科學月刊姊妹刊物
全
方
SciTech Reports
創刊於1982年
位
視
野
．
科
技
人
關
懷
1
每月15號出刊
科技報導 445 S c i Te c h
Reports
2019.1月號
scitechreports.blogspot.tw
星火點燃前的那一週 臺大論文造假案是怎麼開始報導的- 4 智慧浴室距離我們還遙遠嗎？- 10 大腦與數學學習- 12 從日本經驗談東方教育思維 也能造就諾貝爾獎得主- 16 創造精釀價值－昭富興業釀酒廠專訪- 18 中研院利用人工智慧與演算法 開發合成醣分子軟體- 22 2018未來科技展圓滿落幕 展出模式多元有趣- 23
興大與日月光文教基金會聯手 復甦瀕危食蛇龜 【本刊訊】臺灣唯一的陸棲性淡水龜──
的棲地樣貌，因此蘊含相當豐富的野生動
食蛇龜（Cuora flavomarginata），因長期
物，如當前重點保育動物食蛇龜與石虎皆
被盜獵且棲地受破壞，國際自然保護聯盟
棲息於此。
瀕危物種紅色名錄已將其列為瀕危物種
吳聲海亦指出，評估過各項食蛇龜的適
（endangered species, EN）。財團法人日月
居環境後，保育團隊於中部山區找到一處
光文教基金會與中興大學去（2018）年12
合適的里山地景，只是該地因嚴重盜獵而
月20日共同召開記者會，盼能透過教育宣
導致食蛇龜明顯減少。進駐初期，他們先
導、規劃保育示範社區及改善救傷環境，
進行人、文、地、產與景的調查，除了瞭
呼籲民眾共同加入保育食蛇龜行列。
解社區背景外，也在調查同時對當地居民
中興大學食蛇龜保育團隊（以下稱保
推廣食蛇龜保育工作，盼將此地做為食蛇
育團隊）吳聲海教授表示，財團法人日月
龜復育的棲地，並藉此擴大影響至其它鄰
光文教基金會持續贊助中興大學從事食蛇
近或相似的社區。去年的工作則將棲地調
龜保育工作近3年，第一年的保育計畫中
查深化，並配合中興大學的生態學課程，
除了改善檢疫及救傷工作外，也著重於食
讓學生學習如何在野外調查野生動物之
蛇龜的保育教育推廣，透過食蛇龜的環境
虞，建立初步的野生動物調查資料。
科學月刊1月號【啟動 心智秘境】上市！ 當期介紹請見24版
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的
教育教案，在2016生態博覽會、臺中國際
除此之外，保育團隊也和當地的小農
學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
花毯節等活動對民眾進行宣導，甚至還到
與青農商討出友善環境的耕作方式。透過
對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
核心地區如屏東牡丹鄉、南投竹山鎮及高
減少或不使用農藥、除草劑的方式管理農
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
雄旗山中寮社區對當地居民進行食蛇龜保
地，除了生產安心健康的食品之外，也能
育的宣導工作，並為次年的「保育示範社
保護里山地景及生活於此的各種野生動
區」建立基礎。
物，盼能在一番努力之下讓食蛇龜能夠回
經過1年的保育教育推廣，第二年除持
歸到野生環境裡。
續宣導工作外，也嘗試接觸社區居民，結
維護里山地景無法一蹴可幾，吳聲海表
合在地民眾的力量保護食蛇龜棲息的「里
示，未來中興大學食蛇龜保育團隊會持續
山地景（satoyama landscape）」，透過這
協助野放社區進行棲地的維護工作，並嘗
樣的方式，讓這片棲地上生存的各種野生
試透過產業化的方式幫助這些願意投入友
動物都能受到保護。里山地景指的是可供
善環境耕作的農民，藉以傳達當地農產品
採集的樹林、畜牧用草地、灌溉用埤塘及
內蘊涵的意義及故事。
人類住宅與農地，在錯綜複雜下形成的農 村生態系，是一種人類和自然環境長時間 互動形成的特殊地景；由於具備相當複雜
新聞來源 〈興大與日月光文教基金會攜手 保育食蛇龜〉，中興大 學，2018年12月25日。
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。 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）。 稿件請寄至 scimonth@gmail.com，註明
真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校， 並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
中華民國一○八年一月十五日
產官學研
科技報導
2
中山大學與港務公司合作 力推港埠區塊鏈技術應用 【本刊訊】國立中山大學與臺灣港務股
時T-Mining公司、鹿特丹港及國內太平船
Sustainable, Modern and Advanced ports
份有限公司（以下稱港務公司）去（2018）
務的專家，分享他們在發展港口區塊鏈業
with Revolutionary Technology），企圖運
年12月13日於高雄港史館，針對區塊鏈於
務應用上的現況與經驗，特別是在物流及
用具革命性的智慧科技，改造出永續、現
港埠管理等應用舉辦「智慧港口論壇與工
港口管理上的成果，以期相關產業及學術
代化與創新的港口。此外，港務公司也與
作坊」，除了邀集中山大學研發長周明
界對此有更深一層的認識。
關貿網路公司簽署合作意向書，宣示共同
奇、副教務長陸曉筠等行政主管和師生參
不僅請到國內外專家作演講分享，此次
合作發展「智慧港埠區塊鏈與e港通服務平
與，也找來國內外智慧港埠港務人員做經
論壇更特別規劃讓與會人員實際「參與」
台」，將智慧港埠區塊鏈結合資訊流、物
驗交流。該活動聚焦於智慧港及區塊鏈落
的工作坊，針對區塊鏈的應用實際操演。
流、商流、貿易流、金流，朝打造全球卓
實課題，也透過實務情境活動工作坊型
工作坊共分為「智慧港埠」、「櫃場區塊
越區塊鏈聯盟的目標一起努力。
式，將新的概念及元素帶進航運產業，盼
鏈導入」及「危險品櫃的進出口」等3個
有百年載運歷史文化的臺灣港口能逐步邁
主題，每塊空間主題均由負責該項業務的
入智慧港口的嶄新里程碑。
港埠業務主管帶領，以區塊鏈的概念，由
高雄港務分公司日前表示，區塊鏈技術
業務團隊共同進行對話、思考及合作，並
（blockchain technology）在全球物流及航
研討如何運用區鏈，縮短傳統海運繁雜的
運業務中得到廣泛應用，為港口管理者及
文件作業流程；而文件數位化及標準化的
航運業者帶來更高的營運效率、安全及透
處理，也使得運送過程中，資訊能更有效
明度，不僅具有討論性，也是港口未來發
率、更精準地被傳遞，進而共同解決港埠
展的重要課題之一。由於臺灣港口亟需了
發展的關鍵問題。
解並吸取國外港口在區塊鏈的業務經驗，
目前，港務公司已依照港口現況與特性，
故該論壇還特別邀請到安特衛普港、比利
量身訂定Trans-SMART計畫（Transform
新聞來源 中山大學教務處教學發展與資源中心，〈臺灣首場「智慧港 口論壇與工作坊」 聚焦區塊鏈應用〉，中山新聞，2018年
12月24日。
錯認十幾年 科學家修正七員化合物結構 【本刊訊】令人難以捉摸的七員環狀亞氨
此時，根特大學的霍根柏姆（Richard
環狀亞氨基醚的研究報告，也曾錯判七員
醚（seven-membered cyclic imino ethers），
Hoogenboom）也開發了一種簡單且能適量
化合物的合成化學家詹金斯（D. Jenkins）
被懷疑因氣味與光譜數據誤導，使得研究
合成環狀亞氨醚的方法，並用晶體X射線繞
表示，由於五、六員環的環化（ring
員得到錯誤的分子結構，日前已被化學家
射儀（X-ray diffraction, XRD）考證這些結
cyclizations）較簡單，因此也從未質疑七員
修正過來。
構。結果發現，七員環分子的聚合反應速
環的結構可能錯了；回顧當時，詹金斯才
七員環狀亞氨醚常被用來作為催化劑的
率分別比六員及五員環慢60與540倍，言下
想起NMR的共振訊號其實早就提醒他們這
配體（ligands），也可經聚合後製備將藥
之意化學家根本無法合成這個分子；至於
件事情非比尋常。有趣的是，曾有12位評
物輸送至細胞的物質。過去，比利時根特
那些被誤解的化合物，經研究團隊判定，
論者曾對該化合物合成的相關報告進行回
大學（Ghent University）化學家維弗雷肯
其實是不能開環聚合且缺乏反應性的氮醯
顧，卻沒有任何一人對該結構產生懷疑。
（Bart Verbraeken）嘗試將其聚合，卻屢遭
化的吡咯烷（N-acylated pyrrolidines）。
有機化學家莫蘭（Wesley Moran）也在
挫敗；根據他的經驗，相類似的五、六員
這一連串的身世誤解，可能肇因於科學
2015年開發不飽和醯氨環化反應時錯過發
化合物是相對容易聚合的，且兩者皆散發
家錯誤解讀了核磁光譜（nuclear magnetic
現這個謬誤的機會，然而他認為，吡咯烷
又甜又刺激的氣味，然而他所製備的化合
spectroscopy, NMR）的數據。
的發現為環化化學開闢了新的道路，且這
物並不具備這些條件。如今，維弗雷肯與
芳基醯氨化合物（aryl amide compounds）
些化合物作為合成結構單元，也比七員環
他在加州大學聖塔芭芭拉分校（University
在光譜上的氫峰數量與七員環狀亞氨醚相
狀亞氨醚實用多了，未來他也將繼續在實
of California, Santa Barbara）的夥伴有了驚
同，然而霍根柏姆的團隊也注意到，光譜
驗室裡研究相關的反應。
人發現：許多與七員環狀亞氨醚有關的合
中的峰值模式並無法與五、六員的化合物
成與特徵報告，其實是錯的！事實上，化
匹配，儘管已按類似五、六員化合物的製
學家製造了另一種分子，卻誤把它們分配
備程序進行，卻因為某些原因而未製成七
在七員化合物的家族裡。
員變體（variety）。曾於2008年發布合成
新聞來源
Tien Nguyen, Chemists correct the structures of elusive seven-membered cyclic imino ethers, Chemical & Engineering News, 2018.
中華民國一○八年一月十五日
產官學研
SciTech Reports
3
英科學家發現 天王星形成早期可能遭受撞擊 【本刊訊】去（2018）年7月，科學家發
結果顯示，來自撞擊者（impactor）大部
從研究中可了解，碰撞事件應始於天王
現天王星（Uranus）的地軸傾角近98度，
分的岩石都落入了天王星的核；而接受其
星發展的早期，甚至在它的衛星形成前就
與太陽系其他行星相比可謂是「躺著在
它更高角動量衝擊的部分，則大量嵌入冰
發生了，這也能解釋為何天王星的衛星跟
轉」。近日，英國科學家提出解釋，認為
層裡。此外，撞擊者的冰與能量均沉積在
它一樣，獨樹一格地存在於太陽系。
過去天王星可能遭受撞擊。
高溫、高熵（high-entropy，﹝註一﹞）的殼
英國杜倫大學（Durham University）
層裡；這些結果不僅解釋天王星內部缺乏
﹝註一﹞測量在動力學方面不能做功的
研究員凱卓瑞（Jacob Kegerreis）等人以
熱流的現象，也與其不對稱的磁場有關。
能量總數。
碰撞理論（collision theory）作說明，並
此外，研究人員驗證了過去的研究結果，
提供影片（https://imgur.com/sxt7wli）進
發現撞擊者大小至少2個地球質量（Earth
新聞來源
行解析。他們用電腦對年輕天王星進行
mass, M ♁），並在撞擊天王星後獲得足夠
光滑粒子流體動力（s m o o t h e d p a r t i c l e
的轉速，產生一系列的角動量。
Jacob Kegerreis et al., Consequences of Giant Impacts on Early Uranus for Rotation, Internal Structure, Debris, and Atmospheric Erosion, arXiv, 2018.
hydrodynamics, SPH）模擬，除 了解釋天王星的98度傾角外， 也針對撞擊後行星的內部結 構、駐留的大氣與軌道上的碎 片進行研究，盼能對該起撞擊 事件的細節有進一步的了解。
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 執行總監：趙軒翎 總 編 輯：林翰佐 副總編輯：陳妙嫻 趙軒翎 蔡政修 編輯委員：王文竹 王伯昌 曲建仲 江建勳 李武炎 李志昌 李精益 林秀玉 林宮玄 黃正球 黃向文 黃相輔 周鑑恆 邱韻如 金升光 金必耀 門立中 紀延平 范賢娟 倪簡白 高啟明 高憲章 張大釗 張敏娟 陳彥榮 陳鎮東 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 單維彰 楊正澤 葉李華 廖達珊 管永恕 劉宗平 鄭宇君 鄭運鴻 蔡兆陽 蔡孟利 蔡振家 蘇逸平 韓德生 嚴如玉 嚴宏洋 主 編：郭家銘 編 輯：謝育哲 美 編：黃琳琇 業務經理：李金穗 業務助理：廖本翔 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》
時事評析
中華民國一○八年一月十五日
科技報導
4
星火點燃前的那一週 臺大論文造假案是怎麼開始報導的 蔡孟利
國立宜蘭大學生物機電工程學系教授。
前言 2016年11月，臺大爆發臺灣學術史上最 嚴重的論文造假醜聞，實質涉案人員層級 之高、牽連的研究機構之廣、造假持續時 間之長均是前所未見。自此案爆發之初至 2017年4月30日止，包含邀請外部稿件、 讀者投書，以及總編輯具名，發表在科學 月刊社的刊物或其他相關媒體版面，與此 案件有關的文章超過50篇；涵蓋層面包括 事件歷程記錄、科學事實釐清、學倫教育 與學倫監察制度的建立與執行之批判。為 臺灣科普刊物或組織，第一次對學術倫理 事件有如此深度與廣度的文獻記錄。 2016年11月10日是《科學月刊》對臺大 論文造假案發表第一篇公開評論的日子。 站在2年以後的今天看看在寫這篇評論前1 週的經過，對於今日臺大所遇到的窘境， 也就不覺得有什麼奇怪的了。
初始
發覺這的確是一篇有問題的論文。但因
等看郭明良的答辯，但我跟Z說：「這個
為筆者不是癌症領域的研究者，對於一些
網站非Nature官方的，我猜郭明良不會去
分子生物實驗技術的經驗也只停留在1990
理他們。郭要做的一件事就是，不要讓
年代碩士班時期的印象，因此就直接問Z
太多人知道。所以不戰，一定是最高原
覺得那些關於資料造假的評論可信度有多
則。」我也跟Z說：「如果你找得到幾位
高，畢竟這方面他比我有經驗多了。當時
懂這方面的人，大家都確認這篇是有問題
Z的意見是，那些在PubPeer上所揭櫫的內
的，你們可以起草一篇文章；但為避免你
容看起來確實有問題，而且就PubPeer過去
們的困擾（畢竟郭是大咖），只掛我的名
的戰功而言，雖然未必百發百中，但通常
字，我以科月總編輯的身分在國內公開質
抓到的都很準。Z還給了我2個網址連結，
疑郭（人在科月，職責所在）。」接著還
一個是PubPeer所揭發的一樁在瑞士的學術
拜託他：「如果有人可以寫篇文章，介紹
造假案（https://bit.ly/2SgFgE3），另一個
PubPeer和Retraction Watch這2個網站的豐
則是之前《科技報導》上所提過的日本小
功偉業，先不提到郭的文章只介紹這2個
保方晴子事件（https://bit.ly/2V6XREo）。
網站，而我在科月刊登、也上蘋果的即時
當初第一時間我的想法是，如果網路上
﹝註一﹞，這樣郭就會有必須回應的壓力。
那些攻擊是對的，科月需要做點事情，至
如果他對具名發表有疑慮，我可以用新聞
少要有些報導，因為這與近年來科月在內
的方式來處理。」
容呈現上越來越重視臺灣科學家的研究成
Z先給我2個網址，一個是介紹PubPeer
果有關。這些研究成果登上國際重要期刊
（https://bit.ly/2EMuySW）、一個是介紹
的臺灣科學家們，會是科月積極邀稿的對
Retraction Watch（https://bit.ly/2V7S3dJ），
象，也因此，若他們是以造假的手段取得
讓我對這2個網站的屬性有個初步的了解。
2016年11月4日早上6點半，一位身在國
成果，那科月就
外的友人Z寄了一個網路連結（https://bit.
會變成宣傳造假
ly/2ShHzH7）給我，然後加了一句感嘆：
成果的幫凶。不
「納稅人的錢都浪費了」。那是我第一次
過Z建議我說，
看到PubPeer這個網站，一開始以為是個未
PubPeer會將條目
發表文章的討論園地，但Z隨即給了我個
上的評論意見轉
網址，那是臺大在首頁新聞中，對於剛登
給該篇論文的通
上Nature Cell Biology這本頂級期刊的新聞
訊作者知悉，讓
稿（原連結已被臺大撤下）。該新聞稿讚
作者有機會為自
揚年輕的女博士後研究員查詩婷、曾任臺
己辯護，因此我
大生命科學院院長而現任高雄醫學大學副
們可以先等等看
校長的郭明良、和臺大醫院的副院長林明
郭明良是否會對
燦所完成的重要研究，這3位既是基礎與
別人的指控作出
臨床的完美合作，也是資深與年輕科學家
澄清，屆時再看
間的傳承組合。
看那些詰辯的內
我仔細看了PubPeer這個條目下從2016年 11月1日第一則意見到當天的所有討論，
容做決定。 雖說決定先等
時事評析
中華民國一○八年一月十五日
SciTech Reports
5
結束通話前我跟Z說：「如果等個1週郭沒
我再次跟Z聯絡，告訴他X跟Y的意見。
觀。但該不該第一時間揭發，我腦中最掙
有回應，我就用新聞的方式揭露此事。但
Z基本上同意他們的看法：「X說的其實有
扎的倒不是郭或是那個副院長林會對我如
我需要懂這方面的人再幫我確認網站質疑
道理，不管是不是大牛，這個事情如果是
何反擊，而是，我很清楚此事不足以扳倒
的事情確實是真的有問題，這點可能需要
真的，應該是要更高層提出調查。目前的
這2個大咖的通訊作者，但可能會逼死那
你幫我。在臺灣，我猜沒人想碰這件事。
情況在於不是100％確定是學術不端，我
位倒楣的研究生或博士後，他們鐵定會被
屆時我會先請科月的編輯收集資料寫一段
的建議是靜觀其變，然後如果屬實，追蹤
逼出來代表接受公審。
PubPeer的介紹，再順道提到國內也有上
報導。」
因為事實很可能是，郭或林沒有唆使研
榜的論文的方式處理。初步看起來，在
雖然我對於誰去告訴臺大校方此事感
究生造假，但各種來自郭或林對於成果的
PubPeer目錄內上榜的華人不少，應該還有
到疑惑，但是既然有消息指出臺大已開始
高壓要求，迫使研究生造假。所以這2個
其他臺灣的論文在列。」
調查，我也同意先等等臺大的調查結果再
人大可只一句『我也是被蒙蔽的受害者』
我重新看了PubPeer上對郭文的質疑，
說。不過，我隱隱地感到不安，擔心的倒
輕輕帶過。這件事說實話，進入臺大內部
思考著什麼時候以及用什麼樣的方式來報
不是會不會調查，而是會怎麼調查。Z也
調查，基本上，依臺灣的官場習慣，可以
導。目前看起來論文有問題大概是跑不掉
寫了一句跟我有同樣疑慮的話：「希望
預見不會有什麼大懲處、大新聞。畢竟，
了，但，是要等郭明良回覆後，或是等更
調查也是公平公正，不是護航或派系鬥
郭是排隊選中研院士的人，那個副院長是
久，直到臺大開始進行調查後才報導呢？
爭。」他還說他突然想起《驚爆焦點》
猶豫中，我就在當天上午寫了2封信，
（Spotlight）這部電影。通話結束前他補
分別給熟悉臺大內部事務的朋友X與Y，問
了句：「閒晃看到的事件，驚動、有勞您
問他們的意見。在這裡我要先說明的是，
了！」我隨口回道：「這算是媒體人的本
我從大學到博士班都是在臺大動物系就
分。」
讀，對臺大生命科學院的人與事非常非常
那時候我還只單純地認為這是單一篇
的熟悉；此外我也在臺大醫學院做過1年的
論文的問題，基本上算是學術界常見的弊
博士後研究，認識臺大醫院內不少人。因
病，臺大、科技部、教育部長年下來，應
此，我要打聽臺大內部的各種事情，不管
該會有一套標準處理程序。當然，我也知
是從內部或是校友的管道，都非常容易。
道在臺灣常常是這樣的：有法條沒執行、
台大醫院的明日之星，會大事化小的。在 這個狀況下，學生或博士後或許會受到些 懲處，但應該不會太嚴重，因為太嚴重事 情就會鬧大。這也是我的掙扎之處：阻不 掉大咖的院士之路，但斷了年輕人的生 計。」 事後發展顯示，對於臺灣學術造假之荒 誕的認識，當時我簡直是無知到極點。
急轉
當天中午，X與Y很快就給我意見。X認
有執行但不到位；特別是這種學術倫理的
當然，在事情還在那樣的初期，我想
為，光憑目前PubPeer上那幾張圖並不足以
案子，很容易就會以避重就輕的方式處理
大部分的人都會和我一樣，不會把學術研
認定有作假，但如果要調查，那也是臺大
掉。所以那天接近半夜的時候，我寫了個
究的事情一下子就想得那麼不堪。但是比
或經費提供單位（如科技部）的責任，科
訊息給Z，說：
我敏感的Z就回應我說：「我認為這篇文
月沒有權力、也沒有能力去執行一個學術
「一個媒體的總編輯該有多正氣參天，
章部分數據有誤是事實，但是否有確鑿的
警察的角色。Y則是簡短的回說：「臺大
今天算是個考驗。郭的這篇有造假，大概
造假證據則尚不清楚，這需要看原始數
已在調查此事，建議暫時按兵不動。」
是事實了，我詢問了幾個行家均是如是
據。個人看過不少比這篇更嚴重的例子，
中華民國一○八年一月十五日
時事評析
科技報導
6
到後來也是以勘誤做收。對於組織切片的
這樣重大的聲明撤稿宣告，居然不是由
在意的問題重點，是我在跟W談論時所說
錯誤，我的直覺是有存心舞弊，但經驗不
通訊作者親自宣告！郭明良和林明燦這2
的：「我這2天在想，每個初入門做研究
足；而雖然我不確定WB﹝註二﹞結果是否
個共同通訊作者，完全忘了最基本的學術
工作的人，即便對實驗沒有熱情，也不至
有問題，但令人擔心的是這個剪貼手法很
規矩：什麼是「通訊作者」？就是出事情
於一開始就想以造假收場。是什麼樣程度
高明，有可能是慣犯。」
要擔責任的那個人！
的壓力或誘惑，才會迫使他們鋌而走險？ 《科學月刊》若要報導此事，我想以這個
事情過了2天，指控造假的討論更多
2016年11月5日，經由另一位朋友W傳
了。雖說2016年11月6日，該文第一作者
來的消息，我才知道查詩婷碩士班的時候
查詩婷首度在PubPeer具名說明（https://bit.
唸的是臺大動物所，而且這篇文章是她多
關於我所在意的這個問題，Z給我的評
ly/2EEAhJz），表示問題只是投稿時弄錯
年工作的心血，經歷1年多投稿後又大修
論是：「每件看似骯髒的事件背後，都有
圖形，他們已經都找到原始資料了，也會
的過程才完成。由於我也是臺大動物所畢
每個人心中自認合理聖潔的信仰。」
向期刊提出更正，然而看這個聲明上的發
業的系友，也因此我很容易就多方了解
但事情的發展讓我沒能細想這個問題的
佈時間紀錄「commented Fri Nov 04 2016
到一些更細節的狀況。那時候我跟W說：
答案。2016年11月8日，PubPeer的這篇論
18:24:14 GMT+0000 and accepted Sun Nov
「雖然臺大目前內部調查的結果未可知，
文條目（https://bit.ly/2Bz6sXq）下出現了
06 2016 20:24:18 GMT+0000」，郭明良一
但只要媒體開始就細節報導，整個事情的
一段話：「WTF! I couldn't believe what I
夥人顯然在2016年11月4日就企圖止血。
渲染力會很強，畢竟2位通訊作者都是高
saw, when I found the same image were used
這個聲明有2個令人氣餒的地方：一是
位者，媒體會很有興趣。事情真相未明，
in two different published paper. The image
這麼重大的論文錯誤，居然只由第一作者
我不多做揣測，原則上《科學月刊》跟
in Fig. 7f was created by relabeling the image
出面說明，2位通訊作者完全消失；第二
《科技報導》也會等臺大正式報告出來後
from Fig. 3C in Cell Death Differ. 20(3): 443-
是，從這個聲明看起來，顯然要由第一作
再就報告內容做評論。不過，畢竟其他媒
55 (2013)」，直指郭明良團隊不僅在這篇
者的這位年輕女生主動擔起所有責任，2
體不會像我這樣謹慎，請您提醒這位年輕
文章使用人為變造的數據，而且這些變造
位通訊作者完全置身事外。雖然頗有臺灣
的當事人，要有些面對風暴的心理準備，
的部分內容還來自於郭明良團隊於3年前
官場的風格，但套在學術工作上，還是讓
不管她是不是無辜的。」
發表在Cell Death and Differentiation這本知
人難以忍受。
此外，從PubPeer的整個討論串看起來，
角度出發。」
名期刊的論文內容。
事情並未因為這樣的聲明而平息，反而
這篇論文已經沒有所謂無心之過的問題
這個發現是一個破口，也因此隔日就
引起更多造假處被挖掘出來。因此2016年
了，而是變成非常嚴重的蓄意造假事件。
有人在PubPeer上表示意見（https://bit.
11月7日此夥人又僅以查詩婷具名發布聲
這是個重大學術不端的罪名，如果查詩婷
ly/2V86WNa），要對同時在這2篇論文中均
明（https://bit.ly/2GF213a），說那些重複
要全扛，那是很難承受之重。所以我也請
有列名的作者之其他著作，逐一進行檢視。
使用的圖形均是查詩婷所為，雖然不影響
W轉告查詩婷的朋友，可能得注意一下她
論文結論，不過他們還是決定撤稿，並已
的情緒，免得出事情。
在查詩婷首度具名說明當日告知期刊撤稿 的決定。
11月9日事情在臺大批踢踢實業坊（PTT） 傳開了。當天我的決定是先不管臺大如何
雖然，在那個當下，我還是覺得或許
回應此事，在12月號的《科技報導》我先
真是查詩婷一個人的問題，但那時候我所
就PubPeer上的公開資訊做中性的報導。因
時事評析
中華民國一○八年一月十五日
SciTech Reports
7
為《科技報導》是每月15日發行，通常我
圖之前已被發表過，該論文又使用同1張
試。在發布聲明前，我將稿件先給科學月
們在當月9日就已完稿準備送印，所以來
圖，只做了小小的修改，學術界稱之為
刊社的理事長曾耀寰老師看過，他是科學
不及在11月號刊出。那時我想這樣也好，
『重複發表的問題』，如果有註明出處，
月刊社的實際掌舵者，在我將麻煩攬進來
距離12月號出刊還有1個月的時間，事情
並獲得同意，還可以被接受，但此研究未
之前，得先聽聽他的意見。結果理事長除
應該會在這段期間有個較完整的發展，或
註明出處亦未獲得同意，明顯有瑕疵，但
了給些修辭的意見外，關於我的作法，他
許會告一個段落，屆時我們就報導加評論
是否構成造假，仍要由院級委員會調查後
的意見很乾脆，就「很好」。既然如此，
一次完成。
判定。」
我就放手一搏了。
爆發 不過事情不是我們這種普通人想像的那 麼簡單，2016年11月10日開始有了意料外
林達德的這一段話讓我完全不能忍受，
在發文之前，我想了想，還是先給Z再
不僅故意將大錯說成小瑕疵，還擺明了就
幫我檢視一下文稿。畢竟，我開始要對抗
是要將全部責任推給查詩婷，完全的棄車
的是菁英如雲的臺灣大學，說實話，我還
保帥之不義做法。
真怕第一篇評論發出之後就被回擊到體無
為什麼說是「棄車保帥」呢？因為在
完膚。Z仔細的幫我讀過後，除了修改些
2016年11月9日的PubPeer出現另一篇風暴
文句外，還說了個很有趣的推測：「這個
當天，《泛科學》的科普作家廖英凱先
的焦點，那是由臺大醫院副院長林明燦領
雪球其實臺大高層如果不攔，應該會滾很
生首先在《泛科學》的官網中，以〈台大
銜為第一作者，郭明良為通訊作者，發
大。很邪惡的想法是，繼續查下去，臺大
生化所論文圖片不當引用，引發學術圈關
表在老牌的知名期刊Journal of Biological
醫院的人事布局會被打亂，所以主政方應
注〉為題，發表了臺灣第一篇對此事的專
Chemistry（JBC）上的論文（https://bit.
該是想大事化小，或把責任歸給小朋友，
業報導，內容很詳實的說明了PubPeer上的
ly/2AeGMj3），被發現有跟Nature Cell
但也許院內的派系鬥爭，會讓真相最終浮
討論，文中廖先生還引用了愛因斯坦所說
Biology期刊中這篇風暴起始點的論文一樣
現水面。」
的「造就一位偉大科學家，靠的不僅是智
的造假問題，手法如出一轍，但是，這篇
慧，最重要是品格！」來為此事下註解。
論文中的作者沒有查詩婷！
的變化。
2016年11月10日晚上11點48分，科學月 刊社對於臺大學術造假案發表了第一篇評
當天下午，蘋果日報的電子報以〈台大校
不管是基於科月總編輯的公務身份或是
論（https://bit.ly/2QKj8Fo）。這篇評論主
訊才登頭版誇 研究卻被發現違反倫理撤
在臺大唸了11年書的校友身份，我覺得應
要是針對自由時報所報導的臺大主秘暨發
稿〉在一般媒體中報導此事，傍晚再以
該是發聲的時候了。
言人林達德對於此案所做的發言，提出3
〈台大研究登頂尖期刊 遭爆數據疑作假
當天晚上我先擬了篇聲明稿，預計以《科
點質疑，包括：（1）此文多張附圖內容
撤論文〉為題補充報導；此外，自由時報
學月刊》與《科技報導》這2份刊物總編輯
涉及明顯的變造，不只有「重複發表的問
的電子報也以〈論文圖像涉造假 台大郭明
的公務身份代表科學月刊社發表評論。當
題」，臺大不應有大事化小的心態；（2）
良團隊接受調查〉刊出了報導。
時我決定先在科月的臉書（FaceBook, FB）
此文中有張引用之前論文所發表過的圖，
在自由時報的這則報導中，引述了臺
官網刊登，並沒有打算同時就上蘋果電子
然而查詩婷並非此圖所屬原始文獻之作
大主秘林達德教授的一段話：「林達德表
報。畢竟，這份聲明一出，接下來不知道
者，臺大對於此圖如何「只做了小小的修
示，該研究論文比較明顯的錯誤，有1張
會遇到什麼麻煩，我得先做些漸進式的嘗
改」也應調查清楚；（3）由此事所引出
中華民國一○八年一月十五日
時事評析
科技報導
8
PubPeer揭露另一篇與此篇研究有多數成員
雖然我看了臺大當時的所有網頁都沒
重複，發表在JBC的論文所牽涉到之相同
有發現此段新聞稿，不過，我還是將此訊
林達德主秘在第一時間對我的質疑讓
爭議，也應一併說明。
息在科月FB以臺大來函補充的方式刊登
我警覺到一件事，那就是接下來我可能會
（https://bit.ly/2QKk4cS）。
面對不少人情上的困局。就前面曾經提過
文末我還天真地期待：「這些在PubPeer
未結
網站上所揭露的事證明確，請臺大以最短
不過隨後林主秘又發私人的FB訊息給
的，我在臺大唸了11年書，再加上1年的
的時間，盡速調查事件的真相與責任歸
我，質疑我在評論中這句「臺大不應有
博士後研究工作，總共有12年的人生在臺
屬，跟大眾做最誠實的說明。」
大事化小的心態」太過於主觀，為何我事
大裡面度過。如果也把近幾年持續與臺大
由於《科學月刊》與《科技報導》都不
先就設定臺大要大事化小？他認為我不應
內的朋友所進行的交流算在內，任何一位
是一般的新聞性大眾傳媒，評論放在科月
該以個人主觀引導讀者認為臺大想大事化
在臺大理、農、醫、電資、生科學院內的
FB，一開始能夠觸及的讀者有限。為了
小。我當下也立即回了訊息：
現職人員，不管是教師或是行政人員，即
讓臺大校方能盡快看到我們的評論意見， 也希望臺大校方能盡快積極改進處理的方 式，我在隔天，亦即11月11日下午主動寫 信給臺大主秘暨發言人林達德，這封標題 為〈關於台大團隊所涉及嚴重的學術倫理 之問題〉的信是這麼寫的： 「林老師，這件事情在我昨天以科學月 刊總編輯的身份寫這篇聲明之後，又有更 多驚人的事例陸續傳出，現正在查證中。 請校方要正視此事在網路時代漫延與全民 舉證的嚴重性。」 信寄出之後沒多久，林主秘就回了一
「昨天我引用自由時報的新聞內容，許多
便不是直接認識，頂多透過1或2個共同朋
媒體也都是刊載同樣的內容。我怕有錯，
友中介我就可以聯繫上。就像林達德與我
從下午一直等到晚上，見您或臺大其他官
算是舊識，因此可以直接連絡上。
方人員皆無澄清之報導（到現在除了我以 外還是無澄清），昨天半夜才引用評論。
雖然這對我掌握臺大的處理狀況有所幫 助，但同時也是我處理此事的一大困難。
我想如果您真正看了所有在PubPeer上的
11月11日，PubPeer出現更多臺灣的問題
證據，您應該能了解大眾的憤怒。那些大
論文時，一位朋友V就直接問我說：「如
眾不是一般民眾，而是一大群看得懂那些
果你的好朋友，例如aaa與bbb，也涉入這
paper的專業人士。目前已在網路上漫延3
個造假案的時候，而且看起來證據確鑿，
篇證據俱全的文章了，其他的陸續出來，
那你會怎麼處理？」；另一位朋友Ｕ則問
我們的新聞團隊還在查證中。
說：「你在宜大或許可以不用擔心被臺大
封信，信中說臺大校方給媒體的文字說明
我相信我在科月FB上寫的，並無違背一
高層恐嚇，但如果你在臺大的師長朋友學
是：「11月6日郭明良教授研究團隊因所
位總編輯的分寸。那已經是我極度壓抑身
弟學妹因你的關係而被連帶關切，那你怎
發表之論文有違反學術倫理之疑義，立即
為臺大校友的不滿下，很持平的評論了。
麼辦？」這2個問題一直掛在我心上直到
主動通知學術期刊主編撤稿，同時提請校
此事已進入公領域評論，我就暫時不在私
卸下總編輯的職務；我一直擔心這些情況
方調查是否有違反學術倫理相關事宜。該
人通訊上討論跟此事有關的內容，以維持
發生，也一直在心裡準備如何處理。
論文第一作者查詩婷博士後研究員對於論
我將來報導的公正性。如果就此事有需要
除了這2個會對我產生較大壓力的問題
文有所瑕疵已主動辭職，以示負責。本校
跟科學月刊連絡的事宜，請在敝刊FB上
外，朋友T也提醒我「不要淪為臺大派系
已啟動籌組學術倫理審定委員會對該論文
留言。真的很抱歉，基於媒體總編輯的立
間鬥爭的打手」。他認為「臺大的派系鬥
是否有違反學術倫理進行調查及審議。」
場，我只能先這樣做。」
爭向來嚴重，不要說醫學院與醫院，光臺
中華民國一○八年一月十五日
時事評析
SciTech Reports
大生科院內部原動、植物系人馬間的問題
心理準備，我可能會被迫辭去科月總編輯
就擺不平了。屆時一定會有人把你歸類為
的職務。因為這件事情真要追，目前證據
某派某系，或是借你的手發佈有利於某派
顯示，會掃到臺大最高層。」但曾理事長
某系的資訊。」這跟Z之前的推論頗為一
的回答很輕鬆，他說科月不會被迫讓我辭
致，而我在臺大待得夠久，自然也很清楚
職，還加了句「別擔心，最多就臺大圖書
﹝註一﹞蘋果電子報的即時新聞，有提
這樣的狀況。所以日後我在處理這件事情
館不訂科月而已！」
供版面供國內的獨立媒體刊載文章，獨
些臺灣學術圈不可說的秘密。
立媒體可以自由上稿，不需經過蘋果的
的時候，就給自己立下2個原則：一是將
在2016年11月11日晚上，事情有了最新
來的報導與評論，都要基於科學文獻、官
的發展，郭明良宣布辭去臺大的教授職
方記錄、調查單位或調查人員所提供的可
務，至此，整個事件進入完全超乎想像的
公開資訊，避免使用未經證實的網路消
戲劇化發展。而當時的所有人，應該都無
WB）是一種用來分析蛋白質常用的實驗
息，讓討論的基礎皆有實際憑據；二是除
法想像這件事最後居然導致臺大今日產生
方法。
了與科學內容和學術倫理相關的研究事
不了校長的窘境﹝註三﹞，也暴露出臺灣的
﹝註三﹞臺大第十二屆校長已於2019年1
務、行政制度與法律規定之事項外，其他
大學缺乏自治的品格、教育部無法善盡監
月8日就任。
屬於社會新聞範疇的消息，科月皆不加以
督之責、科技部沒有進行管考的能力，這
評論。 至於我是哪個派系的， 我也想得很清楚，就是臺南 喜樹萬皇宮三位王爺的乾兒 子！這身分很尊榮，其他人 間派系我一點都不感興趣。 Z在知道林達德的回應 後，建議我要未雨綢繆，考 慮引入在野黨的政治力量進 來幫忙。但在事件初期的時 間點，我還不想把事情搞得 太複雜，仍希望臺大能夠自 律地處理自己的問題。不過 Z也感嘆說「希望您小心平 安！這也是為什麼PubPeer一 直是匿名制的原因。PubPeer 上那些人因為是匿名，所以 才可以能挖的都把它挖出 來。」我那時感慨的回應 道：「說實話，我真的會 怕，因為我也不是完全無瑕 疵的人，真要針對我挖我的 缺失，我應該也是個不光彩 的人。但目前科月的發言就 是我的發言，無從匿名起； 再說，在臺灣匿名檢舉，通 常會被河蟹掉。」 正因為我有這樣的自覺， 所以當時我在寫完給林達德 的回信之後，就寫了私訊 給曾耀寰理事長，除了跟他 說明我與林達德的通訊內 容外，也跟他說「你要有
審核。科月在蘋果推行此合作案之初， 就已加入成為合作的獨立媒體之一。 ﹝註二﹞西方墨點法（Western blot,
9
中華民國一○八年一月十五日
焦點話題
科技報導
10
智慧浴室距離我們還遙遠嗎？ 顏碩廷 瑞愛生醫創辦人，交大電子博士，畢業後任職鴻海，從事顯示器、半導體、與生醫光電技術研究，發表26篇 論文，擁有美國、臺灣、中國、日本專利約300件，並曾獲經濟部新創事業獎、創新研究獎、潘文淵文教基金會年輕研 究創新獎。
人的排泄物隱含許多健康資訊，
得不到醫院進行診斷與治療。
膀胱癌還沒有比較普遍性的篩檢方式，只
馬桶可以告訴我嗎？ 好萊塢電影《絕地再生》（The Island），
用，作深入的探討。文中提到，目前針對
國際大廠開始關注智慧浴室商機
有當人們目視可見尿液中含血時，才知道 要進行侵入式的內視鏡診療，而具有這種
描述複製人如何探究自我、追求自由的情
關於健康監護的智慧馬桶，以及智慧
節，劇情明快緊湊，令人印象深刻。片頭
浴室的潛在商機，網路大廠Google也不想
一開始，男主角麥奎格（Ewan McGregor）
錯過。從他們2016年取得的專利可知，
起床時先到廁所小便，在他眼前的螢幕
Google針對浴室中各種可以為人們健康把
立刻顯示「鉀含量超標，請注意營養控
關的產品，都希望內建感測器（sensor），
制」。雖然這是一部科幻電影，有許多想
包含可以感測心血管訊號的電子腳踏墊、
像空間，但電影的科技總是走在人類的前
可以感測血壓的智慧馬桶座墊、可以自動
頭，不禁想問，這樣的健康監護智慧馬
識別顏色的電子鏡、可以超音波成像的電
健康監護型智慧馬桶的
桶，距離我們還遙遠嗎？
子浴缸以及可以感測心跳與骨骼的雷達
技術發展現況
等。從專利中可以充分看出，Google想展
馬桶也可以是家庭醫生 我們每天都要上廁所，通常也花了不少 時間坐在馬桶上，如果這些時間可以讓馬 桶幫我們進行尿液和糞便的分析，有可能
現在浴室中，為人們健康把關的決心。
血尿症狀的人們，大約有10％的人會被確 診為膀胱癌。因此，筆者認為利用非侵入 式的方法來檢測尿液是否異常，是可行的 且能減少內視鏡帶來的不舒服感，例如智 慧馬桶。
如果國際大廠與權威期刊都發表了智慧 浴室與智慧馬桶的相關概念，究竟目前產 業的發展現況如何呢？日本的衛浴大廠東
不只產業界關注智慧浴室商機， 連權威性的國際期刊也專文探討
陶（TOTO）發表了一款名為Flowsky的 醫療器材馬桶機種，宣稱可以感測尿液參
可以提早發現初期病徵，讓人們能夠在居
Nature是世界上最早、最具權威及最有
數，幫助人們監護前列腺、膀胱、與括約
家作自我健康監護。必要時，它可以主動
名望的科學學術期刊之一，首版於1869年
肌的健康。人們可以在上完廁所後，得知
提醒人們到醫院進行複檢，如此一來便能
11月4日。前（2017）年11月9日Nature發
自己的健康情況，進而主動與醫院產生更
夠讓人們化被動為主動，為自己的健康把
表了1篇文章，暢談智慧馬桶的技術現況
多連結。
關，而不是等到病徵已經很顯著時，才不
與機會，罕見地針對非理論性的產業應
圖一：智慧浴室示意圖，各裝置內建傳感器，可多方位做健康即時監控。
美國史丹佛大學加納利中心（Canary
中華民國一○八年一月十五日
焦點話題
Center）致力於癌症初期偵測，研究人員
共觀察了134192名病患，為期16
也開發了一組智慧馬桶原型機，可感測出
年間的篩檢結果，發現糞便中含
尿液的10種參數，例如酸鹼值與葡萄糖，
血除了與大腸癌強相關、死亡率
可幫助人們預防腎結石與糖尿病。臺灣新
比陰性高8倍之外，因為其他疾病
創公司瑞愛生醫也致力於開發一種名為
死亡的風險也高達58％，其中又
RedEye的血紅素感測器，可應用於智慧
以心血管、呼吸道、消化道（不
馬桶中檢測排泄物是否含有微量血液，筆
含大腸癌）、血液、荷爾蒙、內
者曾表示，「瑞愛生醫希望可以幫助人們
分泌、神經心理等相關疾病的關
發現大腸癌與膀胱癌的初期病徵，早期發 現、早期治療，並讓RedEye血液感測技 術走入居家，與醫院相輔相成。大腸癌是 臺灣連續10年的癌症之首，且臺灣的大腸 癌發生率居世界第一，這是另類的臺灣之 光，我們必須改善這種情況。」目前，瑞 愛生醫已經與國內的衛浴龍頭品牌進行產 品合作開發，預計2019年底前可以產品上 市。
SciTech Reports
聯性最大。這是一個出人意外的 發現，文中也引用了臺灣大學流 行病學研究所陳秀熙教授於2013 年發表的論文，並得出一個重要 結論，糞便中含血可能是全身發 炎的結果，發炎與肥胖、癌症、 心臟病、阿茲海默症等常見死亡 原因有關。如果以這個研究結果 為基礎，健康監護型的智慧馬桶 所涉及到的可能病患人數，就不
如果糞便中含血，
僅是腸胃道與泌尿系統了，人數
問題可能比你想像的還複雜許多
會遠比想像的多，看來我們將來
去（2018）年的7月16日，英國的權威 消化道醫學期刊Gut發表了一篇論文，總
真的會需要一個健康監護型智慧 馬桶這樣的家庭醫生了。
圖二：能與手機智慧型手機連結資料的智慧馬桶。
11
科學文摘
中華民國一○八年一月十五日
科技報導
12
大腦與數學學習
過去10年我們看到許多技術出現，讓 研究人員有新的機會探索心智與大腦的 運作。現在科學家可以在兒童和成年人
書名∣《幫孩子找到自信的成長型數學思維》 （Mathematical Mindsets）
做數學的時候進行研究，監測腦部的活
作者∣裘．波勒（Jo Boaler）
動；他們可以觀察大腦的發育和退化，以
出版社∣臉譜
及看到不同的情緒及狀況對大腦活動的
出版日期∣ 2018 年 12 月 27 日
影響。近年來出現了一個涉及「大腦可 塑性」的領域，讓科學家很驚訝。過去 我們認為，與生俱來的大腦是無法改變 的，不過這個看法現在已經徹底證明是錯
擔心孩子沒有數學天分發展會被局限嗎？孩子討厭、害怕數學該怎麼辦？
的。一項又一項的研究已經顯示，大腦
針對大多數家長及學生的痛苦與盲點，史丹佛數學教育系教授裘．波勒，用神
有不可思議的能力，能夠在極短的時間
經科學與教學現場的多年經驗告訴你：相信孩子比填鴨教育更有效！
裡發展與轉變（Abiola & Dhindsa, 2011;
成長型思維是什麼？
Maguire, Woollett, & Spiers, 2006; Woollett & Maguire, 2011）。當我們學習新的概念 時，腦中會放出一道電流，跨越許多突 觸，連結大腦的不同區域（圖一）。如果
成長型思維是相信大腦與能力可以藉由學習變強大的信念。研究證實，學習能 刺激大腦增長並強化突觸之間的連結。強大的神經網路能讓學習表現提升，啟 動成果與動機共同成長的正向循環，促使孩子朝「向上的學習軌跡」發展。 如何建立孩子向上的學習軌跡？ 犯錯時給予鼓勵，甚至「鼓勵犯錯」 我們都該知道犯錯非常珍貴，假設極端一些，當孩子答對所有題目時，你可以 說：「唉，真是可惜，因為那表示你沒機會學到東西。」
圖一：突觸受到激發。
家長及老師的職責是讓孩子有機會見識數學的自由、廣博與美麗，透過成長型
你把某個概念學習得很深入，突觸的活動
的數學思維讓他們自信地在數學世界裡碰撞與成長，並且讓他們相信，只要付
就會在你的腦內建立起永久的連結，形成
出努力，人人都是數學家。
結構性的途徑，但倘若你只接觸這個概念 一次或是只有粗淺的了解，這些突觸連 結就可能會像沙地上的足跡般被「沖刷
Taxi或Black Cab）。
識大全」，他們通常會很樂意告訴你這個
掉」。學習時，突觸會受到激發，不過學
我在倫敦搭黑色計程車穿街走巷的大部
檢定多麼難考，並跟你分享他們受訓期間
習並非只發生在課堂上或閱讀書本的時
分歲月裡，我並不曉得那些司機多麼駕輕
的故事。「知識大全」是全世界公認要求
候；當我們交談、玩遊戲或玩具，以及在
就熟。原來，要在倫敦開黑色計程車，申
最嚴格的課程之一，申請人平均要考12次
許許多多的經驗中，突觸都會受到激發。
請人必須先受訓2~4年，記住查令十字街
才有辦法通過檢定。
針對倫敦黑色計程車司機腦部發展研
（Charing Cross）方圓25英里內的2萬5千
在21世紀初，科學家決定研究倫敦黑
究的發現，讓科學家對能力和學習改觀。
條街道和2萬個地標。在倫敦市要學會認
色計程車司機，想找尋多年下來複雜空間
我是英國人，在倫敦搭過很多次計程車，
路，比起大部分的美國城市更具挑戰性，
訓練對這些司機腦部造成的改變，但那些
還記得小時候興奮地跟家人坐幾小時的車
因為倫敦的格局不是棋盤式的，而是成千
科學家沒料到結果竟然這麼驚人。研究人
到倫敦一日遊，這些都是美好的回憶。成
上萬交織、相互連通的街道。
員發現，計程車司機腦部的海馬迴在受
年之後，我在倫敦大學國王學院讀書、工
受訓結束時，這些黑色計程車司機需要
訓結束時明顯增大（Maguire et al., 2006;
作，於是有更多機會搭計程車在倫敦到處
接受檢定，這項檢定就簡單又直接地稱為
Woollett & Maguire, 2011）；而海馬迴
跑。倫敦地區有幾種計程車在營運，但在
「知識大全」（The Knowledge）。如果你
（hippocampus）是腦中負責取得並使用空
倫敦最常見的就是黑色計程車（稱為Black
坐在倫敦黑色計程車上，跟司機問起「知
間資訊的區域（圖二）。
中華民國一○八年一月十五日
科學文摘
SciTech Reports
13
掃描設備，重新研究人腦與學習。其中有
就辦得到。經常有人問我，我是否認為每
一項研究，我認為對我們教育工作者而言
個人的腦袋生來都是一樣的。並不是。我
非常重要。進行這項研究的是美國國家心
的意思是，孩子一生經歷的大腦增長經
理衛生研究院（NIMH）的研究人員，他
驗，遠比任何先天的大腦差異來得重要。
們讓受試者每天進行10分鐘的訓練，持
一般人都認定，我們生來的模樣決定了我
科學家也做了其他的研究，把黑色計程
續3週，然後把受試者的大腦和對照組進
們的潛能；他們會舉公認為天才的名人當
車司機的腦部生長和倫敦公車司機的腦部
行比較。結果顯示，每天訓練幾分鐘的人
作例子，譬如愛因斯坦或貝多芬。然而
生長進行一番比較。比起計程車司機，公
的大腦發生了結構性的變化。總共15個
現在科學家知道，我們出生後的學習經
車司機只要熟記單一的路線，這些研究結
工作天、每天進行10分鐘的心智任務，
歷會蓋過出生時存在於大腦的任何差異
果也顯示，他們的海馬迴沒有類似的增長
這些參與者的大腦呈現出「重新布線」
（Wexler in Thompson, 2014）。大腦中的
（Maguire et al., 2006）。這就證實了科學
（rewired）和增長的反應（Karni et al.,
突觸每分每秒都在受激發，而在成長型思
家所做的結論：黑色計程車司機的腦部有
1998）。這樣的結果或許能促使教育工作
維、有啟發性的環境中培養出來的學生，
驚人增長，是因為他們接受格外複雜的訓
者揚棄那些仍然充斥在校園裡，既傳統又
什麼事都難不倒他們。大腦的差異雖然會
練。科學家在進一步的研究中更發現，黑
根深柢固的想法：認為孩子不是聰明就是
讓一些人在起步時有優勢，但具備這種先
色計程車司機退休後，他們的海馬迴又會
笨；不是學得快就是學得慢。如果大腦能
機並且因而獲得長期優勢的，只是極少數
縮小下來（Woollett & Maguire, 2011）。
夠在3個星期就產生改變，而且給學生適
人。此外，被稱為天才的那些人，往往會
現在已經有很多針對黑色計程車司機所
當的數學材料，讓他們接收到對自己潛能
強調自己付出多少努力和犯了多少錯誤。
做的研究（Maguire et al., 2006; Woollett &
的肯定，那麼上了一年的數學課會發生什
大家公認的天才當中，最出名的大概就是
Maguire, 2011），都顯示出大腦有一定程
麼變化也就可想而知了。
愛因斯坦，他到9歲時才會識字，而且經
圖二：海馬迴。
度的適應性或可塑性，這讓科學家很吃
來自大腦研究的新證據告訴我們，只
常講自己的成就來自所犯過的錯誤以及所
驚。他們先前並沒想過居然會測出這麼大
要教學和傳遞的訊息是恰當的，人人都能
展現的堅持。他會盡力嘗試，出錯了就更
幅度的腦部生長，這也使得科學界對於
學好數學，都能在學校獲得最好的成績。
加努力，他以成長型思維者的態度思考研
「學習」、「能力」以及「大腦是否有可
雖然有一些孩子情況特別，有特殊的教育
究工作與人生。許多科學證據顯示，成功
能改變與成長」的想法有所轉變。
需求，會增加數學學習的難度，但對於絕
者與不成功者的差異不在於與生俱來的大
就在黑色計程車司機研究出現的同時發
大多數（大約95％）的孩童來說，任何程
腦，而在於他們看待人生的態度、接收到
生了另一件驚動科學界的大事。9歲女孩
度的學校數學都在能力範圍內。不僅如
與自己潛能有關的訊息，以及擁有的學習
卡麥蓉．莫特（Cameron Mott）患有嚴重
此，在有特殊需求的孩子身上，大腦增長
機會。當學生對自己有信心，最好的學習
的癲癇，很多醫生都束手無策。她的內科
變化的潛力也同樣強大，家長和老師都必
機會就會出現。太多學生因為在學校裡得
醫生喬治．傑羅醫師（Dr. George Jello），
須先認知這個重點。我在工作坊和演講時
到否定訊息而阻礙學習，這些訊息讓他們
提議採取根本而又極端的療法：切除她的
跟老師們分享這個證據時，大部分的人都
以為自己不如人，沒有別人具備的潛力。
左半腦。這是項革命性的手術─幸好最後
得到激勵，但並非所有人都受到感召。最
這本書就是要提供各位需要的資訊，不管
也成功了。卡麥蓉在手術後幾天癱瘓，醫
近和一群老師分享的時候，就有一位國中
你是老師還是家長，目的就是要給學生需
生們都推測她會有幾年的時間處於肢體障
數學老師顯然對這個理念感到不安，他
要且應該要有的自信；要把他們放在一條
礙，因為左半腦掌管的是肢體動作，但幾
說：「妳該不會是要告訴我，我們學校裡
通向數學思維的學習軌跡上，不論先前的
個月之後，她的肢體及動作的恢復狀況讓
隨便一個六年級學生都可以念高三的微積
經驗是好是壞。正如後面各章會描述的，
醫生目瞪口呆，而這只說明了一件事─她
分？」而當我回應「那正是我的意思」
這條新的軌跡是要讓學生改變看待自己的
的右半腦發展出執行左半腦功能所需的連
時，我看得出來他真的對這個想法感到不
方式，也要改變他們思考數學這門科目的
結。這些醫生都認為這是大腦不可思議的
安─雖說他沒有當場反駁，這點值得讚
方式。
可塑性所致，他們只能推斷，卡麥蓉的腦
許。有些老師會很難接受任何人都能學習
雖然我的意思不是每個人的腦袋生來都
實際上是「重新長出來的」。新腦生長得
高等數學，尤其是在他們已經花很多年判
一樣，但我還是要說，並沒有所謂的「數
比醫生們想像的還要快，雖然失去大半
定誰能學好、誰無法學好數學，並且因材
學頭腦」或「數學天分」。沒有誰生來就
個腦讓她的腳有點跛，但卡麥蓉現在可
施教的情況下。當然，六年級生打從出生
懂數學，也沒有哪個人天生欠缺學習數學
以跟其他孩子一起奔跑玩耍了。（https://
起就得到許多經驗和訊息，這些經驗和訊
的能力。很不幸的是，相信資賦優異的
www.today.com/health/meet-girl-half-brain-
息已經阻礙了一些學生的發展，有的學生
這個信念十分普遍。近來有些研究人員想
1C9402834）。
在升上六年級時具備的數學知識，可能明
知道大學教授對於各自的領域是否需要資
關於腦可以增長、適應、變化的一些
顯落後其他人，不過這並不表示他們無法
賦的相信程度（Leslie, Cimpian, Meyer, &
新發現，讓科學界大為震驚，也促使科學
急起直追到最高的程度─假如他們接受到
Freeland, 2015），結果他們驚人地發現：
家紛紛利用不斷發展出來的新技術與腦部
所有的孩子該有的優良教學與幫助，他們
數學界的教授對於誰能念數學，最固執己
中華民國一○八年一月十五日
科學文摘
科技報導
14
見；他們還發現，在越重視資質的學術領
（Blackwell et al., 2007）。我們還有新的
或題目。有成長型思維的學生則會接受難
域，擁有博士頭銜的女性就越少，而且對
證據，顯示那些持成長型思維的學生在出
題，他們也會把失誤視為學習更多的挑戰
領域專業能力的信念，與他們調查的30個
錯的時候，會有比較活躍的大腦活動，發
與動機。以僵固型思維來思考在女孩子當
學術領域的女性人數，兩者是相關的。在
亮的腦區較多，而且比較注意錯誤的處理
中是很常有的事，而這也是女生選擇不念
教授相信只有「資優者」才能有所成就的
與修正（Moser, Schroder, Heeter, Moran, &
理工科系的一大原因，這不但讓她們的人
那些領域，女性人數之所以比較少，是因
Lee, 2011）。
生機會變少，也會使理工科系缺乏女孩子
為對於誰真正適合的刻板信念仍舊普遍存
我並不需要更多的證據，來說明幫助學
和女性的思維與觀點（Boaler, 2014a）。
在。我們必須改變對於數學學習的見解，
生及成年人發展成長型思維有多麼重要，
導致美國有那麼多學生持僵固型思維的原
在跟學生交談與互動的過程中採取更公正
特別是數學的成長型思維。不過由於我
因之一，是來自家長和老師給予的稱讚。
開明的觀點，這對我們的社會勢必會有幫
最近和國際學生能力評量計畫（PISA）
他們一受到既定的褒揚，譬如表現很好時
助。我們的交談與工作能力需求反映出大
團隊同坐在巴黎的經濟合作暨發展組織
被人誇聰明，一開始可能會覺得愉悅，但
腦的新科學研究。向所有人傳達人人都能
（OECD）總部，跟他們一起深入研究來
若他們退步或失敗了，就會認為自己根
學好數學，而不是只有那些「有天賦」的
自世界各地1千3百萬個學生的資料集。
本沒那麼聰明。在最近一項研究中，研
人，這可能會是開啟不同前途的關鍵─未
PISA團隊每4年舉辦一次跨國測驗，全球
究人員發現從父母在幼兒3歲前給予的讚
來，數學創傷將成往事，各種出身背景的
的新聞媒體都會報導評量結果。測驗成績
美，可預測出這些幼童5年後的思維模式
學生都能獲得良好的數學學習機會。
往往會在美國各地開始引起警覺，因為最
（Gunderson et al., 2013）。學生所受的稱
在卡蘿．杜維克和她的同事所做的研
近幾次測驗中，美國學生的數學表現在65
讚可能會帶來非常大的影響，甚至當下就
究中，約有40％的孩子抱持負面的僵固型
個OECD國家當中排名第36（PISA, 2012）
會影響他們的行為表現。在杜維克做的其
思維，認為智能是一種天賦，有的人有，
─這個結果就跟其他很多結果一樣，說明
中一個研究中，研究人員要400個五年級
有的人沒有。另外也有40％的孩子持成長
美國迫切需要改革數學教學與學習。然而
生做個簡單的小測驗，結果幾乎全部的人
型思維，而其餘的20％則在兩種思維模式
PISA團隊所做的不只是執行數學測驗，他
都表現得很好，隨後有半數的孩子被誇獎
之間搖擺不定（Dweck,2006b）。持僵固
們還進行調查，蒐集學生對數學的看法和
型思維的學生比較可能輕言放棄，而持成
信念，以及他們的思維模式。在我受邀跟
長型思維的學生即使遇到難題也會繼續努
PISA團隊合作之前，幾位小組成員參加過
力，堅持不懈，展現出心理學家安琪拉．
我去年夏天開設的線上課程，帕布羅．佐
達克沃斯（Angela Duckworth）所稱的
依多（Pablo Zoido）是其中一位，他是個
「恆毅力」（grit）（Duckworth & Quinn,
講話輕聲細語的西班牙人，對數學學習有
2009）。在一項研究中，研究人員針對國
一些獨到的見解，而且在處理龐大資料有
中一年級學生做了一份調查，想要評量他
相當豐富的專業知識。帕布羅是PISA的分
們的思維模式，接著追蹤這些學生兩年，
析師，在我跟他一起深入研究數據的過程
密切觀察他們的數學成績。研究結果很出
中，看到了很讓人驚訝的事情─全世界表
人意料：持僵固型思維的學生成績保持不
現最好的學生，是那些具有成長型思維的
變，持成長型思維的學生成績卻不斷提高
學生，而他們的優異成績相當於比其他學
（Blackwell et al., 2007）（圖三）。
生多了超過1年的數學程度。
「非常聰明」，另外一半得到的好評是「非 常勤奮努力」。接著，研究人員要他們從 兩個測驗當中選一個來做，其中一個非常 簡單，他們應該能順利作答，另一個測驗 比較有挑戰性，他們也許會答錯。結果， 被誇勤奮的那些學生有9成選了比較難的 測驗，而被誇聰明的學生大部分選擇了簡 單的測驗（Mueller & Dweck, 1998）。讚 美讓人愉悅，但如果受到稱讚的是個人特 質（例如：「你真是聰明！」）而非所做 的事（例如：「這作品太棒了！」），他 們會覺得自己擁有固定限度的能力。要是 告訴學生他們很聰明，會為他們日後埋下
在其他的研究中，研究人員證實學生
負面的僵固型思維─也就是讓學生相
隱憂。學生勢必在求學階段和人生中會遭
及成年人的思維模式可以從僵固型思維轉
信自己如果不是聰明就是笨的想法，會使
遇許多失敗，這時他們會自我評價，判斷
變為成長型思維，而且他們的學習方式會
學習成就大幅受到影響，其中深受這些
自己究竟有多聰明或多笨。理想的讚美不
隨著思維模式的轉換明顯變得更積極成功
信念所害的學生就是表現優異的女孩子
是誇獎學生的聰明或其他個人特質，而是
（Dweck, 2006a）。
要說「你弄懂了，真好」、「你想得非常
事後發現，就連相信
透徹」之類的話。有個傳統觀念充斥在我
自己很聰明─這種僵
們的教育體系中，就是認為有些學生發展
固型思維的訊息，也
得慢，學習不了某些程度的數學。我最近
是有害的，因為持這
在某所學校遇到的一群高中數學老師，居
種僵固型思維的學生
然上書學校董事會，辯稱有學生永遠修不
害怕犯錯，怕大家不
過「代數二」。他們特別舉出低收入家庭
再認為自己聰明，因
的少數族裔學生為例，聲稱除非老師把課
而比較不願意嘗試
程內容簡化，否則這些學生沒辦法學會代
更具挑戰性的工作
數。我們必須把這種強調能力不足與種族
圖三：擁有成長型思維的學生在數學方面的表現，勝過持僵固型的學生。 （Black et al., 2007）
中華民國一○八年一月十五日
科學文摘
SciTech Reports
15
放的訊息與學生的成績之間的關係。
差異的思維趕出校園。那些老師寫的信刊
消除這份恐懼，把他們引導到不一樣的數
登在當地的報紙上，最後還被州議會拿
學旅程上。希恩．貝蘿克（Sian Beilock）
無論你在思維模式的旅程上走到哪個
來當作例子，證明有必要成立特許學校
和她的同事做了一項重要的研究發現，由
位置，不管這些在你看來是不是很新的觀
（charter school）（Noguchi, 2012）。這封
小學老師對數學抱持的負面情緒程度，可
念，或者你本身就是思維模式專家，我都
信令很多人震驚，但很不幸，許多人也都
預測出教學班級裡的女生而非男生的數
希望這本書裡分享的資料和觀念，能幫助
認為有些學生學不了高深的數學。強調能
學成績（Beilock, Gunderson, Ramirez, &
你和你任何程度的學生對數學改觀，讓數
力不足的思維可能會以各種形式出現，有
Levine, 2009）。會出現這種性別差異，可
學變成可親近又充滿樂趣的科目。接下
時候還會帶著對學生的真正關心。很多人
能是因為女生對她們的女老師產生認同，
來，我會分享我從經年累月的研究與課堂
相信，學生在準備好學習某些數學之前，
尤其是在小學的時候。女生很快就會注意
實務經驗匯集而來的許多策略，在數學課
必須經歷一個發展階段。然而這些觀念落
到老師對於數學的負面訊息，即使這些訊
堂上和家裡都可以運用這些策略來激發出
伍了，因為他們已經做好所有的準備；要
息經常是出於善意的，像是「我曉得這真
成長型思維也就是讓學生體會到發展出堅
是沒有，他們還是能藉由適當的經驗、他
的很難，不過我們還是做做看」、「我以
毅數學思維模式的策略。
人寄予的厚望和成長型思維，輕而易舉地
前在學校的時候數學很差」或是「我一直
做好準備。學生不必按照預定的進度學習
不喜歡數學」。這項研究也凸顯了老師釋
數學，也就是說，即使他們 還沒達到某個年齡或情緒成 熟度，仍然可以學會數學。 學生之所以沒準備好學習某 些數學，可能是因為他們還 需要學一些尚未學會的先備 基礎，而不是因為他們的年 齡或成熟度不足，導致腦袋 沒辦法發展出連結。只要學 生需要新的連結，他們就能 學習。 對很多人來說，若要體認 到數學思維的重要性，或想 要發展出改變學生思維模式 的觀點及策略，就需要仔細 想想我們自己的學習經驗以 及跟數學之間的關係。許多 和我合作過的小學老師（其 中一些人也參加了我的線 上課程）告訴我，我跟他們 分享那些關於大腦、潛能、 成長型思維的觀念，改變了 他們的人生，促使他們發展 出面對數學的成長型思維， 讓他們用信心與熱忱看待數 學，並把這一切傳遞到學生 身上。這對小學老師來說往 往特別重要，因為很多小學 老師在他們自己的學習過程 中就曾被告知，他們學不好 數學或不是念數學的那塊 料，很多人是懷著害怕數學 的恐懼感在教數學的。我和 他們分享的研究，幫助他們
中華民國一○八年一月十五日
科學文摘
從日本經驗談東方教育思維 也能造就諾貝爾獎得主 林翰佐
科技報導
16
（與《科學月刊》587期共同刊載）
銘傳大學生物科技系副教授，本刊總編輯。
每年10月份起，伴隨著一絲秋意，年度
優孰劣。只不過，東方式教育發展於極致
一二。閱讀習慣為什麼會跟科學能力有
科學盛事諾貝爾獎的得獎名單陸續揭曉。
的日本，其實在科學上的表現也能同樣的
關聯呢？科學研究注重研究上的新穎性
每年的此時是《科學月刊》編輯部最忙的
傑出，令筆者想要瞭解一下其中的道理。
（novelty），想要針對某一個議題上有別
時候，為了讓讀者對年度諾貝爾獎得獎者
臺灣的教育體制其實受日式教育影響極
於前人之開創性的見解，需要大量而廣泛
及其研究有更深入淺出的瞭解，在得獎名
深，早年筆者於國、高中階段經歷的髮禁
的閱讀，然後透過獨立思考來獲得。基於
單公佈之際，科月編輯部便會邀請國內相
及聯考制度，均為日式教育的翻版。在日
日人的閱讀能量，出版界有著合理的利
關領域專家撰文，匯集於12月號的「諾貝
籍科學家發光發熱之時，臺灣能否也能有
潤，將大量的國外書籍翻譯成日文，形成
爾獎」專輯，以饗大眾。這是一個需要與
相對的優異表現？這是筆者想要探討的主
一股正回饋（positive feedback），滋養
時間賽跑的工作。同樣地，今（2018）年
題。筆者雖未親身經歷日式體制，但周邊
著國民獨立思考的基礎，這使得日人在相
這項專輯的籌劃工作也正緊鑼密鼓地執行
不乏有於日本進行科學研究工作經驗的朋
關創造性產業的開發均較亞洲各國有長足
當中，請大家拭目以待。
友，一陣閒聊之下歸納些許關鍵，在此野
的領先。這種「全面翻譯」的方式當然也
人獻曝，跟各位讀者分享。
有它的缺陷，其中一項問題便在於日本國
近年來，日本籍科學家在諾貝爾生理學
人普遍性外語能力的薄弱，反映在托福等
或醫學獎（簡稱醫學獎）有相當的斬獲。 在2012年以前，原本只有1次醫學獎獲獎 紀錄的日本，近7年來卻有高達4次的獲獎 紀錄，分別是2012年的山中伸彌（iPSCs 幹細胞）、2015年的大村智（蛔蟲的治 療）、2016年的大隅典良（細胞的自噬機 制）以及2018年的本庶佑（發現免疫細胞 的負回饋機制併用於癌症的治療），彌補 了原先日本在生醫獎項上得獎數偏低的遺 憾。直至目前為止，日本籍科學家總共獲 得了23次諾貝爾獎科學類獎項的殊榮， 包括11次的物理獎項、7次的化學獎項與5 次的醫學獎項。從世界的角度來看，日本 籍科學家的整體表現也相當亮眼，除卻美 國（333次）、英國（104次）、德國（90 次）及法國（37次），目前暫居排行榜的 第5名。 日本人是怎樣辦到的？傳統上我們會認 為，東西方教育理念的不同造就日後在科
科學學習的氛圍
不足也反映在日本在國際期刊上投稿數與
相較於臺灣，日本人對科學學習是比
投入經費不成比例的問題。有關於教育上
較熱衷的。這點可以從臺灣的科學啟蒙書
「國際化」，「英文化」一直是國內教育
籍大多從日文書籍翻譯而來，可以見微知
推行目標，立意是良好的，不過筆者認為
著。學術獎項的取得其實有點類似於參加
最大的問題還是來自於執行層面能夠真正
國際上的體育競賽，雖說最終榮耀歸於一
落實的程度，這其實與學生的素質息息相
人，事實上背後還涉及許多無名英雄的付
關。例如大學中的科學教育常常標榜原文
出。以生物醫學相關的研究為例，實驗室
書教學，但囿於學生英文能力，往往變成
研究人員的研究素質、誠信與對研究計畫
專業沒學好，英文也沒學好，造成雙輸的
的執行效率，攸關最後學術成果發表的品
格局。筆者認為優質基礎科研教科書的中
質及其對科學社群的影響力。實驗計畫主
文化仍然是臺灣科技推動的基礎，學生需
持人即便有著無與倫比的聰慧智力，缺乏
要透過相當量上的閱讀形塑屬於自己的科
強而有力的專業團隊，透過實驗驗證理論
學觀。
基礎也是枉然。團隊人力的培養有賴社會 氛圍的支持，有如日本職棒市場的雄厚能 量來自於全民棒球運動的基礎。如果說大 家對於基礎科學研究興趣缺缺，自然缺乏 這種推升的動能引領科學研究超凡入聖。
研究團隊的形成 日本實驗室文化自成一格，具有相當的 組織性，研究團隊由1至數名教授領軍， 向下由副教授、助理教授、助教、助理、
學表現上的差異；西方的教育講究順勢而
博士後研究員及研究生所組成。相較於臺
為，鼓勵孩子探索自己喜歡的事物，東方 式的教育則以集體式管理為主，強調規矩
國際性英語測驗的平均成績上。英文化的
閱讀習慣鍛鍊獨立思考的能力
灣，研究室的規模通常較為龐大，且每個
以及潛移默化的形塑個人未來應有的社會
相較於臺灣，日本人的閱讀習慣是好
團隊中學術專業人員比例較高。這樣的文
規範，在此筆者並無意評論2種制度的孰
很多的。這點可從兩地出版業的榮枯略知
化有利有弊，主持教授在資源、研究方向
科學文摘
中華民國一○八年一月十五日
SciTech Reports
17
及人事權上擁有相當的權力，考驗著體制
到相對的成效。根據荷蘭著名期刊出版商
項上的亮麗表現，是長期全民投入的開花
內的種種人性，但若指揮調度得當，大編
Elsevier公司所做的統計分析顯示，日本
結果。相較於臺灣，日本科研環境仍是令
制的研究單位好處是科研動能得以集中，
科學家平均每100萬美元的科研預算投資
人相當羨慕的，雖然收入不豐，科學家在
對於有價值的研究主軸可以乘勝追擊，取
僅造就0.7篇科學文獻的產出，相較於第一
日本社會上仍然保有相當的地位，年度科
得主要的學術成就。臺灣近年來透過鼓勵
名的荷蘭（3.7）低上許多。日本在世界
學經費中的80％來自企業出資，使得科學
整合型研究計畫的提出企圖將研究能量予
期刊論文發表數於近年來更有明顯下降的
研究議題與產業形成更密集的結合，暢通
以整合，其中不乏有相當優異的成果，不
趨勢，在2015年甚至被急起直追的印度超
未來高科技人才培育後的就業管道，筆者
過這種任務性的編制團隊能否透過互動激
越，總排名滑落至世界第5。
認為這些都是值得臺灣思索以政策形塑科
發出真正的研發能量，需要更細膩的政策 配合以及考驗著計畫總主持人的智慧。
研體制時的參考。
結語 科學研究的成效是什麼？是得到諾貝爾
並非日本樣樣都好
獎的光環加持，學術期刊發表數，全民素
對比臺灣，日本整體科研體系的花費是
質的提升，抑或是科研活動所產生的產業
巨大的。目前，日本科學界的年度預算約
技術推動力？一直以來就是科學界爭論的
占1400億美元上下，約佔世界科研預算的
議題。這是一個相當複雜的議題。但無疑
10％，不過國際期刊中文獻的產出並未達
的，時至今日，日本籍科學家在諾貝爾獎
延伸閱讀
1.日本諾貝爾獎得主，https://goo.gl/E6thbb。 2.各國諾貝爾獎得主人數，https://goo.gl/4VPy6N。 3. 楊子晴，〈荷蘭出版社調查指出日本科研現狀：投入大 成果少〉，《環球網》，2018年3 月26 日，https://bit. ly/2CgPK1d。
科學文摘
中華民國一○八年一月十五日
科技報導
18
創造精釀價值－昭富興業釀酒廠專訪 李依庭
本刊主編。
（與《科學月刊》第587期共同刊載）
精釀中的學問 提及學生時期在實驗室釀酒，林品傑表 示那是一段很難忘的經驗，「在實驗室釀 啤酒很簡單，就是拿1個卡式爐跟2個小鍋 子，坐下來就開始煮啤酒，其實就是現在 常聽到的手作啤酒，以現有在廚房中就可 以取得的器具來進行釀造，只是在實驗室 釀造則多了些資源，能夠將酒裝在血清瓶 中進行發酵等。」而來到釀酒廠工作後， 林品傑發現，對比以往在實驗室或現今在 酒廠以機械化的方式釀造，製造過程都是 相似的，不同之處只在於所使用的器具差 異性。 不過，林品傑也坦言雖兩者在製程上 頗為相似，但本質上還是有些許不同的地 方，「第一個差異是潔淨度，自己在家中 圖一：釀酒師林三友（左）與林品傑（右）。（李依庭攝影）
或實驗室手作啤酒較容易汙染，而在酒廠 則有空氣浴塵室（airshower）等設備，能
位在桃園龜山的昭富興業，前身為科
種類的啤酒，「在採訪前，先喝喝看我們
降低汙染的可能性；第二個差異則是酵母
技廠起家，以影像產業、光碟製造為主，
酒廠所釀造的啤酒風味如何！」林三友笑
菌，在家裡習慣使用乾粉式酵母菌直接發
不過，卻在一次因緣際會下開始轉投資啤
著說道。依原料、添加物與釀造方式的不
酵，而在酒廠中則會自己接種液態酵母
酒，也一腳踏進精釀啤酒的世界……
同，林品傑從中挑選5款不同風味的啤酒
菌，慢慢培養放大。」林品傑指著震盪培
進行介紹與試飲，而其中一款便是讓昭富
養箱中緩慢搖晃的錐形瓶說道。
拜訪釀酒廠是在一個陰雨綿綿的下午， 來到位於桃園龜山的華亞科技園區，園區
興業由科技廠開始轉投資啤酒廠的原因。
雖然此釀酒廠才剛於2016年通過政府
內道路兩旁工廠林立，放眼望去有食品、
不過其實這支啤酒，當初只是一款在
的檢驗並建造，目前也尚未有品牌的建
半導體和電子相關等各大廠房，而昭富興
實驗室中，由林品傑獨自釀造出的精釀啤
立。不過，如今釀酒廠每個月的啤酒產量
業的釀酒廠則坐落在園區中一棟不起眼大
酒，因受到前往銘傳大學拜訪昭富興業的
最多可達到6噸，所釀造出的啤酒不只是
樓中，在林三友與林品傑釀酒師的一路帶
高層賞識，加上當時在公司所投資的餐飲
供應公司的餐廳，更透過桶裝的方式運送
領之下，來到位於大樓樓頂的啤酒廠房。
業中，尚缺乏餐酒的通路。層層巧合的串
至各大餐館或酒吧讓業者提供單杯啤酒的
走進廠房中，映入眼簾的便是一桶桶的啤
連下，遂使高層有開發啤酒產業的構想，
服務，甚至也提供客製化的銷售方式，能
酒桶槽與震懾的機器運轉聲。將目光從巨
也因而促成這間啤酒廠的成立。
滿足客戶各種特殊啤酒口味的需求，為顧
大的桶槽移開，環顧四週，工廠內擺放著
由於創立的時間不長，所以在釀酒廠
客量身打造專屬或具有獨特風味的酒款。
一臺無菌操作臺（laminarflow）、一臺可
中，林三友與林品傑兩人身兼數職，包辦
「而我們本身也會定期嘗試開發不同項目
調溫調速、用來培養酵母的震盪培養箱
當中所有大小的事務，從酒款研發、進出
的酒款，像是百香果口味、冬瓜糖口味、
（incubator）與釀酒師每天進行各種啤酒
料檢驗、儀器操作到品質管理等，「如果
樹梅口味和仿小麥啤酒等新產品研發。」
研發與開發的辦公桌，是一個有別於想像
是在較大型的精釀啤酒廠，工作則會分工
林品傑進一步說明。
的簡潔、明亮空間。
的較細，研發是研發、品管是品管、釀造
釀酒工作雖然看似有趣且富挑戰性，但
椅子尚未坐定，林品傑便熱情地從櫃
是釀造，不過在像我們這樣的小酒廠則普遍
林品傑也坦言釀造過程中卻也蘊藏許多細
子中拿出多只玻璃杯，並從冰箱中取出各
上是什麼都要會、都要做。」林品傑說道。
節與陷阱，若想以釀酒師為職業或目標，
科學文摘
中華民國一○八年一月十五日
應該要選擇生物科技或食品科學系，透過 學校所教授的微生物學、發酵學、食品 衛生或食品安全等基礎課程，扎實的學習 之後，再將這些知識活用在釀造啤酒中。 「舉例來說，因為學過微生物學，所以當
精釀的規範與準則 也因為釀造啤酒門檻低，所以在臺灣， 不管是在家自釀、自飲啤酒或以釀造各種 風味啤酒為興趣、娛樂性質的玩家也不
SciTech Reports
19
供的標準──啤酒風格指南（BJCPStyle Guideline），將精釀啤酒進行100多種的分 類，並嚴格規範每一種類型的啤酒應有的 外觀、香氣與風格。「在國際型的釀造啤 酒比賽中，這套系統就是讓啤酒評審去判
我釀造的啤酒出現像是二氧化硫的硫化味
在少數，而如何評判每款精釀啤酒的好
斷每款酒的風格對不對，如果風格不對，
時，便可以馬上檢視酵母菌，判斷發酵時
壞，目前，在大多數全球性的釀造啤酒比
在第一階段就會被刷掉。所以，我在釀造
哪個過程出現問題，在面對失敗時能很快
賽是依循「美國啤酒評審認證協會（Beer
啤酒時，也會參考BJCP的規則來做風味上
找出原因、進行修正。」
JudgeCertification Program, BJCP）」所提
的判斷。」林品傑表示。 啤酒評審認證協會是一個在1985年於 美國所成立的組織，致力提升全世界人們 的啤酒知識，進一步推廣正確的啤酒品飲 方式。在釀造啤酒的分類上樹立規範後， 啤酒評審認證協會也定期舉行啤酒評審認 證考試制度，考試內容包括線上入門考 試（entrance exam）、品飲考試（tasting exam）與寫作考試（writing exam），通過 後才取得啤酒評審資格，能夠在世界各地 的啤酒賽事中擔任評審。
與國際接軌 在西方，釀造啤酒的歷史與品牌已久遠 且明確，早在1516年，德國巴伐利亞公爵 威廉四世（Wilhelm IV）便制定《啤酒純 圖二：昭富興業釀酒廠中所釀造的不同種類的啤酒。（李依庭攝影）
圖三：釀酒廠中一桶桶的酒槽，也是釀造啤酒最主要的器具。（李依庭攝影）
釀法》（German Beer Purity Law），規定
中華民國一○八年一月十五日
科學文摘
科技報導
20
在德國釀造啤酒只能使用大麥、啤酒花和
訂為以4種主原料為主。直到今日，縱使
清水作為原料，目的是為了確保可作為糧
法規已在1987年因違反自由貿易原則而被
然而，相較於500年前就已對釀酒規
食的小麥不被拿來使用釀酒。後期則因發
廢除，不過，世界上仍有許多釀酒人奉傳
範、精釀技術純熟且悠久的德國，臺灣的
現酵母在啤酒中扮演重要的角色後，才修
統無添加啤酒為圭臬，也因此，歐洲各國
精釀啤酒歷史其實很短，也因此現階段臺
對於精釀啤酒的定義早有其定位。
灣的釀酒師制度與系統其實尚未完整與純 熟，「臺灣酒類的開發大概是在加入世 界貿易組織（World Trade Organization, WTO）後，才開始開放私釀、自釀，釀酒 風潮也才出現，在此之前都是國營，像是 日治時期由臺灣總督府專賣局營運的菸酒 公賣局。也因為在2000 年開放貿易後才陸 續有國外的啤酒進口到臺灣，所以臺灣目 前的釀造技術還遠不及國外，正在努力追 趕中。」林品傑說道。 話雖如此，林三友仍對臺灣保有十足 的信心，認為臺灣在精釀啤酒上還是擁有 許多得天獨厚的優勢，「臺灣人所釀造出 的酒，品質絕對不會輸給國外，尤其是臺 灣人的創造力強，再加上位處熱帶與副熱 帶、同時擁有2種環境氣候，使臺灣物產 豐富，所發想出來的啤酒種類和風味是國 外遠不及的，加上臺灣的水質也很好，有 許多外國人更是認為臺灣的好山好水能讓 他們釀造出心目中所想要的啤酒而爭相來 臺灣。」 圖四：培養酵母菌的震盪培養箱。（李依庭攝影）
圖五：釀酒廠一隅，相較於一般釀酒廠，昭富興業釀酒廠四周環境潔淨。（李依庭攝影）
中華民國一○八年一月十五日
精釀啤酒的精神
科學文摘 與口吻說道。
SciTech Reports
21
那，便可以感受到釀酒師釀造這支酒時的 態度。」
市場上，國內、外各大廠商紛紛打著
縱使市場上風風雨雨、百家爭鳴，身
「精釀」招牌販售各種啤酒，相互爭奪啤
處小型啤酒廠的林品傑與林三友對於自己
離開釀酒廠，在返回臺北的路程上，一
酒龍頭的地位。在這股濃厚競爭氣氛下，
的工作定位與目標卻十分清楚。「身為一
款款臺灣市面上不同風格的啤酒在腦海中
個釀酒師，最終就是希望自己所釀出來的
一一浮現。儘管風味上可能不及歐洲百年
酒能讓大眾所接受，這就是最開心的一件
傳統工藝，但卻是屬於臺灣的在地特色。
事。」林三友接著說，「我們兩個的理念
是呀，或許誠如林三友所述，臺灣在精釀
就是，把我們所釀造出來的酒跟大眾分
啤酒的產業裡，並沒有像日本一樣具職人
精釀啤酒的定義都不一樣。但對我來講，
享，然後得到大家的認同，這是身為釀酒
等級的釀酒師。不過，可以確定的是，在
精釀啤酒一個很單純的精神，就是堅持只
師最好的回饋，因為當大眾能接受這款啤
精釀精神的堅持下，一定也能打造屬於自
使用最傳統的原料，釀造出盡自己所及、
酒時，代表我們的發想方向是對的，也代
身的精釀工藝與價值。
最棒的啤酒，與一般市售產品有區隔，並
表著這支酒的成功，是最重要的肯定。釀
且受到大家喜愛，這就是成功的精釀啤
酒師這份工作是需要被別人肯定的，肯定
酒。」「我覺得精釀啤酒是一個分享的精
後才有動力去研發下一款酒。」「釀酒是
神，希望能夠把臺灣所釀造的啤酒分享給
一種藝術，就像廚師一樣，廚師做菜做到
全世界的人喝，而不應該被精釀啤酒的那
爐火純青後便成為一種藝品，那當酒釀到
些定義框架住。」林品傑帶著堅定的眼神
一個濃厚、醇香的境界時，入口的那一剎
林品傑也觀察到，「在臺灣，精釀啤酒的 定義是很模糊的，雖然在國外國際釀酒師 有一系列對精釀啤酒的定義，不過先前我 去查了很多文獻，才發現世界上各國對於
中華民國一○八年一月十五日
科技產業
科技報導
22
中研院利用人工智慧與演算法 開發合成醣分子軟體 李依庭
科月主編。
醣類（carbohydrate），又稱碳水化合 物，主要由碳、氫、氧3種元素構成，廣 泛存在自然界，也是生活中常見的物質。 不只是作為生物體的營養來源，醣類在生 物體中也扮演著舉足輕重的角色，像是儲 存養分的肝糖、遺傳物質上的核糖、動物 的外骨骼或植物的細胞壁等。 近年來，科學家在醣類進行越來越多的 研究，也漸漸對其有更多的認識，甚至發 現從細胞的基本運作到癌細胞的增生都與 醣分子有關。雖然科學家深知醣類對生物 體的重要性，不過由於其結構複雜，且不 易人工合成，在材料取得不易的情況下， 使得科學家無法在醣分子研究上有所突 破、對醣分子有更深入的了解。 這個瓶頸一直到翁啟惠院士分別在 1982、1999年發明「一鍋式酵素反應」
圖一：中央研究院基因體研究中心吳宗益研究員（左二）、資訊科學研究所許聞廉特聘研究員（右二） 和其研究團隊。（李依庭攝影）
和「程式化一鍋式多醣合成法」後有了轉
50個組合單元增加至154個RRV的組合單
人工智慧與演算法，能夠組合出像超級跑
折，一鍋式酵素反應能利用生物方法合成
元，再加上利用電腦模擬的5萬個具預測
車一樣的規模。而這項研究成果也已發表
複雜的醣分子、合成大量寡醣；「程式化
RRV的「虛擬」組合單元。
在《自然通訊》（Nature Communications）
一鍋式多醣合成法」則是可用化學方法合
不僅如此，軟體也能透過人工智慧學
成任何天然或非天然的寡糖。此2項方法
習，將經實驗證實的醣組合單元資料以特
目前，研究人員將Auto-CHO系統的原
的發明也讓科學家開始能夠利用這些合成
徵工程（feature engineering）建立出最佳化
始碼公開，提供給學術界免費使用。除
醣分子進行更多相關實驗。
的「RRV預測模型」，能夠進行交叉驗證
了想與更多的使用者分享外，也希望使用
而近期，合成醣分子的方法又有了新的
（cross-validation）或獨立驗證（independent
該程式的學者們，可將虛擬醣元件的使用
發展，由中央研究院基因體研究中心吳宗
test），更能進一步透過實驗，驗證多種原
心得進行回饋，讓廣大的研究社群可以共
益研究員和資訊科學研究所許聞廉特聘研
先由軟體虛擬出的組合單元。
襄盛舉，持續修正和增添資料庫的內容。
期刊中。
究員跨領域合作，結合人工智慧（artificial
此外，研究團隊也透過程式化一鍋合成
研究人員也希望藉由此程式的開發，未來
intelligence, AI）及演算法（algorithm），
法的優化，設計出一套演算法，將醣分子
能幫助科研人員在研究上更快速且廣泛地
將翁院士所發明的程式化一鍋合成法寫成
的合成過程拆解成不同階層，讓一個以一
合成醣分子，發表更多與醣分子有關的研
電腦軟體「Auto-CHO」，並開放與學術社
鍋化方法合成的醣片段，可作為新的醣元
究，解開生物體中醣分子的奧秘。
群共享。
件用於另一個一鍋化，讓不同的一鍋化產
當年的「程式化一鍋合成法」主要是
物互相使用。除此之外，也將一鍋化方法
採用化學方式，將單醣所組成的組合單元
整理成步驟架構，讓醣分子合成如食譜一
（Building blocks, BBL）依據其相對反應
般，以流程圖呈現。目前，依據Auto-CHO
值（relative reactivity values, RRV），建入
軟體所提供的「食譜」，已成功合成出4種
電腦程式資料庫Optimer。研究人員只要將
生物學上重要的寡醣分子。
想合成的寡醣結構輸入，該程式即可自動 找出適合的組合單元。
研究人員表示以往的方法雖然已有其 規律，讓醣分子就像樂高積木一樣組合，
而Auto-CHO軟體，則是以程式化一鍋
不過因為單元少，所以只能組成小型模型
合成法的資料庫為基礎，將裡面原有的
車。不過，現在透過Auto-CHO系統，結合
圖二：研究團隊所研發出的 Auto-CHO 軟體。（李 依庭攝影）
中華民國一○八年一月十五日
科技產業
SciTech Reports
23
2018未來科技展圓滿落幕 展出模式多元有趣 郭家銘
本刊主編。 segmentation）、教學訓練還是術前規劃 上，都有相當不錯的應用前景。
化工／新穎材料區許多團隊也提供實 體展物，民眾不僅看得到、也摸得著，如
值得一提的是，今年除了醫藥與醫
臺大團隊的展覽作品「高熵超合金及防彈
材外，也不乏許多能應用在復健相關領
板」，利用多相強化機制與添加微量元素
域的跨專業研發。像是以聚偏二氟乙烯
來提升高溫機械強度，最後打造出可抗高
（polyvinylidene difluoride, PVDF）電紡壓電
溫且潛變阻抗能力接近市售超合金的材
纖維製作的肌動訊號（mechanomyography,
料，價格也更為便宜。不僅如此，民眾甚
MMG）與肌電訊號（electromyography,
至還能透過「聽」的去感受這些材料的差
EMG）感測器，可作為病人的下肢外骨
異，臺大團隊的另一個作品，便是將木材
骼並產生更舒適的動作。而中央大學電機
成分分析與聲音頻譜分析技術結合，試圖
工程學系研究團隊所推動的「AI 腦波意
找尋古代樂器的製作秘訣，現場也提供這
科技部去（2018）年12月13~15日於臺北
念情緒解碼機」，旨在連結對話雙方的腦
些琴材經演奏後拉出的聲音作比較。
世貿三館舉辦「2018未來科技展（Future
波與情緒，不僅可協助如中風、失智症患
雖說展期已過，但民眾仍可至未來科技
Tech Expo, FUTEX 2018），逾百項具科學
者進行治療，也能結合社交軟體如臉書、
展官網（http://www.futuretech.org.tw）查
突破與產業應用潛力的新興技術被展出。
Instagram打造更友善的功能。部分器材也
詢去年所有的展件與相關資訊，裡頭亦有
提供體驗，如步態與跳躍能力測驗（圖
許多技術解析與訪問等相關影片供閱覽。
圖一：2018 未來生活展 AI 智慧應用／電子／光 電區一隅。（郭家銘攝影）
本次展區共分為生技與新藥、醫材、AI 智慧應用／電子／光電與金屬化工／新穎 材料4大技術主題區，以及智慧醫院、量子
四），可讓民眾透過玩遊戲的方式瞭解自 己在測驗中的等級為何，相當有趣。
電腦及人文科技3大特色專區，不僅讓民眾 能透過逛展的方式了解近年研發趨勢，許 多團隊也提供實物觀賞及體驗活動，科技 與生活就地連線、不再與專業有隔閡。 走進光電展區，偌大牆面上貼著「世 界最強顯微鏡帶你看見新世界」，仔細一 看，底下的說明字塊似乎暗藏玄機。研究 團隊巧妙地將看見、探查的動作加入佈置 的設計之中，只要輕輕拉開字塊，就能找 到新研發的奧秘（圖二）。顯微鏡不只可 以拿來觀察細胞，還可以用以解析快速充 電電池的製作、觀察原子結構，甚至還能 找出蔬果中可能殘存的重金屬成份。
圖二：拉開文字面板後，可以「發現」顯微鏡技術更深層的應用。（郭家銘攝影）
智慧醫院中更是充滿新奇、好玩又實 用的設備。如國家實驗研究院投注研發 的「個人化的醫療影像處理與虛擬實境 MiiL & VVViewer」技術，只要戴上VR眼 鏡、手握控制器，便能在設定好的環境中 揀選欲觀看的器官與組織（圖三），不管 是心臟、肝臟還是周圍的血管與神經都 能一覽無遺；而控制器的設計，也讓醫 療專業能系統性地檢視各組織間的關係 與互動，無論在生醫影像標記（labeling,
圖三：正在設定標記的研究員，前面的空地即為 VR
圖四：經研究人員說明遊戲規則後，便能透過遊戲測
體驗區。（郭家銘攝影）
試自己站力的力度分布與跳躍能力。（郭家銘攝影）
中華民國一○八年一月十五日
全版廣告
科技報導
24
產官學研
中華民國一○八年一月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【2019 動物行為與生態學研討會】
【臺灣機電工程國際學會 2019 年會】 時間：2019 年 2 月 15~16 日 ■ 地點：高雄市／高雄科技大學
■
時間：2019 年 1 月 21~22 日 ■ 地點：臺北市／∕臺灣大學
■
「動物行為與生態學研討會」自 1990 年創辦以來，是國內同類型會議
臺灣機電工程國際學會 2019 年會暨第四屆全國學術研討會，將於 2019
中，規模最大、參與人數最多、歷史也最悠久的研討會，2019 年將是
年 2 月 15 日至 2 月 16 日假國立高雄科技大學舉辦，會議重點在擴大
第 30 屆。我們將延續過去 30 年來的優良傳承，邀請學界專家分享研究
機電領域之學術與高教交流平台、建立研究人員及學術單位間之友誼，
成果、鼓勵學子踴躍參與成果發表。本次研討會的六大主題為「動物行
推廣與促進機械、機電、能源、材料及各相關工程技術與知識交流，
為」、「族群與群聚生態」、「生理生態」、「系統分類、族群遺傳與
以期進一步建立長遠之合作。敬邀全國各相關系所之教授與研究生及
演化」、「保育生態」以及「古生物學」，誠摯歡迎各位的參與和蒞臨。
產業界相關人員共襄盛舉，踴躍投稿。
【2019 國際職業衛生研討會】 時間：2019 年 3 月 7~8 日 ■ 地點：臺南市／長榮大學 ■
職業衛生專業提升與實務技術領航，透過邀請產、官、學、研各方面的 職業衛生領域專業人士的參與，以專題演講、論壇與論文發表等方式形 成交流平台，針對國內外職業衛生現況與未來進行討論與意見交換，促 進學術、研究、實務等不同經驗背景人士的溝通，建立穩定暢通的互動 管道，並對國家職業安全衛生政策提供建議，以促進我國職業衛生之專 業水準，保障勞動從業人員的身心健康與安全。
【iThome 2019 臺灣雲端大會】 ■ ■
時間：2019 年 5 月 15 日 地點：臺北市／臺北國際會議中心
【臺灣在宅醫療學會 2019 宜蘭年會】 時間：2019 年 4 月 27~28 日 ■ 地點：宜蘭縣／羅東博愛醫院 ■
臺灣在宅醫療學會自 2017 年起舉辦年會暨國際研討會，延續每一屆年 會在不同城市舉辦，發揮在地資源動起來、互相串聯的精神；2019 年 年會移師有好山、好水、好風光的宜蘭，同時也是推動安寧居家療護成 果豐碩的寶地，一探在宅醫療的發展。此外，本年度將更強調科技與人 文的交會，邀集國內外專家，場域從國際到臺灣社區、從公部門到民間、 從診間到家中；實作經驗包含整合軟硬體應用、多專業連結、醫療與長 照緊密銜接，讓受照顧者與照顧者皆享有更精準的全人在宅照護。
【2019 教學創新示範國際研討會】 時間：2019 年 5 月 18 日 ■ 地點：雲林縣／雲林科技大學 ■
2019 年，眾所矚目的 5G 陸續商轉，勢必促使邊緣運算快速成熟，正 式揭開 AIoT 智慧時代的序幕，從這一刻起，許多極具顛覆性的創新
本次研討會將以「創建新世代的高教深耕教與學」為核心，延續前一
產品與服務，可望密集地應運而生。因應邊起雲湧下的劇烈變局，您
年探討大學結構與課責、課程與教學創新、師生與空間關係及國內外
更需要駕馭雲端技術，以雲端為基礎，迅速淬鍊數位競爭力。iThome
教育議題等，今年更加入教學實踐研究的探討，期透過交流平台支持
2019 臺灣雲端大會公開徵求企業雲端應用專題演講，本次活動誠徵各
國內外專家學者參與、分享，促進各技專校院更加茁壯並激發出更多
種有關於雲的研究、應用實務、成功案例以及前端技術趨勢領域者，
創新的火花。
歡迎踴躍投稿。
【2019 科技與數學教育國際學術研討會】 ■ ■
時間：2019 年 5 月 23~24 日 地點：臺中市／臺中教育大學
【2019 電子化企業經營管理理論暨實務研討會】 ■ ■
時間：2019 年 5 月 24 日 地點：彰化縣／大葉大學
此次會議為國內數學教育界的教師及學生提供發表和學習的舞台，邀請
隨著網路普及、電腦運算速度提升及民眾對網路交易安全機制的日益重
國內外知名學者參與擔任研討會講座。今年盼能召集對數學教育和數學
視，在眾多同類型的產業競爭下如何獲取更多的利潤。物聯網、區塊鍊、
學習科技有專長之國內學者專家、教師與數學素養教材之研發者，分享
AI 以及大數據分析已是當前最火紅的話題。相關的軟硬體技術如何進行
在數學教育中運用數學素養導向的策略與經驗，並針對如何藉由數學素
連結、應用？這些技術是否帶來正面或負面的影響？諸如此類問題，急
養議題的研討提升國內數學教與學之品質，加以討論與評析。此外，也
需各方面的專家提出意見以及解決之道。此次邀請產、官、學、研等各
希望融合數學素養相關專題演講、論文發表與工作坊的活動形式，讓參
界人士齊聚一堂，相互交流最新的研究成果或實務經驗，期能緊密結合
與者能因此獲得理論與實作的經驗，進而強化國內數學教育之競爭力。
資訊管理的理論與實務，提供政府相關單位與產業重要參考依據。
25
中華民國一○八年一月十五日
產官學研
科技報導
26
模仿人類視覺 AI也能辨識物體 【本刊訊】來自美國加州大學亨利 • 薩穆
目前傳統的電腦視覺系統並不是為了自
該主要對象周遭區域的其他物體，並分析
埃利工程與應用科學學院（UCLA Samueli
我學習而設計的，它們必須透過學習過的
這些物體是否與主要對象有所關聯。研究
School of Engineering）與史丹佛大學
內容進行訓練，例如利用成千上萬張的圖
團隊利用網際網路，使AI的識別能力更能
（Stanford University）的共同研究團隊近
片進行識別某項物體。當然，AI並沒有辦
貼近人類。研究人員表示，網際網路提供2
日於《美國國家科學院刊》（Proceedings
法確定圖片中的物體代表什麼。即使是當
點幫助AI提升識別能力。其一是網路提供
of the National Academy of Sciences）發表
今最強大的電腦視覺系統，在看見某項物
豐富的圖像與影片等資源，讓AI有更多的
一款全新的電腦系統，其可以使AI基於與
體的部分時仍然無法將其完整的面貌建構
人類相同的視覺方式，透過深度學習後能
出來；另外當系統遭遇不熟悉的環境設定
「看到」並識別出真實世界的物體。
時，也同時可能會被其他的畫面所誤導。
研究人員利用約9000張圖片對系統進行
研究人員的目標是使電腦系統具備人類的
測試，每張圖片中都包含人與其他物體，
視覺能力。舉例而言，當人眼看見一張椅
系統在沒有外部幫忙下建構出人體的細部
這項先進的電腦系統稱為「電腦視覺 （computer vision）」，它讓電腦能夠讀取 並識別各種真實世界的圖像。這是AI的重 要進展之一，電腦可以透過自我學習，用 直觀的方式，並透過推理做出決策，讓AI 以更加人性化的方式與人類互動。儘管當
子後面只出現爪子和尾巴時，大腦即可判 斷出後方的物體是隻小狗。人眼可以透過 接收少數的資訊並推斷出其原貌，但AI尚 未具備這樣的能力。
前電腦AI的視覺系統已日漸強大並擁有更
研究團隊的新方式是透過以下3個步驟使
高的處理效能，但對於執行某些特定的任
AI進行學習：首先，系統會將需分辨對象
務時，AI的識別能力受制於訓練的程度及
的圖片分成各個小區塊；第二，AI學習將
軟體程式編譯的內容。
這些區塊進行拼湊組合；最後，AI會查看
參考對象；其二是這些物體能從許多不同 的角度展示，例如俯瞰及近距離觀看等。
模型。另外團隊也使用摩托車、汽車及飛 機等圖像進行類似的模擬測試，系統仍可 清楚建構各項物體的細節與圖像，其表現 能力甚至能與訓練多年的傳統電腦系統匹 敵，也使AI的識別能力有更大的進展。 新聞來源
Lichao Chen et al., Brain-inspired automated visual object discovery and detection, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018.
全新安全可穿戴式感測器 協助早產兒追蹤健康狀態 【本刊訊】對於過早出生的嬰兒而言，
這款感測器是利用常見的膳食補充劑碘
早產兒發生關於神經運動及認知發育問題
化鉀與食品添加劑甘油製作而成。在碘化
的機率較大。持續地追蹤與及早發現問題
鉀與甘油混合之後，甘油會破壞碘化鉀的
所在是解決上述問題的最佳處理辦法。但
晶體結構，並形成鉀離子與碘離子，使溶
要精確地量測及記錄孩童的運動功能卻非
液具有導電性。由於甘油具有比水更低的
常棘手，因為孩童通常不喜歡在身上穿戴
蒸發速率，並且碘化鉀擁有高度可容的特
笨重的裝置儀器，並且他們容易將身邊取
性，兩者混合的溶液在正常的溫度及濕度
得的物品放入嘴中。
狀態下十分穩定，並且具有高導電性質。
近日美國哈佛大學（Harvard University）的 研究團隊在《最新功能性材料》（Advanced Functional Materials）發表的新研究表示， 團隊開發出一款具有柔軟且無毒特性的可 穿戴式裝置，並可裝在手上不顯眼的地方， 測試並追蹤手部運動及手指的抓握力量。
研究人員表示，先前的生物相容性感測器 的溶液是使用氯化鈉混合甘油，但其導電 率較低，量測的數據也不夠準確誤差極 大，並且製作時間需長達10個小時。而目
象，而新款的感測裝置透過黏貼於孩童的 手指頂端，能夠避免過敏的情況發生。 現階段僅在成人的手上進行測試。接 下來將會縮小該裝置的體積，並計畫裝置 在兒童的手上測試效能。研究團隊表示， 這款裝置能夠實際量化人體複雜的運動能 力。另外，未來也可以應用於醫療診斷及 治療的需求上。目前這款感測裝置技術正 在申請專利並尋求商業製造的階段，或許 不久的未來，該裝置除了可以造福許多需 要持續追蹤健康狀況的早產兒，也能應用 於醫療診斷及治療的部分。
前這款新型溶液製作只需花費20分鐘，並 且記錄的數據十分準確。
這款全新的感測器是利用無毒、高導電性
而新型的感測器的設計也考慮到孩童的
的液體溶液製作而成。研究人員表示，他
需求。不同於過往體積龐大的手套，利用
們開發的這款導電溶液無毒非常安全，
矽橡膠製成的感測裝置可以直接安裝於手
其導電性是過往生物相容性溶液的4倍之
指的頂端，體積小並且不會造成負擔。研
高，且記錄的數據更為精確，誤差較小。
究人員解釋，早產兒通常皮膚會有過敏現
新聞來源
Siyi Xu et al., Biocompatible Soft Fluidic Strain and Force Sensors for Wearable Devices, Advanced Functional Materials, 2018.
產官學研
中華民國一○八年一月十五日
SciTech Reports
27
機器手也能彈出簡單的樂句？被動運動模式的精妙演繹 【本刊訊】鋼琴演奏未來或許不再
械特性。研究團隊表示，這支機械手的設
最精巧的機械手仍然無法如同人類孩童的
只是人類的專利。近日在英國劍橋大學
計能夠以耗費最少的能量，並展現出更加
手臂輕鬆地做出靈活的操作。研究人員表
（University of Cambridge）的研究團隊發
自然的手部運動。動物與機器的四肢複雜
示，當時做這項研究，也是希望能具體了
表於《科學機器人》（Science Robotics）
運動動作源於大腦及控制裝置之間的相互
解人體的運作模式。
的研究，團隊利用3D列印技術製做出一隻
協調作用。因此系統中的機械特性和設計
研究人員表示，這項全新的機械設計能
機器手，且只要利用其手腕動作的引導，
對於人工智能非常重要，並可以幫助動物
夠改變未來製造機器人的方式，並讓機器
便能彈出幾個簡單的樂句。
與機器的四肢以複雜的方式移動且不會消
人四肢的操控能有更加類似人體結構的靈
耗不必要的能量。
活動作。或許將來機器人將能勝任需要精
劍橋大學的研究團隊所開發出的機器人 手是透過3D列印技術，以具有柔軟及剛性
研究人員表示，這種被動、不直接的運
特質的材料所製作而成，其模擬的目標分
動方式未來可以讓機器人做出各種動作，
別為人類手中的韌帶及骨骼結構，而非利
例如步行、游泳甚至是飛行。這項人工智
用人類的肌肉與肌腱部位。儘管與真正的
能的機械設計能夠以最低的成本做出最大
人類手臂相比，該機械手有許多的移動範
範圍的運動方式。在過去的幾年中，由於
圍限制，但研究人員發現這項機械設計仍
3D列印技術的發展，柔軟的組件已開始運
舊可以做出許多出乎意料的手部動作。
用於機器人的設計之中，這也使研究人員
因機械手的手指無法個別獨立地移動，
細動作的工作，例如進行外科手術或是處 理易碎物品。
能夠增加機器人運動的複雜程度。
這個被稱為被動（passive）的手部運動方
人類的手部結構非常複雜，如果要在
式依然可以模仿出不同風格的鋼琴演奏方
機器手上完整呈現人類的手部運動將會是
式，且不需改變機械手臂的材料設計與機
一項巨大的挑戰。時至今日，即便是設計
新聞來源
J. A. E. Hughes, P. Maiolino and F. Iida, An anthropomorphic soft skeleton hand exploiting conditional models for piano playing, Science Robotics, 2018.
全球移民人流預測 新模型讓人口遷徙推估更準確 【本刊訊】在當今人口攀升、日益擁
目前各國透過收集移民填寫的表格資料
民率相對穩定，移民站全球人口的比例約
擠的地球，人口流動對於國家的基礎設施
統計移民的數據，但這些表格的資料可能
1.1~1.3％。研究人員也發現，這段期間有
及資源造成相當的壓力。移民人口流動的
包含錯誤的訊息，導致無法準確地收集到
超過60％的移民是遷出的，而返鄉移民數
數據可提供政府進行規劃與應對措施，然
移民所需的各項資訊。而人口普查通常也
大約介於26~31％之間。隨著時間的推移，
而，就算是已開發國家相關數據的推估仍
傾向於詢問人們出生的地區，但卻不會詢
大約有45％的移民最終會回到自己的祖
舊不夠精確。在現階段，研究人員目前開
問居民是何時搬遷過來，這樣的訊息也無
國。移民率最高的地區，多為近期發生大
發出許多估計遷移率的方法，但即便是其
法準確地反映移民遷移的狀況。
型災難、戰亂的國家，例如敘利亞等。
中最好的統計方式，也必須仰賴對於人口
一直以來研究人員不斷地想方設法，企
研究人員未來預計透過區分難民及其他
圖找出能夠確實反映出全球人類遷徙狀況
類型的移民以改進估算的模型。另外，他
近期美國華盛頓大學（University of
的方式。華盛頓大學的研究人員透過合併
們也希望加入非政府的來源數據，以提高
Washington）的2位科學家於《美國國家科
各項方法的要素，將偽貝葉斯方法應用在
推估的準確率，並做出能預測未來遷徙的
學院刊》發表一項新研究，利用一名偽貝
移民遷徙的估計上，並利用31個歐洲國家
推估模型。
葉斯（pseudo-Bayes）的方法針對移民人流
相對可靠的移民模型進行校準。研究人員
的相關細節進行推估。研究人員表示，根
發現其估計的準確率達到現有估計方式的3
據新方法所得到的結果顯示，移民率比先
倍左右。
大規模遷移的不切實際假設。
前認定的高，但變化卻相對穩定。自1990年
研究人員表示，1990~2015年間，全球
以來，約有45％的移民人口回歸至自身的祖
每5年就有6700萬~8700萬的移民，比過去
國。偽貝葉斯方法遠比其他估計方法的數
的任何估算方式的數值都較高。另外，雖
值來得更高。
然移民的數值不斷增加，但這段期間的移
新聞來源
Jonathan J. Azose and Adrian E. Raftery., Estimation of emigration, return migration, and transit migration between all pairs of countries, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018.
中華民國一○八年一月十五日
產官學研
美科學家研發能阻斷 前列腺癌細胞生長的成分
科技報導
28
廣告索引 錫昌. ........................................3 牟博科技. ....................................4 雙鷹. ........................................5
【本刊訊】近日，美國紐約大學（New
研究團隊所研發的化合物名為環狀類肽
勵眾生活. ....................................6
York University, NYU）醫學院研究團隊
（cyclic peptoids），能針對前列腺癌細胞
日龍. ........................................7
已研發出治療前列腺癌更有效的化合物，
增殖區進行治療，這是現行相關藥物所無
科羅耐. ......................................8
並將該研究發佈於近期的《自然通訊》
法達成的境地。報告指出，實驗室培養的
（Nature Communications）期刊。
前列腺癌細胞若經受該化合物介入，與未
倍晶. .......................................21
根據美國癌症協會（American Cancer
經治療的對照組相比，可減少近95％的癌
均泰. .......................................28
Society）調查，被診斷為前列腺癌的患
細胞生長。雖說早期相關檢測在前列腺癌
者，無論是第幾期，都有近99％的五年相
照護領域裡相當重要，但若能避免頑強的
新聞來源
癌細胞復發，將能更徹底地治癒癌症。
Jeffrey A. Schneider et al., Design of Peptoid-peptide Macrocycles to Inhibit the β-catenin TCF Interaction in Prostate Cancer, Nature Communications, 2018.
對存活率；早期就得到診斷的患者，其五 年相對存活率甚至接近100％。過去用來 治療前列腺癌的多為抗雄激素 藥物（anti-androgen drugs）， 它們能針對促進前列腺癌細 胞生長激素訊號（hormonal signals）做治療，然而這仍使 許多患者在1個月內復發。 與癌末病人相比，前列腺 癌早期患者幾乎與常人無異， 也不太會出現血尿、特定區域 （如髖、背、胸等）的疼痛與 身體虛弱或肢體麻木等症狀。 不過也因為這樣，通常症狀發 生時都已經到了癌症的後期， 因此年屆40~50歲的中年男性， 仍建議定期接受前列腺特異血 液抗原測試（Screening includes a prostate-specific antigen blood test）或肛門指診等篩檢。 有鑑於這種方式幾乎可以說 是無藥可靶向（undruggable）， NYU醫學院泌尿外科所助理教 授羅根（Susan Logan）表示， 與其想方設法地做出效果跟過 去差不多的藥物，不如重新檢 視何謂「藥樣分子（drug-like molecule）」。某些蛋白質可 以開啟使促癌細胞生長基因的 功能，而這些基因在人類發展 早期扮演的角色，就是協助前 列腺發育，如果在成年時它們 繼續引發細胞生成，就有可能 導致前列腺癌。換句話說，要 阻斷癌細胞的生長，就必須阻 礙這些蛋白質的交互作用。
..................................... 9,15 尚偉. 益弘. .................................... 11,17