科學月刊姊妹刊物
全
方
SciTech Reports
創刊於1982年
位
視
野
．
科
技
人
關
懷
1
每月15號出刊
科技報導 426 S c i Te c h
Reports
2017.6月號
scitechreports.blogspot.tw
臺灣藻類產業未來發展的挑戰與機會--4 從印度B型肝炎疫苗看臺灣的生物科技—印度能，為什麼我們不能--7 在勇氣之外—給生技築夢者的建言--10 臺灣離岸風能發電與環境之評估--12 全環境控制下的農業生產—植物工廠--14 推動「能源教育」趣味談--17 從商業財務到遺囑財產—現代的監理科技與未來發展--19 東沙珊瑚記錄21世紀人類排放氮對遠洋的影響--21
中研院研究發現 影響動物胚胎時期發育的基因 中研院，〈解密關鍵基因蛋白 中研院沈哲鯤團隊發現胚胎發育新線索〉，2017年05月22日。
【本刊訊】發育生物學，是為了探究
此，研究團隊想進一步探討ZFP568蛋白
生物個體在生長發育過程中，透過調控
除了影響頭圍的生長外，是否還影響了
不同基因來影響個體組織與器官成長的
其他基因的表現與其他發育基因是否具
相關研究。而近期，由中央研究院生物
相互作用或有所關聯。
研究所沈哲鯤院士和他的研究團隊與
所以，研究團隊透過與美國國家衛生
美 國 國 家 衛 生 研 究 院 麥 克 法 蘭 （ To d d
研究院的合作，發現了ZFP568蛋白會藉
Macfarlan）博士共同合作，研究發現調
由與胎盤特異性啟動子蛋白（Igf2-PO）
控哺乳類頭圍的蛋白ZFP568，不僅能控
的特定位點進行特異性的結合，來抑
制頭圍大小，也可以透過抑制類胰島素
制胎盤和胚胎幹細胞（Embryonic stem
生長因子2（Insulin-like growth factor
cells, ESCs）中Igf2基因的轉綠，以達到
2, Igf2）基因的轉錄，來調節胚胎的發
調節小鼠胚胎的發育。研究也發現當剔
育。
除掉ZFP568基因時，剔除鼠胚胎中會發
科學月刊6月號【描繪世界的模樣】上市！ 當期介紹請見24版
《科技報導》稿約 本刊為科技新聞刊物，除了提供當月重要的 學界、政策、產 業訊息外，並有學者專家針
ZFP568基因是在KRAB-ZFP家族中
現Igf2蛋白的表達量有異常上升的現象。
的其中一種蛋白，早在2012年，此研究
研 究 團 隊 也 表 示 ，目 前 已 知 I g f 2 基
事發表評論或提供專業意見。竭誠歡迎關心
團隊就利用基因剔除鼠來進行模式動物
因 對 人 類 的 胚 胎 發 育 極 為 重 要 ，若 在
臺灣科技發展的您，就上述方向踴躍投稿。
的研究，發現了ZFP568蛋白能調控哺
胚胎發育時期此蛋白的表現量失調，
乳類動物的頭圍發育，影響小鼠的頭部
則可能造成胚胎在後續的發育與生長
大小。除此之外，在研究結果中也看到
產生問題，而造成像是羅素–西弗氏症
ZFP568蛋白在哺乳類胚胎中具有高度保
（Russell-Silver Syndrome）與貝克威
留性，幾乎在所有的哺乳類動物身上都
思–威德曼氏症（Beckwith-Wiedemann
可看到其蹤跡。
syndrome）等罕見疾病。
對科技（含醫療）政策、教育、產業相關的時
寫作時請依照稿約： 一、 避免學術專業論文寫作格式。 二、 字數盡量在 2000至 5000 字內，可附相 關圖或表至多5張。
三、 請遵守著作權法，如有著作權爭議（包 括圖片），由作者自行負責。一經投稿， 即視同授權刊載。 四、 稿件刊出後 將致 贈當期刊物一本及 薄
不過，特別的是，在人類身上，不同
這項研究結果也已發表在Science期刊
於其他哺乳類動物，此基因在人類譜系
中，研究團隊也表示未來將進一步去研
（lineage）中快速的演化，發展出7種
究ZFP568基因如何影響腦中發育時期
不同的對偶基因，這是在其他哺乳類動
與腦內幹細胞的的基因表現與機制的調
真實姓名、聯絡方式、服務機關或就讀學校，
物身上所沒有的。研究也發現，新生兒
控，期望能夠找出更多胚胎發育時期的
並請於信件主旨中標示「科技報導投稿」。
的頭部大小也與此7個對偶基因相關。因
新線索。
（稿酬將於刊出當月月底寄發，由第一 作者代表簽收）。 稿件請寄至 scimonth@gmail.com，註明
產官學研
中華民國一○六年六月十五日
科技報導
2
成大自製立方衛星 成功登上400公里高度軌道 成功大學，〈成大自製鳳凰立方衛星 登上400公里高度軌道成功與地面站通聯〉，2017年5月23日。
【本刊訊】成功大學電機工程學系與航
此計畫主要由比利時的馮卡門學院流
發射立方衛星，主要目的為進行多點現
空太空工程學系共同組成的研究團隊，研
體力學研究所（von Karman Institute for
地量測以建立較精確的變溫層模式，由於
發出鳳凰（PHOENIX）立方衛星，並參與
Fluid Dynamics, VKI）所主持，預計與16
在一般地球科學的研究中，會將大氣科學
歐盟所舉辦的QB50計畫。在此計畫中，
個國家、近50所大學和研究機構合作，
和太空科學分開探究，然而在探討介在高
鳳凰立方衛星藉由聯合發射聯盟（United
而成功大學所自製的這顆鳳凰立方衛星，
度200~400公里的中低變溫層中的研究時，
Launch Alliance, ULA）的運載火箭——擎天
為此計畫中的其中一枚，主要是由成功大
由於一般飛機無法到達此高度觀測，透過
神五號（Altas V）發射之下，運送至國際太
學電機系的莊智清教授、航太系苗君易教
地面雷達或低軌道衛星則僅能以遙測方式
空站，在5月17日登上400公里高度軌道，完
授、鄭泗滄教授與趙怡欽教授、電漿所的
觀察，而使用人造衛星或火箭則僅只能短
成與地面站之間的通聯。
陳炳志教授共同帶領著其博、碩士生參與
暫的穿越，不利於長久的觀測。
QB50，為歐盟第七個研究與技術發展計
製作。
因此，利用立方衛星能停留一定高度一
畫（7 th Framework Programme for Research
這顆鳳凰立方衛星為2公斤級的立方衛
段時間的特性下去進行現地觀測，能達到
and Technological Development FP7）項目
星，長寬分別為10公分、高度為20公分，
觀測的目的。雖然最終立方衛星會墜毀，
之中的其中一項科研計畫，主要是希望能
其中搭載著離子/中性粒子質譜儀（ion/
不過利用一群立方衛星進行觀測則所得到
在全球發布近50枚的立方衛星，為了提供
neutral mass spectrometer, INMS）作為主要
資料於空間與時間之分佈，相較之下還是
更多的大氣數據並進行中低變溫層（mid-
酬載。除此之外，在陳炳志教授協助太陽
具有低成本的優點，以提供大氣科學與太
lower thermosphere）多點（multi-point）、
紫外線感測器的發展之下，也成功搭配太
空物理所需，有利於地球暖化、太空天
現地（in-situ）量測和進行重返大氣層（re-
陽紫外線感測器在衛星上，以量測太陽紫
氣、高超音速飛行、太空旅行或衛星殘骸
entry）的相關研究。
外線之活動。
軌道評估與測量相關研究。
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產官學研
SciTech Reports
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英國科學家嘗試模擬比鄰星B上的大氣條件 發現可能存在穩定氣候 University of Exeter, Scientists take first tentative steps to explore potential climate of Proxima B, 2017/5/15.
我們有可能在外星球上生活嗎？天文學
科學家使用了最先進的Met Office模型
跡與行星軌道的變化，並與先前的研究進行
家努力的思索這個問題，去年8月，科學家
（Met Office Unified Model），此模型在數
比較。模擬結果發現，比鄰星B可能適合居
發現了距離地球最靠近的星球，稱作比鄰
十年來已成功的模擬了地球上的溫度與氣
住人類，並且可能存在於非常穩定的氣候狀
星B（Proxima B），可能可讓人類居住。
候，為了研究比鄰星B的氣候與大氣組成是
況，甚至可能存在著液態水的區域。
比鄰星B，在2016年被天文學家發現，目 前已知為此星球為岩質行星，質量為地球的
否與地球氣候相似，研究團隊將此模型用 來模擬比鄰星B。
1.3倍，距離地球只有4.2光年，大氣科學家
除此之外，研究團隊也進一步去探討比鄰
預測，此行星上可能有著像地球一樣充滿各
星B的大氣，包括了自然產生的二氧化碳痕
種氣體的大氣。 雖然目前科學家尚不知道在比 鄰星B中的大氣組成成分為何？ 但為了深入探討比鄰星B星球， 由英國埃克塞特大學（University of Exeter）的專家開始進行探索 此星球的潛在氣候，甚至長遠的 目標是想得知此星球是否能讓人 類居住。
創刊於公元1982年1月 中華郵政北台字第1461號 執照登記為雜誌交寄 行政院新聞局登記局版台誌字第3034號 訂 閱：全年12期1000元 劃 撥：0018482-3 科學月刊社 主 辦：台北市科學出版事業基金會 出 版 者：科技報導雜誌社 發 行 人：張之傑 總 編 輯：林翰佐 副總編輯：林宮玄 張敏娟 編輯委員：王文竹 王伯昌 江建勳 曲建仲 李志昌 李武炎 周鑑恆 林秀玉 林宮玄 林翰佐 金升光 門立中 邱韻如 紀延平 黃向文 范賢娟 倪簡白 高憲章 張大釗 陳妙嫻 陳彥榮 陳鎮東 單維彰 景鴻鑫 曾耀寰 程一駿 程樹德 楊正澤 葉李華 葉偉文 廖達珊 管永恕 劉宗平 鄭宇君 鄭運鴻 韓德生 蘇逸平 蔡孟利 主 編：李依庭 美 編：王韻青 楊翔伊 業務經理：李金穗 行銷企劃：王弘奕 社 址：台北市羅斯福路三段125號 11樓之4 電 話：(02)2363-4910 傳 真：(02)2363-5999 E - m a i l： scimonth @ gmail.com 印 刷：赫偉有限公司 《本刊長期徵稿，請見頭版稿約》
而目前這項研究已發表在〈天文與天體物 理學〉（Astronomy & Astrophysics）期刊中， 不過科學家也表示為了對這顆星球有更多的 瞭解，還需要做更多的研究來佐證。
科技產業
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科技報導
4
臺灣藻類產業未來發展的挑戰與機會 林翰佳
海洋大學生命科學暨生物科技學系系主任
顏紹傑
海洋大學生命科學暨生物科技學系博士班
我們的日常生活用品，有許多關鍵成分 其實是由藻類所提供。例如從海洋紅藻中 所提煉的鹿角菜膠，如果沒有它，我們每 天在用的牙膏放久了就會「油水分離」； 又例如海洋矽藻外殼所形成的矽藻土，是 工業上很重要的過濾材料，也是高級的建 材，更不用說近來很多熱門的保健食品， 像是大家常常聽到的綠藻精、褐藻糖膠以 及蝦紅素（astaxanthin）等，都是藻類中所 富含的珍貴材料。由這些例子，大家應該 不難理解，為什麼目前世界各國都非常積 極投入藻類的研究與產業應用。
藻類產品與產業 其實臺灣的藻類產業發展很早，由於氣 候環境非常適合淡水綠藻的生長，因此早 在 1960 年代，臺灣就開始與日本技術合 作，建立了領先全球的小球藻量產養殖技
圖一：A 圖為紅球藻在沒有 UVA 照射下，而 B 圖是在 UVA 照射之下，可以很明顯的觀察到 UVA 的刺激使 得紅球藻細胞變大，累績更多蝦紅素。（比例尺為 100 μm） （作者提供）
殖產業的激烈競爭之下，我們應該如何把
達細胞乾重1~4%的大量蝦紅素來保護細胞。
握自身的優勢，持續在這個重要的市場中
因此培養紅球藻作為蝦紅素來源已經成為各
扮演關鍵的角色呢？
國都很重視的新興生技產業。
發展藻類高價值產品
在產業上，紅球藻培養可區分為戶外天然 光源培養以及室內人工光源培養。戶外培養
術。直到現在，臺灣的綠藻產業在全球仍
就產業的角度來看，持續開發新的應
又分成開放池塘式（open pond）以及封閉
然佔有70%的絕對領先地位，每年出口外銷
用，將藻類產品的附加價值提升，無疑是
管柱式（closed tube）培養系統。位於夏威
可達數千公噸的規模。
世界各國藻類產業發展的趨勢。我們就以
夷的賽安諾（Cyanotech）公司具有全世界
蝦紅素（astaxanthin）這個近年來非常受到
最大戶外開放式養殖的生產線。這種培養
矚目的保健產品為例來說明。
方式不必額外耗費能源，具有成本上的優
在這裡我們要先解釋一下，其實藻類是 一個很廣泛的名詞，它包含了許多來自不同 演化來源的生物。雖然藻類大多可以行光
蝦紅素是一種具有抗氧化能力的類胡蘿
勢。但受限於氣候，無法24小時持續光照生
合作用自營生長，但是有些藻類與我們所
蔔素。根據研究指出，食用蝦紅素對於眼
長，而且每日光照強度不同。加上開放系
熟知的植物其實差異很大。前述的綠藻、
睛、皮膚與關節的抗老化有幫助，同時也
統容易受到其他微生物汙染，因此很難控
紅藻以及我們所熟知的陸生植物同屬「原
具有保護心血管的效果，因此這幾年蝦紅
制品質。因此，許多新成立的公司多改用
始色素體生物（Archaeplastida）」；但是海
素在保健食品與化妝品產業需求量大增。
封閉式的培養系統，例如中國的北京綠色
洋中的大型褐藻（昆布、馬尾藻等）、單
根據市場調查機構的統計，2014 年全球消
金可（Beijing Gingko Group, BGG）公司就
細胞的矽藻、金藻，則是屬於「雜色藻界
費蝦紅素就已經達到 25 萬噸。預期到 2020
在昆明附近建造了廣達80畝的室外封閉式管
（Chromista）」，它們的基因與代謝與植物
年蝦紅素的市場都會以每年超過 7% 的速度
柱培養場。類似這樣大規模的投資使得近
非常不同，甚至有些反而與動物比較接近。
增加，整體產值可望超過十億美元。
年來中國企業在蝦紅素的市場市佔率逐漸 上升，根據調查，目前全球前十大蝦紅素
但也因為藻類的多樣性與族群的豐富性，從
天然的蝦紅素主要來源包括紅酵母
大型藻到微細藻，從淡水到海水，從熱帶到
（phaffia）、磷蝦（krill）、鮭魚，甚至國
寒帶，各式各樣的藻類就像是一個大寶庫，
內曾經有生技公司從福壽螺卵來提煉蝦紅
由於蝦紅素的產業需求強勁，在大量資
等待人類去挖掘利用。
素。但是這其中蝦紅素含量最高、品質最
金投入之下，也逐漸改變了傳統的藻類養
好的還是來自雨生紅球藻（Haematococcus
殖科技。日本富士化學（Fuji chemical）
pluvialis）。
在 2011 年就決定關閉他們在夏威夷的戶外
由於藻類的種類繁多，所以個別藻類的 培養技術與產業挑戰也不盡相同。雖然國
供應商，中國就佔了三位。
內在小球藻產業獨步全球，算是在相關產
雨生紅球藻其實是一種綠藻，遍布在世界
養殖工廠，將紅球藻的養殖工廠全部移到
業起步很早的國家，但其實我們仍然必須
各地適合生長的淡水區域，在遇到強光、氧
日照並不充足的瑞典。因為在瑞典的工廠
仰賴進口來滿足產業上許多其他藻類成分
化壓力上升、缺乏氮營養鹽、提升溫度與提
完全採取室內人工光源養殖，雖然成本較
的需求。那麼，在各國都積極發展藻類養
升鹽度等逆境刺激之下會由綠轉紅，產生高
高，但是品質更穩定。目前富士化學是少
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科技產業
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數可以大量提供醫療等級蝦紅素的廠商，
備生產藻類室內培養設備的能力。例如以
工成大型或是構造複雜的光反應器並不容
因此其產品的價值也較高。
生產WinPact品牌發酵槽行銷國際的利政
易。塑料的成本低，一般來說最常使用的是
由於這一波蝦紅素的熱潮，目前國內也
科技，就具備相關硬體系統的製作能力。
聚碳酸酯（polycarbonate）的材料。但是聚
有許多公司積極想要投入這一塊市場。雖
但是這些機械設備廠商過去比較著重在硬
碳酸酯在長期光照之下，很容易變質脆化。
然紅球藻也是一種綠藻，但是其養殖方式
體的研發。目前利政科技與海大生科系合
而且經過我們的測試之後，聚碳酸酯透光率
與臺灣擅長的小球藻並不相同。尤其是紅
作，雙方將進行藻類培養條件等軟體層面
較玻璃低5%左右、也無法穿透波長 420奈米
球藻適合的培養溫度大約在25℃左右，超過
的優化進行探討，未來將能提供國內相關
（nm）以下的UVA，因此對於重視能源效
30℃就無法生長的特性，很難應用過去小球
產業更專業更優質的服務。
率的人工光源養殖也不是很適合。
藻戶外培養的產業模式發展。
運用新科技 提升藻類產業競爭力 雖然臺灣在土地成本與氣候條件上的限 制，加上起步較慢，可能在紅球 藻產業上居於弱勢。但是從富士 化學的例子來看，只要能掌握科 技創新，發揮我們其他潛在的強 項，我國在相關產業上仍然大有 可為。 以筆者所服務的海洋大學生 命科學暨生物科技學系為例，近 年來我們就不斷努力，扮演跨領 域技術的整合者，希望能攜手國 內相關產業，一起提升藻類產業 的價值。 再回到紅球藻的養殖來看，其 實國內已經發展相當成熟的LED 光電產業就很適合加入，一起發 展紅球藻的人工光源養殖技術。 針對這一點，我們已經與國內許 多植物燈或是 LED廠商合作，評 估最適合紅球藻培養的光源。根 據我們的初步成果顯示，紅球藻 可以在紅色LED光照射下快速生 長。以能源轉換率來看，以紅色 LED光源照射的效率約為傳統日 光燈管的3~5倍。同時LED光源 的產熱也比日光燈管來得低，可 以進一步減少冷卻培養系統所需 消耗的能量。在刺激紅球藻產生 蝦紅素的研究上，我們也發現， 搭配近紫外光（UVA）LED燈的 照射，可以刺激蝦紅素累積的速 率最高達到3倍（圖一）。 除了光電產業之外，我們也 整合了國內的設備廠商。事實 上，國內原本就有許多廠商具
此外，在我們從事相關研究的過程中，
在我們找尋適合做為養殖藻類的材料時，
也發現到材料科技對於藻類產業的重要性。
獲得臺灣贏創（Evonik）公司的協助，發現
目前不論是戶外封閉式或是戶內人工光源
在許多大型水族館所使用的聚甲基丙烯酸甲
的藻類養殖系統，大多使用玻璃或是塑料材
酯（PMMA），也就是壓克力，是一個很適
質製作。玻璃材質的透光度好，環境耐受性
合藻類光反應器的材質。首先，PMMA的強
強，但是玻璃太重、又容易破損，而且要加
度夠、重量輕，加工又容易，可以製作大型
科技產業
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Ultraviolet
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Infrared
90 80 70 60 50 40 穿 透 30 率 20 ︵ 10 % ︶ 0
200
300
400
500
600
700
800
Wavelength(nm) 圖二：不同材質製作的藻類光反應器透光能力分析。玻璃材質在 340 nm 以上的光可達到
圖三：林翰佳教授（右）與博士研究生林宏運（左），發表以國內生
93% 的穿透率（點狀曲線）。特殊規格 PMMA 可以達到容許 360 nm 或是 390 nm 以上的
產之藻類光反應器培養基因改造矽藻，大量生產藥用蛋白的技術。
UVA 穿透，穿透率可達 93%（波浪與虛線曲線）。聚碳酸酯則只有在 420 nm 以上的光有
（作者提供）
較好的穿透率，但是在可見光的範圍也僅達 88%（實線曲線）。（作者提供）
光反應器；透光率高，與玻璃不相上下；高
雖然本文主要以紅球藻的產業為例作介
業的技術與價值得以提升。事實上，藻類的
品質的PMMA耐候能力強，長期日照也不會
紹，但如果能成功整合國內的資源，其實同
產業除了可以帶動生技產業之外，對於光
變質脆化、霧化或變黃。目前甚至有廠商開
樣的科技平台，可以很快的應用到其他藻類
電、機械以及材料這些我們原本就有良好基
發出能穿透UVA且不變質的PMMA材質，這些
的生產與應用。例如筆者也已經開始應用同
礎的產業，也能找到新的市場與動能。因此
特點使得PMMA成為未來藻類養殖產業非常
樣的室內人工光源養殖平台，來培養基因改
基於未來國家發展的需要，我們呼籲政府應
有潛力的一種新選擇（圖二）。
造後的海洋矽藻，可以大量生產人類的藥用
該對於相關產業更加重視，儘「藻」規劃。
蛋白質（圖三）。將藻類成分往醫藥領域發
感謝臺灣日亞化學提供UVA LED顆
跨領域整合發揮
展也是一個值得發展的市場，可以大幅提升
粒供實驗測試使用，特此致謝。
臺灣藻類產業的競爭力
藻類產業的產值。例如海大生科系黃培安老 師從藻類所萃取的小分子褐藻糖膠，已經獲
以筆者過去幾年在藻類研究以及產學合作
得許多研究證實具有許多特殊的保健效果。
的經驗，發現其實國內不乏優秀的藻類研究
這些藻類的醫藥研究不但為許多疾病的治療
學者以及具有專精技術的產業人才。但是與
帶來新希望，同時也成功帶動了國內相關產
國外相比，我們確實比較缺乏產業戰略的引
業的發展。
導，也未能跨領域整合國內資源，並且沒有
臺灣在藻類的研究上具有很優良的傳統，
長期投資未來藻類產業所需要的關鍵技術平
但是面對國際上的強烈競爭，我們真的必須
台。因此無法有效發揮我們的產業優勢。
投入更多的資源來發展這個產業，讓這個產
延伸閱讀 1.Chekanov, K. et al., Accumulation of Astaxanthin by a New Haematococcus pluvialis Strain BM1 from the White Sea Coastal Rocks (Russia), Marine Drugs, Vol.12: 4504–4520, 2014. 2.Singh, S. P. & Singh, P. Effect of temperature and light on the growth of algae species_ A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.50: 431–444, 2015. 3.Lin, H.-Y. et al., Alkaline phosphatase promoter as an efficient driving element for exogenic recombinant in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum, Algal Research, Vol.23: 58–65, 2017.
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科技產業
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從印度B型肝炎疫苗看臺灣的生物科技—— 印度能，為什麼我們不能 賴昭正
前清大化學系教授、系主任、所長，合創《科學月刊》
在「胰島素與生技產業誕生的故事」
（F. MacCallum）醫師就懷疑肝炎是病毒
驟應已殺光血液中的所有病毒。因此，美
（註一），筆者詳細闡釋了1976年初，
（virus）所造成；但遲至1970年英國病
國食品和藥物管理局於1981年批准了以血
一位即將失業的麻省理工學院校友史瓦
毒學家達內（D. Dane）才在實驗室中分
清中萃取出來之B型肝炎表面抗原為B型
生（Robert A. Swanson）如何看到剛在象
離出肝炎病毒。肝炎病毒的表面是一層脂
肝炎疫苗。
牙塔內萌芽的生物科技充滿了商機， 說
質（lipid），包圍著另一層用來保護中心
但是，用病人血中抽出之疫苗總是讓
服了加州大學舊金山分校的生化教授薄耶
遺傳物質DNA之蛋白質，像一般病毒一
人心裡毛毛地，因此當可以使用無毒性
兒（H. Boyer），合組了世界第一家基因
樣，它必須找到宿主才能複製，脂層內
之細菌來製造蛋白的生物製藥技術出現
工程公司——基因泰克（Genentech），
含有用來與宿主細胞結合或入侵的蛋白
後，科學家們很自然地想到下一步應走
在短短2年內透過基因重組（DNA
質。1965年，美國遺傳學家布侖伯格（B.
的方向。在默克藥廠之經濟支持下，美
recombinant）技術，製造出了人類胰
S. Blumberg）醫生在澳洲進行研究時，
國華盛頓大學的歐爾（B. Hall）、嚴默
島素來取代由動物胰臟萃取之動物胰島
於當地土著的血液中發現一種新的抗原
耳（G. Ammerer）與加州大學舊金山
素，造服了全世界幾近4億的糖尿病患
（antigen）；1968年布倫斯（A. Prince）
分校之盧特耳（W. Rutter）（延伸閱讀
者，率先敲響了至2015年已達1330億美
證明此一抗原正是B型肝炎病毒的脂質內
一）、米丁（A. Median）及華連瑞拉（P.
元的生物科技產業革命之鐘！
的蛋白質，因此稱之為B型肝炎表面抗原
Valenzuela）開始研究將B型肝炎表面抗
除了西歐及北美洲外，B型肝炎一直是
（hepatitis B surface antigen, HBsAg）。
原基因接連到酵母菌基因上，然後讓它在
個嚴重的世界性衛生健康問題，深深威脅
布侖伯格因在B型肝炎病毒上的研究貢獻
培養皿（及發酵糟）裡大量複製，同時
到所有衛生工作者的健康。據世界衛生組
而分享了1976年諾貝爾醫學獎。
產生大量B型肝炎表面抗原蛋白；他們成
織2016年7月估計，全世界慢性肝炎的帶
默 克 （ M e r c k ）藥 廠 的 希 爾 曼 （ M .
功地於1981年發展出第一個透過基因重
原者（可傳染給他人）約有2.4億人，每
Hilleman）認為如果將HBsAg蛋白打入人
組製造出來之（第二代）B型肝炎疫苗。
年死於B型肝炎併發症（包括肝硬化及肝
體，我們的防禦系統應該會產生抗體
為了能繼續執行與默克的合約來進一步
癌）的人數超過68萬！因此有效地防治
（antibody）來破壞它；因此以後一旦
改進此疫苗及發展其它藥物，盧特耳、
一直是世界衛生組織的一個重要課題，並
肝炎病毒入侵，我們的身體應「早有
華連瑞拉及加州大學柏克萊分校的偏赫
訂每年的7月28日為世界肝炎日（World
準備」，留在體內之B型肝炎表面抗體
特（E. Penhoet）於同年合創了「開隆」
Hepatitis Day），以提高人們對肝炎的認
（HBsAb）會立即圍攻來消滅它。因此
（Chiron ）公司；4年後（1986年）終於
識與了解。
希爾曼從1970年
臺灣事實上是屬於極高度的B型肝炎感
代末期便開始從B
染區（約有20%的成人帶原者），因此在
型肝炎患者身上抽
美國食品和藥物管理局於1981年批准了
血，經去活性及淨
以血清中萃取出來之B型肝炎表面抗原為
化等步驟萃取出B
（第一代）B型肝炎疫苗後，臺北榮民總
型肝炎表面抗原，
醫院的羅光瑞醫師團隊即不惜以高價進口
打入高肝炎病患率
疫苗，進行預防實驗。此疫苗也像胰島素
之同性戀者身上。
一樣是一種蛋白質，因此不是可「借鏡」
那時醫學上尚不知
基因泰克的發展，透過基因重組來製造
人類免疫缺乏病毒
嗎？不幸的是：這榮耀竟然還是被美國及
（HIV），因此當
印度拿去！在這裡，就讓我們來看看這段
愛滋病（AIDS）
不幸的歷史，但願我們能從中記取教訓，
開始盛行時，醫學
希望歷史不再重演！
界曾一度懷疑是希 爾曼疫苗不清潔所
B型肝炎疫苗的演進 雖然早在1947年，加拿大馬克科藍
致，後來許多分析 均顯示希爾曼的步
科技產業
中華民國一○六年六月十五日
科技報導
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穫美國食品和藥物管理局批准上市！美
印度從未有此類產品。」。印度第一家
時，能以每劑一美金的價格出售，僅為
國的默克藥廠及比利時史的克美占公司
基因重組的生物技術公司「先夏生技」
國外進口之1/50而己！也因其價格低廉，
（SimthKline Biologicals）分別在各該國
（Shantha Biotechnics）就這樣在沒什麼
「名嘴」估計當年的銷售額大約應只有美
取得製造及銷售的權利。
資源、但有大量的期望下，於1993年正式
金10萬左右，但實際銷售額卻高達美金
於南部塔連加那省（Telangana）的首府
160萬！今日印度已是全世界最大的B型
海得拉堡（Hyderabad）誕生。
肝疫苗製造國。此一成功證明了印度也有
印度的基因泰克——先夏生技 1992年43歲的雷帝（K. I. Varaprasad
雷帝的熱情與信心得到許多贊賞，
高度生物科技的研發能力，像美國基因泰
Reddy）在世界衛生組織的會議中，了解
因此其碩士學位之母校歐斯曼亞大學
克公司一樣：「先夏生技」啟動了整個印
到了印度B型肝炎的嚴重性（約有4%的
（Osmania University）免費提供實驗室
度生物科技產業的發展，它的發祥地——
成人為B型肝炎帶原者）；因進口疫苗遠
（但後來為避開校內政治而遷出）。到了
海得拉堡，也「物以類聚」地成為印度最
遠超過一般人所能負擔，因此他覺得解救
1995年，更大的問題出現了：當初的創業
大的生物科技園區。
之道是在印度本土利用基因重組來生產便
金即將用盡，「先夏生技」面臨破產之命
2000年，美國摩根斯坦利（Morgan
宜的疫苗。可是當他與西方先進國家洽談
運！幸好阿拉伯半島東南沿海的一個小國
Stanley）國際金融服務公司及一印度銀
「技術轉移」時，他所得到的答案基本上
家阿曼蘇丹的外交部長（H. E. Yusuf Bin
行投入1000萬美金擴展其製造設施。世界
是：印度買不起這種高科技疫苗的、印
Alawi Abdullah），也因感於雷帝的熱情
衛生組織於2002年預審通過其B型肝炎疫
度不需要疫苗、即使你買得起此技術，
與信心，以及也想提供國人可付擔得起之
苗的品質，美國大藥廠輝瑞（Pfizer）也
你的科學家根本不會懂得基因重組技術
疫苗，以「先夏生技」公司50%的股權，
深信其品質而決定以自己的品牌在印度行
的.......。儘管自己只是位電機工程學士及
即時地投入120萬美金。這一即時雨不但
銷！到2009年時，「先夏生技」的B型肝
商業管理碩士，雷帝認為他可以將生物科
讓「先夏生技」可以搬入海得拉堡之「細
炎疫苗在全世界發展中國家的銷售量已高
技的研發交給有經驗的科學家團隊，因此
胞與分子生物中心」的一嶄新建築內，也
達1億2000萬劑；不僅如此，它在其間又
決定接受自製的挑戰。
提供了足夠的資金讓它成功地於1997年
推出了10種其它生物科技產品，與聯合國
發展出印度的第一個「土產」基因重組產
兒童基金會簽署了提供五功能疫苗的3億
品！
4000萬美金合約！它的成就顯然是舉世
不過，資金來源呢？雷帝跑遍了印度 所有的大銀行，均因光有熱情是不夠的， 而到處遭閉門羹；因此他只有靠出售父
或許是因為要避開西方專利的關係，
有目共睹的，因此法國跨國大藥廠賽諾菲
親的資產及親朋好友的投資，才湊足了
「先夏生技」所用來表達B型肝炎表面蛋
（Sanofi）於2009年7月27日決定以美金
120萬美金的頭期款。解決資金後，那科
白的酵母菌並非一般用於發麵或釀酒之
7億8400萬收購其80%的控股權（2013年
學家呢？雷帝接觸了上百的海外印度專家
發麵酵母（Saccharomyces cerevisiae），
100%）！
學者，才勉強說服了2人答應加入。蘇得
而是常被拿來做為實驗用的華赤酵母
喜（M.K. Sudhir）回憶 ：「如果你問我
（Pichia pastoris）。「先夏生技」後來
是否會再走此一條路，我想我將猶豫。但
謂其成功是因此一幸運的選擇，因為此酵
行政院就在美國生物科技產業剛起步不
在當時，那是一股使命感的熱情，因為在
母產率高及容易純化使得他們在1997年
久的1982年修訂1979年五月之「科學技術
臺灣的生物科技起步
科技產業
中華民國一○六年六月十五日
SciTech Reports
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發展方案」，增列生物技術、光電科技、
的羅光瑞醫師團隊所推動之新生兒肝炎疫
得主屠呦呦的一生遭遇，筆者總覺得中國
食品科技、及肝炎防治等四項，成為八大
苗接種為藍本。肝炎防治可以說是八大重
人的問題可能比此更深遠：缺乏自信、崇
重點科技計畫。那時美國的生物技術剛起
點科技計畫中最成功的計畫；臺灣衛生福
洋（延伸閱讀三）、不患寡而患不均（做
步不久，我們不是正好可以趕上了時代，
利部疾病管理署2016年7月30日新聞報導
官的決策容易，人人有獎，但培養不出明
研發以生物技術來製造第二代的B型肝炎
謂：臺灣6歲以下兒童的B型肝炎帶原率
星教授）、政治介入、官大學問大、官商
疫苗、來取代美國食品和藥物管理局剛在
已由1984年的10.5%降到0.8%——低於世
勾結、先撈一筆再說等心態?
1981年批准的第一代B型肝炎疫苗嗎？這
界衛生組織的1%標準！
除了第二代B型肝疫苗外，印度的「先
事實上不正是胰島素發展之歷史借鏡嗎？
1992年11月，衛生署為了「安全」而接
夏生技」公司也自行研發了幾乎上百的上
但「可惜」的是，我們還是決定取捷徑，
納民意代表的意見，改用由美國進口之基
市生技藥物，而國內從事生技藥品、疫
以「技術轉移」來發展重點科技：於1984
因重組工程疫苗。保生製藥公司不久後也
苗、及生物相似性藥品開發之20餘家公
年成立「財團法人生物技術開發中心」，
取得技術，開始自己生產第二代疫苗；但
司呢？除了五年前的「宇昌案」及去年的
與國科會負責兩項很實際的任務（1）即
3年後，卻被「技術轉移費」和「低價進
「浩鼎案」鬧得滿城風雨外，好像尚交不
刻進口國外大藥廠的第一代血清B型肝炎
口貨逼迫壓低售價」兩方夾殺，最後不堪
出什麼值得國人驕傲的成績單。看來我們
疫苗，給新生兒和學童預防接種，並在國
市場壓力和輿論影響（延伸閱讀二），而
的「生物科技」還是有負當初李國鼎規劃
內設立一疫苗工廠製造（2）和國外大藥
於1995年5月關廠。為臺灣剛起步的生物
時的願望，不但未能及時趕上剛起步不久
廠洽談未來透過基因重組製出之第二代B
科技產業劃下了一個重創的句點！
之「先進國家列車」，可說連第二班列車
型肝炎疫苗的技術轉移優惠條件，在第二 代遺傳工程B肝炎疫苗尚未上市前，我們
也未搭上！
結論 筆者謹在此謝謝國家衛生研究院生
已先制定「依靠別國」的計劃！生技中心
從時間的觀點來看，臺灣的生物科技與
隨後與行政院開發基金管理委員會、交通
肝炎防治重點科技計畫之提出，只是晚了
銀行及中央投資公司共同投資成立一家技
美國（全世界）第二代B型肝炎疫苗上市
轉疫苗工廠——「保生製藥公司」！這就
之時間一年而已；但我們有全國的經濟與
是我們80年代的臺灣生技發展計劃。
人才做後盾，怎麼竟然連試一下自行研發
1984年保生製藥公司與法國巴斯德廠
都不敢呢？反觀印度：在國外大廠均認為
（Aventis Pasteur，現在賽諾菲藥廠之疫
他們連個接受「技術轉移」之能力都沒有
苗部）簽定技術轉移在臺自製（第一代）
的情況下，竟能在4年內自行發展出第二
B型肝炎疫苗；巴斯德並同意在產製完成
代B型肝炎疫苗，建立了一個世界級的生
（1986年）之前，以每劑4美金之低於市
物科技製藥公司！而我們最後連個想依賴
價優先供應我國，因此全球第一個國家型
別人之「技術轉移」都無法實現，能不悲
的B型肝炎預防注射計畫在1984年7月開
嗎？能不反省嗎？筆者很想說或許是我們
始全面實施，以1981年臺北榮民總醫院
缺乏人才；但每思及2015年諾貝爾醫學獎
技與藥物研究所副所長謝興邦博士 不斷地提供臺灣政、學、經、及生 物醫學重大消息，了解異國遊子思 鄉之渴。事實上本文之寫作動機就 是有感於謝興邦博士所寄來之陳皓 嬿文章（延伸閱讀二）。
延伸閱讀： 1. 賴昭正，《胰島素與生技產業誕生的故事——發現能 治療糖尿病的胰島素（上）及人造胰島素開啟生技產 業（下）》，泛科學，2017年2月。 2. 陳皓嬿，《台灣為何發展生技？這要從30年前李國鼎 的眼淚說起》，https://goo.gl/E4aHrI。 3. 賴昭正，《為何台積電不能》，《科學月刊》，2014年10 月號。
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在勇氣之外—— 給生技築夢者的建言 謝愷
臺灣生技整合育成中心資深專案經理
陳德禮
永昕生醫、博晟生醫董事長、玉晟管理顧問公司副總經理、臺北榮總感染科醫師
陳恆德
臺灣生技整合育成中心醫務長、中研院基因體中心研究技師、臺大醫院內科醫師
生技醫藥產業是個很奇妙的產業，它不
遠利益。
值被肯定而被買走後，原經營團隊往往可
僅能夠創造長久的利潤，還是個能將科學
公司成立除了需要發明者的技術支持
以成長出4、5個有實務經驗的未來執行長，
研發落實到濟世救人的良心事業，是真正
外，其他各部門（如智財、法務與商業媒
幾個交易輪迴後，臺灣生技產業就不缺執
能夠「名、利」雙收的優質產業。
合等）的支持也極為重要，而募資方面更
行長了。
對資金與人才密集且法規健全的臺灣來
是重中之重，資金流到位是否及時與穩定
4.執行長人格特質：博學而謙虛，誠懇而有
說，生技醫藥產業的發展不僅能帶來豐沛的
經常關乎公司的存亡。所以集眾人之力，
企圖心。
報酬與解決醫療相關問題，還能促進產業升
廣納善言，凝聚共識，精誠合作，成功共
（1）產品發明人適宜擔任執行長？因人
級，提升我國國際名聲與地位。因此長期以
享，就是新創成功的精髓所在。
而異。
來，生技醫藥產業受到政府的高度重視，近
2.目標：創造價值，而非創造利潤。
發明人若能謙虛且身段柔軟，善於接受
年來也得到資本市場的大力支持與鼓勵，使
生技公司的價值不取決於每股稅後盈餘
新觀念並尊重公司各職司，善於跨領域溝
得目前生技公司一片欣欣向榮，不僅吸引許
（EPS），這是臺灣許多投資者在面對生技
通且察納雅言，擔任執行長就更能獲得投
多科學家們陸續加入藥物開發，也促使新創
公司的迷思。美國許多生技公司每年虧損
資人的信任。但若擔任執行長一職會影響
公司如雨後春筍般的出現。
幾千萬，但被併購的價錢都是動輒十億美
內部溝通或是降低研發能量，則發明人不
金以上。花大錢做昂貴的臨床試驗，不是
妨擔任技術長，將營運交給專業經理人。
而傑出創新的技術並非生技新創公司的成
虧損，是創造價值。
（2）非科技背景適宜擔任執行長？未嘗
功保證。在科學之外，新創公司在市場、
3.以上市櫃（IPO）為目標？被併購也是好
不可。
專利、法規、管理、財務、資金募集等方
事。
雖然政府鼓勵學界教授出來開公司，然
臺灣生技公司執行長很少沒有科學背
面的規劃，都與公司的運作及生存息息相
臺灣的生技新創公司大多以上市櫃為重
景，但在國外，生技公司的執行長與財務
關。以下僅就公司創始者的一些應注意事
要里程碑，而此里程碑也廣受投資人的認
長未必有生醫科學背景，但他們都會「自
項進行討論，希望能對這些勇敢的築夢者
可。其實在歐美生技產業，被併購往往是
學」成材，將需要了解的東西在短時間內
有所幫助。
投資人獲利了結的好時機，是個賣方買方
掌握，並帶進業外的新觀念。臺灣微脂體
1.觀念：多方貢獻，成功共享，不追求個
的雙贏模式，買方擴展規模，賣方獲利了
的葉志鴻總經理出身華爾街非生醫之財務
人目前最大利益，追求多方未來最大長
結並可用於下一輪創業。當一個公司因價
投資背景，卻能成功將公司帶往上櫃榮
焦點話題
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景，就是最佳例證。所以生技新創公司若
否有藥價可負擔的對照組等，都是開發成
（5）法規路徑：法規是在確保病人的安全
要迅速找到稱職的執行長，不妨從其他產
本的考量因素。
性為前題，追求療效的改善。所以小型創
業著手尋找，因為臺灣生技產業給執行長
6. 面對投資人：
投並不喜歡全新的藥物機轉與市場首見新
（1）投資vs公義：不要把科學或公共衛生
藥（first in class），因為法規機構對此類藥
公義置於商業之上，投資報酬率永遠是投
物的安全性沒有信心。一般是國際大藥廠
資人最關心的事。
因為資金雄厚，才勇於挑戰法規科學與探
的薪資和其他產業相比具有競爭性。 （3）執行長當終身？未必。 若是技術研發者或科學家當執行長， 通常公司發展到某個階段，就會更換執行
（2）講重點1：目前有什麼問題？你要如何
長。就算科學家具有商業概念，通常到後
解決？你的利基（niche）為何？
來還是會換成專業經理人，因不同階段的 公司所需的執行長專業技能十分不同。 5.產品商業價值：
索新市場，獲取較高報酬。 （6）財務預測：六年的預測，可讓投資者 有整體的概念。
適應症最好既明確又影響夠大，即具有
7. 營運計畫書
巨大的未滿足臨床需求。利基指的是相對 於競爭對手（含未上市的研發中藥物），
好的科學+智財保護+團隊+法規與營運策
產品的商業價值對公司市值與投資者的投
你所使用的方法是否具有差異化優勢。至
略+市場分析與財務規劃，就可成為一份面
資意願至關重要。若能將產品商業價值系統
於病人族群數量、藥物種類、模擬臨床情
面俱到，且具有說服力的營運計劃書。營
性的扼要呈現，將可有效提供投資誘因。
境之動物療效驗證、藥物的競爭對手以及
運計畫書若能將產品的目標市場、開發歷
評估產品商業價值的方程式如下：
差異性分析、作用機轉以及預計從第幾線
史與產品競爭優勢、團隊背景與特色、股
收益=〔數量×價格-（藥物製造成本+行
用藥開始，也建議在一開始就加以闡述。
權結構、市場與行銷策略、公司成長與資
（3）講重點2：需要多少錢？要做什麼？占
金運用規劃，以及可能的威脅或營運風險
公司多少股份？何時與如何出場？
加以說明，就能勾勒出一個完整的未來營
銷花費）〕×專賣時間-開發成本 （1）數量指的是未來藥物年銷售量，這通
運規劃，獲得投資人的青睞。
常是病人的數目乘以療程的藥物使用量。
目前的開發階段、合理可行的經費需求
罕見病病人少，所以只有在藥價高、專賣
與開發期程規劃、營運團隊成員介紹（包
時間長、開發成本由政府或慈善機構負擔
含人才缺口與補足計畫）以及商業模式
大部分的情形，罕見病藥物開發才會受到
（是自己賣產品還是在某階段技轉或共同
新創公司的成立，就是一群人一起投
投資人垂青。日後若此藥物可擴展至其他
開發，公司是IPO還是出售？），都是需要
入時間與精力，一起築夢的承諾。自助者
適應症，將可提高投資人的興趣。
明確說明之處。不同創投投資可承受的時
人助，創業團隊若有正確的創業觀念與目
（2）價格是否有競爭力與競爭格局
間長短不一，且基金募集時機與投資重點
標，在適當的執行長帶領下，藉由完善的
（competitive landscape）、以及第幾線用藥
也有不同，這點在一開始就該去了解。
產品商業價值分析與營運計畫書，佐以良
有關。藥品使用放在越後線，通常藥物價
（4）誠實面對：所有數字都要有依據，
好的溝通技巧與心態，將更能爭取投資者
格越高但藥物年銷售量越低。
創投也會認真研究的。以市場規模預測為
的認同與信心，同舟共濟，共同為濟世救
例，要提供可靠病人族群數目與現有療法
人的理想來努力。
藥價，投資人對市場規模的預測與敏感度
﹝註﹞面對投資者的30分鐘的營運計畫簡報技巧與內容
（3）藥物製造成本與行銷花費通常遠低 於新藥藥品的定價，並且會逐年下降。小 分子藥物成本一般在藥價的10%左右，大 分子則較高。若藥物製造成本過高，除非 訂價者可以接受較高的藥價（意即療效顯 著），否則將導致成本回收不易。行銷花
收入
式，延長專賣時間。
watch?v=M9PCvSESsrs。
簡化之財務預測表範例
者相關。
關。廠商可藉著專利佈局或特殊劑型等方
講：新藥開發之媒合會議準備：https://www.youtube.com/
該誠實揭露。
項目
惠（如罕用藥具有較長的資料專屬權）有
介紹，可參考Youtube上的Si2C新藥開發系列課程―第六
遠在一般人之上。尤其是風險評估，更應
費則和產品的療效、通路、特定用藥使用
（4）專賣時間則與專利保護期以及法規優
總結
授權金 銷售 製造成本 毛利 費用
（5）開發成本通常是藥物開發的最大宗花
營運
費，而其中又以臨床三期的時間與花費比
研發
重最高。臨床三期所需病患人數的多寡對
銷售
開發成本影響甚大，也是所有開發決策者
總費用
與投資者都想了解的事。其他如病人收錄
稅前收益
與完成試驗難度、研究時間長短、臨床試
其他
驗可行性、是否具客觀替代療效指標、是
每股收益
2017
2018
2019
2020
2021
2022
焦點話題
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臺灣離岸風能發電與環境之評估 商文義
美國普度大學教授、臺灣中央大學講座教授；曾任臺灣颱風洪
水籌備中心主任、北美洲臺灣人教授協會會長
臺灣能源缺乏，也無法處理核廢物，
冬天當北風或東北風吹向臺灣時，因為
實驗室中重現；故有必要直接於海上設置
節約能源和開發再生能源應該是最好的辦
中央山脈阻塞，山脈的背風面風速可能減
離岸風機，進行長期之觀察監測以校核 值
法。近幾年裡政府將海上風電開發作為重
弱，而臺灣西南方海上也可能形成低氣壓
模型之模擬推估結果，此對了解離岸風機
要項目。行政院推動在臺灣海峽靠近西海
或渦流（vortex），同時將污染物堆積在
在天然災害環境的真實 為，進而能夠安全
岸處建造800座風車。2006~2008年，我在
海岸附近（如圖三和圖四所示）。雖然數
地設計抗颱耐震型離岸風機而言，非常重
「臺灣颱風和洪水研究中心」工作時，參
值天氣模式能夠模擬和預報短期風場和天
要。」第24頁也指出：「為使模擬和預報
加了葉超雄教授主持國科會計畫「臺灣離
氣，但需要長期觀測，包括颱風和其他惡
的結果 具代表性，將同時使用美國國家大
岸風能發電研究計畫」，回到美國普度大
劣天氣期間，來驗證數值模式的準確性，
氣研究中心:天氣研究與預測模型（NCAR
學（Purdue University）之後，審查了幾個歐
之後，這些數值模式才可能用於預測離岸
Weather Research and Forecasting Model,
洲和澳大利亞的風力發電研究計劃。最近
風力機對環境的影響和評估海上風能的潛
WRF）和普度區域氣候模式（Purdue
訪臺期間發現很多人關心海上風力發電並
力。《臺灣離岸風能發電研究計畫書》第
Regional Climate Model, PRCM） 個模式，
與我討論， 因此在這裡我提出我和一些關
16頁指出：「由於離岸環境很難在實驗室
並比較和整合 者之結果」。可惜至今，這
心者的觀點和意見。
中模擬出 ，尤其是綜合颱風、驟雨以及洶
項初步但非常重要的評估工作並未落實。
湧波 合作用的天然災害環境，更是難以在
臺灣尚未在海上設置 岸風機的觀測網，進
海上風電的推動者強調：由於臺灣海峽 東岸是中央山脈，而西岸則是中國福建的 武夷山。山脈像一個漏斗一樣，產生很強 的風。風力大的寬闊海面可規劃大型海上 風力發電場， 將擁有世界上最好的海上風 電資源。容量指數（capacity factor）是風力 發電重要指標之一，顯示該區域風力是否 能讓發電機持續運轉。發電機需要在風速3 米／秒以上才能啟動，分析離岸風能風險 的4C Offshore顧問公司評估：臺灣風力發電 機的容量指數約為 29％（發電機的實際產 量與其在全年皆能充分運轉時，產生功率 的比率），僅次於英國和日本。即使在臺
圖一：普度區域氣候模式（PRCM）模擬在 20 米高處
圖二：普度區域氣候模式（PRCM）模擬在 20 米高處
灣少風的夏天，這個數字也是20％。在澎
風場，所模擬的時間為 1987 年 5 月 16 日晚上 8 點。
風場，所模擬的時間為 1987 年 5 月 17 日上午 2 點。
湖，這個數字要高出40~50％。
（J. Atmos. Sci. 50, 3404-3430, 1993）
（J. Atmos. Sci. 50, 3404-3430, 1993）
澎湖高度10米處觀測到夏季季風風速通 常低予3米／秒，冬季西北風風速約5~6米 ／秒，因此之前研究資料的風速可能被高 估。當風力薄弱的夏季，臺灣需要額外的 電力，但是工研院能資所呈現的是年平均 風速。我們知道，夏天夜間，陸風和山風
26N
24.5N
24N
24N
23N
8點，風從涼爽的海面吹向溫暖的陸地、山
22.5N
峰，可能減少前面討論的渠道（channel）效
22N
風力較強。
25N
24.5N
以加強臺灣海峽的風速。但早上10點到晚上
速愈高。圖中看起來會較黑的區域，代表
25.5N
高壓區
25N
23.5N
箭頭代表風的方向，箭頭本身愈長代表風
發散區
25.5N
從涼爽的山區，陸地吹向溫暖的海洋，可
應， 如圖一晚上8點和圖二清晨2點所示，
26N
23.5N
加速區 低壓區
118.5E 119E
23N
22.5N
聚合區
119.5E 120E
22N
120.5E
121E 121.5E
122E
122.5E 123E
123.5E
118.5E 119E
119.5E 120E
120.5E
121E 121.5E
122E
122.5E 123E
123.5E
圖三：普度區域氣候模式（PRCM）模擬冬天北風在低
圖四：普度區域氣候模式（PRCM）模擬從金山核能電廠
層大氣的風場。
所釋放的污染物濃度。黑色表示高濃度，灰色表示低濃
（《大氣科學》，2003 年 31 期一卷 29-54 頁）
度。高濃度發生在核能電廠附近臺灣北部和風聚合的西 南沿岸。（《大氣科學》，2003 年 31 期一卷 29-54 頁）
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行長期之觀察監測，也沒有比較在各種條
所造成大量不穩定的沉積物從風車開始，
當然 風能比核能安全。但是沒有完整的評
件下不同數值模式的模擬結果。
可以覆蓋100~500英尺寬的地方，並跟隨水
估，風車仍然可能對環境，生態和財政造
在平常情況下，海洋學者在臺灣近海收
流延伸數英里。這些移動沉積物對北海淺
成巨大的損害。在收集可靠的觀察數據，
集了大量的水文、生態資料，但是很少收
層海洋環境中的魚苗和海洋生物有什麼影
了解各種條件下的數值模擬，和通過嚴格
集在颱風、暴潮或地震等時的資料。因此
響還不清楚。同樣地，我們也擔心施工期
的環境和專業評估之前，建議臺灣政府應
很難知道在極端情況下水流、波浪、沉積
及以後風車對附近環境，生態的影響、破
該暫緩大規模施工。
物等的運動和生物的反應。由於臺灣地區
壞。因此，我們需要完整的氣象、水文、
海水流動方向和水溫的季節性變化，加上
生態觀測網和發展出適合臺灣的數值型
延伸閱讀：
河流排放不同鹽度和溫度的溪水及泥沙到
式，評估對環境的影響。
1. V.T. Tran, T.H. Chen and T.Y. Hsieh, Simulation offshore
海裡，海水的流動可能比普遍使用的淺水
1994年，我代表「北美洲臺灣人教授協
模型（shallow water model）更為複雜。同
會」試圖要求李總統放棄核4廠，因為它
時，普林斯頓海洋模式（Princeton Ocean
不僅昂貴，而且危險。當時政府高估了臺
Model）也不適合在海底變化較大的海岸附
灣電力的需要，同時低估了核電的成本和
近使用。此外，它需要聯合大氣和海洋模
危險。幾十年來，臺灣浪費了數千億元。
式來模擬颱風、惡劣天氣期間 潮汐、海浪和水流跟大氣的相 互作用。但是因為缺乏詳細的 觀測數據，加上多數數值模式 本身不是臺灣自己發展的，可 能難以改進。在北海或丹麥收 集的與風力發電的資料也不可 能直接應用於臺灣。同樣地實 驗室不能模擬地球旋轉、斜壓 及不同尺度波浪的共存，也無 法模擬大氣–海洋的交互作用。 因此嚴謹的計算流體力學模式 （Computational fluid dynamics model），並且通過實地和實驗 室觀測資料驗證，是目前能夠 提供合理評估的最佳工具。 投入龐大的資金，人力和外 國公司的參與，臺灣應該可以 克服設立離岸風電機初期的困 難。然而臺灣河流每年向周圍海 洋排放3億多噸沉積物，其中一 半在臺灣海峽，沉積物排放量與 河流流量有關，有些沉積物隨著 水流而移動。我們擔心冒然興 建800架風車會增加沉積物的漂 移、累積或減緩海流速度，並造 成颱風、暴雨或漲潮，暴潮期間 海水倒灌、海岸淹水，也擔心波 浪及海流作用下基座附近之海床 變形、沖刷及風車被巨浪摧毀。 這些難以在實驗室中模擬，也超 出了當前數值模式預報的能力。 在北歐的北海離岸風電場2014年 的一項分析發現，因為建造風車
wind farm in Penghu Island, IPEC, 2012 Conference on Power & Energy, 88-91, 2012. 2. Sun, W.Y., and J. D. Chern, Diurnal variation of leevortexes in Taiwan and surrounding area, J. Atmos. Sci, Vol. 50: 3404-3430, 1993. 3. 吳清吉等人，《冬季臺灣附近流場與大氣傳送數 個案數值研究》，《大氣科學》第31期29-54頁， 2003年。
科技產業
中華民國一○六年六月十五日
科技報導
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全環境控制下的農業生產——植物工廠 方煒
國立臺灣大學生物產業機電工程學系教授、國立臺灣大學生農學院環控農業卓越中心主任
現階段全球農業面臨的挑戰是非常嚴苛 的，20世紀初全球人口不足17億，2011 年達70億。聯合國人口基金會推測2050 年將達95億，然而受全球氣候變遷影響， 海平面上升造成沿海可耕地的減少之外、 土地沙漠化、土壤侵蝕、都市化，也造成 可耕地不斷流失。加上颱風、颶風、龍捲 風、乾旱、水澇等極端氣候在全球不斷發 生，蟲災、病毒感染問題也加劇，預期對
圖二：太陽光利用型植物工廠。 圖一：完全人工光型植物工廠。（作者提供）
（作者提供）
全球糧食生產風險造成很大的衝擊。另一 方面水汙染問題在工業革命之後顯得日益 嚴峻。農藥、肥料的過度使用與工業廢水 等造成的土壤與水資源汙染問題，農藥、 重金屬污染等食品安全問題層出不窮，食 以安為先的概念受到極度的重視。農藥之 外，蔬菜的硝酸鹽與亞硝酸鹽含量也是該 被重視的議題。歐盟之外，中、美、日、 韓、紐、澳等國對蔬菜中所含硝酸鹽濃度 都有規範，臺灣則從缺。我們夏天吃的生 菜很多是橫跨太平洋來的，許多販售有機 農產品的商店，超過70%以上的產品是進 口的。傳統農業如果不尋求改變，肯定無 法支持日益增多的全球人口，也無法為食 品安全把關。 在面對糧食可能不足，環境不易永續， 資源又有限的三難問題中，人們會問：有 沒有一種農作物的生產系統，在使用最 有限的資源下（土地、人力、水、能源 等），對環境的影響為最小，又同時可穩 態量產高品質的農產品？這答案是肯定 的，答案指向環境控制下的農業生產，簡 稱「環控農業」，由不具備環境調節能力
度環境控制及生育預測，使蔬菜等植物可
到10層或更高，其單位土地面積的產能可
進行全年、計畫性生產的栽培設施。稱為
以是田間栽培相同作物的數十倍以上。
「工廠」是因為此農業生產模式將不受天
二、「太陽光利用型」植物工廠，特徵為
候影響，對於產品的農藥、重金屬等食安
在溫室等半封閉環境中利用太陽光提供光
問題，做嚴格控制，具備定期、定品質、
合作用所需之光量，並利用抑制夏季高溫
定量生產農作物的特點，頗類似於工業界
與避免冬季低溫的降溫與加溫技術進行全
的量產工廠。透過植物工廠立體化栽培才
年計畫性生產。此型植物工廠中如配備人
能用最小的土地面積生產最大量的種苗與
工光源，也稱為「太陽光、人工光併用
短期蔬菜。如此可避免受到天災的影響。
型」植物工廠，此型允許在光量不足的陰
逐年擴大產能更可避免產銷失衡，避免現
雨天或凌晨或黃昏時進行補光。由於要使
地耕除的浪費，更可逐年減少對農業災害
用太陽光，此型設施多半是單層的栽培。
損失的補貼。
完全人工光型植物工廠為一包含各種
植物工廠的栽培模式可以以低於田間
感測器、控制器、栽培裝置及栽培技術的
栽培用水量的3%來量產蔬菜，這樣的節
綜合系統，工廠內可分為播種育苗室、栽
水幅度是非常可觀的。從經營農業的觀點
培室、機械室、出貨室等部分，在播種室
來看，農業生產上要強化單位面積產能與
或栽培室等房間內，由於需要花費營運成
產值，更要強化週年穩態供貨與分級的能
本對環境進行控制，因此必須盡可能地減
力。也不應侷限在農業生產本身，更需要
少栽培以外的面積。為了隔絕外界的光和
從包括生產後的流通、消費等整體觀點來
熱，屋頂及牆壁皆由隔熱材料建築而成，
重新認識農業。
此外，為了使內部構造能反射燈光，建築
依據是否利用陽光，植物工廠可分為兩
時會將內壁漆成白色或在燈管兩側或床架 邊貼上反光材料。
的簡易溫室到具備環境調節能力的精密溫
種型態：
室再到全密閉的「植物工廠」，都屬環控
一、「完全人工光控制型」植物工廠，其
太陽光利用型植物工廠通常為玻璃溫室
農業的範疇。
特徵為在封閉環境中不使用太陽光改用
或塑膠布溫室，亦須採用隔熱性高、吸收
人工光照射且控制環境進行全年計畫性生
反射光線效果佳的被覆材料，有些植物工
產。多是採多層的水耕栽培床架，單位土
廠只引進普通的水耕栽培裝置。
什麼是植物工廠 植物工廠指的是在設施內透過控制植物
地面積的年產能可以是溫室或田間的數十
之生長環境（光、環境、濕度、二氧化碳
倍，甚至上百倍。此型植物工廠在歐、美
濃度、養分、水分等）進行栽培，並對植
又被稱為垂直農場。如圖一所示為臺灣某
物生長環境及生育狀況加以觀察，配合高
公司量產萵苣的植物工廠，當栽培層數達
植物工廠的關鍵技術 植物工廠涉及的技術可分成以下六大 類：
科技產業
中華民國一○六年六月十五日
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一、養液調整技術與給排水技術，養液
頗為耗工，規模較大的系統會有自動輸送
對於花青素的形成有幫助，對於栽培紅
是指含有植物所需營養成份的溶液，養
系統，其第一步就是要能讓各個容器能夠
葉蔬菜時人工光可補充此部分的光譜，
液調整涉及酸鹼度與電導度地調控，給
排隊，這過程稱為整列技術。
但是對於綠葉蔬菜的栽培，此部分光譜
排水技術可大致分為循環或是非循環的
四、播種技術與移植技術，譬如自動化播
就可避免使用。
養液系統，前者為較普及，常見的有薄
種、自動化移植等。
膜養液法、厚層養液法與潮汐灌溉法等
五、溫、濕度控制技術與水體供氧技
多種技術。
術。所有作物都有適合生長的溫度與濕
所有研究的重點分別針對產品品質提
二、栽培介質調整技術與栽培容器技術，
度，厚層養液循環系統還需留意水體內
升、生長促進、栽培環境最適化、良率提
土壤為傳統的栽培介質，但植物工廠為避
的溶氧量。
升、病害預防等方面。在前述六大分類
免土傳性微生物感染，較少使用土壤，也
六、光控制技術，包括光譜、光量、給
為了方便輸送，多半栽培於容器內，容器
光時間等。由於使用的是人工光，所以
內改用非土介質，搭配使用滴灌系統。非
可以提供與陽光更為有效的光源來產生
土介質地選擇涉及透氣性與吸水性的均
特定成分，譬如陽光中只有17~19%的
風：空氣的溫、濕度、風速、分布的
衡，隨著作物地長大，也需要更換容器或
藍光，已知藍光有助於某些植化素的生
均勻度等。植物的生長有其最適當的溫度
是調整容器的間距，能有自動化設備可大
產，植物工廠可提供30%的藍光來生產更
與濕度範圍，以萵苣類為例，溫度範圍
幅節省人力。
多的該植化素。UVB與UVC對植物會造
在18~25℃，濕度在65~75%，風速在0.5
三、收穫技術與整列技術。農產品地採收
成傷害，人工光可避免此些成分，UVA
ms 為最適當。作物附近的微風有助於
環境控制
中，涉及植株地上與地下部環境的控制占 了不小的比例。此所謂環境控制包括了 風、光、水、養、氣等五項。
-1
科技產業
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科技報導
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方可選用，商業上養液的控制以調控酸鹼
系統，只要有水、有電，酷寒的極地或酷
光：光源的光量、光質、光週期、給光
度與電導度為主，前者決定容於水中的營
熱的沙漠地區，室內、地下、水下等原本
的均勻度。燈具該如何安排才能有最佳的
養成分可被利用的比例，後者絕度各種肥
無法栽種的地方都能夠用來量產農作物；
均勻度，是否需搭配反光材料？最合適的
料的濃度。濃度過高過低都不好，酸鹼度
傳統農業強調適地適作，農產品強調吃當
光譜是甚麼？燈管與作物的最適距離是多
一般維持在pH 5.5~6.5之間。
季；對植物工廠而言，特別是完全人工光
溫、濕度與二氧化碳濃度地均勻分布。
少？各層栽培架上需要幾根燈管？每天需
氣：空氣中二氧化碳濃度。二氧化碳
型植物工廠，任何地點都是適地，每天都
要給光幾小時？是否要搭配離峰電力的時
是光合作用的原始材料，植物利用光能來
是當季。其栽培方法多採水耕栽培或使用
段？每天需求的累積光量是多少？燈具所
打斷所吸收的二氧化碳的化學鍵與水的化
非土的人工介質。不使用土壤就不會有重
能提供的光量還會隨著使用時間衰減，有
學鍵，來組合成新的碳水化合物，即葡萄
金屬殘留也不會有土傳性微生物污染等問
計畫地局部更換與時時的維護也關係著產
糖。植物工廠內一般會維持較高的二氧化
題。採取立體化養液栽培來增加栽培面
品品質的穩定度。在全人工光的植物工廠
碳濃度，譬如1000~1500 ppm，高於大氣
積，單位土地面積的產能可以大幅增加。
內，給光的成本佔了操作成本的最大宗，
的400ppm，但仍遠低於對人體有影響的
使用空調設備降溫，由植物體蒸散出來的
使用高效率的人工光源是最首要的關鍵，
濃度，讓植物可以充分進行光合作用來加
水氣可以被回收重複使用，比露天栽培所
過去以使用螢光燈為主，近幾年由於發光
速生長。
需的用水量節省很多。
使用水耕栽培必須累積各種作物的養液
植物工廠技術層次高，可吸引年輕人留
管理知識，增加適合栽種的品目並努力提
農，在日本已成農學院畢業生爭取就業的
水：水質、灌溉時機、灌溉量、給水的
高作物品質；除此之外亦需從既有的品種
時髦產業。在農村推動植物工廠不僅可以
均勻度、水體的溶氧量等。一般會選配逆
中選出適合在植物工廠中栽種者。除了栽
提供就業機會，更可吸引到都市就業不順
滲透設備來製造純淨的原水，灌溉時機與
培蔬菜之外，一些具備養生功能的食材、
利的年輕人回流，更關鍵的是可以幫農村
灌溉量級給水均勻度都會受到選用的是栽
藥草類與香料類作物都是植物工廠作物栽
創造利潤。
培槽或栽培管或栽培床的影響，選擇不同
培的選項。
二極體的高度發展，已經成為業界使用的 主要光源。
再者，植物工廠內進行的雖然是農業生
養液系統主要影響養液的水深，也會影響
各階段可能使用不同的營養液配方與營
產，但是涉及的硬體都是在地生產的工業
水體的溶氧量。薄膜養液法與潮汐式淹灌
養濃度，都還需搭配前述的給光條件，其
產品，從事的買賣包括生鮮產品、多元的
系統不需擔心溶氧量，厚層養液法需考慮
他還有空氣溫度、濕度、營養液溫度、空
加工產品與栽培設備相關甚至設廠相關的
溶氧量是否不足的問題，但這些在工程設
氣中二氧化碳濃度等諸多因子彼此牽連，
各項硬體的銷售是標準的商業行為。簡言
計上都可輕易克服。
相互之間可以用牽一髮動全身來說明彼此
之，植物工廠是農工商融合的平台，其與
的關係。簡言之，植物工廠是各種硬體的
在地產業的關聯性是非常高的。提升植物
整合，處處有關鍵也處處有商機。
工廠的產業化發展可以做為振興傳統產業
養：水體營養成分、營養濃度、酸鹼 度、電導度等。由於使用的原水接近於純
與開發新產業的重要經濟發展手段，值得
水，所以水中所有的營養成分都是人為添 加的，各種營養的濃度比例應該要與植物 所能吸收的相匹配。不同作物有適合的配
結論 植物工廠是設置於設施內的作物栽培
相關單位的重視。
焦點話題
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SciTech Reports
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推動「能源教育」趣味談 蔡振明
科學教育跨縣市創意社群召集人（http://creative-science.hlc.edu.tw/），趣味化科普及能源科學工作者
2016年9月3日中國、美國政府同日批 准實施巴黎協定，這兩國分居世界排碳大
教育，及努力向中小學紮根，都將越顯其
一下。其實，根據在全國辦理「節能及能
重要性。
源」教育，教師研習已超過200場，學生科
國1、2名，占世界排碳量的38%，此舉讓 該協定邁向「生效門檻」一大步。巴黎協
學營已超過600場，實際經驗告訴我們，
校園節能教育
「節能及能源」教育是可以辦得「十分精
議生效後，全球將建立透明、完整與一致
在各級學校，有時「節能及能源」教
彩、引人入勝」兼具「聲光之虞」，可以
的「溫室氣體排放申報系統」，同時建立
育，是被當作「敷衍公事」處理的，例
創造學習的高峰經驗（Peak Experience）或
「第三方查證系統」，世界各國皆有義務
如，上級來公文要求宣導，有些學校人
心流經驗（Experience of Flow）——讓他們
接受第三方查證，不得以「干涉內政」為
員，是會隨便拍幾張不相干的照片，敷衍
沉浸於趣味活動中，享受喜悅與滿足，而
由拒絕，其目的在於確認「申 報屬實」。所以任何國家或政 權，皆須接受此查證手續，無 任何例外。如故意阻攔查證， 極可能遭受國際嚴厲制裁。
我國節能減碳 2015年我國「氣候變遷績效 指標（Climate Change Performance Index, CCPI）」，在58個被納入評 比的國家中，名列第54名，屬於 「非常差（very poor）」的等級。 因此強化全民「節能減排」科普 教育，將益形重要。依據能源局 2016年的資料顯示，我國最終能 源使用型態，電力佔49%、石油 產品39%、其他12%。大家每天都 在使用上述資源，因此「節能減 排」是我們共同的責任！ 人為溫室氣體的最大宗是 二氧化碳（CO 2 ），全球二氧 化碳排放量，95%是與能源相 關的。節能減碳並只是企業或 政府該做的事，其實「我們每 個人」都是節能減碳的關鍵， 在節能減碳的範疇裡，每個 人都是很重要的。政府已向 國際社會承諾的「國家自定 貢獻（Nationally Determined Contribution, NDC）」——2030 年減碳20%及2050年減碳50%， 都屬於「跨世代」艱鉅任務， 皆需全民參與及配合，因此， 我國「節能及能源」全民科普
焦點話題
中華民國一○六年六月十五日
產生忘我感覺──這種經驗可能促使學習
位同學裡，最讓人驚豔的。另一位張生，
者，產生探究的內在動機。
注意力容易不集中，但在教具製作的四節
例如，以太陽能熱能發電而言，當驚訝 地發現，加熱後的溫差引擎，可以跳躍前進
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科技報導
課中，他不僅可以專心，還會主動和老師 討論，他所觀察到的許多現象。」
（圖一），學生就更能瞭解聚焦後的太陽溫
學生能在操作教具時精神集中，產生心
度可以驅動引擎，提供電力了！在整個教學
經驗。動手做課程對情緒或行為障礙學
過程中，學生由驚訝中獲得高峰經驗，教師
生，具有減緩症狀之效果。特教生一輩子
則由學生驚訝的表情裡獲得高峰經驗。雙方
要與大家生活在同一個社會裡，所以必須
的高峰經驗不但使學生樂於學習與探究；也
學習「生活科普」。而動手做課程，可為
跳躍前進，就更能瞭解聚焦後的太陽溫度 800℃可
維繫教師的教學熱忱於不墜。
他們學習科普，架起一座最佳的橋梁，我
提供電力了，就像太陽熱能發電。（作者提供）
甚至，有些參與研習的特教老師回饋
們要努力推廣這類活動！
說，這些「趣味化」能源教具，對各種障 礙學生，具備療癒或減緩症狀效果。例如
結語
圖一：學生驚訝地發現，加熱後的溫差引擎可以
基礎，已舉辦教師研習超過150場，參加的 教師，國小約50%，國中約40%，高中約 10%。筆者期望達到傳播「節能及能源」
參加研習的岡山國中特教老師黃雅鈴，把
筆者常年投身於「節能及能源」教育，
知識之目的，希望有更多的中小學老師一
研習製作的教具，使用於特教現場，並溫
舉辦教師研習及學生科學營。筆者設計的
起努力。教學設計提供國人自由下載參考
馨回饋該班學生《行為改變》狀況如下：
教案以國中生為主要對象，主題包括：基
（免帳號、密碼、驗證碼），下載網址或
「吳生有情緒方面的問題，他暴躁易
礎能源科學、低碳能源、生活節能、節能
QRCode如下：https://goo.gl/EUeRbT
怒，和同學之間常常有衝突，甚至會以言
科技4個單元8節課，涵蓋主要能源知識，
語衝撞教師。但在實施能源教具製作的
可供「能源科學營」一天使用，共使用
四節課中，他對於要製作的《節能單極馬
「趣味化能源教具」38項及影片約100部，
達》充滿期待，對於老師的提問，有問必
用以詮釋能源科學，其目的在使學生喜歡
答。在製作的過程中， 細心的協助同學，
能源及節能課程，進而身體力行，甚至產
並互相討論要如何製作才對，他的表現是8
生自行探究的內在動機。筆者以此教案為
延伸閱讀： 1.示範影片，小學生的四輪引擎 操作，https://goo.gl/pwCFTv。 2.示範影片，史特林的引擎操 作，https://goo.gl/AMXbHf。
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科技產業
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SciTech Reports
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從商業財務到遺囑財產— —現代的監理科技與未來發展 廖世偉
在矽谷工作22年，任職過史丹福、Google和Intel。參與過Intel超執行緒技術研發和平行運算及最佳化編譯器開
發。曾用機器學習技術助Google提高資料中心利用率，也是Android Compiler、Virtual Machine、RenderScript Engine的原作 者之一，更因對Android的貢獻而獲得Google內部最高的創始人獎。2013年重回史丹福研究區塊鏈和FinTech，2015年在臺 大開設區塊鏈及FinTech課程培育臺灣區塊鏈人才 鄭旭高
美國會計師、臺灣會計師考試及格、會計碩士班、會計法律碩士學程、Blockchain＆Fintech＆Regtech研究員
張誌叡
資管碩士班、專長是大數據分析、Blockchain＆Fintech研究員
監理科技（Regtech），或稱法遵科技係
其表達方式如用語及格式（language and
業模式或行為方式等，而該創新是否超出
利用新技術達成監理要求。常見之監理手
format）有規範，如避免使用過多專業術
現有監理之範圍、監理者是否有藉監理而
段包含依法行政、以財權制衡政權（如立
語，應使老嫗能解；亦有規定如應獨立表
套取利益等。其三，對於整體之影響評
法院以預決算審議把關行政院政策）。在
達（Separate Disclosure Sections）以凸顯
估，可供評估之判準有：該創新會使市場
面對日益增長的交易資訊與規範要求，監
其重要性等，藉此保護投資大眾、財報閱
走向集中化、形成市場壟斷、有反托拉斯
理科技能協助監理機關更有效率處理監理
讀者。
之虞、產生系統性全面性的風險嗎？在不
事宜，降低公司與監理機關的負擔、提升
自安隆案至去年兆豐銀行因反洗錢防
同市場間是否影響跨境間的相互聯繫？對
遵循的有效性。以下從監理需求、監理科
制 法 遭 紐 約 州 金 融 服 務 署 （ N e w Yo r k
於市場流動性或槓桿率的影響？上述之評
技現況與展望向大家分別介紹。
Department of financial service, DFS）罰57
估框架提供我國監理參酌依據，現代的監
億臺幣止，全球因金融危機、商業醜聞，
理應為金融科技、監理科技行業的發展提
使受監理方金融機構面臨遵循更嚴格、繁
供必要的發展空間與彈性，擺妥傳統法規
自本世紀開始，各種商業醜聞導致投
重的報告要求；同時監理方必須查核其遵
的桎梏，如此方有利於業者嘗試新的創新
資人血本無歸，變本加厲。知名能源產業
循狀況，雙方均有了如何使用監理科技更
產品或服務。此種精神與創新實驗機制已
巨頭安隆公司，係一間有數十年歷史、擁
有效提升監理效能的共識基礎。
經體現落實在英國、新加坡、香港、澳洲
監理需求日益增加
等地。而我國最新修法草案亦跟進此一國
有上千億美元資產的公司，卻在短短數月 內股價狂瀉最終破產。因其管理階層有系
監理科技的國際與我國現況
際潮流，逐步實踐給予金融科技、監理科 技業者必要空間嘗試的立法目的。
統地在財務上造假，編制假的報表公諸於
金融穩定理事會（Financial Stability
眾哄抬股價，利用當時美國允許公司利用
Board, FSB）在2016年提出對於監理金融科
去年年底我國立法院財委會初審通過金
特殊目的公司（Special Purpose Entity，
技的評估框架。主要包含三個層面：對創
融科技創新八法修正草案，決議增訂有關
SPE），在符合某些條件下，即使持有超
新產品或服務的界定、對個體金融穩定的
金融科技創新實驗機制之相關條文，該八
過50%以上股份，具有控制力，仍得不需
影響評估、對於總體
納入本公司對外公告之財務報表內，其人
金融的影響評估等。
操弄會計手法，將負債丟入該些特殊目的
首先，對於創
公司，使負債消弭於本公司對外公告之財
新產品或服務的界
報，稱為資產負債表外交易（off-balance
定，其評估界定之
sheet arrangements），此法虛增本公司財
思維包含思考金融
務狀況，雖金玉其外，然敗絮其中。最終
服務的本質、創新
安隆事件催生了美國自1930年代以來最重
之處與相同之處、
要的法案修改之一——沙賓法（Sarbanes-
創新之處是否降低
Oxley Act），美國證管會（Securities and
成本或優化風險控
Exchange Commission, SEC）要求公司
管流程。其二，對
在管理階層討論分析（Management’s
於個體金融穩定的
Discussion and Analysis of Financial
影響評估，需評估
Condition and Results of Operations,
之要素可能包含該
MD&A）加強對於資產負債表外交易
創新對金融市場或
（off-balance sheet arrangements）的揭露，
金融服務提供者的
除要求揭露該些交易之實質內容外，更對
直接影響、如其商
科技產業
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科技報導
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法有銀行法、證交法、期交法、保險法、
識別風險詐欺及降低誤報率、區塊鏈
自遺囑人死亡時發生效力。」其餘條文並
投信投顧法、電子票證發行管理條例、電
（Blockchain）經加密驗證可防止竄改及
各有針對不同遺囑方式而為之相異規範。
子支付機構管理條例、信託業法等。除修
提升透明度完整性而降低成本、內建法
雖透過智能合約，能更有效協助遺囑的執
法外，更有立法。金管會將以專法形式研
律遵循（Inbuilt Compliance）使監理規
行，然亦有許多需要更完善之處。例如程
擬「金融科技創新試驗條例」草案。根據
範可被程式自動適用於適當情境以提升
式啟動之觸發，係以遺囑人死亡為要件。
金管會新聞稿，該草案內容包含建立金融
規範遵循度及效率、系統監控（System
那如何確保遺囑人亡歿時程式能立即知
科技實驗機制，提供金融科技研究發展、
Monitoring）透過如點擊滑鼠右鍵或鍵盤
曉？是醫生開立死亡證明時立即通知？抑
實作之妥適環境，並對金融科技創新實驗
輸入等系統事件加以追蹤控制等技術。
或與醫院之診療設備有互聯互通？然而我
相關之金融特許業務法律責任予以豁免及
以我國為例，傳統在民商法上的合約，
們可以確定的是，透過智能合約的應用，
其他相關監理規範。此機制是突破的一
在監理科技的現代，我們還需要多認識智
將盡可能按照遺囑人的意志，增進遺囑執
步，有想法、有做法，有修法。透過一個
能合約（Smart Contract）。智能合約是以
行的效率。
個小型實驗試點，逐步擴大縱深與廣度，
區塊鏈為基礎的應用，係以按照法律或條
監理科技的進展，使法律文本、判例、
方能小步快跑，快速迭代。
件預先寫好的程式碼為基礎，能自動執行
法條的查找彙整更自動化，讓法律工作者
英國金融行為監理總署（FCA）列舉
相應的合約條款而言。前些日子臺大舉辦
可以將精力專注在分析、邏輯推理與表
了以下這些監理科技的例子：替代性報
年末金融科技成果發表會，以智能合約為
達；言論自由的開放，使民眾在大量的社
告（Alternative Reporting Methods）以不
主題而發表的項目中，「數位遺囑」頗受
交軟體上表達自己對於政策的正反意見，
同的方式或格式提供監理所需之數據報
討論，其現場演示（Demo）透過預先寫好
而監理科技將之進行語義分析後，使候選
告、線上平台（Online Platforms）及雲端
的程式碼，於觸發條件完成（如遺囑人死
人對其選情判斷、執政者對其政策調整更
運算（Cloud Computing）可降低長期資
亡）時啟動完成遺囑所列事項（如財產權
能反映民意；監理科技貌似與各行業競
本支出且擺脫較為過時之傳統系統軟體、
轉移）。
爭，實則是在競合中推進社會的進展。
共享程式（Shared Utilities），如瞭解你
遺囑常引起紛擾，過往不論是前清康熙
的客戶（Know Your Customer，KYC）
傳位雍正之謎，究竟是「皇位傳十四子」
做貸款徵信調查、將監理規範轉換為機
或是「皇位傳于四子」、抑或是國內知名
傳統監理透過政治、法律、財會、審計
器可辨識之程式語言之技術（Semantic
集團的兄弟鬩牆，此等故事屢見不鮮，故
等面向相互制衡，現代監理科技融入各項
Tech and Data Point Models）、評估特
遺囑之有效執行、爭議防杜減免、避免子
最新技術如編碼、機器學習、數據分析、
定監理對企業影響之模型（Modeling/
孫互相攻伐應是遺囑人的心願。現行法定
區塊鏈分布式帳本、雲端運算與線上平台
Visualization technology）、機器學習與認
遺囑之種類，按我國民法第1189條：「遺
等，將法規範或會計準則轉換為程式語
知技術（Machine Learning and Cognitive
囑應依左列方式之一為之：一、自書遺
言，期能降低過往資料蒐集查找、分析處
Technology）取代企業內因應監理所為
囑。二、公證遺囑。三、密封遺囑。四、
理的繁冗過程，使大量且重複性的工作得
之大量重複事務、風險控管與法律遵
代筆遺囑。五、口授遺囑。」而同法第
自動化，隨著金融科技的發展，政府監理
循（Risk and Compliance Monitoring）
1199條規定遺囑之效力發生時點：「遺囑
科技的應運而生乃勢所必然。
監理科技的展望
焦點話題
中華民國一○六年六月十五日
SciTech Reports
21
東沙珊瑚記錄21世紀人類排放氮對遠洋的影響 任昊佳
臺大地質系助理教授，普林斯頓大學博士，主要研究生物與自然環
（與《科學月刊》第570期共同刊載）
境在地球漫長發展歷史中的相互影響
海洋浮游植物與所有生物一樣，需要
類向自然環境中排放的氮已經頻繁地造
氮才能生長，雖然空氣中的主要成分是
成湖泊、河流或沿岸海域富營養化，引
氮氣，但是氮氣不能為大多數浮游植物
起藻類及其他浮游生物的迅速繁殖，使
使用，它們只能使用某些氮的形式，像
水體溶解氧含量下降，造成水中生物的
是胺、硝酸鹽或有機氮等。自然界將氮
死亡甚至絕跡。人類排放的氮也可以經
氣轉化為可供浮游植物使用的氮之過程
由大氣傳播到更遠的地方，電腦模擬的
稱為「固氮作用」，只有少數細菌和藍
結果顯示，遠離陸地的海洋也會受到人
綠藻可以進行固氮作用，這使得海洋中
類活動排放氮的影響，然而，至今沒有
能為生物利用的氮極其有限，從而抑制
直接觀測證據支持這一論點，因為人類
了浮游植物的生長。
造成的固氮會因為海水的混合而稀釋， 其影響也可能被海洋中固氮生物的活動
工業的固氮作用
圖一：東沙環礁衛星圖像。（作者提供）
抵消。
從上個世紀以來，人類活動迅速增加
筆者帶領研究團隊透過南海的珊瑚追蹤
遠洋的氮通常因為被生物迅速並完全利
了固氮作用的速度。在20世紀初，哈伯
人為排放氮的證據，首次直接證實人類排
用而難以觀測，且大氣沉降帶來的氮的
（Fritz Haber）和博施（Carl Bosch）2
放氮的確可以傳播到遠洋，該研究結果於
訊號會被海水的混合迅速稀釋，這都對
位諾貝爾化學獎得主的研究發現了可以
2017年5月發表在Science期刊中。
直接觀測遠洋環境中的人為影響造成了
將大氣中的氮氣轉化為生物可利用氮的
我們使用的主要工具為氮的穩定同位
工業固氮過程，哈伯-博施法（Haber-
素。氮有2個穩定同位素：較輕的N 和較
Bosch process）很快地被利用於生產氮
重的N 。人為排放的氮通常比自然環境
肥料。同時，內燃機的使用和其他工業
中的氮含有更多N ，因此我們可以使用
石珊瑚是生活在淺海的一種常見生
燃燒過程導致氧化氮（NO x）向空氣中大
氮的穩定同位素來記錄人類排放氮的軌
物，它們的碳酸鈣骨骼中含有微量有機
量釋放。由於這些人類活動，每年進入
跡，例如，增加人類排放氮會增強自然
氮，已經被前人證實可以記錄環境中的
生物圈的固氮量增加了一倍以上，這些
環境或生態系統中的N 訊號，這種變化
氮同位素組成，隨著珊瑚的生長，珊瑚
固氮大部分都沉降在臨近的陸地上，並
在陸地湖泊、森林、沿岸區域、甚至在
骨骼會完好保存和記錄珊瑚生長環境中
引起陸地生態系統的劇烈改變，例如人
南北極的冰芯中都有觀察到，但傳播到
氮同位素組成的變化。
很大的挑戰。
14
15
14
14
石珊瑚骨骼內的氮同位素
焦點話題
中華民國一○六年六月十五日
科技報導
22
N14同位素訊號迅速增強，其增強時間和 15
中國每年煤炭燃燒量 6 （10 噸石油）
14
珊瑚中的 N /N 比值
5
10
2500
8
年，人為造成的氮沉降佔該地區表層海
6
洋年輸入氮量的1/5。
6 1500 1000 500 0
8
4
1970
1980
1990
2000
氮同位素證據，我們可以估算，至2010
這項研究首次直接觀測到人為氮排 放對遠洋環境的影響，結果顯示化石能
2 0
中國當年車輛 6 擁有量（10 量）
年 1960
燒和車輛廢氣排放）的增加相符，利用
3000
2000
7
趨勢與亞洲化石燃料燃燒（包括煤炭燃
2010
源燃料的使用所排放的氮能夠傳播到遠 洋，並立刻被生物所吸收。該研究的結 果再次警示我們：人類活動對自然環境 造成的影響正在進一步擴大，我們在滿 足自己欲望的同時也在向自然環境和其 它生物施加壓力。這項工作也顯示我們 可以將遠洋珊瑚骨骼中保存的氮同位素 作為即時監控人類排放氮對遠洋環境影
為更精確的測量珊瑚骨骼中微量有
我們的研究團隊從南海北部的東沙環
機氮的同位素組成，我們團隊採用目前
礁內取得珊瑚樣品。東沙環礁距離最近
世界上最先進的方法，先將有機氮氧化
的陸地有300多公里，人為排放的氮只能
為硝酸鹽，再利用反硝化細菌的生物方
通過大氣傳播到這裡，而其半封閉環形
延伸閱讀
法 將 硝 酸 鹽 轉 化 為 一 氧 化 二 氮 （ N 2O ）
珊瑚礁的地理環境（圖一）使得科學家
1. H. Ren et al., 21st Century Rise in Anthropogenic
氣體，最後使用穩定同位素質譜儀測定
可以將其作為一個天然的實驗室來追蹤
一氧化二氮氣體的同位素組成，這種方
遠洋環境的變化。
法的靈敏度比傳統的將有機氮燃燒為氮 （N 2）的測量方法至少高100倍。
如圖二表示，我們的研究發現，自上 世紀90年代末期開始，珊瑚中所含的
響的新工具。
N i t ro ge n D e p o s i t i o n o n a Re m o te C o ra l Re ef, Science, Vol. 356: 749-752, 2017. 2. M. A. Weigand et al., Updates to instrumentation and protocols for isotopic analysis of nitrate by the denitrifier method, Rapid Commun. Mass Spectrom., Vol. 30: 1365–1383, 2016.
近三分之一的藥物在FDA批准後出現安全疑慮 Brigham and Women's Hospital, Nearly one in three drugs found to have safety concerns after FDA approval, 2017/5/9.
【本刊訊】隨著醫療的進步，越來越多
Women's Hospital）的研究人員所做的追蹤
新藥的開發在進行，在經過了動物試驗與
報告發現，在2001~2010年期間由食品藥
研究團隊也發現這3種被撤回的藥物平
臨床總共三期的實驗後，最後會由美國食
品監督管理局所批准的藥物中，有近1/3的
均已在市場上使用了11.7年才從撤出，而
品藥品監督管理局（U.S. Food and Drug
藥物曾經在上市後出現過安全事件（safety
有強烈副作用或對身體有高風險危害，因
Administration, FDA）進行新藥的核准。
event）。而該團隊將安全事件定義為基於
此附上警告的藥物則有61種，包括了一些
然而，這些經過層層研究把關的新藥，在
安全問題等考量，食品藥品監督管理局將
治療自體免疫性疾病的藥物、抗精神病藥
上市之後，其安全性有多高？是否真的能
上市後的藥物對人體危害程度分成三種處
等。 而被鑑定為有安全疑慮需進行安全
準確地對症下藥且不危害人體？
理，撤回該藥物的核准、進行藥物盒外裝
性會議的藥物則有59種，其中包含了偏頭
警告或進行藥物安全疑慮的會議。
痛、性功能障礙與糖尿病等藥物。
一般來說，經過食品藥品監督管理局核
前已經接觸到這些可能有問題的藥物。
准後上市的藥物，會在藥品上市後進行安
而在這項研究中發現，在這近10年內
研究人員也表示雖然新藥在上市之前會
全性觀察，若有藥物不良反應藥品製造商
食品藥品監督管理局所批准的222種新
經過食品藥品監督管理局進行多重評估，
也會進行自主性的報告，儘管如此，食品
型治療藥物中，有3種被撤回，61種在
不過在審批藥物時可能還是存在著一些風
藥品監督管理局對於藥品上市後風險管理
盒裝外附上警告（boxed warnings），
險與問題，且藥物的安全性本身就存在就
的必要性仍然與日俱增，而最近的研究也
59種FDA進行藥物安全性會議（Safety
有很多不確定性。因此，在藥物的開發與
發現對於上市後的藥物可能存在著許多安
Communications）。而這些安全上的風險
臨床的研究都必須要更加嚴謹，累積更多
全上的疑慮。
平均在藥物批准上市的4年後才會出現，
臨床數據，以減少藥物安全性疑慮事件。
由美國布萊根婦女醫院（Brigham and
這也代表有許多患者在這些危害被發現之
產官學研
中華民國一○六年六月十五日
SciTech Reports
23
西北大學列印人工卵巢 讓母鼠具備生育能力 Katherine Kornei, 3D-printed ovaries restore fertility in mice, Science, 2017/05/16.
3D列印技術，在現今的生物科技已
將明膠細絲進行不停地堆疊在10℃玻璃片
母鼠也能夠自然地進行哺乳，代表在卵巢支
經時有耳聞，最常聽到的運用就在於生
上，並印刷在15×15毫米（mm）的正方形
架裡的濾泡與支架中的血液循環系統有發揮
物支架、皮膚、耳朵與心臟瓣膜等生物
體積內。卵巢支架的列印就類似於建造林
其正常的作用，能提供母鼠排卵、懷孕、生
3D列印技術。不過，隨著近年來生物科
肯積木（Lincoln Logs），只不過是建造在
產與哺乳，進行全方面的生育能力。
技的進步，越來越多的器官也透過此技
一個微小的體積上。然後，研究團隊再將
研究團隊表示這項3D列印技術的成功是
術被列印出來。近期，由美國西北大學
小鼠的卵泡，包含了能使卵生長並產生激
為了希望在未來這個人工卵巢也能夠運用
（Northwestern University）的研究團隊利用
素的細胞加入在這些卵巢支架上。
在人類身上，以治療可能在經過癌症或因
3D列印技術做出了小鼠的卵巢，並成功讓
實驗也發現，編織的越緊密的卵巢支
疾病而切除卵巢、無法正常生育的女性患
架對於日後卵泡的生長有更好的效果。因
者重新獲得生育能力。不過，科學家也表
一般來說，為了讓動物體內能夠與這些
此，研究團隊最後使用了在卵巢支架上留
示這條路還有很長的路要走，原因在於人
外來的3D列印材料相容、不產生排斥性，
出2毫米大小的小孔，且支架中也具備血
類的卵巢相較於小鼠的卵巢複雜許多。
所使用的材料就更顯重要，而在這個實驗
管生成，能負責卵巢內的血液循環，並將
除此之外，在3D列印技術方面，人類的
中，研究團隊利用從動物身上取得的天然
40~50個卵泡放入，建造出一個人工卵巢
卵巢支架的困難度也較大，支架結構和其間
卵巢膠原蛋白，將其蛋白質降解後所產生
（bioprosthetic ovary）。然後透過手術將7隻
距也都須重新設計與考量，且還需要調整人
的明膠（gelatin）進行3D列印技術將人工卵
小鼠的卵巢拿出並植入人工卵巢。
類的血管生成與血液的循環系統等問題，不
小鼠受孕並產生健康的後代。
巢列印出。 -1
列印的過程中，科學家以10 mm s 的速度
在這次實驗結果中，有3隻母鼠在交配後
過若未來能夠克服這些問題，將對於再生醫
成功的懷孕並生出小鼠，且在生下小鼠後的
學與人類生育問題的技術結合邁出一大步。
德國開發薄膜纖維黏合材料 能像壁虎抓物爬牆 Matthew Hutson, Gecko-inspired gripper could help robots climb walls, Science, 2017/5/15.
這幾年來不斷聽到未來機器人會取代許
趾的抓力則來自凡得瓦力（van der Waals'
薄膜纖維黏合劑在與物品表面進行接觸
多人現在所做的許多工作，不過，人類其
force），當兩個原子彼此靠近時，凡得
後，利用推出空氣後將黏合劑上的淺錐體
實還無須太過慌張，因為現階段如果想讓
瓦力就會產生一個吸引力。壁虎的腳趾因
壓平在物品上，與之黏合。而在測試中，
機器人拿起一杯咖啡、一顆番茄或一小包
為有被些許微小的毛髮纖維覆蓋，會最大
研究人員利用2.5平方釐米（cm²）的接觸
的洋芋片，恐怕還不是那麼容易。雖然對
程度的與表面接觸，而擴大了凡得瓦力的
面積就能將重量超過300克的物體提起。
於人類而言能夠輕易地拿起並處理各種形
效應。
除了提起表面光滑的物品外，不論是咖啡
狀的材料，然而，對於機器人而言這些看
其實，先前科學家已研發出利用合成微
杯的把手、番茄或是包裝食品外的塑膠
纖維材料來模擬壁虎腳趾的黏性，但是這
袋，都能順利地抓取且其力道能不傷害到
有鑑於此，由德國馬克斯．普朗克研究
些材料需要有個像桿一樣的強大的壓力才
這些物品的表面。
所（Max Planck Institute）物理部門的研
能有像壁虎腳趾一樣的特性，而這不只是
研究團隊也表示這項技術有幾個潛在應
究團隊開發了一種全新的方式來解決這個
會限制此材料附著在彎曲表面上，也大大
用，在工業方面，期望能夠在工廠中可以
問題。他們希望能夠透過仿生學的概念，
的限制了其應用空間。因此，為了避免此
幫助配裝精細的電子產品或移動具有複雜
以模仿壁虎的腳趾，讓機器人也能夠抓住
現象，這次科學家找到了一個新型材料稱
形狀的物體；在醫學方面，則可以應用於
不規則形狀的物品或食物。
為薄膜上的纖維黏合劑（fibrillar adhesives
再生醫學器官的拾取；在機器人方面，也
on a membrane, FAM）。
能夠讓它們能夠進行攀爬，提供一些機器
似簡單的技能可能並不容易。
一直以來科學家都在大自然中尋求靈 感，而其中最讓科學家有所啟發的就是壁
而這項薄膜上的纖維黏合劑能避免先前
虎，因為他們能夠利用腳趾靈活且快速
所發生的情況，利用富有彈性的薄膜上纖
的穿梭在牆壁與天花板之間。而壁虎腳
維排列，提供靈活性與抓物力。實驗中，
上的維護與檢查，期望這些都能成為此材 料的應用。
中華民國一○六年六月十五日
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科技報導
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產官學研
中華民國一○六年六月十五日
SciTech Reports
近期研討會資訊 【2017 計算機圖學研討會】 時間：2017 年 6 月 29~30 日 ■ 地點：臺中市／靜宜大學 ■
【2017 年海峽兩岸天體物理研討會】 時間：2017 年 7 月 1~3 日 ■ 地點：臺北市／中研院天文所 ■
海峽兩岸天體物理研討會是中研院天文所與上海天文台的雙邊會議，源起 電腦科技的發展日新月異，但人們在視覺感知上的要求卻永無止境，因
於天文所與上海天文台雙方長期於研究領域，儀器建製，理論計算之互補
此電腦圖學的研究一直面對新的挑戰與機會，毫無疑問的，電腦圖學領
性，又有地域相近的優勢，故邀請兩所同仁進行雙邊交流。從上屆開始，
域將在 21 世紀人類邁入數位媒體生活中，扮演重要的角色。
擴展到了包括廈門大學以及科大，更名為海峽兩岸天體物理研討會。會議 議題包括天體物理所有主要方向：宇宙學、星系、黑洞、恒星等。
【2017 台灣地理資訊學會年會暨學術研討會】
【2017 台灣軟體工程研討會】
時間：2017 年 7 月 3~4 日 ■ 地點：新北市／台北大學
■
本研討會是國內 GIS 領域最大型的學術研討會，本屆特色主題是「規
本次大會的主題為「Software Engineering and Data Science」，將探討
劃智慧城市 共創智慧家園」，其為近兩年來全球各專業領域之產學研
軟體工程與資料科學的相關研究，包含應用軟體工程技術於資料科學及
界均爭相研討的熱門議題之一，預期將可匯集國內空間資訊最高水平
應用資料科學於軟體工程。大會除 選軟體工程 域 文以饗與會者之外，
■
的研究成果，並吸引國內產學研一流人才參與本年度盛會。
【數據資料分析競賽】 時間：2017 年 7 月 11~17 日 ■ 地點：臺北市／國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
■
時間：2017 年 7 月 7~8 日 地點：臺中市／逢甲大學
將邀請國內外資料科學軟體技術領域的標竿人物與會。
【2017 海洋教育與戶外探索教學與實務學術研討會】 時間：2017 年 7 月 24~26 日 ■ 地點：臺東縣／臺東大學
■
■
凡本國籍且就學於台澎金馬地區之高中生、大學生及研究生 ( 含碩士生
本研討會為提升海洋教育及戶外探索教育議題的教學水準與學術研究
及博士生 )，只要使用「政策指標資料庫 PRIDE」資料或搭配其他資料，
風氣、觀摩各師資培育大學教師、高中、國中及小學海洋教育及戶外
寫出創新且有意義之分析報導，您就可以參加競賽。題目不限領域，
探索教育師資課程與教學實務與精進海洋教育及戶外探索教育師資教
可以個人名義或組隊投稿。
學理論與實務之能力。
【2017 國際再生醫學材料應用研討會】 時間：2017 年 8 月 23~26 日 ■ 地點：桃園市／中原大學 ■
【2017 第十七屆大地工程學術研討會】 時間：2017 年 8 月 30 日 ~9 月 1 日 ■ 地點：臺北市／臺灣大學 ■
大地工程學術研究討論會是目前國內土木大地專業研討會中最具規模 本次大會的主題為再生醫學材料、臨床組織工程、生物力學，幹細胞
且歷史最悠久之學術研討會之一，除了做為全國產官學各界土木大地
誘導與調控、生物高分子、陶瓷與金屬、生物啟發的智慧材料、3D 列
工程同業同好之學術與經驗交流、提供同業同好交誼與合作之重要機
印、藥物與基因輸送與細胞治療應用。
會之外，同時邀請國內外著名學者專家親臨現場發表演說，提升國內 土木大地專業技術以及與國際交流接軌的平台。
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產官學研
中華民國一○六年六月十五日
科技報導
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高壓AMI電力資料創意應用競賽 發揮創意促進節能省電 臺灣電力公司，〈電力之「寶」出爐！ 台電高壓AMI電力資料應用競賽得獎名單揭曉 群策群力創意發想 善用資料促成科技節能、智慧省電〉，2017年5月20日。
智慧型電表基礎建設（Advanced Metering
來也將可能實際運用在生活當中。
運轉來緩解系統的供電壓力，在發電機或
Infrastructure, AMI）為智慧電網的一種，
其中，由國立中山大學電機系研究團隊
變壓器完成更新前，能執行降壓運轉且透
主要為用於記錄所有電流的流動，即時監
在專業校園組中脫穎而出，以研究「應用
過AMI即時資訊的監控，將是一項經濟的
控電力的使用情況。而近期，臺灣電力股
AMI資料確保降壓運轉之電力品質」，獲
又能及時解決問題的好方法，以降低近年
份有限公司透過一些特定用電資訊的開
得金獎殊榮。研究團隊透過AMI提供的用
來臺灣電力系統因需求大增而造成的缺電
放，舉辦了「高壓AMI電力資料創意應用
戶需量，發現當供應的電能維持一定電力
危機。
競賽」。而這次競賽分為一般大眾題、專
品質時，可以降壓運轉，使在不影響電力
業題校園組和專業題社會組，參加的作品
品質下，也不會消耗多餘的能量。
總共有123件，最後由23件作品進入決賽，
而在一般大眾題中，由任職於軟體資訊 業的曾敏傑與張庭耀所組成的「Innovation
研究團隊將用戶安排在實際的配電系
Daddy」團隊，以「PowerMoney」為主題
統中進行模擬，再透過調整主匯流排的
參賽，拿下了一般大眾題的金獎。研究團
在此競賽中，各組別都能運用臺電所提
OLTC來執行系統降壓運轉，證明降壓運
隊表示設計理念以WEB APP為介面，透過
供的11項資料集，包括高壓AMI智慧電表
轉時能達成降低能源供應、減少配電系統
四個階段的行動促成節電，分別是規劃節
資訊、九大耗能產業與五大服務產業部分
線路損失及避免配電變壓器超載，降壓運
電、比較實際節電與規劃節電的差異、參
用戶代表的去識別化用電資料和各行業15
轉期間透過AMI回傳的即時負載數據，估
與需量反應和節電換獎品的獎勵四步驟，
分鐘平均用電數據等，各個團隊將運用這
計配電系統狀態，並確保系統電壓維持在
期望能吸引民眾節電。而這項設計未來甚
些資料進行多元的運用和創意發想。而經
0.95 pu以上之電力品質。
至可以考慮透過擴充設備、利用APP來管
並在最後三組中各選出金銀銅獎及佳作。
過初選與決選後，這些得獎的作品臺電也
研究團隊進一步表示，當臺電系統在備
表示因都展現了資料多元應用的創意，未
載容量不足、面臨限電時，若能透過降壓
理身邊的每個用電設備。
工研院研發海水淡化系統與蔬果農藥檢測器 將在產業與食安上應用 工研院，〈「智能海水淡化系統」獨門水回收技術 工研院「智能系統主題館」展示智慧城市研發能量〉，2017年5月31日。
地球上的水，海水占了絕大部分，可飲用
解決這個問題，由工研院所所研發的「智能
食安問題頻傳，蔬果的農藥殘留量一直都
的淡水資源有限，而近年來由於地球上人口
海水淡化系統」則不用逆滲透方法，採取正
是人們關心的問題之一。因此，工研院在
越來越多，使得飲用水的需求越來越大。此
向滲透（Forward Osmosis, FO）原理分離出
近期也開發出了一種「隨手型智慧蔬果農
外，在人類過度開發與大量的工業活動等眾
可飲用的水。
藥檢測器」，與波長微型化檢測技術進行 結合，可藉由此儀器檢測出農藥的特定光
多原因之下，水資源的汙染更迫使地球上的
「智能海水淡化系統」運用正向滲透原
水資源更加匱乏，更有不少科學家認為現今
理，再藉由滲透壓差驅使海水中的水分子
水資源的稀少在未來將可能造成資源上的爭
通過半透膜進行脫鹽，再以智能技術監控
將此檢測器往清洗的菜籃一丟，透過上
奪與衝突。
提取液（Draw solution）分離程序，達到過
面的燈號顯示就能及時觀察農藥殘留量，
有鑑於此，製造出人類可飲用的水就成為
膜水分子與提取液高效分離目的，且分離
紅燈代表農藥嚴重超標，需加強清洗；黃
了科技發展中不可或缺的技術之一。近期，
後的提取液可再生循環回收使用，提高使
燈代表農藥目前殘留過量，建議持續清
由工業技術研究院所研發出的「智能海水淡
用效率。
洗；綠燈則代表無農藥，或僅有極低農藥
化系統」，就是期望將海水利用此系統轉換 成人們可使用的飲用水。
除此之外，此系統以智慧提取液材料結 合獨特的滲透壓即時監測和高滲透壓端監
譜，從而得知此蔬菜的農藥殘留量。
殘留，為可食用狀態，且此檢測器會在農 藥被清洗完畢後提示。
一般來說，目前大部分所使用的海水淡化
控分離技術，使達到高效率、高穩定性與
目前在國內常被使用的的農藥，像益達
技術是逆滲透法（Reverse Osmosis, RO），
低耗能的目標。未來這個「智能海水淡化
胺、貝芬替等都能被檢測出，檢測極限為
透過使用高壓來純化海水。不過這項技術的
系統」將可廣泛運用在水資源處理產業、
0.5ppm，研究人員也表示未來會將更多常見
缺點在於因出水量不大的情況下，會使得回
生醫與食品產業及再生能源產業中。
的農藥資料庫放入，期望能夠透過清洗與
收的純水少，導致成本高且效益不大。為了
除了在水資源方面的相關研究，近年來
檢測讓農藥殘留量降至最低。
產官學研
中華民國一○六年六月十五日
SciTech Reports
27
興大發表3種臺灣特有盲蛛新種 中興大學，〈興大生科系發表三種台灣特有新種盲蛛〉，2017年5月17日。
【本刊訊】盲蛛，雖然稱作蛛，且與蜘蛛
種特殊盲蛛新種，分別為背斑偽盾刺盲蛛
（P. arishana）與安藤偽盾刺屬盲蛛（P.
一樣有八支細長的腳，但卻不是蜘蛛。盲蛛
（Pseudogagrella dorsomaculata）、黑背偽
andoi）。
屬於盲蛛目，牠們的棲息環境主要是在潮濕
盾刺盲蛛（Pseudogagrella nigridorsa）與紹
且陰暗的洞穴或落葉堆中。除此之外，因盲
氏偽盾刺盲蛛（Pseudogagrella sauteri）。
除了青偽盾刺盲蛛的棲地分佈範圍較廣 之外，其餘3種的分布都相當狹隘。而這次
蛛屬於夜行的動物，所以在生活當中更不易
一般而言，為了確認所發現是否為新
新發現的紹氏偽盾刺盲蛛和黑背偽盾刺盲蛛
被人所注意。而盲蛛與蜘蛛最大的不同在於
種，主要會利用生物形態來進行比對，但
也屬於在小區域分佈的物種，分別分布於
體型，蜘蛛有兩個體段，而盲蛛的頭胸部與
是有時候會因為形態差異太小而誤以為只
大雪山和拉拉山，背斑偽盾刺盲蛛則是分
腹部則不會收縮形成腰部。
是形態的變異。有鑑於此，為了確定為新
佈於中部2000公尺海拔以上的山區。目前這
而在臺灣，首次發現並發表盲蛛新品種
種，研究團隊花了3年多的時間，利用生物
項新品種的發現成果也發表在動物分類學
是早在西元1911年，目前已發現盲蛛的種類
形態學與分子生物學進行DNA定序比對交
（Zootaxa）期刊中。
累計有32種，然而在最近這20幾年來，有關
叉確認，確定此3種盲蛛的形態特徵具有種
除了形態上與蜘蛛不同外，在陸域生態
臺灣的盲蛛新種卻主要都是由國外學者所
間的差異，除了是新品種外，也皆為臺灣
系中盲蛛也扮演著舉足輕重的角色，為土
發表，像是日本、德國等學者所發現。
特有種。
壤、灌木叢或樹木中撿拾動物屍體的清除
而近期，由中興大學生命科學系施習德
研究團隊也表示，臺灣原有的特有種
者，也是小型節肢動物的捕食者。可惜的
的教授所帶領的研究團隊從2013年起陸續
盲蛛有4種，皆屬偽盾刺屬盲蛛，包括青
是，相較於蜘蛛，人們對盲蛛的了解相當
在臺中的大雪山與桃園的拉拉山發現了新
偽盾刺盲蛛（P. cyane）、臺灣偽盾刺盲
少，因此研究團隊也表示希望透過分類研
品種盲蛛的蹤跡。研究團隊發現了全新的3
蛛（P. taiwana）、阿里山偽盾刺屬盲蛛
究，能讓大家對盲蛛有更一步的認識。
成功大學研發天然礦電池 兼具環保與低成本 成功大學，〈成大材料系創新研發 天然礦電池〉，2017年5月9日。
電池，是為了將與先儲存的能量在必要
串嘗試與實驗。再經過3年的研發與測試
有像一般正極材料能充放電的特性，實驗
時轉化成可供用的電能，一般來說電池的
後，研發出這個創新的材料，以天然礦石
測試後發現此電池性能能大幅提高4倍，
材質大多以石墨、金屬等為主，像是鋅錳
當作電池材料，這種礦石稱作蛇紋石，是
讓電容量達到60 mAh/g。
電池、鋰電池或鉛酸電池等，不過最近由
一種成本低、無毒性，兼具環保的材料。
除此之外，研究團隊也嘗試將蛇紋石
成功大學材料系洪飛義教授實驗室卻發現
而在進行不同材料測試實驗的過程中，
磨成粉與果糖攪拌，再透過高溫氧化燒
除了這些材料外，以石頭為原料竟也能做
團隊發現在這些由鎂、矽粉末所製成的合
結製成碳化矽酸鎂粉，此粉末相較現今
成電池，而這項全新嘗試也已獲得臺灣發
成電池中，雖然這些混和粉末的化學成分
常使用的石墨負極效果更好。因此，蛇
明專利。
與滑石粉一樣，不過若使用一般的滑石粉
紋石除了在硫化後可做為電池正極，也
研究團隊長期投入電池相關研究，期
是無法製作成電池，無法作為電池的正
可以使碳化再導入電池負極，具有雙電
望透過更多新式材料為電池注入新活力，
極，因此研究團隊嘗試使用較原始的滑石
池的特性。
因此，洪教授在實驗室就不斷鼓勵學生進
粉，一種被稱作蛇紋石的礦石。
洪飛義教授也表示，由於蛇紋石數量很
行更多方向的嘗試與研究，再經過3年不
蛇紋石，是一種矽酸鹽礦物群的名稱，
多，因此在價格上也便宜，甚至在經過硫
斷的研發與測試後，研發出這個創新的材
裡面包含了有鎂、鐵、矽等金屬成份，本
化處理後的正極不會產生毒性，所以在回
料，以蛇紋石為原料的「石頭電池」。
身就帶有少許電容量15 mAh/g，而研究
收廢電池時也不會有汙染的問題，對於環
一開始研究團隊只是嘗試著將常被用
團隊也考量到因蛇紋石屬天然礦石，在結
保而言是一大益處。而在負極方面，碳化
來加到電池中的鎳、鋅、鋁等金屬與鎂金
構上與新製電池的要求不盡符合，因此將
後的負極也比目前全球所採用的石油提煉
屬粉末共同添加混和，做出各種不同成份
天然蛇紋石磨成粉末後，再進一步進行硫
方法製成的石墨負極更具環保，在綜合這
的鎂電池。進而在3年前研究團隊提出將
化處理，得到改變質地後的硫化矽酸鎂粉
些優點之下，也期待這項石頭電池在未來
鎂、矽粉末合成的想法，並開始進行一連
末，再將這些粉末經電池組裝後，確認具
能有好的發展與應用。
產官學研
中華民國一○六年六月十五日
澳洲大學研發大腦晶片 有助受損大腦的修復 Australian National University, ANU researchers build brain-on-a-chip, 2017/5/15.
科技報導
廣告索引 冷泉港........................................2 錫昌..........................................3 雙鷹..........................................5 勵眾生活......................................6 牟博士........................................7 洛科..........................................8
再生醫學，指的是期望用人為的方式再 做出具有功能的器官或身體的各種組織，
式，讓奈米技術與神經科學之間建立更強 的聯繫。
典奧..........................................9 科光.........................................10 立行科技.....................................13
提供病患移植，使患者重獲健康。而在現
研究人員也期望此研究能提供未來再生
今的再生醫學中，主要以造血幹細胞、誘
醫學中的神經再生的新見解與發展將有助
導性多功能幹細胞（induced pluripotent stem
於發生意外後、中風或神經退化性疾病等
技邦新磊.....................................19
cell, iPS cell）或組織工程學的再生器官等為
這些遭受損傷的大腦的神經恢復，讓再生
日龍.........................................20
主。一般而言，大腦與神經細胞為較不可
醫學的範疇向外延伸，往大腦修復與神經
逆的部分，因此在腦部與神經細胞的修復
再生的目標前進。
一直較少有再生醫學的新發展。 而最近，由澳洲國立大學 （Australian National University, ANU）的研究團隊開發出一種 晶片材料，能讓腦細胞生長並產 生可預測的迴路，未來將可能發 展為人工大腦。研究人員在半導 體晶圓上加上許多奈米線作為腦 細胞的生長支架，讓腦細胞在上 面生長。研究人員表示這個支架 提供了研究腦細胞的增長與與細 胞之間的相互連接。 這個研究也顯示了在奈米支架 上生長的神經元電路（neuronal circuits）是具有功能性與互連 性，未來將開啟了設計出「神 經義肢（neuro-prosthetics）」的 應用潛力。研究人員也表示現 階段已經用了特定的奈米線幾 何，並且可成功地預測出具功 能的迴路，進一步也希望將透 過現階段所發現的技術來了解 大腦中神經元是如何形成迴路 並處理信息。 研究人員進一步解釋，相較 於普通義肢，這個神經義肢必 須神經元突觸互相連接，才能 讓在大腦感覺到像是認知、學 習和記憶等過程中時形成訊息 處理的基礎。這項研究是由許 多學科共同合作，其中包括了 物理學、工程學和神經科學。 這些科學家也表示透過合作可 以延伸出更多全新的研究模
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