Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版

Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版 No.226_Dec-20

2002年遠流出版的中文版《科學人》,年年榮獲雜誌出版金鼎獎的肯定。除了原Scientific American文章精確編譯外,台灣延伸企劃採訪篇章更佔40%以上。藉由淺顯易懂的編輯呈現方式,帶給產業精英、知識家庭、高中及大專院校師生最具未來性的知識力。

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國家/地區:
Taiwan
語言:
Chinese
出版商:
Acer Inc.
頻率:
Monthly
$252
$1,980
12 期號

本期

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拭鼻以待:ai能聞出歷史氣味嗎?

人工智慧(AI)世代來臨,已經是眾所周知的現代進行式了,尤其在工業界,自動化的實作比比皆是。以汽車製造來說,從最早期的噴漆,到現在小至零件生產大到整部汽車組裝,都是智慧控管製造的成品。在網上看到德國和中國大陸汽車全自動化的製造流程,總是目眩眼花,歎為觀止。但這些無法自主化設計的製造業,很快就會成為過去式。一向以軟體(程式設計和建構)為本的微軟,在多年鴨子滑水式的隱藏性收購和自製汽車製造的多項專利後,忽然拋出要成為「智慧汽車」的製造工廠。這個令人震撼的宣佈,無異是在宣告:AI工業未來式已經啟動了! 除了工業製造,A I配合電機、資訊、化學、生化,和先進的CRISPR/Cas9基因編輯技術的發展,也促使植物工坊和智慧農場在全球各地發展:平地可以種出高山茶,沙漠也能生產柑橘,那酷寒處出現西瓜,就不足為奇了! 智慧工業和智慧農業之外,最近最熱門的A I事業體,就是所謂的智慧醫療。單看前些日子,就有一系列智慧醫療研究的成果發表會,介紹台灣各大醫院在電子資訊產業的強大A I計算能力的支持下,表現了非常亮麗的成效,包括疾病偵測、治療,以及癒後照護。廣達電腦整合美國麻省理工學院、交通大學A…

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手繪感測器

幾片模板和三支筆聽起來像是兒童美術作品的材料,但研究人員現在利用這些工具,在人體皮膚上繪製出具功能的健康監測器。 協助醫生檢測各種健康指標的穿戴式感測器科技,近年來已從笨重器材進展成像紋身貼紙般可黏貼於人體的可彎曲貼片。然而,這些預製組件做的感測器可能很昂貴,也很難完美貼合皮膚表面,以致於影響感測穿戴者動作的靈敏度。研究人員表示,發表於《自然.通訊》的一種畫在皮膚上的新電子系統,能同時解決上述兩個問題。 美國休士頓大學生物醫學工程師艾爾沙德(Faheem Ershad)與團隊利用聚合物溶液中的銀薄片,首度開發出一種可安全用於人體皮膚的導電墨水。研究人員把墨水注入特製原子筆,然後把以膠帶和膠膜製成的模板貼在受試者身上,再依循模板繪製所需的電路。艾爾沙德說:「就像幼兒園孩童學習如何畫形狀,真的那麼簡單。」不到五分鐘,墨水乾了即可做為感測器。接著研究人員會貼上標準電線,以供應電源並把數據傳輸到電腦。…

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細胞有長途導航能力

有些細胞會進行奇妙的旅程——有時甚至橫貫生物體內全身。它們靠著趨化性(chemotaxis)導航,也就是依據特定化學物質的濃度變化找到目標區域。然而一旦距離拉長了,濃度梯度就會逐漸消失,因此科學家納悶,細胞究竟如何長途跋涉,越過化學物質的山谷。如果能了解這個過程,未來研究人員也許更能預測癌細胞如何擴散全身,或解釋發育胚胎中的細胞如何抵達正確位置。 今年在《科學》期刊發表的一篇論文中,研究人員利用迷你迷宮說明兩種生物(泥生阿米巴原蟲和小鼠癌細胞株)如何完成看似不可能的旅程。這些細胞不是整條路上都沿著已經存在的化學濃度梯度移動,而是自己創造化學濃度梯度:它們會追蹤特定化學物質,一遇到就分解,於是前方的化學濃度就會比較高、後方則較低。這就像一邊走迷宮一邊蒐集細繩,或像電玩小精靈一樣,一路吃著小圓點。細胞也會在身後留下化學物質濃度較低的路徑,於是細胞便能保留路線,遵循前方導引。 研究人員已知特定細胞會一邊移動一邊製造自己的化學濃度梯度,但並不清楚這項策略對細胞在體內長程移動的效果。這項新研究顯示哺乳動物細胞株和阿米巴原蟲都可用這種方法穿過迷宮,可見這可能是細胞長途旅行的主要策略。…

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友善合作最適生存

我們是地球上唯一的人族物種,但不久前其實還有其他人族親戚。大約30 萬年前,地球上除了智人至少還有其他四種人族物種。從後見之明來看,智人最後勝出的原因很明顯,我們是最佳的獵人,不但最聰明也有最先進的技術。 但這只是我們自己認為而已。事實上其他人族物種的技術更先進,存在時間更久(百萬年),腦容量不是和我們一樣大就是更大。如果你要賭10 萬年前哪個人族物種會勝出,另一個人族物種尼安德塔人或許是比較好的選擇。 尼安德塔人和我們有共同的祖先,他們強壯、身型魁梧、肌肉發達。他們製造武器的技術精良,能獵捕冰河時期的所有大型哺乳動物。他們的FOXP2 基因變異型和人類相同,目前咸認這個變異型是說話時調整肌肉細微動作所必需。尼安德塔人也具備了精緻的文化:埋葬死者、照顧生病和受傷的夥伴、用顏料彩繪身體以及用貝殼、羽毛和骨頭製成飾品裝飾自己。…

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陳年蠢事

我有個朋友的爺爺名叫奧古斯特(August,意思是八月),他在9月1日過世。他的遺孀將來會說:「九月的開始是八月的結束。」 好冷。細心的讀者可能會注意到2020年8月底是Scientific American 創刊175 週年紀念。1921年,我們刊登了居禮夫人(Marie Curie)的訪談,1950年我們有一篇愛因斯坦(Albert Einstein)所寫的關於相對論的文章。但即使是歷史悠久、信譽卓著的機構,也有出岔子的時候,所以我們偶爾犯下愚蠢的錯誤,也毫不令人意外。以下便是我們出糗的光榮時刻: 時間回到1846年,我們分享了對船用螺旋槳的糟糕看法:「令人驚訝的是,英國的資本家居然認為螺旋槳可以與簡單的傅爾頓式槳輪相競爭。」但我們忽略當船身搖晃時,其中一側的槳輪吃水更深,導致動力輸出不平衡而難以操控。這也是為什麼現代航空母艦不用槳輪推進的原因之一。 我們在1869年提出不靠渡輪或建造有巨大橋墩的吊橋的做法,便能橫越分隔紐約曼哈頓和布魯克林的東河(East River)。這項提議是在40…

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戴口罩是常識

身為科學家及科學史家,我經常順應親朋好友的要求,針對科學問題做評論。疫苗安不安全?紅肉對人有害嗎?我們還剩多少時間挽救氣候變遷?這些話題當中有許多並不複雜,遠不如人們有時所說的。事實上,施打疫苗對多數人來說十分安全,若干癌症的高死亡率與大啖紅肉脫不了關係,而科學家認為還有大約10年可抑制溫室氣體並避免最壞結果。 近來幾乎所有問題都離不開嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19,簡稱新冠肺炎),尤其是關於口罩的話題。戴口罩的論戰其實十分明白,染病者說話、喊叫、歌唱,哪怕只是呼吸,噴出飛沫就會傳播病毒。材質與密合度得宜的口罩能夠阻擋飛沫傳播,病毒便不會擴散。這是1960 年代以來外科醫生隨時配戴醫療級口罩的原因(許多醫護人員在更早以前就戴起了布口罩),也是亞洲許多地區人們出入公共場所時習慣戴上口罩的原因。太薄或密合度差的面部遮罩也許不太管用,除了產生錯誤的安全感之外,但可能不至於有害。因此,呼籲大多數人出入公共場所時應戴口罩,是合情合理的。美國疾病防制中心(CDC)如此總結:「建議把口罩做為幫助防止呼吸道口沫傳入空氣中的簡易阻隔手法⋯⋯這稱為源頭管控。」…