( 四 ) 報 名 方 式 : 請 至 智 慧 鐵 人 官 方 網 站 線 上 報 名 三 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 辦 公 室 預 計 於 全 國 辦 理 12 場 以 上 教 師 研 習

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1 職 業 學 校 化 工 群 科 中 心 學 校 Group of Chemical Engineering 動 態 報 導 課 程 新 知 專 題 研 究 技 職 園 地 有 獎 徵 答 第 101 期 電 子 報 2014 年 12 月 30 日 出 刊 動 態 報 導 104 年 度 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 教 師 研 習 營 說 明 : 一 為 推 廣 創 意 遊 戲 化 教 學 與 團 隊 合 作 解 題 能 力, 以 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 的 遊 戲 化 特 色 與 創 造 力 培 育 的 解 題 任 務 為 藍 本, 啟 發 國 內 老 師 融 入 創 意 於 教 學 活 動, 本 署 委 請 國 立 臺 灣 大 學 ( 以 下 稱 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 計 畫 辦 公 室 ) 辦 理 旨 揭 活 動 二 旨 揭 研 習 營 相 關 資 訊 摘 述 如 下 : ( 一 ) 研 習 名 稱 :104 年 度 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 與 培 訓 計 畫 - 創 新 遊 戲 化 教 學 活 動 設 計 研 習 營 ( 二 ) 對 象 人 數 : 參 加 對 象 為 全 國 高 級 中 等 學 校 之 教 師, 每 場 至 多 報 名 50 人 ( 三 ) 時 間 場 次 ( 目 前 開 放 下 列 3 場 次 報 名 ): 年 12 月 23 日 13:00-16:10 國 立 成 功 大 學 水 利 系 館 2 樓 4620 教 室 年 01 月 14 日 13:00-16:10 國 立 中 興 大 學 農 資 學 院 ( 農 環 大 樓 ) 2 樓 第 一 會 議 室 年 02 月 10 日 13:00-16:10 國 立 交 通 大 學 土 木 系 館 ( 工 程 二 館 ) 1 樓 118 教 室 研 習 名 稱 研 習 時 間 主 講 者 研 習 地 點 創 新 遊 戲 化 教 學 活 動 設 計 研 習 營 ( 報 名 開 放 中 ) 課 程 代 碼 : /01/14( 三 ) 13:00-16:10 侯 惠 澤 教 授 臺 中 市 國 立 中 興 大 學 參 加 對 象 高 中 ( 含 完 全 中 學 國 中 部 及 高 中 附 設 國 小 部 ) / 高 職 / 國 中 / 國 小 / 特 殊 教 育 學 校 教 師 報 名 方 式 1. 請 上 教 育 部 全 國 教 師 在 職 進 修 資 訊 網 : 2. 在 依 縣 市 研 習 課 程 進 入 資 訊 網 中, 點 選 想 參 與 教 師 研 習 之 縣 市 3. 輸 入 課 程 代 碼 或 用 手 機 掃 瞄 QRcode, 進 入 104 年 度 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 與 培 訓 計 畫 -( 研 習 名 稱 ) 頁 面, 報 名 即 可 如 有 任 何 疑 問 請 與 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 辦 公 室 聯 絡 參 加 人 數 因 受 場 地 限 制, 人 數 至 多 50 名, 以 報 名 先 後 排 定 優 先 順 序 費 用 本 活 動 無 收 費 若 參 加 教 時 研 習 營 為 整 天 者, 顧 及 研 習 會 之 統 一 安 排, 將 於 當 天 報 到 時, 收 取 代 訂 午 餐 便 當 費 用 新 台 幣 80 元 整 1

2 ( 四 ) 報 名 方 式 : 請 至 智 慧 鐵 人 官 方 網 站 線 上 報 名 三 智 慧 鐵 人 創 意 競 賽 辦 公 室 預 計 於 全 國 辦 理 12 場 以 上 教 師 研 習 營, 其 餘 場 次 未 來 將 陸 續 於 前 述 網 站 公 告 ; 如 有 相 關 問 題 請 洽 計 畫 承 辦 人 官 君 黛 小 姐, 電 話 (02) , ironmanoffice@gmail.com 104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 重 要 日 程 表 項 目 日 期 說 明 簡 章 開 始 發 售 及 網 路 下 載 報 名 日 期 報 名 結 果 網 路 查 詢 103 年 11 月 19 日 ( 星 期 三 ) 起 103 年 12 月 18 日 ( 星 期 四 ) 103 年 12 月 29 日 ( 星 期 一 ) 104 年 1 月 13 日 ( 星 期 二 ) 中 午 12: 年 1 月 19 日 ( 星 期 一 ) 簡 章 每 份 40 元, 可 在 各 縣 市 全 家 便 利 商 店 萊 爾 富 便 利 商 店 OK 便 利 商 店 購 買 下 載 104 四 技 二 專 統 測 簡 章 應 屆 畢 業 生 可 採 學 校 集 體 報 名, 請 依 原 就 讀 高 中 職 學 校 規 定 繳 交 報 名 資 料 個 別 報 名 一 律 採 網 路 報 名, 請 於 報 名 期 限 內 完 成 報 名 手 續 個 別 網 路 報 名 請 至 : 報 名 結 果 如 有 資 料 錯 誤 須 更 正, 個 別 報 名 考 生 請 於 1/19 前 聯 絡 統 測 中 心, 集 體 報 名 考 生 請 於 1/19 前 聯 絡 所 屬 集 體 報 名 學 校 或 單 位 報 名 結 果 查 詢 系 統 可 直 接 修 正 考 生 通 訊 聯 絡 資 料 不 可 更 改 考 試 類 別 及 考 區 寄 發 准 考 證 104 年 3 月 31 日 ( 星 期 二 ) 公 布 各 考 區 考 場 地 點 104 年 4 月 22 日 ( 星 期 三 ) 學 校 集 體 報 名 者, 由 學 校 轉 發 考 生 個 別 網 路 報 名 者, 依 報 名 時 所 填 之 通 訊 地 址 寄 送 在 技 專 校 院 入 學 測 驗 中 心 官 網 查 詢 : 四 技 二 專 統 測 考 試 104 年 5 月 2 日 ( 星 期 六 ) 104 年 5 月 3 日 ( 星 期 日 ) 成 績 查 詢 / 寄 發 成 績 單 104 年 5 月 20 日 ( 星 期 三 ) 考 試 成 績 除 可 在 技 專 校 院 入 學 測 驗 中 心 官 網 查 詢 外, 亦 提 供 語 音 查 詢 ; 此 外 考 生 亦 可 在 5/4 至 5/19 申 請 預 約 簡 訊 查 分 的 服 務 報 名 四 技 二 專 日 間 部 進 修 部 各 入 學 管 道 104 年 4 月 下 旬 起 各 入 學 管 道 及 各 校 招 生 報 名 方 式 日 程 皆 依 各 招 生 簡 章 所 訂 內 容 辦 理, 屆 時 相 關 資 訊 皆 可 至 技 專 校 院 招 生 策 進 總 會 網 站 查 詢 網 址 : 備 註 :1. 統 一 入 學 測 驗 主 辦 單 位 : 技 專 校 院 入 學 測 驗 中 心 網 址 : 聯 絡 電 話 :(05) 轉 158 或 考 生 報 名 前 請 務 必 先 行 查 詢 所 欲 報 考 四 技 二 專 日 間 部 及 進 修 ( 夜 間 ) 部 各 聯 合 招 生 管 道 目 標 校 2

3 系 之 招 生 類 別, 再 行 決 定 統 一 入 學 測 驗 之 報 考 群 ( 類 ) 別 3. 報 名 考 生 欲 辦 理 請 假 緩 徵 或 其 他 狀 況, 需 要 申 請 報 考 證 明 者, 可 於 104 年 2 月 5 日 中 午 12:00 起 至 104 年 3 月 27 日 前 至 技 專 校 院 入 學 測 驗 中 心 網 站 報 名 結 果 查 詢 系 統 內 連 結 報 考 證 明 申 請 功 能 進 行 申 請 4. 考 生 收 到 成 績 後 如 欲 申 請 成 績 複 查, 請 於 5/23 前 依 簡 章 規 定 申 請 複 查 成 績 5. 考 生 除 了 取 得 統 測 成 績 之 外, 請 務 必 再 行 報 名 104 學 年 度 四 技 二 專 甄 選 入 學 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發 各 區 四 技 進 修 部 二 專 夜 間 部 聯 合 招 生 或 其 他 採 計 統 一 入 學 測 驗 成 績 之 招 生 管 道, 才 可 獲 得 錄 取 及 入 學 的 機 會 各 項 招 生 資 訊 屆 時 皆 可 在 招 策 總 會 網 站 查 詢, 網 址 : 學 年 度 四 技 二 專 日 間 部 四 技 進 修 部 二 專 夜 間 部 升 學 流 程 圖 3

4 備 註 : 1. 請 考 生 務 必 先 行 確 認 目 標 學 校 系 科 於 各 入 學 管 道 所 招 收 的 是 哪 個 群 ( 類 ) 別 的 統 測 考 生, 再 行 報 名 104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 該 群 ( 類 ) 別 之 考 試 2. 未 參 加 104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 者, 無 法 報 名 104 學 年 度 四 技 二 專 甄 選 入 學 及 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發, 因 此 請 考 生 務 必 把 握 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 報 名 時 間 ( 個 別 報 名 日 期 : 103 年 12 月 18 日 103 年 12 月 29 日 ) 3. 四 技 二 專 甄 選 入 學 除 高 職 及 綜 合 高 中 應 屆 畢 業 生 之 外, 高 中 職 非 應 屆 畢 業 生 及 同 等 學 力 考 生 亦 可 報 名 參 加, 每 位 考 生 可 至 多 報 考 3 個 志 願, 招 生 流 程 為 考 生 資 格 身 分 審 核 第 一 階 段 報 名 選 擇 志 願 及 就 讀 志 願 序 統 測 成 績 篩 選 篩 選 結 果 公 告 第 二 階 段 報 名 各 校 指 定 項 目 甄 試 各 校 公 告 正 備 取 結 果 考 生 登 記 就 讀 志 願 序 就 讀 志 願 序 統 一 分 發 放 榜 註 :(1) 綜 合 高 中 應 屆 畢 業 生 截 至 高 三 上 學 期 須 修 畢 專 門 學 程 科 目 25 學 分 以 上 才 可 報 名 四 技 二 專 甄 選 入 學 (2) 非 應 屆 畢 業 生 及 同 等 學 力 考 生 請 務 必 於 104 年 4 月 22 日 ~104 年 5 月 7 日 期 間 完 成 資 格 審 查 登 錄 及 送 件, 才 可 進 行 第 一 階 段 報 名, 請 特 別 注 意 4. 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發 完 全 採 計 四 技 二 專 統 測 成 績, 每 位 考 生 可 至 多 選 填 199 個 志 願, 請 考 生 務 必 在 報 名 繳 費 期 間 完 成 繳 費, 才 可 進 行 網 路 選 填 志 願 5. 各 區 四 技 進 修 部 二 專 夜 間 部 聯 合 招 生 說 明 : (1) 各 區 成 績 採 計 方 式 皆 有 所 不 同 報 名 台 北 區 台 中 區 嘉 南 區 高 屏 區 四 技 進 修 部 二 專 夜 間 部 聯 合 登 記 分 發 的 考 生, 分 發 總 成 績 為 104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 成 績 及 高 中 職 在 校 學 業 平 均 成 績 合 併 加 總 計 算, 未 辦 理 其 他 考 試 ; 報 名 桃 竹 苗 區 四 技 進 修 部 申 請 入 學 聯 合 招 生 的 考 生, 分 發 總 成 績 分 為 二 階 段 : 第 一 階 段 成 績 可 選 擇 用 104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 成 績 平 均 3 或 高 中 職 在 校 學 業 平 均 成 績 2 擇 一 採 計, 統 測 成 績 不 限 任 何 考 試 類 別 皆 可 採 計 ; 第 二 階 段 成 績 為 桃 竹 苗 區 綜 合 測 驗 考 試, 所 有 報 名 考 生 皆 須 參 加, 考 試 日 期 為 104 年 7 月 19 日 兩 階 段 成 績 合 計 即 為 桃 竹 苗 區 分 發 總 成 績 (2) 各 區 報 名 時 間 皆 早 於 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發 報 名 日 期, 其 中 台 北 區 於 7/13 截 止 桃 竹 苗 區 於 6/29 報 名 截 止 台 中 區 於 7/19 報 名 截 止 嘉 南 區 於 7/19 截 止 高 屏 區 於 7/18 截 止, 請 有 意 願 報 名 的 考 生 務 必 注 意 報 名 日 程 (3) 各 區 皆 訂 有 證 照 加 分 畢 業 年 資 加 分 等 加 分 優 待 標 準 (4) 各 區 皆 採 現 場 登 記 分 發 報 到 方 式 錄 取, 報 名 之 考 生 皆 須 依 聯 合 招 生 委 員 會 所 寄 發 之 現 場 登 記 分 發 通 知 單 上 之 指 定 日 期 時 間 地 點 參 加 現 場 登 記 分 發 報 到, 才 可 獲 得 錄 取 機 會 6. 除 上 述 招 生 管 道 之 外, 四 技 二 專 另 有 辦 理 技 優 入 學, 不 採 計 統 測 成 績, 分 為 保 送 入 學 及 甄 審 入 學 兩 種 招 生 管 道, 凡 取 得 甲 級 或 乙 級 技 術 士 證, 或 者 符 合 技 優 資 格 之 競 賽 得 獎 者 皆 可 報 名 參 加, 請 點 選 以 下 連 結 查 看 四 技 二 專 技 優 入 學 招 生 說 明 四 技 二 專 技 優 保 送 入 學 說 明 四 技 二 專 技 優 甄 審 入 學 說 明 7. 高 中 普 通 科 之 應 屆 畢 業 生 無 法 報 名 四 技 二 專 甄 選 入 學 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發 等 招 生 管 道, 因 此 欲 升 學 四 技 日 間 部 之 高 中 應 屆 畢 業 生, 請 先 報 考 104 學 年 度 學 科 能 力 測 驗 ( 大 學 學 測 ), 再 以 學 測 成 績 報 名 104 學 年 度 科 技 校 院 日 間 部 四 年 制 申 請 入 學 聯 合 招 生 ( 四 技 申 請 入 學 ), 每 位 考 生 可 至 多 報 名 5 個 志 願, 報 名 日 期 為 104 年 3 月 12 日 至 3 月 19 日 ( 繳 費 至 3 月 18 日 ) 8. 以 上 各 聯 合 招 生 管 道 皆 於 103 年 12 月 17 日 後 陸 續 開 始 發 售 聯 合 招 生 簡 章, 簡 章 內 容 包 含 各 類 4

5 別 招 生 校 系 及 名 額 成 績 計 算 方 式 報 名 手 續 及 招 生 流 程 等, 本 會 網 站 亦 將 於 簡 章 發 售 後 公 告 發 售 方 式, 請 考 生 密 切 注 意 本 會 網 站 公 告 學 年 度 空 軍 航 空 技 術 學 院 二 專 班 推 薦 入 學 及 申 請 入 學 陸 軍 專 科 學 校 二 專 班 甄 選 入 學 海 軍 軍 官 學 校 二 專 班 甄 選 入 學, 皆 採 計 四 技 二 專 統 測 成 績, 因 此 符 合 指 定 類 別 之 統 測 考 生 除 上 述 聯 合 招 生 管 道 之 外, 亦 可 憑 統 測 成 績 報 名 以 上 三 所 軍 事 院 校 之 二 專 班 招 生 10. 部 分 入 學 管 道 或 招 生 學 校 之 報 名 或 報 名 前 之 重 要 作 業 日 程 在 統 測 考 試 前 即 會 開 始 辦 理 ( 例 如 四 技 二 專 甄 選 入 學 之 資 格 審 查 登 錄 及 繳 件 軍 事 校 院 二 專 班 之 體 檢 及 報 名 等 ), 因 此 請 考 生 仍 須 注 意 所 要 報 名 的 招 生 管 道 或 招 生 學 校 之 重 要 日 程 11. 請 考 生 注 意 本 會 網 站 公 告 事 項 及 資 料 更 新 技 專 校 院 招 生 策 進 總 會 網 址 : TOP 課 程 新 知 不 用 油 墨 新 式 紙 張 可 重 複 列 印 20 次 大 紀 元 美 國 研 究 人 員 開 發 出 一 種 特 殊 材 質 的 紙 張, 不 需 油 墨 即 可 列 印, 而 且 可 以 重 複 列 印 至 少 20 次, 卻 不 會 影 響 列 印 品 質 這 種 紙 張 由 加 州 大 學 河 濱 分 校 (University of California, Riverside) 的 研 究 人 員 開 發 而 成, 雖 然 還 在 研 發 初 期 階 段, 但 已 經 可 以 重 複 使 用 20 次, 而 不 影 響 列 印 文 字 的 解 析 度 它 的 表 面 擁 有 一 層 被 稱 為 氧 化 還 原 染 料 (redox dyes) 的 商 用 化 學 成 分 其 列 印 方 式 是 以 紫 外 光 對 染 料 層 進 行 光 漂 白 (photobleach), 但 構 成 文 字 或 列 印 內 容 的 部 分 除 外, 這 樣 就 會 使 這 部 分 的 染 料 留 在 表 面 上, 形 成 看 得 見 的 文 字 內 容 一 般 的 雷 射 印 表 機 會 加 熱 至 攝 氏 200 度, 以 便 將 碳 粉 固 定 在 紙 張 上, 而 列 印 這 種 新 式 紙 張 只 需 加 熱 至 攝 氏 115 度, 便 足 以 讓 光 漂 白 作 用 加 速 進 行, 而 且 將 列 印 內 容 去 除 的 時 間 不 到 10 分 鐘 主 導 這 項 研 究 的 該 校 化 學 系 教 授 殷 亞 東 (Yadong Yin) 表 示, 這 種 紙 張 不 需 要 油 墨, 具 有 商 業 與 環 保 價 值, 在 全 球 環 保 意 識 日 益 高 漲 的 今 天, 是 取 代 一 般 紙 張 的 有 利 替 代 品 殷 亞 東 說, 這 種 紙 張 的 列 印 內 容 可 保 留 3 天 以 上, 仍 可 清 楚 辨 認, 若 用 在 報 紙 上, 這 段 時 間 已 經 足 夠 更 好 的 是, 這 種 紙 張 容 易 製 造 生 產 成 本 低 毒 性 低 而 且 耗 用 能 源 少 目 前 這 種 紙 張 的 染 料 只 有 紅 藍 綠 3 種 顏 色, 該 研 究 團 隊 正 在 開 發 多 色 列 印 他 們 也 在 研 究 如 何 延 長 列 印 內 容 留 存 的 時 間, 以 及 如 何 增 加 重 複 列 印 的 次 數 至 100 次, 希 望 能 降 低 紙 張 的 成 本, 並 擴 大 其 應 用 範 圍 質 子 穿 透 石 墨 烯 燃 料 電 池 突 破 法 新 社 石 墨 烯 是 世 界 上 最 薄 也 最 堅 硬 的 材 質 之 一, 科 學 家 今 天 表 示, 他 們 在 石 墨 烯 不 可 滲 透 的 盔 甲 5

6 上 發 現 1 道 裂 縫 這 支 團 隊 說, 他 們 很 驚 訝 看 到 這 種 據 稱 能 擋 住 所 有 氣 體 和 液 體 的 超 物 質, 竟 然 讓 質 子 這 種 次 原 子 粒 子 穿 越 過 去 他 們 盛 讚 這 項 意 外 發 現, 可 能 帶 來 燃 料 電 池 研 究 突 破 燃 料 電 池 是 傳 統 電 池 的 無 汙 染 版 本 參 與 研 究 的 英 國 曼 徹 斯 特 大 學 (ManchesterUniversity) 在 聲 明 中 表 示 : 這 項 發 現 可 能 革 新 燃 料 電 池 及 其 他 氫 科 技, 因 為 燃 料 電 池 需 要 一 道 關 卡, 只 讓 質 子 穿 過 去 質 子 和 中 子 構 成 原 子 核, 而 物 質 由 原 子 組 成 石 墨 烯 只 有 1 個 原 子 的 厚 度, 比 人 類 1 根 頭 髮 還 要 薄 上 好 幾 倍, 比 鋼 還 堅 硬, 被 用 來 阻 擋 氫 等 極 小 原 子, 成 為 不 可 滲 透 塗 層 與 填 料 的 完 美 成 分 在 2010 年 以 石 墨 烯 研 究 獲 諾 貝 爾 獎 的 物 理 學 家 蓋 姆 (Andre Geim) 領 導 下, 研 究 團 隊 測 試 質 子 是 否 像 原 子 和 分 子 一 樣, 會 被 石 墨 烯 擋 住 自 然 (Nature) 期 刊 刊 登 的 研 究 說, 研 究 人 員 完 全 預 測 質 子 會 被 阻 擋 在 悲 觀 的 預 斷 下, 研 究 人 員 卻 發 現 質 子 出 乎 意 料 輕 易 穿 過 極 薄 的 晶 體, 特 別 是 在 溫 度 升 高 的 狀 態 下... 聲 明 說, 這 項 發 現 使 石 墨 烯 成 為 質 子 傳 導 膜 的 絕 佳 候 選 材 料, 這 種 膜 是 高 效 燃 料 電 池 科 技 的 關 鍵 燃 料 電 池 用 在 某 些 電 動 車 和 發 動 機 後 備 電 源 上, 使 用 氧 和 氫 當 做 燃 料, 把 化 學 能 源 轉 化 為 電 力 燃 料 電 池 需 要 只 讓 質 子 通 過 把 其 他 粒 子 擋 在 外 頭 的 膜 取 代 空 調? 新 式 材 料 可 把 熱 排 到 外 太 空 大 紀 元 氣 候 異 常 造 成 的 高 溫, 讓 冷 氣 的 使 用 越 來 越 頻 繁, 最 近 美 國 科 學 家 研 發 出 新 型 材 料, 能 把 熱 輻 射 到 外 太 空, 使 周 遭 溫 度 下 降 攝 氏 5 度, 也 許 在 未 來 某 種 程 度 上 可 以 取 代 空 調 的 功 用 據 每 日 郵 報 報 道, 科 學 家 稱 這 種 新 式 材 料 為 鏡 子, 由 多 層 結 構 所 組 成, 包 括 7 層 的 二 氧 化 矽 / 氧 化 鉿, 和 有 反 射 功 用 的 銀 層, 整 體 厚 度 比 鋁 箔 還 要 薄, 這 種 新 式 材 料 最 重 要 的 特 色, 是 能 把 熱 以 紅 外 線 方 式 輻 射 到 外 太 空, 所 發 出 的 特 定 波 長, 只 有 少 量 會 被 大 氣 層 所 吸 收, 所 以 多 數 都 能 輻 射 出 去 這 個 構 想 是 把 太 空 作 為 熱 的 釋 放 空 間, 而 太 空 可 被 視 作 無 限 大 的 空 間 來 容 納 這 些 熱 量 美 國 史 丹 佛 大 學 的 范 (Shanhui Fan) 教 授 說 : 我 們 所 做 的, 就 是 創 造 一 個 在 白 天 也 能 有 作 用 的, 能 容 納 物 體 發 出 熱 量 的 散 熱 器 研 發 這 項 材 料 的 史 丹 佛 大 學 的 科 學 家 表 示, 如 果 把 鏡 子 架 在 屋 頂, 可 以 反 射 97% 日 光, 還 可 以 排 熱, 使 建 築 物 內 的 溫 度 較 外 面 降 低 了 攝 氏 5 度, 他 們 期 望 能 給 人 類 帶 來 更 便 宜 和 穩 定 的 溫 度 調 節 方 式 需 要 注 意 的 是, 這 種 材 料 只 能 用 在 建 築 物 上 方, 原 因 是 熱 反 射 的 方 向, 當 陽 光 入 射 到 建 築 物 頂 端 6

7 時, 熱 會 被 直 接 反 射 回 太 空, 若 是 在 建 築 物 的 側 邊, 熱 可 能 會 反 射 到 地 面 或 其 他 建 築 物, 造 成 溫 度 上 升, 特 別 是 在 人 口 密 度 高 的 地 區 在 地 球 暖 化 的 年 代, 這 樣 不 需 要 電 力 就 可 以 達 到 降 溫 效 果 的 技 術, 被 認 為 有 大 量 普 及 化 的 潛 力 該 計 畫 的 主 要 執 行 者 拉 曼 (Aaswath Raman) 博 士 說 : 對 發 展 中 的 國 家 來 說, 在 農 村 地 區 使 用 這 種 輻 射 冷 卻 的 技 術, 增 加 了 獨 立 供 電 的 可 能 性, 更 別 說 那 些 用 電 量 不 斷 增 加 的 都 會 地 區, 都 需 要 這 種 技 術 但 目 前 史 丹 佛 的 研 究 團 隊 所 製 作 的 原 型, 尺 寸 約 一 個 披 薩 的 大 小, 若 要 用 在 降 低 建 築 物 的 溫 度, 顯 然 需 要 更 大 的 面 積 不 過, 研 究 人 員 說 這 個 問 題 是 可 以 解 決 的, 有 工 廠 能 製 造 所 需 要 的 大 尺 寸 的 面 板 這 種 材 料 也 被 開 發 成 噴 霧 劑, 塗 在 物 體 表 面, 用 來 降 低 表 面 溫 度, 或 增 加 被 塗 物 對 環 境 的 抵 抗 能 力 太 陽 能 上 身 稻 草 人 怪 聲 驅 鳥 中 國 時 報 小 米 田 裡 揹 著 太 陽 能 板 的 稻 草 人, 威 風 八 面, 小 鳥 不 敢 越 雷 池 一 步! 辛 苦 耕 耘 農 作 物 常 遭 野 鳥 肆 虐, 讓 農 民 恨 之 入 骨, 台 東 農 改 場 研 發 太 陽 能 擬 人 驅 鳥 器, 不 僅 可 節 省 人 力 成 本, 也 可 讓 農 作 物 損 失 減 少 約 3 成 且 全 年 無 休, 目 前 已 技 術 轉 移 給 民 間 生 產 農 民 辛 苦 結 晶 最 怕 鳥 類 危 害, 尤 其 是 小 米 田 危 害 高 達 9 成 5, 眼 看 著 作 物 遭 野 鳥 啃 蝕, 農 民 的 心 在 滴 血, 每 到 收 成 季 節 人 鳥 大 戰 展 開, 但 是 嘗 試 過 許 多 方 法 還 是 野 鳥 占 上 風, 農 民 束 手 無 策 台 東 農 改 場 農 機 研 究 室 技 佐 曾 祥 恩 表 示, 太 陽 能 人 形 驅 鳥 器 以 太 陽 能 為 動 能, 自 動 啟 動 時 雙 臂 搖 擺, 透 過 綁 有 反 光 彩 帶 布 線 拉 動 遠 方 響 片 桿, 具 有 擬 人 化 外 觀 及 製 造 聲 音 功 能, 擾 亂 鳥 類 視 覺 及 聽 覺, 儲 存 電 能 可 供 15 天 使 用, 即 使 陰 天 也 能 操 作 他 說, 農 民 雇 工 趕 鳥,1 期 稻 作 要 花 3 萬 6000 元, 買 沖 天 炮 驅 鳥 也 是 1 筆 開 銷, 太 陽 能 稻 草 人 可 1 天 工 作 12 小 時, 全 年 無 休 且 無 怨 無 悔, 除 減 少 人 力 成 本 以 外, 據 實 地 試 驗 結 果, 確 實 可 以 降 低 水 稻 損 失 達 3 成 太 陽 能 稻 草 人 已 技 轉 給 民 間 生 產,1 部 約 5 至 6 萬 元, 未 來 將 向 中 央 爭 取 農 機 補 助, 降 低 農 民 負 擔, 由 於 有 機 水 稻 的 單 價 較 高, 他 建 議 在 水 稻 有 機 栽 培 環 境 使 用, 收 益 效 果 會 更 加 明 顯 噴 霧 式 太 陽 能 電 池 有 光 即 可 充 電 大 紀 元 在 智 慧 型 產 品 充 斥 的 時 代, 家 中 的 插 座 總 是 插 滿 了 這 些 產 品 的 充 電 器, 未 來, 應 用 最 新 發 明 的 噴 霧 式 太 陽 能 電 池, 有 光 的 地 方 就 可 以 充 電 這 種 新 發 明 的 太 陽 能 電 池, 材 料 是 基 於 一 種 膠 體 的 量 子 點 (colloidal quantum dots, CQDs), 做 成 噴 霧 劑 噴 在 軟 性 可 彎 曲 的 材 料 上, 膠 體 量 子 點 可 吸 收 陽 光 並 轉 換 成 電 能, 這 種 方 式 為 製 造 廉 價 太 7

8 陽 能 提 供 了 重 要 的 技 術 據 ScienceDaily 網 站 報 導, 多 倫 多 大 學 愛 德 華. 羅 傑 斯 學 院 電 子 與 計 算 機 工 程 系 的 博 士 後 研 究 員, 也 是 這 項 技 術 的 發 明 者 克 萊 墨 (Kramer) 說 : 未 來, 在 屋 頂 上 裝 置 太 陽 能 板, 只 要 叫 2 個 技 工 帶 著 設 備, 把 屋 頂 噴 一 噴 就 可 以 了 這 種 膠 體 量 子 點 幾 乎 可 以 噴 在 任 何 的 材 料 上, 從 家 具 到 飛 機 的 機 翼 都 可 以, 約 一 部 汽 車 車 頂 大 小 的 面 積 所 產 生 的 電 力, 就 可 以 供 應 3 個 100 瓦 的 電 燈 泡 克 萊 墨 稱 這 種 技 術 為 噴 霧 沉 積 法, 製 造 方 法 就 像 印 報 紙 一 樣, 先 噴 上 含 有 膠 體 量 子 點 的 液 體 到 軟 性 材 料 上, 例 如 薄 膜 或 是 塑 膠, 這 種 方 法 可 以 增 加 製 造 上 的 便 利 性, 而 且 也 不 會 造 成 太 陽 能 電 池 的 性 能 降 低, 相 較 於 一 般 的 原 子 層 沉 積 法, 一 次 只 能 沉 積 一 層 原 子 上 去, 不 僅 昂 貴 且 緩 慢, 噴 霧 沉 積 方 法 的 價 格 則 較 為 低 廉 噴 霧 沉 積 的 設 備 使 用 的 都 是 現 成 的 零 件, 成 本 經 濟 實 惠, 比 如 有 煉 鋼 廠 用 於 冷 卻 的 細 霧 噴 嘴, 也 有 藝 術 店 內 的 空 氣 刷 ScienceDaily 引 述 多 倫 多 大 學 應 用 科 學 與 工 程 學 院 副 院 長, 同 時 也 是 克 萊 墨 的 指 導 教 授 薩 金 特 (Ted Sargent) 說 : 量 子 點 太 陽 能 技 術 的 發 展 使 效 率 不 斷 提 升, 所 以 導 入 這 類 新 型 材 料 的 生 產 技 術 是 相 當 重 要 的, 而 噴 霧 沉 積 的 製 造 方 法 相 當 吸 引 人, 這 樣 的 製 程 能 改 進 控 制 和 潔 淨 度, 增 加 電 池 效 率 上 的 表 現 想 想 看 未 來, 只 要 把 膠 體 量 子 點 塗 佈 在 需 要 充 電 的 產 品 建 築 物 或 是 交 通 工 具, 這 些 物 品 只 要 曬 曬 太 陽 就 可 以 充 飽 電 或 發 電 了 TOP 專 題 研 究 2014 年 諾 貝 爾 化 學 獎 簡 介 本 文 由 台 大 化 學 蔡 蘊 明 教 授 譯 自 諾 貝 爾 化 學 獎 委 員 會 公 佈 給 大 眾 的 新 聞 稿 (2014/10/9) PanSci 編 輯 部 轉 載 並 編 輯 修 改 自 台 大 化 學 網 站 艾 瑞 克 貝 齊 格 (Eric Betzig), 史 蒂 芬 海 爾 (Stefan W. Hell) 以 及 威 廉 莫 納 (William E. Moerner) 等 三 人 得 到 了 2014 年 的 諾 貝 爾 化 學 獎, 這 是 因 為 他 們 越 過 了 一 個 科 學 上 設 想 的 限 制, 也 就 是 光 學 顯 微 鏡 的 解 析 度 永 遠 無 法 比 0.2 微 米 更 精 確 但 如 今, 利 用 分 子 的 螢 光, 科 學 家 現 在 可 以 監 看 在 細 胞 內 部 分 子 之 間 的 相 互 作 用 ; 他 們 可 以 觀 察 與 疾 病 相 關 的 蛋 白 質 之 聚 集, 也 可 以 在 奈 米 的 尺 度 裡 追 蹤 細 胞 分 裂 紅 血 球 細 胞 細 菌 酵 母 菌 細 胞 以 及 游 動 精 子 : 當 科 學 家 在 十 七 世 紀 第 一 次 開 始 在 顯 微 鏡 下 研 究 活 體 組 織 時, 一 個 新 的 世 界 在 他 們 的 眼 前 打 開 這 是 微 生 物 學 出 世 之 際, 從 此 之 後, 光 學 顯 微 鏡 成 為 生 命 科 學 家 工 具 箱 裡 面 最 重 要 的 工 具 之 一 其 它 的 顯 微 鏡 術, 例 如 電 子 顯 微 鏡, 其 所 需 的 準 備 方 法 最 終 會 殺 死 細 胞 發 亮 的 分 子 越 過 了 物 理 的 屏 障 然 而, 有 一 段 很 長 的 時 間, 物 理 條 件 限 制 了 光 學 顯 微 鏡 所 能 解 析 的 結 構 的 大 小 在 1873 年, 顯 微 鏡 學 家 恩 斯 特 阿 貝 (Ernst Abbe) 發 表 了 一 個 方 程 式, 證 明 了 光 學 顯 微 鏡 的 解 析 度 是 如 何 受 到 光 的 波 長, 以 及 一 些 其 它 的 因 素 所 限 制 這 導 致 科 學 家 在 二 十 世 紀 的 大 半 時 間 裡, 相 信 光 學 顯 微 鏡 是 永 遠 無 法 用 來 觀 察 那 些 比 所 用 的 光 之 波 長 的 一 半 還 小 的 物 體, 也 就 是 0. 2 微 米 (200 奈 米 ; 微 米 = 10-6 米 = 10 3 奈 米 ) ( 圖 一 ) 在 這 樣 的 狀 況 下, 細 胞 裡 一 些 胞 器 的 輪 廓, 例 如 細 胞 的 發 電 機 粒 線 體, 雖 可 以 看 到, 但 是 幾 乎 不 可 能 分 辨 更 小 的 物 體, 因 此 如 果 想 要 追 蹤 細 胞 裡 蛋 白 質 分 子 之 間 的 相 互 作 用, 就 無 法 做 到, 這 好 比 能 看 到 一 個 城 市 的 建 築 物, 但 卻 無 法 看 出 市 民 如 何 的 生 活, 和 如 何 為 其 生 存 而 努 力 為 8

9 了 瞭 解 一 個 細 胞 如 何 的 運 作, 你 必 須 能 追 蹤 個 別 的 分 子 如 何 的 工 作 儘 管 阿 貝 的 方 程 式 依 然 成 立, 但 繞 射 極 限 的 障 礙 仍 被 克 服 了 艾 瑞 克 貝 齊 格, 史 蒂 芬 海 爾 以 及 威 廉 莫 納 等 三 人 之 所 以 獲 得 2014 年 的 諾 貝 爾 化 學 獎, 就 是 因 為 他 們 利 用 螢 光 分 子, 將 光 學 顯 微 鏡 帶 進 了 另 一 個 境 界 理 論 上, 不 再 存 在 有 太 小 而 無 法 觀 察 的 結 構 就 結 果 而 言, 光 學 顯 微 鏡 變 成 了 奈 米 顯 微 鏡 如 何 規 避 阿 貝 繞 射 極 限 的 故 事, 要 分 成 兩 條 路 線 來 說 ; 兩 個 基 於 不 同 的 原 理 所 各 自 獨 立 發 展 出 的 方 法, 都 獲 得 成 功 讓 我 們 回 溯 到 1993 年, 在 芬 蘭 西 南 部 的 一 個 學 生 公 寓 裡, 史 蒂 芬 海 爾 在 翻 閱 一 本 量 子 光 學 的 教 科 書 時, 得 到 了 一 個 很 棒 的 點 子 對 阿 貝 繞 射 極 限 的 青 春 叛 逆 面 對 了 懷 疑 自 從 海 爾 在 1990 年 從 德 國 海 德 堡 大 學 取 得 博 士 學 位 之 後, 他 就 一 直 在 尋 找 方 法, 來 規 避 阿 貝 在 超 過 一 個 世 紀 以 前 所 訂 下 的 限 制 挑 戰 一 個 已 經 建 立 的 理 論, 這 樣 的 想 法 雖 很 誘 人, 但 是 在 德 國 的 資 深 科 學 家 們, 以 懷 疑 面 對 他 的 熱 情, 導 致 了 海 爾 往 寒 冷 的 北 方 尋 找 庇 護 所 一 位 在 芬 蘭 特 爾 庫 (Turku) 大 學 研 究 螢 光 顯 微 鏡 術 的 教 授, 給 了 海 爾 在 其 研 究 小 組 工 作 的 一 個 職 位 海 爾 相 信 一 定 有 一 個 機 會 能 夠 克 服 阿 貝 的 繞 射 極 限, 而 當 他 讀 到 那 本 量 子 光 學 課 本 裡 面 受 激 放 射 的 字 語 時, 在 他 的 腦 海 裡 浮 現 了 一 個 新 的 想 法 : 在 那 個 瞬 間, 曙 光 在 我 腦 際 出 現, 我 終 於 找 到 一 個 實 際 的 觀 念 來 追 求 一 條 真 正 的 線 索 這 是 他 於 2009 年 自 己 的 說 明, 讓 我 們 進 入 他 的 想 法 一 探 究 竟 解 答 : 用 奈 米 大 小 的 手 電 筒 掃 描 樣 品 在 特 爾 庫 大 學, 海 爾 在 進 行 稱 為 螢 光 顯 微 鏡 術 的 研 究, 那 是 一 種 利 用 螢 光 分 子 來 讓 細 胞 顯 像 的 技 術 舉 例 來 說, 他 們 可 以 使 用 只 與 特 定 細 胞 DNA 偶 合 之 專 一 螢 光 抗 體, 再 用 一 個 短 暫 的 脈 衝 光 來 激 發 螢 光 抗 體, 這 可 以 讓 抗 體 短 暫 並 持 續 一 段 時 間 而 如 果 抗 體 的 確 與 DNA 偶 合, 它 們 就 會 在 細 胞 當 中 放 瑩 光, 因 為 DNA 是 塞 在 細 胞 核 裡 面 的 利 用 這 個 方 法, 科 學 家 們 可 以 看 到 某 些 分 子 的 位 置, 但 是 他 們 只 能 定 出 一 群 聚 集 在 一 起 的 分 子 之 位 置, 例 如 一 些 糾 纏 在 一 起 的 多 股 DNA, 但 是 因 為 解 析 度 太 低, 而 無 法 分 辨 單 股 的 DNA, 這 就 好 像 你 可 以 看 到 一 卷 紗 線, 但 卻 無 法 看 出 紗 線 是 如 何 纏 繞 的 當 海 爾 讀 到 受 激 放 射 時, 他 體 認 到 應 該 可 以 設 計 一 種 範 圍 為 奈 米 大 小 的 手 電 筒, 能 夠 對 著 樣 品 以 一 次 一 個 奈 米 的 方 式 掃 描 利 用 受 激 放 射, 科 學 家 們 可 以 將 分 子 的 螢 光 淬 滅 (quench), 當 他 們 將 一 道 雷 射 光 束 照 在 那 些 發 光 的 的 分 子 上 時, 它 們 會 立 刻 失 去 能 量 而 變 暗 在 1994 年, 海 爾 發 表 了 一 篇 論 文 概 略 說 明 了 他 的 想 法, 他 規 劃 的 方 法 稱 為 受 激 放 射 消 去 法 (stimulated emission depletion, 簡 稱 STED), 利 用 一 道 脈 衝 光 將 所 有 的 螢 光 分 子 激 發 ( 開 始 發 光 ), 同 時 利 用 另 一 道 脈 衝 光 將 所 有 的 螢 光 分 子 淬 滅, 但 是 只 有 在 中 間 的 一 個 奈 米 尺 度 大 小 的 體 積 之 內 除 外 ( 圖 二 ), 因 此 只 會 取 得 在 這 個 體 積 之 內 的 螢 光 透 過 對 樣 品 的 掃 描 以 及 同 時 對 光 線 強 度 的 測 量, 就 可 以 取 得 一 張 清 楚 的 圖 像 每 一 次 被 容 許 放 出 螢 光 的 體 積 愈 小, 最 後 得 到 的 影 像 解 析 度 就 愈 高, 因 此 在 理 論 上, 光 學 顯 微 鏡 在 解 析 度 方 面 就 不 再 有 限 制 了 9

10 在 德 國 發 展 頭 一 個 奈 米 手 電 筒 海 爾 的 理 論 文 章 並 未 立 刻 的 激 起 一 場 騷 動, 但 是 的 確 有 趣 到 讓 海 爾 在 位 於 哥 廷 根 的 馬 克 斯 卜 蘭 克 生 物 物 理 化 學 研 究 所, 得 到 一 個 職 位 在 接 下 來 的 數 年 裡, 他 讓 自 己 的 想 法 開 花 結 果 ; 他 設 計 了 一 個 STED 顯 微 鏡, 於 2000 年, 已 經 能 夠 展 示 真 的 可 以 實 際 的 運 用 他 的 想 法, 其 中 之 一 是 用 來 取 得 一 張 大 腸 桿 菌 的 圖 像, 並 具 有 用 光 學 顯 微 鏡 從 來 無 法 達 到 的 解 析 度 ( 圖 三 ) STED 顯 微 鏡 從 收 集 一 大 堆 很 小 的 體 積 所 放 出 的 光, 然 後 集 合 成 一 張 整 體 的 圖 像, 相 對 的 比 較, 另 一 種 原 理 也 得 到 了 成 功, 那 被 稱 為 單 分 子 顯 微 鏡 術, 需 要 將 許 多 張 圖 像 重 疊 在 一 起 艾 瑞 克 貝 齊 格 與 威 廉 莫 納 ( 大 家 都 用 W. E. 稱 呼 他 ) 各 自 獨 立 的, 以 不 同 的 基 礎 觀 念 切 入, 促 成 這 項 技 術 的 發 展 這 項 技 術 的 基 礎, 是 在 莫 納 成 功 的 觀 測 到 一 個 小 的 螢 光 分 子 時 所 奠 定 W. E. 莫 納 首 先 觀 測 到 單 一 的 螢 光 分 子 在 大 部 分 的 化 學 方 法 中, 例 如 量 測 吸 收 和 螢 光, 科 學 家 們 是 同 時 觀 察 上 百 萬 的 分 子, 在 這 些 實 驗 中 所 得 到 的 結 果, 反 映 的 只 是 一 種 典 型 平 均 化 的 分 子 表 現, 但 科 學 家 們 不 得 不 接 受 這 種 困 境, 因 為 沒 有 別 的 可 能 性 不 過 有 很 長 的 一 段 時 間, 他 們 夢 想 著 能 夠 量 測 每 一 個 單 一 的 分 子, 因 為 有 愈 豐 富 愈 詳 盡 的 10

11 資 訊, 就 愈 可 能 去 瞭 解 譬 如 疾 病 是 如 何 的 發 展 在 1989 年, 莫 納 成 為 全 球 第 一 位 科 學 家 能 夠 量 測 單 一 分 子 對 光 的 吸 收, 那 是 一 項 具 有 關 鍵 性 的 成 就 當 時 他 正 在 位 於 美 國 加 州 聖 荷 西 的 IBM 研 究 中 心 工 作, 那 個 實 驗 打 開 了 一 扇 通 往 新 未 來 的 大 門, 並 且 啟 發 了 許 多 化 學 家 將 注 意 力 轉 移 到 單 分 子 的 身 上, 其 中 之 一 就 是 艾 瑞 克 貝 齊 格, 接 著 會 在 稍 後 說 明 他 的 成 就 八 年 之 後, 莫 納 朝 單 分 子 顯 微 鏡 邁 出 了 第 二 步, 那 是 運 用 之 前 諾 貝 爾 獎 在 2008 年 所 表 彰 過 的 綠 色 螢 光 蛋 白 質 (GFP) 分 子 大 小 的 燈 一 開 一 關 在 1997 年, 莫 納 進 入 了 在 加 州 大 學 的 聖 地 牙 哥 分 校, 那 正 是 後 來 獲 得 諾 貝 爾 桂 冠 的 錢 永 健 所 在 的 學 校, 當 時 錢 永 健 正 嘗 試 要 讓 GFP 放 出 像 彩 虹 般 的 各 種 螢 光 這 個 綠 色 螢 光 蛋 白 質 是 從 一 種 螢 光 水 母 身 上 分 離 出 來 的, 它 的 好 處 在 於 能 讓 細 胞 裡 面 的 其 它 蛋 白 質 顯 像 科 學 家 們 先 利 用 基 因 科 技, 將 綠 色 螢 光 蛋 白 質 偶 合 到 其 它 的 蛋 白 質 上, 那 綠 色 的 螢 光 就 會 暴 露 出 這 個 被 標 記 的 蛋 白 質 位 在 何 處 莫 納 發 現 有 一 種 GFP 可 隨 意 點 亮 或 關 掉, 當 他 用 488 奈 米 波 長 的 光 去 激 發 蛋 白 質 的 時 候, 蛋 白 質 就 開 始 發 出 螢 光, 但 一 個 短 暫 的 時 間 之 後 就 會 熄 滅, 在 這 之 後 無 論 他 再 用 多 強 的 光 去 照 射 這 個 蛋 白 質, 它 也 不 會 發 光, 不 過 他 後 來 發 現 當 光 的 波 長 改 為 405 奈 米 時, 這 個 蛋 白 質 就 會 恢 復 生 機, 當 蛋 白 質 重 新 活 化 後, 它 又 會 放 出 488 奈 米 波 長 的 螢 光 莫 納 將 這 些 可 被 激 發 的 蛋 白 質 均 勻 的 散 佈 在 一 個 膠 質 內, 讓 每 個 蛋 白 質 之 間 的 距 離 大 於 0.2 微 米 的 阿 貝 繞 射 極 限, 因 為 它 們 稀 疏 的 散 開 來, 一 個 普 通 的 光 學 顯 微 鏡 就 可 以 區 辨 每 一 個 發 亮 的 分 子 它 們 就 好 像 一 堆 具 有 開 關 的 小 燈 泡, 這 項 結 果 發 表 在 1997 年 的 自 然 期 刊 上 透 過 這 個 發 現, 莫 納 展 示 了 可 以 透 過 光 學 的 方 式, 控 制 單 一 分 子 們 的 螢 光, 這 解 決 了 一 個 貝 齊 格 在 兩 年 之 前 所 想 到 的 問 題 對 學 術 感 到 疲 乏 但 仍 爲 阿 貝 的 繞 射 極 限 而 著 迷 與 海 爾 一 樣, 貝 齊 格 也 爲 了 越 過 阿 貝 繞 射 極 限 的 想 法 而 著 迷 在 1990 年 代 初 期, 他 正 在 美 國 紐 澤 西 州 的 貝 爾 實 驗 室, 研 究 一 種 新 的 光 學 顯 微 鏡 術, 稱 為 近 場 顯 微 鏡 術 在 此 法 中, 光 線 是 從 一 個 非 常 薄 的 尖 端 所 釋 出, 這 個 尖 端 與 樣 品 之 間 的 距 離 只 有 幾 個 奈 米, 雖 然 這 種 顯 微 鏡 術 也 可 以 克 服 阿 貝 繞 射 極 限, 但 是 此 法 具 有 一 些 主 要 的 弱 點, 舉 例 來 說, 因 為 放 出 的 光 範 圍 太 短 ( 只 能 深 入 約 一 百 奈 米 ), 以 至 於 無 法 看 到 細 胞 表 面 之 下 的 結 構 貝 齊 格 在 1995 年 得 到 一 個 結 論, 那 就 是 近 場 顯 微 鏡 術 無 法 更 進 一 步 的 改 善, 此 外 他 在 學 術 界 感 覺 不 太 自 在, 因 此 決 定 結 束 他 的 研 究 生 涯 ; 即 便 不 知 下 一 步 要 何 去 何 從, 他 毅 然 辭 職, 但 是 阿 貝 繞 射 極 限 仍 在 他 的 心 中 步 行 在 一 個 寒 冷 的 冬 天 裡, 他 想 到 了 一 個 新 的 點 子 ; 是 否 可 能 用 具 有 不 同 性 質 的 分 子, 那 些 發 出 不 同 顏 色 之 螢 光 的 分 子, 來 克 服 阿 貝 繞 射 極 限? 貝 齊 格 已 經 能 用 近 場 顯 微 鏡 術 觀 測 到 單 分 子 的 螢 光, 與 許 多 人 一 樣, 貝 齊 格 受 到 莫 納 的 啟 發, 他 開 始 仔 細 考 慮, 如 果 使 用 幾 種 會 放 出 不 同 螢 光 的 分 子, 例 如 紅 色 黃 色 和 綠 色, 是 否 可 以 利 用 普 通 的 光 學 顯 微 鏡 得 到 相 同 的 解 析 度 他 的 點 子 是 讓 顯 微 鏡 每 一 次 用 不 同 顏 色 的 光 來 記 錄 影 像, 如 果 同 一 種 顏 色 的 分 子 都 是 均 勻 的 散 佈, 而 且 相 互 之 間 的 距 離 大 於 阿 貝 繞 射 極 限 的 規 範, 它 們 的 位 置 將 可 精 確 的 決 定 接 著 當 這 些 影 像 重 疊 起 來 時, 完 整 的 圖 像 將 具 有 遠 超 過 阿 貝 繞 射 極 限 的 解 析 度, 紅 色 黃 色 和 綠 色 的 分 子 雖 然 相 互 的 距 離 只 不 過 幾 個 奈 米, 但 仍 能 區 別, 如 此 就 能 克 服 阿 貝 繞 射 極 限 不 過, 仍 有 一 些 實 際 的 困 難, 例 如 缺 乏 那 些 具 有 不 同 光 學 性 質 之 分 子, 其 差 異 要 大 到 足 以 相 互 區 別 在 1995 年, 貝 齊 格 在 Optical Letters 這 份 期 刊 上 發 表 了 上 述 想 法 之 理 論, 隨 即 離 開 了 學 術 界, 並 進 入 了 他 父 親 開 的 公 司 被 綠 色 螢 光 蛋 白 質 引 誘 回 到 顯 微 鏡 術 11

12 貝 齊 格 完 全 的 脫 離 學 術 界, 已 經 有 許 多 年 了, 但 是 有 一 天, 一 個 對 科 學 的 渴 望 突 然 又 復 甦 了 回 顧 科 學 文 獻 時, 他 第 一 次 看 到 綠 色 螢 光 蛋 白 質 的 論 文, 體 認 到 有 一 個 蛋 白 質, 能 讓 其 它 的 蛋 白 質 在 細 胞 內 顯 像, 活 化 了 貝 齊 格 對 如 何 克 服 阿 貝 繞 射 極 限 的 想 法 真 正 的 突 破 發 生 在 2005 年, 當 時 他 偶 然 發 現 到 那 種 可 以 隨 意 活 化 的 螢 光 蛋 白 質, 很 類 似 那 些 莫 納 在 1997 年, 於 單 分 子 的 層 次 所 觀 察 到 的 螢 光 蛋 白 質 貝 齊 格 知 道, 這 個 分 子 正 是 可 以 實 現 他 在 十 年 前 所 想 到 的 那 個 主 意, 所 需 要 的 工 具 這 種 螢 光 分 子 並 不 需 要 具 有 不 同 的 顏 色, 它 們 還 是 可 以 在 不 同 的 時 間 發 出 螢 光 藉 著 影 像 的 重 疊 超 越 阿 貝 繞 射 極 限 只 不 過 一 年 之 後, 與 研 究 可 激 發 螢 光 蛋 白 質 的 科 學 家 合 作, 貝 齊 格 展 示 了 他 的 想 法 的 確 可 以 付 諸 實 現 在 一 些 例 子 當 中, 他 們 將 會 發 光 的 蛋 白 質 接 在 溶 體 (lysosome) 的 膜 上 面, 溶 體 是 細 胞 裡 的 回 收 站, 現 在 用 一 道 脈 衝 光 來 激 發 出 蛋 白 質 的 螢 光, 因 為 使 用 的 脈 衝 很 弱, 所 以 只 能 讓 部 分 的 分 子 開 始 發 出 螢 光, 由 於 它 們 的 數 目 很 少, 幾 乎 所 有 發 光 分 子 之 間 的 距 離 均 大 於 0.2 微 米 的 阿 貝 繞 射 極 限, 因 此 每 一 個 發 光 的 蛋 白 質 之 位 置 都 可 以 在 顯 微 鏡 下 登 錄 一 會 兒 之 後, 當 螢 光 消 失 時, 他 們 重 新 激 發 另 一 組 蛋 白 質, 同 樣 的, 使 用 的 脈 衝 弱 到 只 能 讓 部 分 的 分 子 發 出 螢 光, 同 時 這 一 組 圖 像 被 登 錄 下 來, 這 個 步 驟 一 直 不 斷 的 重 複 當 貝 齊 格 將 所 有 的 影 像 重 疊 起 來 時, 得 到 了 一 張 溶 體 膜 的 超 高 解 析 圖 像, 它 的 解 析 度 遠 遠 的 超 過 了 阿 貝 繞 射 極 限 接 著, 貝 齊 格 將 這 一 份 開 創 性 的 工 作, 於 2006 年 發 表 在 科 學 期 刊 上 12

13 這 幾 位 得 獎 者 仍 企 圖 在 描 繪 生 命 最 深 層 的 奧 秘 這 些 由 艾 瑞 克 貝 齊 格, 史 蒂 芬 海 爾 以 及 威 廉 莫 納 等 三 人 所 開 發 的 方 法, 發 展 出 了 幾 個 現 在 爲 全 世 界 各 地 所 使 用 的 奈 米 顯 微 鏡 技 術 這 三 位 得 獎 者 仍 然 活 躍 在 這 個 不 僅 龐 大, 而 且 一 直 在 增 長 的 科 學 社 群 中, 將 創 新 的 矛 頭 對 著 奈 米 顯 微 鏡 術 的 領 域, 當 他 們 將 功 能 強 大 的 奈 米 顯 微 鏡 瞄 準 在 生 命 中 最 小 的 零 件 時, 他 們 也 同 時 取 得 了 最 尖 端 的 知 識 史 蒂 芬 海 爾 爲 了 對 腦 突 觸 有 更 好 的 瞭 解, 窺 探 了 活 的 神 經 細 胞 內 部 ; 威 廉 莫 納 研 究 了 與 杭 丁 頓 氏 症 ( 舞 蹈 症 ) 有 關 的 蛋 白 質 ; 艾 瑞 克 貝 齊 格 追 蹤 了 在 胚 胎 中 細 胞 的 分 裂, 這 些 只 是 眾 多 例 子 當 中 的 幾 個 有 一 件 事 情 是 肯 定 的,2014 年 的 諾 貝 爾 化 學 桂 冠 得 主 們, 對 發 展 人 類 最 重 要 的 知 識, 已 經 奠 定 了 基 石 本 文 譯 自 諾 貝 爾 化 學 獎 委 員 會 公 佈 給 大 眾 的 新 聞 稿, 原 文 可 自 官 方 網 站 取 得 若 有 興 趣 閱 讀 進 階 的 資 料, 請 由 此 網 址 取 得 特 別 感 謝 現 於 美 國 德 州 農 工 大 學 攻 讀 博 士 的 曹 一 允 ( 我 2008 年 的 專 題 生 ) 熱 血 相 挺, 幫 我 將 圖 片 中 文 化 ; 另 外 感 謝 現 於 本 系 李 弘 文 教 授 實 驗 室, 攻 讀 碩 士 學 位 的 林 宇 軒 幫 我 校 稿 多 年 來 幫 我 將 譯 文 置 於 台 大 化 學 系 網 頁 的 黃 俊 輝 先 生 業 已 退 休, 感 謝 接 替 他 的 蔡 明 軒 幫 忙 編 按 : 蔡 教 授 歷 年 翻 譯 的 諾 貝 爾 化 學 獎 得 主 貢 獻 簡 介 資 料 來 源 : 泛 科 學 TOP 技 職 園 地 四 技 二 專 登 記 分 發 簡 章 公 告 聯 合 報 明 年 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發 入 學 招 生 簡 章 昨 天 上 網 公 告, 並 發 售 紙 本 簡 章, 共 有 83 所 科 技 校 院 提 供 3044 系 科 組 學 程, 將 招 收 個 名 額 技 專 校 院 招 生 委 員 會 聯 合 會 提 醒 考 生, 如 果 要 參 加 四 技 二 專 日 間 部 聯 合 登 記 分 發, 要 先 報 名 明 年 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗, 並 取 得 測 驗 成 績 聯 合 會 表 示, 明 年 四 技 二 專 聯 合 登 記 分 發 的 特 種 身 分 考 生 分 發 方 式 改 變, 要 先 以 一 般 生 身 分 分 發, 未 能 以 一 般 生 身 分 錄 取 者, 如 果 優 待 加 分 後 總 成 績 達 一 般 生 最 低 錄 取 標 準 時, 再 以 特 種 生 身 分 分 發 到 提 供 特 種 生 外 加 名 額 的 系 科, 至 額 滿 為 止 招 生 簡 章 每 本 70 元, 考 生 可 到 技 專 校 院 招 生 委 員 會 聯 合 會 網 站 簡 章 個 人 購 買 系 統 訂 購, 或 到 聯 合 會 19 個 代 售 服 務 學 校 現 場 購 買, 相 關 訊 息 可 到 聯 合 會 網 站 查 詢, 網 址 為 : 科 技 校 院 申 請 入 學 簡 章 17 日 發 售 中 央 通 訊 社 技 專 招 生 委 員 會 今 天 表 示, 科 技 校 院 申 請 入 學 簡 章 17 日 發 售,104 學 年 共 1 萬 1199 個 招 生 名 額, 普 通 高 中 綜 合 高 中 高 職 普 通 類 的 畢 業 生 都 可 申 請 13

14 技 專 校 院 招 生 委 員 會 聯 合 會 表 示,104 學 年 度 科 技 校 院 日 間 部 四 年 制 申 請 入 學 聯 合 招 生, 共 有 73 所 公 私 立 科 技 校 院, 提 供 1 萬 1199 個 招 生 名 額, 比 103 學 年 增 加 669 個 招 生 名 額 技 專 招 生 委 員 會 表 示, 科 技 校 院 申 請 入 學 簡 章 於 17 日 公 告 並 發 售, 可 到 技 專 招 生 委 員 會 網 站 或 到 代 售 服 務 學 校 購 買, 也 可 到 四 技 申 請 入 學 網 頁 查 詢 簡 章 內 容 科 技 校 院 四 年 制 申 請 入 學 開 放 普 通 高 中 綜 合 高 中 高 職 普 通 類 及 藝 術 類 應 屆 畢 業 生 或 非 應 屆 畢 業 生 申 請, 但 申 請 生 必 須 取 得 104 學 年 學 科 能 力 測 驗 考 試 的 成 績 技 專 招 生 委 員 會 表 示, 科 技 校 院 申 請 入 學 一 律 採 網 路 報 名, 應 屆 畢 業 生 由 就 讀 學 校 辦 理 集 體 報 名, 報 名 日 期 為 104 年 3 月 12 日 上 午 10 時 到 3 月 18 日 下 午 5 時 ; 非 應 屆 畢 業 生 採 個 別 報 名, 報 名 日 期 為 104 年 3 月 12 日 上 午 10 時 到 3 月 19 日 下 午 5 時 明 年 四 技 二 專 統 測 加 考 英 文 非 選 中 廣 新 聞 網 104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 報 名 日 期, 即 日 起 到 12 月 29 日 止 明 年 5 月 2 日 5 月 3 日 舉 辦 測 驗 明 年 統 測 共 同 英 文 首 度 加 考 非 選 題, 題 型 包 括 填 充 中 翻 英 英 翻 中 句 子 改 寫 重 組, 測 驗 中 心 表 示, 題 型 範 例 已 經 公 告 在 網 站 上, 提 供 考 生 參 考 ( 陳 映 竹 報 導 ) 為 了 提 升 技 職 生 英 語 能 力,104 學 年 度 四 技 二 專 統 一 入 學 測 驗 英 文 加 考 非 選 擇 題 型, 技 專 校 院 入 學 測 驗 中 心 執 行 長 邱 上 嘉 指 出, 這 項 變 革 已 在 3 年 前 公 告, 測 驗 中 心 網 站 也 公 布 題 型 範 例, 可 供 考 生 練 習, 英 文 非 選 題 不 包 括 作 文, 五 種 題 型 包 含 填 充 中 翻 英 英 翻 中 句 子 改 寫 和 重 組, 考 試 時 間 延 長 為 100 分 鐘, 為 了 配 合 英 文 考 試, 考 試 科 目 順 序 有 所 調 整, 考 生 要 多 加 留 意 詳 細 閱 讀 簡 章 104 學 年 統 測 考 試 日 期 在 明 年 的 5 月 2 日 5 月 3 日, 近 年 來 統 測 期 間 正 好 都 有 遊 行 抗 議, 像 是 今 年 就 有 反 核 大 遊 行, 鄰 近 台 北 市 凱 道 附 近 的 學 校 都 可 能 被 影 響, 測 驗 中 心 也 呼 籲 各 界, 避 開 在 考 試 當 天 辦 理 遊 行 活 動 測 驗 中 心 諮 詢 服 務 電 話 號 碼 : 轉 158 或 159, 網 址 教 育 部 長 吳 思 華 : 多 考 申 論 訓 練 思 考 力 聯 合 新 聞 網 教 育 部 長 吳 思 華 昨 指 出, 語 言 是 演 化 的 過 程, 應 越 來 越 精 準 優 美, 而 非 越 來 越 累 贅 教 育 部 未 來 將 更 積 極 推 動 中 小 學 翻 轉 教 室, 上 課 更 活 潑, 鼓 勵 團 隊 合 作 多 互 動 討 論, 防 治 語 言 癌 ; 師 培 教 育 也 應 一 併 翻 轉, 大 學 教 授 上 課 不 能 只 會 填 鴨, 教 出 來 的 中 小 學 老 師 才 更 能 活 化 教 學 聯 合 報 探 討 語 言 癌 專 題, 吳 思 華 深 有 同 感, 也 相 當 重 視, 立 刻 指 示 教 育 部 相 關 單 位 研 擬 教 育 對 策 吳 思 華 昨 天 接 受 本 報 訪 問 時 指 出, 要 提 升 學 生 表 達 能 力, 可 從 考 試 及 教 學 兩 方 面 著 手 14

15 他 說, 歐 美 國 家 的 中 學, 不 論 平 時 考 畢 業 考 或 升 學 考, 經 常 出 哲 學 美 學 或 社 會 科 學 方 面 的 申 論 題, 訓 練 學 生 深 度 表 達 的 能 力, 但 台 灣 遷 就 考 試 公 平 性, 一 向 以 考 選 擇 題 為 主, 限 縮 學 生 的 思 考 與 表 達 能 力, 教 育 部 一 直 希 望 能 解 套 吳 思 華 盼 漸 進 改 革, 學 校 平 時 能 多 考 問 答 題 申 論 題, 但 升 學 考 恐 無 法 馬 上 全 面 實 施, 但 他 希 望 菁 英 高 中 將 來 若 有 特 色 招 生, 能 率 先 考 申 論 題 另 一 方 面, 吳 思 華 希 望 中 小 學 能 更 重 視 培 養 大 量 閱 讀 及 口 語 表 達 的 能 力, 鼓 勵 學 生 專 題 研 究 分 組 討 論 發 表 作 品 教 育 部 未 來 打 算 選 出 幾 所 強 調 語 文 教 育 的 特 色 高 中, 注 重 學 生 閱 讀 經 典 創 作 的 能 力, 當 成 典 範 反 思 十 大 教 育 新 聞 基 層 力 量 漸 起 台 灣 醒 報 過 去 一 整 年 台 灣 呈 現 怎 樣 的 教 育 趨 勢? 全 國 教 師 工 會 總 聯 合 會 公 布 2014 年 10 大 教 育 新 聞, 理 事 長 張 旭 政 指 出, 12 年 國 教 問 題 連 4 年 上 榜 大 學 退 場 爭 議 榜 上 有 名, 顯 示 重 大 的 教 育 政 策 仍 缺 乏 周 延 規 劃 ; 而 從 今 年 榮 獲 桂 冠 的 318 學 運 與 翻 轉 教 學 食 育 教 育 等 新 聞 中, 則 可 看 到 學 生 教 師 與 團 體 等 基 層 力 量 正 崛 起 全 教 總 16 日 公 布 評 選 出 的 2014 年 10 大 教 育 新 聞, 排 名 依 序 是 :318 學 運 12 年 國 教 爭 議 掛 名 論 文 審 查 造 假 案 大 學 退 場 問 題 幼 教 修 法 崑 山 中 學 減 薪 翻 轉 教 學 蔚 為 風 潮 教 師 工 會 發 動 團 體 協 商 雙 薪 肥 貓 打 臉 年 金 改 革 食 安 問 題 爆 發 食 育 教 育 紮 根 318 學 運 提 倡 自 己 的 國 家 自 己 救, 推 翻 過 去 政 治 骯 髒 不 要 從 政 的 保 守 思 維, 鼓 勵 青 年 勇 敢 探 討 政 治 社 會 議 題, 進 而 深 化 公 民 社 會 張 旭 政 指 出, 無 論 是 學 生 自 發 性 參 與 運 動 教 師 發 起 翻 轉 教 育, 或 民 間 團 體 推 動 食 育 教 育, 都 顯 示 基 層 力 量 正 在 活 化 的 良 性 趨 勢 針 對 從 年 初 延 燒 年 末 連 4 年 上 榜 10 大 教 育 新 聞 的 12 年 國 教, 全 教 總 政 策 部 副 主 任 張 文 昌 分 析 說, 教 育 部 想 提 升 教 育 品 質 的 原 意 良 好, 但 這 樣 的 轉 變 本 不 能 單 靠 免 學 費 改 變 升 學 制 度 一 步 到 位, 缺 乏 周 延 規 劃 而 急 就 章, 反 而 引 發 爭 議 不 斷 同 時, 原 計 畫 的 免 試 特 招 制 度 也 在 過 程 中 走 回 頭 路, 淪 為 民 粹 而 非 教 育 專 業 文 宣 部 主 任 羅 德 水 則 表 示, 教 育 部 長 吳 思 華 常 以 管 理 績 效 的 角 度 看 問 題, 雖 曾 說 過 要 讓 60 所 大 學 退 場, 但 教 育 政 策 應 秉 持 公 共 化 原 則, 崑 山 中 學 事 件 大 學 退 場 私 校 校 產 活 化 等 例 子 卻 顯 示 教 育 部 逐 漸 朝 私 有 化 方 向 傾 斜 今 年 10 大 教 育 新 聞 中, 關 於 私 校 教 師 減 薪 反 應 勞 動 條 件 惡 化 團 體 協 商 爭 議 隱 藏 勞 動 人 權 問 題 雙 薪 年 金 涉 及 世 代 正 義 問 題, 都 至 少 上 榜 2 次, 也 顯 示 爭 議 其 實 長 年 未 解 TOP 有 獎 徵 答 101 期 電 子 報 有 獎 徵 答 題 目 年 諾 貝 爾 獎 得 主 運 用 什 麼 將 光 學 顯 微 鏡 變 成 了 奈 米 顯 微 鏡? 15

16 2. 噴 霧 沉 積 法 是 先 噴 上 什 麼 到 軟 性 材 料 上, 然 後 曬 過 太 陽 就 能 發 電 了? 3. 如 果 把 新 式 材 料 鏡 子 架 在 屋 頂, 可 以 使 建 築 物 內 的 溫 度 較 外 面 降 低 了 幾 度? 4. 質 子 傳 導 膜 的 絕 佳 候 選 材 料 為 何? 5. 新 式 紙 張 的 列 印 方 式 是 以 什 麼 對 染 料 層 進 行 光 漂 白? 請 於 2015/1/25 前, 以 word 檔 名 為 101 期 電 子 報 有 獎 徵 答 之 答 案 檔 回 寄 至 群 科 中 心 助 理 信 箱 請 附 上 學 校 姓 名 聯 絡 電 話 地 址, 全 答 對 者 我 們 將 會 抽 出 三 名 得 獎 者 並 贈 送 精 美 小 禮 物 得 獎 名 單 將 公 佈 於 下 期 電 子 報 中 100 期 電 子 報 有 獎 徵 答 得 獎 名 單 1. 高 雄 師 範 大 學 黃 銘 2. 台 北 護 理 大 學 周 琦 3. 台 中 龍 井 國 小 陳 瀧 100 期 電 子 報 有 獎 徵 答 答 案 1. 氫 燃 料 電 池 機 車 轉 換 過 程 最 後 產 物, 僅 會 排 出 水 2. 香 蕉 假 莖 綠 能 發 電 系 統, 每 公 頃 每 天 發 電 量 可 達 約 二 十 四 度 3. 藻 類 抽 取 生 質 燃 料 的 高 效 率 化 技 術, 以 往 必 須 在 200~300 的 溫 度 下 進 行, 新 成 果 則 是 在 90 就 足 以 實 現 高 效 率 的 取 油 4. 太 陽 能 制 氫 有 太 陽 能 電 解 水 制 氫 太 陽 能 熱 分 解 水 制 氫 太 陽 能 熱 化 學 迴 圈 制 氫 太 陽 能 光 化 學 分 解 水 制 氫 太 陽 能 光 電 化 學 電 池 分 解 水 制 氫 太 陽 光 絡 合 催 化 分 解 水 制 氫 及 生 物 光 合 作 用 制 氫 等 7 種 方 式 5. 地 球 上 最 大 規 模 轉 換 太 陽 能 的 過 程 是 光 合 作 用 TOP 國 立 沙 鹿 高 工 化 工 群 科 中 心 學 校 電 話 :(04) # 臺 中 市 沙 鹿 區 臺 灣 大 道 七 段 823 號 服 務 信 箱 :chemcenter@slvs.tc.edu.tw 16