Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版

Scientific American Traditional Chinese Edition 科學人中文版 No.232_Jun-21

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

1 最少
借鯨之聲,測繪海底結構

有一群意想不到的新盟友,正協助科學家繪製海洋深處的結構圖。長鬚鯨(fin whale)身長達18 ~27公尺,在水下相隔1000公里依然能聽到牠們的歌聲,一如船隻的引擎響徹大海。發表在今年2月《科學》的新研究發現,長鬚鯨發出的聲音有助於建構水下2.5 公里的海底影像。 海底成像系統通常使用大型空氣槍往海底發射聲波。聲波穿過地殼,然後回彈到位於海底的儀器,如此便能顯現聲波行經的地層結構。但是這樣的調查方式很昂貴,空氣槍產生的振盪噪聲也會干擾海洋哺乳動物。現在這項新研究顯示,有時可把長鬚鯨的聲音來用於海底結構的成像。 這項研究的共同作者、捷克科學院地球物理研究所地震學家庫納(Václav Kuna)說:「有另一種訊號來源真的很酷。」…

1 最少
真相就在血液中

一名昏昏欲睡的駕駛在暗夜馬路上開著車,聽到「砰!」後下車查看,發現前方保險桿有血跡;另一種情境是,警方在犯罪現場發現少量但可疑的血跡。迅速判斷這些少量血跡來自於人類或動物至關重要,但必要的檢測技術可能曠日廢時,也可能毀損珍貴證物。研究人員表示,有項新技術可派上用場。 美國紐約州立大學奧巴尼分校的鑑識化學家列德涅夫(Igor Lednev)以及米斯提克-莫拉畢托(Ewelina Mistek-Morabito),結合光譜學和統計學以研發快速、非破壞性的辨識人血方法。他們以紅外光照射人類和其他10種動物的乾燥血液樣本,包括常見寵物例如狗、貓和雪貂,以及經常遭到車輛撞擊的鹿和麋鹿。研究人員記錄反射光,其光譜依血液組成而改變。接著利用這些資料訓練機器學習演算法,以便快速且準確地分辨人血和動物血。 米斯提克-莫拉畢托指出:「在案件相關樣本送到實驗室進行DNA分析前,這項技術能協助縮小檢測範圍。」鑑識科學家目前使用破壞性的生化檢測來區分人血和動物血,有時結果錯誤。新系統的準確度雖需實地測試,米斯提克-莫拉畢托說,初步結果令人振奮。…

1 最少
光學遺傳學展現醫療潛力

光學遺傳學(optogenetics)正革新神經科學領域。這項技術透過改變特定類型細胞的基因,讓它們製造感光蛋白質,然後科學家便可運用光纖把光脈衝送至大腦來活化神經元。光學遺傳學賦予研究人員前所未有的機會,可探究動物腦功能的神經線路,現在還有一些科學家跨出腦科學研究,朝人類醫學應用發展。 治療失明 光學遺傳學提供了靈活的方法來治療失明、甚至是治癒。視網膜的感光細胞會製造視蛋白(opsin),感光細胞會把進入眼部的光線轉變為電生理訊號。 若是感光細胞失去功能(造成失明的常見原因),研究人員可利用病毒把製造視蛋白的基因送入目標細胞,讓感光細胞恢復對光的感應性,或是讓視網膜上其他類型的細胞產生感光能力。這個過程可能治療視網膜退化、不同病因和不同程度的失明。 此技術在實驗室已經證實可行,現在也有幾個療法正進行人體臨床試驗。這項技術有時會使用相機或特殊護目鏡,來投射最適合視蛋白的波長和強度的光線,但科學家也開始測試會對直接光照感應的視蛋白。 調節血糖 蘇黎士瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology…

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新冠病毒傷嗅覺

蘇瑟蘭(Stephani Sutherland) 神經科學家兼科普作家,現居美國南加州。 事情發生在去年4月初的星期六早晨,康特(Eian Kantor)用新鮮薄荷葉泡茶的時候,發現自己失去嗅覺了。茶聞起來沒有味道,相當古怪。康特翻找冰箱,聞了泡菜罐、辣椒醬和大蒜,沒有任何氣味。 自從美國紐約州在去年3月底封城之後,30 歲的康特和女朋友就在紐約市皇后區的公寓中過著居家隔離的日子,雖然他有些發燒,但他猜想是季節性過敏,並沒有懷疑是嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19,簡稱新冠肺炎)。他在失去嗅覺後數個星期終於能夠進行檢測,結果是陰性。不過他說在幾個月後,數項檢驗結果顯示他體內抗新型冠狀病毒(SARS-CoV-2,簡稱新冠病毒)的抗體濃度「高到嚇人,顯然我之前感染了。」 新冠肺炎患者中,約有八成的人出現嗅覺問題,也有許多人出現了味覺障礙(dysgeusia)或味覺缺失(ageusia)的症狀,或是化學感知(chemesthesis,例如對於辣椒的刺激感)改變了。新冠肺炎患者失去嗅覺的狀況相當普遍,有些研究人員建議以此做為診斷標準,因為可能要比發燒或其他症狀更為可靠。…

2 最少
善用天然氣走向無碳未來

韋伯(Michael E. Webber) 美國德州大學奧斯丁分校能源資源教授及韋伯能源小組主持人,也是巴黎跨國能源及基礎設施公司Engie的科學及技術總監,該公司負責經營全世界最大的獨立電力公司和大型天然氣網。 「天然氣是踏入無碳未來的過渡燃料」是2010 年代中期常聽見的說法。在零排碳的未來,能源將完全來自太陽能、風力和其他再生科技,不再排放二氧化碳加劇氣候變遷。但如果天然氣確實是過渡燃料,代表它不在長期規劃中。一旦我們建造了輸送這些過渡燃料的基礎設施,就可能要長期使用下去 近15 年來,美國天然氣使用量增加了1/3。天然氣佔能源總消耗量的32%,是現今全美最大的電力來源,大致已取代了燃煤火力電廠。天然氣的主要成份是甲烷,燃燒造成的污染比煤炭少得多,而且可為較不穩定的風力和太陽能發電提供即時備援。這樣聽來似乎相當不錯,但燃燒天然氣仍然會生成二氧化碳。油井和管線中的甲烷可能洩漏到大氣中,加劇全球暖化。而且等到燃煤電廠全部停用後,燃氣電廠將成為最不環保的電力來源。…

4 最少
數學算出人與人的連結

休士頓-愛德華斯(Kelsey Houston-Edwards) 美國數學家,曾經擔任美國公共電視網(PBS)網路節目「無窮級數」(Infinite Series)的主持人兼作家。 當你寫完簡訊按「送出」後,很容易以為簡訊是從你的手機直接傳送到朋友的手機。但其實你的簡訊通常透過手機網路或網際網路(Internet)繞一大段路,這兩類網絡都依賴集中式基礎設施,可能因自然災害而損毀或受專制政府阻斷網際網路。由於擔心國家的監控或干預,精通科技的香港抗議者便迴避使用網際網路,改用FireChat和Bridgefy這類應用程式,直接把訊息發送到鄰近的手機上。 這些應用程式讓訊息從手機無聲無息地跳到另一支手機,把發件人和收件人(唯一能檢視這則訊息的使用者)連結起來。這種手機連結的組織型態通常稱為網狀網路(mesh network)或移動式特定網路(mobile ad…