解密科技寶藏－2015創新科技專案體驗

解密科技寶藏 2015 創新科技專案體驗

目錄

01 03 05 09 11 13 15

前言

創新科技專案介紹

推薦序 楔子

緣起 歷程 創造 願景

由體驗探索需求 創新從「心」出發

跨界—核融合的爆發力

17 23 27

經濟部技術處 處長 傅偉祥

計畫主持人 薛文珍

第1幕 動態， 分子結構的共創

熔岩脈動

巨石魔法

31 37 41 45 49

第2幕 平衡， 無限可能的明天

結晶櫥窗 —創新科技專案

結晶櫥窗 —科技美學

預言之海

想像天台

55 61 65 69 73

第3幕 感動， 真實想像的映現

奇想，啟想 開啟你無邊的想像力

奇想，齊享 一齊享受冒險的樂趣

奇想，綺想 置身綺麗的幻想奇境

奇想，齊響 在落幕時當掌聲齊響

77 83 87 91 95

第4幕 體驗， 穿梭雲端新勢力

技術解譯

社群 BDA

解密社群

解密通道

99 101 211 223 228 230

幕後解密

創新科技專案技術

科技美學加值商品

創新科技專案團隊

贊助夥伴一覽

協力夥伴一覽

前言

前言

創新科技專案介紹 探索你的想像潛能， 挖掘你的創意珍寶 為促進國內產業能夠掌握國際發展趨勢並搶 佔先機，整合各法人研究機構，聚焦投入智 慧科技、製造精進、民生福祉、綠能科技、 服務創新等重要新興領域的關鍵技術研發與 創新，以推動台灣產業成為亞太科技應用與 服務創新的領導產業為目標。「解密科技寶 藏」就是在展示經濟部技術處，支持研究機 構投入關鍵技術領域的研發成果，讓民眾能 夠認識不同領域的科技應用，鼓勵企業共同 參與國家產業未來的創新發展。 創新科技專案包括「企業創新研發專案」、 「學界科技專案」、「法人科技專案」等創 新研發機制，引導融合來自「產業、學界、 研發法人」三方領域的充沛創新研發能量， 協助提供適當的發展空間，維持創新能量的 動態平衡發展。

2

推薦序

由體驗探索需求 創新從「心」出發

我們在硬體製造業生產效率的成就與能量，奠定良好

如何洞察並掌握使用者偏好與需求？如何讓專業差

產業環境與基礎：然而，如何創造下一波的優勢則

距甚大的產業跨域合作？大家都在探索其中的 know-

需要能夠洞察使用者的「心」—掌握需求並創造價

how，我們透過實體場域的建立及試驗，萃取關鍵元

值，此時就必須將既有的科技能量注入創意、跨領域

素並累積應用整合力。藉由建構創新科技專案研發體

整合、美學設計等元素，經由加速器與市場驗證的過

系中「以體驗探索需求的創新平台」，將科技研發成

程，打造具差異化優勢的創新軟實力，讓產業能提升

果，經由跨領域團隊的創意發想、設計加值，激盪出

附加價值並推升成長動能。

新應用情境，藉「解密科技寶藏 - 創新科技專案體驗」 活動以互動體驗方式進行驗證。

推薦序

創意與創新，是產業發展的動能，是產業升級加速器 的能量，成為國家競爭力的底蘊。經濟部透過創新科 技專案的執行，研討產業發展方向與策略，進行創新 技術研發，研發成果是珍貴的「科技寶藏」，期待各 領域業者共同挖掘，透過廣納跨領域專業與民眾的智 慧，創造另一次經濟成長。創意與創新，核心在人 「心」！從心中的熱情出發落實在產業實踐，以產品 與服務方式滿足心的需求。這本專書剖析這把「解密 之鑰」，記錄跨領域整合探索的過程、分享策劃體驗 設計的思維與實踐手法，藉此書同心實現以跨領域創 造新奇蹟的夢想。

經濟部技術處 處長

4

楔子

跨界—核融合的爆發力

計畫主持人 薛文珍

我們在創新科技專案體系中從事研發，了解到科技的

「型式即內容，選擇了這項技術，它就成為創作內容

運用及其效益的擴大，取決於人（或市場）的價值判

的一部分，必須挑戰極限、挑戰不可能。追求極致是

斷。產業科技研發結合人文觀點，則逐漸從一個選項

藝術創作的本質，在極致的追求上沒盡全力就妥協，

蛻變為必要條件，方能探索更高價值的方向與應用。

不如不做，做了也沒什麼意義。」

從科技研發體系跨出一大步、建起一座與人文連結的

「研發中的技術都有它的潛力與限制， 每一個規格的

橋樑、跨越隔行如隔山的鴻溝、尋求人與市場心目中

突破都是許多時間心力的累積，不是要什麼都能立刻

更高的價值，似乎不僅是我們這一代研發人員責無旁

變出來。技術的限制有時也可能成為它的特點， 針對

貸的任務，更是取得突破性發展的前提了。

適合的情境發展出獨特的應用。」 本計畫最有趣、最挑戰的，就是溝通南轅北轍的觀點，

然而，跨界、跨領域的合作，一旦成功，常常創造十

求同存異、找到大家跨領域合作的理由。一般來說，

倍數的價值，但卻面對有異於科技研發的進入障礙，

做事的人寧願把時間花在做事、而不是溝通上，能夠

其關鍵在於人的認知差距。以下是常常在橋接過程中

單純化最好，跨領域整合常常很沒效率，因為常常需

發生的衝突，從不同的切入觀點，您或許能猜到發言

要溝通。以貫穿全場的展演幕後互動系統為例，在極

者的專業背景：

有限的規劃、製作、測試、驗證時間內，要結合後台 資訊流、人機互動介面、行動裝置應用程式、即時互

「做事、溝通要有邏輯、有系統、有依據，不能只憑

動數位內容製作、聲音通訊等五種專業，各團隊必須

感覺與主觀。一個判斷或決策，接下來的製作、測試、

肩並肩地製作、檢討、修正、測試、再檢討，幾個月

驗證，是一連串複雜、耗時、費心力的工作，這麼多

內犧牲假期與睡眠、聚焦解決問題、達到效果，背後

資源要動起來，豈能兒戲、僅憑一串形容詞！」

的動力不只是責任感，而是完成一件前所未有的整合 所帶來的使命感與成就感。

「 觀眾的互動效果、感受、反應是底線，體驗本身是寫 意的、非理性的，是感官與心靈層面的滿足，設計者的 價值就在其展現的效果能夠得到多數觀眾的共鳴，即使

Kevin Kelly 在 2010 年 出 版 的《 科 技 想 要 什 麼 》

量測到精準數字，也只是基礎，不能成為唯一的依據 。」

（“What Technology Wants”）將科技視為一種具有

楔子

自我演化特性的生命體，稱為「科技體」（Technium）

發展初期得到體驗群眾的回饋，將是研發主管、投資

來討論，精采演繹了科技的世界與人文發展間的關

人、創業者在沒有充分市場資訊的情形下，是否持續

係，以新視角提出三個課題：

投入的一個重要參考。這也是一個社會實質鼓勵與支

1. 準備好面對必然出現的科技：聆聽科技想要什麼，

持跨越式創新所需的機制，否則開創本身的未知與風

我們更能為自己和下一代做好準備，面對必然會出

險，常常成為自身的阻礙。

現的科技； 2. 引導科技發揮更好的功效：主動進擊，積極參與， 我們能夠引導科技發揮更好的功效；

在這個以體驗設計為舞台的實驗場域中，對體驗者來 說，參與實驗通常不是重點，體驗嶄新的感官與心靈

3. 全盤運用科技的優點：在類生物的科技系統中，掌握

層面的刺激，才是吸引力來源與持續參與的關鍵。因

與配合長期的規則，我們便能取得科技全盤的優點。

此，從另一個角度看，這個場域從大眾文化、娛樂遊 戲、流行時尚的角度，具有靈活經營的發展潛力。

輝映「科技體」的概念，在體驗經濟中，我們嘗試有 系統地與體驗者接觸、收集其反應與回饋，幫助科技

科技界盡其所能累積豐富的知識與經驗，將地基建得

研發朝向對人的感受產生更即時的回應發展。而這個

越深越穩，成就了數十年產業經濟的發展。而台灣豐

實驗性的觀察與驗證過程，除了理性的科技元素外，

富多元的人文特質，及因社會開放、公民意識彰顯，

尚需要融合設計、心理、社會、行銷等各方面的專業，

已經形成當代華人文化一股引領生活型態的先驅流

營造出創新的實驗方法：一方面吸引體驗者融入產生

派。驀然回首，認識自己、洞察自己的想望與需求，

自然的反應，另一方面取得體驗者的反應與回饋，作

機會竟在其中！

為對科技偏好與應用的參考數據與資訊，更進一步據 以調整未來實驗設計。

我們嘗試藉著「解密科技寶藏」這個新舞台的搭建， 整合科技與人文系統進行對話，凝聚獨特而難以取代

這個快速嘗試錯誤、高度互動的回饋機制，同時也在

的優勢。邀請科技研發團隊貢獻技術、工具與智慧，

回應科技研發及產業界的需求，即在一個產品尚未被

透過科技的成全，讓每一位體驗者成為參與者，把珍

清楚定義之前，了解未來消費者對新科技的反應、需

貴的觀點與直覺，匯集成為產業、經濟與社會發展的

求與想望。同時，一個前無古人的創新產品，能夠在

向量與推動力。

6

解密，創新探索的起點 在這裡，馳想創意； 從現在起發現自己， 前所未有的可能性。

緣 起

體驗，是一把開啓科技新未來的鑰匙

緣起

「科技始終來於人性」，科 技的研發，需要讓成果和應 用能夠更加貼近民眾的需 求、民眾的生活，才能夠為 民眾所用、所愛。

解密科技寶藏計畫，經由整合以人 為出發點的設計、技術、行銷相互 轉化的專業，將各界體驗設計的實 力 匯 集， 建 構 一 個 可 以 讓 人 才 發 揮，並且展現其創新的舞台，讓研 發法人和產業界的創新，與文化轉 變能讓業主、投資人及大眾都能夠 看到，體驗到跨越式創新「實際而

台灣以製造代工為主的產業長期以

具體」的進展，進而能產生信心與

來往往難以直接了解，並且掌握消

支持的力量。

費者的即時需求；而產業距離終端 的消費者太遙遠，就難以發展使用

一個產品尚未被清楚定義之前，如

者介面以及使用者經驗。

何能了解它是否能符合消費者的需 求？體驗經濟是目前國際市場上一

儘管某些品牌企業引入設計專業逾

個全新而且廣受歡迎的模式，可以

十年，台灣仍少見具突破性與跨越

讓科技研發朝向更具系統地和體驗

性的價值創造。這個現象似乎也說

者接觸，並能立即收集其反應與回

明了，產業高值化的發展需要更為

饋的載具，而這個可以快速嘗試錯

整合性的價值創造。但是從現有的

誤、高度互動回饋的體驗舞台，可

結構去增修、調整，結合新的專業

以在創新產品在發展初期得到體驗

領域如設計的同時，也需要組織運

群眾的回饋，讓研發主管、投資人、

作、文化、目標相對調整，才有機

創業者可以了解市場資訊，提供是

會 改 變 現 有 結 構、 產 生 新 的 價 值

否有持續投入極重要的參考。

鏈，這不僅是產業界的挑戰，也是 科技專案研發體系共同的挑戰。

所以，為從人的需求啟發產業科技 的 創 新 與 應 用， 並 促 使 產 業 結 構

但是，科技研發者很難有機會接觸

轉 型 的 目 標， 解 密 科 技 寶 藏 計 劃

到消費者，即使接觸到，可能也不

建構一個「以體驗探索需求之創新

夠了解人、不夠了解自己的需求，

平台」，期盼以科技加值的跨界創

以及產業鏈如和消費者產生關係，

新體驗設計，整合跨界價值鏈，進

有鑑於此，我們認為需要創造一個

而造就跨越式創新的舞台，同時也

場域，讓從事科技研發的人，和消

希望能讓產業界能更了解體驗經濟

費大眾有機會接觸、碰撞，甚至產

的操作模式，幫助企業進行創新研

生火花。

發，促成產業結構轉型。

10

歷 程

從虛實跨界到動態平衡

歷程

我們構想了一個場域，希望 吸引民眾親臨，參與「體驗 經濟」的實驗場域，幫助研 發人員、產業界找到新的發 展契機。

12

場域要吸引人，最重要的就是我們

這些科技到底想要把文明推往哪個

選 擇 使 用 的 工 具、 管 道， 還 有 我

方向去？這些都具有其脈絡及故事

們選擇的內容，必須要符合大眾文

性，我們讓研發人員自己扮演「說

化、娛樂遊戲、流行時尚的角度，

故事的人」，分享他們的研發經驗，

才能吸引大眾主動參與，未來也更

讓民眾從體驗遊戲的過程中，了解

具有靈活經營的發展潛力。

研發人員研發的技術有什麼獨特 性？可以應用在哪些地方？未來可

過去我們很習慣把科技當成工具或

以解決什麼問題？從這些角度，把

科技的研發要了解、接近人，才能

是管道，例如我們會透過電視或是

原本被民眾認為是「冰冷」的科技，

滿足人的需求，可惜的是，普遍來

網路科技來宣傳，但如果要把電視

讓民眾有趣味性地親自感受，並且

說，科技研發人員平常的訓練和工

和網路當成內容，該如何應用？為

能和研發人員互動，給予回饋。

作習性及經驗，常常不知如何和一

了充分應用科技新媒體，我們的團

般大眾接觸，也很難把大眾表達反

隊很早就和藝術界、設計界以及市

因此在整個「解密科技寶藏」，我

應出來的意見轉為研發參考的方向

場行銷界等不同領域的專家互動及

們分成一個實體展場，可以讓觀眾

或是建議，所以需要民眾願意主動

合作，因為這是一個高度跨領域整

直接接觸研發成果，以及另一個數

來親近，和研發者接觸，傳達他們

合的工作，我們不只把科技當成使

位內容影音的體驗展場。在解密科

使用產品後的意見。這就是我們計

用的管道，也把科技當成溝通的工

技寶藏這個實驗性質高的觀察和體

劃中要建構一個吸引民眾主動接近

具，包括在活動中大量使用感測器

驗的過程，可以結合理性的科技元

的場域的原因。

（sensor）、顯示器（display），

素，並融合設計、心理、社會、行

和人之間做接觸，以及透過電腦龐

銷等各方面的專業，一方面吸引體

大的運算，做出賞心悅目的內容。

驗者融入產生自然的反應，另一方

但是要如何讓民眾產生興趣，主動 和我們接近呢？

面即刻取得體驗者的反應與回饋， 然而科技具有很高度的專業性，對

可以讓產業界和消費者了解，收集

首 先， 我 們 要 讓 科 技 能 夠 透 過 互

許 多 人 來 說，「 科 技 」 一 詞 往 往

體 驗 者 的 反 應 與 回 饋， 如： 對 科

動 設 計 吸 引 民 眾， 然 而， 想 要 吸

讓人覺得冰冷、無法理解，很遙不

技偏好與聯想的參考數據與資訊，

引 民 眾 主 動 和 我 們 接 近， 就 必 須

可及，為了突破民眾對科技的陌生

並更進一步據此來調整未來實驗設

運用許多消費性市場使用的手法

感，我們嘗試讓研發人員自己來說

計，期有助於產業界更了解體驗經

來 吸 引 消 費 大 眾。 在 這 個 以 體 驗

故事，因為其實科技的背後，包括

濟的操作模式，幫助未來科技的創

設 計 為 舞 台 的 實 驗 場 域 中， 對 體

研發人員和團隊在研發過程中遇到

新研發。

驗 者 來 說， 他 們 重 視 的 通 常 不 是

的問題、解決了什麼問題？研發團

參 與 實 驗， 所 以 要 用「 體 驗 嶄 新

隊在研發過程中所遇到的困難，和

的 感 官 與 心 理 刺 激 」 來 吸 引， 才

心路歷程，其實往往很有故事性，

能讓民眾持續參與。

甚至是很有自己個性的。

創 造

從科技專案互動展到體驗觀察回饋

「數位策展」兩個不同的展示，嘗

本計畫的進行以實體與虛擬結合的歷

試 做 融 合， 如 果 來 到 展 館 參 觀 的

程式體驗，於展覽前在官網及網路社

人，本身也有網路工具，有助於他

群推播技術影片和專欄來吸引觀眾的

們強化現場的體驗，而原來在電腦

好奇與期待，在實體展館營運期間，

網路上曾經造訪過的網路使用者，

則以科技新媒體互動的設計，營造虛

雖然今年的解密科技寶藏，是延續

如果受到網路的經歷吸引來參加現

實融合的互動體驗，而觀眾於展館中

去年的計畫，不過今年在的概念上

場的展區，也可以將現場和網路上

經歷體驗，同時記錄互動行為，離開

的創新，是把「實體展館」，以及

的經歷做串連，更具體驗感！

展館後仍可透過網路於其他活動及場

和觀眾最好的溝通， 即是讓觀眾參與！

創造

合與本計畫保持互動，活動中貫穿主

生理訊號，包括：臉部表情、動作、

團體一起進行、共同完成的，這是

題，跨越時空、虛實交融，當下次再

心跳等資訊，透過電腦的運算，將

另一種科技力，也是我們想要探索

入展館，可繼續豐富其獨特的互動經

硬梆梆的生理電波訊號轉化成感性

的方向。

歷，此即為在展館體驗之後續延伸，

的資訊，讓我們得知他的情緒和感

平台也成為研發法人與民眾接觸的介

受，未來也有機會可以將這些記錄

當科技很個人化時，可以讓我們很

面，為日後帶來更多延伸性的互動與

變成即時了解。

清 楚 知 道 某 個 觀 眾 是 誰？ 他 在 哪

需求研究機會。

裡？透過心跳和體溫還能了解這個 為什麼我們的展出可以達到這些目

觀眾感覺到什麼？做了什麼反應？

「和觀眾最好的溝通，即是讓觀眾

的和效果呢？我們期待能傳達給觀

以及他在群體間和設計的環境間的

參與！」這是今年的解密科技寶藏

眾的訊息是：這些都是科技所帶來

互動，如果沒有科技感測裝置，我

計劃最重要的信念。今年展區的整

的 進 步， 網 路 和 生 活 可 以 相 互 聯

們無法完成這些互動體驗的實驗。

個設計，高度專注於創造觀眾個人

結，觀眾在網路上提供的訊息也會

化的體驗，無論是對本計畫的設計

被帶到會場來，而這些網路訊息在

我們期盼透過互動體驗，讓觀眾理

或 對 觀 眾 而 言， 每 位 觀 眾 都 不 是

會場上可以產生有意義的影響。

解及感受到，許多發明都是因為你

「群體」，而是完全不同的個體。

而發明，這些偉大的發明造就我們 說不定觀眾在現場看到的實品就是他

可以擁有這樣的互動體驗遊覽，而

因著每位觀眾的年齡不同、背景的

在網路上提供的意見所創建的，而當

且未來也會因為有你的體驗以及和

不同，產生的反應也不同，所以這

觀眾回到網路上時，現場的經驗又能

科技的互動而給予我們更多的資

次的設計上觀眾和展區之間是互動

回到他的虛擬世界，從虛擬到現實，

訊，把科技帶到更好的方向。

的，而不是由我們單方面給予、觀

從現實到虛擬，都是可以累積的經

眾單方面去吸收。

驗，而也就是我們在展場中有互動體 驗的科技設計，讓民眾感受到科技隨

觀眾可以在遊覽過程中對展示內容

時在你我生活中，我們未來的策展會

提供回饋，觀眾的任何反應都是我

更加朝向這方面努力。

們所關心的，觀眾甚至可以感受到 他們的反應也能得到我們的回應，

解密科技寶藏計畫是階段性策展，

理解他們的回應都將變成我們未來

我們今年會做一些實驗，未來會做

更精進的參考。

更多的實驗，現場會因為觀眾的反 應而同時呈現出來，網路留下的許

這 次 的 展 出 中， 我 們 進 行 一 些 創

多資訊也可以被帶到會場中增強體

新，特別是在個人化的體驗方面，

驗，而在另一方面，觀眾也會因為

當觀眾來到展場，透過一些感知器；

跟其他觀眾一同體驗時產生群體的

例如體溫及心跳感知器，將觀眾的

共感的感動，就像許多遊戲是需要

14

願

景

從科技到青年希望

願景

根據經濟部技術處「2025 台 灣產業新願景」的研究中顯 示，開創新興產業的契機， 台灣足以定位為華人世界的 生活型態先驅者、軟性經濟 的創意者，台灣仍很有機會 成為引領風潮的地位。

動體驗，接軌科技研發成果、掌握

一手回饋，進而建立「看見未來」

終端需求、發展跨界創新體驗設計

的服務系統，能夠即時而快速地回

與跨領域科技應用的整合能力，並

應社會變遷，幫助產業掌握人的感

觸發前瞻性社會應用構想，創造更

受與想望、源源不斷且有系統地挖

高的附加價值。

掘自身文化中的寶藏，成為華人世 界科技人文整合人才的首選工作地

期盼透過我們創新科技體驗的互動展

點，使台灣形成具國際影響力的獨

館吸睛與聚眾，得以成為我國科技研

特而難以取代的競爭優勢，從而產

發與產業界的年度盛會，可以吸引民

生源源不斷的經濟與社會效益。

眾及跨產業參與，我們的展館也能在 收集觀眾反應後，產生科技應用的新 台灣是亞洲及華人世界極具特色的

機會，為科技業創造新價值。

生活圈，有高度民主自由、台灣民 眾具有很高的熱情、充分的參與動

包括可延伸應用於生活產業、展演

機， 再 者 台 灣 又 是 人 口 密 集 生 活

產業、建築產業、博物館或博覽會、

圈，互動經濟的試驗很容易進行。

遊樂園及教育學習等，推廣運用，

而且國人積極主動的態度，民眾常

使 平 台 技 術 進 入 B2C（Business

會主動有興趣參與。無需付費多元

ToCustomer） 應 用 之 使 用 者 測 試

文化的生活形態，都是發展軟性經

與需求探測。同時也能建立與產業

濟的必要基礎。

持續互動的策略，助益產業跨領域 技術整合、人機介面開發等，深化

所以，今天在台灣看到消費者體驗

異業交流與合作機會，而平台也可

後提出的需求，可能一、二年後就

提供政府支持的科技與文創相關研

有對應的產品在大中華市場問市，

發和產業計畫的新舞台，整合其他

也因此，許多有心投資在大中華市

政府研發計畫的機會，發展新型的

場的產業，往往會從台灣的市場掌

研發與服務計畫，而本計畫發展的

握華人市場的商機。

虛實跨界共通技術，也有機會應用 於其他產業，進行異業結盟、跨平

解密科技寶藏計畫希望藉著創造人

台合作的基磐建設。

與科技互動的嶄新體驗，逐步累積 對於獨特性與創新性的 knowhow。

我 們 也 希 望 藉 由 本 計 畫「 未 來 想

在科技專案體系建構「以體驗探索

像」與「創意展演」形式的體驗設

需求之創新平台」，以「創意展演」

計， 吸 引 民 眾 大 量 參 與、 激 發 對

為驅動核心，藉多元形式之科技互

未來的聯想與希望，當我們獲得第

16

1 第

幕

動態，分子結構的共創 思緒歸零，抽離現實， 意識界回歸原初起點； 從現在開始，向未來出發！

用想像力 改變你的世界 今年的體驗活動有兩大主題館， 除了延續去年互動體驗樂園，讓參觀民眾體驗虛擬實境的樂趣之外，新增「解密寶藏區」， 展示創新科技專案的元件雛形，也大量使用互動設計，增進民眾對科技的認識， 以及參觀樂趣。大會則進一步收集民眾回饋於無形！

奇想樂園和解密寶藏區分處兩個不同展館，參觀民眾可

技術。最後，兩個展廳的參觀旅程再匯流到技術概念，

以持悠遊卡，或是以手機登錄下載解密科技寶藏專屬

請參觀民眾票選最喜歡的技術。

App，先於大門口進行註冊，兩個館為貫穿導覽的機制， 註冊完後可由兩個動線進行參觀體驗，可以選擇要先體

雖然科技寶藏呈現的，是科學性啟發理性和知性思考

驗有 12 項技術的體驗樂園的「奇想樂園」，或是要先

的內容，但是在展示空間中，吸引觀眾像閱讀者般一

從有 72 項技術、實體展示的「解密寶藏區」了解設計

層一層剝開神秘面紗，從第一廳熔岩脈動的主題「粒

第一幕 動態，分子結構的共創

子世界」，第二廳巨石魔法主題的「生命與意識」，第三廳結晶櫥 窗的「科技」到第四廳預言之海的「未來」，引導觀眾進入故事情 境及主題，帶著好奇心探索、蒐集科技寶藏的秘密。 今年的主題則是以地球的構成「地、水、火、風」為主題，也就是 物質、生命、資訊和能量等四種元素，任何的物質、材料、結構、 基礎、機械等，都屬於物質，歸於「地」，而只要和生命、生物、 醫療、健康的則歸為「水」，任何能源、光、電、熱等和能量有關 的都歸於「火」，任何資訊、通訊、雲端、網路等的都歸屬於「風」。

動態平衡：熔岩脈動 今年新闢的「解密寶藏區」是以隱喻式及自由探索的敘事方式，以 實體展示的技術原始面貌，和有趣的深度資訊來吸引、引導觀眾進 行知性的自我閱讀與探索。只要參觀者進來閱讀任何一種技術，就 會改變「熔岩脈動」展示區的環境和狀態，當觀眾發現在互動中會 產生變化，會更促使觀眾想了解更多技術，讓參觀者參與在展品和 展示空間內，體會當人接觸到不同技術、科技的內容時，三者會產 生動態平衡的關係。

生命的密碼：巨石魔法 生物哲學家柏格森說：宇宙的自然創造都是因為生命的衝動，它無 時無刻不在創造自身和創造新的東西，透過互動設計師的設計轉化 能力，將工研院電光所「3D 掃描器技術」、工研院服科中心「影像 式生理偵測技術」、工研院 spin-off 的「軟性壓力感測技術」等三 項互動亮點技術，變身成互動展示體驗的大型互動展品 – 巨石魔法。 利用 3D 掃描器掃描出觀眾形體，建構出生命形體，以影像式呼吸心 跳偵測觀眾生理訊號，建構出生命數值，利用軟性壓力感測觀眾手 動壓力，建構出生命力場，還可以由環境溫度、濕度等環境資訊參 數，影響互動式的虛擬環境狀況，模擬真實生命；當溫度太高或太 低會影響生命生長速度，而當觀眾因為好奇製造太多的生物，星球 也可能會有如人口過多而爆炸，就像地球是從大爆炸中生成，生命 會再重新開始。

工作團隊 策展團隊 工業技術研究院： 周念宗、趙家佑、何瑞薇、林鈴惠 專業攝影 林修萍 技術展示團隊 工業技術研究院、 生物技術開發中心、 石材暨資源產業研究發展中心、 印刷工業技術研究中心、 自行車暨健康科技工業研究發展中心、 行政院原子能委員會核能研究所、 車輛研究測試中心、 金屬工業研究發展中心、 食品工業發展研究所、 紡織產業綜合研究所、 國家中山科學研究院、 國家衛生研究院、 船舶暨海洋產業研發中心、 塑膠工業技術發展中心、 資訊工業策進會、 農業科技研究院、 精密機械研究發展中心、 鞋類暨運動休閒科技研發中心、 醫藥工業技術發展中心

協力夥伴 「解密寶藏區」設計製作及全場營運 光洋波斯特國際展覽、 天工開物、 叁式、 自光體室內裝修設計、 有機像素、 默科資訊、 帝凱科技、 當若科技藝術、 玖萊數位創意

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旅程說明 人所經驗的世界是由甚麼構成的？古代哲人歸為：地、水、火、風四大元素。 我們將動態平衡展覽的 44 項嶄新科技分別對應於四大元素，兩者巧妙串聯， 帶給觀者一種：「原來科技始終圍繞在我們的自然環境中」之意外驚喜感。

1

基本屬性： 地（土）在四大元素中具 有堅硬、穩固、基礎、黏 著、稠密等基本特性。 科技屬性： 物質 / 材料 / 結構 / 基礎 / 機械等科技型態。

物 質

基本屬性： 水 在 四 大 元 素 中 具 有 流 動、 柔 順、 滲 透、 滋 養、 形 體 易 變等基本特性。 科技屬性： 生 命 / 生 物 / 醫 療 / 健康等科技型態。

生 命

2

第一幕

能 量

基本屬性： 火 在 四 大 元 素 中 可 以產生能量與溫暖， 具有光明與使物質 揮發等基本特性。 科技屬性： 光 / 電 / 熱 / 能源 / 能量等科技型態。

3 資 訊

動態，分子結構的共創

4 基本屬性： 風（ 氣 ） 在 四 大 元 素 中 具 有 無 形、 不 定、 傳 導、 媒 介、 無邊界等基本特性。 科技屬性： 資 訊 / 通 訊 / 雲 端 / 網路等科技型態。

22

第一幕 動態，分子結構的共創

24

旅程 1

熔岩脈動 萬物的起源是原子與虛空。宇宙的一切事物都是由虛空中不 斷運動的原子所構成。所有事物都是某種原子的結合。宇宙 中有無數個世界在不斷的生成與滅亡。人所存在的世界，無 非是其中正在變化的一個。 希臘自然哲學家 德謨克利特 （Democritus，約西元前 460 － 370 年）

在展示空間中，利用熔岩燈中，熔岩脈動中微量粒子生成，上升、破 解、落下的視覺化意象，與參觀者互動行為融為一體，表現自然循環 與動態平衡的景象，也讓參觀者了解人所存在的世界，也是宇宙中正 在變化的一個。 而熔岩中出現的熔岩氣泡，是藉由觀眾觸控資訊的行為所決定。觀眾 可以自由點選 30 秒技術短片，再利用手機或卡片感應，產生地、水、 火、風四種虛擬角色，讓虛擬角色轉化成熔岩粒子，並匯流到中央的 熔岩燈中，即可蒐集、感應各種技術資訊，感應越多虛擬角色越豐富。 產生的熔岩氣泡愈多，會激發觀眾點觸的欲望，最後形成的虛擬角色， 也象徵自我角色的形成。

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奇想樂園

預言 之海

創新科技專案 巨石魔法 熔岩脈動

科技美學

技術解密

1 物 質 科 技

奈米防污塗料技術開發與應用

流體力學在整車設計之分析與應用

手眼力協調機器人

高植牙科植入物創新研發與口內掃 描系統

大氣電漿鍍膜製程設備技術 形狀記憶高分子複合材料技術 新世代智能工廠控制系統 建材表面加值應用技術 水資源健康促進服務平台

地

多頻影像數位打樣色彩複製技術

生 命 科 技

2

10 項

醫材快速試製服務

海馬培育關鍵技術開發

三合一穿戴式健康照護裝置

功能性體適能量測系統

智慧型分子快速診斷系統

放射治療腫瘤藥物技術

床墊系統技術

由可食用微生物開發具改善雄性禿 或預防攝護腺肥大之代謝物

多維麻醉深度監測系統 抗癌藥物傳輸系統研發 去毒大腸桿菌熱不穩定類腸毒素 蛋白 LTh（αK）佐劑之應用與平台 生技藥品檢驗中心

寵物犬生物製劑 腹瀉型腸激躁症 （IBS-d）治療用 臨床前研發技術

水

14 項

第一幕

26

動態，分子結構的共創

300W 直接甲醇燃料電池發電機

3kW 級化學氫燃料電池系統

高可靠度電動車動力系統

東部產業創新技術發展暨關懷輔導 計劃

健康舒適人因照明系統技術

3 能

智慧型儲能及發光系統 可撓式 CIGS 太陽電池模組

量

氣態紅外光譜自動定性定量技術

科

石墨烯材料與應用技術開發

技 火

直接讀取式數位Ｘ光感測器（DR）

醫材通訊技術

移動專網應用解決方案

超音波技術

智慧車載聯網解決方案

複合式全景影像偵測系統

遠端足型判別系統

10 項

資 訊 科

水下環境監控技術

技

雲端運算系統 資安治理與智慧終端整體解決方案 IOT 資訊收集系統

風

10 項

4

第一幕 動態，分子結構的共創

28

旅程 2

巨石魔法 整個宇宙的自然創造都是由於生命的衝動。生命從起源開 始，它就是同一衝動的綿延，生命的衝動無時無刻不在創 造自身和創造新的東西。 生命哲學家 柏格森 （Henri Bergson，西元 1859 － 1941 年）

科技一一解密生命存在的本質。 人類應用感知神經，向內微觀審視，向外宏觀探索，建立了一套個人 獨有的世界觀。巨石魔法即是運用科技，記錄人類感知神經與循環系 統的脈絡，將無法覺察的內在身心活動，轉化為外在可讀取的數據。 本展覽運用 3D 掃描器掃描個人外觀，建構生命形體；同時透過影像 式呼吸心跳偵測觀眾生理訊號，建構出生命數值，並利用軟性壓力感 測觀眾手動壓力，建構生命力場，利用即時的開放資訊，如：即時天 氣資訊，影響虛擬世界的環境參數與樣態，模擬個人在展場環境中的 資訊參數，觀眾可體驗彼此消長的過程。

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奇想樂園

預言 之海

創新科技專案 巨石魔法 熔岩脈動

科技美學

技術解密

1

3D 掃瞄器 工研院 / 電光所

生命形體的建構 運用 3D 掃描器掃描出個人形體，讓 使用者輕鬆將真實世界數位化，不論 是設計應用、藝術數位典藏、醫材應

2

用，都能提升效率與品質。

軟性壓力感測技術 工研院 / 電光所

生命數值的建構 利用可一維撓曲之薄型（0.2mm）軟 性壓力感測器，感測觀眾手動壓力。 單點感測壓力在 100g~100kg~1T，透 過 sensor 的壓力微變形，導致電壓 變化，量測受壓力。

第一幕 動態，分子結構的共創

影像式生理訊號偵測 工研院 / 服科中心

3

生命力場的建構 透過影像式呼吸心跳偵測觀眾生理訊 號，讓普通的 webcam 判斷人體的 呼吸、心跳數。可用來判斷真人假 人，運用在不介意拍攝與需要長期偵 測生理資訊的運用。需要電腦等級的 運算系統，具有微笑偵測等表情辨識 模組。

30

2 第

幕

平衡，無限可能的明天 以夢想作為科技藍圖， 作為我們向前進步的動力。

無邊的創意 無限的明天 藍芽耳機、觸控螢幕 .... 我們每天都在使用的產品，曾

示的剛性空間，而是設計成有如結晶洞穴，以許多有

經是二、三十年前科幻電影中，想像外太空世界的虛

機結構和結晶介面，以抽象或是具象的形態呈現，分

擬產品 ! 昨日的想像，變成現今我們生活中的必備品，

別自地面竄出，或牆壁長出，或是以鐘乳石中島形等

而你我今日的想像，也可能變成你我未來生活中不可

結構，展出四十三項科專技術的實體元件或原型，搭

互缺的科技產品！

配這些技術的解密影片，讓參觀者得以理解技術的本 質和核心價值。

科技是人類智慧的結晶。不過，科技並不是人人能夠 理解、應用；這個展覽嘗試以影、音、互動、情境等

觀眾除可自由參觀外，也可以按下展台上的按鈕，點

多元類型，幫助參觀者掌握創新科技成果。

選想觀看的技術影片，若觀眾喜歡這項技術，可以把 卡片或手機放置感應區，即可將技術記錄在個人喜愛

科技是人類智慧的結晶：結晶櫥窗

的技術清單。

在第三廳的結晶櫥窗中，展示空間有別於傳統科技展

展場同時也展示二十四項科技美學計劃成果，它們是

第二幕 平衡，無限可能的明天

由設計師以更貼近使用者概念，設計完成產品雛形。如發光纖維， 在設計師手中，做成夜光棉被，只要白天把夜光棉被拿去曬太陽， 晚上小朋友就可以蓋上有小星星的可愛棉被了。

工作團隊

遇見科技的想像與未來：預言之海

策展團隊 工業技術研究院： 周念宗、趙家佑、何瑞薇、林鈴惠

預言之海是奇想樂園和解密寶藏區雙重參觀動線的共同結尾，展區

專業攝影

的空間意象猶如古羅馬廣場，中間是一個大圓形，就像是展覽的「聚 點」，也像是「句點」。 民眾在這裡可以透過投資科技未來的互動機台，觀看到自己之前曾 經點閱蒐集的技術清單，並根據此清單投資、票選出每一區最喜愛 的技術，不僅可以得到一張專屬自己的技術人格分析和角色養成的 卡片，也可以了解票選和投資的機制。如同體會「民間募資平台」 的精神。

回首過去，展望未來：想像天台 此外，今年的展區也增加了兩個空間，第一個是想像天台，在展場 兩側有樓梯可以到達，這是個觀眾可以沉思冥想和輕閱讀的空間， 展示區展出以未來學為概念的兩項展示主題：2025 計劃及科技美學 未來生活趨勢體驗，以未來居家生活、未來學習、未來健康與照護 和未來旅遊等四項主題看版，搭配平版電腦展示數位內容為藍圖。 在天台上，觀眾也可以完整鳥瞰預言之海，回想自己剛剛體驗的過 程，以脫離參觀者的第一人稱，轉變成窺看他人的第三人稱，就像 「回首過去」，呈現啟發觀眾沈思、想像未來、展望未來的輕閱讀 形式。 在想像天台的正下方有一間名為「思路導引室」的活動空間。這個 空間希望讓參觀者了解「創造的力量存在每個人身上」，每個人都 有創意，只是我們常不敢表達出來，所以展覽中也將邀請專業思路 導引師，帶領觀眾進行科技未來的想像、導引大家發表想法，也將 邀請業界參與焦點座談，並參與跨業分享交流。

林修萍 技術展示團隊 工業技術研究院、 生物技術開發中心、 石材暨資源產業研究發展中心、 印刷工業技術研究中心、 自行車暨健康科技工業研究發展中心、 行政院原子能委員會核能研究所、 車輛研究測試中心、 金屬工業研究發展中心、 食品工業發展研究所、 紡織產業綜合研究所、 國家中山科學研究院、 國家衛生研究院、 船舶暨海洋產業研發中心、 塑膠工業技術發展中心、 資訊工業策進會、 農業科技研究院、 精密機械研究發展中心、 鞋類暨運動休閒科技研發中心、 醫藥工業技術發展中心

協力夥伴 「解密寶藏區」設計製作及全場營運 光洋波斯特國際展覽、 天工開物、 叁式、 自光體室內裝修設計、 有機像素、 默科資訊、 帝凱科技、 當若科技藝術、 玖萊數位創意

34

旅程說明

四大旅程互動解密 從結晶櫥窗的創新科技專案、科 技美學到預言之海以及想像天台。 所有的展區都可透過公卡、悠遊 卡或者是利用智慧手機下載解密 科技寶藏專屬 App，紀錄參觀歷 程，待參觀結束可至就近服務台 領取專屬小卡等紀念品。

1

結晶櫥窗—創新科技專案 以地水火風四大元素特性分類，展出現場 43 項科專技術實體元件或原型，並搭配各 項技術解密影片，讓觀者一窺技術的本質 與核心價值。

旅程

2 旅程

結晶櫥窗—科技美學 設計師將科技專案的創意加值， 以人的需求為思考點，設計成 24 項未來可被應用的美學商品。

4

第二幕 平衡，無限可能的明天

旅程

想像天台 想像天臺是一個位在二樓的休憩空間，有靜態的展示 與影片，可供觀者深入了解未來生活的趨勢與人類社 會可能面對的問題。

3 旅程

預言之海 參觀者將活動中的感應紀錄載具至預言之海感應時， 螢幕將會重現參觀者過往的瀏覽興趣點，讓觀者再次 選取其中最感興趣的技術，作為明日科技發展的聚焦 項目。

36

第二幕 平衡，無限可能的明天

38

旅程 1

結晶櫥窗—創新科技專案 科技體是劇增的知識、組織、複雜度、多樣性、知覺、美和 結構，在擴展的同時也不斷地自我改變。 科技趨勢家 凱文．凱利 （Kevin Kelly，西元 1952 年－）

今年計有 44 項科技專案技術，聚集來自國內 21 個研究機構的技術研 發能量，涵蓋智慧科技、製造精進、民生福祉、綠能科技及服務創新 等領域的技術研發與整合。不斷的推動發展創新經營模式、擴大各項 科技應用、促進國內產業累積創新能量與穩健發展。 結晶櫥窗現場展出科專技術成果，透過互動影片與展品介紹的方式， 讓參觀者一窺其內涵。參觀者可選擇自己感興趣的科技，按下按鈕觀 賞影片，並且在影片看完時以活動感應載具感應記錄觀看歷程，累積 虛擬寶幣，即可在預言之海作為投資未來的籌碼。

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預言 之海

創新科技專案 巨石魔法 熔岩脈動

科技美學

展示與互動說明

1

展台上展示各技術成果的實體元件或 原型，觀眾可以近距離了解。

2

想進一步瞭解原理、發展歷程，按下 展台上的按鈕，即有 3 分鐘技術影片 細說分明。

3

影片開始播放，30 秒後可將卡片或手 機放置感應區中感應，即可將該技術 記錄在個人喜愛的技術清單裡。

4

感應完成，顯示寶幣累積與收集，並 對應到地水火風技術屬性。

1

第二幕 平衡，無限可能的明天

3

2 4

40

第二幕 平衡，無限可能的明天

42

旅程 2

結晶櫥窗—科技美學 科技美學展覽是以人的需求作為各項實用商品的設計基礎，將專案技 術的科技成果應用其中，目的在激發科技研發與設計美學兩股能量相 互碰撞，提高「科技＋設計」的技術研發價值。 結晶櫥窗展出科技美學加值商品，包括有智慧化電子操車器 Power Vector、Water 911、抗發炎植物藥紋身貼紙、功能性護腕、跑步智慧 衣、星光遊戲被、自行車智慧衣、組合式超薄布花園植生牆、創意拉 花隨身沖泡飲、2X 雙光路投影鏡組、光盾 Light Shield、鎳鈦金屬護 具、呼吸調節閥、潛水面鏡、智慧可換燈片 LED 檯燈、Ubike 智慧與 安全調度系統、手持 3D Scanner、鮮米自動販賣機、智慧健康椅、IQ 隨身瓶、酥脆箱、救災型氣體分析儀、導盲手環 Papa Camera、創意 設計思考工具包：未來旅遊 / 未來商店，其中 20 項為實體商品化雛形， 而 4 項則為概念說明圖示。

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科技美學

展示與互動說明 智慧化電子操車器 Power Vector

呼吸調節閥

Water 911

潛水面鏡

抗發炎植物藥紋身貼紙

智慧可換燈片 LED 檯燈

功能性護腕

Ubike 智慧與安全調度系統

跑步智慧衣

手持 3D Scanner

星光遊戲被

鮮米自動販賣機

自行車智慧衣

智慧健康椅

組合式超薄布花園植生牆

IQ 隨身瓶

創意拉花隨身沖泡飲

酥脆箱

2X 雙光路投影鏡組

救災型氣體分析儀

光盾 Light Shield

導盲手環 Papa Camera

鎳鈦金屬護具

創意設計思考工具包： 未來旅遊 / 未來商店

1. 牆面上播放著每段約 30 秒的科技美學影片。 2. 將卡片或手機放置感應區 中感應，即可將科技美學 記錄在個人喜愛的技術清 單裡。

第二幕 平衡，無限可能的明天

44

第二幕 平衡，無限可能的明天

46

旅程 3

預言之海 未來是開放的，依賴於我們所有人的決定。而我們的所作所 為則取決於我們的思想、希望和恐懼，取決於我們看待世界 的方式。 科學哲學家 卡爾．波普爾 （Karl Raimund Popper，1902 － 1994 年）

觀眾在參觀展覽的最後，可到預言之海，將自己所使用的悠游卡或 手機放置於投資機台上。此時，觀眾將看到個人沿途所搜集的科技， 即可投資個人最喜愛或最看好的科技未來項目，完成後，螢幕上就 會出現自己專屬的虛擬角色最後樣態，它會與你一同回顧個人的瀏 覽軌跡，再進入預言之海，此時，觀眾就可以到服務台領取個人的 解密小卡。

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科技美學

展示與互動說明

5

第二幕 平衡，無限可能的明天

1

6

2

1

拿起隨身攜帶的感應載具（公卡、悠遊卡 或者已安裝解密科技寶藏專書 App 的智 慧手機）進行感應。

2

點選螢幕上各區域的資訊重新回顧技術 內容，或者直接進行未來技術的投資。

3

3

使用者觀看個人的遊歷軌跡。

4

個人專屬的預言之海虛擬角色誕生。

5

虛擬角色將游出畫面，前往預言之海中心 的的無盡深淵。

6

4

領取解密小卡：將序號上傳於解密科技寶 藏官網，即可繼續參與網路上的後續活動。

48

第二幕 平衡，無限可能的明天

50

旅程 4

想像天台 邏輯可以帶你從 A 到 B。想像則可以帶你到任何地方。 物理科學家 愛因斯坦 （Albert Einstein，1879 － 1955 年）

結合「回首過去，展望未來」的概念，讓參觀者在小型天台上可鳥瞰 預言之海，從參觀情境的第一人稱脫離，轉變成窺看他人的第三人稱 （回首過去），另外天台也展出遊資策會主持的 2025 計畫相關年度 成果與科技美學的未來生活體驗設計趨勢，讓觀眾瞭解未來脈動。

關於 2025 計劃 2025 產業前瞻研究計畫，結合各領域專家的智慧，一起探索全世界 目前正在發生，而且未來可能會影響台灣產業發展的事情，並向大 眾提出幾個發展機會，建議台灣產業在未來應該要扮演的角色，還 要建立那些競爭力，讓台灣產業在國際舞臺繼續發光發熱。

關於未來生活體驗設計趨勢 科技美學—未來生活體驗設計趨勢，是以未來生活場域及使用情境 為中心，搭配趨勢分析，以及跨領域設計團隊等商品化利益關係人， 共同透過「服務創新」與「設計思維」，階段式綜整出未來生活創 新機會點與發展藍圖，期望能為產業帶來不一樣的思維模式，創造 未來可能創新商機。

2025 計劃展示內容

詠夢創意無限大 發揮創意，想像未來有沒有什麼事情、產品或服務，能讓未來 10 年的生活環境改變 得更好。 「詠夢獎」競賽活動創造許多精彩的創意企劃案，例如結合環保與運動概念的「城市 單車新生活」儲電系統、結合在地觀光資源與文化創意的「城市推理」實境導覽遊戲， 還有關懷弱勢族群的小額捐款「iDoNET 」系統，還有⋯⋯這些創意種子正在發芽，就等您的點選參 與，給點意見，讓未來更加美好。

1830 帶動青年力量 「1830 Ateen Thirty」網站， 有來自各領域專業工作者所 分享的個人小故事，無論是 為了克服職場中遭遇困難的 創新思維，或是創業過程中 經歷挫折失敗的真實感受。1830 將這些不為 人知的小故事，全部轉化為正面的學習能量， 讓青年們能從中借鏡，找到自己值得投入的 方向。

第二幕 平衡，無限可能的明天

我的未來方向在哪裡？ 全球產業環境快速變化，未來的產業型態會如何改變 ? 未來的 人才要具備什麼能力 ? 未來的生活又會是什麼樣貌 ? 四部微電影為您呈現了四種不同的未來產業角色，觀察電影角色的互動故事，或許您會發現， 與您相似、或就是適合您的角色特質 — 您應該是擅於資源整合、或擁有專精的技術能力，或喜 歡發揮軟性創意經濟，或您就是一位新生活型態的創造者。

掌握 2025 年的八大趨勢 您一定聽過「全球化」、「少 子化」、「高齡化」，對我 們的未來生活會產生什麼樣 的改變？ 全球積極推動低碳政策，對未來的世界會有 什麼樣的改變 ? 還有近來被廣泛討論的巨量 資料（big data），跟你我又什麼關係 ? 面對全球化的激烈競爭，這裡的八大關鍵趨 勢值得你優先關注，現在就趕快點選看看吧 !

52

未來生活體驗設計趨勢展示內容 具體規劃未來居家生活、未來學習、未來健康與照護、未來旅遊等四大藍圖。

未來居家生活發展藍圖

第二幕 平衡，無限可能的明天

未來旅遊發展藍圖

未來健康與照護發展藍圖

未來學習發展藍圖

54

3 第

幕

感動，真實想像的映射 想像力啟動創造力， 拉近現在與未來的距離。

16 項封印的 飛船奇航 2014 年的奇想樂園以主題樂園方式的體驗展場模式呈

擔心跟不上時代的急迫壓力，我們今年的設計則是強

現，獲得很高的評價，2015 年的奇想樂園也延用去年

調世界是「動態平衡」的狀態，每個人不同的身份和

的模式，創造一個共感的場域，讓 16 位因機緣相遇的

背景、不同的感受，對世界都會有所影響，每個人都

觀眾成為一組拓荒團隊，由不同隊員的元素，共同建

可以選擇，帶來美好的影響。

造一艘獨一無二的奇幻飛船，然後，搭著這艘飛船開 拓方向、收集珍寶、遇見感動，最後來到新世界中象

當參觀者在光廊排隊時，就可以知道這將會是一場互

徵生生不息的光語樹下，得到來自美好世界的祝福。

動的劇場體驗。每十分鐘有一梯次，每梯次有十六位 觀眾為一組冒險團隊，每位觀眾都被賦予不同的角色，

今年的奇想樂園選用的科技，朝向「模組化」設計，

而他們的角色和個人特質都有關係，且各自有不同的

為可以重覆利用的展示科技。我們進行嚴格的技術篩

任務，隊員們必須合作才能完成任務。當觀眾在排隊

選，必須要接近量產等級的技術，並且具有極佳聲光

時，看到牆壁上的冒險地圖，即能被挑起好奇心。

效果的技術才被精選進來。今年的主題是以「動態平 衡」的角度進行設計。許多人面對科技的進步都有種

為延續 online/offline 的虛實交錯體驗，今年特別針對

第三幕 感動，真實想像的映現

觀眾身份做辨識設計：如果觀眾是去年來造訪過的，感應時，即會 被發現，會被賦予較重要的角色，不只前次的經歷被記錄，觀眾這 次的遊覽也會記錄起來成為下一次參與的延伸，「光縷廳」廳內有

工作團隊

個人資料收集亭，則會依觀眾的特質鑑定做能力分工，另外還有一

策展團隊

個呼吸感應，互動解鎖的關卡，讓觀眾自己嘗試控制呼吸，過關就

工業技術研究院： 張耀元、李建興、廖元熙、莊進任、 何名軒、施香蘭、林倉亙、吳佩穎

可得到任務角色，變成動畫螢幕中的主角，16 張卡片會顯現不同的 徽章，將徽章置於感應位置，即變成不同的觸發金鑰，啟動機台。

策展團隊

等等，集合 16 人的努力，利用實體的機器手臂，把虛擬的元件投射

工業技術研究院： 影像式生理訊號偵測：李岳軒、陳 蓉蓉／機械手臂與無人搬運車：李 建興、莊進任、何名軒／ NPNS： 林宏墩、李彥賢、曾文仁、劉世宗、 蔡穆瑜／ UWB：曾添錚、李易軒、 詹珮芬／ 3D 掃瞄器：陳加珍、林 尚一／人因照明：周佩廷、姜雅惠、 陳宗德／發光纖維：林榮呈、陳中 屏、胡瑋／有機無機夜光塗料：魏 宇昆、沈永清／機械手臂與無人搬 運車：張彥中

上去，製作出專屬飛船。

車輛研究測試中心

當隊員們登上自己造的船艦，集合隊員的心跳產生能量啟航，過程

智慧車輛屏幕顯示系統：蘇倍慶、 鄭舜文、許日滔、吳其原、王濟珍

中隊員會按照隨機的任務指派，凌空用手勢操作，在拓荒遊戲中收

華麗邏輯

集珍寶。強調這是多人合作、新 UI 互動，與個人內外在均緊密相關

林昆穎、黃虹慈、許紋菁

的遊戲，最後會依據參加觀眾的努力成果降落到不同的星球，而星

孵一間工作室

進到「平衡殿」，觀眾奉指派接受各自的任務，16 位隊員必須同心 協力才能把光球推到正中央達成任務，得以打開隱藏的入口。接著 隊員走入甬道的過程中，運用塗有感光塗料的神秘壁畫，以及應用 指向性喇叭的聽覺感受，會有種脫離現實的錯覺。 接著在「蒼穹廳」中，隊員有專屬自己的座位及 360 度動態投影變 換場景，感受前所未有的浮空視覺，並進入機器手臂的虛實交錯重 頭戲。隊員有屬於自己任務的工具，例如：有槳、有帆，有骨幹，

球上的生命與生物就是在遊戲過程中所捕捉的元素，建立屬於這組 隊員的新世界。

張家瑋、傅莉雯 帝凱科技 劉士達、林義翔 絕頂藝術工作室

所有隊員接下來可在「留白廳」的投影中，看到所有的夥伴、船鑑

莊允杰、陳立鼎、江卉菁

及新世界即時合成，並一起在此合影。最後來到大會櫃台，利用奇

叁式

想金鑰領取照片。觀眾可以拿到光語樹下感應，光語樹會隨著人的

曾煒傑、吳思蔚、陳韋安、楊家豪、 劉偉申

生理訊號參數改變顏色；如：情緒高亢時會呈現紅色，害怕時偏向 藍色。光語樹最後會呈現冷靜、舒適的白光，感受到來自新世界的 祝福。

星童科技藝術 劉奕辰 有夠亮 歐衍穀、劉彥廷 三頁文設計 顏伯駿、張耕毓 中國科技大學音效團隊 謝宗翰、徐儀芳、林弘昇

58

旅程說明 透過四個展廳、四趟旅程的劇情引導，讓你深度體驗未來科技在今 日真實映現。現在，就跟著我們一同體驗一場精彩絢爛的科技奇幻 冒險記吧 !

平衡殿

旅程 2 踏上旅程

光縷廳

2

旅程 1 勇士集結

1

觀眾首先要通過勇士資格的試煉， 藉由科技之力控制個人生理數值， 證明自己擁有拓荒者能力。

十六位受選者將在此集合，進行第 一次的合作任務，協力打開通往飛 船奇航的異境之門，在神祕的甬道 裡，體驗抽離現實的過程。

第三幕 感動，真實想像的映現

蒼芎廳

旅程 3 開天闢地

3

留白廳

旅程 4 回憶剪影

在這裡，勇士們將會接受神諭指示進 行打造一艘能夠開天闢地的飛船的

4

任務。勇士們乘坐打造完成的飛船， 展開一場精彩的新世界創造之旅。

旅途結束時，激昂澎湃的情緒在此 獲得沉澱，眾人邁向歸途。眾人們 在此留下回憶剪影，而個人的遊覽 過程與科技創作，也會透過最終的 建檔記錄，作為往後奇想樂園的歷 史資料。

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奇想樂園

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科技美學

60

光縷廳

奇想，啟想 開啟你無邊的想像力

旅程

1

勇士集結

第三幕 感動，真實想像的映現

早 在 故 事 開 始 前， 一 個 與 地球平行時空的異世界誕生了。 這個異世界處於混沌不明的初始狀 態，各種元素、分子互相撞擊，使得 生命體無法在此孕育。 故事是由地球上 16 位冒險者開始，這 16 人來自四面八方，素不相識，卻背負 著開創新天地的命運，他們要透過各 種艱難的任務，眾人齊心將失序、動 盪不安的異世界回歸平衡，讓生命 得以在此延續。

62

天選勇士們，證明你的能力與資格吧！ 全場應用：Key 卡通技術 觀眾們進入展館體驗，以第一人稱視角扮演勇士的角 色，藉由情境導引，觀眾可在入口透過 Key 卡通的技 術，以悠遊卡認證並記錄下卡號，同時根據去年奇想 樂園的觀展記錄，被區分為「過去曾參加活動的 VIP 等級」、「從未參觀展覽的 new 等級」。觀眾因個人 不同的參展經驗，會擁有各自不同的任務符碼，在領 取置入悠遊卡的奇航金鑰後，開始個人化的遊戲體驗。

第一次試驗—資料收集亭 應用：發光纖維、UWB 非接觸超寬頻技術、 影像式生理訊號偵測、3D 掃描器 一進入奇想樂園，映入眼簾的是充滿奇幻感的夜光線條 空間。在此是用的是發光纖維技術所產生的特殊隔間手 法，讓觀眾一開始就感到神秘且好奇。 緊接著，勇士們走進資料收集亭，感應奇航金鑰後，畫面 便會指示測試勇士的能力與特質。首先，UWB 會感測勇 士呼吸的頻率，以設定不同的互動頻率。再透過影像式生 理訊號偵測技術，擷取觀眾每個呼與吸氣的瞬間，藉由調 適呼吸頻率，介面中流動的圖示會趨向平衡、重疊，繼而 打開第一道門，這是證明勇士擁有天選資格的儀式。 接著，由機構帶領的 3D 掃描器對勇士進行半身外型的掃 描。勇士的 3D 模型被記錄下來，形成後續數位內容的主 角，並用以作為勇士個人與其他同伴的識別。

第三幕 感動，真實想像的映現

勇士集結，偉大航道的進行 離開資料收集亭之後，勇士會來到光雕桌台前方，方 才掃描完畢的影像會投影出現在桌上，並配對專有識 別符號。當觀眾全數都完成資料蒐集後，現場立即啟 動光之指引儀式，指示勇士們分別將自己的悠遊卡與 畫面中的識別符號做結合，以獲得奇航飛船的登艇資 格，開啟一場開天闢地的奇幻冒險之旅。

技術解密 Key 卡通 工研院 / 服科中心 影像式生理訊號偵測 全場使用 key 卡通記錄個人瀏覽

工研院 / 服科中心

與互動資訊。利用悠遊卡系統等 RFID 感應技術所形成的服務概念，

可透過普通的 webcam 判斷人體

用於快速建立低門檻的會員系統，

的呼吸、心跳數。可用來判斷真人

並結合行銷與消費行為的蒐集。

假人，運用在不介意拍攝與需要長 期偵測生理資訊的運用。需要電腦

發光纖維

UWB 非接觸超寬頻技術

等級的運算系統，具有微笑偵測等

工研院 / 量測中心

表情辨識模組。

工研院 / 材化所 利用低功率雷達來偵測人體的生理 以複合紡絲技術為核心，無毒，無

訊號與身體動作行為，應用於人體

3D 掃描器

害，無放射性，符合紡織，環保要

基礎生理訊號量測，以協助分析人

工研院 / 電光所

求的使用，在自然光或日光燈下照

體生理狀況，可即時、非接觸式、

射 10-20 分鐘，可在黑暗處持續發光

長時間、連續監測，並整合感測、

手持式 3D 掃描器的便利操作，讓

6 小時以上，廣泛應用於交通運輸、

訊號處理、資料傳輸等功能，利用

使用者輕鬆將真實世界數位化，不

航空航海、建築裝潢、夜間作業、

新興近場生理感測技術，達成方

論是設計應用、藝術數位典藏、醫

消防應急與日常生活服裝等領域。

便、可自行操作之檢測系統。

材應用，都能提升效率與品質。

64

平衡殿

奇想，齊享 一齊享受冒險的樂趣

旅程

2

踏上旅程

第三幕 感動，真實想像的映現

16 位勇士們在通過了第一道試驗之 門之後，獲得天選勇士資格。同時，在神殿 裡的光之指引下，勇士們知曉了那段遺落世界 的故事，以及自身所肩負的命運與重任。 勇士們的力量殊異且十分強大，16 位勇士集結起來， 足以扭轉新世界的命運。為了實踐天賦的任務，勇 士們即將建造和搭乘擁有極限能量的飛船，唯有眾 人齊心齊力，才能完成這項艱鉅的使命，於是 勇士們義無反顧地通過時光甬道，準備進 入蒼穹廳，打造飛船奇航。

66

光之指引，神諭降臨… 應用：軟性壓力感測技術 在平衡殿中，勇士們聚集聆聽任務導覽，讓勇士得以 窺見奇想樂園的劇情脈絡。16 個勇士將運用各自的判 斷力，在動態的奇幻旅程中找到與自己、與夥伴之間 的精神平衡點。 勇士們第一次合作，是一起解開通往異世界的門，在 這裡大家要合力對奇特造型的門鎖施加設定的壓力， 以達到平衡點，透過軟性壓力感測技術的 sensor，讓 控制太陽照射的光環聚焦在全廳中央，此時門便會打 開，勇士們得以進入祕境甬道。

打通祕境甬道，遠古飛船啟航 應用：指向性喇叭、有機無機混成夜光塗料 甬道是一條有機無機混成夜光塗料與指向性喇叭所構 成的奇幻空間，勇士們會覺得自己進入一個似成相識 的壁畫石窟，但石窟上的圖騰卻滿布高度科技發展的 軌跡；圖騰的筆觸雖十分原始，但壁畫的呈現又充滿 未來感。耳朵所聽見的聲音，有如隱形的生物穿梭於 空間中，並隨時產生空間的跳躍感。這樣的反差，激 起勇士們的好奇心與探索的動力，並且再次抽離現實， 身心都進入奇幻領域。 走向甬道底，勇士們感應著奇航金鑰，進入蒼穹廳。

第三幕 感動，真實想像的映現

技術解密 有機無機混成夜光塗料 工研院 / 材化所

軟性壓力感測技術 工研院 / 電光所

水性環保夜光塗料為透過安定化穩 定分散技術，與環保水性塗料配方

可 一 維 撓 曲 之 薄 型（0.2mm） 軟

設計，製作出高亮度、高分散穩定

性壓力感測器。單點感測壓力在 100g~100kg~1T（可設定），透過

指向性喇叭

性的夜光塗料。本長效型夜光塗

sensor 的壓力微變形，導致電壓

工研院 / 南分院

料為環保水性塗料適合室內塗佈施 工，可重覆塗佈增加塗佈厚度與

變化量測受壓力。精度為 100g， 準確度為 90% 左右。

於特定音束範圍內才能明顯的聽到

提升夜光效果。塗料安定性可達

聲音，透過反射控制，可產生實境

60℃，6 天仍維持穩定。

的環繞音效與近身音場效果。

68

蒼穹廳

奇想，綺想 置身綺麗的幻想奇境

旅程

3

開天闢地

第三幕 感動，真實想像的映現

作為新世界冒險奇航的拓荒 團隊，展開一場跨越時空的未來旅程， 勇士們需要一艘能乘載巨大壓力並勝過光速 的奇幻飛船，而這艘飛船上面需要配載最先進的 科技，以作為開拓新世界的利器。 這樣的飛船並非憑空而生，需要結合勇士們的智慧、天 賦，同心合力打造而成。現在，一起跟著科技飛船， 在異度空間裡發現視界驚奇。

70

打造科技飛船 想像飛天遁地 應用：智慧化屏幕資訊整合顯示系統 勇士們來到一個俱有神秘色彩的大廳當中，依據自身 的任務符碼坐在專屬於自己的機位上，機上擁有最先 進的未來設備。當勇士們就坐完畢，整個蒼穹天際開 始變化，並傳來陣陣天外之音。透過智慧化屏幕資訊 整合顯示系統引導勇士們，如何共同建造一艘可以飛 天遁地的奇想飛船。

神諭之手 借力使力 應用：機器手臂與無人搬運車 打造科技飛船並非勇士們徒手可及，需要借助力大無 窮的幫手，而此時從地面伸出的機械手臂，便是輔助 勇士們建造大船的使者。機械手臂應用工研院無人搬 運車自動化控制技術並承載機械手臂技術，可接收勇 士造船的指令，並同步啟動工業控制電腦進行伺服馬 達驅動以及機械手臂控制，來讓實體的機械手臂抓取 觀眾的浮空虛擬創作。

第三幕 感動，真實想像的映現

72

飛船落成 登艇奇航 應用：NPNS 生理訊號感測技術 一步步完成了獨一無二的飛船後，大夥們欣喜若狂，搶先登上了飛船，開啟這場創世之旅。勇士們的生理訊號經 由 NPNS 感測技術蒐集，成為啟動飛船的能量。旅途中透過團隊的默契，完成旅途中不同的蒐集目標，讓混沌不 明的游離元素趨近平衡，最終達到和諧穩定的狀態，新世界自此而生！

NPNS 生理訊號感測技術 工研院 / 量測中心

技術解密

NPNS（NanosecondPulseNear-

智慧化屏幕

機器手臂與

fieldSensing）生理訊號感測技術

資訊整合顯示系統

無人搬運車

可近場（貼附、1m 內）非接觸式

車輛中心

工研院 / 材化所

量測觀眾之平均心跳（約 10 秒後，

車用的浮空投影技術，可顯示較

透過力量回饋機制輕易牽引教導機

秒後，每 30 秒一筆），備有手錶

大面積（27"）之浮空影像，作為

械手臂學習指定動作，擺脫以往撰

式與裝配於椅子上之版本。

車 輛 資 訊 提 醒 與 車 道 AR 資 訊 顯

寫程式之困難介面，並運用磁感測

示用。

無人搬運車技術整合，搬運車具有

即時），可輸出心跳變異率（30

大承載力、高穩定度、自由編訂磁 路線等特性。

留白廳

奇想，齊響 在落幕時當掌聲齊響

旅程

4

回憶剪影

第三幕 感動，真實想像的映現

勇士們從飛船奇航滿載而歸後，終於來 到別離的時候了。大夥們從一條甬道走向回程 的路，在精彩刺激的飛船冒險後，來到留白廳。16 名勇者在這裡留下精彩剪影，各自話別，回到自己的 現實生活當中。 最後大家獲得一張奇想小卡，上面記載著一同建造的船、 旅程中的記號，以及滿滿的回憶。曾經有這樣一群人， 寫下新世界的傳奇，帶著滿足與喜悅離開時，留給後 人關於美好世界的無盡憧憬。 感謝有你同行，與你共享這圓滿。

74

踏上歸途，思緒回歸澄澈 體驗飛船奇航的冒險歷程後，終於要踏上回家的路了。 16 位勇士從一甬道離開，來到留白廳，勇士們在這裡 拍照留念。 在這裡，勇士們被引導到回憶牆前方，透過感應奇航 金鑰，出現結局動畫，這裡充滿了回憶剪影的數位集 錦，顯示這趟旅程中，群體體驗的資訊累積，包含了 基本資訊與積分，最後邀請參與者們一起與共同打造 的的飛船、新世界合照。

光語樹，回憶無限精彩 應用：健康舒適人因照明系統技術 拍照的當下，一棵真實的光語樹開始產生變化，透過 健康舒適人因照明技術與飛船啟航時的生理訊號，呈 現出觀眾在旅程中的心境。讓所處的環境照明反應出 觀眾的心靈，有如進入眾人的內心世界一般。

光語樹 顏色變化說明 在蒼穹廳當中，勇士們利用脈搏，轉換成能量啓動飛船。 每一段脈膊歷程，同時也表現出交感 / 副交感的活躍比例。 感應金鑰，您先前的脈膊記錄，將按照其活躍程度，對照為一段動態顏色頻譜，顯示在光語樹圈上。

第三幕 感動，真實想像的映現

創作屬於你獨一無二的故事 旅程結束，勇士們將得到一張合照卡片做紀念。合照上 留有一個屬於勇士個人的資訊，描述他在群體中的貢 獻、創作的飛船部位、個人的符號 ID，以及根據互動中 所蒐集到的選擇過程，進行一段個人特質分析。透過第 三人稱的分析，以傳記的有趣方式，將觀眾的體驗深深 的烙印在心中，並期待下一年的來到。 個人完成了奇想樂園旅程後，可隨即傳送資訊分享到專 屬網頁上，也可以回家後登入，觀看這個資訊。而這個 資料庫，也將成為下一次奇想樂園旅程的基本資料庫。

技術解密 健康舒適 人因照明系統技術 工研院 / 量測中心 解決照明光源有眩光與藍害的問 題，開發可依不同場域需求、人因 調控燈光照明型態之健康舒適人因 照明系統。眩光主要來自光源過度 集中，提升光的均勻度改善眩光； 降低藍害則從光源頻譜著手，調配 晶粒比與螢光粉比例，讓光線避開 有害波段，可較有效率的因應各場 域需求，調整出舒適健康的人因照 明，進一步研究在不同應用情境、 時間、光線環境之下，對人的清醒 程度、情緒、工作效率、神經系統 等生心理影響。

76

第

幕

體驗，穿梭雲端新勢力 匯聚跨界智慧能量， 推進現代科技的傳播極限。

數位策展 指揮家

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

創新科技，讓生活更有感！ 工作團隊 Q：經濟部技術處的「創新科技專案」為大家做了些什麼？ A：「創新科技專案」在不同的研發單位中，默默的用創新科技來解 決許多生活與產業的問題！只是「創新科技專案」在進入生活應用 之前，對大家而言都很無感，更不要說清不清楚所謂新技術的樣貌。 例如：被譽為 2014 年台北市最受歡迎的大眾交通工具的 UBike，已 於 2014 年突破三千萬的使用人次。民眾透過一張悠遊卡，登錄個人 資料後，在任何一個 UBike 租借站，就可以憑卡借車和還車，UBike 中心還能依據車子行進軌跡隨時追蹤，不管是失物遺失或是 UBike 被騎走了，都可以隨時掌握前後借車資訊，以進行追蹤，這是「創 新科技專案」成果。 因此，透過數位策展的多元平台，分別針對一般民眾、網路社群及跨領 域產業等不同族群，用大家可理解的方式進行技術解譯，並製作出不同 族群可理解的數位內容，可降低了解「創新科技專案」的技術門檻。

策展團隊 工業技術研究院： 許欣琦、卓曉曼、劉正雅 技術團隊 工業技術研究院、 生物技術開發中心、 石材暨資源產業研究發展中心、 印刷工業技術研究中心、 自行車暨健康科技工業研究發展中心、 行政院原子能委員會核能研究所、 車輛研究測試中心、 金屬工業研究發展中心、 食品工業發展研究所、 紡織產業綜合研究所、 國家中山科學研究院、 國家衛生研究院、 船舶暨海洋產業研發中心、 塑膠工業技術發展中心、 資訊工業策進會、 農業科技研究院、 精密機械研究發展中心、 鞋類暨運動休閒科技研發中心、 醫藥工業技術發展中心

協力夥伴 點及策略整合行銷、 台灣數位文化協會、 有囍廣告、 網絡行動科技、 博客邦、 拾月影像、 PanSci 泛科學、 迷你麥斯、 力和博原創坊

80

數位策展 四部曲

首部

技術

曲

解譯

圖

報告 文

二部

曲

BDA 社群

影音

數位內容 數據分析

科技互動

第四幕

82

體驗，穿梭雲端新勢力

三部

解密

曲

通道

科技 社群

一般 社群

四部

解密

一雲多螢

曲

社群

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

84

首部曲

技術解譯 解密科技寶藏的活動網站與官粉，從年初即開始在網路上與社群進 行展覽前的暖身活動，將 44 項創新科技專案技術，透過抽絲剝繭的 技術解譯，轉化成數位策展內容如 : 一般民眾期待了解的技術應用實 例、產業應用需求的深度技術說明、一般社群樂於窺探的研發背後 故事及科技社群渴望獲得的技術未來創新想像連結等，持續透過網 路的多元平台連結和具吸引力的社群內容產出，讓不同族群都能獲 其所需。 解密科技寶藏官網為了延續對「創新科技專案」的技術傳遞，建構 一個技術資料庫平台，將技術解譯後產出數位內容如 ：「技術影片」 和「技術專欄」，讓各領域的技術需求者，可以快速透過平台上的 圖文影音介紹找到技術，也更可輕而易舉地聯繫各項技術的擁有者， 進而加速跨產業技術交流與合作。

技術解譯旅程

44 項技術 介紹專欄

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

44 項技術介紹影片

86

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

88

二部曲

社群 BDA 解密科技寶藏官粉為了要讓多元社群能理解「創新科技專案」技術 中的各樣好處，針對不同社群對新技術需求想像進行探討後，再進 行技術解譯後產出社群內容如 : 技術影片、技術專欄、圖示短文報 導、圖文主題報導、技術應用提問等互動方式，期待與社群一同探 討各項從消費者的未來想像來累積群眾智慧，來進入技術未來應用 的新嘗試，如邀請網路人氣團體這群人和各界達人來看展、邀請社 群針對技術做趣味問答、官粉小編每天到現場看看當日的解密大小 事⋯⋯等淺顯易懂並具邏輯性的幽默元素，刺激網友主動分享轉傳， 達到更好的擴散效果。 然而，為了將解密科技寶藏展覽中的各項創新科技專案技術的研發 成果能讓社會大眾所理解，我們透過特群行銷 360 度的策略，在我 們的展期前、展期中及展期後進行一整年的社群互動，以延續實體 展出的體驗，並且進一步探討網路社群和一般大眾對科技訊息的接 受與回應。 解密科技寶藏除了在自己的官方網站宣傳以外，選擇了大家所孰悉 的臉書，成立了解密科技寶藏的粉絲團來與社群進入更及時的互動 與交流，讓社群媒體已經成為大眾獲得資訊最重要的管道，也讓創 新科技專案的各項技術可以擴散於台灣的 1300 萬 Facebook 社群用 戶，其主要目的除了希望加強 Facebook 年齡層於 18 ～ 44 歲的社群， 對於解密科技寶藏粉絲團的黏著度外，更期待一般社群也能夠透過 社群間不斷優化朋友與朋友間的聯結及互動，可以觸及更多的社群 好朋友的擴散，而提高對科技專案的認識或對創新科技能有更多的 認識。 解密科技寶藏官網與官粉除了於展覽的前期扮演著網路擴散的角色 外，更於展覽期間擔任著展覽資訊傳遞的及時情報員任務，透過官 網與官粉即時更新每日展覽最新大小事、技術投資排行榜及參觀結 束後所獲得的卡片序號，再次進入解密科技寶藏網路上的另一段新 體驗 !

BDA 旅程

官粉線上線下活動 14 位達人帶社群看展， 觸及近百萬的社群！

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

官粉線上線下活動 輸入解密小卡及奇想 小卡 ID 序號，即可獲 得小卡的數位資訊。

90

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

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三部曲

解密社群 觀察 18 歲到 35 歲社群喜好互動的議題大多偏向於明星、品牌、通 路等，互動的內容則偏好於生活、娛樂、天氣、節慶等軟性貼文， 因此我們篩選了 18 歲以上對科技有偏好的臉書社群，透過朋友一 個個向外串聯有機擴散，將「創新科技專案」的 44 項技術轉譯後 的素材，再產生出更多可結合於社群喜好的多元的主題，包裝成更 貼近民眾與生活的貼文形式包括：留言活動、造句填空、排列組合、 揪團活動、投票活動、PK 活動、問卷調查、有獎徵答、體驗分享、 翻牌遊戲、圖片上傳、圖片合成、拼貼活動、打卡活動、設計對白、 徵圖比賽、徵片比賽及創意相框等相關的互動模組，達到社群中最 佳的互動、分享和回應等。 這次比較特別的是，我們增加了達人主題導覽的活動，希望能以 藝術界、創意等各個不同專業領域的專家名人能以不同的角度， 帶領民眾參觀、遊覽時，透過名人為我們的各項技術做不同層面 的剖析及介紹，帶動民眾從不同角度思考，可以了解也可以一起 討論，這些新的科技研發技術還可以有什麼創意，或是在生活中 可以如何應用。

Online / Offline 意見回饋 於展場與官網針對參與活動的民眾 進 行 問 答 及 系 統 分 析， 以 了 解 民 眾 對 於 「 創 新 科 技 專 案 」 44 項 科 技 的

Online

看 法， 並 首 次 嘗 試 將 民 眾 對 於 科 技 應 用 的 看 法 依 據實質、個人、社會、 傳 統、 唯 美、 理 論 等 六 種 價 值 觀 做 分析。 問 卷 中 的 六 種 價 值 觀 會 有 1 到 10 分 的 強 度 等 級， 針 對 民 眾 所 選 擇 的 12 項科技問答進行分析，再透過系統運 算產生個人專屬的科技雷達圖來表達 六種價值觀的強度，如附圖。 同 時 ， 嘗 試 藉 由 數 據 的 分 析， 了 解 民眾期待科技能創造什麼樣的價 值 ，期 待 在 這 一連串的「解密」中， 開始為台灣的科技研發找到與社會 脈 動 連 結 更 緊 密 的 定 位， 引 發 多 元 類 型 參 與 者 更 廣 泛 的 迴 響， 讓 科 技 為 自 己 和 下 一 代 做 好 準 備， 發 揮 更 好 的 效 益 ， 取 得科技全盤的優點。

Offline

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

技術調查

Offline

六種價值偏好

傳統

理論

社 會

實 質

唯美

Online

個人

實質

對實用及實際報酬的觀念及需求。講求時間、 精力或金錢的付出要值得。

個人

對影響力及地位的觀念及需求。影響力或與眾 不同就是最基本的動力。

社會

對博愛的觀念及需求。講求同理心和無私。幫 助他人是基本動力。

傳統

對什麼是「應該」的觀念及需求。有明確的規 則、法規或原則。

唯美

對條理與和諧的觀念及需求。講求優美、勻稱 或恰當，事物應美好且值得享受。

理論

對知識和學習的觀念及需求。講求經驗、判斷、 理性、系統化的知識。

94

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

96

四部曲

解密通道 解密科技寶藏社群集結來自 Online 和 Offline 兩大主要通道，Online 主要是透過連結不同屬性的科技媒體後，再透過各媒體的力量擴散 到各媒體的科技社群 ; 次要則是透過科技媒體的議題擴散後，再將議 題貼文於解密科技寶藏粉絲團，讓解密粉絲的科技社群和一般社群 參與互動。 解密科技寶藏平台為要積極推廣「創新科技專案」的各項技術，邀 請了數位策展相關的專業領域專家投入，從數位平台建置（網絡行 動科技）、技術內容影音製作（數位文化協會、拾月影像工作室）、 社群經營之數位內容（泛科學、點及策略）與科技社群擴散（博客邦、 癮科技、數位時代、CTIMES 及科技新報 Tech News⋯⋯等），共同 打造有效提升「創新科技專案」品牌價值。 同時，為更深入了解科技社群對新科技的偏好，以及對於科技未來 應用的概念探討，與目前台灣致力於推廣科普的「泛科學 Pansci」 合作，透過數位文化協會的科學素養推動及新內容媒體計畫，可以 經常透過網路社群的留言討論，讓大家一同參與外，也能在互動過 程中提高對新科技的認識，更期許新刺激碰撞出創新的未來概念。 最後，解密科技寶藏展覽結束之後，解密團隊與 Online 和 Offline 的 夥伴們並沒有劃下句點。解密科技寶藏官網、官粉還持續進行著線 上活動，不要忘記將展覽期間所收集到的卡片在找出來看一下，卡 片上的序號可是紀載著每個人在展館中的各樣體驗軌跡、互動記錄 等。只要再次透過卡片上的「序號」，馬上可以再次回憶展覽歷程 的所有的資料，也可下載到自己的處存空間或分享給其他好朋友。 不知道有多少解密夥伴參與了 2014 和 2015 的展覽了，值得期待 的是，每一次的展覽都會保存每個人的參與經驗值，每次的累積將 可以讓你的下次體驗和別人多一點的不同與獨特的互動經歷。

O2O 互動歷程

活動分享

Online 線上問卷

第四幕 體驗，穿梭雲端新勢力

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互動體驗

虛實整合

Offline 解密技術

角色養成

幕後解密 創新科技專案技術 科技美學加值商品 創新科技專案團隊 贊助團隊一覽 協力團隊一覽

一抹奈米防汙塗料，不用清潔劑也能亮晶晶 奈米防污塗料技術開發與應用

有用過汽車美容用品店的撥水劑，或是幫愛車做過昂

了解這個大自然的奧秘之後，工研院材化所應用化學

貴的美容鍍膜嗎？經過處理的表面，不僅看起來更亮

研究組黃元昌博士的團隊，正利用這個奧秘，開發出

晶晶，撥水性也更好，雨水滴到汽車表面時，彷彿流

讓物體表面也能有蓮花效應的神奇塗料。要達到這樣

動性變得更好而無法留在表面上，這個現象，靈感來

的神奇效果，可以分成奈米結構、微米結構、疏油材

自大自然的蓮葉。蓮葉上的水珠，總是流動的特別快，

質、底膠這四個步驟來解釋。

而且看起來特別的渾圓，科學家們把這個現象稱之為 「蓮花效應」或「蓮葉效應」。 這些具「蓮花效應」的材質表面，具有疏水性與自潔性的 特性。以蓮花來說，蓮葉的表面上滿布一顆顆 5~15 微米 凸起的表皮細胞，而表皮細胞上又覆蓋一層一顆顆直徑約 100 奈米（nm）的蠟質結晶。致使水接觸到葉子上時， 因表面張力的原因讓水與葉面的接觸角大於 150 度而形成 水珠，當葉子有任何傾斜時，水珠就會很快地滾動流掉， 把灰塵髒污帶走，達到「出汙泥而不染」的自潔效果。

防汙塗料在微米（左）和奈米（右）尺度的掃描式電子顯微鏡下 的情形

幕後解密 創新科技專案技術

102

如同蓮葉表面 100 奈米大小的蠟質結晶，黃博士是利用矽 氧烷類的化合物，這種化合物的結構中含有矽和氧原子所 構成的主鏈結構。將這種化合物以溶凝膠（so-gel）的方式 處理，將矽氧烷材料水解再縮合，而製造出直徑 100 奈米 以下的奈米顆粒。進一步再將這些奈米尺度的顆粒，聚集 改質成直徑 2~10 微米的微米顆粒，如同蓮葉表面突起的表 皮細胞一般。 經過一系列的改質後， 二氧化矽所形成的微米 奈米結構，已可達到如 蓮葉般的疏水與自潔 效果。類似的技術也開 始被應用在歐洲的一些 產業上。然而，這樣的 成效卻還不足以應付台 灣的環境。這是由於我 國空氣中的油性髒污較

工研院 材化所 黃元昌博士及其團隊

多，而油性粒子對表面 的附著力更好。因此，

團隊故事

黃博士的團隊，又再合 成製造出長度約 1~2nm

材料改質設備

目前工研院材化所開發的半透明奈米

的含氟的分子，並利用

防汙塗料，可以讓建物表面有非常優

自行開發的技術將這些分子整齊排列在微米奈米顆粒的表

異的抗汙自潔效果。塗抹在衛星天線

面。這些經過特殊設計的含氟分子，擁有更低的表面能，

上，還可以大幅減少「雨衰」的現象。

可使油滴在塗佈防汙材料的表面後，可達到 150 的接觸角。

然而，這項原本其實是失敗品，不符 合研發團隊原本想研發設計成完全透

最後，就是將微米奈米顆粒附著於玻璃或建材等地表面，

明的，這個半透明的成品並不符預期

這需要仰賴底膠的選擇與微米結構的搭配。目前研發團隊

的規格。但是，研發團隊卻發現這項

所製造出的二氧化矽顆粒，由於同時具有微米奈米的結構，

成果的抗汙效果極佳，也催生了這意

因而擁有較高的表面粗糙度。且二氧化矽顆粒也跟所選定

料之外的抗汙好物。

的底膠有結合力較強的化學鍵結。因此，能添加較多的底 膠，能與塗佈材質表面結合更緊密且不易脫落。針對不同 的塗佈材質，也可以選用不同的底膠與二氧化矽顆粒配方， 有應用於玻璃的透明塗料，或是應用於建材或金屬的半透 明樹脂配方。洗大樓玻璃或屋頂屋簷很麻煩嗎？試試這個 神奇塗料，以後就讓老天爺的雨水幫你洗洗刷刷囉！

「牽手」順應型教導機器人，教一遍就學會 手眼力協調機器人

小時候，父母總是牽著小孩的手，一筆一畫地教寫字。試著將情境轉換， 生產線上人類與機器人一起工作，人類「牽」著機械手臂，一推一拉地 教它走一次工作流程，機器人便記起來了，若生產線更動工作內容，不 需要為機器人重寫程式或費心更改設定，只要再教它一次就好！這是工 研院機械與系統研究所的研發，另外，也有為機器人導入 3D 視覺，能 「辨識」送到眼前的零件方向，將插件正確地安置到電路板上。 「我們做的，不是用 100 個機器人取代 100 個人，而是 100 個人配上 50 個機器人變成 150 個人。」技術總監胡竹生說，目前談及機器人技術， 媒體常以「未來會被機器人搶走飯碗的 XX 工作」為題，民眾因而有「機 器人會讓就業率降低」的疑慮，胡竹生強調，研發機器人並不是為了取 代人力，而是讓機器人和人類一起工作，增加生產力，為了讓機器人與 具 3D 視 覺 的 自 動 產 線 機 器 人， 能 「辨識」送到眼前的零件，判斷該 從哪個方向、那個角度取物，將插 件正確地安置到電路板上

人類協同工作，機器人必須夠聰明、夠安全。 機械所智慧機器人技術組副組長郭子鑫說，特別是 3C、3K 等人力密集

幕後解密 創新科技專案技術

產業面臨缺工、工資上漲與管理問題，產線需導入自動化。 3C 產品的生命週期較短，生產線少量多樣，常得快速換線 （換生產線），傳統機器人只能重複同樣動作，換線也要費 時更改設定，不足以適任現在少量多樣的生產線樣態。因此， 團隊在機械手臂上導入 3D 視覺技術與力量控制技術。 「2D 的應用已經很成熟，3D 視覺技術在全世界來講是比較 新的，它可以讓機器人辨識物體的位置和高度。」傳統機器 人只能重複同樣動作，要將工作交給它，必須先花時間把零 件排放整齊，新款機器人則能「辨識」送到眼前的零件，判 斷該從哪個方向、那個角度取物，將插件正確地安置到電路 板上。電路板上密密麻麻的線條容易令人眼花，有的電容元 件有正負極方向，一旦放錯，整塊電路板便無法發揮功能， 人長時間工作，易疲勞出錯，這樣的工作正適合機器人接手。 「智慧夾爪」的設計則可以讓機器人控制夾取力道，工程師 紀佃昀解釋，機器人藉觸覺感測器（壓力感測）感知該用什 麼力道夾取物體，觸覺感測器適用於夾取如電線等軟性或材 料形狀不規則的機器人，3C 產品的零件多為硬質，只要換線

工研院 機械所 郭子鑫副組長及其團隊

前調校機器人的氣壓閥，固定力道即可。

團隊故事 順應型教導機器人

3C、3K 等人力密集產業面臨缺工、

會記憶人類的「教

工資上漲與管理問題，產線需導入

導」，人拉著機械

自動化。傳統機器人已不足以適任

手臂上的握把，將

現在少量多樣的生產線樣態。因此，

它推至零件面前、

團隊研發出可供輔助製程的聰明機

按下按鈕使其夾取

械手臂，讓機器人能「辨識」送到

零件、再帶著機械

眼前的零件，判斷該從哪個方向、

臂到另一個地方放

那個角度取物，將插件正確地安置

下零件，機器人會

到電路板上。

記下這整套動作與 軌跡。像教小孩學 寫字一樣，牽著它 的手作一遍，它就 學會了。傳統機器

人拉著機械手臂上的握把（握把上視零件種類 安裝不同夾爪），將它推至零件面前、按下按 鈕使其夾取零件、再帶著機械臂到另一個地方 放下零件，機器人會記下這整套動作與軌跡

人一旦更換生產線，得耗時一天重新校正、更改設定，工研 院研發的順應型教導機器人，只要花幾分鐘重新教導一次就 好，不同的工作排程模式也能儲存起來。

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用「閃電」鍍製觸控螢幕的導電膜 大氣電漿鍍膜製程設備技術

工研院機械與系統所的團隊研發「大氣電漿鍍膜技術」， 能在大氣常壓下鍍製透明導電膜，為目前已知唯一能在 常壓進行製程並達到商用品質的技術，曾獲得「R&D 百 大科技獎」與「華爾街日報科技創新獎（TIA）」。 手指滑過手機或平板電腦時，因為螢幕有一層透明導電 薄膜，機器才得以「感知」碰觸、執行功能。現在觸控 面板常用 ITO（Indium Tin Oxide，銦錫氧化物）作為透 明導電材料。透明導電膜兩項主要的性能指標為電阻和 透光率，ITO 符合低電阻、高可見光穿透率及良好的化 學穩定性和熱穩定性、基材黏著性佳、利於圖形加工等 優點，因此 ITO 成為主流，應用廣泛，觸控面板、太陽

新開發的大氣鍍膜機器因電漿噴嘴的電漿密度夠高，完整解離氧 化鋅，透過氣流帶下來，讓材料順利覆在基板上形成一層薄膜。

電池、液晶、電漿顯示器等光電產品皆可見 ITO。 開發低耗能的光電產業鍍膜技術。目前鍍膜製程為達到 計畫主持人周大鑫博士說，研發初衷是為了節能，希望

高品質，必須在真空環境進行，為了維持真空度，真空

幕後解密 創新科技專案技術

設備需 24 小時運行，相當耗能。此外，銦是稀有金屬，主 要產自中國，來源不穩定，價格波動。近年來導入非銦材 料取代 ITO 薄膜的趨勢，團隊也導入非貴重金屬材料鍍製 透明導電膜，降低製造成本與風險。 相較於傳統真空環境製程，本技術節省了一半以上的電力、 60% 的設備空間。大氣電漿製程最大缺點是材料出了噴嘴、 碰到大氣便容易碰撞產生結晶，本技術的巧思在「電漿噴嘴」 裡電極與氣流場特殊設計，在局部區域裡產生高密度的電 弧。「有點像大自然現象的閃電，我們可以讓電弧產生的數 量最多，產生的能量高，範圍也大。」周大鑫說，模組也整 合電源供應器設計，控制電極的放電頻率，達到足夠溫度。

工研院 機械所 周大鑫組長及其團隊

團隊故事 開發本技術之初，大家都覺得挑戰太 大，2008 年計畫最初半年，果真鍍不 此機器為線型鍍膜，鍍製疏水的功能性薄膜。

出來！因為解離不完全，材料從噴嘴 出來後接觸空氣立即結晶，在基板上

傳統的大氣電漿技術，能量不夠高，只能做些表面清潔的

覆上一層顆粒狀粉末，變成「一盤散

工作。」高能量密度的電漿則讓不同材料組合變得可行，

沙」。後來一再調整電極模組設計、

研發團隊改以氧化鋅為鍍製材料，鍍出來的透明導電薄膜

材料配方，才成功鍍膜，再經兩三年

片電阻小、透明度 90% 以上，相當於市售的 ITO 薄膜水準。

改良製程，才鍍出透明導電膜，屢獲

用氧化鋅搭配大氣電漿技術，鍍膜成本可大大降低。

殊榮！

大氣電漿鍍膜還可局部鍍製，讓製程環保許多。傳統的局 部鍍膜，先全面鍍上、再用「黃光微影製程」去除不要的 地方，會產生許多化學廢液。 此技術可以跨產業應用於其他功能性鍍膜製程，如表面抗 污、疏水、親水等，除了硬材質的玻璃或塑膠產品表面鍍膜， 計畫延伸至軟性材基材元件。

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打破壟斷 自力研發「工具機的大腦」 新世代智能工廠控制系統

工具機有「機械之母」的稱號，負責切削、加工各式金屬零組件，隨 用途不同又分為車床、銑床、鑽床等，工具機對於國防、航太、汽車 等產業，更是不可或缺的重要夥伴。依電腦化程度，可分為完全手工 控制的金屬切削機、部分自動化的數值控制工具機（NC）、完全電腦 控制的電腦數控工具機（CNC）。對工具機來說，控制器是大腦，按 照程式指令操控作業流程，讓製程更精準。 台灣的工具機產業產值排行世界第四，但工具機的核心零組件、堪稱 工具機大腦的「控制器」則長期由國外廠商壟斷。台灣生產的高階工 具機皆搭配進口的 CNC 控制器，國產的控制器因為穩定性上不如國 工具機正在切削工件

際大廠，只能搭配中低階工具機。 因此，工研院機械所組長蘇興川以 破釜沉舟的決心，投入工具機控制器研發領域，期望台灣能一步步達 成工具機核心技術自主。 目前，各控制器大廠有獨特的通訊介面，各廠牌元件無法通用，也不

幕後解密 創新科技專案技術

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會開放軟體讓使用 廠 商 依 需 求 加 值。 機械所目標的技術 自 主， 可 提 升 工 具 機 的 附 加 價 值， 工 具機使用者也能依 需 求 調 整 功 能。 要 挑 戰 目 前 的 市 場， 就必須研發出高品 質且高「售後服務」 的核心技術。 蘇 興 川 說， 控 制 器 的軟體工作量相當 大， 且 架 構 相 當 複

由工具機切削而成的西洋棋及渦輪葉片

雜， 要 從 最 底 層 的 核心寫到最高層的軟體，工程師還要了解機械特性與切削 特性等，要培養熟悉機械特性、足以勝任寫控制器軟體的 工程師大約要花三年，而台灣的軟體工程師大多會去寫手

工研院 機械所 蘇興川組長及其團隊

機 App 等，人才取得與培育不易。

團隊故事 以產業環境而言，通常工具機產業都會有個「母體產業」

台灣的工具機產業產值排行世界第四，

作為支撐，例如義大利、德國、日本都有汽車產業支持著。

但堪稱工具機大腦的「控制器」長期

台灣的情況較特別，雖沒有大量需求工具機的母體產業，

由國外廠商壟斷，工研院機械所投入

但是資通訊產業支撐足以產出品質高而價格相對便宜的產

研發工具機控制器，希望達成工具機

品，並設計觸控式的圖形化界面，讓操作更直覺。

核心技術自主。機械所組長蘇興川坦 言，控制器的軟體工作量相當大，且

目前這款控制器主要用在三個領域，一是線切割放電加工

架構相當複雜，工程師還得了解機械

機，在工研院團隊努力下，從無到有建構出線切割放電加

特性與切削特性等，要培養足以勝任

工機的生產鏈，現今台灣已成為該機型的全球第三大生產

寫控制器軟體的工程師大約要花三年，

國；第二用在機器人產業，搭配台灣一家關鍵 OEM 廠商，

當初花了許多精神才建構起這團隊，

已出了三萬套控制器系統到這領域；以及佔工具機 70% 數

團隊多達五十人，約 30 人負責研發核

量的三大應用機型（綜合加工機、車削中心機與臥式鑽孔 中心機）市場。

心技術，20 人負責應用推廣。

磁磚也能包膜！！！ 建材表面價值應用技術

在一個什麼都要包膜的年代，終於，建材也能包膜防汙、還能鍍上一 層閃亮又細緻的紋路。位於花蓮的「財團法人石材暨資源產業研究發 展中心」，目前正結合花蓮當地的天然石材資源與石材加工工藝，並 搭配真空濺鍍的表面處理技術，讓磁磚和石材能有更多的設計方式， 也增強了建材表面的抗汙效果。 目前國內針對建材表面的自潔處理，多是將光觸媒（如：二氧化鈦）， 塗抹在建材表面，但附著力不佳而容易脫落，壽命相當有限。而石資 中心的團隊則是採用真空濺鍍的方式，將鈦金屬等靶材原子濺射出 來，沉積在待鍍的建材表面。 石資中心所採用的真空濺鍍，屬於物理氣象沉積法（physical vapor deposition，PVD），原理是將鍍膜成分的原料（靶材）加熱氣化或解 離，進而在基板上凝聚成薄膜或晶體。而採用真空環境的真空濺鍍， 則是因為當氣體稀薄時分子之間的碰撞次數較少，此時金屬的氧化現

在 SEM 下，鈦鍍膜建材表面呈現非連續 狀的島狀結構

幕後解密 創新科技專案技術

在磁磚表面真空濺鍍上銀色的鈦金 屬與螢光釉料，可以在暗亮處有不 同的設計效果

金屬光澤的鍍膜，還可以應用 於磁磚表面的設計

象降低，也不易受到其他氣體汙染。石資中心目前也藉由 摻入不同的氣體，如氬氣或氮氣，以及鈦和二氧化鈦這兩 種靶材，來營造出不同金屬色澤的表面加工，並因應不同 建材表面微調靶材、氣體、氣體流量、真空度、濺鍍時間

石資中心 石礦資源組 陳心茹專案經理及其團隊

等參數。

團隊故事 濺鍍處理過的建材，除了有美化裝飾效果的金屬光澤外，

花蓮石資中心的團隊，正集結了材

也形成了一層非常緻密的硬質保護膜。硬度可達莫氏硬度

料、機械、化工、實驗檢測與藝術設

9 級（9H），能抵抗大部分的礦物、金屬的刮傷。由掃描

計等各領域的人才。利用花蓮當地運

式電子顯微鏡（SEM）觀測濺鍍後的建材表面，可觀測到

營已久的石材產業，結合表面處理技

所選取的靶材鈦（Ti）或二氧化鈦（TiO2）會形成非連續狀

術。打造出高品質、客製化的石材產

的島狀結構。這些極細微的表面結構，能大幅提高建材的

品，讓磁磚和石材能有更多的設計方

抗汙效果。石資中心的研發團隊，也建置了抗汙效果的測

式，更增強了建材表面的抗汙效果。

試實驗，目前經過真空濺鍍的建材表面，可達到 CNS14910 五級的標準，在這個標準下，將混雜了碳黑的油和水，以 及優碘、Cr2O3，分別滴在建材表面一段時間後，不需要任 何清潔劑即可單純利用清水沖洗乾淨。目前，石資中心的 團隊集結了材料、機械、化工、實驗檢測與藝術設計等各 領域的人才。利用花蓮當地運營已久的石材產業，結合表 面處理技術。打造出高品質、客製化的產品，他們也不斷 嘗試各種不同建材表面的運用和加工方式，考量各種材質 的礦物組成、顏色深淺，以此建立加工特性資料庫，未來 可以快速輔導或技轉給相關業者作為應用。

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深層海水分水技術－提煉深海裡的靈丹妙藥！ 水資源健康促進服務平台

海洋深層水（又稱深層海水），通常指水深 200 公尺以下的海水，因 陽光無法照射，且不易受表層河川、雨水等影響，而有低溫、潔淨、水 質穩定與營養鹽豐富等特性。深層海水目前發展出來的應用方式相當多 元，而與日常生活最為貼近的，莫過於市面上開始銷售的瓶裝水、調味 料，以及美妝保養品等。深層海水含有各種純天然礦物質與微量元素， 若能針對鈣與鎂的最佳比例進行調配，即能最大化身體對鈣鎂礦物質的 吸收成效，甚至影響其他微量礦物質之吸收平衡狀態，達到不同之健康 效果。 深層海水目前發展出來的應用產品（機能瓶 裝水、深層海鹽、深海礦物質濃縮液）

為能有效提升身體對鈣鎂礦物質的吸收成效，石資中心利用深層海水的 分水技術，來達到海水淡化、去污殺菌、調配礦物質比例的多重效果。 常見的深層海水資源化方式特別倚重薄膜的過濾分離程序。深層海水 先通過微米過濾（Microfiltration, MF）和超過濾（Ultrafiltration, UF） 來去除懸浮物。再經由兩次逆滲透（Reverse Osmosis, RO）製程，可 得初階產物； RO 膜孔洞之直徑（0.2-0.6 nm）約等於水分子直徑（0.4

幕後解密 創新科技專案技術

深層海水分水系統

海水分離出來的礦物質（深層海鹽）

nm）；且遠小於細菌（100-1000 nm）大小、病毒（10-100 nm）大小、甚至是小於鈉水合離子（0.72 nm）的直徑，故 利用逆滲透製程在淡排端可得到離子含量極低的 RO 純水， 在濃排端可得到較高礦物質濃度與較高鹽度的濃縮水。而這 些濃縮水可以直接加熱脫水製程來沉澱出結晶鹽產物，除此 之外濃縮水亦可再經由礦物質分離技術，來分離鈉離子、氯 離子與硫酸根等無用物質，並保留鈣鎂鍶離子等礦物質，而 得更高經濟價值之深海礦物質產物，以利下游產業之運用。 石資中心研發了奈米過濾（Nanofiltration, NF）的薄膜處理

石資中心 水資源組 林怡汝副組長及其團隊

技術並整合至量產機台，發展出低成本高效率之礦物質分離 技術，能調配出各種鈣鎂比例的深海礦物質產物，以符合不

團隊故事

同健康狀況的消費者需求。

深層海水是個近年來被廣泛討論的海 洋資源。除了做為飲用水、美妝產品

奈米過濾技術的孔徑大小介於 RO 和 UF 之間，由於孔徑大

與營養食品以外。石資中心水資源組

小比 RO 膜稍大，因此可使用較 RO 技術較低的壓力過濾，

的團隊，正利用深層海水中萃取的礦

也因此稱為低壓 RO 膜比 RO 的通量更大、價格成本較低廉，

物質與海鹽，發展與搭配一系列 SPA

且對於高價鹽離子的截留率也較高。而微觀尺度下，NF 的

水療體驗流程、水療設備、智慧量測

過濾同時具備篩濾機制（sieving mechanisms）以及膜面電

系統、健康管理系統及智慧健康促進

荷作用（charge effects）兩種機制。前者的機制如同濾網般，

服務平台等技術。試圖讓深層海水資

只有離子大小低於 NF 孔徑時才能通過。而後者則是利用 NF

源，能提升 SPA 等休閒產業的品質，

膜表面材質帶有負電性，能排斥陰離子的特色來篩選粒子。

及更多應用的可能。

因此，不同設計的 NF 膜，對於離子通過的機率也不一樣， 2-

再根據各種型號 NF 膜的的特性加以組合，便可得到對 SO4

阻擋率高、對 Na+ 與 Cl- 通過機率高，但 Ca2+、Mg2+ 通過機 率不同的多階段 NF 製程，應用此製程，即可調控鈣鎂離子 比例的礦物質原料。相信隨著深層海水的發展，這個被稱為 是台灣東部的「藍金產業」，會繼續帶給我們更多值得期待 的健康好物囉！

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看見你真實的色彩 多頻譜影像數位打樣複製技術

過去無論是紙張印刷或者輸出，將 RGB 色彩檔案轉成 CMYK 就能勝任大多數的情況。但是隨著列印技術日益 精進，新的精密色彩影像量測技術就顯得很重要，印刷 工業技術研究中心的闕家彬組長說：「皮革、布料還好， 那也是 CMYK 4 色列印，但是石材列印的分色就不只四 色，而且每家石材列印的色彩也不同，所以就需要一種 適用不同情況的色彩測量技術。」 「多頻譜影像擷取技術」有別於常見的影像擷取技術， 記錄的不是 RGB 三原色，而是不同波長可見光的反射 率。闕家彬補充說：「多頻譜影像技術擷取的是畫面的 頻譜反射值，這是唯一值，不會因為不同廠牌的擷取技 術或者光源而改變，因此可以得到很準確的色彩。」更 便利的是，不再像以往需要在特定波長的光源下掃描影 影像擷取鏡頭

像，能夠更廣泛地應用。

幕後解密 創新科技專案技術

即使在紙上列印石板影像，看起來也像是石板的自然紋理

「 多 頻 譜 影 像 擷 取 技 術 」 的 原 理 很 簡 單， 將 390nm 到 700nm 的可見光，利用不同波段的濾鏡－像是 390nm 到 420nm；410nm 到 500nm⋯⋯－取得反射值，再綜合收集 到的資料，就能得到全波段的影像反射資料；要是能將波 段切分得更多區段，就能得到越精確的反射光譜資訊。「最 難的就是找濾鏡。」闕家彬說：「要廠商製作特別波段的 濾鏡的成本太高，所以我們只好找尋市面上不同波段的濾 鏡。」此外，還得考慮到人眼對不同色彩的敏銳，像是人 眼對綠色波段比較靈敏，所以研究團隊將綠色波段使用較 多片濾鏡，減少人眼能察覺出的色差。 這種精確的影像複製技術目前常用於藝術品數位典藏，如： 故宮博物院等級的複製畫。研究團隊也設計出了可攜式的 版本，能夠用在難以搬動的大型藝術品或者古蹟上。此外， 多頻譜色彩資料還可以模擬在不同光源下人眼看到的色彩， 很適合應用在展覽空間設計。 目前，研究團隊已經成功在非紙張材質上印出準確的色彩， 特別是在石材上；在磁磚上噴上像天然石材的紋路，可以 減少天然石材的用量，也能大幅減少建材的成本。未來這 套系統也能延伸應用到防偽機制。闕家彬提到：「現在一 些防偽技術是靠紫外光來鑑定，但是紫外光源容易取得。 如果靠多頻譜影像擷取技術，任何波段都可以作防偽效果， 就可以減少被偽造的可能。」

印研中心 研究發展組 闕家彬組長及其團隊

團隊故事 多頻譜影像擷取技術尚未普及，但因 為極精細，所以目前多用在藝術品、 古董⋯⋯等的研究或保存，闕家彬組 長拍了一下擷取儀器提到：「故宮 現在就是用多頻譜設備進行數位典 藏。」團隊的研究成果倍受肯定可見 一斑。

114

空氣動力模組，降低台灣自行車產業風阻 流體力學在整車設計之分析與應用

要是你在城市裡騎著 U-Bike，一定不會在意自行車車體

自行車中心的研發團隊設計了一套自行車的空氣動力檢

的風阻大小，因為一件波西米亞長裙所帶來的風阻，肯

測平台，再借重位於成功大學的內政部建研所風洞實驗

定大於車體本身的風阻。但要是你穿著車衣在賽道上騎

室來測量風阻，「空氣動力從過去應用在飛航設計、到

著跑車想勝過其他選手，那麼肯定會在意自行車風阻所

後來的跑車，現在已經用到自行車上了，」但是飛機、

決定的關鍵毫秒。現在，競賽車隊想藉由風洞實測設計

跑車的空氣動力行為和自行車不一樣，因此需要另行開

出低風阻的自行車，不必再遠赴海外了！

發。但光是測量空氣阻力並不夠，研發團隊還會針對測 量的結果和模擬運算，提供建議供廠商設計出風阻更低

台灣的自行車產業名列世界前茅，近幾年來，自行車廠

的產品。蔡經理解釋：「委請國外實驗室作風洞測試只

商紛紛從日常通勤，轉戰高單價的精品，其中一塊市場，

能收到一份結果，空氣動力裡的 know-how 並不會透漏，

就是競速用跑車。不過因為自行車廠商負擔不起風洞實

廠商很難根據這樣的資料精進設計。」

驗室，因此要設計低風阻賽車時，都必須仰賴國外的設 備。自行車中心的蔡博名經理說：「高單價精品自行車

只要有適當的冶具（將樣本固定在風洞設施裡的設備）

已經從過去主要追求輕量，到現在一併追求低風阻，要

這套技術從單一的零件，到選手連人帶車都能夠量測風

是國內廠商無法跟上這波趨勢，很可能就失去了在國際

阻。此外，自行車零件之間可能還會互相影響，「整車

上的影響地位。」

測量到的風阻，可不是單一零件測值的總和。」舉例來

幕後解密 創新科技專案技術

低風阻車架測試

說，下管、前叉可能產生「渦流」，影響後面零件的空氣 動力，而且還說不準是增加或者減少了整體的風阻。此外， 像是飛輪只安裝在自行車的一側，所以需要整合整車的空 氣動力資料，才能微調其他零件的設計來配合飛輪。蔡經 理提到：「有些車架不是真的左右對稱，在設計上有眼睛

自行車中心 技術研發部 蔡博名經理及其團隊

看不太出來的差異。」

團隊故事 「風阻最大的來源是選手。」所以這套空氣動力平台也應

蔡經理笑著說，團隊都是工程師，每

用在許多人身部品的低風阻設計上。蔡經理拿出了一款外

天面對電腦，其實沒有騎車的習慣。

型奇特的頭盔，他說：「像是這頂安全帽，因為導入空氣

在與廠商互動時，能體會到工程跟產

動力設計，還考慮到選手使用時的散熱、服貼，一頂定價

業的差異，他提到：「像是之前替一

台幣 7,000 多塊。」這定價就和一般的安全帽有明顯的市場

件車衣作低風阻模擬，結果真正商品

區隔。還有像是車衣，因為速度、環境、姿勢不同，所以

化的時候，剪裁卻不是最低風阻效果

百米選手的「渦輪之速」或者菲爾普斯的「鯊魚裝」並不

的剪裁。」除了風阻，出了實驗 室

適用自行車選手。風洞實驗則能夠模擬出自行車競賽時的

之後還得考慮美觀、穿著舒適、成本

風速或是不同攻角的風向，所以能夠設計出低風阻車衣。

⋯⋯等等，這些可不是光靠電腦能夠

低風阻人身部品設計最大的困難在於必須平衡低風阻與舒

解決的。

適，「有些剪裁雖然能創造較低風阻，但可能會讓選手穿 起來不舒服。」蔡經理補充說，而且有些低風阻的騎乘姿 勢在比賽中禁止，這也要考慮進去。 從整車到零件到人身部品，有了研究團隊的支援，無論逆 風順風，國內廠商可望能在這波低風阻精品自行車趨勢， 繼續保持競爭力。

116

體驗科幻電影中的手持式醫學儀， 高值牙科植入物創新研發與 口內掃描系統

就從掃描牙齒開始吧！ 傳統製作假牙的流程非常繁瑣冗長。牙醫師要先幫助病 患咬矽膠膜，再將石膏灌入矽膠膜內得到牙齒的翻模。 翻模後的石膏模型，再送給國內外的牙技師脫蠟鑄造成 假牙。往返運送齒模的等待時間必須耗費 5~10 天，且 從矽膠翻模至石膏的過程約會造成 100μm 的誤差，而 牙技師的鑄造雕塑又非常仰賴人才技藝的培育傳承。在 這過程中會所產生的誤差，就需要牙醫師使用更多的黏 著劑來幫病人安裝假牙。目前財團法人金屬工業研究發 展中心林志隆副執行長的研發團隊，正利用數位科技與 電腦程式輔助，建置「口內掃描系統」，讓牙醫師建模

金屬中心林志隆副執行長團隊所設計口內掃描系統的掃描頭（左 一），與市售他牌比較

的工作負擔得以降低，而建模資料數位檔的傳送可免去 包裹往來的風險與運送時間，更重要的是能大幅減少牙

統」是利用雷射三角量測法，將雷射光源，以聚焦線

齒翻模時所產生的誤差。

形 高 同 調 光（high coherence） 投 射 至 待 測 物 體 的 表 面，再用攝影機或雷射光感測裝置，錯開其各自光路，

金屬中心林志隆副執行長團隊所發展的「口內掃瞄系

構成三角法相對位置來觀測投影在牙齒上的雷射線，

幕後解密 創新科技專案技術

手持裝置之投射光源與取像光路配置圖

筆直的雷射線光源會因為照射到彎曲的物體表面而得到其 截面輪廓，再配合此計畫所採用的主動式三角法（Active Triangulation）的取像運算邏輯，來重建牙齒的立體結構。 然而，雷射線光源一次只能照射一條線在待測物體上，亦 即重建後僅能得到牙齒剖面的一個方向而已。若需得到牙

金屬中心 林志隆副執行長及其團隊

齒的完整建模仍需要讓雷射光束逐步掃描整個待測物表面， 因此，研發團隊，便在掃描頭內再設計一個線性傳動機構，

團隊故事

以小型直流伺服馬達、減速機、螺桿傳動搭配線性滾珠滑

金屬中心林志隆副執行長團隊正高

軌作為驅動機構系統之基礎架構，帶動雷射光源與取向模

度分工地解決口內掃描裝置設計中

組，讓光源逐步移動以得到完整的取像。

每個環節可能出現的問題，從玻璃 鍍膜、無毒材料選擇到光學設計、

最困難之處，就在如何將投影的雷射、接收影像的攝影機、

雷射元件開發以及電路模組微型化

成像的鏡頭與傳動的馬達，整合做在一個能放進口腔中的小

和機構設計、金屬加工。從而打造

小掃描頭裡，以及如何解決每個人口腔狀況的差異與降低牙

出輕便袖珍且取像範圍領先業界的

醫師的操作負擔。目前金屬中心所開發的口內掃描系統，掃

口內掃描系統。

描頭部截面尺寸約為 22x18 mm，比起市售的其他口內掃描 系統更為袖珍輕巧，研發團隊也正在開發以藍光雷射作為光 源的掃描系統，藉此降低口腔內唾液干擾造成的誤差。 隨著數位科技的導入與桌上型精密加工的普及，未來牙醫 師掃描完病患的口腔後，就能即時將建模資料傳送給牙技 ／齒雕業者，業者也能利用數位資料，更精細地比對牙齒 資料庫並導入數位齒雕機來自動化製作更符合病患所需的 假牙，讓患者可以省去等待時間，更快擁有一口皓齒。

118

「體貼」的記憶塑膠 形狀記憶高分子複合材料技術

每個人的頭型、手長、掌寬都不盡相同，即使運動護具 或者醫療輔具分了 S、M、L、XL，還是無法完全符合多 樣的身體表面；若要完全量身客製則是費時又昂貴。現 在這款記憶塑膠技術，能夠以親民的價格，且快速塑型 出專屬於你的穿戴裝備。

已經將配方混和的記憶塑膠原料顆粒

這款由塑膠工業技術發展中心開發出的記憶塑膠材料， 混合了兩種在同溫下變形程度不同的原料。當材料加熱 超過特定溫度，部分高分子結晶熔解，就能彎曲；冷卻 後又回到穩定的結晶狀態，變得像一般的塑膠一樣堅硬。 比起國外其他廠商的材料，塑膠中心所開發出的記憶塑 膠強度更強，可重複塑型至少 50 次以上，而且適用於 塑膠成型業者原有的機具，不需另外添購設備，也能利

將原料倒入模具中加壓、加熱成形

用 3D 列印技術輸出，例如印出手套，再塑型微調。只

幕後解密 創新科技專案技術

要塑膠中心團隊修改配方，就能開發出不同塑型溫度的記 憶塑膠，符合不同廠商的產品，「像是鞋墊、醫療輔具， 這種需要緊貼人體塑型的用途，塑型溫度就不能太高，才 不會燙傷；但是像汽車椅墊，夏天的車內溫度可能會高達 40 度以上，所以塑型溫度就得更高。」 目前塑膠中心正致力於將記憶塑膠製成放射線治療用的固 定模具，黃組長提到：「因為放射性治療要非常精準針對 病灶部位，但是每次躺著或坐著，身體的位置都會不同， 所以需要非常服貼的模具來固定患者。」不過塑型的最大 挑戰就是「服貼」，像是臉部或手指就很難完全服貼。因 此研究團隊將原本的記憶塑膠再加入高延展性，利用拉扯 來讓模具服貼在立體的表面上。 不過在原本的記憶塑膠中加入高延伸性的原料，會降低本 來原料的物性，也就是說會讓產品變得不堅固，所以研究 團隊又開發了適合的相容劑混入原料中，讓產品在使用時， 不會因為拉扯而斷裂。克服了高延伸的問題後，產品就有 實用價值，能夠達成在國內自主醫療材料的目標。自主化

塑膠中心 材料技術部 黃奇安組長及其團隊

最大的好處就是成本降低，此外，這個新材料又比原本的 固定模具更耐用，更適合多次療程，能減輕病患的開銷。

團隊故事 研究團隊之所以投入記憶塑膠的 研究，是因為幾年前參觀了一場義 肢 展， 發 現 國 內 的 義 肢 廠 商 都 得 仰賴國外的記憶塑膠作為高級副木 （Splint）材料，於是研究團隊開始 投入研發自有技術，希望國內業者 可以用更低的價格取得，讓舒適的 義肢更普及。下一步是要將記憶塑 膠的應用延伸到客製化運動護具或 穿戴式裝置。

利用高延展性原料來達到服貼的目的

120

感測壓力的電子皮膚 軟性壓力感測技術

觸覺是你我跟世界互動中不可或缺的重要感官。隨著 行動通訊、行動商務、行動娛樂⋯日漸取代實體空間 的活動，人們每天拿著行動裝置滑啊滑，透過觸覺操 控介面、尋找資訊，成為現代生活的面貌。隨著 3C 產 品發展愈來愈輕薄短小，目前工研院電光所研發中的 壓力觸控感測器的裝置厚度僅 0.12mm，不只能偵測 平面訊號，還能感測垂直平面的壓力與 3D 感測深淺輕 重，將廣泛的應用在這些產品上。 薄薄一張的可撓感測器，能做成各種大小，鋪在各種 表面上，更能根據使用需求，以不同的材料、電路設 計，偵測 3 克重的壓力到 3,000 公斤。這是精密印刷 出含奈米粉體的高分子複合材料，因所受的壓力不同 會有不同的導電路徑，導致導電度不同。透過電流與 足部壓力分佈圖

壓力間的線性換算，可以偵測連續位階的壓力變化，

幕後解密 創新科技專案技術

而不像是一般鍵盤只有「按下去」與「沒按」（on/off） 的敏感度。 這項成果可做成單點偵測、或是多點偵測；上下兩層平行 方向垂直的電極，交錯成格點，每個格點就是一個感應點。 除了做成超薄的鍵盤，也將要推出可偵測壓力變化的觸控 筆。讓專業的數位創作者，可以自由調整筆觸，忠實地呈 現出筆畫的粗細，也可根據產品的需求做出設計，所以應 用極為廣泛。 目前此壓力觸控感測器，在醫療器材上的應用已有：鞋墊。 許多人站姿不良不自知，使腳部受到不正常的壓迫，感壓 式鞋墊可以即時透過無線傳輸在螢幕上顯示壓力及重心分 布，以調整站姿。壓力與重心的調整，對於糖尿病患者來 說十分重要，因為病情嚴重時，病患會有四肢末稍的神經 病變，腳部的感覺減退。曾有個廣告就是小女孩騎腳踏車 壓到阿嬤的腳，但阿嬤完全沒感覺，因為受力不均極可能 造成關節病變或是受傷感染，有了感壓鞋墊，就可以即時 發現、即時矯正、即時處理。

利永環球科技股份有限公司 侯智升執行副總經理及其團隊

軟性壓力感測薄膜目前已廣泛應用在所有 3C 產品上，未

團隊故事

來將透過差異化的產品應用，擴大軟性壓力感測器應用版 圖，其創新的應用領域包括教育遊戲產業、醫療輔具產業、 汽車電子、音樂教育等產業潛力無窮。 工研院電光所的軟性電子計畫最終目標就是要研發環保、

此技術乃 Uneo 利永環球科技股份有 限公司技術轉移自工研院電光所執 行經濟部科技專案之成果，並已成 功進入商品化階段，並榮獲美國華爾 街日報 2010 全球科技創新獎及 2015

薄 型 化、 精 準 感 應 壓 力 的 大 面 積 電 子 皮 膚（Electronic

Edison Award 金牌獎。感測元件更

Skin）。目前軟性壓力感測技術已經技轉且商品化，與筆

擁有環保、高線性力量感測、和較薄

電大廠合作的觸控型鍵盤前年底已上市，其他還有平板

的實體厚度（0.12mm）等優勢。目

電腦的外接鍵盤與觸控筆。

前已量產全球領先之產品應用，如： 平板電腦用超薄型靈敏度可調式鍵 盤、主動式壓力筆元件、穿戴式醫療 級壓力感測零組件，以破壞性的創 新手法將生活 帶入新的領域。

122

夜光漆成份易「分居」 有機無機混成夜光塗料 用化學鍵結緊扣不分離 娛樂活動中，常見以夜光產品增添繽紛效果，在生活中，有些孩子 喜歡在房間天花板貼上夜光星星、月亮，看它們在夜晚關燈時散發 幽幽光芒；安全識別號誌、鐘錶的數字與刻度也少不了它！然而， 市售的螢光塗料有幾個缺點，塗料成份易分散不均勻與長效性不足。 工研院材料與化工研究所研發一款夜光塗料，以新的製程克服一般 螢夜光漆容易分層沉澱與長效性不足的情形。一般製作夜光塗料是 無機夜光粉體加樹脂、分散劑或防沉劑，後兩者是為了幫助夜光粉 與樹脂均勻混合、增加塗料密度，然而，夜光粉體比重大約 3 至 4， 樹脂比重跟水差不多，約為 1 至 2，因為比重差距大，即便加入分散 劑，時間一久夜光粉仍會沉澱到下層，導致塗佈不均，製作成夜光 噴漆，有時噴出來的樹脂多，有時噴出夜光粉多；市售夜光塗料發 出明顯亮度的螢光，時間約只維持二三十分鐘。 有些產品為避免夜光粉體分層沉澱，會將塗料製成膏狀，「濃稠得

夜光塗料製作過程

幕後解密 創新科技專案技術

124

正在曬太陽吸收能量的夜光片

像面速力達姆一樣！使用很不方便。」材化所精密塗佈化 學研究室魏宇昆博士說。去年解密國家寶藏展覽時有廠商 需要長效型夜光塗料，前來請教材化所，因而開始著手研 究如何解決這問題。 既有作法是以分散劑或防沉劑「抓住」樹脂與螢光粉，魏

工研院 材化所 魏宇昆博士及其團隊

宇昆說，嘗試過的實驗包括對氧化鋁進行改質，但酸鹼都 會破壞夜光效果，只得另覓他法。魏宇昆改變材料與製程，

團隊故事

以粒子表面改質劑取代分散劑或防沉劑，以化學鍵結扣住

工研院材化所團隊改變材料與製程，

樹脂與夜光粉體。關鍵技術就在於製程中如何控制好改質

以粒子表面改質劑取代分散劑或防

劑與樹脂、夜光粉兩者的反應速度，若改質劑與其中一個

沉劑，用化學鍵結牢牢扣住樹脂與

反應太快，剩下的那方就會被「孤立」，一樣會造成分層

螢光粉體，並研究如何在製程中控

沉澱。

制好反應速度，一舉改善既有夜光 漆的缺點。

以往以分散劑或防沉劑「抓住」樹脂與夜光粉的吸附式反 應是可逆的，易受環境影響，特別是溫度，溫度一上升， 分散劑就會變得「活潑」，抓不住兩者而使得塗料開始變 質分層。工研院的夜光塗料則在攝氏 50 度之下可維持穩定 6 天，轉換成一般室溫環境，相當於穩定性可持續六個月。

蓄光纖維螢光衣 穿上就「放閃」 發光纖維

大家是否看過黑光劇？演員穿著加入螢光劑的衣服，在舞台螢光燈 （Black Light）的映照下，在黑暗中散發螢光。除了螢光劑，其實 已有可以儲存光能量的化學纖維，工研院材料與化工研究所研發出 蓄光纖維，只要照光十幾二十分鐘，便能在黑暗處發光，六小時後 仍是人眼可見！依據德國標準，可看出螢光的亮度為 0.32 流明。 機能性纖維研究室副研究員林榮呈說，早期研究所偏向研發「單組 份」纖維材料應用，也就是只以單一材料為原料，藉著將纖維截面 設計成不同形狀，便能形成不同機能，例如三角或四角面光澤、吸 濕排汗，在纖維中加入二氧化鈦粉末以消光、防止透視或抗紫外線。 「紡織產業在時代背景的洪流下被牽動」林榮呈說，因為煉油工業 興起，從石油中提煉塑化原料，化學纖維開始發展，現在朝向「雙 組份」纖維材料，由單一或兩種化纖纏繞編織，以及有兩種材料也 會依目的機能需求加入不同的粉末。蓄光纖維就是一種融入夜光粉 的雙組份纖維。

各類研發纖維及纖維強伸度測試儀

幕後解密 創新科技專案技術

蓄光纖維製成的夜間活動樣品

「蓄光纖維的原理其實就是類微粒夜明珠纖維。」蓄光纖 維可以蓄光、發光是因為含有稀土元素「鍶」，古人發現 稀土元素的礦藏，將之磨成圓球就是夜明珠，因為以前不 多見，就成了稀世珍寶。 蓄光纖維的誕生需要三方面完美配合：首先在化纖中加入 夜光粉並不容易，再者稀土元素的夜光粉必須與塑膠化纖 高分子相容；對設備而言，夜光粉是外加於纖維的「雜 質」。熔融狀的塑膠原料經過機器的「模頭」、經冷卻變 成絲線，需要三方面完美配合搭配好。

工研院材化所 林榮呈副研究員及其團隊

林榮呈說，為了研究出夜光粉與化纖配方，過程經歷不計 其數的實驗：「1 加 1 可能可以，可能不行，1 加 2 可能

團隊故事

不行，測試到 1 加 2 也可以之後，1 加 2 加 3 又不一定。」

蓄光纖維的技術在十幾年前開發完

十幾年前還在研發階段時，團隊大致分為配方小組與機器

成，但當時成本相當高，近年稀土元

小組，有時候實驗成果未達預期，雙方就會開玩笑「互控」

素的原料來源擴大，成本降低，出現

對方機器沒調好、配方與改質沒混好，「互相漏氣」完再

了機會讓蓄光纖維的應用更普及。研

繼續作實驗。

發團隊大致分為配方小組與機器小 組，有時實驗成果未達預期，雙方就

蓄光纖維的技術其實十幾年前就開發完成了，只是當時成

會開玩笑「互控」對方機器沒調好、

本相當高，近年稀土元素的原料來源擴大，成本降低，出

配方與改質沒混好，「互相漏氣」完

現了機會讓蓄光纖維的應用更普及，「早期蓄光纖維多用

再繼續作實驗，經過不計其數的實

在潛水衣，潛水員到水下後可以被看見，比較安全。」材

驗， 蓄光纖維方得研發成功。

化所現在將蓄光纖維作成運動褲、手套、袖套等衣物，穿 戴於人體活動時，肢體擺動較明顯的地方，「像現在流行 夜晚路跑或破曉前健行，就可以穿這蓄光纖維紡織品。」 對其他有標誌與安全需求的場域如防偽、醫護救援、交通 等也很實用。

126

長了兩隻手臂的機器人 機械手臂與無人搬運車

工研院服務系統科技中心整合了工研院機械所的「順應型教導機器 人」與「無人搬運車」（AGV）， 使得 AGV 的機動性搭配機械臂的準 確，執行任務更完美。 AGV 大多出沒於工廠，行走在生產線之間，運送、裝載物料，也收回生 產線上機器人完成的零組件。順應型教導機器人則是會記憶人類的「教 導」，是「學習能力」很快的機器人，只要「牽」著機械手臂，像教小 孩學寫字一樣，一推一拉地教它走一次，將它推至零件面前、按下按鈕 使其夾取零件、再帶著它到另一地方放下零件，機器人便記下這整套動 作與軌跡！若生產線更動工作內容，不需要為機器人重寫程式或費心更 改設定，只要花幾分鐘再教它一次就好，也能儲存不同的工作流程模式。 「機械臂與 AGV 是各自為發展成熟的技術，但要整合兩者卻相當困 機械臂平時收縮呈 S 型，120 公分高，兩臂張開 則可達兩公尺寬

難，世界上只有 YAMAHA 公司在作這件事。」工研院服科中心工程師、 統籌此專案的李建興說。YAMAHA 在 AGV 身上加一隻機械臂，工研院

幕後解密 創新科技專案技術

則是加了兩隻，難度更高。 李建興解釋，整合兩者的困難點有幾處，對 AGV 來說，首先 是荷重對機構設計的挑戰，「一隻機械臂 75 公斤，兩隻就 150 公斤，加上 AGV 本身的重量，整體接近 200 公斤。」供 電與動力也是個棘手的問題，若一隻機械臂需要 600 瓦、兩 隻就要 1200 瓦，AGV 本身動力至少要比 1200 瓦還大才能載 得動，還要考量夾取物料的重量、電池重量等等，在這幾個 參數間取得動態平衡，李建興說，這是相當繁複的計算過程。 而對機械臂而言，平常牢牢固定於桌檯上，要變成「行動機 械臂」，首當其衝要克服的問題就是晃動，機械臂若位置不 精準、無法夾取零組件還算較輕微的情節，嚴重的話，機械 臂可能會斷裂。因此，機械臂必須改變設計，原本機械臂多 為直挺挺的，得給它多加一些「關節」彎折，讓機械臂的高 度盡量貼著 AGV，並同時兼顧機械臂伸展的自由度。最後， 機械臂與 AGV 原為兩項成熟技術，使用的語言與介面完全不 同，要同時控制兩者，還得編寫一套新的語言程式。

工研院 服科中心 李建興工程師及其團隊

原本的工作模式是，生產線上的機械臂裝配好元件後，再 將元件放到前來收集物料的 AGV；現在 AGV 長出手臂後，

團隊故事

彷彿變成服務生，到生產線各站收取組裝好的物料。放置

團隊成員皆為電機與機械領域，熟

物料的角色轉換，可縮短一半搬運物料的時間，大幅提升

悉 機 器 人 領 域， 從 2014 年 11 月 發

生產線的效率。

想，到隔年 3 月展出，在短短幾個 月時間內就親手把點子化為真實。

研發的契機來自於工研院「解密科技寶藏」展的「奇想樂

AGV 因荷重大幅增加，必須改變機

園」，打造「虛實整合」的體驗，而機械臂平常多「隱身」

構與動力設計；機械臂需要重新設

於工廠中默默工作，大眾不熟悉，機械臂給人的印象又偏

計結構以解決晃動問題，還要編寫

向陽剛，工研院服科中心與機械所希望打破機械臂給人的

一套新的程式語言同時控制兩者，

冷硬印象，便構想將機械臂與 AGV 整合，這台機器人率先

團隊的創新力與執行力堅強。

於工研院「解密科技寶藏」展亮相，與大眾在螢幕上合造 一艘虛擬船，新機器人與大眾互動，合力完成任務，當 16 位民眾坐在抬頭顯示器（HUD）前方，機械臂 AGV 會出動 作勢夾取 HUD 上的虛擬零件，往後丟到環場螢幕上，16 個 民眾分配到的零件各不相同，在環場螢幕上組裝成一艘船。 未來也可望應用於工廠生產線，提升 50% 的生產效率。

128

飛越創意的死亡之谷—快速試製創新醫材 醫療器材快速試製服務

若是你有很棒的創意，對於醫療器材有獨具慧眼的想

便是讓這些具潛力的醫療器材創意主題有機會飛越死亡

法，對如何研發生產商品化卻沒有概念，那你得來看看

之谷，走入市場，為更多人服務！

工研院生醫與醫材所提供給產、學、醫界的「醫材雛形 品快速試製服務」！

當研發者有意願將技術創意產品化，他們可透過試製服務 中心的徵案機制提出申請，經過「專家顧問群」審核通過

在醫材開發這個領域中，從研究、發表論文，到要走入

後，醫材快速試製服務平台將會提供研發者兩方面的協助：

量產上市階段，並非一個簡單的過程，其中包括了專利 佈局、臨床需求 ( 與未滿足需求 )、市場調查、法規分析、

首先，工研院可以為技術及飛越死亡之谷的要件做預期產

雛形品製作等等複雜的階段，對一般研發人員或對缺少

品的「整備」，此部分包含研發量產之前的技術可行性評

資金、資訊的中小企業來說，其門檻難以跨越的程度，

估、產品定位、 專利研究以及市場調查、臨床情境與法規

甚至常被比喻為「死亡之谷」，凸顯一項好的創意、技

要求等分析，憑藉工研院跨領域的研究員、分析師與工程

術，要真正產品化是件多麽困難的事。政府針對這些問

師的幫忙，新的創意提案可以有效得到評估與審查，若是

題，由經濟部技術處指導工研院生醫所等法人推動建置

技術成熟度不夠或性質不符合的提案，工研院可以輔導其

「醫材雛形品快速試製服務中心」，強化醫材原型機與

轉投其他計畫進行研發，若是技術已具商品化潛力，就可

雛型品開發及預期產品化之關鍵配套服務，其目的之一

協助進一步評審，導入下階段的醫材開發流程與平台服務。

幕後解密 創新科技專案技術

在第二階段工研院將會提供專業的研發團隊，與提案單位密 切合作，將技術概念進行「雛型品設計與試做」，於生醫所 ISO13485 品質環境嚴謹規劃設計管控流程，也為預期產品 做效能優化、安規及與前臨床測試等服務。生醫所蔡秀娟副 所長也特別提到，工研院團隊在後續雛形品推廣與商品化流 程中持續合作，對成功上市的產品可提供產業輔導並協助加 值，為成功醫材創造更高的產值與醫療服務的價值。 醫材的種類實際上包羅萬象，但是快速試製中心聚焦在「具 利基」而且能提升我國產業的醫材。到目前為止，通過第 一階段評審的共有 61 案，而對第二階段評審的提案，此平 台已開發輔導完成了 29 件雛形品，其中像是與晉弘科技公 司共同研發的免散瞳眼底攝影機，以專利技術將複雜光學 元件整合入精巧設計，機型小巧方便攜帶，透過更換鏡頭 便可以檢測眼睛、皮膚、耳道等訊息，功能相當於傳統的 大型檢測機台，以雙贏的合作接續開發了創新手持式鼻咽 喉光學內視鏡，結合與工研院在推廣行銷上的持續合作， 自上市以來已經行銷 40 多國創造了台幣億元以上的產值。

工研院 生醫所 蔡秀娟副所長及其團隊

團隊也特別與我們分享了令人印象深刻的案例，包括已經 與合作醫院共同技術移轉給產業的創新型手術修護骨材，

團隊故事

及以 3D 列印積層製造開發植入式人工椎體支架，目前已經

台灣醫療器材廠商多為單打獨鬥的中

在歐盟通過上市，也正透過與國內法規單位及嘉義長庚醫

小企業，廠商從創新概念到產品推出

院合作，進行我國查驗登記的準備。透過醫材快速試製平

的過程中，經常面臨無法與市場需求

台，有更多的創意得以飛越「死亡之谷」，一方面讓台灣

及法規、驗證接軌的問題。工研院生

醫材產業逐步成長，一方面幫助整個醫療體系，讓大家擁

醫所針對這個問題，化概念為創新醫

有更高品質的醫療服務！

材，目的便是讓這些有潛力的創意有 機會飛越死亡之谷，走入市場，為更

這個成功故事的背後精彩片段，容後再讓團隊自己講述。 而在過程中，很顯然，真正做出雛形使他們的想法，能忠 實呈現在眾人之前，是一個成功的要件。這其實就是現今 世界趨勢的一個重大轉變 ! 以前要將一個硬體產品做出來， 要歷經開模、軟硬體整合等耗時又耗資金的辛苦過程。但 現在，由美國矽谷所演變而來的，「Maker Movement"」 已經成為潮流。美國總統歐巴馬特別推崇他們這種新興的 「動手做」模式，他親自參觀在矽谷發跡的 Techshop( 動 手做工場 )，並褒獎為美國製造業拚復興的先鋒。

多人服務！

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照護裝置很貼身，守護健康更加分！ 三合一穿戴式健康照護裝置

開刀完、大病後的復健修養時期是相當關鍵而寶貴的，這段康復期間

血氧感測器（固定在耳部）

的生理指數監測，也是醫師在判斷恢復狀況的重要參數。然而，面對 有醫療監測器材龐大體積，不僅有礙病人活動，也不適宜高齡、慢性 等居家病患的長期監測。因此，如何能設計一個體積輕巧、價格低廉 的醫療監測器材，也成了提升居家長期照護品質的研究方向。 目前，工研院生醫所林楨喨博士的團隊，正利用自行開發的電路模組 電電子聽診器，設計成穿戴式生理監測裝置。這樣的監測裝置除了能 直接測量出心電、血氧、心音與心跳，也可利用血氧和心電圖來估算

1.心電

3.血氧

心電電極 （背面）

2.心音 心音感測元件

心電電極

與演算法，結合三導程心電圖、反射式血氧量測系統、以及高分子壓

心電電極

醫療資源有限，不可能所有病人在康復期全程都待在醫院。另外，現

血壓趨勢。這是由於過去的血壓計，雖也有手腕式的設計方式，然而 氣壓加壓的方式，並不適合應用於穿戴式裝置，改用血氧值和心電圖 來估計，就能實現穿戴式血壓監測的目標。

三合一穿戴式健康照護裝置的佩戴示意圖

幕後解密 創新科技專案技術

連接三項裝置的電路是研發團隊自行設計，內建生理數值 估算的處理器、運算邏輯以及無線模組。可將生理監測資 料即時傳送到智慧型手機或電腦上，讓使用者可以即時監 看自己的生理指標。 感測裝置的部分，研發團隊採用壓電材料開發薄型心電心 音傳感器，克服駐極體麥克風所達不到低頻響應的能力，

三合一穿戴式健康照護裝置的電路設計

並可製成可撓式電子聽診器，應用於具有曲面的身體結構。 再配合反射式血氧量測計，除可外接至手指或耳垂，也可 以直接從裝置於胸口的感測器擷取血氧濃度。並結合三導 程心電圖與多通道心音之智慧量測技術，當心電圖監測發

工研院 生醫所 林楨喨專案副理及其團隊

生異常事件前後，便可即時記錄心音資訊，回診時便能提 供醫生診斷所需要之資訊。

團隊故事 三合一穿戴式醫療裝置，可以讓使用

這樣穿戴式健康照護裝置的設計並不容易，除了要大幅縮

者舒適地長時間監測各項生理指數，

小醫療器材的體積，又因須符合人體長時間配戴，而在形

應用範圍廣泛。為了實現這項技術，

狀與配置上有諸多限制。而設計上另一個嚴峻的挑戰，是

工研院生醫所的研發團隊，結合了跨

醫療器材的法規限制特別嚴苛。也因此，生醫所的研發團

領域人才，包括：硬體設計、軟體設

隊，不僅有負責硬體設計和軟體設計的研究員，也有一位

計及法規之專業人才。

專門負責法規的解讀與確認的成員，才能在技術上有所突 破，也兼顧 FDA 法規裡安全性與功效性等各種規範。 三合一穿戴式醫療裝置，可以讓使用者舒適地長時間監測 各項生理指數，不僅可以應用在心臟相關疾病的治療、復 健與防治，未來也可以提供給運動員配戴監測，以作為更 詳盡的訓練參考。另外，這些生理指數在也開始被用作自 律神經與情緒相關的研究。相信在不久的未來，人們的身 心狀況隨著穿戴式醫療技術的進展，變得越來越健康。

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病因快速現形—台灣的希望與契機 智慧型分子快速診斷系統

「生醫科技的進步，使許多以往棘手的疾病得以有效 的診斷與治療。」工研院生醫與醫材所蔡秀娟副所長 指出：「分子醫學就像疾病診斷的新導航技術，可以 找到細微的基因變化來判斷病因，協助個人化醫療對 症下藥。」 近年來生技領先國家都大量投入分子領域的探索，尤其 分子診斷技術要能抽絲剝繭，找到如稻草中一根針的變

生醫所開發的分子診斷機台具友善的操作界面

異並加以放大，是需要整合生物化學、醫技、光機電、 資通訊等跨領域專業。但在醫材這塊市場上，台灣起步

工研院生醫所策略評估了台灣在醫材領域的瓶頸和可能

較晚，國內的醫材很多向國外採買，醫療成本自然提高

性，於是聚焦在開發相對較小型、智慧型、高效能且操

許多。為了想改變這樣的情況，工研院生醫所幾年前開

作簡易的診斷系統的研發計畫。台灣 ICT 產業堅強，其

始投入了預警與診斷醫材開發的研究上，希望可以讓台

實是很有潛力結合生醫、生化等領域，來跨足醫材產業；

灣擁有創新且自主研發醫材的能力，促成新產業與新創

然而，台灣的產業大多以中小企業為主，有很多企業沒

公司，搶攻國際上正蓬勃發展的診斷醫材商機！

辦法有完整的研發團隊，且常以單打獨鬥方式開發技

幕後解密 創新科技專案技術

術，以致在生醫市場上既難切入又不易成長。 工研院的「預警與診斷醫療器材開發」計畫，便是希望運 用工研院的研發能量，與經濟部技術處的支持，開創新穎 性並具產業化潛力的醫材平台與智慧型診斷系統，對中小 企業提供技術、關鍵生技原料、試劑、與機台上的協助， 進一步打開國際市場。 台灣過去在醫材這個領域上，可說是沒有品牌，近年來工 研院生醫所的醫療器材開發計畫正是要一步步打開這扇門。 舉例來說，此計畫開發之微血檢測儀技術移轉建興電子（之 後併入光寶科技集團） 後，公司設立新的生醫事業部，持 續投入該系統之商品化流程，102 年正式推出第一個全台灣 自研、自製、自產的寵物用生化分析儀，緊接著醫療用生 化分析儀於 103 年通過台灣 TFDA 並上市。除了目前積極 佈局認證開拓中國與國際市場，光寶更響應衛生福利部「 精進全台醫療照護政策」，捐贈臨床化學分析儀、試劑與 服務，以實際行動關懷台灣、回饋社會。

工研院 生醫所 蔡秀娟副所長及其團隊

此計畫還陸續開發一系列創新具潛力醫材與其關鍵原物料， 一方面以建置的技術平台服務產業，一方面以技術移轉廠商

團隊故事

促成商業運用。工研院也努力促成國內廠商間的交流與合

工研院生醫所的「預警與診斷醫療器

作，主導成立診斷照護醫材聯盟（Diagnostic & Healthcare

材開發計畫」，一方面開創自主研發

Alliance），提供不同產業背景的企業會員了解診斷醫材的

的行動醫療器材與智能化診斷系統，

最新發展，連結產官學研與醫界，藉由臨床未滿足需求，

一方面對中小企業提供技術、關鍵生

尋找創新商機。

技原料、試劑、與機台、系統上的協 助，進一步打開國際市場。

「類似於電腦系統近年來的微小化、智能化、與行動化，」 蔡副所長解釋：「醫材也藉 ICT 的日新月異與醫學知識的 突飛猛進，引入高科技，開發創新型的高智能、小而美檢 測系統，不斷挑戰現有技術、開發下世代更優異的產品， 已經是一個重要的生醫與醫材產業發展趨勢。」希望計畫 研發的新產品在政府推廣優質平價醫材上可以注入生力軍， 開創新興市場 ，提升國產醫材價值與國際競爭力。

134

你翻身，你起床，「智慧床墊感應模組」都知道 床墊系統技術

照護機構的意外中，超過六成是在離床後發生，為了解 決這個問題，工研院南分院雲端服務中心的研發經理黃 永慶博士提到，有一些機構嘗試舖壓感地毯在床邊，只 要長輩一離床踩到，就發出通知給照護者，「可是長輩 都很怕麻煩別人，所以他們後來都會跨過地毯，也就沒 辦法感測到離床了。」床墊感測雖然可以避免這問題， 但是要藉由床墊感測離床並沒有這麼容易。 模組化的設計，圓型的電路就是「電容導電感應」，可視床墊大 小加裝感應列

研究團隊一開始設計的感測床墊，只有當臥床的長輩下 床才能感測得到，當照護人員收到通知前往，長輩通常

長輩在夜間下床如廁，因為光線昏暗或無人陪同而發

已經下床走動了。此外，黃永慶博士補充道，「床墊感

生跌倒意外，時有所聞。由工研院研發的「智慧床墊

測訊號也只有 0 或 1，沒辦法辨別翻身或者更複雜的動

感應模組」，能精確感測臥床長輩的動作，當長輩夜

作，不是很實用。」後來，研究團隊以觸控式螢幕使用

間下床時，發出訊號通知照護者，或打開走廊的燈光，

的「電容導電感應」，取代原先的壓感感應，即使隔著

避免跌倒意外發生。

很厚的被單或衣物，也能感測！

幕後解密 創新科技專案技術

而且「智慧床墊感應模組」能夠根據感測點受壓力的位置 與數量，判斷臥床者的多種動作，避免系統將翻身誤判成 離床。在實際應用的情境，臥床長輩在離床前會先坐在床 緣，感應器受到壓力的位置絕對和躺臥不同，此時發出訊 號通知，照護者就能在長輩離床前及時趕到。 為了要讓智慧床墊感應技術更加實用，研究團隊將感應器 模組化，如果照護機構的床鋪較大，只要多增加感應器模 組的數量即可，而且不必擔心組裝錯誤影響功能，黃永慶 說：「為了讓沒有資通訊技術背景的照護人員也可以順利 組裝，我們特別設計讓模組在開機之後都會先自動組態， 知道各偵測器的位置。」感應器的訊號會透過無線模組傳 輸到接收器，省去佈線的麻煩，對擁有數十張甚至上百張 床的照護中心來說非常方便。

工研院 南分院 黃永慶研發經理及其團隊

團隊故事 就算床墊再怎麼精準分辨翻身、離 床，也無法探透人的內心。黃永慶分 享，其中有一家照護機構試用了這套 系統，發現一位老先生某天晚上翻身 無線模組，可以將感應訊號傳送到接收基地台

很頻繁，起初以為是系統出了問題， 後來才知道「原來是老先生的家人隔

這套系統因為能判斷臥床長輩的確切動作，所以還能看出

天要來探望他，影響他的心情所以睡

夜晚翻身的次數是否有改變，作為判斷睡眠品質依據。

不好。」系統雖然精準，但是照護還 是得回歸到人與人之間的關係。

目前這套系統已經在 20 家照護機構示範安裝，也將相關技 術轉移給器材製造商及網路服務業者。台灣現有機構照護 床數超過 9 萬床，加上高齡化趨勢，這套技術很具市場潛 力。研究團隊目前正試圖將感應模組以導電塗料或者導電 纖維取代，直接製成「感應床單」，可水洗的特性會讓照 護機構更方便使用。不僅是照護領域，未來「智慧床墊感 應模組」還能應用到智慧生活中，像是起身之後自動開啟 臥室夜燈，或者翻身頻繁時系統自動調整空調。

136

麻醉深度知多少？ 多維麻醉深度監測系統

開刀房中，的確有部分的病患會「術中清醒」，雖然 身體無法動彈，可是感覺得到痛，甚至有意識。如此 一來，日後對手術的恐懼將難以想像。現在，世界首 創三合一多維麻醉深度監測系統，可以終結手術麻醉 失誤的風險。 由中科院團隊所開發的「多維麻醉深度監測系統」，是世 界上首度將腦波（EEG）、心電圖（ECG/HRV）、血氧濃 度（SpO2/PPG）與麻醉深度結合的監測系統。任國光副所 長說：「大約有 0.1%~0.7% 的手術會發生術中清醒，這對 患者來說術後的心理壓力很大，可能就不敢接受手術了。」 可是麻醉劑量過高，又會拉長術後回復時間，對患者來說 也是身體的負擔。因此，適當的麻醉劑量，以及在手術中 是否要補麻醉，麻醉醫師就需監測資料來協助。

腦部貼片也是研發團隊將現有產品納入考量開發應用，能夠降低 成本，減輕患者的負擔

幕後解密 創新科技專案技術

麻醉監測儀在美國的手術房是標準配備，「在台灣，只有 13% 的手術房有監測儀。」任副所長接著補充說，因為麻 醉監測儀價格不斐，所以不是每間醫院都能購置，而且各 科醫師短缺，一位麻醉醫師可能只能憑著相關的生理資料， 同時監控 5 臺手術病患的麻醉情形。除此之外，麻醉監測 儀只能使用原廠的腦波貼片，在沒有健保給付的情況下， 許多患者聽到價格，寧願省去這項開銷，如此一來就增加 了手術的風險，還可能因此延伸出醫療糾紛。 中科院的研究團隊開發的麻醉深度監測系統，不僅能擺脫 對國際大廠的依賴，而且還更為先進，除了以往作為意識 清醒指標的腦波之外，還以整合了能代表自主神經活性的 心電信號，以及可作為疼痛指標的血氧濃度。麻醉醫師可 以有更完整的資料可以掌握病患的麻醉深度。 不過整合進更多資料，也增加了麻醉醫師判讀資料的負擔。 在手術房，醫師需要快速又準確地根據資料作出判斷，監 測資料必須轉化成麻醉深度指標，方便判讀。為了要建立 麻醉深度指標模型，研究團隊將手術中收集到的生理監測

中科院 飛彈火箭研究所 任國光副所長及其團隊

資料請麻醉醫師判斷麻醉深度，由於資料量龐大，參與的 醫師貢獻了許多工作外的時間幫忙，也因為這樣，讓這套

團隊故事

監測系統更具備實用價值。

研發團隊投入許多心力，曾經累到不 用麻醉就「失去意識」，卻也意外發

多維麻醉深度監測系統雖然整合了三種監測指標，但是模

現這套系統的其他應用。任副所長分

組化的設計讓使用上更有彈性，舉例來說，監測疼痛程度

享到：「有一次工程師在測試的時候

就可以僅監測血氧濃度；了解病患的疼痛感受，就不需要

太累了，貼完監測貼片之後就不小心

監測腦波及心電圖。此外，這套系統也具有跨平台的潛力，

睡倒在儀器前。醒來之後發現，儀器

像是把軟體安裝在平板裝置上，方便麻醉醫師在手術台間

記錄到的數據居然可以很明顯判斷出

行動，也讓手術房的儀表更簡化。「特別是可以用在兒童

睡著！」未來這套系統還能應用到像

牙醫。」任副所長補充說明，因為醫師很難分辨小孩的哭

是疲勞駕駛監測，當駕駛意識清醒指

鬧到底是因為感覺痛在哭，或者是因為出於害怕，這時候

標下降時，系統可以發出警報，避免

就要靠系統來判斷。

意外發生。

收集患者手術過程的生理資料，還能建立麻醉深度資料庫， 醫師能夠根據資料庫所建立的模型，依照患者不同的性別、 年齡、體格、遺傳狀況 ... 等等特徵，找出適當的麻醉劑量， 不再只能依靠經驗和不同族群的醫學報告。

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創新性疫苗佐劑技術台灣登場！ 去毒大腸桿菌熱不穩定類腸毒素蛋白 LTh（αK）佐劑之應用與平台技術

全球每年死亡人口，約有三分之一死於傳染病。新病原體不斷出現， 病菌對抗生素開始產生抗藥性，傳統疫苗越來越不敷使用，新疫苗研 發勢在必行，不只要更快發現新病原體及其有效抗原部位，更需要能 讓新型疫苗發揮更大功效的佐劑。藉由疫苗與佐劑的相輔相成，人體 免疫系統的反應加大，免疫細胞可更有效的產生更多抗體並記住抗 原，讓人體的抗體大軍更剽悍。 佐劑本身會引發較強的免疫反應，但相對的亦往往會產生副作用，如 何開發出能夠增強免疫反應但又很安全、沒有副作用的佐劑，就是疫 苗專家努力的目標。在 2003 年 SARS 的全球蔓延時，時任財團法人 生物技術開發中心生物製藥研究所的徐悠深博士及團隊臨危受命，扛 起了開發對抗未來新興感染性疾病所需要的疫苗佐劑相關產品的任 務，走上了佐劑研發這條艱辛的路。 去毒 LT 蛋白佐劑噴鼻疫苗

「可別小看台灣人的決心，徐博士他們可是以賭上自己職涯的決心來

幕後解密 創新科技專案技術

執行這個計畫的。」生物製藥研究所的吳忠勳所長嚴肅的 提起佐劑團隊，因為徐博士團隊挑戰的，是當時全球競相 開發的完全去毒 LT 蛋白黏膜佐劑。LT 原是由大腸桿菌分 泌產生的蛋白毒素（大腸桿菌熱不穩定腸毒素蛋白），是 旅行者、開發中國家幼兒和小孩感染大腸桿菌後，嚴重下 痢的主因，研發團隊的 LT 蛋白去毒化目標便是讓台灣能一 舉得到完全無毒、可量產、可用在人體的新疫苗佐劑；這 個去毒 LT 蛋白佐劑不只為台灣搶占全球多國專利，更成為 一個技術平台，讓更多的藥物開發可以在其中測試、檢驗 去毒 LT 佐劑所提升的效果，讓未來有更多更有效的疫苗造 福世界。 藉著生技中心提供優越 的研發設備與環境，徐 博士的團隊靠著分子基 因工程的方法和不斷的 試誤過程，找到完全無 毒又可以量產的 LT 疫苗

生技中心 生物製藥研究所 吳忠勳所長 昱厚生技股份有限公司 徐悠深副總經理 及其團隊

佐劑，並成功通過了人 體臨床一期的考驗，現 在更在發展呼吸道過敏 性氣喘治療疫苗、B 型

團隊故事

流行性感冒嗜血桿菌疫 苗等噴鼻式或注射式疫

B 型流感性感冒嗜血桿菌疫苗

苗；未來更會有機會投 入醣類抗原（例如：SSAE4、Tn、DM2、Globo H 等）或胜 肽抗原接合去毒 LT 的接合疫苗開發，那將是更有效對抗肺 炎、癌症的研發領域。 現在去毒 LT 蛋白佐劑已取得了美、台、中、俄、澳、歐 等國的專利，此技術平台也將啟動，為所有可以使用此技 術提升效力的藥劑，在生技中心的設備、環境、技術人員 支援下，在開發初期為他們進行毒理測試、生產、安全檢 測等。 生技中心的疫苗佐劑技術將加入這場全世界人類與傳染病 對抗的大戰，成為卓越的生力軍！

「每個研究人員最快樂時候，可能 和一般人不太一樣，像我就是在佐 劑通過所有測試進入人體試驗的那 一刻」徐悠深博士說，團隊研發至 今已經十一年，每當想到藥劑通過 測試那一刻，成員還是難掩喜悅之 情，或許那就是醉心於研究的研究 前鋒們的浪漫吧！

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關鍵拼圖：跨國服務的生物藥品檢測中心 生技藥品檢驗中心建置

生技製藥是醫藥產業最熱門的領域之一，除了確認藥

生物安全性檢測是生物藥獨有的檢驗。相較於傳統化學

物功效，確保藥物品質與安全也同等重要。生技中心

藥物，生物藥的製藥過程容易潛藏微生物、病毒、蛋白

與農業科技研究院合作成立亞洲第一個跨國接案的生

質等「汙染」；污染來源可能是用以生產的細胞原本就

技 藥 品 檢 驗 中 心（Testing Facility for Biological Safety,

有病毒在裡面、製程中的人為因素或生產環境導致的感

TFBS），檢測生物藥安全性，為台灣製藥產業拼上一個

染。生物藥需依循國際標準與各國的放行規格，一旦感

重要環節。

染就得整批銷毀。因此，在設立種源庫、大量生產、純 化、封裝等步驟中，皆必須設立檢驗關卡，進行「生物

生 物 藥 是 指 藉 由 生 物 製 造 而 成 的 藥 劑， 為 大 分 子 藥

安全性測試」，找出可能造成感染的危險因子，設法改

物，由於消化系統會將大分子分解為小分子，口服就

良製程、去除危險因子，才能得到安全的生物藥。生物

會使藥物失去功效；因此，生物藥多透過注射投藥。

藥檢測項目有共通性檢測，以及因來源不同而相異的分

蛋白質藥品、核酸藥品、基因治療藥物、疫苗都屬生

源檢測，生物藥來源為細菌與酵母菌的檢測會有部分雷

物藥範疇。早期生物藥品多由生物樣品萃取製成，如

同，但藥物來源為動物性細胞的則與前面兩者完全不同，

血漿製劑、抗蛇毒血清，現今則多由基因工程生產，

動物性細胞之下又可細分為來源為囓齒動物或人體等等。

來源多從基因改造過的細菌、酵母菌或體外培養的細

檢測程序繁瑣，一款生物藥物至少得經過三次的生物安

胞而來。

全性測試，且檢測項目達數十項。

幕後解密 創新科技專案技術

TFBS 負責人為生技中心副執行長阮大同博士，七年前生技中心 團隊分析台灣的生技製藥產業鏈時發現，台灣缺少了生物安全 性檢測的專業團隊，便找了當時已在相關領域有所著墨的動科 所（改制為農科院）合作，一起建立了 TFBS，雙方便根據專長 分工發展檢測項目，目前，TFBS 藥物檢驗項目已達數十項！ 目前，亞洲並非完全沒有其他檢測中心，但中國的檢測中心 去年才正式營運，而日本大藥廠所設的檢測設施只供內部使 用，不對外開放。在 TFBS 成立之前，國內的生物藥安全性 檢測都得送到歐美，主要依賴英國的 BioReliance 與美國的 Charles River 公司，常須和其他國家案件一起排隊等候， 再花費龐大的國際運輸費用將檢品運送過去，相當費時，溝 通也較麻煩，有的項目還得派人過去七到十天，講解製程。 TFBS 成立後，至少可為藥廠節省二至三成的成本。 生技藥品檢驗中心一邊建置，一邊接單，逐漸成為亞太唯一 商業接案生物藥檢測的單位，目前台灣有三成的委託案送到 TFBS 來。檢測中心也提供跨國服務，目前已有來自泰國與 韓國的委託案，中心的下一步是爭取日本與澳洲的案子。阮

生技中心 阮大同副執行長 及其團隊

大同分析產業概況，現在亞洲最有能力開發新藥的是日本、 澳洲、韓國、台灣，阮大同認為台灣教育程度高，資金活絡，

團隊故事

創投能力也足夠，有發展製藥業的基礎條件：「瑞士有兩個

生物藥的製藥過程易潛藏微生物、病

世界最大的製藥廠，但他們人口才 800 萬。」

毒、蛋白質「汙染」，不同於化學藥 品，生物藥製程須經「生物安全性測

製藥是資本、知識、技術、法規高度專業的產業，但台灣的

試」監控，亞洲卻無生技藥品檢驗中

新藥研發與製藥產業正在發展中，特別缺乏研發與檢驗測試

心，製藥商多半送件至歐美檢驗。「不

環節的能力，相關科系如生命科學系的人才經驗不足，「但

足就是個很大的機會！」這個農科院

不足就是個很大的機會！」阮大同說。

與生技中心合作成立亞洲第一個跨國 接案的生技藥品檢驗中心，檢測生物

「研發公司偏中小企業，不怕死。不然想多了就不敢做。」

藥安全性，也為台灣製藥產業拼上一

阮大同笑說：「當時只想說欠這一塊，就下去作了，從起草

個重要環節。

計畫到現在，完全憑一股傻勁下去幹。」回顧這段歷程，最 難的部分是取得藥廠信任，因為檢測是生物藥是否通過的重 要環節，若檢測不過，整批打掉，至少得損失數百至數千萬 元，所以廠商不會輕易相信一個「不知從哪冒出來的小單 位」的檢驗品質，「就像大家看醫生，一定習慣去熟悉的大 醫院。」第一年檢驗中心只接了疾管局一件案子，但漸漸的， 從小案接到大案子，TFBS 的經驗、能力與商譽逐步累積。

142

實驗室裡的海馬牧場 海馬培育關鍵技術開發

近年來，政府與一些民間業者，開始關注與投資深層海水的相關開發 與應用。不同於過去聚焦於深層海水淡化、礦物質組成與調配，以及 相關產品開發；深層海水的重要特性是潔淨且水質穩定。因為深層海 水不易受到表層的洋流、雨水、河水而改變水質的濃度與成分，缺乏 光照的環境也使深層海水溫度較為固定而減少物質變化。目前花蓮石 資中心的黃秉益博士及其團隊，將海洋深層水應用於海馬的培育上。 這是由於海馬培育對水質的要求與控制非常高，相較起表層海水，運 用深層海水可以減少淨化設備的投資，並以較簡單容易的方式進行優 質餌料的生產，提供培育生物安全低病原的食物來源，藉此提高存活 率與健康。而海馬也是重要的海洋藥用生物，諸多中藥藥典記載海馬 具有清淤解肺，提升生理機能等療效。但近年來海馬因捕撈與棲地破 壞等因素，數量銳減，而在 2004 年 5 月被列入華盛頓公約附錄二的 保育清單中。海馬雖被定位暫無滅絕危機，但國際貿易已受到管制。 花蓮石資中心的黃秉益博士的海馬培育實驗室

因此，若能有效成功開發出海馬培育的技術，將可確保以海馬為原料

幕後解密 創新科技專案技術

之生技產業與研發的供應無虞。 要能大量培育海馬，重點在於如何提高幼期海馬的存活率， 除了透過實驗室化的培育環境維持以外，一個重要關鍵則 是提高餌料的品質與降低餌料中的病毒量。培育幼期海馬 需要餵食如輪蟲、豐年蝦等動物性餌料，而動物性餌料的 生產又須餵食植物性餌料。黃博士的團隊所開發的「低病 毒餌料生產技術」除了設計乾淨的培育環境、挑選尚未被 汙染的海馬與餌料來選育，並自行研發培養液的配方，讓 乾淨餌料的產能提升。並建置「培育養殖系統」以即時監 控調配水溫、鹽度、溶氧量與氮系有機物的濃度。每個 300 公升的培育槽中，可培育 30 隻海馬，目前石資中心內佔地 僅 20 坪的實驗室，每年已可以穩定生產 3,000 尾以上的海 馬，比起傳統飼育方式更加密集、有效率。 但是，若要能成功技術轉移給業者，進而成為我國產業的 重點之一，不能僅依靠單項成功的技術，而須建構起海馬 量化培育的解決方案（total solution）。因此，黃博士也與 工研院南分院合作開發針對海馬細菌性病原鑑定及檢測的

石資中心 總經理室 黃秉益博士及其團隊

技術，可比傳統檢測方式縮短 1/3 檢測時間。並結合「生態 淨化智慧水循環系統」，這項系統使用具有高比表面積及

團隊故事

含氧官能基的天然碳，它是一種有優質汙染物吸附能力的

花蓮石資中心的黃秉益博士及其團

生態碳材，可包覆針對水中有機汙染物與含氮汙染物有良

隊，正利用海洋深層水水質穩定且潔

好分解能力的優勢菌種，以此進行水質淨化。

淨的特性，應用於海馬的量化培育 上。該產業鏈集結了來自水產養殖、

整套海馬量化培育的方案建立，是一項從深層海水過濾、

生物科技、分子生物與材料科學等各

培育配方調配、餌料培養到海馬培育的完整系統，為了解

領域的人才，開發更多高單價、高難

決涉及廣泛層面的各種問題，研發團隊也集結了來自水產

度的水產養殖。

養殖、生物科技、分子生物與材料科學等領域的人才。有 意思的是，人們常常認為受限於地理位置與交通不便而相 對資源匱乏的東部，因深層海水的開發，給予了海馬培育 充分的資源與優質乾淨的研發環境。相信這套培育系統的 建立，除了能穩定培育海馬做為原物料而不影響自然生態 以外，未來也可將技術內容與經驗，拓展至其他水產養殖 業，開發更多高單價且高難度的水產養殖領域。

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身體的年齡，功能性體適能量測系統知道 功能性體適能量測系統

一般的體適能測驗根本不適合長輩測驗，健康促進生活實驗室吳宏 生協理說：「我們當時是用一般的體適能，例如登階、仰臥起坐， 但是發現有些長輩連一次仰臥起坐都沒辦法完成。」後來團隊發現 到國外有專門針對高齡長輩的「功能性體適能」，於是將這套方法 導入國內。 功能性體適能包含平衡測試、肌力測試、心肺測試、反應測試、柔軟 度測試。每項都和老年生活息息相關，吳協理補充說：「像跌倒是老 人很需要注意的問題，要是平衡感好，就不容易跌倒，萬一跌倒，反 應力好的話還是有機會避免跌傷，要是真的跌倒，柔軟度還是能減少 對身體的傷害。」研究團隊花了許多巧思讓整體測驗流程更簡便，也 更容易普及，吳協理提到：「體適能項目很多，國內、外目前還是靠 大量的人力來替長輩測量，台灣的資通訊能力強，我們有優勢能夠降 低測量的人力、器材成本。」像是平衡感測驗的儀器動輒數十萬元， 而且又笨重，只有醫院才會購置。研究團隊利用家用電玩主機的平衡

體適能測驗檢測畫面，數據經由無線網路傳到系 統資料庫

幕後解密 創新科技專案技術

測試結果分析圖

板，配上自製研發的軟體，就能測出長輩的平衡感，再搭 配 RFID 卡片，不同的測量數據能自動儲存到系統中。 銀髮長輩雖然能順利完成功能性體適能測驗，得到檢測數 字，不過比起測出來的數字，長輩們更關心自己的身體年 齡。這套系統將所有收集到的數據建立成資料庫，當長輩 完成測量，系統會立即和資料庫比對，顯示和同年齡的其 他人相比，自己的身體狀況如何。吳協理提到：「把測到

自行車中心 總經理室 吳宏生協理 健康促進應用部 蔡健儀工程師及其團隊

的數字加權以後，轉換成『身體年齡』，讓長輩很直覺地 知道自己身體是相對實際年齡更有活力，還是更差。要是

團隊故事

身體比實際年齡更老，那麼長輩就會有所警覺，會開始注

自行車研發中心健康促進應用部結合

意健康和運動習慣。」

老人福祉科技之創新研發，整合了運 動醫學、機構專利、軟硬體設計與人

此外，比數據更重要的是測驗後的運動規劃和生活建議。

機介面跨領域之專業，以生活實驗室

吳協理說明，平衡感中有一項「閉眼平衡感」，要是長輩

（Living Lab.）為概念主體出發、加入

的閉眼平衡感不好，我們就會建議他半夜起床時，要先開

高齡者健康促進等目標，應用「使用

燈，避免跌倒，因為關燈的環境和閉眼時一樣。如果是肌

者驅動（User-driven）」的開放式創

力或柔軟度待加強，也會安排定期來中心運動。由數據延

新模式，建構一套結合國際最新健康

伸出的這些建議，對長輩來說才真正有意義。

促進發展趨勢與臺灣在地特色的「活 躍老化實驗場域」與服務環境。

這套系統未來會推廣到全國各社區的健康照護據點，結合當 地的志工，更能在高齡化的時代關懷長輩的健康狀況。「目 前國內有幾個健康照護據點，但是體適能的測量方法不一， 數據也沒有整合到資料庫。」吳協理說，這套系統能讓志工 的作業更順暢，也就能照護到更多社區，同時體適能資料庫 也有助於政府在高齡醫療、福利的規劃，相關產業也能應用 （如：高齡保險），共同打造更適合銀髮長輩的社會。

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放射治療抗癌新武器 放射治療腫瘤藥物技術

「放射治療」是現今在醫學界被廣泛使用的一種醫療技

188」結合，開發出一種可針對目前國人十大死因第二

術，特別是應用在癌症治療上。一般所謂放射治療，

高的肝癌的治療藥物「錸 -188- 人類血清白蛋白微球

大 多 指 體 外 放 射 治 療 法（external radiotherap）， 意

188 體（ Re-human serum albumin microsphere,

指是使用放療儀器如放射性核種治療儀（如鈷 60 或伽

HSAM）」。

188

Re-

傌刀）發出的輻射線，自病人體外照射腫瘤。而近十 年來有另一種放射治療方法，體內放射治療（internal

兼具診斷與治療功能

radiotherapy）或近接放射療法（Brachytherapy），係

放射性核種「錸 -188」是一個兼具診斷與治療功能的

將放射性核種置入病人腫瘤或病變處，其所放出的輻射

放射性同位素，其半衰期適中（16.9 小時），並且此

線自病人體內部照射腫瘤及其鄰近的病變。而近年來，

核種是由鎢 -188 ／錸 -188 發生器產生，很方便於醫

體內放射治療亦成為治療癌症的新策略。

院 使 用。「 錸 -188」 可 發 射 155 千 電 子 伏 特（keV） 伽瑪射線，適合應用於單光子放射斷層掃描（SPECT）

核能研究所，隸屬於行政院原子能委員會，是國內從

造影診斷或腫瘤定位。同時，其所放出的貝它能量高

事原子能研究與應用之專責單位。這項經濟部科專計

達 2.12 百萬電子伏特（MeV），其能量最大穿透組織

畫，來自核能所李德偉博士及其研發團隊，利用生物

距離為 11 毫米等特性，具有殺死或使癌細胞萎縮之效

可降解人類血清白蛋白與治療用放射性同位素「錸 -

果，適合做為核醫藥物癌症治療上的應用。因此在臨

幕後解密 創新科技專案技術

148

床上，醫生可以給予癌症病患注射兩劑「188Re-HSAM」， 低劑量作為診斷，評估腫瘤大小、位置，以及評估可給予 的治療劑量，因此可作為治療前的評估。之後再給予高劑 量「188Re-HSAM」 作 為 治 療， 因 此「188Re-HSAM」 兼 具 治療與診斷造影之功能。 體內放射治療是利用管腔送至體內的方式，直接導引放射 源（放射藥物）經由管腔至腫瘤部位，而不使放射線停留 於腫瘤外的正常器官。一般體內放射治療，多是利用手術 植入膠束、導管或金屬片在腫瘤所在部位。這樣的缺點是 植入取出過程的手術會對身體有害，且當癌症腫瘤過於分 散的時候，會大幅提高植入難度，而異物在身體內也會對 病患造成不適。而核研所開發的「188Re-HSAM」是一種以 類血清白蛋白組成的微球體，可以在人體內被分解排出體 外。利用此微球體直徑約 20-30 微米（μm）大於微血管的 直徑 6~9 微米（μm）的特性，再搭配「肝動脈栓塞手術」， 以導管經肝動脈直接將「188Re-HSAM」注入供應肝臟癌症 腫瘤養分的血管中，使微球體停留在供應肝腫瘤養分的動 脈微血管中，附著在微球體上的錸 -188 核種會放出貝它射

行政院核能研究所 同位素應用組 李德偉副組長及其團隊

線，在肝腫瘤附近進行體內近距離照射，在腫瘤內部直接 給予有效的高輻射劑量殺死腫瘤，腫瘤體積較大、瀰漫性

團隊故事

散布或已經侵入肝門靜脈仍可治療，多數患者只要進行一

團隊匯集了原子科學、分子生物與生

次療程，達到治療效果。

命科學等人才，並與醫學界和藥廠合 作，先後研發出能應用於癌症治療的

低風險的新療法

微脂體與微球體的放射性治療藥物，

總括今日對於癌症治療的方式，體外放射治療會無可避免

並從臨床前試驗獲得驗證。從放射性

有部分劑量會對正常組織造成傷害。而核研所藥物開發團

核種研製，到開發對人類醫療照顧的

188

隊所開發的「 Re-HSAM」，結合既有低風險的手術技術

藥物，經由核研所藥物研發團隊的努

又能避免化療副作用，並可針對腫瘤細胞做精確診斷與治

力，輻射不該是望而生畏的流言禍害，

療。目前核研所自行研發的核醫藥物，在腫瘤抑制上已取

而是可實際應用於民生與醫療健康的

得卓越的成果，未來搭配既有的外科技術與化療，希望能

技術。

對癌症的治療上，能對國人醫療照顧有所貢獻，達成原子 能在民生應用目標。 從放射性核種研製，到開發對人類醫療照顧的藥物，李博 士滿懷使命感地說：「事在人為，不做一定失敗，做了還 會有成功機會！」期待在不久的將來，這項成功的技術， 帶來病患維繫健康、減少病痛的新希望。

呷這微生物，讓你免拔獅子的鬃毛， 由可食用微生物開發具 改善雄性禿或 也能讓掉落的頭髮長回來 !? 預防攝護腺肥大之代謝物 雄性禿和攝護腺肥大，困擾許多中老年男性民眾，例如 40 歲以上男 性就會開始出現掉髮或髮線後退等雄性秃的前兆，而 50 歲以上的 男性三分之一會開始出現攝護腺肥大的問題。今日的研究發現，這 些與性別和年齡有高度相關的症狀，是一種雄性賀爾蒙二氫睪固酮 （Dihydrotestosterone, DHT）在作怪。因此，如果能夠有效減少體內 的 DHT，或是降低 DHT 的活性，就有機會能解決雄性禿與攝護腺肥 睪固酮會經五甲基還原酵素的作用而形成 二氫睪固酮

大的症狀了。DHT 這種雄性賀爾蒙主要來源是睪固酮（testosterone, T）經五甲基還原酵素（5-α reductase）的作用而形成，因此，如果 能抑制五甲基還原酵素的作用，將可有效降低 DHT 的含量。 但要能夠尋覓到抑制這種酵素的物質，難度甚高，如同大海撈針 般、機會渺茫。然而財團法人食品工業發展研究所的研究團隊， 從所保存的兩萬多株菌種，運用策略與科技知識，終於在紅麴菌 （Monascus GRAS）中，找到了可以抑制五甲基還原酵素的化合物

Monascuspiloin（MP）的化學結構

Monascuspiloin （MP）。它不僅可以降低五甲基還原酵素的活性，

幕後解密 創新科技專案技術

減少二氫睪固酮的產生，同時亦會阻擾二氫睪固酮與其受 體結合，雙效抑制二氫睪固酮的作用。為使功效成分能夠 突顯，團隊運用了培養基組成分調整、發酵條件最適化等 技術，使具活性的功效成分的含量不斷提升。然而，單一 菌種仍會有多種代謝物質，此時再將這些代謝物質做化合 物分離，測試每一種化合物對五甲基還原酵素作用的影響， 量測活性是否有下降，最終找到了 MP 這個化合物。再搭 配核磁共振、質譜分析、各種波段的光譜分析等，辨識出 它的化學結構。 但是，找到了這項化合物，可不代表工作就結束了，還需 要不斷的提升菌株產生 MP 的能力 , 才能讓 MP 真正發揮 效用。常見的菌種改良技術是利用輻射或自突變劑等引發 物理或化學突變；或是利用原生質體融合，刺激菌體進行 染色體交換；以及直接插入指定基因的基因工程。這些目 的都是為了要提高突變率以加速演化的進程，並在大量的 實驗中，不斷挑選與培養具有優勢的菌種。研發團隊的成 員們利用上述這些「菌種改良技術」，歷時兩年與十代以 上的菌種篩選改良，培養出能製造更大量 MP 的紅麴菌株

食品所 生物資源保存及研究中心 袁國芳主任及其團隊

（Monascus ）。

團隊故事 目 前， 食 品 所 利 用 紅 麴 菌 代 謝 物 Monascuspiloin（MP）

食品所生資中心的研究團隊從成千上

來抑制五甲基還原酵素的活性及干擾二氫睪固酮與其受

萬的微生物代謝物中找到具有健康效

體結合的成果，已申請到我國的發明專利（中華民國專利

果的化合物，在微生物篩選後，還需

I437001 號）。相信在不久的未來，我們就能在市面上看到

要化學背景的夥伴將化合物分離、解

能對付雄性禿與攝護腺肥大的紅麴產品囉！

析、辨識出有效成份的化學結構，並 經過兩年以上的菌種改良、開發、放 大生產，最後培養出優質菌種，這些 成果除了仰賴不斷的實驗累積與技術 改良，更需要團隊合作知識整合與策 略運用。

紅麴菌（Monascus）的發酵培養

150

司機，麻煩停靠腫瘤組織 抗癌藥物傳輸系統研發

癌症是每年造成超過四萬國人死亡的十大死因之首，

胞的傷害，比起其他藥物傳輸系統用的大分子化合物和

也是國衛院生技與藥物研究所（簡稱生藥所）主要的

標靶治療用的抗體，小分子藥物的體積較小，較容易深

研究領域。一般的癌症藥物在體內不僅攻擊癌細胞，

入腫瘤組織，化合物的穩定度較高，製作成本也較低。

也會傷害到毛髮黏膜細胞、造血細胞等或其他生理系 統與組織，讓許多癌症病患在接受藥物治療的同時，

為 了 將 美 國 公 司 Molecular Target Technology Inc.

也承受了落髮、嘔吐等副作用之苦。國衛院生藥所研

（MTTI）所研發的小分子胺 Zn-DPA 結合抗癌藥物，

發新的癌症藥物傳輸系統，可以讓癌症藥物較準確的

國衛院生藥所研發團隊研發了扮演膠水角色的官能基

攻擊癌細胞，降低正常細胞的傷害，增加腫瘤中抗癌

（linker），讓 Zn-DPA 與抗癌藥物在血液中保持穩定

藥物的濃度，提升抗腫瘤藥效並減少用藥劑量，也降

的結合，到了腫瘤組織周圍後，linker 因為癌細胞附近

低抗癌藥物的毒性副作用。

較低的 pH 值而分解、釋放抗癌藥物，藥效因此能集中 在腫瘤周遭，可以降低抗癌藥物對健康細胞的傷害，減

國衛院生藥所的團隊以新研發的官能基（linker）結合偵

輕抗癌藥物治療的副作用，也能減少抗癌藥物使用的劑

測腫瘤的小分子胺（Zn-DPA）和臨床用來治療大腸直腸

量，事半功倍地抑制腫瘤生長。

癌的藥物 SN-38，做成癌症藥物傳輸系統，像搭直達車 一樣，讓藥物在腫瘤組織下車，可以減少藥物對健康細

Zn-DPA 能 辨 識 腫 瘤 組 織， 一 般 被 用 來 結 合 螢 光

幕後解密 創新科技專案技術

（Fluorescent）物質， 在動物體內標定腫瘤位 置。長期研究癌症藥物 的國衛院生藥所團隊想 出創新的點子，將 ZnDPA 結合抗癌藥物，作 出藥物傳輸系統，「過 去沒有人想過能將小分 子胺結合抗癌藥物。」 國衛院生藥所陳炯東副 所長說，「但我們覺得 這是有潛力的做法，而 研究人員示範細胞實驗

且這幾年的研究成果 也讓我們越來越有信

心。」Zn-DPA 藉由偵測磷脂絲胺酸（Phosphatidylserine, PS）來辨識腫瘤，不僅可以提高腫瘤周圍的藥物濃度，還 能不斷增加藥物集中的效果。PS 是細胞膜內側的成分，細 胞在凋亡時細胞膜會改變結構，讓內側的 PS 翻轉到細胞 外側。癌細胞因快速生長而累積，擋住了血液供應而導致

國衛院 生技與藥物研究所 陳炯東副所長及其團隊

細胞凋亡，大量的死亡細胞讓腫瘤組織上呈現較多的 PS， Zn-DPA 辨識到 PS 而在此停留，linker 因為腫瘤周遭的環

團隊故事

境改變而分解，釋放抗癌藥物抑制癌細胞生長，癌細胞因

「我們十幾個實驗室主持人多數是

為抗癌藥物的攻擊而死亡、累積了更多的 PS，下次投藥時，

國外回來的 Ph.D。」國衛院生藥所

藥物又能更加集中在腫瘤周圍，進而提昇藥效。

陳副所長表示，許多遠赴海外深造 的優秀研究人員都很願意回台灣奉

在這個試驗中，研究團隊採用美國公司 MTTI 的小分子胺

獻所學，無論在國內外，研發新藥都

Zn-DPA 跟大腸直腸癌臨床用藥 SN-38，研發出會在腫瘤周

不容易，研發人員要有足夠的能量和

圍分解、釋出抗癌藥物治療癌症的 linker，組成藥物運輸系

資源才能克服難關，面對這些挑戰，

統，可以提昇腫瘤治療的藥效。在動物實驗中，藥物運輸

國衛院背負使命的海歸團隊正充滿

系統治療大腸直腸癌的效果明顯高於一般用藥，在 2014 年

了活力。

七月部分成果發表後，團隊正在與廠商洽談技轉或合作， 希望找到適合的產業夥伴一起進行下階段的試驗，攜手完 成這項抗癌藥物傳輸系統的開發。Zn-DPA 偵測 PS 來辨識 腫瘤的原理，可以應用在所有癌症藥物上，對於癌症標靶 治療的研發有很大的幫助。除了癌症藥物之外，國衛院生 藥所研發團隊希望能結合過去的經驗，以此研發技術延伸 應用於更多種藥物運輸系統，例如針對傳染性疾病，製作 抗生素的傳輸系統，解決葡萄球菌院內感染的問題。

152

保護狗狗健康的生物製劑 寵物犬生物製劑

對許多現代人來說，狗狗不僅是寵物、朋友，更是無可

農科院以高免疫原性胜肽表現技術平台，研發犬瘟熱病

取代的家人。我們有先進的醫學可以保護家人健康，但

毒、犬小病毒和犬傳染性肝炎病毒三種對狗狗威脅最大

狗狗的醫療照護卻很有限。農科院為了增進伴侶動物的

的病毒疫苗，並以反向疫苗學中的免疫蛋白質體學技

福祉，展開犬隻血清製劑、診斷試劑、疫苗等生物製劑

術，研發鉤端螺旋體及支氣管敗血性博德氏箘兩種細菌

的研發，從治療、檢驗、預防三個階段切入，全方位守

疫苗，製作蛋白質雞尾酒疫苗，保障狗狗跟主人的安全。

護狗狗的健康。 當病原第一次入侵身體，體內的免疫系統辨識到病原表 讓狗狗免於傳染性疾病的威脅，最好的方法就是接種疫

面的蛋白質，會產生能結合表面蛋白質的抗體，並對此

苗，讓身體產生抗體保護自己。雖然國內已有動物用疫

蛋白質產生記憶，因此當同樣的病原再度入侵時，免疫

苗的產業，但對象都以經濟動物為主，農科院有抗原篩

系統能夠迅速產生對應的抗體。接種疫苗的目的是讓免

選、蛋白質表現技術及治療用抗體製備平台的優勢，能

疫系統預先認識病原的「長相」，當真正受到病原入侵，

進一步開發寵物單 / 多價疫苗平台，「我們這個跨領域

能夠快速產生對應的武器來抵擋攻擊。

的團隊有來自獸醫、動科、生化、醫技、化工等背景的 人才，彙集了不同的專業，我們能讓研究更加完整。」

以犬傳染性肝炎病毒（ICHV）為例，目前市面上的疫苗

農科院的杜清富組長說。

是活毒疫苗，能讓身體產生免疫反應而不致生病，但有

幕後解密 創新科技專案技術

突變的風險。農科院選擇以高免疫原性胜肽表現技術平台 研發疫苗，使用野外毒身上的一段胜肽作為抗原，讓免疫 系統辨識，可以避免野外毒活毒疫苗的風險外，此疫苗所 產生的抗體力價，更遠高於市售活毒疫苗。

多才多藝的蛋白質雞尾酒疫苗 細菌的尺寸比病毒大上百倍，表面上有更多讓免疫系統辨 識的蛋白質，要讓許多抗體同時作用在細菌表面的多個蛋 白質，才能殺死細菌。鉤端螺旋體跟博德氏菌都是人畜共 同傳染性細菌，沒有抵抗力的主人可能因為動物接種活毒 或減毒疫苗而受到感染，農科院以反向疫苗學技術來解 決。先讓非標的動物對細菌產生免疫反應，萃取細菌全身 的蛋白質，展開在二維電泳膠體，將含有抗體的血清跟蛋 白質反應，篩選出被抗體結合的蛋白質後，一一辨識蛋白 質的身份，保留存在於細菌表面的蛋白質，將這些蛋白質 對應的 DNA 序列，個別嵌入大腸桿菌的質體，大量培養， 再將純化後的蛋白質重新打入動物體內，確定啟動免疫反 應後，再從不同抗體組合中找出力價最高者，最後決定雞 尾酒蛋白質抗原的疫

農科院 動物科技研究所 杜清富組長及其團隊

苗組合。

團隊故事 研究細菌疫苗，需重

從治療、檢測到預防，農科院的團隊

複多次蛋白質和抗體

研發了各種生物製劑，全面守護狗狗

的篩選流程，研究人

的健康，這樣的團隊成員家中應該都

員已從上百個蛋白質

有養寵物吧？「不行喔，這是動物防

中選出 30 個候選者，

疫的問題。為避免病菌的污染，計畫

確定能於體內產生免

內的研究人員在生活中都要避免接觸

疫反應，目前與中台 科技大學合作中。

由儀器控制培養基的環境，大量培養大 腸桿菌產生疫苗用的蛋白質抗原

動物。」杜組長說。雖然農科院的研 究人員在生活中無法親自照顧狗狗， 卻因為研究的貢獻，成為更多狗狗健

疾病檢驗與治療用血清 狗狗最常見的疾病方生在呼吸道跟腸道，研究團隊針對三大 疾病：犬小病毒、犬傳染性肝炎病毒和犬瘟熱病毒，開發疾 病檢測平台。此外研究團隊以無特定病原豬隻為平台，針對 致死率達 80% 的犬瘟熱病毒，誘導豬隻的免疫反應，產生強 效的抗犬瘟熱血清，可以治療犬瘟熱，已技轉給聯亞生技。

康的守護者。

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從古典中醫尋智－腸躁症植物藥開發 腹瀉型腸激燥症（IBS-d）治療用臨床前研發技術

只要一緊張壓力大，你就腸胃不舒服嗎？腸躁症雖然

然藥物研究團隊，將新藥的目標從單一療效的小分子

不是嚴重的疾病，卻會影響患者的生活，而且因為病

藥，改向植物藥。羅麗珠解釋：「植物藥具有多靶點

因機制複雜，所以目前市面上尚未出現有效又無副作

的特色，特別適合作為病因機制複雜的疾病用藥。」

用的用藥。現在，由醫藥工業技術發展中心所研發的 植物新藥，已經完成臨床前的試驗，對廣大的腸躁症

研究團隊從耙梳古籍開始，找尋中醫醫典裡哪些藥材

族群來說真是個好消息！

能夠治療腸躁症相關症狀，像是腹痛、腹瀉、壓力、 緊張、焦慮 ......，初期找到大約 40 多種藥材，再從中

腸躁症在台灣的盛行率高達 22%。腸胃問題影響了患

找出 5 個，最後測試出最關鍵的一種藥材，更具挑戰

者的生活，卻又沒有適當的藥物可以治療。醫藥工業

性的是還得將古籍上的描述與西醫的文獻互相比對。

技術發展中心羅麗珠總經理說：「現在的腹瀉型腸躁 症用藥只有兩款，分別針對男、女患者，但台灣都沒

但找出關鍵藥材還稱不上是植物新藥。研究團隊解釋：

有上市，而且這兩款藥有危險的副作用。」

「植物新藥與中藥、科學中藥最大的不同，就是植物 新藥會萃取出其中有效的成分，但又不像分子藥只有

由於腸躁症病因複雜，牽扯到消化系統還有神經系統

單一分子，而是複合的化合物。」經過萃取出具療效

（壓力、憂慮）。於是，曾開發過中樞神經疾病的天

的成分，能減少患者服藥的劑量，也減少其他成分引

幕後解密 創新科技專案技術

分析中藥材中的成分

發副作用的機會。研究團隊打趣說：「我們算過，要是沒 有萃取，只是把藥材製成藥粉，光是吃藥就吃飽了！」 成功篩選出具有療效的植物萃取物之後，並沒有就此大功 告成，還得設計出符合製藥工業規模的製程。研究團隊回 憶到，當時沒日沒夜地測試，到了要從中製程放大到大製 程前，大家自信滿滿，約好「這步成功，我們就去吃燒 肉。」結果卻沒有如預期得到產品，他們說：「當時真的 搞不懂是哪步出錯，於是只好把每一步驟的產物拆解出 來，利用已經確定成功的中製程來完成，最後才找出是哪 步出了問題。」而這頓燒肉也就延後了三個月才吃到。

藥技中心 羅麗珠總經理及其團隊

但 對 研 究 團 隊 來 說， 所 有 難 關 中 最 大 的 挑 戰 則 是「 時

團隊故事

間」——開發新藥是一條漫漫長路，許多團隊無功而返，

不同專業團隊成員之間跨領域溝通磨

但是承接了研究計畫，就有提交成果的壓力，「搞得都快

合不斷。常會因為研究有爭執，過程

得腸躁症了。」「咦？那就挖一匙來治呀。」

中挫折不斷，但是，正是這些相互砥 礪的互動，才讓研究成果一步步得以

因為研發過程需要不同的專業，團隊成員之間的跨領域溝 通就變得非常重要。他們分享說，彼此吐槽是稀鬆平常的 事，在開會的時候哪一組說做不出來，其他就會有人不相 信，接手再嘗試。團隊間會因為研究偶有些爭執，但大家 也都知道，正是這些互動才讓研究得以推進。 目前腸躁症植物新藥已經完成臨床前測試，也技術轉移給 相關廠商。研究團隊接下來會繼續開發中樞神經相關的植 物新藥。植物藥的開發是新興的領域，目前美國食品藥品 管理局（USFDA）只核可了兩種植物藥。台灣有中醫藥材 的研究基礎，期能藉由植物新藥的研究保有在國際藥界的 競爭優勢。

進展。

156

已經通過臨床前試驗，並且透過工業製程生產的測試用藥

從偵測地雷到「讀心」的 UWB UWB 非接觸超寬頻技術

紓壓音樂、駕駛疲勞狀態偵測、紓壓椅、運動計步器等

團隊研究 UWB 已 15 年，工研院量測中心一開始與俄國

等看似不相關的發明，都與「心跳」相關聯，而背後核

航太大學合作研究，UWB 早期作為軍事用途，如地毯

心感測技術一開始是偵測地雷用的，這是怎麼回事呢？

式搜查地面下是否埋有地雷。「從出生到老，人對醫療

量測技術發展中心十幾年來研究非接觸式的生理感測技

的需求不減。」量測中心前瞻微型感測實驗室主任林宏

術，藉 UWB 與 NPNS 感測、解析生理訊號，研發一系

墩說，因此團隊研究如何將 UWB 短程通訊轉而應用在

列有趣而實用應用服務，已獲得 67 件專利。

醫療與民生用途，開發各式各樣的應用。

「UWB（Ultra Wide Band，超寬頻雷達感測技術）」與

「心跳」透漏著許多訊息，首先就是生命跡象。另外，

藍芽、Wi-Fi 一樣，都用於無線短程訊號傳輸，而 UWB

醫界一般上使用腦波分析評估睡眠狀態，但受試者須配

其原理是低功率雷達，當受測目標產生脈動，發射與返

戴一些配件，然而，這些配戴物件就可能影響睡眠，若

回的脈衝信號時間間距也跟著變動，在適當距離內（約

改用心跳分析便無此顧慮。心跳資訊可對應於人的睡眠

1 公尺），UWB 可透過微小變動偵測呼吸心跳等生理訊

狀態，繼而判斷人的疲勞程度，甚至也可偵測呼吸中止

號，便成為非接觸式的感測器，不須緊貼皮膚，可隔著

現象。現代人的保健意識高，注重健康與運動，透過心

衣料感測，不受配戴型式或雜訊影響，特別適合需要密

跳也可評估人們的運動是否有效，結合動作感測器，幫

切監控生理訊號的對象如嬰幼兒、疾病患者。

助人們記錄運動狀態的計步器便由此而生。

幕後解密 創新科技專案技術

林宏墩說，感測人們睡眠時的心跳呼吸也能據此分析睡眠 情況，但單單知道呼吸、心跳數值的意義還不大，「我自 己也知道我睡眠不好，更重要的是知道以後，要如何解決 它。」團隊靠演算法將心跳數值轉為有意義的資訊，再將 資訊轉化為後續應用服務。 心跳變異也與交感、副交感神經的狀態相應，而交感與副 交感神經的活躍程度正是與情緒相扣連，解析心跳便也能 初步推導情緒狀態，應用潛力可觀。 把 UWB 嵌入床墊裡便成了智慧床墊，如呼吸中止症患者， 在床墊持續感測心率與呼吸下，一發現有狀況發生，便能 自動微調頭部與頸部傾斜角度，在不打斷睡眠的情況下就 能幫助使用者恢復正常呼吸。他們也曾與風潮音樂合作， 探討特定旋律舒緩情緒的效果，發行紓壓音樂輯；團隊也 研發了一款紓壓椅，椅子埋有 UWB 生理訊號感測器，即時 偵測人的心跳，推導當下情緒壓力指標，並推薦適合舒緩 心情的音樂。

量測中心 前瞻微型感測實驗室 林宏墩主任及其團隊

文創也是個應用面向，研發團隊曾在花博館參與一項作品， 觀眾站在特定位置，眼前屏幕長了幾棵樹苗，感測到觀眾

團隊故事

的心律而生長，蝴蝶也因此從蛹脫出、翩翩飛舞，彷彿觀

眾多的應用服務得以誕生，背後須投

眾將生命能量傳送給它；書法講究「氣」的流轉，表現在

入大量研究心血與無數試驗，有段時

呼吸上就是運息，UWB 也曾應用在工研院與故宮合作「行

期團隊埋首研究騎腳踏車時的動作感

氣」互動藝術作品，觀眾的呼吸決定或濃或淡的墨色及筆

測，成員輪流騎腳踏車，還有成員騎

墨行進。觀眾「用呼吸寫書法」，名副其實的具現「行氣」。

到腳受傷。未來，團隊計畫研究非接 觸式的血糖感測，並繼續研究如何將

回憶印象較深刻的研究過程，林宏墩說，研發困難點在於， 實際應用場域不若實驗室單純，有許多雜亂的訊息干擾， 必須不斷調整。曾有段時期團隊埋首研究騎腳踏車時的動 作感測，賣力輪流騎腳踏車，先是在實驗室內騎健身腳踏 車，再到路面試試顛簸環境下運作如何，「有成員騎到膝 蓋都受傷了！」

資訊整合為服務。

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你累了嗎？ NPNS 可隔空偵測 NPNS 生理訊號感測技術

紓壓音樂、駕駛疲勞狀態偵測、紓壓椅、運動計步器等 等，看似不相關的發明，都與「心跳」相關聯。 工研院量測技術發展中心十幾年來研究非接觸式的生理 感測技術，藉 UWB 與 NPNS 感測、解析心率與呼吸， 研發一系列有趣而實用應用服務，已獲得 67 件專利。 團隊研究超寬頻技術（Ultra Wide Band，UWB）已 15 年，將 UWB 從軍事用途轉而用在民生與醫療應用， 「NPNS（Nanosecond Pulse Near-field Sensing， 奈 秒脈衝近場感測技術）」則是團隊的另一項著力研究， 兩者皆為低功率雷達，運作原理差不多，當受測目標產 生脈動，發射與返回的脈衝信號時間間距也跟著變動， 透過微小變動偵測呼吸心跳等生理訊號，便成為非接觸 工研院研發的手錶，內嵌 NPNS 可感測心跳。

式的感測器。

幕後解密 創新科技專案技術

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把感測器設在安全帶上，便能偵測駕駛的疲勞狀態，增進行車安全 （圖中右手持的帶狀物為感測器，裝設於安全帶上）

林宏墩說，「心跳」透露許多訊息，首先就是生命跡象； 另外，以心跳分析可以評估睡眠狀態，心跳資訊可對應睡 眠狀態，繼而判斷人的疲勞程度，甚至也可偵測呼吸中止。 現代人的保健意識高，注重健康與運動，透過心跳也可評 估人們的運動是否有效，結合動作感測器，記錄運動狀態

量測中心 前瞻微型感測實驗室 林宏墩主任及其團隊

的計步器便由此而生；心跳變異也與交感、副交感神經的 狀態相關，而交感與副交感神經的活躍程度正是與情緒相

團隊故事

扣連，解析心跳便也能初步推導情緒狀態，都是 NPNS 的

量 測 中 心 研 究 UWB 與 NPNS 十 幾

應用潛力。

年，藉 UWB 與 NPNS 感測、解析生 理訊號，研發一系列產品，獲得 67

一般穿戴式設備如 Apple iWatch，穿戴時須緊綁著手腕、

件專利。早期 UWB 多用於軍事用途，

讓手錶貼著皮膚，否則雜訊便容易進入。而 NPNS 的微型

團 隊 則 研 究 如 何 讓 UWB 為 醫 療 服

雷達偵測技術不僅可隔著衣服感測，也不受佩戴形式或是

務，開發了許多非接觸式生理訊號偵

外在光雜訊的影響，更適合用於穿戴型生理感測裝置。

測技術，並設法讓資訊「有意義」， 將資訊轉化為服務。

團隊以 NPNS 開發了幾項應用，包括「心跳感測手環」、「連 續血壓量測手環」等，錶帶有可撓的薄型天線，偵測配戴 者的心率與血壓；把 NPNS 感測器設置於安全帶上，便成 了「疲勞感測與警示裝置」，偵測駕駛的心率與呼吸變異 特徵，推導駕駛的情緒與疲勞狀態，在駕駛疲勞時發出預 警，增進行車安全。

看一眼即知心中小鹿亂撞— 影像式生理訊號偵測 影像式心率偵測 我們每天與人互動，從對方表情變化讀取喜怒哀樂的心情，或對方是否 藏有心事、身體不適，如果交由電腦呢？使用影像偵測作為嬰幼兒照護 的市場需求正在成長，但對電腦而言，光是辨識一張臉是真人還是玩 偶、圖片肖像就相當困難。工研院服務系統科技中心的團隊透過一般視 訊鏡頭，便能在一般實務環境中偵測影像中人物的心率，在不增加成本 的前提下，大幅提高影像偵測技術的效果。 研發契機始於兩年前的腸病毒流行，團隊中一位成員的小孩也罹患了，需 要常常量測小孩的身體狀況，因長時間照護而無法適當休息，便開始尋求 市場上是否具有可幫助他們隨時掌握孩子狀況的產品。然而，既有的監測 型產品或技術還存在著種種實際應用上的限制，例如：需要長時間穿戴、 價格昂貴等等，團隊便投入非接觸式的影像式心率偵測技術研發。 系統運作模擬，系統可辨別真人、假樣本、不同 光線下及不同膚色

工研院系統偵測心率從分析特定影像光波著手，「為了能夠從影像中得 到心率訊號，我們透過光源能夠穿透過生物組織，被血管內的血液所吸

幕後解密 創新科技專案技術

收，以及不同的光波長對於生物組織有著不同的穿透深度原 理，分析特定光波以獲得心率。」計畫主持人、服科中心醫 療資訊部工程師陳蓉蓉博士說。但這樣的技術若要在真實生 活中運用，仍有許多真實應用情境需求需要被滿足，譬如， 傳統技術需要使用者在充足光源、近距離（約 0.5 公尺）且 長時間（約 1 分鐘）配合鏡頭位置。「這些應用上的限制， 就是我們決定投入改善的方向，讓技術貼近生活、富有人性， 是我們一直努力的目標。」陳蓉蓉博士說。 此外，在傳統技術判讀影像中的人物是否為真人，目前市面 上有產品利用高解析度的高級攝影機，偵測眨眼、嘴角牽動， 這樣一台高級攝影機價格昂貴且使用不便，且使用者臉部須 近距離的正向面對鏡頭，才能進行真人判讀。團隊研發出影 像訊號能量技術，讓使用者無須正向面對鏡頭，即可辨識出 真人，濾除掉類似人臉的玩偶、肖像等影像訊號能量較弱的 能量物體。 系統運作與使用情境的光源息息相關，研發團隊測試本技術 於各種燈泡光源下的運作情形，為了因應不同膚色，團隊研

服科中心 陳蓉蓉計畫主持人及其團隊

發過程並招募深淺膚色人種進行長時間實驗，提升技術於真 實應用情境下的量測準確度。陳蓉蓉說，最困難的地方是，

團隊故事

為了讓產品應用更普及，必須達到低成本，盡量在既有的普

工研院服科中心的團隊改良影像訊號

遍條件下加值功能，團隊必須尋思如何去配合低階的影像設

演算法，研究克服上述真實應用情境

備格式，讓心率偵測能又快又準。在團隊的努力下，此技術

下的各種挑戰，並能應用於多種膚色

只需要一般攝影機或視訊鏡頭便能執行功能，人物可距離鏡

人種判讀心率。工研院的產品只要透

頭 2 公尺以上，只要臉部或膚色範圍畫素達到系統足以截取

過一般視訊鏡頭，便能又快又準的偵

的程度即可，判讀心率時間只需短短的 5 至 10 秒鐘，並可

測影像中人物的心率，在不增加成本

以同時進行多人偵測，而且低照度的環境下，如：小夜燈照

的前提下，大幅精進影像偵測技術的

明也能運作。

效果。在歐美地區，嬰幼兒監測設備 的市場不斷成長，而除了新手爸媽照

「後續推廣對象主要為消費者市場，如：產後護理中心。」

顧嬰幼兒，對於需要長期照護的人也

負責行銷的專案經理吳祥筠說。在歐美地區，嬰幼兒監測設

相當實用。

備的市場不斷成長，很多新手爸媽因為經驗缺乏，往往過度 擔憂小孩，疲於照護而無法適當休息，這項產品可幫助他們 隨時掌握孩子狀況，也能獲得適當休息。對小孩子而言，因 為小孩子總是好動，對穿戴配件不耐煩，非接觸式的設備較 實用。而，有時就算發燒了，仍舊行動如常，因此，團隊計 畫日後將再加入溫度與動態偵測等生理資訊，讓偵測更完備。

162

不是電池的燃料電池發電機 300W 直接甲醇燃料電池發電機

燃料電池（Fuel cell），是一種透過陽極觸媒氧化還原

品的普及與耗電量的大幅提升，遠超過了鋰電池等二次

反應將燃料中的化學能轉換為電能，而並非透過燃燒來

電池的容量發展。燃料電池，正以一種便於攜帶的行動

推動發電機的電力生產方式。近年來常被廣泛討論的燃

電源方式興起。

料，例如：氫、天然氣、甲醇等都能作為燃料使用。也 因此，相比起鋰電池或鉛蓄電池，燃料電池在發電過程

工 研 院 材 化 所 蔡 麗 端 組 長 的 團 隊 所 開 發 的「 直 接 甲

中必須不斷提供氧氣與燃料才能穩定發電，與其說這是

醇 燃 料 電 池 發 電 機 」（Direct-methanol fuel cell，

一顆電池，倒不如說比較像是個發電機吧。

DMFC）， 是 讓 甲 醇 和 水 通 過 通 常 是 由 鉑（Pt） 和 釕 （Ru）組成的催化層。在總反應過程中，消耗甲醇與氧

直接甲醇燃料電池由於體積比汽柴油發電機小很多，發

氣，產生水、二氧化碳與電力，十足是個不用燃燒、蒸

電過程安靜，僅有微量二氧化碳和水的排放，因此近年

氣渦輪或內燃機的發電機了。甲醇燃料電池的能量密度

來的開發朝向以燃料電池解決攜帶式電源不足的問題。

比利用氫燃料電池或鋰離子電池高出 10 倍以上，而且

例如：美軍在沙漠戰爭因電子軍品的大幅使用，士兵身

甲醇是一種容易儲存運送的燃料，更能滿足需長時間用

上需要背近十公斤的鋰電池，且電量耗盡後就成了無用

電或備用用電的需求。

也不能隨意拋棄的負擔，但若以燃料電池取代，則可減 輕至 3.5 公斤，燃料補給也較簡單。而個人隨身電子產

但是，純甲醇無法直接參與反應被使用，需要有同莫爾

幕後解密 創新科技專案技術

數的水提供才能反應。而反應後則會再產生三倍的水量。 如果甲醇燃料的濃度過高，質子交換膜輸送氫離子的效率 也會下降而影響發電功率。因此實際參與反應的甲醇燃料 需要壓低在 3-7% 的濃度。但在低濃度甲醇燃料的狀況下， 大部分攜帶的燃料成分等於是無法提供能量的水。對此， 蔡麗端組長團隊則是利用膜電極組的結構設計和觸媒材料 表面改質，回收陰極生成的水作為陽極的反應水來做到維 持 DMFC 之穩定發電功率，在純甲醇燃料的持續供應下， 目前 1W 的 DMFC，已可做到 7,000 小時連續運轉的成效。 然而，DMFC 雖然利用甲醇當燃料而有高能量密度的表現， 但燃料電池發電仰賴電池內部反應物和生成物的流動擴散， 單一電池模組提供的功率有限，若需供應較大功率，則需 串並聯多個電池模組，而造成整個燃料電池的體積重量大 幅增加。DMFC 團隊，則利用混成電路的方式解決：將鋰 電池結合在模組中，可以儲存多餘的發電量，在需要高功 率輸出時，作為提供電量的電源，也可做為燃料電池內部 許多主動元件與啟動前的備用電量。

工研院 材化所 蔡麗端組長及其團隊

燃料電池在國際上已開始廣泛使用，例如 300W 的燃料電池 可作為電力品質不穩地區的家用緊急備用電源或 4G 以上基

團隊故事

地台之緊急備用電源，1,000W 則可以用在室內廠房的重型

蔡麗端組長所率領的 20 人團隊，涵

機具電源，代替輸出功率等鉛酸電池改善充電緩慢、接線

蓋塗佈製程、高分子、觸媒等材料和

困擾以及汽柴油引擎的廢氣汙染。材化所開發的 1W~300W

化工人才，以及機構設計、電路與控

的 DMFC，預期投入野外監測與戶外休閒等用途的供電。

制系統的機械、電子電機人才。蔡組

包括與各地野外地震儀結合、與農委會黃金廊道合作，精

長表示，化學研究未知變數很大，需

準即時管控水源運用，以及城市自來水複雜管路的監測儀

要很多嘗試與變數，材料人因而思考

器搭配。這些監測儀器多位於難以牽線的偏遠地區，或位

行事很天馬行空；而機械設計者則習

於地下與遮蔽處。難以運用太陽能，而持續監測與即時上

慣先思考建立一個 model 才著手實

傳的電力需求，都遠超過鋰電池與鉛蓄電池的供應。材化

驗，比較強調系統性的思維。然而跨

所的 DMFC 成果正是最佳解！

領域的合作， 正是計畫的成功要素！

USB 供電式甲醇燃料電池發電機

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從晶片、功率元件著手， 高可靠度電動車動力系統 提升電動車動力系統競爭力 3C 產業是帶動我國經濟發展的要角。智慧電子國家型

為了使我國能進入電動車產業，工研院資通所黃立仁組

科技計畫當中，一個重要的發展方向是將我們所具優勢

長及其團隊，開發了車用控制晶片技術至車規等級，並

的電子產業，再延伸到綠能產業與汽車產業。而結合這 兩者特性的新興產業，就是電動車了。 然而，從電子業跨足到汽車業，必須面對大功率與高可 靠度兩大門檻。在電子業產品中並不需要大電壓與大電 流的功率承載需求，車用元件的開發與測試則需要滿足 大功率的條件。而車用元件跟 3C 產品比起來，使用時 間可長達數十年無法輕易更換，也不像電子產品故障時 可以隨時重開機或重灌，車用元件使用時必須確保不故 障，以保障交通工具的安全，故相關元件在長時間使用 的耐用程度，及極低故障率和備援系統的設計，變得格 外地重要。 安裝於電動車的馬達控制模組

幕後解密 創新科技專案技術

以具安全性設計之馬達控制應用為平台，打造車規高可靠度 晶片技術。有別於以往「先切入後裝市場」的思維，資通所 的團隊直接以提升車用晶片可靠度及功能安全為努力方向， 設計應用於電動車上大量的電子控制晶片，在高溫、高雜訊 環境條件下，提供安全、高效能的電子裝置，並利用軟、硬 體整合技術，最佳化整部車的用電效率。並以提供大量生產 及長期穩定的優勢，藉此打入車電「前裝市場」。 研發團隊的另一個突破，是建立國內自主「碳化矽寬能隙 功率元件技術」，這項技術與中科院和工研院電光所共同 合作。利用碳化矽材料，從長晶、磊晶、元件、電路設計、 製程、到封裝模組全部自製。此種碳化矽元件，使得電能 轉換損失較傳統降低 30%，其耐高溫、高電流密度之優點， 更能使功率模組體積縮小，散熱設計簡化，進一步提高能 源效率，達到汽車扭力及速度等最佳表現。 為了讓晶片元件能擁有 15 年不當機之高可靠度，需要許多 設計技巧、保護機制和產品認證之協助。例如在電路布局 上，要計算電流密度來調整線寬；評估 EMP（電波脈衝）

工研院 資通所 黃立仁組長及其團隊

強度來設計屏蔽；利用備援系統的設計方式，讓主系統和 備用系統的資料互相比對測試並修補。最後，這些技術商

團隊故事

品化後，還需要輔導廠商通過國際車規晶片的認證，以確

電動車的電子元件系統，不僅是我國

保產品水準。目前，研發團隊已經利用相關技術建構國人

產業發展的重點，更是讓許多人引

自主的電動車動力系統，也達到了國際車規可靠度及安全

頸期盼的明星產業。已有研發團隊成

性之等級。從零組件與模組技術的設計開發，到實驗室測

員陸續投入業界成立的相關公司。這

試和電動車實車測試，相信研發團隊的成果能協助我國電

項技術不僅在技術與元件等軟硬體開

動車產業奪得先機，未來將高功率、高效能與高可靠度的

發，亦在產業發展上扮演了人才培育

電子技術擴展應用至工業、綠能電子等產業，提升我國產

之重要角色呢！

業的競爭力。

工研院高鐵接駁電動車

166

閃爍「人性光輝」的 LED 照明 健康舒適人因照明系統技術

光學科技點亮了人類的文明與生活方式，近代 LED 的發明更是另一 波照明革命，然而，炫亮的光線會對人體造成不良影響，甚至引發失 眠或神經衰弱。工研院電子與光電研究所將人的感受導入光線照明科 技，研究人因照明系統，解決常見的眩光與藍害問題，並依不同場域 需求，以人因調控燈光照明型態。光電元件測試驗證部工程師陳宗德 表示，工研院電光所正是致力提升「光品質」的研究。 市售照明光源常見眩光與 LED 藍害問題。當眼角餘光直接看到光源，

螢光粉調配

耀眼刺目的燈光導致視線無法專注而清晰的觀看物體，這種干擾為直 接眩光，會讓眼睛不舒服，易疲勞、注意力不集中。而環境的物體反 射光源（如櫃台、書頁），這些經過反射的刺眼光點則為間接眩光。 藍害則會不可逆的傷害視網膜，影響視覺。眩光主要來自光源過度集 中，提升光的均勻度就能改善眩光；要降低藍害則須從光源頻譜著手， 調配晶粒比與螢光粉比例，讓光線避開有害波段，調整出舒適健康的 人因照明。藍害有量測標準，級距之間其實還有許多數值，而團隊研

眩光量測

幕後解密 創新科技專案技術

圖中機器為弧度儀，受試者於人因實驗前後各測一次，比較實驗前後 睫狀肌作用的差別，便可知光的情境對眼睛疲勞的影響。

發出的照明技術，藍害值比市售光源都低。 團隊的另一投入重點是利用電光所擁有的台灣首座國際級 人因照明實驗室，進行一系列「人因實驗」，研究在不同 應用情境、時間、光線環境之下，對人的清醒程度、情緒、 工作效率、神經系統等生心理影響，探討適合的人需要的 照明參數。光對人的影響主要可分為視覺、心理、生理及 生物效應四個層面，視覺是指對於眼睛的影響；心理與生

工研院 電子與光電研究所 陳宗德工程師及其團隊

理層面則是人體照光後的「生理回饋」，與神經系統有關， 影響人的情緒、腦波波動等。目前光電所已建立部分視覺

團隊故事

層面的人因資料庫，未來會建置心理、生理及生物效應層

當今廠商 LED 燈具製作的落差小，工

面的資料庫。

研院電子與光電研究所便朝向提升「光 品質」的方向研究，首要解決燈光常見

除了在實驗室裡設計情境作實驗，電光所也將研究成果應用

的眩光與藍害問題，並關注將人的感

至政府節能決策方面，例如接受能源局的委託，由電光所工

受導入光線照明科技，研究人因照明系

程師趙偉成博士研究 LED 路燈照明的「使用者經驗」。趙偉

統，可依不同場域需求配置適合的照

成選定新北市與台南市共四個區域的路段，進行道路的光量

明光源，以人因調控燈光照明型態。此

測與人因實驗。人因實驗從晚上八點到午夜，事前封路，召

外，一系列的「人因實驗」則可根據不

集當地 30 位受試者，分為走路、開車、騎機車三組行經該

同情境，研究光線對人的神經系統等生

路段，問卷調查受試者眩光、光色感受、對距離與路標的空

心理影響，探討適合的人因照明參數。

間辨識度。光線強固然明亮，但可能產生眩光反而干擾視線， 研究也試圖捕捉衝突參數的平衡點。趙偉成說：「調查現況 是其中一個目的，我們希望以後研究可以當作未來路燈設置 或道路規範的依據，甚至是路燈設計的依據。」 這樣的實驗不只是「滿意度」調查，期待有朝一日全面應用 時，能提早為相關法規、能源、政府支出等通盤協作計畫。

168

身段柔軟的太陽能電池 可撓式 CIGS 太陽電池模組

太陽能電池，是綠能科技發展中相當倚重的研究。近

吸收率的比較部分，矽基太陽能電池約需 200-300μm

年來科學家們嘗試利用各種不同材質製作太陽能電池。

厚度的半導體吸收層，但 CIGS 的吸收層僅在 1~2μm，

除了相當常見如設置於屋頂上或人造衛星的矽基太陽

粗估在量產製造時，半導體材料費用只需每瓦 0.03 美

能電池，非矽基的部分也有 CdTe 薄膜電池、CIGS 薄

元。因此 CIGS 太陽電池也成為目前太陽光電發展中備

膜電池、染料敏化薄膜電池等等。

受矚目的要角。

工研院綠能所江建志專案經理團隊所致力開發的硒化

在 CIGS 太陽能電池的製程部分，分為真空製程與非

銅銦鎵（Copper Indium Gallium Diselenide，CIGS）

真空製程。國際上目前研究經驗中，發現真空製程的

太陽能電池，是屬於薄膜太陽能電池的一種，在能量

能量轉換效率可達相當優異的 21.7%，目前國內主要

轉換效率的表現極佳，近年來國際上也已做出 21.7%

是中科院在進行相關的研發。而工研院非真空製程能

的優異成果，媲美常見多晶矽太陽能電池 20.4% 的轉

量轉換效率也可達到 14.6%。雖然說非真空製程的能

換效率。又因為擁有薄膜型的特性，因此可以使用軟

量轉換效率較低，技術難度較高，但該製程的材料利

性可撓式基板，這能讓應用的範疇更不受限，也能結

用率可達到 95% 以上，而真空製程的材料利用率僅有

合卷對卷製程而降低製作成本。在生產過程中所需求

30%。且非真空製程的製作時間較短，儀器設備也較便

的能源與材料損耗也遠低於矽基太陽能電池。而在光

宜。預估非真空製程設備投資僅需真空製程的 30%，

幕後解密 創新科技專案技術

170

發電成本更可降至每瓦 0.5~0.65 美元，相較矽基太陽能電 池或其他薄膜電池，非真空製程 CIGS 太陽能電池將極具 成本競爭力。 在非真空製程 CIGS 太陽能電池的製程中，工研院綠能所 利用非常薄且可撓的不銹鋼基板，先在下電極濺鍍上一層 Mo（鉬）。再利用自行開發調配的 CIG（銅銦鎵）奈米漿 料，採用刮刀塗佈與狹縫式塗佈的方式，讓不銹鋼基板上 覆蓋一層 CIG 前驅物。此時再進行約 500℃的熱處理，並 利用加熱使前驅物形成 CIG 的金屬合金。再利用工研院所 建置的國內首座硒化氫實驗室，在 CIG 合金中導入特定比 例的 Se，形成 CIGS 化合物——這一層也是在太陽能電池 中扮演吸收光能轉化為電能的關鍵吸收層。再來則依序以 化學浴方式鍍上作為緩衝層的 CdS 或 ZnS、做為透明導電 層的 ZnO 和鋁箔，最終刷上金屬電極與保護層。 目前工研院綠能所所製造的 CIGS 太陽能電池輕薄可撓， 搭配卷對卷印刷製程可再降低製程成本與製造時間。而軟 性可撓的太陽能電池特色，也被預期用在許多過去硬式矽

工研院 綠能所 江建志經理及其團隊

基太陽能電池無法應用到的地方，例如：穿戴式電子產品 或縫紉於衣物與背包上，也能更彈性且免去大型安裝工

團隊故事

程，使用在建築物表面，或是結合遮陽棚、窗簾等，達到

工研院綠能所江建志專案經理的團隊，

太陽能電池安裝的最大功效。

利用非真空製程製作 CIGS 太陽能電 池，以非真空製程、無鎘、軟性可撓式

隨著綠能需求的日益加重，希望在可預期的未來，非真空

等特點，先後以 12.5% 和 14.2% 的能

製程 CIGS 太陽能電池，能成為我國引領世界太陽能產業

源轉換效率，在第 26、27 屆歐洲太陽

的關鍵契機，也能為再生能源的發展，提供更多的助力。

能國際會議（EUPVSEC）榮獲薄膜太 陽電池領域之最佳海報論文獎。此技術 未來還可以應用於遮陽棚等軟性材質 上。或許，撐個陽傘就能幫手機充電的 行動電源時代，就要來臨了！

軟式可撓的 CIGS 太陽能電池

氣體檢測十年功，現在只需三秒鐘 氣態紅外光譜自動定性定量技術

隔壁工業區又飄來怪味，到底是什麼氣體咧？氣態紅外線光譜儀能告 訴你－不過那也是幾天之後了。現在，有了自動定性定量技術，三秒 鐘就能得到答案！ 由工研院與碩傑企業有限公司共同開發的「氣態紅外光譜自動定性定 量技術」，有別於傳統藉由人力判讀，耗時又費力，能在三秒內判斷 偵測到的氣體，而且能即時記錄濃度，便於追蹤動態。但是，如果環 境中出現不預期的氣體，那麼專家是無法即時從光譜資料上判斷，碩 傑企業總經理曾東榮先生說：「像是上次高雄氣爆事件，即使有紅外 光譜儀監測，專家也無法及時判斷濃度突然增高的是乙烯，當然也就 無法應付。」

從專家判誤到資料庫比對 氣態紅外線光譜儀其實是早已開發的技術，原理是氣體會吸收紅外 氣態紅外光譜偵測儀器

光，不同的氣體有不同的紅外光吸收光譜。只要儀器發出紅外光穿越

幕後解密 創新科技專案技術

氣體分析圖譜

氣體，再分析哪些波長被吸收，就能判斷出儀器偵測到何 種氣體。當初開發是為了在軍事上作化學戰劑的監測，後 來廣泛應用到工業區的環境或者工安監測。 長久以來，都是仰賴經驗豐富的專家，根據儀器收集到的 圖譜來判斷偵測到的氣體，鑑定一種氣體需費時數分鐘以 上。擅長數學模型的呂建豪博士，想到利用演算法來拆解

工研院 綠能所 呂建豪博士 及 碩傑企業股份有限公司 曾東榮 總經理 及其團隊

偵測到的圖譜，並與氣體圖譜資料庫比對，就能省去人工

團隊故事

分析，自動定性定量偵測到的氣體。好點子總是比實現還

呂建豪分享，當研究團隊帶著這套系

困難，呂建豪得意的說：「從想法到寫出數學模型，大概

統向相關企業展示時，幾度被認為

只花了三個月。」但這卻整個改變了存在十幾年的氣態紅

是「詐騙集團」，他說：「有在用氣

外光譜技術。

態紅外光譜儀的公司一聽都覺得不可 能，怎麼能在三秒內就完成鑑定。」

優異表現贏得訂單

後來對方會準備「考題」，用已知的

「氣態紅外光譜自動定性定量技術」可同時鑑定超過一千

氣體紅外光圖譜來測驗，沒想到系統

種氣體，遠遠超越國際上現有的技術極限。由於技術的突

都能快速完成氣體種類鑑定，而且準

破在於偵測後的演算模型，所以既有的紅外光譜儀也能適

確率甚至還更高，也因此順利拿到了

用。現在，研發團隊已經設計出適用於室外大範圍園區氣

訂單。

體監測的機型，以及能夠一機監測多達數十條氣體管線的 機型。未來，將能夠更有效率地守護環境空氣品質及工業 安全。

172

輕薄的石墨烯，超級電容的問世關鍵 石墨烯材料與應用技術開發

石墨烯是碳原子的一種特別排列方式，是由單層的碳原

大（1.1Gpa）這樣的特性，將可以取代以氧化銦錫為原

子，以 sp2 軌域互相鍵結，形成六角環組成蜂巢般的平

料的 ITO 玻璃，而被廣泛運用在透明電極、觸控螢幕等

面結構。雖然在 20 世紀初，科學家就利用 X 光對晶體

產業。

的散射，發現了石墨烯的特色，但直到 2004 年歐洲物 理學家 A. K. Geim 和 K. S. K. Novoselov 才成功從實驗

從結構來看，石墨烯的比表面積高（2,630 m2g-1）（平

中證實且分離出石墨烯，並以此獲得 2010 年的諾貝爾

方公尺 / 公克）且擁有豐富的中孔結構，可應用在電極

物理學獎。

材料上，中孔結構有助於電解液離子快速遷移至石墨

單層的石墨烯，具有一些非常重要的特色。它的厚度僅 有 0.334 nm，是目前世界上最薄的材料。室溫下的電阻 約 10-6Ω‧cm，比銅和銀更低，電子遷移率 (200,000 cm2 V-1s-1）（平方公分 / 伏特 ‧ 秒）是導電度非常好的導體。 它同時也具有半導體的性質，可藉由摻入不同的氣體來 形成 n 或 p 型半導體。且石墨烯的透光率高達 97.7%， 幾乎是透明的。它的機械強度高（125Gpa）、拉伸模數

不同碳電極材料於超級電容的離子吸附情況示意圖 （a）活性碳，（b）石墨，（c）石墨烯

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自行開發的系統模組化石墨烯生產製程

烯表面，並利用比表面積儲存電荷。這樣的導電電極可以 用作製造「超級電容器」，預計將比目前市面上利用活性 碳電極材料所製成的電容，擁有更高的能量密度與充放電 速率。 石墨烯目前也試圖應用在鋰離子電池，將石墨烯與奈米矽 顆粒結合應用在電池的負極材質。利用石墨烯本身的高比 表面積的物理結構以有效釋放鋰離子，並可彌補電池充放

中科院 化學研究所 王金鵬計畫主持人及其團隊

電過程中，矽體積變化率過大造成電容量衰退的缺點。而 矽奈米顆粒則可提供較高的電容量，並避免石墨烯重新堆

團隊故事

疊，達到同時提升能量密度與功率密度的效果。

國家中山科學研究院，原為隸屬於國 防部為軍方服務的神秘研究機構，近

石墨烯是質量輕但單價高的技術型產品，目前，國家中山

年來隨著國家政策轉型行政法人，中

科學研究院化學所的計畫主持人王金鵬先生及其研究團隊，

科院裡的研究人員們，也開始投入許

已建置能穩定少量生產石墨烯的製程。大部分聽到中科院

多軍民兩用的技術研發。今天，中科

相關消息時，都是與國防科技、軍武研發生產有關。但近

院化學所防蝕化學組的團隊，正集結

年來，中科院也開始針對軍民通用的科技投入研發資源。

了以電化學、化工背景為主的研究人

中科院從事機密敏感的軍方科技研發，有著相當嚴格的安

才，為我國開發石墨烯相關技術，奪

全管制，其技術團隊是由化學、化工背景為主的成員，將

得產業競爭的先機。

石墨烯的製備，從研發到量產逐步建立起來。特別值得一 提的，是團隊中還有一位從國防理工學院畢業，正在服研 發替代役的年輕成員，期望團隊的研發成果，能為我國在 石墨烯相關的製程與應用產業奪得先機。

174

低放射線劑量牙齒Ｘ光攝影科技 直接讀取式數位 X 光感測器

牙醫師要替你拔牙或者補齲齒前，一定會拍個 X 光照片。不過膠片式 攝影需要另外儀器讀取膠片，沒拍好還得重拍；直接成像雖然不用等 待顯像，但是設備昂貴，並不是每間牙醫診所都能負擔得起。現在， 國家中山科學研究院的自主開發技術，有機會讓數位直接成像設備更 普及在小型醫療診所，提昇就醫品質。 現 在 比 較 常 見 的 膠 片 式 電 腦 放 射 攝 影（computed radiography, CR），在拍攝牙齒 X 光影像時，需要塞入一片磷光影像膠片，拍攝 後再由雷射光讀取機將膠片上的潛像轉換成 X 光影像，假如顯像後發 現拍得不好還得重新拍攝，非常花時間。新一代的直接成像（Direct Radiography, DR）操作時不需要磷光影像膠片和雷射光讀取機，能夠 直接成像，但是設備昂貴，通常只有忙碌的大型醫院會購置。 對病患來說不只是省時，「不說你可能不知道，DR（直接成像）的放 牙根掃描圖片

射線劑量也比 CR（電腦放射攝影）還低。」國家中山科學研究院材

幕後解密 創新科技專案技術

料暨光電研究所郭志暐博士提到。但直接成像設備都仰賴 國外進口，所以價格昂貴，大多數的小型診所還是使用較 麻煩、費時又較高放射線劑量的電腦放射攝影。郭博士所 主持的醫療器材研究團隊，目標就是要發展國內自有技術 的高階醫療器材－包括直接讀取式數位 X 光感測器。他說： 「當初接到這項計畫感覺非常神聖，因為過去在國家中山 科學研究院都是研發國防武器，但是這次卻是發展救人的 醫療器材。」

中科院 材料暨光電研究所 郭志暐計畫主持人及其團隊

團隊故事 直接讀取式數位 X 光感測器

目前中科院的直接讀取式數位 X 光感 測器已經獲得國內外 4 項專利，也轉 移業界商品化，扭轉以往國內系統整

直接讀取式數位 X 光感測器最主要的元件就是碘化銫（鉈）

合廠缺乏自有關鍵技術、只能代工的

閃爍體（scintillator）和 CMOS 影像感測器。閃爍體能夠

地位，台灣龐大的市場有助於科技產

將 X 光轉換成可見光，再由 CMOS 影像感測器接收，成為

業藉由自有高階醫療器材技術轉型。

數位訊號。閃爍體越厚，發出的光就越強，但光在越厚的

未來應用這項技術，不只使診療過程

閃爍體中也容易散開，降低了解析度。因此，研究團隊改

更便利，還可以應用於精密機械的非

用真空蒸鍍方式沉積碘化銫（鉈）薄膜，製成柱狀的結構

破壞式檢測。

閃爍體，可以利用全反射效應將光子侷限在柱中而不會散 開，也就能得到較佳的影像解析度。由於解析度較高，所 以拍攝相對來說不需要這麼強的 X 光，減少患者接收的放 射線劑量。

176

颱風天新法寶，讓你擺脫沒電用的窘境！ 3kW 級化學氫燃料電池系統

想像突然停電時，使用家裡一包準備好的硼氫化鈉，把

硼氫化鈉加水產生氫氣的反應加速！經過模組自動化

白色粉末溶於水後倒進自動化燃料電池發電系統裡，幾

後，便可以根據所需功率自動調整產氫量和燃料電池發

分鐘內，整個空間又再度充滿了光亮！這隨手可得的照

電量。硼氫化鈉比起傳統的氫氣鋼瓶有諸多優點：它在

明資源，正是中科院材料暨光電研究所開發「3kW 級化

一般環境下是穩定的白色固體，不會引起劇烈反應，若

學氫燃料電池系統」的願景。

在運送或儲藏過程中發生洩漏意外，頂多也只需要「把 它掃起來」，但今天若是氫氣鋼瓶運送或儲藏中發生洩

說到燃料電池，最重要的就是要有足夠的原料，也就是

漏，那可就不是這麼容易處理的了。至於儲氫量，硼氫

氫氣和氧氣供應，經由這兩種氣體反應，電池才能持續

化鈉近乎是高壓氫氣鋼瓶的兩倍，在空間上更加節省，

產電。然而，目前燃料電池的氫氣供應源大多是高壓氫

考量到安全性與便利性兩大因素，硼氫化鈉絕對比直接

氣鋼瓶，不但佔空間，在運輸過程中若發生意外也較危

使用高壓氫氣鋼瓶來得好。

險、難處理。因此尋找更安全可行的氫氣來源就是重點。 接著，針對反應觸媒來說，雖然使用觸媒來催化硼氫化 由中科院研發的這個氫燃料電池，其關鍵的技術在於使

鈉水溶液產氫早已不是新聞，但以往常用的觸媒都是成

用了硼氫化鈉（NaBH4）這種白色固體作為產氫原料，

本較高的貴金屬，提高了量產化的門檻，中科院材料暨

並研發了低成本的「鐵鈷複合鎳觸媒」來進行催化，使

光電所團隊研發的鐵鈷複合鎳觸媒則有效地降低了材料

幕後解密 創新科技專案技術

成本。有了好的觸媒後，研究團隊進一步發展出將其奈米 化的技術，在塗布於基材上的同時維持其分散性，避免奈 米顆粒聚集，有效提升了反應活性，達到快速產氫的目的。 硼氫化鈉水溶液流經觸媒流床所快速產生的氫氣，會進一 步被導入燃料電池中產生電力，而自動化模組的設計在於 可以根據所需的輸出功率，調整硼氫化鈉水溶液通過觸媒 流床的流量，相當於控制了氫氣的生成量，從而達到穩定 功率的效果。舉例來說，若系統輸出比較大的功率時，系 統會自動增加硼氫化鈉溶液流入反應槽的進料時間，增加 反應物的反應量；反之，若現在系統的輸出過高，而將功 率調低的情況下，系統就會自動減少硼氫化鈉水溶液的進 料時間，讓反應的物質變少，產氫量隨即下降到最適宜的 數值。 「這套自動化燃料電池，比起過去的燃料電池，最優勢的 地方就在於使用了固態的產氫原料搭配低成本觸媒，強調 氫氣即產即用！」李俊毅技士說道，整個系統擁有極高的 潛力可以作為工廠、大型設施的預備電源使用。目前，這

中科院 材料暨光電研究所 李俊毅技士及其團隊

項計畫已與電信業者合作準備開始進行試運，期待不遠的 將來，就有機會帶給大家更便利的生活！

團隊故事 「想要讓大家在緊急時不會沒電用」

想像有ㄧ天，颱風來襲前，當大家出門採購物資，除了泡

的這個想法，逐漸從研究人員的心中

麵、沙包，你還會看到，每個人肩上都扛了一袋硼氫化鈉

萌芽，經過 6 年的努力探尋，終於，

粉末，陪我們度過ㄧ個「不斷電」的夜晚！

他們完成了以「硼氫化鈉」為原料， 搭配產氫觸媒流床與自動化模組的 「3kW 級化學氫燃料電池系統」！

在硼氫化鈉水溶液中 放入鐵鈷複合鎳觸媒 便會劇烈產生氫氣

將硼氫化鈉水溶液倒入 3kW 級化學氫燃料電 池系統

178

宜、花、東，在地特色產業新推手 東部產業創新技術發展暨關懷輔導計畫

要讓一個產業或廠商能蓬勃發展，不只是需要技術的研發和資源的 投入，更需要人文關懷與發掘在地產業的特色才能真正找到出路。 由石資中心及工研院共同組成跨法人聯合服務的「東部產業技術服 務中心」（簡稱：東產中心），針對宜花東地區的微型業者、在地 小農提供了技術提升的媒介、包裝設計改善與市場行銷等策略協助， 並促成當地業者與創投天使之間的合作，讓原本只是單純的幫助在 地微小型業者提高知名度，進一步成為具有市場價值與觀光效益的 產業聚落。 推動地方傳統產業升級的第一步，是必須了解當地產業在發展上的 關鍵問題。東產中心的服務團隊深入了解在地產業的困境後，針對 東產中心輔導案例成果之一

產業轉型的困境提出解決方案，並結合民間與東產中心的力量來協 助業者轉型。具代表性的成功案例是宜蘭頭城鎮一家傳統漁產加工 廠的「小六」。

幕後解密 創新科技專案技術

東產中心輔導案例成果之一

「小六」的特色產品「一夜干」，是一種源自日本北海道 的魚類料理法。一般市面上的製作方式是在加工時以鹽醃 漬，經過一夜風乾製成。早期「小六」採用人工抹鹽的方 式，在製作過程中時常因為表面鹽度分布不均而影響品質 與風味。因此，東產中心服務團隊協助開發出「精密漬鹽 技術」，以自動化機器取代人力的加工法。標準與自動化 的生產除了能夠擴大製造產能、提升作業環境衛生，也能 讓每一份產品送到消費者手中時都能保持比例相同的新鮮

石資中心 行銷推廣室 何孟駿主任及其部分團隊

風味。

團隊故事 除了協助廠商技術方面的改良，東產中心的服務團隊也藉

東產中心輔導成效卓著，自創立以

由輔導參展與擴大通路的方式，協助店家行銷。在「小六」

來已提供東部地區業者技術諮詢診

的案例中，團隊協助廠商進行產能的提昇和技術轉型，將

斷 1,888 案次，人才培訓 21 場 733

店家原先家庭工廠的營業模式，轉化為多角化的企業經營

人次，協助創新提案申請即時輔導

模式。利用電子商務的管道，打破侷限於實體店面通路的

計畫 808 案次，提案與執行東部研

通路限制，在各個網購通路上販售增加產品的曝光率。此

發聯盟示範計畫共 25 案次，微型產

外，秉持著「好產品值得推銷」的精神，東產中心積極媒

業技術輔導 170 案次。未來也將以

合創投天使基金加入，並協助「小六」申請政府計畫補助。

觀光旅遊搭載東部地區三主軸產業─

在中心近年來的輔導下，「小六」獲得最佳伴手禮等美譽，

生活工藝、科技農企及深層海水產

也在多次參加各大食品展行銷與曝光，去年更躍上國際舞

業為目標，配合政府計畫整合資源

台，在上海國際食品展打響名號，成功吸引主流通路商下 單擴展訂單，提昇經濟效益。 多年來持續在地耕耘，東產中心藉由實質輔導東部微小型 業者，帶領業者技術與服務轉型，參加國內外知名展覽並 媒合創投基金，協助業者一步步邁入中間企業規模，培養 企業成為帶動周邊產業的領頭羊。

優勢，尋找亮點聚落，並藉由結合 科技、文創、地方故事、產業鏈整 體規劃等方式， 擴大輔導成效， 為東部產業帶 來新契機。

180

超乎想像的織物！當紡織與電子科技融合！ 智慧型儲能及發光系統

能源無疑是近年來大家最關注的議題之一，如何有效且 不中斷的儲備大量電源使用，一直是科技急欲突破的重 點。紡織產業綜合研究所開發的「織物超級電容」，不 但能夠滿足快速充放電的需求，更可以和紡織技術結 合，開創出全新的市場。這項技術也曾在 2011 年榮獲 美國 R&D100 大獎。其特色在於具備高度柔軟性（可 180 度折疊）、高穩定度、長壽命、快充快放及大容量， 可以有效與自行車發電系統、太陽能電池做結合，成為 高度生活化且應用性高的產品。

LED 紗線

織物超級電容是由織品為基材， 加入電解質之後封裝而成

織物超級電容為什麼可以擁有這麼多優異的性質呢？其

害的超級電容。也由於是使用紡織品材料，整片電容就

最創新之處便在於它使用了紡織材料作為電容的基材！

像衣服一樣，可以隨意的扭曲、搓揉。

捨棄了以往電子材料總是硬梆梆的刻板印象，研究團隊 採用了柔軟可撓的紡織物支撐整個電容結構，於其中灌

「我們採用紡織材料來做，就是因為它具有好的可撓性

注特定比例的電解質溶液後加以真空封裝，做成這片厲

和多孔性結構。」受訪的蔡杰燊組長解釋道：「有了好

幕後解密 創新科技專案技術

的可撓性，這項產品的應用便不受傳統的空間限制，可以 把它彎曲、塞在很小的空間內，或是放在背包、衣物這種 需要高柔軟性的物品上，與穿戴式裝置做結合。」除了可 撓這項大特色之外，織物超級電容比起傳統的電容在性能 上更是絲毫不遜色！它的充放電速度接近傳統電池的 100 倍，同時，它比起一般電容，不但漏電速度慢，其壽命甚 至可以經歷將近 10 萬次重複充放電（普通電池充放電壽命 約 300~500 次）！這些特點結合起來，未來或許能與電動 車輛做結合，達成快速充放電電力車的願景。 在應用上面，紡織產業綜合研究所也研發了特殊的 LED 紗 線作為目前市場化供應的第一步。LED 紗線和傳統的 LED 不一樣，也是強調「以紡織材料為主體」的產品，透過高 度技術織造，具備比起傳統電線更高的承重力，也可以像 一般衣物一樣耐水洗；值得一提的是，紡織所開發的這款 LED 紗線不像一般的 LED 燈有方向性（只有一個方向發 光），360 度全方位可發光，不論從哪端看都可以看到亮 光！而且，紗線本身材質的導光效能也很好，可以讓整條 線均勻發光，提高其應用性。

紡織所 產品部 沈乾龍組長、蔡杰燊組長及其團隊

從產品端來看，目前織物超級電容已應用於自行車與太陽能

團隊故事

供電裝置：由於這類發電來源其供電量往往不穩定（人踩

傳統的紡織該往什麼方向走？想來想

的速度不可能一直固定嘛 @@ 太陽也不會一直在頭頂～），

去，發現台灣的最大優勢還是我們的

如果直接把發的電接到要使用電的裝置上（像是車燈或手

ICT 產業，傳統紡織必須結合 ICT 技

機充電裝置），效果可能不好（燈一下暗一下亮）或甚至

術，才有可能讓紡織業創造更大的價

會損傷器材（手機壞掉），所以這時候，就輪到超級電容

值。儘管在這方面當時歐美國家已經

出馬了！發揮它快速充電的特點，在發電時快速將電力儲

領先了我們 2~3 年的時間，團隊仍

存於電容內，再以固定的輸出量供電給要使用的裝置，達

相信，憑藉著台灣優秀的 ICT 產業基

到好的電力運用（智慧儲能的概念啊！）。LED 紗線則是

礎，我們絕對是有潛力競爭，開創新

可以運用在安全警示，與智慧型穿戴裝置做結合，結合這

的道路！

兩項技術，說不定未來，能夠像「布」一樣隨身攜帶的螢幕， 也不再是天馬行空了呢！ 紡織業以往被大家視為傳統產業，很難和最新科技這類的 詞彙聯想在一起，然而，紡織所開發的智慧型儲能及發光 織品，讓紡織如此柔軟的材料，在與電子科技結合後，開 創出了新的ㄧ片藍海！

182

醫療雲的第一步， 醫材通訊技術 讓醫療器材無線同步不受拘束！ 不管是去醫院看病檢查，或是在家裡的健康監測，我

（Continua Guideline），符合本規範技術標準的醫護

們都常常會運用到心跳、血壓、血糖等測量醫護器材。

器材和網路閘道器皆可互相通訊，並利用閘道器將資

而隨著雲端產業和個人智慧型裝置的興起，這些醫護

訊上傳到雲端或醫療資訊中心。

器材也開始建立起如藍芽等通訊技術，可便利地和手 機或平板電腦通訊，也可連接上雲端系統，達到遠距

目前工研院生醫所團隊，利用 Continua Guideline 的

照護的目的。

標準，將心跳、血壓、血糖計等醫護器材，連接至團 隊所設計符合通訊標準的「轉換器」與「閘道器」。

然而，過去遠距照護系統的開發，往往受限於量測自

轉換器的功能是連接與編碼現有醫護器材的量測資料。

動化不足，需仰賴手動記錄與上傳資料等，除過程較

大致可分為三個層面，一是根據醫護器材的硬體裝置，

繁瑣外，也容易有記錄缺失。此外，各種醫護器材和

設計可連接的通訊端（如：RS-232）；二是將通訊端

網路設備之間缺乏互通標準和連接方式不一致，因而

所擷取的資料，依據 Continua Guideline 的規則翻譯

各種生理指數的量測資訊整合困難。且部分醫療機構

成 Health Device Profile （HDP）的格式；第三層則

所使用的設備，也因價格偏高或設備體積過大而不利

是利用現有的低功耗藍芽、藍芽或 USB 模組，將資訊

於 攜 帶 或 居 家 使 用。 因 此 國 際 健 康 聯 盟（Continua

對外傳送出去。而在「閘道器」的部分，則可以利用

Health Alliance） 提 出 了 一 套 健 康 設 備 設 計 規 範

電 腦 或 智 慧 型 手 機， 設 計 能 讀 取 Continua Guideline

幕後解密 創新科技專案技術

開發中的心跳計，可將心跳數值利用藍芽傳送至手機上

工研院 生醫所 施明專案經理及其團隊

規格的軟體，並客製化使用者介面。就可以在螢幕上，輕

團隊故事

鬆讀取各種生理量測資訊了。

施明專案經理的研發團隊原本是隸屬 於工研院南分院，專長於家庭網路與

目前研發團隊已經針對心跳計、血壓計與血糖機開發出能

智慧家電的通訊技術研發。在進到生

用手機讀取資料的完整系統。每次資料在量測完後會自動

醫所後，利用過去通訊技術的經驗，

傳輸並儲存至手機中，縮短了原本的量測流程，也減少了

將常見的醫護器材，推上即將來臨的

人為記錄疏失的機會。除了設計系統外，研發團隊也會輔

醫療雲端。

導協助廠商通過 Continua Guideline 的產品認證。利用電 子產業的通訊技術，將常見的醫護器材，推上即將來臨的 醫療雲端。

184

行動超音波掃描 超音波技術

提到超音波，一般人聯想的可能孕婦產檢的畫面：醫生拿著「探頭 （transducer）」貼在孕婦腹部，身旁一台笨重的機器，螢幕上即時顯 示出扇形的黑白畫面。工研院生醫與醫材研究所正試圖開啟不同的想 像！團隊開發出體積如蛋捲禮盒大小的輕便超音波設備，並設計友善介 面，探頭與顯像裝置，低單價、高彈性、隨處可得，可無線傳輸，直接 以平板電腦或手機作為顯像裝置，解讀超音波影像。 生醫所超音波影像技術部吳國瑞博士說，超音波的應用有兩個趨勢，一 寫有 ITRI 字樣的黑色晶片，即是工研院開發之專 用晶片

是超音波機器小型化帶來普及的可能。目前配備超音波機器的單位多為 中大型醫院，近年來攜帶型的超音波設備問世，超音波技術可望進入小 型診所、救護車、居家照護、緊急醫療等。 另一個趨勢則是超音波技術的角色由「診斷」漸漸轉為「治療」。超音 波適合觀察軟體組織，細節比 X 光片更清楚，國外已有將超音波與 X 光 並行檢測乳癌，超音波沒有輻射，未來可能於某些檢測項目取代 X 光；

幕後解密 創新科技專案技術

186

小型的超音波設備適合居家照護，量測與講解十分簡便

例如：醫美領域可用於消脂和塑身；治療癌細胞的標靶藥物 透過超音波激發、釋放，減低副作用；動物檢驗也有相關需 求，例如美國畜牧協會制定標準，以超音波確認牲畜肉質。 吳國瑞說，台灣有很好的資通訊產業，但高階醫材產業還屬 於起步階段，現在正是台灣以資通訊產業基礎，發展高階醫 療器材的時機，而超音波系統是最適合台灣著手的醫材產

工研院 生醫所 吳國瑞組長及其團隊

業。其他生醫影像儀器如 X 光、磁振造影等，對台灣而言技 術門檻較高。

團隊故事 研發團隊約 20 人，有來自資通訊背

針 對 超 音 波 小 型 化 的 關 鍵， 工 研 院 團 隊 自 行 開 發 專 用 晶

景與醫工系，先前研究題目是消費性

片，以 ARM ＋ FPGA 建構可做小型化超音波的多波束成型

電子產品、影音播放機的編解碼器。

（BeamFormer）與顯像平台，可支援 32 與 64 通道（超音

吳國瑞笑著說：「處理的東西差不多，

波的通道愈多，成像愈清晰）。

超音波也是聲音和影像。」最大的挑 戰在於：以前處理 5~10 通道的資訊，

醫院裡基本款式的超音波積重量約 6 至 10 公斤，價格約 150

現在則是幾十個通道。自三年起團隊

萬台幣，若要多加探頭或是功能則價格更高。目前簡便的超

切入研究超音波技術，今年已跟醫院

音波設備雖已問世，價格仍相當昂貴，例如：2013 年西門子

合作，進入臨床實驗階段。

開發的無線超音波，三個探頭加總約 150 萬台幣。工研院團 隊的超音波機器重量約 950g，吳國瑞說：「超音波要普及， 關鍵在 cost down ！以台灣的技術，有希望壓到美金一千以 下。」超音波可探測心跳、血壓與血流資訊，或是打針時定 位血管，集許多儀器功能於一身，若成本壓得夠低，超音波 或許能成為健康照護的穿戴式設備主流。

打開駕駛的第三隻眼 複合式全景影像偵測系統

車輛的安全設施隨著科技的進步，從空氣囊、安全帶、

四種影像安全系統一次滿足

車體結構等被動安全考量，提升到主動安全系統，例如：

all in one 所結合的四項功能滿足許多情況下影像輔助的

影像輔助系統。由於車身的硬體限制和駕駛疲勞程度會

需求，全周影像系統利用車身前後左右的四個鏡頭捕捉影

影響行車安全，影像輔助系統可以成為駕駛的第三隻

像，透過影像座標轉換，將四個方向的影像即時動態縫

眼，提升行車安全。

合，在螢幕上呈現車身周圍的鳥瞰畫面，讓駕駛一目了然 地看到車身周圍的環境。盲點警示系統利用車身左右、後

車輛中心的團隊研發出 all in one 複合式全景影像系統

方的鏡頭，呈現駕駛視線的死角，當有物體接近車身，會

（簡稱 all in one），藉由硬體整合和軟體設計，在單

發出警告提醒駕駛。車道偏移系統確保駕駛行駛在適當的

一運算單元有限的運算能力下，以四顆 190 度廣角攝

車道上，若駕駛在高速公路上精神不濟，行駛路線偏移，

影機為基礎，擷取車輛周圍的影像資訊，即可擁有全

系統就會發出警示，倒車輔助系統讓駕駛在螢幕上看到車

周影像系統、車道偏移偵測系統、盲點警示系統和停

輛後方的影像，並標示倒車路線供駕駛參考。

車輔助系統等四項影像輔助功能的複合式影像系統， 也是目前市場上唯一具備多功能的影像系統。這項突

原本，每一個單獨的影像系統都有各自的 ECU 運算單

破性的整合軟硬體技術榮獲國家發明獎和國內外發明

元，四個系統就要有四塊電路板，不同的影像系統也有

競賽的大獎！

各自的鏡頭。依據運算能力，ECU 上的影像運算系統分

幕後解密 創新科技專案技術

為高速和低速兩種，低速影像運算系統能夠負荷低速或低 解析度的影像，但高速移動或高解析度的影像需要使用高 速運算系統。陳副專表示，all in one 在硬體上最大的突破， 就是將高速影像運算單元跟低速影像運算單元整合在同一 塊 ECU 上，節省晶片的使用量，也併用了鏡頭，降低系統 成本，更提供未來擴增功能的機會。

自動切換影像功能 維持精簡運算量 要讓四個功能在一塊 ECU 有限的運算能力下流暢運行，有賴 軟體的管理。研究團對設想了各種駕駛情境，依照重要性排 序，車輛行進時只要掌握時速、檔位、方向燈等資訊，就能 推估當下的情境，自動切換到最重要的功能，關閉不需要的 功能，並調低次要功能的解析度，以降低運算的負荷量。例 如，高速公路上行駛的車輛需要車道偏移系統及盲點警示系 統，而全周影像和倒車輔助這兩項功能則可關閉。 這套複合式全景影像系統已經相當成熟，目前正與系統商 以及台灣大車隊、和欣客運、台北客運、首都客運、新竹 物流等車隊積極合作，進行功能試運行，合作的車隊有小

車輛中心 車電系統發展處 陳建次副理及其團隊

客車、大客車、貨車等，駕駛環境也涵蓋市區和高速公路， 期能得到使用者在不同車種、環境下的經驗回饋，進而優

團隊故事

化功能。

All in one 的研究團隊不僅對車子有 豐富的熱情，對研發也有偉大的志

All in one 目前整合了車輛中心過去自行研發的四個影像技

氣，「我們真的想要為台灣車輛產業

術，有了這個成功經驗，研究團隊未來將進一步整合駕駛

爭一口氣。」研究團隊的張右龍眼神

者監控、前方防撞、全周影像式障礙物系統和倒車影像式

堅毅地說，他們希望能研發出符合業

障礙物系統，發展成八合一的影像系統，一次實現目前市

界需求又能商品化的技術。但艱辛又

場上所有的影像功能。

孤獨的研發之路總會遇到瓶頸，「阿 宅是看不出表情的，遇到挫折時只會 默默的自己一直加班，有一天就會忽 然說：我做出來了。」懷著讓自己的 技術發光發熱的夢想，才能持續努力 突破難關，做出超越期待的成果。

all in one 複合式影像安全系統將高速影像系統和低速影像系統整合 在同一塊 ECU 上

188

內太空的衛星—海洋環境探測 水下環境監控技術

喇叭形狀的台灣海峽，讓台灣西部沿海具有良好離岸風場

水底探測 挑戰重重

[註]

，深具離岸風力發電發展潛力。不過，要建置離岸風機，

如何把尋常系統設備搬到水底如常運作，正是考驗研發

海上工程需要完善的海洋環境監控儀器，即時掌握海象水

團隊之處。計畫領導人、海洋產業處專案經理湛翔智博

文變化。船舶與海洋產業研發中心因應離岸風機產業需求，

士說，團隊的技術重點在於整合系統，設計了水下連接

開發水下監控系統，預計明年裝設在第一座海氣象觀測塔。

器，連接器固定在海床上，為觀測塔和水下儀器的節點， 負責對海洋儀器供電、將儀器數據資料傳輸至觀測塔

此技術是因應經濟部能源局推動「千架風機計畫」中

（或從塔上傳輸指令控制儀器）。以往每組海洋儀器都

的離岸風機建設而研發，該計畫預計在 2030 年前建置

得佈設一條水下纜線傳輸資料，可能因此受限水下測量

600 架離岸風機。經濟部規定，每座離岸風場必須設置

項目。水下連接器整合了各種儀器的通訊格式，為了遠

一座海氣象觀測塔，塔上測量風速、風向、氣溫、氣壓、

距且穩定傳輸大量資料，團隊採用光纖電纜與光電轉換

溼度、降雨等項目；水面下則測量海流流速、流向、波

器，將儀器電的訊號轉換為光纖訊號，一條光纖電纜就

浪波高、週期、波向、水溫、鹽度、密度等。蒐集海底

能傳輸所有海洋儀器的資訊，隨時傳輸資料到塔上。

水文資料就是「水下環境監控系統」的重責大任，如同 衛星設置在外太空中觀測環境變化，此系統設置在「內

因為海水阻隔、水壓問題，海洋探測相當困難，「我們

太空」的海洋裡，探測海洋環境供海上工程或研究用。

對於海洋的知識不如對太空的多。」拓展其他海洋探測

幕後解密 創新科技專案技術

水下複合光纖纜線接頭

應用是湛翔智對此技術未來藍圖的期許：「我們所用的光 纖訊號線可以不經過中繼放大到達 100 公里，我們做這些 技術研發的同時也是為了將來台灣可能會需要更多水下環 境監控系統，佈放在幾十公里的外海。」

應用潛力 潛水伕難以到達超過水下 50 公尺深之處，若以水下連接器 為節點，多布置幾座，便能形成水下觀測站的網絡、擴充 觀測範圍。氣象局測量海象或地震；環保單位以此測量水 下噪音；海軍或港灣公司也能用此系統監控水域環境；水

船舶中心 海洋產業處 湛翔智專案經理及其團隊

下監控系統搭配水下機器人，在水下幾百公尺的深海處監 測深層水管線、探測海底地質、礦物等海洋資源也是此系

團隊故事

統潛在的應用可能⋯應用潛力無限！

「我們做這些技術研發的同時也是為 了將來台灣可能會需要更多水下環境

相較於陸域風力發電已發展了十年，離岸風機因為成本比陸域

監控系統。」團隊對於未來的想像相

風機成本高了兩倍以上，且尚未掌握關鍵技術等原因，還處在

當有野心，例如給氣象局測量海象或

規劃階段。目前台灣有三個離岸風力發電計畫：海洋風力發電

地震；環保單位測量水下噪音；海軍

公司的「竹南離岸式風力發電計畫」、福海風力發電公司的「福

或港灣監控水域環境；搭配水下機器

海離岸風力發電計畫」、台電的「台電離岸風力發電計畫」。

人探測海底地質、礦物等海洋資源。

前二者去年通過環評，預計明後年分別在竹南與芳苑外海設置

而為今年設立的第一座海氣象觀測塔

海氣象觀測塔與示範機組；台電為首個官方計畫，地點緊鄰福

佈建水下監測系統是團隊的起點。

海的風場，已初審第一期計畫。福海公司預計明年完工第一座 海氣象觀測塔，而第一套的水下連接器就裝設在離岸八公里、 水深 20 公尺的海氣象觀測塔下。 [ 註 ]：國際風力發電顧問公司 4C Offshore 根據美國太空總署六個衛 星累積的氣象資料，比較十年（2000~2009）各國風場的平均風速， 台灣西部沿海在前 20 名排行中就佔了 15 個，集中在苗栗至彰化一帶； 工研院 2011 年評估，台灣海域 50 公尺水深範圍內，離岸風力發電潛 能約達 6.2 GW。

190

開拓中小企業雲端藍海 雲端運算系統

雲端運算，簡單來說就是運用網路串連不在當地的電腦主機進行運 算、資料儲存等工作。現在日常生活中常用到的 Gmail 收發信件及使 用 Dropbox 備份檔案等等，就是雲端服務的一部分。目前，台灣的應 用主要依賴歐美大廠提供的軟體技術，有鑒於此，資策會雲端系統軟 體研究所致力發展台灣自己的雲端技術平台。計劃開始之際，國外許 多大廠都已經先行了好幾年，要在眾星雲集的雲端技術裡找到足以發 展的區塊，又需要在短期間就能夠一較長短，於是雲端所決定從中小 企業應用作為起點。

中小企業應用門檻高 「對中小企業來說，使用雲端科技有很大的門檻。」資策會副執行長 兼雲端所所長王可言博士表示。雲端科技是近年來發展的趨勢，能夠 提供許多嶄新而且至關重要的資訊，讓企業可以進行有效的管理。但 對於佔了台灣百分之九十以上家數的中小企業來說，要獨立發展出自 己的雲端系統顯然不太可能，目前各國大廠的服務價位高、需高技術

CAFÉ 技術服務中心機房

幕後解密 創新科技專案技術

管理人力，讓資源有限的中小企業為之卻步。 雲端技術有「公有雲」與「私有雲」的差別。對於企業而言， 由系統管理者提供出租，人人都可登入的公有雲有安全上 的疑慮，而獨立架設雲端基礎由特定企業自行設定防火牆 的私有雲，在管理及建置的成本都偏高。「價位合理、簡 單易用好管、安全安心，會是他們最主要的需求。」王可 言博士的「企業雲端伺服器」，有個相當平易近人的簡稱： CAFÉ，其下分成兩大研發的區塊，分別為主機雲 CAKE， 以及儲存雲 COSA。

兩大成果：CAKE、COSA 主機雲 CAKE 強調簡化管理需求，使用者介面簡潔易懂， 又因為以中小企業為主要的設想對象，系統的安裝與搬遷 容易、快速，因此採用了 KVM Open Source 管理機制， 並且也極力配合中小企業能夠負擔的硬體需求。CAKE 也 是目前市面上唯一針對中小企業管理設計的雲端系統；和 其他大廠相比，安裝較簡單，日前以教育部字典雲的需求 進行測試，也擁有零錯誤率的紀錄。目前這套系統從 2013

資策會 王可言副執行長及其團隊

年開始就與日商公司合作，用於私有雲代管等服務，推廣 的情況相當不錯。

團隊故事 王 可 言 博 士 表 示， IT 要 能 夠 有 效

儲存雲 COSA 產品的功能非常像另一個市面上市占率極高

的 處 理 數 據 才 能 提 供 競 爭 力。 在

的免費公有雲服務，但加了企業團隊、組織管理與內容管

這 十 年， 巨 量 資 料、IOT、 Social

理之功能，設計團隊笑得很滿意：「當初就是以這個產品

Enterprise 紛紛出現，IT 已經成為最

作為假想敵做設計的。」這套系統構思依然是針對企業，

重要的一件事情，幾乎所有產業都用

對於組織管理自有一套專精設計。目前以這套系統架構的

得到。王可言博士以他 2008 年替一

雲端服務「雲藏」已經在日本大東海集團 TOKAI 正式上

個自動化耕耘機公司作資料整合分析

線，英業達也在 2014 年十月開賣一套以 COSA 為基礎的

為例，他們最後參考分析戰場上的坦

儲存雲 iCOSA，正進一步推廣中。

克車最可能損壞部位的同一套概念， 推薦耕耘機公司依據使用狀況與年份

談到未來的服務，除了儲存系統往上升值、往下深化外，雲

對機器的維修收費，獲得良好的成

端所還打算根據中小企業的需求進一步打造相關的軟體與服

效。IT 最重要的事情是：能夠做到別

務平台，並且同步整理各個產業會有需求的分析以及軟體設 計，期望能替各個產業發展產業別的整合，串連出所需的雲 端軟體服務，讓中小企業得以降低開業需求，提升競爭力。

人想做但卻做 不 到 的 事 情， 並成為最重要 的領導者。

192

行動終端資安管理系統，全方位屏障企業 資安治理與 智慧終端整體解決方案

根據台灣網路資訊中心調查，台灣人行動上網比例近

行動裝置端的管理

年來大幅攀升，從 2012 年的 25.91% 成長為 2014 年的

巨 資 中 心 技 術 經 理 林 建 宏 表 示， 企 業 若 開 放 BYOD

47.27%。除了追蹤社群動態、與親友通訊、線上購物，

（Bring-Your-Own-Device），讓員工行動裝置連入內

行動裝置也成為上班族公務往來的效率工具。然而，這

部網站，可讓工作行事便捷許多；但行動裝置易藏有資

便利的科技隱含資安漏洞。

安漏洞，使用者多半不會為手機或平板電腦裝設防毒 軟體，而且絕大多數民眾喜歡下載社交和遊戲的免費

預防勝於治療 為資安體檢

App，相當容易讓惡意程式或 App 隱匿其中、竊取個資。

以往駭客主要攻擊大公司的伺服器或知名網站，現在則漸

若行動裝置使用與公務重疊，便可能洩漏公司機密，如

漸轉向使用者的終端設備，如個人電腦或行動載具。本技

通訊錄、行事曆、簽核文件、客戶資訊等，因此需要導

術強調「預防勝於治療」，為設備「健康檢查」，尋找有

入管理措施，管控行動端設備。

問題的軟體或電腦設定，檢測使用者終端設備的資安體質 是否夠強壯。工研院與資策會合作研發「終端資安合規管

本系統管理對象可大致分為訪客與員工，例如：位處敏

控解決方案」，幫助企業偵測、管理使用者設備資安狀態

感區域，系統會自動關閉訪客智慧型手機的拍照與 GPS

的系統，也協助各機構因應政府近年設立的資安標準。巨

功能，當使用者拍照時，畫面顯示「找不到相機」；系

資中心負責行動裝置端的安全管理，資策會則負責 PC 端。

統可將職員的行動裝置型號與門禁系統相連，當員工進

幕後解密 創新科技專案技術

入公司，系統便過濾員工自行安裝的 App 是否符合公司的 安全要求。系統可根據各產業需求「客製化」調整，資安 標準與管控方式。林建宏舉例，如台積電之類的製造業就 可限制敏感區不得拍照；金融公司或政府機關則可以管控 行動端的檔案下載。 此系統主要監控特定場域內的行動裝置裡是否藏有惡意軟 體，並依需求限制特定功能。巨資中心工程師王邦傑說：「已 有企業會禁止公司內使用 MSN 或 Facebook。只是這些作 法還沒延伸到行動裝置。」除了管控行動裝置的軟體是否 安全，公司也可以遠端傳輸工作所需的 App 到員工的行動 裝置中。此管理模組整合了市占 95% 的 iOS 與 Android 平 台，對想要引進行動裝置管理措施的企業相當實用。

PC 端的管理 一般認為，安裝防毒軟體就能讓電腦免於資安威脅，資策 會的技術經理徐暐釗解釋：「其實更多問題出在電腦的設 定！」例如裝了防毒軟體卻未啟用、未定期更新、防火牆 關閉、使用未授權的軟體、為了方便而讓瀏覽器可直接執

資策會 資安科技研究所 吳建興主任 工研院 巨資中心 林建宏經理及其團隊

行各網頁的軟體等等。相較於外部威脅，自身的設定疏忽 問題更大，PC 端的管理重點就在偵測機構內部電腦的各項

團隊故事

設定是否安全，讓後端管理者掌握資安弱點。

剛開始在會內部推廣時，大家會擔心 資料可能被監控。其實此系統的功能

國際非營利組織 MITRE 致力建立資安弱點偵測標準，此

只是管控各電腦「設定」是否安全，

技 術 去 年 通 過 MITRE 之 OVAL Adoption 認 證。 資 安 有 許

不會知道確切「內容」，也不會動電

多採行標準，如美國政府的 USGCB、微軟 MS Baseline、

腦的資料。即便不小心連上色情網

ISO27001 等，台灣前年也制定了 TWGCB，首先要求政府

站，後端管理系統也只是提醒這樣不

機關部門必須達到此基準，現在行政院下的 34 個一線單位，

安全，並不知道那是什麼網站。行動

已開始著手管理資安，漸進達成 TWGCB 標準。金融業也被

裝置端的管理也只是針對裝置功能與

要求建立資安政策。

軟體。

政府開始重視資安政策，是好事，不過，標準訂得太高、 太強硬可能造成使用者不方便。此管理系統另一個功能便 是協助機構依據採行的標準，設定電腦各項參數值。例如： TWGCB 有足足 396 條的規定，要一一比對電腦的設定值是 否符合，「推行困難之一是條數太多了，一開始就全套設 定的話，每台電腦幾十個錯誤，後端要幾十個錯誤乘以 N 台電腦，一項一項的修！」這項管理系統正可以幫上忙！

194

物聯網資訊蒐集系統 IOT 資訊蒐集系統

各式無線網路通訊漸普及，現代社會充滿了與網路連結 的電子感測器，測量各種活動與情境，但這些感測器都 只「孤立」地應用在特定地方。智慧網通系統研究所的 團隊打破這現象，將每條孤立的感測連結成一張網，開 發了「IOT 資訊蒐集系統」，統合各式感測資料的語言， 並建置資料儲存平台，以物聯網結合資訊蒐集與建立雲 端平台。 IOT 資 訊 蒐 集 系 統 由 下 而 上 的 架 構 為 感 測 器、 IOT 資訊蒐集系統架構示意，感測器經「iGateway」整合，傳輸 至資料儲存平台，後端管理介面相當直覺。

「iGateway」、「iStorage Services」。底層為各式各 樣的感測器，如電力計、水表、溫濕度、空氣品質感測 器、水質感測器、土壤感測器等等。感測器有「專一 性」，不同的感測器各有其對應的通訊方式與儲存系 統，團隊寫了一套軟體「Sensing Control Platform」給 「iGateway」平台，多種感應器的感測資料無線傳輸、

幕後解密 創新科技專案技術

經「iGateway」整合為同一語言，再傳輸至資料儲存平台 「iStorage Services」，資料可存於雲端，或存於建置在企 業內部的伺服器。

各種感應器收集、解決的平台 團 隊 的 技 術 重 點 在「iGateway」 與「iStorage Services」 兩 個 平 台， 目 前 iGateway 可 提 供 有 線、 無 線、RS486、 3G/4G、Wi-Fi、GPS 等通訊方式使用。智慧網通系統研究 所陳彥廷組長說明，若產業各自發展資訊蒐集系統，必須 重複建置通訊、解讀的裝置。團隊便尋思統合「資訊蒐集」 這相近而重疊的任務，將不同的感測數值整合、顯示於同 一個平台。陳彥廷說：「希望能用軟體加值硬體。」產業 無需自力從頭打造基礎建設，就可以專注於服務應用，節 省成本。 目 前「iGateway」 可 連 接 約 兩 百 至 三 百 個 感 測 器， 「iStorageServices」管理的資料量則視各硬體容量而定， 後端感測資料也可分類儲存於不同空間，供使用者依需求 各自提取，「比如說，A 需要 ABC 三種感測資料，B 需要

資策會 智慧網通系統研究所 陳彥廷組長及其團隊

CDE 這三種，儲存空間可以分開，或寫個 App 管理。」陳 彥廷解釋。

團隊故事 此系統的萌發要追溯回三年前，台電需

各產業可視需求，調整基層設置的感測器種類，讓系統延

要一套智慧電網系統，將使用者的用電

伸運用於能源管理、工業監測、農業與水產養殖業等等。

資訊傳到遠方管理端，以取得即時用電

陳彥廷也期待未來能整合血壓、血脂的感測器與資料，將

資訊作為發電參考，也解決人工抄表的

應用觸角伸展至健康照護領域。

麻煩。最初此資訊蒐集系統專注於智慧 電網、電力監測的用途。現在即是此系

應用案例

統的延伸運用。原理就是把智慧電網底

資策會即應用此技術管理電力，如：電腦用電、冷氣用電，

層的電力感測換成其他種類的感測器。

資通訊所辦公室的七樓機房就設了一台「iGateway」管理 電力計，作為能源監測之用。中央大學已應用此系統作電 力節能管理；中華紙漿、中壢污水處理場，因應環保法規 需求，應用此系統檢測廢水排放的水質。也有不少廠商找 上門，希望檢測農田、區域地質的水質；此系統也順利技 轉給台灣松下電器，發展智慧家電管理系統。

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移動的網路技術，bestLINK 讓你即時監看！ 移動專網應用解決方案

台灣每年媽祖遶境活動，總是聚集了成百上千人的信 眾，在路上宛如一條巨大的人龍，對於管理維持安全的 警方來說，最困擾的，莫過於在一些地點常會發生「搶 轎」事件，引起群眾混亂，對信眾安全更是ㄧ大威脅。 要解決這樣的問題，最直接的想法就是派大量警力一路 緊緊跟著，但是這樣不僅過度浪費人力，對參與繞境的 信眾也造成許多不方便；那不如派人一路跟著隊伍用攝 影機監看吧？不過要這樣做就必須克服在移動中網路不 穩定以及基地台容量滿載的問題。對此，資策會智通所 開發的「Best LINK 移動專網」系統成了一項有效的解 決方案！足以提供在移動中，收訊穩定、不中斷的即時

由 BestLINK 系統可以直接回傳即時影像給遠處的影像接收端

影像。實際在 2012 年大甲馬祖遶境於彰化時，提供彰

是「多重路徑干擾」，二是「傳輸功率的變化」。多重

化警局鑾轎的即時影像監控。

路徑干擾指的是訊號傳出去之後，因為環境的關係會透 過折射、繞射等多重路徑前後傳送到接收端，如同一個

傳統上，在移動中傳輸影像會遇到兩個最大的問題：一

大禮堂中演講的聲音會不斷回響，聲音資訊不清晰一樣，

幕後解密 創新科技專案技術

198

因此在移動時，環境和影像的變化使得訊號的流量忽大忽小 隨時在改變，資訊的壓縮處理若沒做好，極易造成影像畫面 破格或延遲。傳輸功率的變化則是指，移動中由於傳送與接 收訊號端的距離不斷改變，天線的功率必須其傳輸狀況隨時 調整，距離近時不能功率過大，距離遠時功率需要加強（同 時還必須面對散熱問題），過大過小都會使傳輸狀況不穩定。

兼採 wifi、wi-max 優點 針對這兩個問題，BestLINK 技術結合了 wifi 與 wi-max 兩種 系統來解決。BestLINK 採用了技術成熟且普及的 wifi 晶片， 並結合 wi-max 在頻寬可調、高敏感度⋯⋯等等優點，在晶 片設計上做改良，不但能解決多重路徑干擾的問題，甚至還 能隔絕外部訊號；功率變化的困擾，則是透過更變電路板設 計，運用 wi-max 技術改善流量控制、功率調整以及功率變 化可能導致的系統過熱。整體來說，BestLINK 技術突破了過 去高速移動下影像傳輸會遇到的困難，在測試中，甚至可以 達到：在每小時 130 公里時速下，也能順暢傳輸影像的成果。 早期無線網路應用多用於語音傳輸，但近年來，由於影像傳

資策會 智慧網通系統研究所 陳建州專案經理及其團隊

輸求大增，常常會需要穩定、即時的移動影像，BestLINK 便是在這種趨勢下所研發的技術。在使用上可針對軍警消

團隊故事

等特定客戶，對於急難救助通訊、偏遠地區的移動網路接

「這個計劃，其實一開始是來自軍方單

取都有很大的幫助，同時，BestLINK 比起傳統網路，更具

位的委託研發。」陳建州表示：「他們

備低成本、能快速部署、高可靠度等優勢，足以提供有效

希望能研發出一套只供軍方使用的無線

率又穩定的影像傳輸服務。

專網，同時也需要具備移動時傳輸影像 的能力；在攻堅、或是在救援的過程中，

成功應用案例

這樣的能力尤其重要。」在研發成功

目前，BestLINK 技術已實際投入至軍警的監控設備，像是媽

後，團隊也開始思考，這項技術還能被

祖遶境行程，為避免在過程中發生混亂，警方可運用此技術，

用在哪些地方？一個現成的應用案例，

在不干擾隊伍行進的狀況下進行遠端監控、存證，不會受到

同時也是契機：媽祖遶境的即時監控！

移動中環境的干擾使影像品質下降。另外，由於 BestLINK 的無線網路技術也可利用在骨幹網路傳輸，對於偏鄉地區無 線網路的是ㄧ個快速有效的來源，桃園縣復興鄉 i-Tribe 部落 免費無線寬頻網路，便是一個成功應用的案例。 未來，這項技術可以普遍應用作急難救援迅速建立即時通訊 的工具，也可作為光纖未達區域之無線寬頻骨幹網路。不只 要「世界越快，心則慢」，更要「我移動越快，世界仍快」！

以「人」為本的運輸智慧科技 智慧車載聯網解決方案

過去 100 多年來，汽車產業發展，由強調動力，到電子控制，著眼在 「車」本身的性能，卻時常忽略了「人」才是使用者的重要事實。資 策會智通所開發的「智慧車載聯網系統」便因應而生，開發「需求反 應式運輸系統」及「行車診斷」兩大功能，將車輛建構成智慧型的互 動網路，從使用者的角度出發，使車輛去幫助「人」解決問題！

需求反應式運輸系統 搭乘大眾交通工具最常遇到的問題，就是班次沒有彈性，無法因應 某地搭車人數調整班次時間，這種情形在偏鄉地區或者工業區內部 的接駁車更是常見。需求反應式運輸系統正是針對此提出的解決之 導航影音資訊可同步至手機

道，透過收集乘車人員的動態需求，經由電腦優化計算後，進行自 動化派車服務。 乘客可以事先下載 App 或透過網路平台預約車輛，該需求資訊會被上 傳至雲端主機，運用多參數優化演算法進行排程（優化的參數包含：

幕後解密 創新科技專案技術

等車時間、乘車人數、地點、循環路徑，等等，目標可以 由派車公司設定），電腦便可自動化派車，達到優化目標。 舉例來說：乘客在下班前先用 App 預約乘車，系統若是以 優化等待時間為最大目標，便會統整各預約資訊，找出最 恰當的路線和時間來派車，達到讓每個等車人的等待時間 最小化目標。 這項技術目前已經被運用到台中市工業區內的「藍光一號」 接駁車，以「總等車時間」為優化目標，提供區內乘客最 有效率的運輸服務。另外，新北市的復康巴士也應用此技 術，讓整體復康巴士的「共乘率」優化了近 50％，有效提 高了復康巴士的使用效率，增加新北市共 10 萬名以上身障 者搭乘復康巴士的機會。

行車診斷應用 行車診斷是從另一種角度去試圖滿足駕駛人的需求。研發 團隊建立了一套雲端車況的大數據資料庫，在車輛發動時， 系統會自動上傳車體資料給雲端，並且比對資料庫中的故 障訊息（內建超過 3,000 種以上情形，含：不同廠牌、不同

資策會 何寶中副執行長及其團隊

年份的車款），進行車況診斷。此電腦系統也可以針對駕 駛人習慣提出建議，以改善車體不良的運轉狀況。

團隊故事 「我們就是希望車輛的設計可以更與

想像一下，當汽車突然拋錨了，行車診斷系統就會根據才

ICT 產業做結合，提高對『人』的需求

剛剛上傳的車體資料進行分析，再回饋給駕駛人是哪部分

的重視啊！」開發團隊告訴我們。過

出了問題，以及該如何修理，若無法直些修理，系統也會

去 100 多年來，汽車產業發展，由強

自動化通知車廠，方便進行維修事前準備；或者，駕駛太

調動力，到電子制控，都是從「車」

常急踩油門又急煞車，導致耗油量異常，行車診斷應用系

的觀點在面對消費者，卻時常忽略了

統也會在過程中提醒駕駛人。

「人」才是使用者的重要事實。工業 革命、資訊革命的結合，在未來，期

此外，整個監控系統還包括了：對路況的偵測與警告，當

待我們與車有更加密切的關係，如同

路況異常發生時，系統便會將警告資訊上傳雲端，同步通

夥伴，一起成長，適應環境。

知該路線上的後方車輛，有助於預防車禍發生。

200

iFeet 輕鬆看腳型 找到好鞋的祕笈 遠端足型判別系統

足型可以依照足弓特徵分為正常足弓、低足弓、高足弓三種足型，許 多人不知道足型對於身體造成的影響，甚至不知道自己的足型是哪一 種，因此常買到不適合的鞋子，容易導致腳痛，常常必須退換貨的情 形也讓民眾與店家相當頭痛。 鞋技中心的余珮瑩副理表示，鞋技中心為帶領產業服務加值，研發出 足型辨識 App「iFeet」，只要在螢幕上輸入足部尺寸、穿鞋習慣等資 料，民眾就能迅速得知足型類別，不僅讓民眾更容易選擇適合自己的

iFeet App 提供足型測量和足部保健知識，並推 薦不同足型所適合的鞋款

鞋款，店家也能提供更精準的服務。 現在常見的足型辨識方法，無論是腳底拓印、照 X 光觀察腳底骨頭 角度，或是以足壓版測量腳底的壓力分佈，都因為需要特殊儀器或 專業人員的判讀而無法普及；鞋技中心研發的足型判別技術，是第 一套不需要專業量測設備的足型辨識軟體，以 App 作為平台，讓任 何人都能在任何地方輕鬆迅速地辨識自己的足型，App 同時也能提

在 App 上輸入足部特徵尺寸、足痛區域等資訊， 即可判斷足型類別

幕後解密 創新科技專案技術

供足型對應的保健知識，並結合業者提供的資料，推薦該 足型適合的鞋款。

研究方法 為了找出快速辨識足型的方法，研發團隊一對一訪問了超 過 2,000 位國人，記錄他們的足型以及足部問題、身體狀態 等 50 種資料，再與足部醫學專家共同分析、篩選出與足型 關聯最大的 6 個項目作為關鍵問項來判別足型，最後將這 項問卷式辨識系統呈現在 App 上，不僅提供足型辨別與足 部保健知識，同時也與業者合作推薦各個足型適合的鞋款。 現在足型辨別系統的準確度高達 80%，而 iOS 與 Android 版的 App 皆在測試中，當 App 上架後，使用者回傳的數據 將可以擴增資料庫，進一步提高準確度。 鞋技中心從初始的 50 題問項中，篩選最具辨識效力的六個 關鍵問項分別為：足部特徵尺寸（足長、足寬、足圍）、 足痛區域（前、後、內側、外側）、體型（身高、體重）、 年齡、鞋況（鞋底磨損等）以及穿鞋習慣。足型會影響走 路姿勢，導致腳底不同區域的疼痛，在鞋底也會產生不同

鞋技中心 鞋品科技組 余珮瑩副理及其團隊

部位和程度的磨損。例如：低足弓（扁平足）的足部內翻， 疼痛區域通常在足部內側或整個腳底，鞋底中心易有磨耗，

團隊故事

若在 App 上輸入這些特徵，就會被判別為低足弓。此外，

對鞋技中心的研究團隊來說，足部健康

年紀增加跟體重過重也會造成扁平的足弓，余經理以自己

知識就像吃藥要配溫開水一般的理所當

為例：「我是正常足型，但最近測量卻發現足弓有點塌陷，

然，但這些資訊經常被一般民眾忽略。

應該是年紀的關係吧，哈哈。」

許多人不知道，其實只要依足型穿對鞋 款就能減輕某些足部問題，因此研究團

資料庫的應用潛力

隊希望推出足型辨識系統的服務後，可

足 型 辨 識 App「iFeet」 取 代

以幫助民眾快速認識自己的足型以及保

了 專 業 儀 器， 讓 民 眾 可 以 輕

健之道，並且知道如何選擇適合的鞋

易、迅速地辨識足型，不僅能

款，改善足部問題。余經理說：「我們

夠選擇正確的鞋款，避免買錯

在訪問民眾建立資料庫時，有足部問題

鞋導致退換貨的繁雜手續、費

的受訪者就特別期待 App 的出現。」

用、包裝及運輸產生的污染， 也能回饋給行動購物、實體店

「iFeet」推薦合適足型的鞋款

面的商家更多消費者資訊，讓商家能提供更精準的儲貨和 更貼心的服務，提升產業的價值。鞋技中心累積的龐大足 型資料庫不僅作為足型辨識系統的基礎，也有助於研發客 製化的矯正鞋墊或其他足部產品。

202

整個小鎮，就是我的實驗室 Key 卡通

在設計創新的商業服務模式時，要如何能更加貼近消

並且規劃了幾個不同性質的實驗場域。

費者的心意呢？最直接的方式或許莫過於觀察消費者 在 真 實 生 活 情 境 下 的 行 為 與 體 驗， 以 此 來 探 索 並 且

「區域型智慧旅遊服務」發展的重點概念是整合地方

修改商業模式的設計。因此，誕生了「生活實驗場域

上的各種旅遊資源，包括食、宿、購物、交通的資訊

（Living Lab）」的概念：商業模式的創新者在一個自

和服務，增加旅遊的便利體驗。工研院「服務系統科

然、開放的社會區域中，與社區中的居民（也就是使

技中心」的羅國書副組長說明，這是一個商業整合服

用者們）互動，以使用者的需求為中心來引導創新服

務模式，是由旅行社發售給自由行旅遊者的「電子觀

務或商品（甚至技術）的規劃、研發，以至量產、商

光護照（旅遊套票）」：可以是一個主題式的旅遊行程，

業化。這種作法有別於傳統的方式中，以技術為主體，

例如：為喜歡騎單車和探訪小鎮生活風格的旅遊者們

藉由設計者的專業知識與設計概念為主導來開發新服

設計埔里鎮上的腳踏車一日遊。消費者向旅行社購買

務，在特定情境安排的實驗環境內進行測試。

套票以後，可以利用自己的悠遊卡卡號作註冊驗證， 到了旅行當地，只需要持一張悠遊卡就可以在旅行過

工研院與資策會等合作單位所執行的「i236 智慧生活

程中，向沿途各站點的商家兌換套票所包含的產品和

科技運用計畫」，選定了工商產業與生活服務等多方

服務，完成一趟主題旅遊行程的體驗。

向的主題，探討開發「智慧城市」各方面的運作模式，

幕後解密 創新科技專案技術

另一項在實驗場域中進行開發與測試的服務是：在場域中 的商家中放置觀光導覽互動資訊系統（KIOSK 2.0）的機 器，讓遊客可以查詢周邊的旅遊景點介紹、活動、交通等 資訊，並且可以作自己的行程規畫。遊客在這台互動資訊 機台中完成旅遊規劃以後，可以將自己的行程規劃資料 打包成個人專屬的 QR code，便可以透過智慧型手機讀取 QR code 將資料帶著走，在旅程中，自己的智慧型手機就 成為一台隨身攜帶的旅遊導覽器。 創新商業服務的開發流程，首先是有一個創新技術應用的 構想，接著規劃出服務模式和流程，再來是找出收入模 式，讓這一個服務變成能夠有收益而持續運作的生意。 這 些 開 發、 驗 證 的 階 段 分 別 稱 為「 概 念 驗 證（Proof of Concept，POC）」、「 服 務 驗 證（Proof of Service， POS）」與「商業驗證（Proof of Business，POB）」。 工研院的實驗場域，便是執行 POS 的階段。旅遊資源整 合的平台經過規劃和驗證之後，目前是以模組授權的方式 提供給廠商使用。工研院服科中心的羅副組長表示，現在 正在發展的方向有：結合社群，發展「達人經濟」，也就

工研院 服科中心 羅國書副組長及其團隊

是鼓勵特別了解特定地區或者主題知識的「達人」們，作 為區域旅遊的深耕經營者，在社群平台上規劃、推薦具有

團隊故事

在地特色的深度、精緻旅遊行程。如此可以幫助行銷能力

當初團隊為了觀光旅遊服務發展了這個

與預算較低、但具有特色的小型商家，以小成本便可以得

技術，也因為這個技術，我們後來在核

到更多接觸到消費者的機會。另外，電子觀光護照以及觀

銷上創建了更多的技術並取得相關專

光導覽互動資訊系統機器，可以和行動廣告作更深入的結

利，目前正在努力使這個技術可以真正

合，例如根據消費者在旅遊行程進行中的所在地，動態的

商業運轉。我們相信做我們認為該做

提供附近商家的折扣券等。基於旅遊資訊系統的資料記

的，其他都不是最重要的。

錄，對消費者的分析與需求探勘技術，有助於地區商家持 續改進他們的商品組合與服務模式，讓旅程中所有相關商 品與服務的提供者，更加貼近消費者的需求，同時促進商 家的營收與消費者的良好體驗。

204

在紛擾人群中，也能獨享音樂世界！ 指向性喇叭

如果你希望不仰賴耳機便能沉醉在音樂的世界，又不想擔心自己心 愛的音樂會打擾到別人，或是你想在茫茫人海中仍保有「聽」的隱 私，工研院的「指向性喇叭」可以幫你達成。 工研院南分院研發的「指向性喇叭」是根據「3D 指向傳聲」技術， 將超音波陣列透過調整超音波相位（註 1） 的方式，將原始音訊載 入超音波中，再將調變後的超音波發射至空間裡，利用空氣非線性 的特性，在空間中還原出原始音訊。由於超音波陣列發聲器發出的 是人耳聽不見的超音波音束，所以完全不怕打擾到旁人，可以有效 保護隱私。而且這道音束有明確的方向，可以精準的在一定軸線上， 將聲音集中的發送出去，減少音訊的散射。 這項計畫原本是想試驗「定點傳音」，在研究的過程中，卻意外發 現過去指向性麥克風單一方向收音的技術，不只可以接收，也可以 指向性喇吧 3D 圖

應用在發送上，因此開發出了「指向傳音」技術。比起原本複雜、

幕後解密 創新科技專案技術

聲波擷取畫面

得靠兩組發聲器的定點式傳音，指向傳聲可以用更簡單的 方式達成，應用上也更加廣泛。因為其定向集中的性質， 與過去一般喇叭、耳機相比，免除了音場散射的問題，能 有效的提升音質。 工研院這項研究技術也十分成熟，包括：演算法、設備， 軟硬體都有開發，並已累積大量的資料與經驗，比起國際

工研院 南分院 呂旻樵副工程師及 工研院 服科中心 何名軒

上其他研究團隊，有更紮實的基礎。

團隊故事 隨著智慧生活世代的到來，人們對影音享受的要求日增，

工研院服務系統科技中心整合了工研院

但過去能夠使用的技術，卻限制在音響和耳機二個選項之

南分院的「指向性喇吧」， 運用於「解

間。工研院的目標是將這項技術擴展到個人影音設備上，

密科技寶藏」展的「奇想樂園」， 目

導入消費性產品，如：筆電、智慧電視、個人影音通訊設

前指向性喇叭的技術皆運用在固定的單

備⋯⋯等，突破過去擴散式音響與不方便的耳機的選項，

一位置上，如何將「指向」的功能發展

在享受影音生活的過程中，更加自由並擁有更好的音質，

成更具有「互動性」與「個人化」的需

還能保有隱密性。不久之後，儘管眾聲喧嘩，你照常可以，

求是一個有趣的挑戰，想像一下，當你

獨享屬於自己的美好音樂世界。

走在博物館、畫廊、圖書館⋯⋯在不會 影響他人的情況下，不需配戴耳機就可 以聽到只屬於個人的虛擬解說員為你提 供語音資訊，是不是相當的貼心呢！ 科技始終讓人感覺是一個冷冰冰的名 詞，但其實科技 是為了人性的需 求而誕生。

註 1： 最佳化動態補償相位調變，將波動的聲波的位置改變的演 算法。

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台灣首創手持 3D 掃描機 即時建立人物身形 3D 掃描器

近年 3D 列印颳起一陣旋風，風靡台灣自造者社群，結構精緻複雜的 飾品、大小零件都可借重 3D 列印，列印材料也由塑膠擴展到金屬， 甚至食物，大眾熱烈討論 3D 列印帶來的新可能性。但是，可供 3D 列 印用的 3D 的數位內容，卻不容易自行取得。 工研院電子與光電研究所研發台灣首款手持式 3D 掃描機，不限物體大小， 可在短時間內建構出物體的 3D 全彩模型。電光所影像處理晶片程式技術 部經理陳加珍說，主流的 3D 掃描技術以雷射或結構光掃描，要拍多張照 片且耗時較久，此項新技術則透過兩個鏡頭投射與接收，只需要拍一個影 像就能呈現 3D 圖像，因此掃描速度非常快，使用者得以連續掃描、讓系 統即時拼接為 3D 資料，並直接支援 3D 列印輸出。 團隊研發的 3D 量測與校正技術已獲得專利，當使用者拿著 3D 掃瞄機 緩慢移動著掃描物體時，後端軟體高速運算，將重複的像素疊合，隨 著掃描器移動、掃描，系統源源不斷生成三維資料，自動即時接合為

當 3D 掃瞄機緩慢移動著掃描物體時，後端軟體 高速運算，將重複的像素疊合，源源不斷生成三 維資料，自動即時接合為連續的 3D 全彩模型！

幕後解密 創新科技專案技術

雕像與 3D 列印的雙胞胎

連續的 3D 全彩模型。陳加珍經理指出，重複疊合的另一個 好處是可以提高量測解析度，記錄物體的細節。掃描的物 體不限大小與外型，皆可掃描為 3D 圖像，相比桌上型的掃 描機，此款儀器操作極富彈性便利。掃描器的光源為紅外 線 LED，用來掃描人體也相當安全。 談及研發過程的小插曲，陳加珍笑著說，若運算不夠快或

工研院 電光所 陳加珍經理及其團隊

出錯，三維資料相疊沒疊好，掃描後的人像就可能會出現 兩個鼻子。掃描人體除了好玩拿來掃描朋友人像、列印成

團隊故事

雕像外，在醫療上用途亦相當廣泛。陳加珍舉例，義肢須

電光所團隊原本精於深度感測技術，運

與肢體密合，精細、高解析的掃描人體 3D 結構細節，便能

用深度感測設計人機互動裝置。近年

協助義肢製作，讓義肢更貼合身體，提高穿戴舒適度。

3D 列印風行，團隊「趕流行」搭上熱 潮，利用擅長的技術研發台灣首款手持

此 3D 掃描機為台灣首款手持式的設備，曾在去年的台北國

式 3D 掃描機，不限物體大小，可在短

際電腦展大出風頭，也獲得 103 年資訊月百大創新產品金

時間內建構出物體的 3D 全彩模型，紅

質獎。目前市售的手持式 3D 掃描機價格約美金 2 萬至 4 萬

外線LED光源用以掃描人體也很安全。

左右，就算是專業工作室也難以負擔，陳加珍說，若以後

除了 Maker 們大概會很愛這款輕巧的

順利量產、上線，他們理想目標售價定在新台幣十萬以下。

3D 掃描機，關鍵的 3D 感測技術也應用 於其他領域，例如醫療上用於齒型與足

本團隊的核心技術是「深度感測」，將過去研究運用在設

型掃描、製作與身體貼合度高的義肢；

計人機互動裝置，例如影像感測人的手勢動作，讓投影的

作為工業機器人的視覺，幫助定位；文

書籍自動翻頁。深度感測技術還有許許多多延伸應用領域， 例如空間定位、作為工業機器人的視覺、齒型與足型掃描、 文化古蹟的數位保存等。也有業者構想將 3D 感測技術嵌入 手機與平板，變成行動 3D 掃描器，與遊戲結合或用以拍攝 3D 影像、分辨物體前後景深而更輕易的去背等等新的應用。

化古蹟的數位保 存等。

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擴增實境 HUD 整合資訊，為駕駛安全把關 智慧化屏幕資訊整合顯示系統

隨著科技進步，車輛配備的輔助系統愈來愈多，如導航、行車記錄器、 倒車顯示等等，但各式各樣的資訊與大小螢幕充斥駕駛座附近，此起 彼落的嗶嗶聲提醒也讓駕駛容易分心。車輛研究測試中心研發「擴 增實境式抬頭顯示系統」（Augmented Reality Head Up Display, AR HUD），整合車道偏移、前方防撞、駕駛狀態偵測、儀表板等多項行 車資訊，透過光學鏡片投影到眼前的擋風玻璃上，讓駕駛更舒適、直 覺地判讀重要資訊，同時兼顧實境路況。 精巧的抬頭顯示器整合許多資訊，讓駕駛一眼掌 握重要資訊與路況

車輛中心車電系統發展處光學設計中心、負責光學系統開發的鄭舜文 說，據研究，未注意車前狀況而發生事故的比例達 18%，而駕駛的視 線偏移前方超過 2 秒，發生事故的機率便會大幅提高，而 HUD 將資 訊投影在眼前，可減低駕駛的視覺分心。 車輛中心團隊研發的 HUD 可裝設於儀表板的上方及遮陽板下方，以高顯 色、低耗能的雷射投影機作為影像來源，將重要的資訊經 HUD 鏡組投射

幕後解密 創新科技專案技術

至特殊玻璃上，而影像將呈現於擋風玻璃前方，虛像畫面距離 駕駛約 2.5 公尺，大小約 26 吋。系統會根據人眼的位置自動 校正影像，讓成像位於駕駛開車時的平視角度。資訊內容涵蓋 車身基礎資訊，並偵測車道是否偏移、與前方安全距離以及駕 駛視線是否轉移太久（例如轉頭超過 30 度，久於 5 秒）。 此技術亮點之一在於虛像光學，團隊透過光學技術把虛像距 離拉到遠處，讓資訊圖表具有「景深」，「我們開車時，焦 點是放在遠處的。」鄭舜文說，將成像拉遠可讓駕駛判讀時 更貼近直覺。另一個技術核心在於系統會計算、結合人眼與 前方道路座標，將資訊與前方道路實景疊合，例如道路偏移 偵測系統，在屏幕上呈現為宛如鐵路般向前延伸的平行線， 線條貼齊實景道路的車道線，呈現相同的距離感，讀取資訊 無視差。此前瞻技術獲得 2011 紐倫堡發明展金牌獎。 為了整合眾多資訊，並運算順暢，研究團隊設想了各種駕駛 情境以及所需的輔助影像，依據該情境的主要與次要需求， 設定啟動條件，例如：車速達時速 50 公里，才會啟動駕駛 狀態偵測；車速達 60 公里，系統才會觸發前方防撞偵測。

車輛中心 鄭舜文及其團隊

此項研發始於四年前，當時 HUD 還只是概念性產品，尚不

團隊故事

普及；但團隊認為 HUD 對車用安全幫助很大，加上車輛

車輛研究測試中心研發「擴增實境式

中心自有影像與車用安全資訊技術，因此結合影像顯示與

抬 頭 顯 示 系 統 」（Augmented Reality

車用安全系統，開發了 AR HUD。現今舉目所見市場上的

Head Up Display, AR HUD），整合車道

HUD 產品則功能有限，日本車用電子大廠 Pioneer 的上置

偏移、前方防撞、駕駛狀態偵測、儀表

式 HUD 首重導航；目前國內常見的 HUD 顯示器資訊不多，

板等多項行車資訊，投影到眼前的玻璃

大致只將儀表板的資訊搬到眼前的擋風玻璃上。研發過程

上，讓駕駛更直覺地判讀重要資訊，同

也曾有小插曲，一開始團隊並未考量體積，只著重於大畫

時兼顧實境路況。

面顯示及整合多功能，結果成品體積龐大，鄭舜文笑著說： 「車輛驗證測試時還必須把儀表板挖空才能擺進 HUD 系 統。」而要在兼顧功能完整的條件下，縮小 HUD 的體積以 符合車內空間，正是技術的困難處，考驗光路設計能力。 人類對資訊的接受度有限，團隊事前曾與大學合作人因研 究，在受試者眼前模擬行車畫面，投影不同型態的資訊， 研究人對資訊的接受情況，據此設計 HUD 投影的資訊內容。 未來，團隊預計繼續整合幾項車用安全資訊，如：導航、 盲點偵測系統，讓系統更完備。

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智慧化電子操車器 Power Vector

Water 911

智慧化電子操車器控制技術

推進系統整合技術、CFD 流場分析技術、 船體線型設計技術

船舶暨海洋產業研發中心／王伯豐

船舶暨海洋產業研發中心／智匯創新 本案發展重點為：應用船舶中心電子數位化控 制的優勢，構思新型態的船舶操控概念，創造

WATER 911 之設計結合了水上摩托車的靈活輕

海上駕馭新體驗！可提升船舶運動性能 , 同時

巧、高速水翼及快速充氣橡皮墊之空間彈性各

兼具數位 / 類比 /RS485/CANBUS 等通訊功能，

項優點於一身，成為新一代的水上救難概念船。

達到多元系統整合，並抗電磁干擾性能，且無

因此在設計上是以快速輕便為考慮，使得僅需

須傳統機械式結構安裝。

兩名救難人員即可快速出動，抵達船難現場即 可運用高壓鋼瓶迅速變身成為動力橡膠船，可 承載 8 名落難人員，並快速返回港口或大型救 難船，完成救援任務。

幕後解密 科技美學加值商品

抗發炎植物藥紋身貼紙

功能性護腕

關節炎治療中草藥物

關節炎治療中草藥物

生物科技開發中心／ Bonnsu

生物科技開發中心／ Bonnsu

將抗發炎植物藥之技術應用於兒童及青少年紋

這是一款電腦使用者專用手套，具消炎止痛、

身貼紙，讓紋身貼紙含有最精華的草本植物萃

預防及治療類風濕性關節炎，並於患部加熱以

取成分，此技術將成分鎖在微粒球中，具有緩

加強效力。此特殊設計可應用於手腕及手肘使

慢釋放微粒效果。其個性化設計能幫助罹患幼

用，彈性極高。

年特發性關節炎的青少年及兒童建立自信心， 以愉快心情使用藥草萃取紋身貼紙減緩不適症 狀。此紋身貼紙不但具裝飾性且結合抗發炎植 物藥技術，顛覆對紋身貼紙及傳統藥布的想像， 提昇各年齡層患者的使用頻率以達持續治療的 效果。

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跑步智慧衣

星光遊戲被

動態感測紡織品技術

蓄光紡織品

紡織產業綜合研究所／

紡織產業綜合研究所／

TTRI & Zentan Technology Co., Ltd.

科技美學創新商品開發工作坊

跑步智慧衣係整合彈性織物電極、涼感纖維及

本設計以床邊五分鐘故事的概念，結合感覺統

一體成型無縫織造技術，特別針對運動者大量

合的教育理念，運用獨特的蓄光紗技術，將「遊

排汗及肌肉震動的需求，提供感測心跳、吸濕

戲毯」與「嬰兒被」結合打，造專屬於夜晚的

快排、涼感透氣及肌肉支撐等功能。另結合

星空遊戲組，讓父母可以與小孩在睡前一起窩

Bluetooth Smart/ANT+ 心率傳輸模組，可與智

在被窩，透過講故事與遊戲方式，跟孩子互動，

慧型手環與手機連線，提供自主健康管理之最

達到寓教於樂的效果。在深夜，因周邊發光娃

佳穿戴載體。

娃的陪伴，降低嬰幼童半夜醒來時，找不到父 母的心理恐懼，達到安撫的效果。

幕後解密 科技美學加值商品

自行車智慧衣

組合式超薄布花園植生牆

動態感測紡織品技術

植栽用多層立體織物製造技術

紡織產業綜合研究所／

紡織產業綜合研究所／紡織所

TTRI & Sunstar Taiwan Ent. Co., Ltd. In-house design 本商品為一種超薄布花園植生牆系統模組產 自行車智慧衣整合彈性織物電極與涼感纖維，

品，透過本系統模組能達成大樓內之矮牆及玻

採用一體成型無縫織造，具備高度彈性、透氣、

璃牆之綠化及美化功能，植栽織物體因輕薄強

肌肉支撐、吸濕快排、涼感以及感測等功能。

韌與絕對耐候的特性，可以取代厚重的土壤栽

專為自行車愛好者設計。此外，結合 Bluetooth

培介質，以達到植栽園藝易施工之目標。

Smart/ANT+ 心率傳輸模組，可與智慧型手環與 手機連線，提供自主健康管理之最佳穿戴載體。

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創意拉花隨身沖泡飲

2X 雙光路投影鏡組

可食性包材技術

Dual optical path Head Up Display

食品工業發展研究所／

車輛研究測試中心／

意思創造有限公司 郭力維

科技美學創新商品開發工作坊 2X 團隊

這是一個新型態即溶飲品，並且針對隨身即溶

2X 為一投影機組之外掛鏡頭，鏡頭採用雙光路

飲品市場。包裝內附有裝飾圖紋的可食膜，沖

設計技術，僅需使用一台投影機即能具備兩台

泡後將可食膜投入杯中，讓即溶飲品呈現精緻

投影機之功能，同時投射出兩個相同的影像，

的風貌。除了可以享受飲用樂趣外，也提高商

亦可針對使用者需求投射出兩組不同的影像，

品價值性。可食膜可運用於即溶飲品，如即溶

可廣泛應用於大型場合 ( 如 : 國際會議、研討

咖啡，奶茶等等。透過積層塗佈製程，將圖紋

會、婚禮等 ) ，節省投影機成本，同時也可以

附著於可食膜。可客製化的圖紋，提供消費市

節省能源消耗。2X 光學模組體積小，攜帶方便，

場不同的選擇。

易於組裝在投影機上，是不需任何電源的環保 設備。

幕後解密 科技美學加值商品

光盾 Light Shield

鎳鈦金屬護具

微光學導光技術

鎳鈦合金技術

車輛研究測試中心／

金屬工業研究發展中心／佳世達

意思創造有限公司 吳彧韡 鎳鈦護膝的設計特點在應用鎳鈦金屬超彈性與 光盾為一多功能警示裝置，在手電筒未裝入三

溫度記憶特性，利用可 3D 成型的鎳鈦金屬線，

角警示牌時，可做為一般手電筒使用，若將手

模擬控制膝蓋屈伸運動的肌腱與韌帶，在運動

電筒裝入三角警示牌後，上方之 LED 透過微光

中，鎳鈦超彈性的特性提供屈伸的彈性力道，

學光導設計讓光線在光柱內產生全反射現象，

緊密貼合皮膚同時具有支撐效果；另外，隨著

使手電筒光線與三角警示牌產生交互應用，提

運動強度增強，體溫隨之升高後亦可驅使鎳鈦

供更明亮之警示效果。手電筒外殼附有磁性，

金屬產生形變，讓膝蓋髕骨的包覆性更佳，使

可吸附於板金上方，方便維修車輛時使用。

整個運動過程中確實達到穩定關節、保護韌帶 與強化肌腱的保護功效。

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呼吸調節閥

潛水面鏡

鈦合金鍛造技術

表面處理技術

金屬工業研究發展中心／劉怜萱

金屬工業研究發展中心／劉怜萱

海底潛水裝備極重視安全性，在材料和結構上

潛水面鏡常因空氣水分凝結而結霧，致潛水者

均需要極高的標準，裝備相對也會增加重量，

視野模糊，現有浸藥及噴霧式的除霧方式，雖

對潛水者形成很大的負擔。T SHUTTLE 使用鈦

然可改善結誤現象，但有效時間短暫，須不斷

合金熱間鍛造成型技術，運用先進製程工法使

做重複動作。ZERO-O 潛水面鏡運用物理蒸膜

其兼具輕量化、高強硬結構與耐用性。以太空

技術（PVD），藉由在不同材質的光學特性搭

梭慨念的造型，充分表現鍛造工法多元的造型

配膜層厚度，使鏡片具有防霧、高透性、抗 UV

可能，結合高度產品識別性與精細細節處理，

光、耐侵蝕、易清潔、耐磨抗等特性，適合潛

展現結構精品的產品價值。

水面鏡在海底環境下的保護。

幕後解密 科技美學加值商品

智慧可換燈片 LED 檯燈

Ubike 智慧與安全調度系統

智慧人因照明 LED 光源模組

車輛調度管理系統

工業技術研究院 電光所／土雲設計有限公司

工業技術研究院 資通所／華侖科技有限公司

智慧可換燈片 LED 檯燈利用多片可替換式燈

於 U-BIKE 加裝一裝置，以配合車輛管理系統

片，達成不同照明效果。例如閱讀燈片，可提

解決 U-BIKE 停車位置車位滿了，或沒有車的

供最佳閱讀色溫，有效過濾眩光，降低藍光傷

問題，並對車輛做編號、定位及防盜，由系統

害，讓使用者在閱讀時能獲得最柔和的照明效

自動演算出最佳調配模式。

果。美容燈片可讓皮膚在特定光波下，獲得美 膚效果。植物生長光片模擬全波長太陽光，提 供室內植栽最佳照明光線。可換燈片利用簡易 磁吸結構固定，操作簡易。並可調整照明角度 及兼具空間間接照明光源。

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手持 3D Scanner

鮮米自動販賣機

手持式 3D 掃描技術

冷凍空調技術

工業技術研究院 電光所／器研所有限公司

工業技術研究院 機械所／唐草設計有限公司

「手持式 3D 掃描器」的便利操作，讓使用者

進入社區、超市的鮮米自動販賣機，提供消費者

輕鬆將真實世界數位化，不論是設計應用、藝

小量的現碾米，冷凍空調與全自動小型碾米機

術數位典藏、醫材應用，都能提升效率與品質。

心，讓消費者可以享用新鮮、健康的米食體驗。

幕後解密 科技美學加值商品

智慧健康椅

IQ 隨身瓶

多參數生理訊號量測

熱電技術

工業技術研究院 生醫所／吳協衡設計有限公司

工業技術研究院 綠能所／ 圓點設計股份有限公司

整合適於居家或辦公環境使用之生理訊號量測 並嵌入至椅子，以人性化、無干擾的方式，讓

在酷熱的天氣能達到持冷功能，隨時可以清涼

使用者不需改變任何習慣，輕鬆做到健康管

暢飲，冷氣房裡或是寒冷的冬季可隨時幫飲品

理，包含體重，心跳，血氧，血壓以及運動量，

加溫。IQ 隨身瓶不受場地限制方便使用，是父

此技術以單一核心晶片整合多項生理訊號感測

母出門在外育嬰的法寶。

器，透過長時間的測量與記錄，使用者可以清 楚的看到自己在一段時間內身體狀況的變化。

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酥脆箱 微波油炸技術 食品工業發展研究所／歐家興

創意設計思考工具包： 未來旅遊 / 未來商店 Dechnology 創新方法論 工業技術研究院 產服中心／工研院 Dechnology 團隊

利用微波油炸技術具高溫短時間、省能源、產 品具油炸口感、顏色與風味及多汁性等特性，

利 用 Dechnology 創 新 方 法 論， 結 合 服 務 設

設計開發應用於便利商店 ( 輕食餐廳 ) 復熱用之

計（Service Design） 及 設 計 思 考（Design

小型設備，符合便利超商日趨普遍的「座位經

Thinking）的思維脈絡，計畫團隊深入消費者的

濟」需求。

生活情境與主題場域進行需求洞察，針對現有服 務的顧客旅程缺口，探討使用者需求和可能的創 新機會點，提出產業主題式服務創新藍圖。同 時，團隊精心設計創意設計思考工具包，以跨領 域工作坊的形式，藉由趨勢研究和互動牌卡等引 導式工具，協助從事服務創新的企業和設計師， 找到未來產業發展的趨勢與機會。

幕後解密 科技美學加值商品

救災型氣體分析儀

導盲手環 Papa Camera

智慧型 FTIR 氣體監測技術

嵌入式系統整合技術、影像拼接融合技術、 路標偵測與判斷技術

工業技術研究院 綠能所／ 同樂實驗工作室、建國科技大學

工業技術研究院 機械所／陳彥廷

目前氣體分析儀用於工廠等專業場域，需由專業

專為盲友設計的貼心設備，此設備能夠幫助盲

人員操作。

人同胞有尊嚴的自主生活，其外觀可變換成三 種態樣 1. 攤平式設計，方便收納。2. 領夾式設

本產品設計成拖拉的方式，簡單且清楚好操作的

計 - 戶外行走模式，盲人將此設備夾在領口或

按鈕，讓戴著裝備的救災人員方便操作，可應用

胸前，讓盲人不用親友陪同，也可行動自主。

於救災用途之緊急應變設備，可及時、便利的得

3. 指環狀設計 - 指環閱讀模式，透過上方鏡頭

知氣體成分，進而即時判斷處理程序。

定位掃描，搭配無線耳機，方便盲人閱讀文章 與重要文件。

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創新科技專案團隊 www.moea.gov.tw/Mns/doit 技術處主要任務在於透過經濟部「科技研究發展專案計畫（簡稱科技專案）」的推動，整 經濟部技術處

合法人研究機構、產業界、學術界之研發能量與軟實力，不僅開發具前瞻性、關鍵性及跨 領域之技術項目，亦促成我國國家創新系統重要成員彼此之間的科技創新連結，厚實產業 技術研發能量、強化國家應用科技實力，加速產業升級與價值創造。

www.itri.org.tw 成立於 1973 年，以科技研發，帶動產業發展，創造經濟價值，增進社會福祉為任務，是 財團法人

台灣最大的產業技術研發機構。迄今專利累積逾 2 萬件，創新育成數百家公司。1980 年起，

工業技術研究院

更陸續培育世界級半導體大廠，奠定台灣 IC 產業重鎮地位。未來，工研院將持續連結產 界研發能量，協助台灣躍上先進國家舞台。

www.csistdup.org.tw 國家中山科學研究院成立於 1969 年，在先賢篳路藍縷的開拓下，逐步建立了完整的國防 國家中山科學 研究院

科技與大型系統研發、管理與整合的能量，成為我國國防科技的重要資源。目前正持續推 動國內主要研究機構的互動；藉擴展學術合作研究，增進學術機構參與國防科技之基礎研 究。今後亦將透過軍通科技發展，提昇產業技術研發能力，以有效達成「國防自主、科技 自主」目標。

www.dcb.org.tw 成立於 1984 年，由政府與民間共同捐助成立。生技中心為非營利事業組織，其宗旨為建 財團法人

構生技醫藥產業所需的重要環境設施、開發關鍵生物技術、培植延攬專業人才，並整合產、

生物技術開發中心

官、學、研需求，充分整合運用生技研究資源，加速提升台灣生技醫藥產業之產值，創造 生技醫藥新價值，向全球市場邁進。

www.srdc.org.tw 財團法人 石材暨資源產業 研究發展中心

石資中心，致力於協助石材產業產業調整轉型。近年由於國內建築業不景氣，以及台灣加 入 WTO 所面臨中國大陸石材製品開放進口的衝擊，石材中心輔助產業轉型國際化、高值 化，並且不斷擴大服務領域。目前石材中心是台灣東部重要的「資源領域法人研究機構」， 朝向石礦資源及水資源產業技術進行永續研究發展。

幕後解密 創新科技專案團隊

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www.ptri.org.tw 財團法人 印刷工業技術 研究中心

為配合政府印刷工業的發展政策，促進印刷產業升級，中心於 1993 年經濟部工業局與台 灣區印刷暨機器材料工業同業公會共同捐助下成立，目標在扶植台灣印刷工業的機材、生 產技術、品質工程管理等研究開發，辦理人才培育，並全面推動人力品質的提昇，以促進 台灣印刷產業由勞動密集邁向智慧密集產業。

www.tbnet.org.tw 中心從事自行車各種成車與零組件之研究發展及材料之開發，並整合與其技術具關聯性之 財團法人

電動自行車、電動休閒車、電動代步車、電動輪椅、跑步機、橢圓機、走步機和健身車等

自行車暨健康科技

高附加價值產品之產業，協助建立造型設計、機構設計、機電整合、產品開發和標準測試

工業研究發展中心

等關鍵核心技術，並充分善用產、官、學、研等領域之研發資源，配合政府推動相關產業 策略之需要，進行技術移轉，協助社群產業創新研發，產品多元化和分散市場等業務。

www.iner.gov.tw 核能研究所成立於民國 57 年，是台灣從事原子能、能源開發與輻射應用的專責機構，針 行政院原子能 委員會核能研究所

對國家能源安全、環境保護及國民健康，提供完整的技術解決方案。除致力核能相關技術 領域外，核能所多年來亦積極投入新能源研發，包括太陽光電、風力發電、生質纖維酒精 等，並進一步協助落實我國能源政策－「確保核安、穩健減核」、「打造綠能低碳環境」 及「逐步邁向非核家園」。

www.artc.org.tw 車輛中心肩負著整合國家車輛研測資源、提升產業技術之使命，藉由完備之實驗室群與試 財團法人 車輛研究測試中心

車場等研測能量，透過關鍵零組件、次系統之創新研究，搭配檢測技術及分析經驗之運用， 並結合產、學、研之力量，協助業者開發利基及前瞻性產品。另一方面配合產業國際化之 需求，建立全球驗證管道，拓展優質產品之外銷市場，此外，也是政府落實安全、環能等 車輛管理及產業政策研擬之幕僚角色。

www.mirdc.org.tw 財團法人金屬工業 研究發展中心

金屬工業研究發展中心起源於 1963 年聯合國特別基金會及國際勞工局與台灣合作之計 畫，為一非營利性財團法人，從事金屬及其相關工業所需生產與管理技術之研究發展與推 廣。旨在促進國內金屬及其相關工業升級，使其具備國際市場良好之競爭能力。

www.firdi.org.tw 食品工業發展研究所成立於 1965 年，由台灣罐頭食品工業同業公會、前行政院國際經濟 財團法人

合作發展委員會暨前中國農村復興聯合委員會共同籌劃捐資設立。成立初期協助台灣罐頭

食品工業

食品業提昇產品之國際競爭力，創造台灣鳳梨、洋菇、蘆筍、竹筍出口連年世界第一的美

發展研究所

譽。之後逐步擴展研發領域，建立食品與生技產業之關鍵技術，為台灣食品產業最具規模 之研究發展與專業訓練機構。

www.ttri.org.tw 最早可溯始於民國四十八年十二月的「台灣紡織品試驗中心」，成立數十年來，配合產業 財團法人

的快速發展需求，不斷任務轉型，未來紡織綜合所計畫以「篩選重點技術研發」來建構對

紡織產業

內核心技術能量，以「加強創新前瞻研發」來持續提昇國內紡織產業競爭力，以「強化智

綜合研究所

慧資產佈局」來建立領導性創新產業，以「推動國際科技合作」來運籌全球創新資源，以 「協助產業技術整合」來開創產業聯盟新價值鏈。

www.nhri.org.tw 國家衛生研究院之濫觴為 1988 年中央研究院院士會議中，建議政府成立國家醫學研究中 財團法人 國家衛生研究院

心；規劃小組於 1991 年開始推動「行政院衛生署整合性醫藥衛生科技研究計畫」業務； 1994 年 7 月設置「國家衛生研究院籌備處」，於 1996 年 1 月正式成立。為有效發揮功能 及永續發展，於 2004 年搬遷至永久院址—新竹科學園區竹南基地，並於 2007 年 9 月成 立國家衛生研究院南部癌症研究中心。

www.soic.org.tw 中心於 65 年 7 月 1 日正式成立，提供船舶與海運產業、遊艇與水域遊憩產業、海洋能源 財團法人

與工程產業之規劃、設計、研發、技術服務及知識整合之服務。近年的核心技術及業務，

船舶暨海洋產業

除船舶艦艇設計、監造外，另包含船用智慧型裝備、綠能動力、遊艇製造數位船廠、風力

研發中心

發電葉片、海洋結構物設計等船舶及海洋產業關聯性技術。未來將持續建立自主創新與前 瞻技術開發能力，帶動關連產業與就業之發展。

www.pidc.org.tw 財團法人 塑膠工業技術 發展中心

中心的成立，旨在輔導協助國內塑膠加工業改善設備，提高生產技術及產品品質，改良製 造方法，開發新產品，並推動國際合作技術交流，以增強競爭能力。展望未來，塑膠中心 以台灣為基地，並以「研發代工」、「驗證」服務取得國際的認同與肯定。

幕後解密 創新科技專案團隊

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www.iii.org.tw 1979 年成立，創立宗旨為推廣資訊技術有效應用，提升國家整體競爭力；塑造資訊工業 財團法人

發展環境與條件，增強資訊產業競爭力，三十多年來，資策會參與規劃研擬並推動政府各

資訊工業策進會

項資訊產業政策、致力資通訊前瞻研發、普及與深化資訊應用、培育資訊科技人才及參與 國家資訊基礎建設等各項業務。

www.atri.org.tw 本院成立旨在建構農業科技產業化及新創事業化的發展平台，以提供農業企業機構、農民 財團法人 農業科技研究院

團體及農民的農業技術及商品化、產業化服務，加速農業新創事業及國際化之發展。本院 專精農業技術的人才，以創新思維及優勢技術，結合國內農業研究機關（構）的上中游研 發能量，將臺灣現有農業科技研發成果加值運用，進而促進產業整合，擴展國際市場，達 到技術商品化、科技產業化和提升農業科技國際競爭力的目標。

www.pmc.org.tw 財團法人精密機械 研究發展中心

精密機械研究發展中心於民國 82 年 6 月 1 日由政府與工具機業界集資成立。延續精密機 械發展協會（CMD）十餘年來在工具機檢驗、測試等技術成果之傳承，擁有深厚的技術根 基。為機器公會產業科技發展策略的重要夥伴及政府執行機械產業升級轉型政策的工具。

www.bestmotion.com 財團法人 鞋類暨運動休閒 科技研發中心

中心以配合政府發展鞋類、袋包箱、運動用品、休閒服務及養生照護等各項生活產業策略 之需要，從事相關產品之創新設計、生產、技術、材料研發、品質及檢驗認證、經營管理、 知識服務、行銷體系之研究與發展，及前述成果之技術移轉與相關人才培訓，藉以促進鞋 業與運動休閒產業升級為宗旨。

www.pitdc.org.tw 財團法人 醫藥工業技術 發展中心

中心成立初旨為強化國內醫藥產業短、中、長程技術發展、提升國內整體產業水準，隨著 產業環境變遷、人類生活品質需求及醫療保健器材技術之快速發展，中心業務也漸擴及醫 療保健器材產業的技術研發與輔導，致力於產、官、學、研溝通平台之建置，有效提升整 體醫藥產業技術水準，以利技術生根，產業升級與國際化宗旨之達成。

開幕 貴賓

幕後解密 贊助夥伴一覽

贊助夥伴一覽 投影機獨家贊助

奧圖碼科技股份有限公司

主要贊助

頒獎 典禮

上銀科技股份有限公司、

利永環球科技股份有限公司

贊助

默科資訊股份有限公司、

台灣富士全錄股份有限公司、

成瑞科技有限公司

協辦 松山文創園區、 台灣創意設計中心

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展覽 活動

幕後解密 協力夥伴一覽

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協力夥伴一覽 「解密寶藏區」設計製作及全場營運 光洋波斯特國際展覽股份有限公司、 天工開物股份有限公司、 叁式有限公司、 自光體室內裝修設計有限公司、 有機像素有限公司、 默科資訊股份有限公司、 帝凱科技有限公司、 當若科技藝術股份有限公司、 玖萊數位創意有限公司 「奇想樂園區」設計製作 華麗邏輯有限公司、 帝凱科技有限公司、叁式有限公司、 星童科技藝術有限公司、 絕頂藝術工作室、有夠亮有限公司、 孵一間工作室、三頁文設計、 明新科技大學電機工程研究所、 世大化成股份有限公司、 中國科技大學音效團隊 「數位策展」設計製作及維運 點及策略整合行銷有限公司、 台灣數位文化協會、 有囍廣告有限公司、 網絡行動科技有限公司、 博客邦有限公司、拾月影像工作室、 迷你麥斯企業有限公司、 PanSci 泛科學、力和博原創坊 「體驗分析」回饋研究 思多葛市場研究股份有限公司、 行益品牌顧問公司、 SBD Asia, Ltd.、 台北藝術推廣協會、 成功大學工業設計研究所、 樂創教練工作室、龍吟研論

解密科技寶藏—2015 創新科技專案體驗 發行人：劉仲明

經濟部技術處 創新科技體驗與推動計畫

編 審：薛文珍

計畫主持人：薛文珍

主 編：許欣琦

分項計畫主持人：周念宗、許欣琦、張耀元

作者群：創新科技專案團隊

專案經理：吳芳如

出版者：財團法人工業技術研究院

設計印刷：有囍廣告有限公司

地 址：新竹縣 31015 竹東鎮中興路 4 段 195 號

初版一刷：2015 年 7 月 10 日

電 話：0800-458899

ISBN 978-986-264-223-8 （平裝）

版權所有．翻印必究

解密科技寶藏：創新科技專案體驗 . 2015 ／創新科技專 案團隊作 . -- 初版 . -- 新竹縣竹東鎮：工研院 , 2015,07 面； 公分 ISBN 978-986-264-223-8（平裝） 1. 科學技術 400

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