遇見科學

事實上，維他命C除了美白、抗氧化外，中研院生物醫學科學研究所院士陳垣崇與博士李宜靜等團隊，還成功解開維他命C進入細胞粒線體的謎底，發現主動脈血管扭曲疾病的致病機制。研究成果還刊登在國際期刊《人類分子遺傳學》中。
透過研究，團隊發現「第十型葡萄糖運送子」（GLUT 10）扮演運送維他命C進入粒線體內的主要功能。有趣的是，這個功能也解釋了GLUT 10基因突變造成主動脈血管扭曲疾病機制與第二型糖尿病發病的關聯性。
李宜靜表示，其實科學家之前就已發現GLUT 10的突變，會改變血管新生造成主動脈血管扭曲疾病，且認為GLUT 10應該和其他葡萄糖運送子功能大同小異，都能幫助葡萄糖運送進入細胞內。不過，在此之前，學界一直都不了解究竟箇中機制為何。
而透過中研院的研究則有了重大突破，李宜靜說，GLUT 10並不位在細胞表面，而是在不同細胞與環境影響下會存在於不同胞器上。她解釋，在脂肪細胞內，這運送子是位於高爾基氏體上，在胰島素刺激後則會轉移到粒線體上。
此外，研究團隊也發現GLUT 10具有運送氧化型維他命C進入粒線體之功能，並且保護主動脈平滑肌細胞與胰島素刺激的脂肪細胞來對抗活性氧化物質（ROS）。
李宜靜說，這個功能不只能有效降低細胞內活性氧化物質，還有助於減少細胞產生氧化壓力 ，保護細胞不受外界傷害。
李宜靜表示，團隊除了透過研究找到維他命C進入粒線體機制外，也更進一步了解細胞內清除活性氧化物質的機制，了解維他命C在退化性疾病中扮演的重角色。未來團隊也將繼續深入研究，協助相關疾病的預防與治療。

很多人以為只要在坡面上裝置愈多岩錨、地錨等人為防禦工程設施，就愈能增加山坡支撐力，讓山坡不會滑動。中興大學教授游繁結表示，其實這是錯誤觀念，岩錨並不是裝愈多就愈穩固，因為裝設愈多的岩錨也意味著必須在岩層上打上愈多的洞，人為打洞對地質結構來說也是一種破壞，他強調防禦工程應該要因地制宜、適可而止，才能真正發揮其效。

這次七堵路段的走山事件讓大家對於「走山」兩個字有深刻體會，事實上會造成走山的原因很多元，往往不是單一原因所導致。游繁結表示，概括來說，走山成因主要可分為三大類，第一類原因是由於後層崩積土因波面較陡或大雨沖刷、地下水位上漲等因素，促使土壤飽含水分而軟化，因而導致滑動而走山。
第二類則是由於地震的天搖地動所引起，像是強烈地震的水平劇烈搖動也會導致走山現象發生，像是十年前的九二一大地震，就引發九份二山的走山。第三類原因則是人為因素所引起，像是不當的坡地開挖、導致山坡基腳被切掉，而導致支撐力減弱引發走山。
「只要是山坡地，無論是順向坡或逆向坡都不宜過度開發」，游繁結表示，正所謂危邦不入、亂邦不居，山坡地過度開發本來就容易導致土石滑動，即使有再完善的防護工程也不見得就能確保安全無虞。他強調，進行坡地開發時應該要思考更多元的面向，包括地下水脈的流向與水位高低、坡度緩急等，這不是只仰賴土木工程人員就可達到，而是要結合水利專家、地質專家、大地工程等專業人員之力來多管齊下才能通盤考量。
林三賢表示，就像我們每個人都擁有一張健保卡一樣，山坡地也應該要有屬於自己的體驗卡，記錄該坡地曾發生過的土石滑落事件與防護工程補強時間，讓相關人員可以了解來龍去脈，定期檢視安全度與進行加固措施，才能避免走山意外一再發生。

北二高七堵段發生三十年來最嚴重走山事件，崩落的大量土石迄今都還在如火如荼清運中，不少專家學者前往現場勘查後，認為可能是因順向坡滑動而導致走山。然而，面對已發生的事件，相關單位除了要第一時間採取因應措施外，未來更需思考的是如何「防患於未然」。
中興大學水土保持學系教授游繁結表示，大自然中的地層本來就會產生風化作用，但若加上人為開發，就會加速風化效果。以此次走山的坡面地質來說，該路段坡面屬「砂頁岩」順向坡，由於坡地被用來開發為高速公路，使得岩層風化面積擴大，加上順向坡的基腳被切掉，更令坡面支撐力減弱，在「自然」與「人為」因素雙重作用下，就可能導致土石崩落。
什麼是順向坡呢？以砂頁岩的順向坡為例，游繁結表示，這是在一層較堅硬的砂岩上頭再堆疊一層岩性較軟的頁岩，透過相互堆疊方式來形成岩層，就像是一層層的奶油千層蛋糕般，如果岩層層面剛好與地形坡面同方向，就稱為順向坡。
中央地質調查所副所長江崇榮表示，很多人以為順向坡就一定危險，其實順向坡千萬年來一直存在於地球的地質環境裡，只要沒有不當人為開發，平常是很安全的。
對於國道三號造成的山崩，研究大地工程的台灣海洋大學副校長林三賢認為，此次意外的發生原因可能是因為邊坡砂、頁岩互層遭到水的滲入，導致頁岩強度減弱，加上水壓影響，因而超出地錨的承受力而引發走山現象。
林三賢表示，這次山崩的路段是原來北二高的延伸路段，早年由北二高施工處規劃興建的北二高是從汐止到新竹，後來與南宜籌備處合併成立國道興建工程局，為建立完整路網，才從汐止端延伸到基隆。一般來說，施工處在興建公路時，都會盡量避開順向坡路段，但因為基隆本身多山坡地，因此當時才會選擇單邊順向坡來興建。不過，根據法規規定，要在順向坡路段進行公共工程，其邊坡防護、或岩錨設立都有其一定規範標準，他相信當初在建造時，應該都有符合標準。此次意外發生可能是因邊坡外有水滲進岩層，導致頁岩強度減低，超過當初邊坡防護所能承受的壓力而使然。
依照法規標準，林三賢說，防護工程的支撐力必須要以一點五倍來進行設計，假設需要支撐的實際重量是五百噸，那麼防護工程所設計的支撐力就要達到七百五十噸以上才合乎規範。但從此次走山事件來看，也意味著相關單位未來對於原有邊坡防護工程或岩錨強度，有深入檢視的必要，以了解當初設計的承受力是否有因大自然風化或雨水滲入而受影響。
游繁結表示，防護工程不等同於山坡地的「金鐘罩」，不代表有了防護工程就「萬無一失」，以為只要在邊坡開挖後加設擋土牆就不會有土崩發生，他強調，任何人為防護裝置都有其壽命，當岩錨或鋼索生鏽時，就容易影響支撐力。他建議，相關單位可在斜坡上裝設「水管式傾斜儀或變位計」，一旦山坡發生傾斜，傾斜儀就會感測到，藉此達到預警效果。

談起研發動機，研究團隊成員之一的高雄第一科技大學電子系研究生劉俊宏笑著說，其實是因為發現周遭有不少親朋好友往往出了家門才發現忘了幫手機充電，以致於陷入「無話可講」窘況，讓他們心想如果能把每天都要帶出門的背包變身為「充電器」，就可走到哪、充到哪，就連騎單車環島時也能藉助太陽光邊騎邊充電。
在高科大教授郭永超指導下，劉俊宏與另一位學弟黃羿銘集思廣益將只有A4紙張大小的改良式太陽能板裝置在背包上，讓背包不用安裝蓄電池就可製造電力，讓使用者背起來更輕巧。
劉俊宏表示，國外雖然也有人研發利用太陽能發電的背包，但往往必須加裝蓄電池才能發揮成效，導致背包體積大又沉重，製造成本也會因此而增加。有鑑於此，他們特別在太陽能電路板中加入ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）最大功率追蹤功能，讓太陽能板可以發揮最高效能的發電能力，讓電力輸出更穩定，他自豪表示，太陽能書包不需要待在大太陽底下充電，只要雲端有露出一點點太陽光就能達到充電功能，平均來說只要一、兩個小時就可以「充飽」一支手機的所需電力。
雖然研究團隊已經將太陽能板的面積縮小至像A4紙那樣的大小，但為了讓背包可以更輕巧，劉俊宏說他們現在已經開始投入太陽能板電路「IC化」的研發工作，希望未來可以將太陽能系統電路變身為如同一圓銅板的大小，讓環保科技更貼近生活需求。

向來支持替代能源政策的歐巴馬之前曾宣布將投入近五億美元經費，來擴展與加速太陽能研發。此項方案一宣布，也讓「乾淨能源」成為世界各國矚目焦點，科學家更希望藉科技來為環保助上一臂之力，為日益暖化的地球「降降溫」，讓可愛北極熊繼續有一個賴以生存的「家」。
「太陽能發電」這幾個字你我都不陌生，其相關應用不但行之有年，也是先進國家積極發展的替代能源之一。太陽能發電主要是利用光能轉換成電能的原理，由於乾淨無汙染又兼具取之不盡、用之不竭的能源特性，讓不少國家都寄望能在西元2025年時，達到讓太陽能發電能比率可以占全球發電量兩成五以上的目標。
然而，儘管大家都對太陽能發電抱以厚望，但目前遇到的最大問題卻是太陽能光電電池效率不彰，加上製作集光板材料的晶圓板價格高昂，使得光電轉換的效能不如預期，連帶也影響替代能源應用，相關問題已成為專家學者正在想方設法的當務之急。
為改善效能，元智大學化學工程與材料科學系教授黃振球四年前帶著學生一起組成研究團隊投入研發工作，在多方嘗試下，師生發現透過無機與有機材料的混合可以製造出一種有助於太陽能板集光效果的溶劑凝膠(solv ent-gel,簡稱sol-gel)。
黃振球表示，這個名為sol-gel的溶劑凝膠呈現半透明狀，具有硬度高、透光性好、成本低廉，且不易碎裂的特性，藉由以sol-gel材料開發製成的太陽能集光板可以提高集光效率，比起一般由太陽光直接照射的集光板，其光電轉換後效率還要高出10%以上。換句話說，使用者也可以改用比過去面積更小的太陽能集光板來進行發電，但集光效率不會因此而減少。
黃振球說，sol-gel材料製成的集光板之所以有助於提升光電轉換效能，其關鍵在於集光效果的提升。這原理就像是我們小時候上自然科學課時，老師教我們拿著聚光鏡在太陽底下燃燒紙張的道理一樣，透過聚光效果強化來改善過去太陽能板效能不佳的缺點。
「科技不只來自於人性，更要應用於生活，」黃振球表示，透過sol-gel材料所製成的集光板不只可運用於太陽能發電領域，亦可應用於普羅大眾的居家玻璃、辦公大樓的建築帷幕等範疇，有助於改善室內採光，達到節能減碳成效。
而隨著科技的日新月異，也讓太陽能發電技術運用愈來愈廣泛。除了有學者致力太陽能板材料研發，還有學生從使用者角度出發，發揮巧思製作出一款不用蓄電池就可隨時隨地製造電力的「太陽能背包」，只要將手機或相機USB插槽連接上背包插頭，就可將太陽能背包搖身為「3C產品充電器」，既節能又便利，讓人眼睛一亮的創意巧思還獲得國內外廠商青睞，計畫未來量產上市。