遇見科學

西元1609年，義大利科學家伽利略運用自製望遠鏡窺探夜空，沒想到竟看見了過去無人見過的月球表面坑洞與群星聚集而成的銀河，這不只是伽利略第一次使用望遠鏡來觀測天象，更開啟人類使用望遠鏡仰望蒼芎的歷史序幕。
台北天文科學教育館解說員林琦峰表示，望遠鏡是進行天文觀測最重要的工具。一般來說，望遠鏡可按接收訊號而分類，像是可接收可見光波段的望遠鏡就稱為光學望遠鏡（optical telescopes）；而接收無線電波段的則稱為無線電波望遠鏡（radio telescopes）。以光學望遠鏡來說，又可分為「光學系統」、「機械裝置」、「電控設備」三大結構，其鏡片則依類型區分為反射式光學望遠鏡、折射式光學望遠鏡與折反射光學望遠鏡。
很多人對於天文望遠鏡運作原理常感到一頭霧水，其實望遠鏡原理就像我們生活中常使用的照相機一樣，都是仰賴光線來發揮作用。
以反射式望遠鏡為例，主要是透過有電鍍金屬的凹面玻璃聚焦；再借助另一塊鏡片把觀測影像反射到鏡筒外、藉由目鏡來放大影像。而折射式望遠鏡則是藉光線通過凸透鏡將光線聚集在一個焦點，再借助焦點後端的目鏡將影像放大。
然而，正因宇宙如此浩瀚無垠，四百年來不只吸引天文愛好者想一窺蒼芎之美，更帶動天文望遠鏡發展。除歐、美等國家致力於觀測儀器的推陳出新外，中國、澳洲、印度亦長期投入天體觀測的耕耘。
當然，台灣也沒在天文研究領域中缺席，早在1999年，中央大學就在嘉義鹿林設立一個海拔2862公尺的天文台，是東南亞最高、也是光害最少的天文觀測點。
鹿林天文台所架設的望遠鏡直徑達1米，不僅是東南亞地區發現小行星數量最多的天文台，多年來更參與泛星計畫、中美掩星合作計畫等國際研究、戰績輝煌。
不只如此，為讓天文觀測看得更遠、更遼闊，中央大學天文所所長周翊表示，中大花了三年時間，終於打造完成直徑達2米的大型天文望遠鏡，其集光能力不但是現有一米望遠鏡的4倍，觀測範圍更擴大為8倍，將可帶領台灣天文研究更上一層樓。
2米望遠鏡計畫主要分為望遠鏡主體、圓頂設計、天文台建造、科學觀測儀器等四大主軸，所需經費達2億3千萬。中央大學校長蔣偉寧表示，這項計畫不只是中央大學「發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫」的重要一環，也是許多觀星迷期盼已久的天文夢，未來2米望遠鏡運作後，將可提升台灣十倍光學天文觀測能力。對於培養天文研究人才、擴展國際合作視野、開發觀測儀器等面向都有所助益。

「諾貝爾獎讓老師等太久了，如今終於得償所願，大家都很高興！」曾在1980年前往美國普度大學深造的羅芬臺，是根岸英一在美期間所指導的台灣學生，在其門下學習四年的他對於根岸教授的研究熱情與教學認真，印象十分深刻。
羅芬臺笑著表示，根岸不但律己甚嚴，對學生也很嚴格。每天早晨八、九點就到學校的他，會一早就去研究室與學生討論，了解研究進度，午間和傍晚還會再來和學生討論，堅持到底的做學問態度讓他門下的學生都不敢偷懶。
這種研究熱忱與堅持，對於曾邀請根岸、鈴木來台講學的台灣大學化學系教授陸天堯來說也是心有戚戚焉。他表示，兩人在台大任教期間，同樣也是一早就來研究室做教學準備，與學生互動良好，即使退休後，對於研究與教學的熱情依然不減，讓人佩服，因此他們的得獎可說是「實至名歸」。
事實上，不只三人的研究成果廣泛應用於藥物研發與有機合成領域中，「化學」這門科學本身與我們日常生活也是息息相關。
羅芬臺表示，生活中有許多食衣住行都與化學離不開關係，光是化學就可以分為生物化學、材料化學、物理化學、藥物化學、臨床化學等多樣化領域，可以說是一門兼具理論與實用的生活化科學。

日研發書本掃描機
速度快如翻書
日本研究員表示，他們已經開發出像人手翻書一樣快的書本掃描技術。東京大學大學院情報理工學系研究科研究團隊主要研究員表示，能夠在1分鐘內將書籍內容數位化的原型超高速掃描器，將在兩年內製成
這項「翻書掃描」系統與1台每秒可拍多達500張照片的相機進行作業，當人手翻閱書本時，能夠在60秒內掃描約170頁。
這項系統利用紅外線光束測量它們的3D形式，調整翻書造成的彎曲失真，以便圖像可以電子「扁平化」，看起來就像原書一樣。
率領研究團隊的渡邊義浩表示，他們相信這是世界上最快的掃描系統，目前團隊也正考慮利用機器人自動且更整齊地翻書。
改善GPS信號
日發射衛星
日本發射1枚載有人造衛星的火箭，以改善全球衛星定位系統（GPS）。根據日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）表示，，H-IIA火箭12日晚間8時17分從日本南部的種子島太空中心發射升空。
發射約30分鐘後，「導引」號衛星（Michibiki）進入太空。JAXA科學家希望，這枚衛星將提升GPS的正確度和涵蓋範圍。很多日本駕駛人使用GPS導航。JAXA指出，衛星的無線電波目前會遭高樓和山脈妨礙，反射波也會造成相當程度的錯誤。
當地媒體報導，JAXA希望發射3枚這類衛星，其中一枚將

台灣雖然地質年齡輕、島嶼面積不很大，卻擁有自成一格的多元化地形與生態，不但有上百座三千公尺以上的壯闊高山，亦有宛如青青草原般的嘉南平原，而分布於不同高度的多樣化生物更讓台灣成為歐美國家眼中美麗的「賞鳥天堂」、「蝴蝶王國」。
事實上，曾被西方人喻為「福爾摩沙，美麗之島」的台灣不只有生態的多樣性，就連土壤種類也十分多樣化，是不少地質學家眼中不可多得的「土壤博物館」。
「美國農業部將全球土壤區分為十二土綱，台灣本身的土壤性質就占有十一土綱，比例之高可說是世界少見」農委會農試所農業化學組長郭鴻裕笑著說，台灣真的是座生態豐富的美麗寶島，除了存在於北極圈內的永凍土看不到外，其他土壤種類都能在這裡發現，多元化的土壤種類也讓台灣成為重要的地質研究場域。
郭鴻裕表示，「土壤」是地球表面上最疏鬆的一層物質，也是地球岩石圈、生物圈、水圈及大氣圈間的介面，主要由空氣、水、礦物質、有機物質及有機體綜合而成的產物。
　　而土壤看似平凡，但形成過程可不簡單，光是把岩石轉化成土壤就得經過乾燥濕潤、風吹雨淋等許多自然變化才能順利分解，之後還得經由氧化還原、光解等多種反應才能慢慢促使土壤的誕生，生成時間得經過數百年甚至千年、萬年以上。
而這些得來不易的土壤也成為孕育多樣性生物的重要來源，像是我們日常生活中常見的花花草草到市井小民每天三餐必吃的米飯、蔬果都是靠著土壤賦予的養分而生成，其不可或缺的作用可說是小兵立大功！
不過，一般人可能聽過土壤種類共分為十二土綱，但卻不見得清楚究竟是哪十二種？
依美國農業部分類標準來看，郭鴻裕表示，土壤共可分為「有機質土綱」、「淋澱土綱」、「灰燼土綱」、「旱境土綱」、「氧化物土綱」、「膨轉土綱」、「極育土綱」、「淋餘土綱」、「黑沃土綱」、「弱育土綱」、「新成土綱」、「永凍土綱」。
他說，這些土綱的土質特性各有不同，分布地區也有所差異。以「有機質土綱」為例，是屬於一種含有高量有機物質的土壤、土質鬆軟，因具強酸性加上排水性差，所以易導致農作物生長情況不佳，以台灣來說，主要分布地區是在環境潮濕的高山原始森林或高山湖泊四周，以及南投埔里、魚池盆地、桃園大溪等靠近河川或窪地的地帶。
而「旱境土綱」顧名思義是指土壤主要分布於乾旱地帶或鹽分含量較高的地區，以台灣來說，大多分布在西南沿海區域的鹽分土地為主，也有少數是分布在恆春半島。不過，這類土壤因為透水性不好且含鹽量高，因此容易造成植物無法生長或不易孕育作物，較不適合用來耕種作物。
郭鴻裕說，雖然有些土壤是屬於不利於耕種的貧瘠之地，但也有些土壤特性適合種植農作物，像是「黑沃土綱」就屬於含有高量有機質、石灰物質的土壤，主要分布於屏東恆春、台東東河、成功與澎湖地區。此類土壤由於土質肥沃，適合進行農作，像是美國穀倉地區所種植的大豆與玉米就是靠著這種黑沃土來種植。

中興大學水土保持學系教授游繁結表示，土壤特性各有不同，除了適性而種外，隨著農業改良技術的發展，也讓很多荒地變良田。他表示，像是受到鹽化的土壤可透過洗鹽方式來降低含鹽量，而酸性的土壤則可加入石灰來達到酸鹼中和的成效，藉此改變土壤的土性，讓土地更適合耕種。
不過，儘管台灣土壤種類豐富、多樣化，但不代表土質就可以永保安康、萬年不變。一旦遭到汙染或破壞，其回復時間將遠遠超出你我想像。
游繁結表示，其實土壤與海洋一樣都擁有自己一套「自淨能力」，而這也是大自然賦予生態萬物最奇妙的地方。但雖然土壤具自淨能力，但不意味人類就可以永無止境地汙染這塊我們賴以維生的土地，像是人為造成的重金屬與戴奧辛汙染，如鎘汙染等……就是土壤汙染中不易復原的汙染源之一。他指出，這些汙染不但不容易透過人為方式來清除乾淨，即使透過大自然逐步分解的力量，也得至少花費上百年以上，由此可知土壤保育的重要性。
游繁結說，水土保持向來就不是「一蹴可幾」的工作，土壤保育也是同樣道理。台灣地質先天條件上複雜敏感，例如嘉南平原的形成就是從由中央山脈與阿里山山脈沖積而成的沖積層，另外還有很多地區的地質是屬於崩積層，如果水土保持不佳，很容易大雨襲來時就發生土石流等災情。他建議相關單位在進行國土復育與水土保持時也應將土壤保育成效納進其中，才能達到「見樹又見林」的成效。

為了解氣溫變化與演化間的關係，一群來自加拿大與歐洲的生物學家展開為期三年的科學研究，並於日前公布研究成果。結果發現，當研究主角海洋刺魚（stickleback）處於溫度逐漸降低的水塘中時，會加快其生物演化速度。科學家發現，在這三年的觀察期中，海洋刺魚能快速演化成可以適應溫度變化的魚類，幫助自己在低溫環境中生存下來。
不過科學家也發現，並非所有魚類都能透過快速演化來適應環境變化，因為研究過程中就有多達九成五的魚類因承受不了溫度變化而死亡，只有百分之五的魚類可以演化出適應氣候變遷的能力；這項研究成果不只將刊登在《皇家學會報告生物科學版》，也引發生物學界的關注。
台灣大學生態學與演化生物學所教授李培芬認為，氣候變遷可能導致一個地區物種組成、數量、分布的變化。當一個生態系內的物種組成發生變動時，有可能進一步影響原有的競爭、捕食、共生或寄生等互動關係，例如，氣候暖化使得春天提早來臨及溫度回升，這將造成變溫動物如毛毛蟲提早繁殖生長，但鳥類的繁殖還沒有開始，當鳥類繁殖開始時將無足夠的食物來源，這將影響鳥類繁殖的成功率。
此外，如大型植物的生活史較長，在氣候變遷下仍然可以存活，但卻無法繁衍，一旦死亡就會造成生態系統的崩潰，因高溫缺水的情形下，火災發生的頻率也會大增，幾千年才形成的森林生態系都可能毀於一旦。而氣候變遷造成棲地的改變，將造成族群內遺傳基因的流通困難，遺傳變異較少的小族群在面對氣候快速變遷時則更加脆弱。
遷移性動物也可能因遷移路線上或繁殖地的棲地變化，影響生殖與存活。相對的，有些物種卻可能因氣候變遷而擴大分布範圍，例如昆蟲是變溫動物的一種，其體溫會隨著外界溫度的高低而產生不同的反應。當氣候發生變遷時，各種昆蟲之分布、發育及繁殖等也將隨之產生變動，而昆蟲所食的植物也會因受氣候異常的影響有所改變。由於低溫對大多數昆蟲，尤其是蝶類，分布的影響很大，當氣溫升高時，只要不超過昆蟲適應溫度的上限，其成長速度以及數量與分布範圍則可能增加。
氣候變遷對生態系結構的影響，由於不同物種對環境因子的適應容忍範圍不同，當環境因子發生改變時，有些物種可能因為更適合新的環境狀況而得以取得生存優勢，甚至擴張分布範圍。
李培芬表示，有些物種也會逐漸調適演化去適應新的環境而留在當地，或是藉由播遷分布到環境較適合的地區繼續活存。
但是一些棲地條件需求特殊，對環境因子改變的範圍無法適應，或是播遷能力弱的物種，當環境因子變動的程度及速度太過迅速，就可能因來不及適應或遷移而面臨絕種的生態危機。

台灣大學電機系副教授黃寶儀表示，所謂的電子書其實是把實體書籍電子化，讓文字閱讀不再只能透過紙張方式來呈現，為閱讀帶來更多可能與創新。
不過，雖然電子書閱讀器攜帶很方便，但硬碟容量畢竟還是有其限制。但隨著電子書蓬勃發展，目前已經開始發展出「雲端電子書櫃」模式。黃寶儀以國家圖書館為例，國圖可以藉由此技術發展出雲端電子書庫，保存更多電子書籍供普羅大眾閱讀；使用者只要申請帳號與密碼，輸入後就可以進入電子書櫃介面，來借閱圖書，相當方便。
黃寶儀表示，雲端運算的概念大約是在2006年開始成形，透過雲端運算與電子書技術的雙管齊下，讓「雲端電子書櫃」的儲存空間不再限於電子書閱讀器的存放空間，而是可以透過雲端運算技術來擴大電子書儲存空間，讓使用者自由存取、隨時閱讀。
她指出，「雲端電子書櫃」的主要特色之一在於可提供「近乎無限大」的儲存空間，做成宛如虛擬書櫃的型態；不但可以大量存放各式各樣書籍，就連查詢圖書也很快速方便。例如常年在外工作或旅行的空中飛人，就可以透過雲端電子書櫃來瀏覽群書，宛如隨身攜帶一個「行動書房」般，讓好書可以陪伴自己走到世界各角落，不再受限實體空間。
廖文宏表示，目前國內外電子書的發展，大多以較具消費能力的上班族為對象，比較少以基礎教育的學生為目標使用者。因此如想將電子書技術與運用落實到教育機制中，其推廣過程仍需要老師與學生進行雙面溝通，才能讓電子閱讀器的運用教育知識的傳授可以相互結合。但他亦樂觀表示，雖然還有整合空間，但整體來說，電子閱讀器的運用仍然有助於教育知識的傳授，讓教育傳播形式變得更多元，而不僅限於傳統的「紙上教學」。

雖然電子書閱讀器已經愈來愈輕薄，但還是有使用者認為不夠輕巧，對此台大電機系副教授黃寶儀說，隨著科技發展，當電子書研發日益創新時，是有機會成為像「紙」一般的輕巧狀態，不但體積縮小、重量變輕，還能摺疊。目前國外已開始投入軟性顯示與電子技術的研發，換句話說，如同紙張一樣的超輕巧電子書閱讀器未來將指日可待！

日搜救機器人 可嗅出倖存者
日本防災機構預定測試一種宛如小坦克車的搜救機器人，這種機器人可在瓦礫堆中搜尋倖存者，以及在災區運送飲水、食物或手機。千葉工業大學機器人工程學專家小柳榮次表示，下個月將測試QUINCE機器人原型。
QUINCE跟嬰兒學步車差不多大小，有一隻遙控機器臂，在地震或其他災難發生後，能轉開門把、在瓦礫堆中移動，以及攜帶重要救命用品。機器人配備有攝影機，救難人員可透過與電腦連線的機器人拍攝畫面，從遠端操控機器手臂。
此機器人還配備紅外線與二氧化碳感測器，可藉偵測體溫與呼吸來找出倖存者，且可在爬行時繪製3D地圖。機器人有4組輪子，上頭有像坦克車的橡膠履帶，由6個電動馬達驅動，可讓機器人越過隆起障礙物繼續前進，並可在82度斜坡上下移動。受困在瓦礫堆下的民眾，也可透過機器人的擴音器聽到搜救人員的聲音。
網路加密仍難防攻擊
美國研究員發現，即便網路用戶使用安全連線連上銀行、網路商店或其他私密網站，歹徒仍有新手法能監視其一舉一動。
研究人員表示，問題在於網路瀏覽器處理SSL加密技術的方式。加密機制在瀏覽者與網站伺服器之間建立一種管道，這種機制會擾亂資料，讓窺伺者難以破譯。
SSL廣泛使用在傳送諸如信用卡卡號等敏感資料的網站，瀏覽器的網址欄會以鎖的符號顯示。SSL也是普遍受攻擊的技術，但韓森與索科採取的方式並非將其破解。他們反倒想看看，從瀏覽器在安全連線上網遺留下來的蛛絲馬跡紀錄中，駭客能追蹤發現到什麼。
駭客攻擊可取得各種資訊，內容可能相對輕微，例如瀏覽器設定或瀏覽過的網頁數量等，但也可能十分嚴重，包括某人是否有儲存使用名稱與密碼的cookies弱點，駭客可盜用這些資料登入加密網站。韓森表示，主要瀏覽器或多或少都受到部份這類問題影響。
研究暖化  格陵蘭鑽冰層2.5公里
由14國組成的聯合研究小組宣布，科學家花了5年時間鑽鑿位於格陵蘭深2.5公里的堅固冰層，終於在本週鑽抵岩床。
研究員表示，伊緬間冰期（Eemian）距今約13萬到11萬5千年間，當時地球的溫度比現在高出幾度。這段時期遺留下來的冰核標本將有助於預測當今全球暖化造成的衝擊。
哥本哈根大學冰學專家達傑森表示，這些發現將可增進我們對氣候系統的了解。
格陵蘭在最近一次間冰期的溫度比現在高出攝氏3到5度。聯合國「氣候變遷問題小組」（IPCC）警告，現在若不降低溫室效應氣體排放量，全球溫度會比工業化前高出6度，屆時地球一大部份地區將無法居住。

●科學工藝博物館即日起展出「樂活節能屋」，這是台灣南部第一座住屋節能展示館，擁有綠建築標章，結合外殼隔熱、潔淨能源、高效率設備及水資源利用等功能設計而成，節能量可達70%。開放時間：周二至週日，每日上午9:20~12:20，下午13:20~16:20。詳情可上網http://www.nstm.gov.tw/index.asp。
●汗流浹背的夏天，台北動物園也會給動物冰品消消暑喔！想看動物吃冰，和牠們一起消暑嗎？動物園 特別舉辦了「動物保母講古」活動，以「動物對夏季氣溫的適應」為主題，引導大朋友、小朋友一起來看看動物是怎麼調節夏日炎炎的高溫。詳情可上網http://newweb.zoo.gov.tw/。