2007/12/28 追瘤計畫 ─ 偵搜與追殺流竄轉移之癌細胞的新科技 (白果能博士)| 標題: | 追瘤計畫 ─ 偵搜與追殺流竄轉移之癌細胞的新科技 | | 講者: | 白果能博士 | | 日期: | 2007/12/28 | | 長度: | 01:55:42 | | 摘要: | 自1982年起,癌症即居國人十大死因之首。儘管近年來醫學有傲人的進步,但部分癌症例如肺癌的療效仍令人非常失望,因為許多肺癌病患在就診時,已屬於晚期。由於癌症的診斷與療效評估,主要依賴不十分靈敏的影像法,如X光或電腦斷層掃瞄。癌腫瘤被測到之時通常癌細胞已轉移,而癌細胞轉移一直都是威脅癌症病患存活的主要因素。人體內的免疫系統有許多機制與免疫細胞可以去除外來或損壞的細胞,然而癌細胞有許多巧妙的偽裝與武器可以逃脫免疫細胞的追殺並且四處流竄。經由人類基因體計畫的完成,不僅解開人類的基因密碼同時也產生許多新科技。
追瘤計畫將講述如何利用這些新科技來辨識癌細胞的偽裝,如何以抗癌藥物精準地殲滅癌細胞而避免傷及無辜的正常細胞。 |
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2007/12/21 追星計畫 - 談夏威夷夜空下的天文觀測 (陳明堂博士)| 標題: | 追星計畫 - 談夏威夷夜空下的天文觀測 | | 講者: | 陳明堂博士 | | 日期: | 2007/12/21 | | 長度: | 02:03:50 | | 摘要: | 天文研究是在廣闊無垠的天空中,穿梭星空隧道,尋找宇宙起源,探索星體的演化,思考生命的成因,以及預想這一切的未來歸宿。天文學者的工作,似乎就是比一般科學家多了幾分神祕浪漫色彩。更何況是還可外派到全球知名的渡假勝地─夏威夷─觀星,更會讓人羨慕不已。夏威夷群島 除了陽光、沙灘、衝浪戲水的人潮,還擁有兩座海拔超過4,000公尺的火山,山頂高度夠高,可避開雲層和水氣干擾,加上一年超過300天的晴朗天氣,成為天文學家觀測星空的最佳據點。
目前全世界計有13個國家在這裡設置天文望遠鏡及觀測站,我國也是其中一員。這一次 「追星展望」演講主要描述台灣天文科學家的「追星過程」。他們如何在短短的15年內,從無到有,在夏威夷的火山上建立起我們的天文台。希望藉此以提供聽眾一個天文學家們的工作縮影,以及科學研究的歷程。 |
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2007/12/14 追風故事 - 探索綺麗的颱風異想世界 (吳俊傑教授)| 標題: | 追風故事 - 探索綺麗的颱風異想世界 | | 講者: | 吳俊傑教授 | | 日期: | 2007/12/14 | | 長度: | 02:14:13 | | 摘要: | 從2003年起,台灣有一個由國科會與中央氣象局共同支持的重點研究─追風計畫,每當颱風可能侵襲或影響台灣周邊時,一組科學團隊成員便搭乘向漢翔公司租用的噴射機,裝載著最新的科學儀器,飛到颱風上方約13公里高空,釋放大氣偵測探空儀(學名為「投落送」)。這些投落送在張開的拖曳傘協助下,以每秒五公尺的速度緩緩降落,量測關鍵的大氣風場、溫度及濕度資料,並立即透過無線電訊號及衛星通訊系統,將資訊傳送到飛機上、中央氣象局及世界各國氣象單位之電腦系統中,以便進行即時的颱風分析及電腦模式預測。另外也透過此策略性觀測,探索颱風的動力與可預報度理論。這項具挑戰性且由台灣科學家所主導完成的先驅研究成果受到國際矚目,並已在國際學術及預報研究領域佔有一席之地。
到底什麼是追風計畫?要怎麼追颱風?為什麼要追風?這個聽起來像是個追求刺激探險活動的計畫背後,擔負的其實是很重要的科學使命。追風的意義何在?追風的成果與展望如何?追風團隊的內心深處在思考些什麼?其幕後有什麼精彩花絮?我們將透過此演講與有興趣的朋友分享追風研究故事的點滴心得。 |
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2007/12/07 追夢計畫 - 談資訊工程在睡眠醫學的應用 (郭博昭教授)| 標題: | 追夢計畫 - 談資訊工程在睡眠醫學的應用 | | 講者: | 郭博昭教授 | | 日期: | 2007/12/07 | | 長度: | 02:00:25 | | 摘要: | 生理醫學與資訊工程原本是完全不同的領域。生理醫學所專注的是心跳、血壓、呼吸等各類的生理訊號與其蘊含的意義,而資訊工程所擅長的是資料的收集、分析、與輸出等技術。傳統上生理訊號都是藉由研究人員的眼跟手進行分析與判讀,由於各類電腦軟硬體的持續普及,今日之生理訊號分析已完全數位化,並藉由資訊工程提供之技術進行分析。在分析的過程中又能夠持續不斷導入新的演算法,而這些演算方法又緣自於新的數學和物理學理論,生理醫學與資訊工程於是成為緊密的盟友,共同提供給吾人更細緻而正確的身體資訊。
睡眠研究是一種集各種生理訊號大成之整合型研究。郭博昭教授與實驗團隊從2000年投入睡眠研究,從開發測量儀器的過程、開發分析軟體與演算法到各種實驗數據結果,將在本次演講中與大家分享。睡眠醫學是臨床醫學之重大挑戰,藉由不斷增長之硬體與軟體技術,對睡眠的了解可以達到前所未有的境界。對於奧妙的人體功能,也因醫學資訊的進展而更加的理解。 |
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2007/10/26 上窮碧落追閃電 - 從太空觀測高空大氣短暫發光現象 (許瑞榮教授)| 標題: | 上窮碧落追閃電 - 從太空觀測高空大氣短暫發光現象 | | 講者: | 許瑞榮教授 | | 日期: | 2007/10/26 | | 長度: | 01:59:52 | | 摘要: | 高空大氣中的短暫發光現象包括有:由雲層對地面閃電所引發的紅色精靈(sprite)與淘氣精靈(elve),以及從雲層頂端向上放電的藍色噴流(blue jet)與巨大噴流(gigantic jet)。自從1989年發現紅色精靈之後,科學家也在1994年與1995年分別發現了藍色噴流與淘氣精靈。
1998年,台灣也開始了高空大氣短暫發光現象的研究。那是由當時的成大理學院院長(也就是現今的中央大學校長)李羅權院士主導,在成大物理系組一個「紅色精靈團隊」執行福爾摩沙二號衛星的科學計畫「高空大氣閃電影像儀」。這是全世界第一個從太空中長期觀測「紅色精靈」的計畫,其主要目的是探討這些高空大氣短暫發光現象的全球分布情形、動態演歷,及對地球環境的影響。
2004年5月20日福衛二號成功發射升空後,高空大氣閃電影像儀正式進入衛星觀測階段,截自2007年6月底為止,已記錄了一千多 筆紅色精靈、五千多個淘氣精靈事件、以及數百例的藍色噴流和十幾例的巨大噴流事件。
在這個演講中將對「高空大氣閃電影像儀」這個計畫的緣起、現況、研究成果,和未來的發展作一個深入淺出的介紹。 |
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2007/10/19 追酷計畫 - 談機器人與人之互動技術 (宋開泰教授)| 標題: | 追酷計畫 - 談機器人與人之互動技術 | | 講者: | 宋開泰教授 | | 日期: | 2007/10/19 | | 長度: | 01:59:35 | | 摘要: | 近幾年來,智慧型機器人的研發受到廣泛重視,國內外各研究機構展開許多研發計畫,頗有未來新興產業之態勢。新一代以人為中心之機器人將具有服務及娛樂的功能,逐漸走入家庭與社會,成為人類生活中的一部分。此種機器人一項主要之特色在於其能與人互動,一方面能偵測環境與人之狀態,能主動提供服務,另一方面也要能與人自然互動,能讓人類容易使用。
在本演講中,首先將簡介機器人智慧型互動之研究現況,接著將介紹在實驗室研製之機器人透過影像聲音及雷射測距資訊之智慧型互動設計與測試結果。演講之主要內容將著重於機器人之智慧型互動系統設計,包括機器人運動、人臉偵測、影像互動追蹤及整合聲源辨識之導航控制等自主式行為。演講中將搭配以Video展示實驗結果,並探討待解決之問題與未來發展方向。 |
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2007/10/12 追日計畫 - 文明的危機與夢想無限 (鄭榮和教授)| 標題: | 追日計畫 - 文明的危機與夢想無限 | | 講者: | 鄭榮和教授 | | 日期: | 2007/10/12 | | 長度: | 02:02:21 | | 摘要: | 人類文明正面臨巨大的挑戰-遠比過去任何時代或文明面臨的挑戰更為艱鉅。除非我們能夠找到一個方法讓我們可以不依賴石化燃料而活著,否則我們所知道的現代文明將會在這個世紀的某個時候結束。人類毫無節制地燃燒石化燃料所可能帶來的可怕後果:全球暖化與氣候變遷。但是還有另一個更為立即且嚴重,而大多數人仍不願面對的真相,就是「油荒時代即將來臨」!二十世紀所有的奇蹟,無一不是取自豐富且低廉的石化能源。日常生活當中,不論是食衣住行育樂等所有的活動都離開不了能源。令人擔心的是,大多數鎮日汲汲營生的地球居民,對此窘境所知甚少。
在這樣的認知之下,台灣大學機械系FORMOSUN團隊從2000年起積極投入替代能源之研發,希望藉著腳踏實地的精神,理論與實務兼顧地為能源短缺與潔淨能源的議題而貢獻心力並形塑未來。這個演講除了談一群勇敢、有抱負熱情的學生們如何歷經五年多的披荊斬棘,在非常有限的資源下,從研究、設計、到實際製作,完成三部太陽能車,並分別在2003年與2005年前往澳洲參加世界太陽能挑戰賽,獲得不錯成績的故事之外,也淺談未來的研發方向。 |
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2007/10/05 追龍任務 - 從地球科學追尋龍的起源 (趙丰院長)| 標題: | 追龍任務 - 從地球科學追尋龍的起源 | | 講者: | 趙丰院長 | | 日期: | 2007/10/05 | | 長度: | 01:54:13 | | 摘要: | 中國人似乎每個人都知道龍是什麼;可是,也可以說,中國人沒有一個人真知道龍是什麼。中國龍源于遠古史前,但經過數千年的神化和附會,它的起源久已失傳。龍,究竟是什麼?是如何起源的?近世有許多莫衷一是的理論,但是在今天這知識爆炸的年代,作為現代人的我們,對我們所處的生存環境、以至對過去歷史的了解,諸多方面都遠遠超越了我們的前輩。我們在科學探討上,不再迷信過去的權威、囿於過去的定見。在這個追尋龍源的問題上,除了對中國歷史和華夏文明的了解體認外,希望基於地球自然環境的現代科學知識,提供一個新的試答。不論提出的結論是什麼,是否經得起最後的驗證,都已是次要;重要的是在於提出新的思維、站在新的視角,廣蒐資料,分析、研判,得出推論、結論,並繼續深入。這是科學的進程,也是科學工作的挑戰和樂趣所在。 |
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2007/06/08 該是覺醒的時候了!--談能源、環境,與人類的未來 (李遠哲院士)| 標題: | 該是覺醒的時候了!--談能源、環境,與人類的未來 | | 講者: | 李遠哲院士 | | 日期: | 2007/06/08 | | 長度: | 02:01:19 | | 摘要: | 台灣人耗費的能量,是生存所需的60倍,若我們的發展方式,還是循歐美國家20世紀老路,地球資源根本不夠用;現在大家都該致力節約能源,各國合力研發新能源,否則地球將自取滅亡!人類在100多萬年前誕生,在人類歷史中,食衣住行幾乎都靠太陽;過去依靠太陽的人類,是大自然的一部分,那時使用的能量或產生的廢棄物,對地球生態幾乎不造成影響,地球好像無窮大;但200多年前的工業革命,帶來巨變,科學家把化學能和熱能轉為機械能,驅動機械、取代動物和人類的體力勞動,不但生產力增加,改善了人類的物質生活條件,也造成人口急遽增加。
工業革命帶來最根本的影響是,人類社會對能源需求愈來愈大,太陽給的不夠用,於是人類開始挖掘埋在地底幾億年留下來的化石燃料,生活就脫離了大自然和陽光,太陽變成討厭的東西。不論要解決能源或其他問題,都要學會從全人類的角度思考與行動,因為當今問題是全人類共同的問題;但人類現在還是以主權國家為單位在經濟競爭,所以「全球化只走了一半」,經濟、汙染走很快,政治方面國與國的界線還是很明顯,只是「半全球化」的世界。 |
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2007/06/01 何處是兒家?-- 談環境變遷與動物的生存 (劉小如研究員)| 標題: | 何處是兒家?-- 談環境變遷與動物的生存 | | 講者: | 劉小如研究員 | | 日期: | 2007/06/01 | | 長度: | 02:01:19 | | 摘要: | 全球暖化、氣候變遷可能造成物種滅絕,但動物會動,為什麼還是會受到威脅?人類可以做什麼,來減緩環境惡化?動物為在不同環境謀生,特化出特殊的身體結構、生理、行為,提高在特定環境的效率;但有利就有弊,因為會減少對環境適應的彈性,去其他地方就找不到適合的條件、食物。換句話說,動物生存有很多條件、限制,絕不是「動物會動,所以換個地方就可以存活」。
全球暖化會對動物生存造成怎樣影響?英國學者發現,全球溫度升高1℃,會使許多樹木提早5到7天發葉芽,青蛙產卵時間提早2到3周,這樣改變生殖條件,可能影響生殖成功率,也會影響生態系其他物種。物種分布也會向南、北極或高海拔地區移動,原本只在菲律賓、東南亞活動的熱帶蝴蝶,也被發現在台灣出現、甚至定居。台灣的物種因此重新洗牌,高海拔物種可能因寒冷區減少而滅絕,低海拔地區也可能因海平面上升、平地面積減少,而使人與生物搶地更嚴重。節約能源要從生活做起,台灣家庭生活和運輸排放的二氧化碳占總排放量40%,這是民眾可以減少的,另外也應儘量利用本地產品,減少運輸。資源回收也很重要,很多材料回收所節省的能源,遠超過焚化所產生的能源。 |
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2007/05/25 臺灣的前世今生--從環境變遷的角度談臺灣的生態與文化特性 (郭城孟教授)| 標題: | 臺灣的前世今生--從環境變遷的角度談臺灣的生態與文化特性 | | 講者: | 郭城孟教授 | | 日期: | 2007/05/25 | | 長度: | 02:01:10 | | 摘要: | 台灣本島大約是在200萬到400萬年前,才因造山運動抬升到海面上,但台灣高山上的針葉林,卻是2億年前就出現的古老植物,還有一大堆特有種,為什麼會這樣?台灣是「詭異之島」,因為高山上有2億年前北方大陸塊的針葉林,低海拔地區卻有南方大陸塊的闊葉裸子植物如羅漢松;照理說台灣很年輕,只有2百萬到4百萬歲,不應該有古老的生物,理論上不應有針葉林,但台灣卻有。台灣有三個特性,第一是「又老又年輕」,就是地質年輕,卻蘊含豐富的古老物種;第二是「又多又少」,瞬間暴雨可以一天下完非洲東部草原一整年 的雨量,但因地形陡峭,可利用水很少;第三是「又大又小」,就是面積雖小,「單位面積生物種數」卻在世界名列前茅。所以台灣是很多「兩種極端」同時出現的島嶼。 |
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2007/05/18 打造新的諾亞方舟--為熱帶植物建個庇護所 (李家維教授)| 標題: | 打造新的諾亞方舟--為熱帶植物建個庇護所 | | 講者: | 李家維教授 | | 日期: | 2007/05/18 | | 長度: | 02:01:19 | | 摘要: | 熱帶雨林是生物多樣性最豐富的地方,但現在地球上的熱帶雨林,卻以每年10個台灣的面積快速消失;人類使物種滅絕,當然也應負起保存物種的責任。全國首座熱帶植物保種中心─辜嚴倬雲植物保種中心,目前已網羅四千六百個國內外熱帶植物物種,目標十年內活體保存一萬五千種,廿年後有三萬多種植物在園內生長,成為全世界主要植物保種中心之一。與一般兼負遊憩功能的植物園不同,這也是全球首座專門以熱帶植物為對象的保種研究基地。至本世紀末,全球卅萬種熱帶植物將有三分之二遭到滅絕,植物喪失多樣性。熱帶植物不像溫帶植物可用乾燥或脫水保存,最好在原棲地保種,但因熱帶雨林被大量砍伐,「異地保種」是目前可行方式。這艘植物界的「諾亞方舟」,讓台泥辜家和李家維教授,都圓了多年的夢。 |
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2007/05/11 何去何從?--從氣候變遷看海洋生物的未來 (戴昌鳳教授)| 標題: | 何去何從?--從氣候變遷看海洋生物的未來 | | 講者: | 戴昌鳳教授 | | 日期: | 2007/05/11 | | 長度: | 02:00:00 | | 摘要: | 海洋是生命之母,但人為破壞、氣候變遷,已對海洋生物造成嚴重威脅;到底海洋生物的未來如何?人類可以做些什麼,來和海洋生物和諧共存?地球能適合生物生存,是因為有海洋調節氣候;所以海洋性氣候城市不論日溫、年溫,變化都比較小,最適合人類居住。二氧化碳看不到、摸不到,但它的增加卻影響全球。生物演化能否適應環境變遷,而所謂「適應」的意思是,耐溫的留下來、不耐溫的死掉,所以下一代基因庫已改變。珊瑚礁被稱為「海裡的熱帶雨林」,海溫升高會造成珊瑚白化、死亡,因為珊瑚的大部分能量來自共生藻,暖化會使共生藻離開;人類已知珊瑚白化與聖嬰現象海溫升高有關,1998年的強烈聖嬰現象,造成全世界很多海域的珊瑚白化。若人類努力減少排放二氧化碳,2100年全球海溫將升高1.1到2.9℃,若繼續排放,將升高2.4到6.4℃;若暖化繼續,墾丁的珊瑚在2050年就可能面臨生存危機。 |
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2007/05/04 與氣候一起飆舞 --熱情探戈?還是狂亂獨舞? (許晃雄教授)| 標題: | 與氣候一起飆舞 --熱情探戈?還是狂亂獨舞? | | 講者: | 許晃雄教授 | | 日期: | 2007/05/04 | | 長度: | 01:58:52 | | 摘要: | 近一百多年來,全球氣溫快速上升,但全球暖化真的是因為二氧化碳等溫室氣體造成的嗎?抑或只是自然循環的結果?人類真的需要花大錢、抑止經濟成長,來預防「可能」的災害嗎?近年各地氣候異常,這些真的都是全球暖化惹的禍嗎?事實上,科學界對這些氣候異變的了解,仍存在許多問號。無論真正原因為何,工業革命後全球氣溫上升很快是事實,而且愈後期上升愈快。全球暖化真的是人類排放溫室氣體造成的嗎?科學家用電腦模擬過去100多年的氣溫變化,發現若不加入人為因素,過去30年氣溫不會劇烈上升,這代表全球暖化「極可能」是人類排放溫室氣體的結果。
人類到底該不該對這些可能發生的事,採取預警行動?人為全球暖化造成氣候變遷與衝擊,已不是科學、環境問題,而是政治、法律、經濟、價值觀的問題,是牽涉到風險評估與管理的問題;全球暖化就像人類的中年危機,不見得是壞事,也可能是轉機。現在很多地方都在開發替代能源,荷蘭人更積極研發「在水上生活」的技術,環境議題以前是成本、浪費,現在變成可以賺錢的商機;台灣的應對方式,應該從個人教育、研究、政策著手,其中政策最有效,卻也最難做,但一定要知道,控制氣候變遷的投資,將小於氣候變遷造成的損失。 |
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2007/04/27 槍林彈雨中的地球 --談天體撞擊的危機 (陳文屏教授)| 標題: | 槍林彈雨中的地球 --談天體撞擊的危機 | | 講者: | 陳文屏教授 | | 日期: | 2007/04/27 | | 長度: | 01:59:16 | | 摘要: | 月球上滿布隕石坑,比月球更大、重力更強、理應吸引更多隕石撞擊的地球,為何反而沒有太多隕石坑?會不會哪一天掉一顆巨大隕石下來,毀滅全人類?人類有無對策?
太空中的雲氣包括氣體與灰塵,雲氣收縮時,中央溫度升高,點燃核反應,靠這種核反應撐住向內收縮的萬有引力,就形成「穩定」的太陽。一開始所有星雲、星塵都繞著太陽轉,但是木星形成後,它附近的小行星就「不知該聽誰的」,於是有些被拋出去,多半都回不來,只有少數會被太陽的萬有引力抓回來,就形成了彗星。那些不成形的材料,充滿太空中,使地球面對「槍林彈雨」,最好的證據,就是月球表面滿布的隕石坑。
太陽系中小行星數量一共有多少個?平均每晚有上億個天體掉進地球大氣;直徑50公尺的小行星平均每100年會撞擊一次,這種大小已足以毀掉台灣;約2000個直徑超過1公里的天體,與地球軌道交錯,這種天體若撞上地球,全球人口會死掉1/4。人類該如何應付?發現威脅時,又該怎麼解厄?
本次講座由中央大學天文所教授陳文屏主講「槍林彈雨中的地球:談天體撞擊中的危機」將為您解答天體的危機問題。 |
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2007/04/20 誰幹掉了臺灣的古象與犀牛?--古代獵人?還是「古全球變遷」? (魏國彥教授)| 標題: | 誰幹掉了臺灣的古象與犀牛?--古代獵人?還是「古全球變遷」? | | 講者: | 魏國彥教授 | | 日期: | 2007/04/20 | | 長度: | 02:00:39 | | 摘要: | 過去100萬年有超過一半時間水面比現在下降70公尺,使「台灣陸橋」露出海面,動物可自由來往兩岸。在台灣曾經發掘出台灣猛獁象和早坂中國犀的化石,這些大型哺乳動物,當年怎樣渡海來到台灣?又為何後來會滅絕?研究人員1971年在台南左鎮首度發現犀牛化石,左鎮後來又陸續發掘出劍齒象、台灣猛獁象、梅花鹿、台灣四不像鹿、野豬、虎等化石。封神榜中姜子牙騎的「四不像」確實存在,是頭像鹿、尾巴像驢、蹄像牛、背像駱駝的「駝鹿」,不過漢朝以後野外就沒有了。澎湖漁民拖網捕魚時,也常撈到大型化石,包括古菱齒象、鹿、麂、四不像、水牛、野豬、棕熊、鬣狗、虎、貉、鯨及晚期智人等,估計距今約兩萬到三萬年物種。這些動物如何從亞洲大陸跨海而來?本次講座由台灣大學地質系教授魏國彥主講「誰幹掉了台灣的古象與犀牛?獵人?還是古全球變遷?」將為您解開謎底。 |
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2005/06/03 未來科學神燈--臺灣光子源之願景 (陳建德主任)| 標題: | 未來科學神燈--臺灣光子源之願景 | | 講者: | 陳建德主任 | | 日期: | 2005/06/03 | | 長度: | 00:55:24 | | 摘要: | 同步輻射發出的光源既高且強,能看清各種物質最細微的結構,生物醫學、奈米材料、半導體、環境科學、化學等,廿多年來都因同步輻射而快速發展,也讓同步輻射被科學家稱為「照亮科學的神燈」。國內首座同步輻射(即同步加速器光源)在1993年啟用,亦為世界第3座、亞洲第一座第3代同步加速器,能量高達15億電子伏特;但因科學發展快速,這座同步加速器已不敷使用,同步輻射中心與國科會將把這座同步加速器能量提升至30至33億電子伏特。
國內基因體生命科學研究團隊近年來因利用同步輻射,已陸續探測出多個新的蛋白質結構,使台灣成為生命科學領域基礎研究最重要地區之一;奈米科學也因需探測極小的分子,必須有更足夠的光源,才能研發出更新的奈米材料;台灣必須立刻提升國內同步加速器的能量,建立全球最亮的X光光源,才能繼續維持台灣科學發展的國際優勢。 |
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2005/05/20 遨翔於宇宙中的愛因斯坦 (吳俊輝教授)| 標題: | 遨翔於宇宙中的愛因斯坦 | | 講者: | 吳俊輝教授 | | 日期: | 2005/05/20 | | 長度: | 00:46:27 | | 摘要: | 「宇宙遇到愛因斯坦前,人生是黑白的;遇到愛因斯坦後,才變成彩色。」台大物理系助理教授吳俊輝說,現代科學家都相信宇宙約有140億歲、95%仍是未知能量與物質,沒有愛因斯坦的廣義相對論,這些推論都不可能出現。愛因斯坦1915年提出的廣義相對論,是宇宙學最重要的理論,他還提出宇宙常數,說明宇宙中可能有一種未知的「萬有斥力」,與牛頓所說的萬有引力同時存在;雖然愛因斯坦自己後來推翻這項推論,但科學家在1998年觀測到宇宙在加速膨脹,宇宙常數又被提出討論,更讓宇宙學成為最熱門的科學之一。 |
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2005/05/06 微波及微波的應用 (朱國瑞教授)| 標題: | 微波及微波的應用 | | 講者: | 朱國瑞教授 | | 日期: | 2005/05/06 | | 長度: | 00:49:52 | | 摘要: | 微波的應用相當廣泛,諸如微波爐、衛星電話、電視SNG連線、軍事通訊、飛機導航等都是,中央研究院院士朱國瑞表示,利用高能微波還可研發出尖端武器,直接攔截、摧毀敵人發射的導彈,只是目前尚無國家研發成功。因電磁波可產生能量,在地球能源短缺情況下,各國科學家正著手研究,利用微波進行核融合加熱實驗。
電磁波的應用相當廣泛,微波則是通訊和雷達最主要的頻段,國際組織將無線電波頻段畫分為許多頻道,甚至規定軍用頻道,避免彼此干擾,軍艦、飛機、坦克等軍事設備,彼此藉衛星通訊連繫指揮,且微波除通訊功能外,還可偵測、導航、干擾敵軍;例如飛行中的飛彈要擊中目標,要靠雷達導航,發出微波訊號可讓敵方雷達抓不到飛彈位置,甚至還可發出欺騙訊號,引導敵方飛彈射向別處,先進國家甚至因國防需要,將毫米波段的高功率微波發射器,列為輸出管制品。 |
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2005/04/29 狹義與廣義相對論中的時空觀 (高涌泉教授)| 標題: | 狹義與廣義相對論中的時空觀 | | 講者: | 高涌泉教授 | | 日期: | 2005/04/29 | | 長度: | 01:33:32 | | 摘要: | 依據廣義相對論中的「等效原理」,在地球重力場中的台北101大樓,宛如在太空中加速向前的火箭,頂樓的時鐘,走得比底樓的時鐘還快,讓在頂樓上班的人,會老得比較快?在遊樂場玩自由落體遊戲的人,若脖子上掛著項鍊,在落下時,項鍊反而浮在空中;愛因斯坦認為,透過加速,可以製造出重力,減速則可抵消重力,這個概念叫做「等效原理」。依「等效原理」,若火箭前後兩端均有一個時鐘,前端的時鐘每秒發送一次訊號給尾端的時鐘,當火箭前進時,尾端接收到訊號的時間均不足一秒鐘,且會愈來愈短,也就是說,前端時鐘走了一分鐘時,尾端時鐘還走不到一分鐘,前端的時間過得比後端來得快。依照這個邏輯,若把101大樓當成這艘火箭,表面上看似靜止不動,但因地球重力將大樓向下拉,相對各樓層地板,將大樓內的人向上推,等於提供了加速,若依「等效原理」,在這種加速情況下,頂樓的時間會過得比底層快,在頂樓上班的人,也會老得比較快;但幸好地球重力並不大,一年的時間 差距僅幾微秒而已,不必太過擔心。 |
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2005/04/22 「光子」的歷史--從光電效應說起 (石明豐教授)| 標題: | 「光子」的歷史--從光電效應說起 | | 講者: | 石明豐教授 | | 日期: | 2005/04/22 | | 長度: | 00:47:32 | | 摘要: | 德國科學家普朗克為解釋黑體輻射的效應,在1900年10月假設出「黑體輻射公式」,即光的能量等於光的頻率乘以一個常數,後來這個常數被命名為「普朗克常數」;愛因斯坦則以「黑體輻射公式」,在1905年提出光電效應,隨後根據光電效應,發表震撼科學界的「光是由光子構成」假設。愛因斯坦假定在任何情況下,光都是由光子構成,光子的能量與其頻率成正比,且不能連續分布;他也因光電效應理論,在1921年獲得諾貝爾物理學獎;美國科學家密利根則用光電效應測量出普朗克常數,在1923年獲得諾貝爾物理學獎。但愛因斯坦提出「光是由光子所構成」的假設,其實到現在仍有極大爭議,不少科學家質疑,許多現象用電磁波理論也能解釋,不一定得用光子的概念,有人甚至認為光子根本就不存在;連愛因斯坦臨終前,也無法肯定光子的確存在,或光子究竟是什麼;雖然現今許多科學現象,都能用電磁波理論解釋,但極少數現象,例如原子會被真空反射的實驗,若不用光子的概念,就會變成一個謎;無庸置疑的是,愛因斯坦的光電效應理論,確實已被充分實踐,給人類帶來劃時代的科技改革。 |
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2005/04/15 從永續發展談科技研發 (吳茂昆院士)| 標題: | 從永續發展談科技研發 | | 講者: | 吳茂昆院士 | | 日期: | 2005/04/15 | | 長度: | 00:46:57 | | 摘要: | 近年來,世界各國都在談「永續發展」,國科會主委、中央研究院院士吳茂昆認為,現代科技研發必須從大自然界找到科技研發方向,例如從蝴蝶翅膀找出「光子晶體」、從壁虎爬牆研發出奈米繩子等,或許有朝一日,人類將不再有任何環境汙染源或浪費能源的物質,台灣成為「綠色矽島」,不再是個夢。世界人口快速成長,大量消耗能源,並造成各種汙染,使地球環境嚴重變遷。調和科技與生態兩者的「永續科技」,是未來科技研發最重要的方向,將科技研發規範在「環境承載力」可容許的限度內;而「永續科技」最重要的方法,就是「從自然中學習」。
台灣不論生物、地質、族群、語言、宗教、文化、藝術、經濟活動、科技研發,甚至外交事務,都具有「多樣性」的特質,研發永續科技時,必須找出適合台灣的科技,不必完全「拷貝」國外經驗,只要利用無限的創意,找出創新發明,把「黃金寶島」變成「綠色矽島」,絕對會有實現的一天。 |
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2004/12/03 突破時空的障礙--談外星世界 (陳文屏教授)| 標題: | 突破時空的障礙--談外星世界 | | 講者: | 陳文屏教授 | | 日期: | 2004/12/03 | | 長度: | 01:34:22 | | 摘要: | 全球科學家在探索宇宙時,最大的問題就是「外星人是否存在?」學者說,宇宙中絕大多數物質仍屬未知範圍,且以目前手指識字實驗發現,確實有「意識體」能與地球上人類溝通,外星人應該存在,只是不知身在何方,仍待進一步探究。地球是目前太陽系中,唯一已知有高智慧生命的天體,雖然人類已推論出宇宙年齡有限、大小有限,打破宇宙無窮大、歲月無限長的迷思,但宇宙中仍有許多現象超出人類已知科學範圍,換言之,外星人存在與否,現今科學知識很難證明「真的不存在」。以人類現有科技,無法進一步做外星人實驗,因此短期內無法證實外星人存在與否,但以手指識字五年來的實驗結果,「隱密世界」似乎已提供人類突破時空障礙,探索外星世界的管道,希望有朝一日,人類能夠真正解開外星人之謎。 |
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2004/10/29 認識黑洞 (蔡駿助理教授)| 標題: | 認識黑洞 | | 講者: | 蔡駿助理教授 | | 日期: | 2004/10/29 | | 長度: | 00:56:48 | | 摘要: | 黑洞是個耳熟能詳的天文話題,但科學家至今尚未真正觀測到黑洞,但藉由太空望遠鏡觀測與引力波測量,已逐漸有證據可證實黑洞的確存在,未來還可能進一步發現可作為時光機器的「蟲洞」,解開太空之謎。當一顆質量相當大的星體之核能耗盡後,沒有輻射壓力去抵抗重力,平衡狀態不再存在,將使這個星體全面塌縮成為中子星,若質量仍大於三個太陽質量時,會連中子簡併氣體壓力,也無法平衡重力,星體將繼續塌縮到它的重力半徑範圍內,這時的引力會大到足以讓包括光子在內的一切粒子,都被引回星體本身,而跑不出來,也就形成「黑洞」。當黑洞形成後,所有物質都會向中心場塌縮成一個非常細小的質點,稱為「奇異點」,任何物質要從「奇異點」跑出黑洞,逃離的速度必須大於光速,但根據狹義相對論,光速是速度的極限;換言之,所有物質被吸入「奇異點」後,就永遠都逃不出來。
科幻小說家常在小說裡描寫蟲洞,認為可以穿越時空,根據理論是可能的,若能做出一個穩定的蟲洞,就可做出跨越時空的時光機器;但若真的做出這個時光機器,歷史學家辛苦幾十年的研究心血,可能會被頑皮的物理學家一瞬間改寫,而氣得找物理學家打架。 |
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2004/10/15 探索反物質的世界 (張元翰所長)| 標題: | 探索反物質的世界 | | 講者: | 張元翰所長 | | 日期: | 2004/10/15 | | 長度: | 00:47:57 | | 摘要: | 諾貝爾獎得主丁肇中所率領的「國際太空反物質探索計畫(AMS)」,預計二○○七年將AMSⅡ放上國際太空站,以三年時間用超導磁鐵蒐集宇宙射線,若能蒐集到反碳或反氧原子,就可證明宇宙中的確存在由反物質形成的「反行星」。一般認為在宇宙起源的大爆炸後,反物質與正物質應該一樣多,可以組成與正物質相對稱的「反星球」、「反銀河」,甚至還有「反人」存在,但在人類目前所知的宇宙中,仍找不到任何反物質世界存在的跡象,這個問題讓物理學家百思不得其解。因此有人提出宇宙是被區分為好幾個正反物質的區塊,而地球正好處於正物質的區塊中,所以無法發現反物質,但還未獲證實。
丁肇中正率領十六國科學家進行AMS計畫,一九九八年第一階段AMSⅠ計畫,在太空中運行十天未發現反物質,現在正進行第二階段AMSⅡ計畫,預計二○○七年起繞行地球三年,偵測所有飛過圓筒中間的粒子中,有無經宇宙射線帶來的反物質,解開宇宙之謎。 |
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2003/11/14 人類演化的過去、現在與未來--從自然史到文明史 (王道還研究員)| 標題: | 人類演化的過去、現在與未來--從自然史到文明史 | | 講者: | 王道還研究員 | | 日期: | 2003/11/14 | | 長度: | 00:55:44 | | 摘要: | 人類的祖先大約在六百萬到八百萬年前站起來,這項突破不但造成腦容量增加,也造成骨骼及兩性關係的重大改變。人類學家很早就相信人類和黑猩猩有密切關係,但一直到廿世紀七零年代,才有學者用分子遺傳學證明此事。大腦功能強當然是人類最大特徵,人類大腦重量是等重黑猩猩的三到四倍;但其實人類大腦演進與製作工具的技術,似乎沒有對應關係,因為人類兩百五十萬年前開始製作石器,一百萬年後大腦膨脹一倍,石器卻沒顯著進步,再過一百萬年又膨脹一倍,製作技術進步仍有限。
人類靠語言建立社會契約,然後才能發展文明,人類大腦表面,幾乎每個地方都直接間接和語言發生關係,人類大腦甚至可說是「以語言為基礎的認知機器」。人類在一百七十五萬年前,首度出現在非洲以外的喬治亞共和國,後來又遷徙到世界各地,成為唯一遍布全球的物種。對於未來,隨著科技進步,人類平均壽命已從廿世紀初的四十歲延長一倍,也創造出許多新奇現象;這些新奇現象不是利用更多更精密的生物科學所能解決,需要的還是社會共識,「社會共識比任何科學更能決定我們的命運與前途」。 |
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2003/11/07 深入生命科學--從果蠅的研究歷史及未來展望談起 (丁照棣教授)| 標題: | 深入生命科學--從果蠅的研究歷史及未來展望談起 | | 講者: | 丁照棣教授 | | 日期: | 2003/11/07 | | 長度: | 00:55:46 | | 摘要: | 遺傳學之父孟德爾的豌豆實驗開啟了後來一系列研究。當時很多人用植物重複孟德爾的研究,而摩根開始大規模用果蠅做研究。摩根發現果蠅遺傳時隨著性別產生變化。在孟德爾的實驗中,豌豆的顯隱性與性別無關。因此得出控制果蠅眼睛顏色的基因,和控制性別的基因,位於同一對性染色體上。一九七0年代,班賽研究果蠅行為與遺傳的關連性,引起學術界震撼。
班賽發現突變後的果蠅,活動和休息摻雜,沒有固定周期,班賽把這個控制基因稱為周期基因,更是第一個被發現的行為基因。在華生和克里克發現雙股螺旋DNA模型後,進入分子生物時代;DNA由一長段鹼基序列排列而成,其中某些鹼基排在一起會產生特定作用,就是基因。
伯格在一九七0年發現重要的限制,又稱「分子剪刀」,可用來把DNA裁剪開來,剪掉一段基因,然後給一段外來基因,只要有適當條件,外來基因就會接到原來的DNA上。基因轉殖的一個重要技巧,是把容易觀察的基因,和要研究的基因接在一起,再用跳躍子特性接到DNA上面;這樣可用簡單生物系統研究複雜生物疾病,對人類醫學發展非常重要。 |
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2003/10/31 海洋與生命 (方力行教授)| 標題: | 海洋與生命 | | 講者: | 方力行教授 | | 日期: | 2003/10/31 | | 長度: | 00:55:12 | | 摘要: | 存在地球上的物種,高達五百萬到五千萬種,人類已知才約有一百四十六萬種,科學家估計,如將卅二億年前地球有生命開始到現在,以一天廿四小時計算,人類文明出現約是在最後一、兩分鐘,但人類卻一直在破壞幾十億年造就的無數生命,再惡化下去,人類浩劫即將來臨。從生命卅二億年前出現至今,若視為廿四小時,大約到了晚上九點,生物才開始登陸;科學家估計,有百分之八十到八十八的生物生存在海洋中,由於海中環境變動小,生命更有機會慢慢演化成多種型態。人類文明出現是在最後一兩分鐘,卻一直在破壞幾十億年造就的無數生命,人類若不能管理自己,會毀掉一生。全世界有四分之三大城市靠海,百分之六十人口生活在離海岸一百公里以內,同時有八萬艘船在海上跑,這些都對海洋衝擊很大;甚至一些無心之過,如撿貝殼都造成台灣附近海邊有些寄居蟹要去住破啤酒瓶,這是值得深思的問題。 |
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2003/10/24 地球上生命的起源與演化 (李家維教授)| 標題: | 地球上生命的起源與演化 | | 講者: | 李家維教授 | | 日期: | 2003/10/24 | | 長度: | 00:55:53 | | 摘要: | 太陽在五十億年前形成後,太陽系一直處在隕石風暴中,到卅八億年前才平息,但在這之前一億年,地球上高溫、無氧的環境中,就已出現生命;然後單細胞生物彼此吞食、聚合、演化,最後成為現在的眾多生命。生命起源有好幾種說法,過去的主流認為,必然是在地球上,從小分子聚集成大分子、聚合物,最後組成細胞,可以分裂繁殖,生命就開始。但這些過程發生在何時何處,卻有很大爭論。生命來自地球本身的說法,過去十年開始鬆動。人類發現宇宙中有很多像地球一樣的行星,當然可能有生命,尤其七年前美國太空總署認為一顆來自火星的隕石中有生命跡象;另外科學家又發現有些細菌可在琥珀裡「睡」兩千萬年後醒過來,有些生命可以耐住強酸、高低溫、高壓環境,「什麼理由這些生命不能在星際間旅行,從別的星球散布過來?」 |
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2003/10/17 天、地、人 (李太楓研究員)| 標題: | 天、地、人 | | 講者: | 李太楓研究員 | | 日期: | 2003/10/17 | | 長度: | 00:55:54 | | 摘要: | 六千五百萬年前恐龍滅絕,肇因於一顆小行星或彗星撞上地球,近年來好萊塢拍攝的電影「世界末日」和「彗星撞地球」,更加深人們害怕遭受和恐龍一樣命運的心理;但是研究發現,地球上所有生命不可或缺的物質「水」,其實也是來自彗星,沒有彗星撞地球,就沒有現在的蓬勃生命。兩千多年前的漢儒董仲舒提出「天、地、人」三位一體是宇宙萬物演化基礎的論述,這種觀念非常符合自然的真面目。天上形成恆星時,把氫原子互相結合成碳、氧等重要元素,超新星爆炸時,再把這些元素釋放到星際空間,提供組成地球、人體的基本材料。宇宙中其他地方幾乎沒有液態水,溫度從攝氏零下兩百七十度到一百億度,非常極端;而地表卻能歷經四十六億年,氣溫始終維持在很狹窄的範圍內,是生命生存、發展的重要屏障。 |
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2003/10/03 日地物理與太空天氣 (郝玲妮教授)| 標題: | 日地物理與太空天氣 | | 講者: | 郝玲妮教授 | | 日期: | 2003/10/03 | | 長度: | 01:49:10 | | 摘要: | 太空天氣變化也會牽動人類生活,太陽放出特別強烈的X射線時,立即影響衛星通訊,且會波及人造衛星速度,甚至會掉下來。另外,太空中磁場改變時,會產生電 場,人類使用的電纜、油管,會因此出現大電流,容易燒壞;坐飛機經過極區的乘客和衛星上的精密電子元件,也都無法承受太陽輻射直接攻擊。應該如何因應?
太空天氣研究發展五十年,是很新的知識,太空這麼大,只有透過多點式密集觀測與監控,才能設法預報;目前太空天氣預報準確度已有百分之五十左右,與六十年代天氣預報差不多,若能在劇烈變化前,爭取卅分鐘時間,就可通知電力公司提早因應,避免造成大停電,帶來重大損失。 |
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2003/09/26 太陽系形成與搜尋其他世界 (陳文屏教授)| 標題: | 太陽系形成與搜尋其他世界 | | 講者: | 陳文屏教授 | | 日期: | 2003/09/26 | | 長度: | 00:55:12 | | 摘要: | 宇宙中有沒有外星人?可能攻擊地球嗎?天文學家陳文屏認為,目前雖難定論是否有外星人,假如外星人存在、也能到達地球,科技一定比我們先好幾倍,到時候「這像大人不會隨便踩死螞蟻當成遊戲」般,相信高度文明的外星人,不會做出消滅地球的行徑。
目前天文學家正致力尋找太陽系以外的行星,至今已發現一百一十個恆星周圍有行星存在,目前最常用的方法是觀測恆星擺動,行星繞恆星轉的同時,恆星也繞行星轉,只是行星是鏈球,恆星是擲鏈球的人,行星移動多,恆星移動少,雖然少,也有辦法觀測,目前大部分太陽系以外行星,都是用這種方式找到;不過都只能找到像木星這種大行星,因大行星對恆星造成的影響才夠大,還找不到像地球大小的行星。 |
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2003/09/19 宇宙的奧妙──令人驚豔的現代宇宙學 (吳俊輝教授)| 標題: | 宇宙的奧妙──令人驚豔的現代宇宙學 | | 講者: | 吳俊輝教授 | | 日期: | 2003/09/19 | | 長度: | 02:00:23 | | 摘要: | 宇宙有壽命嗎?又有多大呢?根據最新的宇宙學研究發現,宇宙年齡一百七十億年左右,會永遠不斷地持續加速擴張,但大小始終有限而非無限大。也就是說,宇宙已有一百七十億歲,還會繼續「活」下去;且宇宙有一定的體積,只是目前科技還沒有辦法測出來。
近代宇宙學是從愛因斯坦提出廣義相對論開始,用數學形式、物理理論描述我們生存的時間和空間;一九二九年哈伯發現宇宙不斷膨脹,其他星系在遠離地球;一九六五班亞斯和威爾森發現宇宙起源「大爆炸」所留下來的宇宙微波背景輻射,證明大爆炸理論是對的;一九九二美國太空總署的COBE衛星看到宇宙誕生後十萬年的面貌;近十年來更有十個以上實驗從宇宙微波背景輻射看到更詳細的面貌。
過幾年台灣可能會在宇宙學領域提供重要貢獻,就是觀測「宇宙弦」。到目前為止還沒有人觀測到宇宙弦,因為根據理論,要從地球上觀測宇宙弦,只能看宇宙弦兩側宇宙微波背景輻射的溫度差異,這個差異大約只有攝氏十萬分之一到百萬分之一度,現有儀器靈敏度不夠,無法分辨。
由台灣主導、和澳洲及美國合作在夏威夷蒙那羅瓦山建造的「宇宙背景輻射陣列天文望遠鏡(AMiBA)」,靈敏度夠高,有機會證實宇宙弦是否存在。 |
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