可

除了在食品安全上的應用,熱脫附電噴

火焰很快將其燒掉,在如此快速且簡單的

在突發的食安或緊急的中毒事件中扮演重

灑游離質譜法也極適合應用在醫院急診毒

清潔過程下,探針馬上就可以被重覆用

要角色。以塑化劑事件為例,當大量樣品

物的快速檢測,以鑑定病人體液及皮膚上

於採樣及質譜分析。而從樣品採集、脫

湧入分析實驗室時,大氣質譜法就可以擔

的農藥、毒藥物、植物鹼、及生物毒素等

附游離、質譜分析以及探針清潔的分析

負起在第一線把關的功能,快速篩檢出塑

成分。根據世界衛生組織(World Health

流程僅需要15秒鐘即可完成(圖二)。

化劑訊號強度遠高於正常值的可疑檢體,

Organization, WHO)統計全球每年有超過

熱脫附電噴灑游離質譜法極適合檢測

再交由第二線人員依照萃取、層析、質譜

15萬人死於農藥自殺,若比較農藥自殺占

具揮發性及半揮發性的化學及生化物

分析標準程序決定樣品中的塑化劑正確濃

總自殺人數之比率,中國為48.3%,印度

質,例如蔬果上的殘餘農藥、塑膠物件

度。對於塑化劑訊號強度與背景值相同,

則為38.5%,顯示服用農藥已成為這兩地

上的環境賀爾蒙(塑化劑)、食品中的

或強度略高但訊噪比仍小於 3(s/n<3)

區人民主要的自殺方式。臺灣衛福部統計

防腐劑、毒藥物、皮膚上的代謝物、植

的樣品則可快速被篩檢排除疑慮,此快篩

發現,2015年臺灣共有3675人自殺身亡,

物內的生物鹼、胺基酸以及具較低沸點

流程的引入,將可以有效提高實驗室的分

其中農藥自殺人數為479位,顯示以農藥

的染劑等。雖然有些樣品中存在有分

析效率,在短時間內公佈檢測結果以安定

自殺的比率為13%。除此之外,誤飲用農

子量較大的蛋白質、無機鹽類及纖維

民心。結合大氣質譜快篩及傳統質譜檢測

藥(如飲酒後)及因不當使用農藥所造成

等成份,但這些物質因無法被加熱氣

的分析流程,也可以應用在平日蔬果殘

的急性中毒事件亦時有所聞;幼兒誤食家

化,所以在進行檢測時也不會有這類物

餘農藥及食品添加劑的檢測上。以葡萄為

庭中的各種毒、藥物所導致的中毒事件則

質的干擾。但如果需要檢測血液、尿液

例,我們使用熱脫附電噴灑游離質譜法快

是另一個常見的急診狀況。根據全球兒童

等組成極為複雜的樣品中所含特定的分

速篩檢購自市場上葡萄表面的9種殘留農

安全組織統計,美國每年有近6萬名兒童

析物,如毒藥物或代謝物時,則樣品

藥,包括益達胺、達滅芬、賽普洛、亞托

因為藥物中毒而被緊急送醫,在臺灣醫院

就不得不先進行快速液相萃取(liquid

敏、貝芬替、納乃得、護汰寧、凡殺同和

也常遇見6歲以下兒童誤食藥物導致中毒

extraction),以去除大部分的基質,再

依滅列,結果顯示葡萄表面篩檢出達滅

的例子,其中急診室以2歲左右的幼兒最

以熱脫附電噴灑游離質譜法分析萃取溶

芬、亞托敏、貝芬替這三種農藥,而農藥

常見。眾所皆知,急診室搶救生命是分秒

液,儘管如此,此方式仍可於2分鐘內

篩檢呈陽性的葡萄樣品,再依照標準作業

必爭,以往第一線的急診醫師都是依照中

完成一個樣品分析。透過快速液相萃取

程序進行傳統的質譜定量分析,以檢定殘

毒患者的臨床表現及個人經驗,來推判可

+

中,與噴霧內的帶電荷溶劑物種,如H3O 、 +

+

+

(CH3OH)H 、(H2O)2 H 、(CH3OH)2 H 、 +

配合探針取樣及熱脫附等過程,雖可有 效去除來自樣品中的基 質 干 擾 , 但 不 可 避免的,在經溶劑萃取過程中,有一定 比例的干擾物質也會進到分析系統中而 被質譜儀檢測到,因而影響到偵測靈敏 度。儘管如此,以現代高精密質譜儀所 具有的質譜/質譜(MS/MS)功能,已 足以檢測萃取溶液中的微量分析物。從 實際測試結果顯示,此方法可在全血中 檢測出毒品愷他命(Ketamine)、古柯 鹼及安眠藥扎來普隆(Zaleplon),其偵 測極限均在1~10 ppb之間,完全符合法

圖三:分別以大氣質譜法(上圖)及傳統質譜分析方法(下圖)檢測口水中毒物分子所需要的步驟及

規上判定檢體為陰性或陽性之藥物濃度

時間。(作者提供)


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能的中毒物質,並施予以治療。因此,一 個化學分析實驗室若能適時提供科學的檢

〔註一〕 QuEChERS 為

測結果,這將有助急診醫師做更正確的診

效)、Rugged(耐用)及Safe(安全)的縮寫,讀音為

斷,並給予患者適當的治療方法。然而,

斯塔西亞德(Michelangelo

昏迷患者被送到醫院之後,傳統的毒藥物

在臺灣,QuEChERS已是公告方法中所明訂的樣品前處理方法。

Quick (快速)、 Easy (簡單)、 Cheap (便宜)、 Effective (有 catchers,最早由美國農業部門阿納

Anastassiades)等人首先在2002年提出來的前處理技術。目前

分析實驗室往往得花上將近1個小時的時 間才能鑑定出中毒的物質,即使患者在被

延伸閱讀

送進急診室時仍保持清醒,但有些患者

1. Huang MZ et al., Rapid characterization of chemical compounds in liquid and solid states using thermal desorption electrospray ionization mass spectrometry, Anal. Chem, Vol. 85: 8956-8963, 2013. 2. Shiea C et al., Rapid screening of residual pesticides on fruits and vegetables using thermal desorption electrospray ionization mass spectrometry, Rapid Commun Mass Spectrom, Vol. 29: 163–170, 2015. 3. Lee CW et al., Rapid identification of pesticides in human saliva for emergency management by thermal desorption electrospray ionization/mass spectrometry, J. Mass Spectrom, Vol. 51: 97-104, 2016. 4. Lee CW et al., Rapid point-of-care identification of mis-swallowed oral medications in gastric lavage content by ambient mass spectrometry in emergency room, Rapid Commun Mass Spectrom, Vol. 30: 1295-1303, 2016. 5. Lee CW et al., Rapid identification of psychoactive drugs in drained gastric lavage fluid and whole blood specimens of drug overdose patients using ambient mass spectrometry, Mass Spectrom (Tokyo), Vol. 6: S0056, 2017.

可能會拒絕透露所服食之毒物,甚至患 者是幼兒的話,也難以敘述究竟是誤食 何種毒藥物。這些種種因素,將造成病 患 因此錯失最佳搶救時間。目前,熱脫 附電噴灑游離質譜法已被證實可快速鑑 定胃液及口水中的農藥種類,而從口水 採集、質譜分析、資料庫比對 到毒物確認,僅需40~60秒的 時間即可完成。本技術也可快 速分析農藥空瓶中,病患手指 以及口角皮膚上的微量殘留農 藥,這些結果都有助於提供急診 醫師最即時且正確的病人毒、藥 物訊息。另外,我們也曾將該技 術應用在病人口水、胃液、血液 及尿液中的毒、藥物快速檢測, 這些結果不但有助於急診醫療救 治,對於中毒死亡的病人,亦能 在第一時間鑑定出毒性物質,以 協助檢察官、法醫及刑事警察調 查正確死亡的原因。

結語 大氣質譜法因具備簡單、快 速、靈敏及準確的分析能力, 且不需要經過樣品前處理過 程,因此具備脫離實驗室,移 動至現場進行檢測的能力。中 山大學目前已成功地將大氣質 譜系統以及電力、氣體等周邊 設備裝置在一車輛中,開發出 第一套移動式大氣質譜系統。 此車載式大氣質譜系統可移動 至農場、蔬果集散市場、商場、 機場、海關、學校及環境汙染場 址等地區,提供快速、高靈敏 度及低偵測極限(ppb)的質譜分 析,檢測毒品、濫用藥物、塑化 劑、農藥、爆裂物及環境汙染物 等物質,為食品安全、環境汙染 管制、反毒及國家安全把關。


焦點話題

中華民國一○七年六月十五日

科技報導

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論臺灣鮭魚之學名 郭金泉

臺灣國立海洋大學水產養殖系

中研院臺灣魚類資料庫(The Fish Database

形態形質建立親緣關係為傳統分類之

(lineage sorting),或由於雜交可育的情

of Taiwan)於2018年2月6日更改臺灣鮭

依據,有其優點但應再開展一些新方法,

況下,發生基因漸滲(gene introgression)

魚的學名 〔註一〕。

來增加此方法的分辨能力。除了外觀巨

的影響,造成基因樹與物種樹不一致的情

視形態形質外,可以藉由電子顯微鏡增

況。所以分子分類學也有其瓶頸。

中央研究院的說法

加微觀的解像力,甚至還可研究內部器

並在參考文獻一欄說明更改的理由:

官、細胞,例如生殖腺組織切片、幽門

當分子演化的結果

由於2016年較新的2篇分生的研究報告

垂、精子卵子的微細構造、染色體數目、

與形態演化的結果無法一致時

(Gong L. et al., 2016)和(Ho CW. et al.,

與型態、染色帶等的計數和計量形質,

不同特徵的演化,多鑲嵌(mosaic),

2016),證明臺灣的亞種和鄰近地理區的

甚至借助醫學應用非侵入性的斷層攝影

故形態樹經常不同於分子樹。物種的界

亞種在遺傳差異上非常小。根據物種名稱

(Computed Tomography, CT)和磁振造

定是一個頗爭議且相當棘手和困難的問

應以最新的研究報告或成果為準的原則,

影(Magnetic Resonance Imaging, MRI)

題。理想情況下,物種應採用包括遺傳

本資料庫在諮詢過國內外幾位分類及分子

電腦立體呈像,加強以形態形質鑑定物種

學、形態學、生態學、行為和地理分布

演化的學者專家的意見之後,也包括國際

的能力(power)。 形態形質的工作一般

在內的綜合方法進行分類。因此現代的

動物命名規約ICZN的委員在內,故決定恢

是單調、枯燥、乏味、又相當耗費時日,

分類方法,最好是儘量採取各種不同形

復本種的中文名及學名為「臺灣櫻花鉤吻

但是在物種的分類地位仍無法確定時,更

質組的特徵,由形態到DNA序列分別作

鮭(Oncorhynchus masou formosanus)」。

遑論用分子證據來判定物種的親緣關係。

分析,再相互比對、相互印證,當遇到不

疑點

談分子分類學

一致的結果時,更需要輔助更多的形態資 料,故未來形態演化與分子演化是相互合

然該學名所依據之中國浙江大學Li

1980年代DNA定序因為PCR技術的突

作相輔相成的關係。有學者認為可利用共

Gong等人的那篇研究報告,未見參與的

破,進入了分子分類學的時代。利用DNA

同樹(consensus method)的方法來求得

臺灣研究人員,也並未清楚交代試驗樣本

或生命條碼(DNA barcoding)可以發現許

相容性更大及共同的結果。

的取得和其可靠性。這些中國研究者是如

多形態相近,但卻是不同物種的隱蔽種或

何取得研究臺灣鮭魚的採集許可?如何拿

相似種(sibling species)的例子。可是分子

到國寶魚的樣本?

演化的研究只有核苷酸組成與樣本間序列

2009年郭等人的研究以X光並用統計檢

差異的百分比,藉由這些差異的統計值,

驗臺灣鮭魚與3種櫻鮭家族類群的計數形

臺灣中興大學Ho等人的報告中,居然 分析以Oncorhynchus masou Biwa至今沒

來推估所有樣本

有報導過的學名魚,充當學名尚未決定

間分類與親緣關

的琵琶鮭(Oncorhynchus masou sub sp.或

係。形態分類常

Oncorhynchus sp.)之學名;不知接受發表

有化石證據可參

期刊的審稿者及採信並引用的臺灣魚類學

考,但分子證據

研究者如何處理此疑點?

卻不見的有可靠 的基因序列可茲

談以形態形質為分類的問題

比較。同時由於亞

由物種形態特徵與化石證據,探討物種

種層級的類群常因

的分類與演化,謂之形態演化。因為化石

為演化時間不夠長

獲得不易,且常殘缺不全,大多僅有外表

及其祖先本身具有

或堅硬部位的形態與骨骼結構,亦多非現

高度變異,因為同

生種,因此所能提供之訊息作為分類依據

一基因在不同類群

有其困難。一般以形態特徵分析者,往往

生物中有不同的演

忽視趨同演化,因而無法察覺隱蔽種,加

化速率,使得各亞

上不了解物種形態多樣性,發生將同一物

種類 群 間 仍 處 於

種卻分為許多物種的例子。

譜系排序的階段

近代臺灣鮭魚的分類研究


中華民國一○七年六月十五日

焦點話題

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質,發現臺灣鮭魚的臀鰭軟條數目與脊

定物種間的親緣關係?故研究人員仍需

護聯盟(IUCN)與加州科學院(The

椎骨數目統計上顯著較日本3種櫻鮭家

致力於各種未知種類形態形質之研究,

California Academy of Science)魚類分

族少,且非漸變(cline),而是截斷不

以彌補生物分類學之不足。

類專家學者的共識。

連續的(truncate)。隨後,日本魚類學

由於臺灣鮭魚被隔離於臺灣高山溪

者中坊(Tetsuji Nakabo)也比較臺灣鮭

流後,即便再有冰河擴張,再次與日

魚與日本九州的太平洋鮭魚化石(fossil

本櫻鮭家族類群發生交流的可能性,

Oncorhynchus sp.)之計數形質,認為

仍遠低於日本櫻鮭家族類群彼此發生

臺灣鮭魚較其它3種櫻鮭家族分化時間還

基因交流的情況。所以儘管臺灣鮭魚

早,而此化石標本形質介於臺灣鮭魚與

可能不是分化最早,或最為原始的類

琵琶鮭之間,與琵琶鮭較相近。

群,但由於其分化時間最久,且再次

2008年郭等人又曾以擴增片段長度

與日本櫻鮭家族類群交流的可能性已

多樣性(Amplified Fragment Length

近乎為零。因此將臺灣鮭魚視為一獨

Polymorphism, AFLP)對臺灣鮭魚與3種

立物種(Oncorhynchus formosanus)更

櫻鮭家族進行分析後,方確認各櫻鮭家

為合理,這也是外國知名世界自然保

族在演化樹中各自類聚成群, 並有其特有條帶(specific band),呈現明顯的基因分 化。至此,首度有分子數據支 持臺灣鮭魚與3種櫻鮭家族的 分類及其親緣關係。日本山本 祥一郎博士使用約1249 bp的 粒線體,比較俄國、日本、韓 國及臺灣的櫻鮭家族樣本,發 現臺灣鮭魚、石川鮭及櫻鮭交 互混雜。此現象並不因增加樣 本數或是增加分析序列的長 度,而有改變。此外,不論是 以全粒線體DNA序列分析或 部分片段的大量樣本分析,均 反應琵琶鮭為「最早」分化, 而核DNA數據不論以何種方 法分析,則均反應臺灣鮭與日 本櫻鮭不同。所以,日本櫻鮭 家族類群彼此間仍有基因交流 的現象,而臺灣鮭如果並非分 化最早,也是分化「最久」。

結論 目前魚類分類學的書籍仍是 靠形態的計數計量形質來建 立。分子演化的研究,當視為 傳統形態演化方法的佐證,試 問現在有哪一本魚類分類學的 書籍是只靠核苷酸分子撰寫而 成?即使提供基因序列的標本 仍需靠分類學家去正確地鑑定 物種。在物種的地位仍無法確 定時,更遑論用分子證據來判

〔註一〕中研院臺灣魚類資料庫:

https://bit.ly/2Gq5du4 。

延伸閱讀

1. FishBase,https://bit.ly/2KuQAbl。 2. IUCN,https://bit.ly/2InnZsa。 3. The California Academy of Sciences Catalog of Fishes, https://bit.ly/LDHwlD。


科技與人文

中華民國一○七年六月十五日

科技報導

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科學之外的愛因斯坦 蘇俊銘

臺大物理碩士,現為屏東女中物理教師

與文學家相比,我們較少注意科學家的 愛情故事,為什麼?原因很簡單,第一, 科學家的愛情故事大都平凡普通,不若文 學家的愛情那樣波濤洶湧,令人蕩氣迴 腸。誰喜歡看沒有張力、情節平淡的八點 檔呢?會有如此的差異當然跟大部分科學 家的人格特質有關,一般從事科學研究的 人都較理性正直、樸實單純、誠懇少言。

高中時的初戀——

生——「米列娃」。米列娃比愛因斯坦年

寄宿家庭的女兒瑪莉

長3歲,根據記錄,她「走路有點跛腳、

愛因斯坦的初戀是在他16歲的時候。高 一時他利用一紙假證明,從德國慕尼黑中 學中輟,逃到義大利與父母短暫同住(沒 錯,愛因斯坦還曾經是中輟生!)。愛因 斯坦為了將來能進入瑞士的蘇黎士技術學

經常肺結核復發、聰明嚴肅、意氣消沉、 憂鬱、嬌小纖細、又黑又醜」,並不是很 討人喜歡。但她對科學的熱愛與深邃的思 想,卻打動了愛因斯坦,被愛因斯坦視為 靈魂的伴侶。

院,必須補足高中學歷,於是他待在蘇黎

米列娃可說是貫穿愛因斯坦一生最重

士附近的亞勞中學就讀,並寄宿在學校老

要的女人,她讓愛因斯坦經歷極大的情感

第二,科學家的愛情通常與科學家的

師的家中。愛因斯坦的第一任女朋友便是

起伏與愛憎情仇。米列娃所創造的「情

成就、研究成果無關。文學家可能因為一

寄宿老師的女兒——瑪莉(住人家家裡還

場」,一輩子都深深地對愛因斯坦作用

段刻骨銘心的愛情際遇,而寫下傳誦千古

追人家的女兒啊!)。

著,時而吸引,時而排斥,使物理界「場

因此,豐富多彩的愛情故事則較為少見。

論」的絕世高手愛因斯坦也難以掙脫。可

的文學作品,或是文學家的作品會因為他

瑪莉當時已經18歲,剛完成師範教育,回

自身的淒美經歷而更顯得感人肺腑。但我

到家等待至附近的村莊教書。這二人的戀

從沒有聽過,一個科學家因為過於思念某

愛,雙方家長倒是都頗為歡喜。年輕人

大學時代,愛因斯坦與米列娃共同徜徉

一個女人,因而寫下令人讚嘆的科學方程

第一次談戀愛,當然免不了開始寫些肉

在智識與情愛的大海中、相依相偎,共譜科

式,像是「愛情的持久度」和「距離的

麻 噁 心 的 情 話 , 像 是 「 你 這 可 愛的小陽

學與愛情的樂章。這種包含了理性科學的

平方」成反比嗎?不過,對於名人的感

光,對於我的幸福是如此不可或缺」、「我

浪漫愛情,讓愛因斯坦滿足而幸福,他時

情世界人們多少還是會感到好奇,所以

現在才明瞭何謂相思使人瘦,但愛讓我好幸

常幻想著,將來和米列娃結成伴侶後,可

本篇就來談談物理學家愛因斯坦(Albert

福,遠遠勝過相思苦」等。看愛因斯坦寫這

以一起在大學任教他最喜愛的物理學,共

Einstein)較正式的3個情人。

些讓人起雞皮疙瘩的情話,我還真的寧願去

同激盪知識與愛情的火花,攜手追尋宇宙

讀他的「宇宙方程式」。

的真理。不過這個想法之後就破滅了,因

這段戀情頗為平凡,大

為米列娃的成績始終沒有通過大學的畢業

概就像一般情竇初開的青

標準(而愛因斯坦也只是低空飛過),由

少年一般,而這段簡單清

此看來那個時代要大學畢業也不容易啊!

純的初戀也只持續到愛因

愛因斯坦當時雖深愛著米列娃,但米列

斯坦上大學後不久。波西

娃的個性、外表和健康等因素,都讓愛因

米亞式的大學新生活,以

斯坦的父母親非常不喜歡她。當愛因斯坦

及愛因斯坦專注科學的本

向他媽媽說:「米列娃會變成我的妻子」

性,讓愛因斯坦決定與瑪

時,他媽媽「撲倒在床上像孩子般哭了起

莉分手。雖然瑪莉數度積

來」。愛因斯坦的媽媽曾對他說過:「你

極挽留,但愛因斯坦似乎

是在毀掉自己的未來」、「好人家不會要

顯得冷漠而殘酷。青少年

那種女人」、「等你30歲時,她已經是老

的戀愛,往往極易點燃卻

巫婆了」。這些話雖然充滿情緒,難以入

又快速熄滅,捉摸難定。

耳,不過如果我們事後來看二人的關係,

見「情場」可是比「力場」難解多了。

父母親許多看似現實,扼殺愛情的觀點,

第一任妻子—— 大學同學米列娃

圖一:年輕時的愛因斯坦。(Wikipedia)

的確也有幾分道理。 不過由於愛因斯坦天生反骨,厭惡任何

愛因斯坦的第二任女

權威,父母的反對反而讓他內心燃起烈

朋友,也是第一任妻子,

焰,更意志堅定要和米列娃在一起。只是

就是愛因斯坦在蘇黎士技

大學畢業(1900年)後,愛因斯坦自己也

術學院物理系的同班同

不好過,由於他在學校得罪不少了原本很

學,也是班上唯一的女

支持他的老師(因為他總是我行我素,


中華民國一○七年六月十五日

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自我意識強烈,不尊重老 師),所以求職工作一直 不順利,而米列娃這時候 也懷孕了(愛因斯坦果然 一直走在時代的尖端,連 未婚懷孕都是!)。因為 工作與未婚懷孕的關係,二 人分隔二地很少見面,愛 因斯坦也從沒將米列娃懷 孕的事告訴自己的父母。 米列娃後來生下了一個 女兒(1902年)。奇怪而 又遺憾的是,愛因斯坦似 乎從沒見過這個女兒,而 之後沒多久這個女兒好像 人間蒸發了一般,從此未 再被人提起。有一說是死 亡了,另一更可能的說法

圖二:米列娃與愛因斯坦。(Wikipedia)

是她被米列娃的朋友收養 了。每次想到這,我總是十分難過,很想

職務。而他的父親也在這一年逝世,去世

的奇蹟年),26歲的愛因斯坦發了表數

知道愛因斯坦的這個大女兒後來的下落。

前終於同意他和米列娃的婚事,愛因斯坦

篇重要的論文(其中一篇即為「狹義相對

1902年,愛因斯坦終於在朋友的幫忙

總算如願娶了米列娃。1904年,愛因斯

論」),之後獲得博士學位。1910年次子

下,得到了瑞士專利局一個低階公務員的

坦的長子漢斯出生。1905年(愛因斯坦

愛德華出生(愛德華後來和母親米列娃一


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科技報導

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話,獎金全部歸你。」那可是一筆大數 目,約為當時教授年薪的10倍。 哇!這真是太了不起了!首先,愛因斯 坦對自己將來能獲得諾貝爾獎真是信心滿 滿。再者,居然拿崇高的諾貝爾獎金當贍 養費,真是空前絕後!(後來愛因斯坦果 然因為「光電效應」而獲得1921年諾貝爾 物理獎!) 與米列娃離婚後的隔年,愛因斯坦與 表姐艾爾莎結婚(艾爾莎之前曾結過婚 又離婚,與前夫生了二個女兒)。他們 的婚姻一直持續到艾爾莎過世為止,這 是一段穩定共生的婚姻,因為彼此各取 所需。艾爾莎樂於服侍照顧先生,也喜 歡先生的聲名遠播,享受名氣帶來的身 分地位。而愛因斯坦則樂於接受老婆的照 料,為他打點生活瑣事,讓他能安心寧靜 地沉浸在自己的宇宙大業中。 有人曾問過艾爾莎是否瞭解「相對 論」。她回答說:「喔,不,我不瞭解! 雖然他已經跟我解釋過很多遍了,但那對 我的幸福不是必要的。」或許這也是艾爾

圖三:愛因斯坦與艾爾莎。(Wikipedia)

莎與米列娃的不同之處。笨的人就是時時 樣患有精神疾病)。

是明顯的對比,艾爾莎具備較傳統的婦

嶄露著他的聰明,而聰明的人就是知道什

狹義相對論發表後數年,愛因斯坦開

德,她像是愛因斯坦的母親般照顧她,

麼時候應該要變笨。

始聲名大噪,但愛因斯坦與米列娃卻開始

而這正是此後愛因斯坦所需要的。科學

愛因斯坦一生中的情人,每個年紀都比

感情生變。就像許多情人們分手後常在問

上光芒萬丈的愛因斯坦不再需要狂野浪

愛因斯坦大,或許這是種巧合,也或許對知

的:為什麼原本濃烈的愛情,會逐漸變成

漫的愛情,也不需要另一半跟他有智識

識上的天才愛因斯坦而言,情人們在日常

彼此憎恨?感情的事恐怕連當事人都弄不

上的激盪與分享(此時他身旁已有太多

生活中對他的照料與指引正是他所需的。

明白。猜想可能的原因有:愛因斯坦過於

優 秀 的 科 學 家 ), 他 需 要 的 只 是 寧 靜 和

專注在科學工作上,那時他正用盡心力在

樂、備受照顧的家庭生活。

致死不渝的真正情人——科學

發展「廣義相對論」,忽略了家庭的責任;

接下來的幾年,米列娃與愛因斯坦的

其實,不管是瑪莉、米列娃或是艾爾莎,

米列娃原本也有意從事科學研究,但無法

關係每下愈況,幾乎陷入對立的僵局,雖

都不是愛因斯坦真正的情人。對千山獨行,

如願,因此對愛因斯坦的名聲成就帶有嫉

然米列娃仍試圖修復彼此關係,但獲得的

開擘宇宙大業的叛逆者愛因斯坦來說,真正

妒的複雜情緒;米列娃憂鬱陰沉的情況愈

是愛因斯坦的冷酷以對。愛因斯坦處理感

讓他終其一生念茲在茲、纏綿悱惻、輾轉難

加嚴重,而愛因斯坦對感情則更加退縮。

情紛擾的辦法,就是一頭栽進科學的領域

忘的情人,唯有「科學」。「科學」才是愛

總之,就像大部份破裂的感情一樣,恐怕

中。他對付科學問題時展現的毅力與執

因斯坦一輩子致死不渝的情人。

雙方都必須各負起一部份的責任。 隔二年

著,剛好和他對付愛情糾葛的無能與沒耐

我承認,認識科學家的感情世界,並無

(1911年),愛因斯坦的第三個情人開始介

性形成強烈對比。愛因斯坦雖然是人道主

助於我們理解他們在科學上的貢獻,也不會

入,也就是愛因斯坦的表姐「艾爾莎」。

義者,對人類全體的問題頗為關懷,但他

讓我們對方程式有更深入的體會。但知道了

對周圍的親人朋友卻常顯得疏離冷漠。

縱使偉大的科學家,也有如平凡人一般的感

第二任妻子——表姊艾爾莎

此時艾爾莎也節節逼近,她要愛因斯

情掙扎與情感需求,卻會讓看似冷冰冰的科

艾爾莎也比愛因斯坦大3歲,她和愛因

坦與米列娃離婚,並和她結婚。米列娃因

學研究,增添了些人性的親切,也貼近科學

斯坦的親戚關係其實很密切,艾爾莎的

為情緒的壓力,後來開始出現身體與心理

家在孤單的真理追尋路上,那顆炙熱的心。

父親是愛因斯坦父親的堂哥,而她的母

方面的疾病,甚至一度住進了療養院。終

最後,讓我爭辯一句,沒有波濤洶湧,

親又是愛因斯坦母親的妹妹(二邊都算

於,在二人分居多年之後,於1918年協

蕩氣迴腸的愛情故事,不代表沒有甜美幸

是 親 戚 )。 艾 爾 莎 此 時 的 出 現 剛 好 符 合

議離婚。愛因斯坦開出來的條件是:「若

福的愛情。有時涓滴細流的平凡感情,更

愛因斯坦當時的心境,艾爾莎和米列娃

你跟我離婚,以後如果諾貝爾獎頒給我的

讓人感到溫暖喜樂。


科學文摘

中華民國一○七年六月十五日

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處理學術造假的新思維 蔡孟利

宜蘭大學生物機電工程學系特聘教授

2016年底在著名的「出版後同儕審閱

位擔任過高階行政職的醫師。

(與《科學月刊》581期共同刊載)

信譽,讓其他眾多殷實工作的研究人員

(post-publication peer review)」網站

沒想到事隔剛好一年,在2018年的

也蒙受群眾的異樣眼光。不過這樣的論

PubPeer,陸續出現60餘篇內容有造假

3月31日,媒體揭露了美國俄亥俄州

文造假事件,並非是臺灣的特殊狀況。

嫌疑的臺灣學者之論文於其上。2017年

立大學的調查報告,確認中研院生化

在2016年6月美國微生物學會的電子期

3月30日臺灣教育部與科技部的調查結

所的前所長陳慶士特聘研究員,他在

刊mBio出版的論文「生物醫學論文中不

果共認定郭明良、張正琪、蘇振良等人

2006~2014年於美國的任職的期間共有8

當複製圖像的普遍性(The Prevalence

的研究團隊於2004~2016年的13年間共

篇論文造假。雖然陳慶士立即辭去了中

of Inappropriate Image Duplication in

有11篇刊登在著名期刊上的論文造假。

研院特聘研究員的工作,不過中研院仍

Biomedical Research Publications)」

這些文章的共同作者還包括有當時的臺

然對外宣稱將調查此人於臺灣任職期間

中,作者就檢視了1995~2014年間發表

大校長楊泮池、中研院院士洪明奇、臺

的研究成果是否也有問題。

在幾本期刊上的2萬餘篇論文,發現平均

大醫院副院長林明燦以及臺大醫院內多

這兩起造假事件都重創了臺灣的學術

有3.8%的文章出現了文內圖片與臺灣多


中華民國一○七年六月十五日

篇論文一樣的造假情況。

造假事件後

科學文摘 警示,自行判斷文獻的可信度。 當問題論文浮現後,接下來的關鍵則 是問題論文的調查能否更快速進行?

科技報導

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Wa t c h 這 類 的 網 站 出 現 , 但 基 本 上 , 都 仍是屬於消極的被動作為,若是研究者 不主動去這些網頁或期刊查看,就無法 得知哪些論文以及其作者造過假、勘過

然而每當一 件 論 文 造 假 案 被 揭 發 時 ,

近期在PubPeer所揭露有問題的文

一般社會大眾甚或是不少學術界的人

章,大部分均為圖表經過明顯的變造,

士所關注的焦點,通常只是在造假之

包括切割圖像、剪貼翻轉、一圖兩用

的被引用作為研究計畫研提與撰寫新論

人有沒有受到相值的懲罰、被虛擲的

等,很容易就現有文章內容進行判斷是

文時的參考資料。

研究經費能不能被追回、已刊出的論

否造假。若這些粗糙的造假也要依以前

因此,在網路技術發達的今天,各

文是否有撤稿而已(關於撤稿這點,

之 慣 例 請 求 作 者 任 職 的 單 位進行調查,

期刊出版社之間,是否能就已勘誤或撤

臺灣的學術單位與官方則是毫不在

那麼這些明顯造假的論文之確認時間將

稿的論文,建立起一個互相通報的系

意),但是對於學術研究和以學術成

會被曠日廢時的行政程序拖延,徒增其

統,讓各期刊的編輯委員們,在審閱新

果為基礎所發展的各式產業來說,如

危害蔓延的程度。若再碰到像臺大造假

投稿進來的論文時,對於投稿者的信譽

何 降 低 或修補這些造假論文所帶來的傷

案如此複雜的情況,由於有造假嫌疑的

(reputation)能有個客觀的參考依據,

害,也是需要處理的重點所在。就像是

論文作者牽涉到該校校長與其他高階主

也對於新稿件中所引用的文獻之可信

黑心食品被發現上架販售了,該處理的

管,在處理程序上的爭議將更大、時間

度,能夠更準確的判斷。此外,這些已

事情不僅只是將製造者法辦而已,食品

上也會拖延更久。

勘誤或撤稿的論文,是否也能夠在公告

如何迅速下架、已經吃下了這些黑心食

誤。這些有問題的論文很可能還會一直

所以關於此類手法粗糙的論文造假事

的當下,同時將資訊主動傳給曾經引用

實之認定, 各 期 刊 的 編 輯 委 員 群 是 否 有

這些問題文章為參考文獻的其他論文作

可能跳過原作者單位的調查程序,逕

者或是專利的發明者,讓他們能夠及時

但就學術界現在的運作實務來說,不

行裁定文章的真偽:若認定為可勘誤

評估這些文獻對於其研究所造成的傷害

管是調查發動程序的繁瑣與耗時、撤稿

的無心之過則主動通知原作者;而認

程度並避免繼續誤用下去。

或警示問題論文的公告方式,以及問題

定 為 造 假 的 文 章 則 直 接 以 撤稿處理?如

隨著研究資源的日益緊縮但發表管

論文所造成的損害之彌補與控管等,目

果能以此方式處理,就可以讓有問題的

道卻不斷增加之現實狀況,從事學術研

前的做法均無法有效地抑遏造假論文的

論文盡快下架,降低造假論文對科研實務

究的工作者面臨了比以前更殘酷的發表

產生以及其危害的蔓延。

的衝擊,避免研究人員引用錯誤的參考資

壓力。因此可以預見的是未來學術不端

料。而那些屬於作者群與經費提供單位內

的事情不會消失,而且會越來越嚴重。

部的責任歸屬以及懲處問題,則可在真假

從最近臺灣所面臨的這兩場學術造假風

確定後再由作者的原任職單位依其所在國

波之經驗顯示,論文造假事件的處理已

家的法律追究。當然,如果造假的情況

經到了必須尋找更迅速、更有效的方法

不管是期刊方面或是問題論文的任

是比較「細緻」的,需要到詳細調查實

才能對抗的時候了;這不只是臺灣的課

職單位,其調查的發動通常是非常被動

驗細節甚至得重複實驗的狀況,就還是

題,也是全世界科研界的共同課題。

的 ; 雖 然這些單位可以主動查察,但實

得回到原有的調

務上大都是有人舉證告發了才會受理,

查程序為之。

品的大眾之健康是否有受到影響,則是 更應該受到關注的兩個事項。

如何處理學術造假 首先,光是要如何發現哪些論文有造 假嫌疑,就是個大問題。

因為這些單位不可能有足夠的人力與時間

當問題論文的

去進行大規模的查察作業。不過,現在我

學術不端被 確 認

們可以利用資訊時代網路互聯的優勢來克

之 後 , 接 下 來一

服這些問題,例如,現在科學文獻的發行

個更重要的課題

已經以電子期刊為主,特別是「開放取用

則是:已被確認

(open access, OA)」越來越盛行之後,

有問題的論文,

電子期刊更將成為科學文獻來源的主

要如何有效地廣

流。因此,若能在每篇論文的網頁都仿

泛週知科研社群?

造一些「開放取用」期刊的設計在文末

目前對於需勘

附設討論區,甚至是更有效率的將諸如

誤或者是撤稿的文

PubPeer這般專業的「出版後同儕審閱」

章,通常只有公告

之網頁內的相關內容也自動連結至該篇

在該期刊本身的網

文章的討論區中,這樣期刊的編輯群就

頁以及紙本出版

比較可能及時察覺問題論文之所在,而

物。近年來,雖

問題論文的讀者也可以從中得到即時的

然有如 Retraction


中華民國一○七年六月十五日

科學文摘

SciTech Reports

15

承先開創研究、後起新藥發展— 李德章、蘇燦隆專訪 李依庭

本刊主編

(與《科學月刊》580期共同刊載)

(王弘奕攝影)

身處在資訊爆炸與收集情報容易的大

這份願景及目標而努力。

外,其專長與研究項目看起來似乎無交

環境中,癌症,已是屢見不鮮、見怪不

李德章是長期致力於環境醫學和癌症

集的兩人,在此因緣際會下,開始共同

怪的一詞。但若是癌症降臨在自己或親

致病機轉的研究學者,蘇燦隆則在藥物

開發DNA烷化劑的新抗癌藥物。透過

友身上時,不論先前對於癌症的認識有

化學、合成與藥物設計有所長,兩人的

不斷的研發與改良,發表出多種能治療

多少,人人都期望能透過治療消滅或與

研究室一同座落在中央研究院生物醫學

不同癌症的藥物。長達數十年的合作無

癌症和平共處。因此,科學家無不對於

科學研究所的大樓中。除了是同事關係

間,讓兩人共同獲得第十三屆永信李天


中華民國一○七年六月十五日

科學文摘

科技報導

16

DNA 烷化劑(DNA alkylating agents)

DNA烷化及抗代謝作用。但因當時東德

是一種細胞毒類化合物,為醫藥領域中

正逢共產時代,1970年代僅在東德被販

存在已久的古老藥物,而它的發現,則

售並應用為抗癌藥物,一直到2008年才

在談及兩人的合作之前,畢業於臺大

可回溯至第一次世界大戰時被使用的化

被美國FDA認可為治療慢性淋巴胞白血

生化所(現為臺大醫學院生化暨分生

學武器 ——芥子氣(mustard gas),而

病 的 化 療 藥 物 , 其顯著的藥效令世人驚

所)的李德章,專長於生化藥理和分子

後,科學家意外發現芥子氣能透過分子

喜,比當時所使用的化療藥物效果更為出

毒理學,一開始是以環境毒物之致癌相

上的烷化基與DNA產生共價鍵結合,

眾,2011年全美銷售約10億美金;另一個

關的研究為主,進而從事抗癌的研究。

破壞DNA上雙股螺旋結構,達到殺死體

則是1970年代末期由英國所研究、卻一直

「致癌的原因在於基因突變,使細胞產

內快速分裂的細胞,經過改良後,氮芥

到1987年才開發出的DNA烷化劑替莫唑胺

生突變進而發展出癌細胞,而對抗癌症

(nitrogen mustard)成為世界上第一

(Temozolomide),歷經長時間的臨床試

則是換個角度將DNA破壞,導致毒殺癌

種治療白血病和淋巴瘤的化療藥物。雖

驗,於1997年才被認可並開始銷售,成為

細胞。這樣看來,不論是致癌或抗癌研

然氮芥能有效抗癌,但其最致命的缺點

有效治療腦瘤的化療藥物,2016年的全

究,共同的目標就是DNA。」

在於其化學性強,不論與癌細胞或健康

美年銷售金額為約1.76億美金。由於長

與李德章不同的是,從求學到工作階

細胞皆會產生交互作用,而導致強副作

時間的被遺忘與延誤而喪失寶貴的專利

段,一路都離不開藥物設計及化學合成

用,對病患身體帶來極大的負擔。「雖

有效期,此相見恨晚及誤判實為憾事。

的蘇燦隆,當年就讀高醫藥學系時,就

然知道對於身體會有危害,然而DNA烷

曾擔任生藥學的助教並進行天然藥物

化劑卻仍是現今許多癌症常使用的化療

的相關研究。因著大學時期所奠定的

藥物。」蘇燦隆表示。

德醫藥科技獎 ──卓越醫療科技獎。

過去的研究

合作的契機 「一直以來我的專長、所學就是藥

植物鑑定和萃取天然藥物等相關經驗

DNA烷化劑是老舊的抗癌藥物,也

學和藥理學,所以喜歡也習慣透過藥

和基礎,遠赴德國柏林自由大學(Free

因為他的缺點成為許多科學家敬而遠

物化學、有機化學合成及藥物作用機

University of Berlin)攻讀博士時,順

之的藥物,是否值得繼續開發無法一

轉的基礎來設計並修飾藥物。」因此,

理成章的選擇生藥及天然藥物研究所深

言以蔽之,相較於義無反顧的進行藥

蘇燦隆計畫透過修飾化合物結構來克服

造,並在就讀期間研究抗肝炎藥物的相

物研發,其成功與否更需科學家具備

烷化劑的缺點,針對其問題的所在,嘗

關合成。畢業後,進入先靈藥廠,爾後

伯 樂 相 馬 的眼光。蘇燦隆舉2個極為成

試從烷化劑本身作用性強的特性下手,

再轉往美國紐約史隆凱特靈癌症紀念中

功抗癌藥物為例子,這2項藥物均為當

為此,如何降低其毒性則為至關要鍵。

心(Memorial Sloan-Kettering Cancer

初曾被忽略遺忘的DNA烷化劑但後來經

試想,若能增加化合物與癌細胞DNA

Center, MSKCC),持續進行抗病毒與

科學家發現是極具有臨床治療癌藥效:

兩者間特殊鍵結能力的專一性結合,

抗癌之核苷(nucleoside)藥物合成及

第 一 個 為 抗 白 血 病 的 烷 化 劑 —— 苯 達 莫

就能有效地避免傷及人體正常細胞,

開發研究。蘇燦隆在MSKCC的17年間

司汀(Bendamustine),此劑早在1960

「若烷化劑能像導彈一樣,只瞄準癌

傾注全力於研究抗病毒與抗癌的藥物設

年代就已被東德的科學家奧澤高斯基

細胞上的DNA,並與癌細胞的DNA產

計與合成,並與鑽研藥理學的周廷潮學

(Werner Ozegowski)與克雷布斯(Dietrich

生特殊的交聯結合(crosslinking)後

長共同合作。回到臺灣後,則專注DNA

Krebs)所合成出,由於化合物包含嘌呤

爆炸,就能降低化療的毒性及致癌性

烷化劑藥物的研究。

(purine)及氮芥的特殊化學結構,具有

(carcinogenicity)。」


中華民國一○七年六月十五日

科學文摘

蘇燦隆循著在美國的合作模式,找上

來告訴我煮出來的料理好還是不好、太

了同一研究大樓的李德章,一個以破壞

鹹或太淡,針對這些指正我再來進行調

DNA機轉為抗癌目標、一個以透過DNA

整,做出符合大眾口味的佳餚。」

結合來降低烷化劑毒性為目的,共同研 究目標皆為DNA的兩人,決定攜手研究

抗癌藥物的開發

SciTech Reports

17

驗,將之發揚光大。」蘇燦隆接著說。 此外,研究團隊也進行另一類型的抗 癌藥物的開發,蘇燦隆也嘗試將兩種不 同功能作用的分子接在一起形成雜合分 子(hybrid molecules),其中一部分

以DNA為導向的烷化劑抗癌藥物,嘗

合作期間所合成出的化合物已超過

作用基團能能與DNA產生交聯結合,另

試設計出化性較安定與副作用較低的抗

2000種,而在每一個數字編碼下,是

一作用基團則能抑制拓樸異構酶I及II。

癌藥物。兩人各自發揮所長著手進行合

兩人一次次修正及改良下所研究出的產

在動物試驗中也發現,此類化合物的抗

作,蘇燦隆開始針對改善烷化劑的化學

物,都是為了能找出一個在人體內有最

癌效果比一般烷化劑藥物更加提升。另

不安定性、缺少與DNA結合的專一性及

佳藥效及副作用低的藥物。「不可能一

外,李德章進一步解釋:「將兩種不同

低水溶性等缺點,從化學的角度進行化

開始就能合成出完美的藥物,只能透過

類型的化合物,放在一起後可以作用於

合物的設計與合成一序列化合物,完成

一步一步的設計、實驗和改進,來解決

體內不同的細胞,因為目前研究所知在

後的化合物則交給李德章,依循著實驗

一個個問題。從合成的化合物中,先找

腫瘤的微環境中,不只是腫瘤細胞生

室長期發展並建立出的一套抗癌測試方

出有藥效的,再從中選出安全性高且

長,周圍的血管細胞也會增生,若透

法,進行藥物對各種不同人類癌細胞在

副作用低的,最後再將化合物進行最適

過雜合的方法,就能在抑制癌細胞的同

試管及動物體內的抑制藥效實驗、探討

化,改善其水溶性。」李德章說。

時,又抑制周圍血管增生。」目前這項

化合物對DNA的傷害和效果及作用機轉

經過多年的研究後,兩人也開發出多

新嘗試也已獲得甚佳的結果,團隊則持

等。兩人將蒐集到的實驗數據進行分析

項與DNA交叉鏈接的烷化抗癌候選藥

續進行更多的佐證和安全性實驗,期望

及討論化學結構與藥效間的關係,再針

物,並與美國實驗室合作進行臨床前測

得到更詳細、更明確的訊息。

對較有發展性的化合物進行結構修飾並

試,「在藥物合成的部分,步驟少合成

縱使嘗試將實驗做得更完整、研究得

進行最適化等步驟。而兩團隊的這一合

容易,成本低;在物化性部分則具有化

更透徹,但兩人也表示研究成果仍傾向

作,也默默地就過了十幾個年頭。「很

學穩定性,並克服水溶性的問題;在安全

於學術階段,「雖然現實的研究計畫終

幸運遇到李德章,不管我設計出什麼藥

性部分則具低毒性及高安全性等特性;

不足以支持整個下游的新藥開發,但

物,他都願意進行測試研究,測試的結

廣效度方面,對肺癌、淋巴癌、肉瘤癌

是,就學術的角度而言,我認為所獲得

果不論有效或無效,也都願意跟我一起

和結腸直腸癌等癌症都有顯著的療效,

的結果不只是新藥物開發,裡面還曾獲

討論如何修正及改善。」

更重要的是能有效抑制對一般藥物已產

有許多學術上的新知識。」李德章強

就像是由蘇燦隆利用各種化學元素煮出

生抗藥性的癌細胞。」李德章舉其中一

調,即使已有少部分進行技轉,但對於

的一盤盤的無菜單料理,李德章在逐一品

種藥物為例。目前,這項藥物也已成功

他們而言,在長達十多年的研究裡,最

嚐後,挑出其中能接受的菜色,並回報一

技轉給生技公司,「對於位處研發上游

多的獲得是在於學術上的貢獻和那藏

道道的試吃心得。蘇燦隆以此為喻:「我

的我們而言,最希望的是有廠商將我們

在細節中的基礎應用。蘇燦隆補充說:

們的關係就像廚師與美食評論家,由他

所開發出的藥物接手,持續進行臨床試

「從基礎研究著手以後才有能力開發新


中華民國一○七年六月十五日

科技,所以,沒有學術上的基礎性, 就沒有醫藥上的開發應用性。」

科學文摘 進行藥物研發的學者而言,研發出一種 候選藥物後,若想進入產業界參與候選 藥物的後續進程,就必須放棄教職,但

學術與產業的困境

眾所周知的是新藥開發的成功有其困難

然而,在臺灣,研發藥物對於學術界

度,若臺灣的制度沒有其彈性在,不想

而言不只是一條漫長的路,學界新藥研

在失敗後落得兩頭空的學者,只能選擇

發者更是必須面臨在專利申請與論文發

坐在自己熟悉的位置上,而不敢往前進

表之間有所抉擇:新藥開發必須盡速申

行。」這些阻礙與限制,都是扼殺臺灣

請專利,卻與需仰賴研究計畫與研究生

新藥產業開發的發展與困境的原因。

科技報導

18

癌症藥物研發的最終目標 在長達20年的藥物研發歲月中,蘇 燦隆也體認到對癌症研究越深、對生 命的意義就更有所認識,「其實抗癌 藥物研發及治療的研究過程中,讓我 們認知到,癌症比其他疾病更難纏, 癌細胞具有道高一尺魔高一丈(抗藥 性)、此地不留人自有留人處(轉移 性)的能力。因此,藥物對癌症治療的

畢業依據的論文發表相互牴觸,使現有

不 只 是 學者需面對學術界與產業界的

目標應如何評估?希望能藉由藥物將

的制度對於需較長時間進行藥物研發的

兩難,在實驗室中學習的研究生也因制度

癌症完全治癒?延長復發的時間,增

學者而言,變成一個沈重的壓力。「在

與研究資源在無法有效的連結或整合之下,

加5、10或20年的壽命(life span)?

臺灣,對在上游進行藥物研發的老師而

以致學術與企業雙方面的認知落差,畢業後

抑或是長期抗戰與癌細胞達到和平共

言相對辛苦,因為受限於一套制式的評

無法有能力直接橫跨出產業界,被市場所

處(coexistence)?」為了達到這些目

分標準,讓許多老師對於藥物研發敬而

需。「若要改善之間的隔閡,政府應該整

標,李德章認為無非就是持續不斷地找

遠之。」蘇燦隆更進一步舉美國為例,

合各項 資 源 , 讓 學術的觸角能觸及到企

出更多抑制癌細胞生長的機轉與致癌基

「發表論文的數目只是提供申請計畫時

業,學生在求學時期就能至業界實習,從

因,希望對於癌症有更透徹的剖析,

表明計畫主持人的一個經驗參考值,而

實習過程中得知自己缺乏什麼能力,再從

「癌症的發生不是一蹴可幾,是在人體

不是絕對值。」二來則是因為法令的問

中補強,如此一 來 也 能 在 畢 業 後 與 企 業

中經年累月下的產物,舉肺癌為例,從

題,針對近年來臺灣層出不窮、因產學

文化接軌。」李德章語重心長的說。

長期吸菸到診斷出肺癌的這一段時間

合作而衍生出的創業及圖利問題,令學

若想打破學界與產業界的藩籬,蘇燦

中,若能對其機制有清楚了解,就有機

術研究學者戰戰兢兢,唯恐觸法。蘇燦

隆則提供一個在德國已實施多年的產學

會阻斷癌症的發生。」預防勝於治療,

隆也提出他的想法,「在美國,是政府

合 作 機 制 , 「 德 國 的 老師會與藥廠進行

依然是科學家在嘗試掀開生物醫學一層

不但鼓勵學者進行研究和創業,而且也

合作,由藥廠提供研究生獎學金,當此研

層神秘面紗的同時,最深的期望。

協助初期研發。有一次,我問美國國家

究有所研究成果或發展時,藥廠能擁有優

衛生院(NIH)的研究員,為何美國國

先的技轉權,創造雙贏。」這樣的方法,

家癌症研究所(NCI)願意免費幫忙各

不僅能降低學術界的經費壓力,也降低廠

縱使遭受大環境的種種挑戰,李德章

界進行多種癌細胞株或動物試驗的藥效

商投資的成本,對於 學 生 而 言 除 了 能 學

還是勉勵正處研究道路上努力著或未來

篩選?他們的想法是,若透過他們幫忙

習研究技術外,更是能直接面對企業學

想踏上藥物開發研究的年輕人,不論是

篩選而讓某種藥物研發成功因而獲利,

取所需,對於未來就職更彰顯助益。

在求學的哪個階段,若有興趣,藥物

同樣也是在幫助提升美國新藥研發科技 及促進美國經濟,造福人群。」這表示 政府不與民爭利,這樣的想法,就是國

不懈怠的學習態度

研發都是能隨時接觸的領域,「藥物的

對臺灣醫藥的期望

開發失敗機率大,所以想踏入的年輕人

話鋒一轉,蘇燦隆更談及到現今臺灣醫

一定要常保熱情與堅持,也要有禁得起

藥人才問題,「臺灣一直以來都是以藥學

困難與考驗的決心。」不僅如此,蘇

爾後,當合成出的藥物經過一連串的

(pharmacy)為目的培育出許多藥師,但

燦隆認為年輕人若想有所成就,一定要

研究,成為有潛力的候選藥物時,美國

卻嚴重缺乏培養製藥科學(pharmaceutical

更積極和要有自己尋找答案的能力,也

更有一套完善的措施,蘇燦隆接著說,

science)的相關人才。而受臺灣大環境的

強調:「在面對各種研究或學習時,需

「美國提供學術界申請小型企業計畫,

影響下,藥學系的學生畢業後就是想開業

隨 時 擁 有 好 奇 心 ( c u r i o s i t y )、 想 像 力

這個計畫可以幫助研究人員將成果快速

當藥師,因有較好的收入,僅少數學生願

(imagination)與創造力(creation),

技轉給相關下游公司,並且成為該公司

意步入研究之途,如此,大大影響臺灣新

才能時時保有競爭力。」

的顧問。就新藥開發而言,最了解其化

藥研發的發展性。」面對這個缺口,蘇燦

在臺灣,大多數研究團隊的合作關係

合物藥性及物化性的人是該藥物的研發

隆更提出相關願景,認為學校在藥學人才

都僅止於1、2篇論文的研究,長期合作

者,唯有他才是最有資格做顧問的,諷

的培育上應更加積極,教育部應將藥學科

的甚少,更別說是像李德章和蘇燦隆兩人

刺的是在臺灣卻會被法令所限。」在不

系與製藥科學科系進行區隔,培育更多製

的研究團隊長達十多年的並肩作戰,不只

允許學者同時擁有顧問雙重角色之下,

藥科學菁英投入新藥生物科技研發的行

是探索學術上的創新,更是持續將所開發

讓臺灣的研究人員終究只能選擇較保守

列,如此才能提升臺灣新藥生物科技研

出的候選藥物進行技轉或產業化,終在長

的那一條路走,錯失許多臺灣新藥發展

發能力及產業,藥學教育不能只是將未

期的付出與努力下,完整了新藥開發的

的機會。李德章也表示:「對於在臺灣

來的職業侷限在藥師一條路上。

面貌,而這樣的合作更顯難能可貴。

外與臺灣之間差距。


中華民國一○七年六月十五日

產官學研

SciTech Reports

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海研船「勵進號」啟用 未來將可長時間進行遠洋研究 李依庭∕本刊主編

臺灣屬島國且四面環海,因此在臺

附近海域生態,科技部與國家實驗研究

2014年,臺灣最大的海洋研究船「海

灣,有許多專家、學者長期對於臺灣

院臺灣海洋科技研究中心共同斥資打造

研五號」觸礁沉沒。因此,為了使臺灣

附近海域進行探查或從事各種海洋研

海洋研究船「勵進號(LEGEND)」,

的海洋研究能夠持續順利進行,2016

究 。 而 近 期 , 為 提 供 科 研 單位從事更深

並於2018年5月23日在高雄香蕉碼頭舉

年,科技部與國家實驗研究院開始籌建

入的海洋研究、幫助學者更加瞭解臺灣

行啟用典禮。

全 新 海 洋 研 究 船 —— 勵 進 號 。 此 艘 海 研

海洋研究船勵進號。(李依庭攝影)


中華民國一○七年六月十五日

產官學研

科技報導

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船是由新加坡Triyards Marine Services Pte. Ltd. 造船公司負責承造,船隻於越 南胡志明市建造後,在今(2018)年3 月交船抵達臺灣。 勵進號船身長75.97公尺、船身寬16公 尺、總噸位達2629噸,可搭載43人,包 含19名船員與24位研究人員,並可在海 上航行長達30天。除此之外,為安全考 量,船身與船底以雙層船殼打造;船艙 內則設計減搖水櫃,使航行時船隻能較 穩定;而在左右兩船舷部分,則各別配 有高承載量的救生艇與救生筏,數量足 以提供4倍全船總人數使用。勵進號船長 黃久倖也表示,船上不僅設置眾多的研

勵進號中駕駛台前主要操作區。(李依庭攝影)

究設備,對於防護設施也不馬虎,像是

深海工作型水下遙控無人載具。(李依庭攝影)

議題,提供各種方面的量測與探勘。

相較於一般船隻設置1~2道水密門,勵

目前,勵進號由海洋中心負責管理營

進號則裝有5道水密門。因此,對於以後

運,預計每年可提供250天作業船期,以

需長期在海上進行工作的研究人員與船

支持臺灣基礎學術研究和海洋科技人才的

員而言,能提供更安全、完善的防護。

培育。另外,未來勵進號也會協助進行臺

不僅如此,由於勵進號屬於海洋研究

灣周遭海域 的 相 關 探 測 調 查 , 其 數 據 資

船,在經常需要執行特殊科研任務的情

料不只能提供科研使用,也能支援政府

況下,船上也配置全迴轉式推進器、電

部門在推動海洋事務時的參考依據。

力推進系統和動態定位系統等,提供船

在啟用典禮上,科技部部長陳良基表

隻 原 地 迴 轉 、 降 低船隻在加速前進時所

示,勵進號為臺灣規模最大的海洋研究

發出的聲響與錨定於海面固定位置等。而

船,目前已著手排定操演與短程功能測

為了海上研究的順利進行,船上也配置由

試,預計於今(2018)年9月進行首次科

海洋中心打造能潛入水深3000公尺的深海

研出航的任務,期望勵進號在未來能提供

工作型水下遙控無人載具、海底地震儀、

臺灣在遠洋研究上更多的幫助。而船上的

長支距震測系統、巨型震動式岩心採樣器

研究人員也都翹首盼望勵進號出航遠行、

和高精度與全深度海底地形測繪聲納系統

從事科學研究的那天到來,並且期許勵進

等。眾 多 的 儀 器 與 系 統 除 了 能 輔 助 海

號能探查出更多海下寶貴的研究數據,帶

洋 科 學 研 究 外 , 更 能 因 應不同的研究

給臺灣更多在海洋領域中的新發現。


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第四屆臺北科學日 邀請市民一起玩科學 李依庭∕本刊主編

為提升學生與市民的科學素養與自己 動手做的興趣,臺北市政府積極推廣相 關科普活動,並在科技部的幫助下,自 2015年開始,臺北市政府教育局與臺灣 師範大學共同主辨第一屆臺北科學日, 邀請臺北市各小學、國中、高中學校設 計各種科學動手做或實驗,提供前來參 與科學日的民眾與學生進行體驗與學 習,以提升臺灣的科普教育。 臺北科學日主要是以臺北市各級學校 學生為主體,發揮創意將自身學校所設 計的各式動手做作品或實驗進行演示, 而參予活動的民眾與學生能透過親自動 手做的過程中學習科學,藉以提升民眾 對於科學研究的興趣與提升科學素養。 並且藉由把數學、物理、化學、生命科

圖一:參與者動手做精靈寶可夢摺變六邊形。(李依庭攝影)

學、地球科學、環境和工程等領域相關

講解並教導實驗示範的內容,說明其運

有手抄紙、人造化石的製作和許多與

知識融入在日常生活中,找尋生活中各

作的原理。

蝶豆花相關的科學小實驗等;在生命

在數學方面,有正多面體、索瑪

科學方面,有DNA電泳、植物組織培

而今(2018)年,第四屆臺北科學日

立方體的製作與河內塔遊戲等,其

養和溼地生態物種觀察等不盡相同的

於5月26日在臺灣師範大學公館校區舉

中最受歡迎的為印有不同精靈寶可夢

體驗;而在生活科技方面,則有最近

行,共有超過90所臺北市小學、中學、

(Pokémon GO)的摺變六邊形動手

火熱的PM2.5測量儀,即時監測現場空

高中或教育單位進行攤位的擺設。由於

做,吸引許多人前往參與(圖一);在

氣品質。

每個攤位的主題與展示方法皆不同,因

物理方面,有探討互承結構的虹橋、利

而在地球科學方面,由臺師大地科系

此也涵蓋整個公館校區,包含教室、實

用導電性的不同所製作出的水果鋼琴等

所舉辦的上至太空、下至地層一系列的

驗室與戶外攤位。攤位中主要是以學生

互動遊戲;在工程方面,有透過面板能

展覽也吸引許多人駐足、參觀,展覽主

為主進行的實驗示範與說明,由學生對

自由操作並夾取物品的機器人(圖二)

要分為三大區,分別是太空探索、地

來參與科學日活動的民眾、老師和學生

和遙控藍芽玩具車等;在化學方面,

層探勘、大氣觀測與洋流。在太空探索

種有趣的科學與科技。

展覽中除了詳細介紹多種不同類型的火 箭、太陽系、系外行星等新知外,並有 模型和模型製作供參與者接觸與體驗。 另外,在地層展區中,則分別介紹地 熱、地球磁場、地質探勘等知識,並展 示眾多不同質地材質的礦石供參與者觸 摸與學習。而在第三展區中,則詳盡介 紹飛機飛行原理、探空氣球應用與洋流 發電的原理和應用。 主辦單位期望透過每年臺灣科學日的 舉行,不僅能吸引民眾的參與和增進科 學知識,更期望莘莘學子藉由講解、教 導他人與參與者互動來達到教學相長的 目的。也期望藉由此科普活動,讓科學 不再只是制式、硬梆梆的講義或教科書, 圖二:參與者嘗試透過面板操作,控制機器手臂拿取衛生紙。(李依庭攝影)

能走出教室、實際靈活的應用在生活中。


中華民國一○七年六月十五日

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南科3D列印產業整合 聚焦航太、工業與生醫應用 李依庭∕本刊主編

3D列印(3D printing),又稱作積層製

以,在建置初期不只是所需投入的成

和醫材應用等 。 其 中,以醫材應用進展

造(Additive Manufacturing, AM),主要

本較高、風險與門檻也較高。有鑑於

最為快速,目前有超過50間醫材相關廠商

是透過將各種不同的材料,像是塑料、金

此,去(2017)年12月4日,美國食品

與研究單位進駐於此,像是開發牙材的全

屬合金或陶瓷粉末等,進行層層堆疊後所

藥品監督管理局(U.S. Food and Drug

球安聯(Alliance);研發人工髖關節的寶

製而成的商品。這幾年來,不論是在產業

Administration, FDA)宣布「3D列印產品

楠生技(Biomech);研究膝關節的聯合骨

或市場上都逐漸可以看到它的蹤跡,且在

指引(Technical Considerations for Additive

科(United);研究骨釘建造的可成生技

各種工業、醫療上的應用都有快速的發

Manufactured Medical Devices)」,以

(Ingrowth)與北醫、陽明和高醫等學校。

展,是近年來不可忽視的一項科技技術。

幫助並促進3D列印醫材的發展。而在

不僅如此,為了幫助各公司能順利開

臺灣,衛服部食藥署也在今(2018)年

發,示範場域內也提供試印服務,從原料

1月12日頒布「3D列印醫療器材管理指

取得、3D列印、加熱處理、形貌量測、

引」,期望能幫助產業開發3D列印相關

包裝、編碼到出貨都有一系列完整的設施

產品並加速其商品的上市。

和品管,使進駐的廠商能快速進行相關實

國內外3D列印的發展 目前在國際上,3D列印的發展主要著 重在航太、醫療器材和器械等,全球各 大廠也積極將3D列印視為往後的發展目 標。而在面對於這項技術的快速進步的

3D列印示範場域

同時,臺灣的各種產業也積極藉由3D列

除了相關法規的

印技術進行各項相關產品的研究、開發

頒布,為了幫助臺

或應用,期望在此領域也能佔有一席之

灣 的 生 技 產 業 在 3D

地。目前,臺灣將此技術的應用瞄準在

列印的發展與整合,

具有高附加價值的醫療器材上,想嘗試

工研院在科技部南科

透過3D列印來客製化相關醫材,開啟醫

智慧製造聚落產業推

療輔具和材料的商業模式。

動計畫的支持下,於

研究上發現,比起傳統醫材,3D列

南科高雄園區設置一

印所製造出的醫材不論是在與人體骨

座「3D列印醫材智

頭的密合、固定或組織再生效率方面

慧製造示範場域」。

都較好。不過,由於3D列印醫材在材

園區內有眾多 不 同

料、製作流程和相關建置上成本較高,

類型產業進駐,包

且所使用的設備皆屬高階精密性,所

括航太、模具產業

(李依庭攝影) 全球安聯所研發的 3D 列印相關醫材。


中華民國一○七年六月十五日

產官學研

SciTech Reports

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驗或檢驗商品使用的可行性。在示範場域

傳統的CNC加工,利用3D列印製作出的

發計畫,包含成功大學、交通大學、臺灣

的幫助下,現今已有多間廠商或學研單位

「牙根與植體連桿(implant bar)」,因

科技大學經濟部和科技部等單位。東台集

在3D列印的研究上有顯著的成果。由交大

為採用堆疊、不浪費材料的方式,能大幅

團董事長嚴瑞雄表示3D列印是一項各行各

材料系的鄒年棣助理教授所帶領的研究團

降低製造成本。另外,在患者實際穿戴

業用來改變原有產品設計樣貌的突破口,

隊嘗試在仿生骨釘的設計上改良,期望讓

上,不只是更符合個人的牙弓弧度、提

因此,近年來東台精機除了開發3D列印工

骨受力能在健康範圍內平衡;在材料方面

供適切和舒適感外,更能提高牙植體整

具機之外,更期望透過扶植學術、產業單

也開發出具生物活性的3D列印粉體,此新

合 效 果 。 另外,可成生技研發出「多孔

位,能將產品以量產的目的出發,讓臺灣

粉體骨釘在動物試驗中可發現所長出的新

隙性結構植體」,使骨細胞能在植體內

的3D列印技術能有更多實際應用的推廣。

生骨較純鈦骨釘多且與骨骼之間的空缺則

生長並與周圍骨質、軟組織緊密結合,

嚴瑞雄也表示,由於3D列印的耗材價格昂

較少。鄒年棣表示,場域內完善的設備與

改善傳統無孔洞結構導致周圍組織容易

貴,現今以仰賴進口為主,未來若能有臺

設施能提供研究各種及時的幫助,因為不

感染或壞死的問題。目前更已通過第一

灣學校或企業研發出特別材料,並把國內

論是仿生骨釘或粉體的開發,都需大量試

類 醫 材 和相關3D列印植入物醫材產品的

技術做一個有效的整合以降低成本,將能

印、校正模型和最佳化各種參數,透過不

認證與動物試驗,預計在2018年能開始

有效地將3D列印技術昇華成實際應用。

斷的細微修正才能列印出最合適的產品。

進行客製化3D列印髖臼杯的臨床研究。

而在產業方面,全球安聯則著手在每個 人皆不盡相同的牙根技術上,不同於以往

(李依庭攝影) 東台精機所研發的「金屬粉床式積層製造設備」。

南科3D列印產業整合 3D列印工具機的開發

目前,南科園區周邊已有多間3D列印

而上面所述皆為3D列印的後端應用與

研發產業的進駐,科技部次長許有進表

發展,不過,其實在臺灣也有進行3D列

示,設置此示範場域不只是提供產業相

印 工 具 機 的 相關開發與研究。以工具機

關研究,更是希望能夠將臺灣各家3D列

大廠東台精機為例,現今已開發出多種

印產業整合,在此園區內建立一套完善的

3D列印的機具,像是透過雷射光速將金

系統與服務。除此之外,也期許此示範場

屬從粉末一層層堆疊成高緻密度金屬零件

域未來能整合各研究經驗,未來將可提供

的「金屬粉床式積層製造設備」;集結

各類醫材廠商相關數據的參考,讓任何對

3D列印、修補加工和雷射表面等各種製

3D列印有興趣的廠商都能被吸引於此,

程集一身的「噴粉式積層製造複合加工設

並尋求解答,讓臺灣的3D列印醫材產業

備」;利用能製作高複雜度的砂,打造出

與智慧醫療更加快速蓬勃發展。最後,許

能大幅縮短製作時間、具高速砂模列印的

有進更表示,不只是東台精機,臺灣目前

「噴膠式砂模成型積層製造設備」等。

也陸續有開發、生產金屬粉末的廠商,未

不僅如此,東台目前也將所研發的3D

來預計會有更多廠商進駐,期望藉由3D

列印設備提供給學校或相關公司,並積極

列印相關產業的群聚,在相互相輔相成

進行產、官、學合作,參與多項3D列印研

之下,有助於臺灣3D列印的整體發展。


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中華民國一○七年六月十五日

化妝品科學

妝容並蓄,只在塗抹之間 許多人視保養品與彩妝為喚醒肌膚光采的英雄,也把它當成社交場域裡的隱藏版專業。 人們日益頻繁地使用著這些妝品,每個製作物也在偌大化妝品產業鏈裡,成就表象美好與內在喜悅。 然而在時代潮流不斷更迭下,瓶罐背後的故事,也悄悄地發生改變......。

封面故事 〈水嫩肌大小事─化妝保養品的保濕作用與對應成分〉 〈化妝品,不只是擦漂亮的—當代妝品中不可或缺的機能性〉 〈為何而容?—化妝需求與妝品消費心理學〉 〈化合生活的美好點滴─第一化粧品工廠黃國芬副總經理專訪〉 〈從學校教育到化妝品產業—靜宜大學化粧品科學系林智健教授專訪〉

評論

〈出世靈魂入世心—談數學影劇中的人生觀〉

〈媲美愛因斯坦貢獻的女科學家—艾米•諾特〉

解 數

專欄

〈如何忠實重現人類醫學模式的樣貌?〉 〈從日本時期臺灣的自來水能否生飲,到驗證真偽的否證試誤〉

從影集與電影看數學家的熱情靈魂。

愛因斯坦曾說:「諾特是人類有史以來最重要和最有創造性的女數學家。」

生 動

〈再生研究新方向—探索生物體內的再生〉 蠑螈、斑馬魚、渦蟲等當身體受損能回復的動物,是怎麼再生的?

變 化

〈還原歷史的不可或缺—鍊金術科學考古〉 鍊金術中的「火試金法」其實對現代化學研究影響相當大……。

天 地

〈星星的搖籃—分子雲〉 美到不行的浩瀚宇宙雲氣態物體──分子雲,它們是怎麼形成的?

精選文章

【 購買 6 月號 】

〈海洋科學研究與科技研發的基礎平台—勵進研究船〉 〈網路安全技術與比特幣〉 〈「黃金比例」在日常生活中的應用〉

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科技報導

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產官學研

中華民國一○七年六月十五日

SciTech Reports

近期研討會資訊 【高效率馬達應用設計與驗證技術論壇】 時間:2018 年 6 月 20 日 ■ 地點:臺北市/臺北科技大學 ■

馬達是將電能轉為動能的重要零部件,不論在消費性、工業甚至當前 熱門的電動車中,都可看到馬達的蹤影。為協助馬達產業相關人士全 面掌握新一代馬達本體、驅動技術與應用系統開發的最新趨勢,新電 子雜誌特別規劃「高效率馬達應用設計與驗證技術論壇」,邀請馬達 業者、晶片、模擬驗證等相關領域的專家現身說法,對馬達相關應用 的設計工程師來說,是一次不可多得的充電機會。本活動名額有限, 敬請踴躍報名參加。

【AI 電腦視覺技術開發與產業應用】 時間:2018 年 6 月 21 日 ■ 地點:臺北市/工研院臺北學習中心 ■

【2018 工程與民生科技技術研討會】 ■ ■

時間:2018 年 6 月 20 日 地點:新竹縣/大華科技大學

2018 工程與民生科技技術研討會,旨在結合產、官、學、研最新研發成果 之交流、國際新知的介紹和產業發展的新脈動,特邀請國內外同業同好共 聚一堂,發表專題,就工程與民生科技暨產學合作相關技術及其未來,尋 求新的契機。期藉知識與資訊交流、深入剖析,共同在關鍵技術研發方向 及新世代技術發展與市場策略建立共識,並探討新的應用,以促進整體產 業發展。

【2018 國際商務研討會】 ■ ■

時間:2018 年 6 月 22 日 地點:新北市/淡江大學

透過人工智慧、深度學習的發展,機器對於圖形辨識的準確率已經超過 人類,未來該技術將可已蒐集大量訊息並自動處理,取代並延伸許多人

淡江大學國際企業學系將舉辦「2018 國際商務研討會」,本研討會除將邀

類的工作,電腦視覺在工業物聯網 (IIoT)、自駕車、自動農場設備、無

請國內、外知名專家學者、政府機構與會專題演講及座談外,著重於物聯

人機、輔助手術儀器等應用的發展越來越成熟,本活動將介紹機器視覺

網、大數據、相關議題與應用、亦將透過學術論文發表來達到學術與專業

技術架構與應用最新動態,並剖析其與人工智慧 / 深度學習結合的發展

交流之目的。

與應用趨勢。內容豐富實用,歡迎踴躍報名參加。

【2018 年生物醫學國際研討會】 ■ ■

時間:2018 年 6 月 29 ~30 日 地點:臺中市/中國醫藥大學

【2018 臺灣地理資訊學會年會暨學術研討會】 ■ ■

時間:2018 年 7 月 4~5 日 地點:臺中市/逢甲大學

為促進臺灣生物醫學相關領域的國際視野的擴大及增進學術交流研究 激盪及合作,以達到重大之科學突破是提升研究質量之必經之路。本

為提升地理資訊系統及地理資訊科學的學術發展,增進 GIS 產業參與基

次研討會舉辦之目的有三:壹、促進本國生物醫學學者與國際相關領

礎資料建置、流通加值、技術研發及應用層面之技術交流,本次研討

域的學術交流與合作;貳、鼓勵年輕研究生與博士後積極參與國際性

會主題為「物聯時代之跨界融合與創新應用」。會中除邀請專家學者

學術活動並向大師級學者專家面對面學習,並將研究成果進行投稿;

進行專題演講,廣邀國內各界發表論文之外,並邀請產官學相關應用

叁、增進臺灣生物醫學在世界舞台上的能見度及為生物醫學研究提供

單位參與成果發表。 誠摯邀請各界專家、學者共襄盛舉!

國際合作共同發展的多贏機會。

【2018 臺灣軟體工程研討會】 時間:2018 年 7 月 6~7 日 ■ 地點:臺南市/成功大學 ■

【2018 政府資訊應用發展研討會】 時間:2018 年 7 月 7 日 ■ 地點:新北市/政治大學 ■

隨著雲端運算、物聯網、行動網際網以及巨量資料等新一代資訊科技的發 本次大會的主題為「Software Engineering for AI」,將探討軟體工程技術

展,也正在改變人們看待和應用市政服務的方式,各個城市的建設也正朝著

與人工智慧技術 (Artificial Intelligence, AI) 相互應用之相關議題。大會除

數位化、智慧化和人性化的方向發展,「智慧城市」建設成為各國電子化政

精選軟體工程領域論文以饗與會者之外,更將邀請國內外人工智慧軟體

府發展的重要內容之一。本研討會希望能藉由研討會募集產、官、學、研各

技術領域的標竿人物與會,歡迎國內外軟體工程界精英共襄盛舉。

界菁英對資訊化「應用面」與「管理面」的精闢理論與實務論述,增進資訊 專業知識與經驗交流。

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產官學研

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科技報導

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中山大學海下科技研究團隊 發表創新水下載具技術 李依庭∕本刊主編

在過去,臺灣的海洋探勘研究載具和

查取得高畫質深海影像分析出高解析度

岸風力發電」為未來發展主軸,期望開發

設備以透過國外進口或共同合作為主,

深海地形。在2013~2016年間的實際水

出能載人潛入深海的潛艇,以更直接的

並無自主開發或維修的能力,以致載具

下探測中,已成功執行超過400公里長

方式進行海下研究。而在離岸風力發電

因數次的出航研究陸續出現折損或毀壞

的深海調查,作業時間更已超過300小

部分,則希望透過將過去水下載具技術

時,後續的維修和功能的提升則需不斷

時,而載具能承受水下4000公尺的水

的經驗轉移到離岸風力發電,包含水下

仰賴國外技術。然而,由於距離遙遠、

壓,皆為現今臺灣水下載具自主研發最

環境監測技術、地質調查,甚至是定期的

來來回回所需花費的時程冗長,在無法

長且最深的紀錄。

檢測與維護等,希望能在不仰賴國外技

及時維修、處理的情況下,往往會錯失

不僅如此,研究團隊也將水下載具的

術與人力的情況下,自主開發、研究相

最佳探勘時機。對於水下探勘研究而

研發成果,用來協助政府執行臺灣東北海

關技術並培育臺灣相關人才,提升臺灣

言,海洋生態瞬息萬變,在不同月份、

域海底礦藏資源調查,幫助臺灣評估海域

深海載具與相關技術的實力與競爭力。

不同季節之中所採集到的樣本皆有所不

中金屬礦產的分布;以視訊導引方式執行

同,若錯過則必須再等一年,因而影響

海床沉積物的海洋生物樣本採集,提供地

研究的進度。

質、地貌、物種數目與海底生態情況等多

有鑑於此,為了增進臺灣在水下科技

項資訊。海下科技研究所教授陳信宏表

自主研發能力,中山大學海下科技研究

示,透過自主開發水下載具,不只是對於

所於1996年成立,並以科學研究議題為

臺灣的海洋科學調查有所幫助,更是能降

導向進行相關海洋工程的研發。自2006

低時間的成本、提升研究效率。

年開始,陸續研發出多項水下載具,像

陳信宏也表示,目前海下研究所持續

是「水下無人遙控潛航器」和「海底地

進行研究,並以「科研載人潛艇」和「離

海下科技研究所陳信宏教授發表水下載具相關成果。 (李依庭攝影)

震儀」等。而在2016年,更透過科技部 能源國家型科技計畫的支持,成功的自 主開發出深海探勘載具,像是「深海拖 曳是即時攝影系統」、「深海拖曳式光 纖探測系統」、「深海視訊多管岩心採 樣器」和「自動推擠式採樣系統」等。 研究團隊在深海載具的設計上,主要 以需能承受深海巨大水壓、能長時間進 行探測作業為目標,並且在載具上裝設 水下即時影像觀測、樣本採集和整合多 重感測器等,以提升探勘調查效率。目 前,所研發的水下載具能進行深海攝影 探勘調查、探索海底泥火山,並透過探

利用水下載具拍攝的深海影像所取得的高解析深海地形。(李依庭攝影)

海下科技研究所所研發的自動推擠式採樣系統。(李依庭攝影)

海下科技研究所所研發的深海拖曳是光纖探測系統。(李依庭攝影)


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夏威夷火山爆發數據 可望幫助未來爆發預測 Sara Reardon, Hawaii volcano eruption holds clues to predicting similar events elsewhere, Nature, 2018/5/17.

【本刊訊】夏威夷基拉韋亞火山

因為這一次的火山爆發活動危險性高,

(Kīlauea)從今(2018)年5月初開始連

夏威夷州政 府 已 強 制 驅 離 附 近 居 民 ,

續噴發,伴隨著地震與岩漿竄流,持續一

事先避免危及居民性命安全。然而這

個月仍未停息。研究人員長期觀測基拉韋

些居民什麼時候能重回家園,美國地

亞火山的活動,對於這次火山爆發也有非

質調查局也還無法斷言,什麼時候火

常詳盡的紀錄,可望運用這些紀錄來預測

山活動會停止或趨於緩和。同時受到

未來類似的火山活動。

影響的還包括當地賴以為生的觀光產

夏 威 夷 當 地 時 間 5月17日清晨4點15

業,因為火山爆發的緣故,觀光客紛

分,基拉韋亞火山大爆發,大量的火山灰

紛 取 消 行 程 , 原本固定來訪的郵輪也宣

和蒸氣直衝雲霄,噴射高度達9.1公里。

布暫時不會停靠夏威夷大島的港口。

美國地質調查局( U S G e o logical Survey, USGS)運 用 設 置在基拉韋亞火山及其周圍 的儀器,記錄下爆發前後的 火山活動。在這次基拉韋亞 火山爆發前,其實早有些預 兆。5月3日開始,火山發生 一連串的地震活動,火山附 近 不 斷 出 現 裂 縫 , 岩漿從裂 縫中湧出。這些裂縫的出現, 使得火山口內的岩漿迅速減 少,火山內壁也因此缺乏支撐 崩塌,脫落的岩石層覆蓋在剩 餘岩漿的上層。 一旦火 山 口 內 蓄 積 的 岩 漿 高度,低於火山附近水體的 高度,水就會進入火山口 中。水與蓄積的高溫岩漿相 遇在火山口的空間中,大量 的蒸氣因此而生,在崩塌形 成的岩石層下方蓄積大量的 蒸氣壓力,蓄勢待發。爆發 時 這 些石塊被蒸氣壓力噴射出 去,彈如雨下。 研究人員將這一次基拉韋亞 火山的爆發,與其1924年的 爆發相對應。1924年一樣在 五月左右,火山開始有劇烈的 活動,在兩週內蒸氣噴發超過 50次。地質學家推測,這樣 的噴發大約每50~80年會發生 一次。這些火山爆發的活動數 據,對於往後預測相關火山活 動有幫助。

(趙軒翎攝影) 夏威夷基拉韋亞火山的火山口之一哈拉瑪烏瑪烏 (Halema ‘uma ‘u Crater)於 2017 年未爆發時的樣貌。


中華民國一○七年六月十五日

產官學研

從空氣裡提煉原料 奈米碳管可望獲大量應用 Anna Douglas et al., Toward small-diameter carbon nanotubes synthesized from captured carbon dioxide: Critical role of catalyst coarsening, ACS Applied Materials & Interfaces, 2018.

科技報導

廣告索引 立行科技. ....................................2 錫昌. ........................................3 尚偉. .....................................4,7,9 雙鷹. ........................................5

直徑越小的奈米碳管,其合成較不

管徑。不過 , 研 究 過 程 也 遭 遇 常 見 於 固

易控制且牽涉過程複雜,然卻能發揮

溶體中,小型熔膠顆粒溶解並再次沉積

較大的物理性質,也連帶增加其經濟

於大型溶膠顆粒上的「奧斯瓦爾德熟化

牟博士. .....................................14

價 值 。 美 國 范 德 比 大 學 ( Va n d e r b i l t

(Ostwald ripening)」。最後,團隊透

勵眾生活. ...................................15

University)研究團隊近日發布新技術,

過調控電化學的參數,來縮小這些較大

人事廣告. ................................ 16,20

從空氣中獲取製造奈米碳管的材料,成

的奈米顆粒, 才順利研發成功。

科羅耐. .....................................17

功打造便宜、小徑的奈米碳管。

該奈米碳管不僅品質優量,其製作素

勁翔儀器. ....................................8 益弘. .................................... 11,13

科光. .......................................19 上海慕尼黑 (高雄儀器公會). ..................22

藉控制電化合成(electrochemical syn-

材也來自空氣;從能量消耗分析來看,

日龍. .......................................23

thesis)奈米碳管時於熔鹽(molten salts)

能量輸入的成本甚至低於奈米碳管的價

均泰. .......................................27

中捕捉、轉化(conversion)周遭二氧化碳

值,研究人員表示期望未來能被更廣泛

必帝. .......................................28

的機轉,科學家製出過往文獻記載最小的

地運用到生活中。

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科技報導2018年6月 438期  
科技報導2018年6月 438期  
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