遇見科學

美國科技研究團隊日前展示一種新軟體，不久的將來，心臟科醫生隨時都能取得病患的冠狀動脈3D影像，幫助他們更有效治療心臟疾病。
根據一份發表在美國心臟學會（American HeartAssociation）期刊《循環雜誌（Circulation）》的研究指出，這項才剛進行首次人體實驗的新科技，仍處於測試的初期階段。
參與研究的科羅拉多大學（University of Colorado）醫學系教授卡洛爾（John Carroll）表示：「這是一項非常令人振奮的科技，未來的應用潛力無限。」
研究團隊表示，從現階段技術來看，心臟科醫生目前只能利用不同角度拍攝的平面X光影像，使病患身內的動脈具像化。而這項嶄新的研究結果，將有助於未來讓醫生更準確、快速的測量冠狀動脈的長度、分支模式和角度，或是任何動脈阻塞情形、提升心臟疾病的治療品質。
007電影成真　
太空發電站五年內實現
與其說是一種可以協助解決地球日益枯竭能源問題的科技，聽起來還更像是詹姆士龐德（James Bond）企圖摧毀地球的陰謀。
英國的《每日電訊報》23日報導，工程師打算在地球軌道放置衛星，蒐集太陽能並集中到一束束雷射光線中，透過雷射光傳遞太陽能回地球，產生電能。
儘管從太空中採收太陽能已經在科學界討論了30多年，歐洲最大的航太公司「歐洲航太防衛公司」旗下太空部門Astrium的工程師相信，目前的科技發展已經讓該公司可以開始建造一個原型作業系統。
他們希望在未來5年內推出一個完整但小型的太空發電站，足以透過雷射，送回地面10到20千瓦的電力。
科技新進展
美利用雷射進行核融合
美國國家核子安全管理局（NNSA）日前在聲明中表示，美國科學家以一種史無前例的能量發射一道雷射光束，未來可能成為核融合技術的一大進展。
研究人員表示，這是科學家首次集中192道雷射光束，同時對準一個目標物，釋放出一個兆焦耳（Megajoule =100萬焦耳）的能量，溫度高達攝氏1億1100萬度。
核融合是一種能源形式，也是太陽與恆星持續發光發熱的能量來源。在化石燃料蘊藏日漸枯竭之際，核融合也能提供一種乾淨且取之不盡的潛在替代能源。
但要如何控制核融合產生，卻是科學家至今煞費腦筋的事情。
國家核子安全管理局表示，為示範核融合，科學家將雷射光束焦距在一個大小如鉛筆擦的圓筒中，筒中有一個填注重氫（deuterium）和三重氫（tritium）燃料的微小目標物。
科學家將雷射能源轉換成X光後，壓縮筒中燃料，直到產生高溫和相當地球大氣壓力數十億倍的高壓。這項過程造成氫核子融合，並釋出核能

為什麼星星會一閃一閃呢？為什麼地球會暖化呢？科學知識就像浩瀚的學習之海，總會有許多疑問在我們心中？為解開讀者想了解的科學之謎，即日起《遇見科學》歡迎大家一起來信發問或分享自己在科學領域中的所見所聞！來函直接EMAIL至mtnedu@merit-times.com.tw即可。

蕭述三表示，以台灣來說，目前氣化複循環發電技術（IGCC）的研發是屬於「能源國家型計畫」中的一環，政府當局打算投入五年三百億的能源國家型計畫經費，整合經濟部、工研院、環保署等跨部會之力來推動。
中央大學研究團隊表示，IGCC發電廠具有降低CO2排放量及減少環境汙染等優點，而從能源運用角度來看，IGCC發電廠也是功用不少，不只具有可將煤炭、瀝青及廢棄物資源進行開發利用的特性，亦具有「能源替代性」，可將IGCC或煤炭氣化廠所生產的合成氣用來代替石油與天然氣等能源，避免因石油短缺或價格飆漲造成能源危機。
但，一般人還是很好奇為何氣化複循環發電技術（IGCC）可以達到減碳功能呢？蕭述三表示，個中關鍵技術之一在於淨化技術開發，可以藉助科技之力，將燃燒煤炭過程中所產生的有害環境物質，如粉塵、硫化物、汞、二氧化碳等汙染物去除。
不過，要去除有害物質得仰賴中高溫合成氣體除塵技術的研發，而這也是目前蕭述三所研究的主要範疇。他表示，由於IGCC發電系統在煤炭氣化後會產生含有大量雜質灰塵的的合成氣，若不立刻進行高溫過濾處理，這些飛灰雜質就會附著在合成氣渦輪機的葉片上，影響動力系統的運作。
為了讓合成氣渦輪機可以正常運作，就必須在高溫高壓狀態下清除合成氣中所挾帶的飛灰物質。不過，目前各國的除塵技術還無法達到所謂的中高溫度除塵，因此現階段得先將合成氣降溫後，再用傳統氣體淨化技術來進行除塵，這樣的過程不但容易降低能源利用效率，更可能衍生二次汙染。因此目前先進國家都還在朝「中高溫合成氣淨化技術」的方向努力邁進中。

你知道台灣過去每人每年要排放多少二氧化碳嗎？答案是12噸！居高不下的排碳量不但讓台灣位居全球第四位，更超越許多先進國家。尤其在丹麥哥本哈根氣候峰會之後，更讓許多專家學者大聲疾呼台灣得盡快投入「全民減碳」行列，搶救瀕臨環境危機的地球生態。
中央研究院環境變遷研究中心主任劉紹臣曾對外表示，若我們再繼續像這樣耗用能源，難保台灣未來不會面臨其他國家的制裁！他呼籲政府當局應提出更積極的減碳對策、才能防患於未然。
其實，早在氣候峰會舉行前，不少國家已付諸行動，例如美國能源部長朱棣文之前就宣布將加速減碳技術研發，降低來自於燃煤發電廠與工廠所排放的二氧化碳，其中最受矚目的就是「潔淨燃煤發電計畫」，主要是透過淨煤技術來減少排碳量。
事實上，向來腳步走得快的台灣學者也已開始投入淨煤發電的研發。像是中央大學校長蔣偉寧就在日前宣布將推行「綠色啟動」計畫、打造Green University，而淨煤計畫正是其中一環，希望集結各領域學者之力研發清潔能源。
什麼是淨煤技術呢？很多人可能有聽沒有懂。中央大學工學院院長陳志臣表示，簡而言之，「淨煤技術」就是意指新一代煤炭處理方式，目的在於提高燃煤效率，並透過科技來降低空氣汙染，減少排碳量。
負責淨煤技術研發計畫的中央大學能源工程研究所教授蕭述三表示，台灣天然資源不豐，多數仰賴進口。以2008年台灣總體能源使用比例來看，位居首位的石油，占49.46%、其次就是煤炭，占32.42%、第三位則是天然氣，占9.42%、第四位水力，占0.29%、第五位核能，占8.30%、第六位為太陽能，占0.12%。
根據統計，台灣一年大約需要耗用5000萬公噸煤炭，當中有72%都是用來提供火力發電的燃料所需，每年排碳量之高可想而知，由此也突顯出淨煤發電技術的重要性與迫切之需。
蕭述三表示，淨煤技術可以提高燃煤效率至45%，未來還可隨著技術進步提升至52%，甚至60%以上。此外，淨煤技術發展還可同時發展到二氧化碳捕獲及防止燃煤時所造成的重金屬汙染。
然而，「淨煤發電技術」幾個字說起來容易，但過程卻不簡單，需要進行跨領域合作。蕭述三說，「淨煤發電」完整名稱應叫做「氣化複循環發電技術(IGCC，Inte-grated Gasification Combined Cycle)」，當中牽涉到淨煤氣化與合成氣燃燒技術開發、中高溫除塵淨化、有害物質去除、二氧化碳捕獲技術等不同領域的技術，需要多管齊下才能大功告成，正因為技術複雜，因此研究成本與難度也相對較高。
陳志臣表示，目前淨煤發電技術發展腳步最快的是美國、歐盟與日本。其中，美國近期目標是先降低碳排放係數，長期目標則是希望透過高效率複合系統、CO2捕獲封存等技術達到二氧化碳「零排放」願景。
不過，相較於歐美等國的積極邁進，蕭述三也坦言台灣還有一段漫漫長路要走。他有感而發表示，雖然淨煤發電技術有助減碳，但也會提高發電成本，對注重成本效益的企業來說是一大挑戰，因此也影響不少民間產業的投資意願。對此，蕭述三也呼籲政府應努力整合民間產業之力，才能讓台灣的淨煤技術研發更上一層樓。

最新公布的一項研究顯示，北極燕鷗一年飛行超過8萬公里，打破科學家過往預測該鳥類的遷徙距離。北極燕鷗一生的飛行距離，相當於地球到月球來回三趟。
國際研究小組表示，科學家在格陵蘭島和冰島上挑選了11隻北極燕鷗，並在牠們嬌小身軀上安裝迷你追蹤器。追蹤紀錄顯示，北極燕鷗每年往返南極大陸的飛行路徑，遠比科學家預期的還要迂迴曲折。
北極燕鷗被公認為最善於長途飛行的鳥類，一年平均飛行7萬900公里，甚至高達8萬公里；比過去預測的4萬公里，整整高出一倍。
科技新發現
廣東研究基因複製豬
大陸廣東省培育出帶螢光標記的轉基因「克隆（clone，生物複製）」豬，顯示廣東的轉基因技術接近世界先進水平。
報導引述中科院廣州生物醫藥與健康研究院華南幹細胞與再生醫學研究所副所長賴良學說，去年春天，他用了5個月時間與相關專家一起聯合研究，獲得了新型帶有螢游標記的轉基因複製豬。
參與研究的廣東省實驗動物學會名譽理事長、比較醫學研究所所長顧為望說，這意味著廣東轉基因水平接近了世界先進水平。
報導表示，顧為望與賴良學已經培育出了60頭不同轉基因的複製豬，用於器官移植、螢光、抗病、人類疾病動物模型等。顧為望說，據他了解，廣東還有教授讓小型豬喝酒，實驗酒精肝的藥物治療。
遙遠行星光譜　
為探索外星寫下新里程
歐洲南方天文台指出，他們首度直接捕捉到太陽系外星球光譜，這是搜尋外太空生命的里程碑。
14個成員國組成的歐洲南方天文台發布新聞稿表示，這道光是從一個繞著名為HR8799的星體運行的巨大行星所捕捉而來。HR8799距離地球約130光年，是個年輕的星球。
他們也指出，HR8799質量約為太陽的1.5倍，且有行星系統，「就像是個放大的太陽系」。
繞著HR8799運行的巨大行星為該行星系統內3個行星之一，此3行星質量皆約木星的7到10倍。歐洲南方天文台表示，這起發現相當重要，因為光譜就像是指紋一般。從行星光譜內可得知星球大氣層的化學元素。

除了自動調控電力供需外，更重要的是，「智慧電網」還具有「雙向通訊」的功能。郭永超表示，藉由智慧電網的運作，電力公司除了能藉由遠端監控系統，依各地用電情況進行電力調度外；身為用戶端的我們也能透過網路，來隨時查看自家用電情況，從中調整不良用電習慣或是減少不必要的電力浪費。
例如有家庭主婦透過智慧電網用電系統察覺，為何每到夏天晚上，家中用電量總是特別高，進一步發現原來是因為晚上就寢時，冷氣機老是忘了啟動睡眠調整機制，以致於無形中浪費了不少電。
不只如此，身為用電者的普羅大眾還有機會「賣電」給電力公司，藉此賺取電費貼補家用。郭永超說，隨著再生能源普及化，未來會有更多家庭安裝太陽能發電設備，用不完的電力就可透過智慧電網賣回給台電，讓電力使用更有效率。
而即使家中沒有裝設太陽能發電系統的民眾，也可以透過智慧電網向電力公司指定自己的電力來源要使用太陽能發電，將節能思維付諸實際行動。
郭永超說，目前智慧電網推動腳步走得最快的是美國，未來若能結合太陽能、風力、潮汐發電等再生能源的多樣化，不只民眾可指定家中用電來源要採取風力發電還是太陽能發電系統，電力公司也可透過多種再生能源發電的「多管齊下」，讓電力運用不只變得更聰明，也更環保！

釀成百年大水的莫拉克風災，從去年發生到今天已歷經五個多月，但不少滿目瘡痍、飽受水災洪流之苦的重災區如小林村，至今仍荒蕪一片，讓災民期盼的家園重建成為漫漫長路。為避免類似悲劇重演，台灣大學地質系教授陳宏宇在災後多次呼籲政府應趕快建立「國土監測」機制，才能讓國土運用進行妥善規畫，避免又把硬體建築蓋在不適合的地質上，導致天災衍生人禍。
陳宏宇表示，自然生態並非萬年不變，台灣的地質與水文更隨著四季轉換而有所不同，他強調國土監測是非常重要的基礎工作，無論是都市規畫還是水土保育都少不了它。
然而，「國土監測」該怎麼做呢？專家表示，第一步就是完成台灣的地質調查，讓相關人員可以依照台灣地質特性與地形變化來進行適當的國土規畫，才能防患於未然。
「其實地質沒有所謂的好與壞，是因為我們在不適合的地質上進行不適當的利用開發，導致天災一來就發生後遺症，經濟部中央地質調查所技士李彥良表示，一般人總以為是因為地質不良才導致災難發生，追根究柢是因為我們在不該蓋房子的地質上蓋了房子、在不適合居住的土地上住滿了人，以至於颱風大水一來就釀成風災、水災。他有感而發指出，每種地質都有它的特性，但人類往往沒有「順性而為」，導致引來大自然反撲。
為更了解台灣地質的屬性與特色，中央地質調查所從九十六年度起，利用水患治理特別預算的經費，進行台灣有史以來最大規模的「地質調查」，動員國內多位地質調查專業人員，以「循序漸進」方式，針對中央山脈地區進行地質調查，計畫以七年時間，完成台灣全島的「地質拼圖」。
李彥良表示，「地質圖幅」的繪製是地質調查最重要的一項工作。中央地質所計畫構築全台76幅地質圖幅，以比例尺五萬分之一的大小來呈現台灣全島地質類型，目前已完成出版的圖幅數量為52幅，像是台北圖幅、新店圖幅、高雄圖幅等，主要集中在平地；而正在審查與繪製中的圖幅則有10幅；另外還有14幅屬於籌備階段。由於剩下的14幅主要是位在中央山脈等地形起伏劇烈的山區，不易到達，因此也讓地質調查工作格外困難。
中央地質調查所副所長江崇榮表示，中央山脈一帶是台灣各主要河系的發源地，也是孕育台灣豐富生態與各類動植物的重要起源。十年前的九二一大地震，中央山脈地區的地質曾因劇烈的地動天搖而受到影響，每次只要颱風一來就容易造成山崩與土石流災情，而去年的莫拉克風災更因土石流肆虐，導致中南部出現五十年來最嚴重的天災，這亦凸顯出該地區地質調查的重要性。
李彥良表示，地質圖就像是台灣地形的「地質說明書」，能提供該地區的地理水文等相關訊息，而地質調查過程也如同是台灣地形的健康檢查，可以了解地質變化情況，藉此讓災後的國土重建可以有所依據，避免讓脆弱的地質又二度受傷。

  手機充完電卻老是忘了拔插頭、明明是冬天，但冷氣電源燈卻總是亮著，儘管你我都知道環保的重要性，但不少人在日常生活中，總會因許多不經意的小動作而導致珍貴的電力就這麼一點一滴被浪費掉。
不只是一般家庭，不少大型公共設施與工業用電也常在不知不覺中消耗或浪費過度的電力，讓節能減碳做白工。有鑑於此，早在十幾年前，就有科學家開始構思如何「聰明用電」，在環保思維與現代科技的結合下，讓「智慧電網」應運而生，而這項新科技也獲得先進國家的青睞，紛紛打算投入智慧電網的懷抱，為節能省電助上一臂之力。
像是美國總統歐巴馬就在之前宣布，將在未來投入百億元打造智慧電網，而英國也在前陣子對外表示，將在2020年前為英國每戶家庭都安裝新型的「智慧電表」，避免浪費電力，藉此達到降低英國碳排放量三分之一的節能目標。
隨著先進大國紛紛投入智慧電網、智慧電表的行列，台灣不少專家學者也呼籲政府應加快腳步跟進。台大電機系教授劉志文表示，根據經濟部能源局統計，隨著科技產品不斷增加，未來電力消費比重將逐年增加，估計到2025年時，電力需求將占總能源消費需求的五成五以上；愈來愈吃重的用電需求顯示台灣架設智慧電網的急迫性。
不過，對許多人來說，「智慧電網」是新名詞，多數民眾仍不了解為何智慧電網可以把用電變聰明？
劉志文解釋，簡而言之，「智慧電網」就是指具備人工智慧的電力網路，可以自動調控電力供需，提高用電效率，以達到節約用電的成效。進一步來說，相較於傳統電網，智慧型電網具備「自動化」、「新型運轉能力」、「最佳化資產管理」三大特色。
智慧電網主要由自動化系統架構所構成，可以有效整合電力管理與汰舊換新，還能自我療癒；例如，九二一大地震時曾因為中部電廠毀損，導致北台灣陷入無電使用的窘況，有了智慧電網後，若以後再發生類似的斷電情形，智慧電網感測器就能立刻發現毀損地點，並透過故障管理系統降低斷電所帶來的影響，同時透過電力調度等方式讓該地區可以在最快時間內復電。
劉志文說，「智慧電網」能整合發電、輸電、配電及用戶端的電網系統，透過感測器與智慧電表的運用，讓電力公司可以即時收集供電端到用戶端的電力傳輸過程與能源使用資訊，再藉由通訊網路，與相關應用軟體，來進行電力分配、使用及調度管理。
高雄第一科技大學電子系副教授郭永超表示，長期以來，台灣的電費計算都是由電力公司派專門人員到家戶「抄電表」，再依據電表上的數字來計算每一家電費，長年下來，不但浪費時間，也耗費許多人力。但有了智慧電網後，不但電力公司可直接透過通訊網路來觀看每戶用電量、計算電費，更不需要再派人員來抄電表。

 
美國航空暨太空總署（NASA）表示，喀卜勒（Kepler）太空望遠鏡已在太陽系之外發現5顆新行星。喀卜勒太空望遠鏡在10個月前發射進入太空，肩負探索類地球行星的任務。
NASA喀卜勒任務科學研究負責人伯如奇發表聲明表示，發現5顆太陽系外行星「拓寬了我們的認知，進一步了解恆星和行星是如何從氣體和塵埃盤誕生，形成、進化為行星系統」。
新發現行星是所謂的「熱木星」（hot Jupiters），質量大、溫度極高，在華氏2200到3000度之間（攝氏1204到1649度），比岩漿溫度還高。
NASA表示，這些太陽系外行星的軌道繞行周期在3到5天之間，代表它們距離所屬恆星相當近，而這些恆星的溫度都比地球恆星──太陽要來得高。
新發現的行星裡，最小的和太陽系第4大行星─海王星差不多大，最大的則和太陽系最大行星─木星尺寸相似。
這些行星以喀卜勒4b、5b、6b、7b、8b命名，其中一顆行星在許多方面都和海王星相當類似，但輻射值遠較海王星高。有顆行星則是有史以來發現行星中密度最小的，這顆行星連同另三顆行星，證實了巨大氣體行星的密度，遠比科學家估計的要低。

  從日食發生頻率來看，每個世紀都會出現上百次的日食景象，若翻開日食的歷史記錄，最早甚至可追溯至數千年前。中央研究院天文所研究助理師曾耀寰表示，根據我們現在的瞭解，月球是小行星撞擊地球後的結果。在地球形成初期，黃道面上還有許多小行星、微行星，之間的撞擊頻繁，大約在地球年紀只有五千多萬年的時候，一顆火星大小的小行星撞擊地球，撞擊後的碎片在地球四周運行，最後相互聚集而成月球。所以日食現象應該可以追溯到月亮形成的最初，不過，當時地球上還看不到任何生命現象。
而真正有文字寫下日食發生的歷史記錄，則是4000多年前的中國。曾耀寰說，最早的日食文字記錄出現在夏朝的仲康，在《尚書‧胤征》有記載：乃季秋月朔，辰弗集于房，瞽奏鳴，嗇夫馳，庶人走。
不只如此，《尚書‧胤征》也記載了夏朝就已經出現具備日食預報能力的天文官，必須要定期跟帝王稟報日食的發生時間，萬一不小心將日食預測的太早或太晚，都可能因此而犯上殺頭之罪，由此可知古代對日食現象的重視與敬畏。
除了透過文字記載日食的發生外，中國也有天文學家寫下日食發生的原因，像是西漢時代的劉向（西元前77年～西元前6年）就在《五經通義》中寫道「日食者，月往蔽之」，認為日食的發生是因為被月亮遮蔽的結果，而東漢時代的王充（西元27年～西元97年）則在《論橫》記載「日食者，月掩之也。日在上，月在下，障於日之形也」。種種文字記載也說明了原來天文迷不是現代才有，早在四千年前，就已經有天文迷的誕生了。