遇見科學

科學家表示，如果政策提前在2016年規定碳排量峰值，而不要等到2030年，就能避免數千萬人在2050年前受到洪水與乾旱侵襲。
英國與德國氣候研究人員表示，現在厲行減排，不僅能把部分嚴重衝擊延後數十年，有些甚至可能完全避免。
發表在《自然氣候變遷》期刊研究的顯示，地球溫度在2100年前會再上升攝氏2度至2.5度。而邁向這個命運的地球，在2050年前可能會有兩種不一樣的面貌，一切端賴人類採行什麼樣的作法。
瑞丁大學華克氣候變遷研究所所長亞奈爾表示，政策規定碳排峰值在2016年達到上限、之後逐年減少5%，可在2050年前降低3900萬至6800萬人的缺水風險。
相對地，若到了2030年才規定碳排峰值，之後逐年減少5%，受惠人數降至1700萬至4800萬人。
亞奈爾說，同樣地，若在2016年規定碳排峰值，則能降低約1億至1億6100萬人的洪水風險；但若2030年才能做到，受惠人數降至5200萬至1億2000萬人。

隨著春節腳步愈來愈接近，這陣子家家戶戶都在忙著大掃除、辦年貨，準備送走龍年，迎接嶄新一年的到來。適逢2013年是有「小龍年」之稱的「蛇」年，本周《遇見科學》特別以蛇為主題，介紹爬蟲類的生態與特性，讓普羅大眾對爬蟲類生物可以有更深一層的了解。
談到蛇這個動物，不少小朋友臉上可能會露出略帶害怕的表情，其實蛇類就跟地球上大象、猴子、無尾熊等生物一樣，都是屬於生態系的一份子，我們不應對牠有先入為主的刻板印象。
翻開過往歷史來看，蛇在世界上許多民族的神話傳說與歷史都曾出現過、其圖像更可見於傳統壁畫或部落圖騰中，以台灣來說，蛇就與原住民文化脈絡息息相關，像是「百步蛇」就被視為是排灣族人的祖先，不但常見於排灣族人的傳統服裝與生活用品，更是貴族的專有紋飾，在族人心目中占有舉足輕重的地位。
「蛇類的分布地十分廣泛，幾乎全球各大洲都能看見這種生物的蹤跡，」台北市立動物園研究員趙明杰表示，不像孟加拉虎只分布在亞洲，除了天寒地凍的極區外，幾乎在世界各地都能見到蛇類的活動足跡。
就族群種類來說，目前大約有3000種蛇，當中有棲息於陸地上或地表下，但也有優游於水中的海蛇，分布地涵蓋淡水域及海水域。
而台灣也不例外，台灣因為從海平面到高山的垂直落差將近四千公尺，造就了台灣具有高山、丘陵、平原、溼地等多變的豐富地貌，加上各種植物枝繁葉茂，自然而然也就形成多樣化的生物棲息地，所以適合蛇類在此生長。
就目前可知的統計數據來看，台灣（包括離島在內）已經有62種左右的蛇類，其中多數都是棲息於中低海拔的樹林灌叢間，但也有些會分布在水塘邊或草叢地等，常有民眾在野外登山健行看見牠們蹤跡。
其中最為人所熟知的就是有「六大毒蛇」之稱的百步蛇、龜殼花、赤尾青竹絲、鎖蛇、雨傘節及眼鏡蛇，此外還有十分少見的阿里山龜殼花與菊池氏龜殼花等，目前已經有17種蛇類被保育單位納入受保育的野生動物中，不得任意捕殺與買賣。
雖然棲息於台灣地區的蛇類幾乎有一半都具備毒性，但仍有許多蛇是無毒的，但由於彼此長得相似，因此多數人經常搞混，像是顏色相近的無毒青蛇就與具毒性的赤尾青竹絲蛇長相雷同，而大頭蛇外表則與龜殼花相接近。
「雖然蛇種類眾多，但這些年來受到棲地破壞、人類惡意捕殺、走私買賣等影響，已經讓部分種類面臨絕種危機，」趙明杰有感而發地表示，多數人都對蛇不具好感，其實牠們在維持生態平衡上具有很大貢獻，尤其是毒蛇血清更具有醫療研究意義，必要時還能發揮救人一命的價值。

不同於人類與哺乳動物總是維持在一定體溫，屬於爬蟲類的蛇類為外溫動物，在面對寒冷冬天時，必須要有一套因應之道來讓自己生存下去，因此牠們會利用「冬眠」來將體溫維持在適合範圍。但並不是所有蛇類都會冬眠，以台灣來說，由於地處亞熱帶氣候，冬天氣溫不像溫帶國家那樣冷颼颼，因此不見得都會冬眠，台北市立動物園就發現這陣子仍有龜殼花等蛇類跑出來覓食。
不過，如果是遇到強烈冷氣團來襲，台灣蛇類則可能進入短暫的休眠狀態、降低活動量，等到氣溫回暖時再出外活動筋骨，由此可知不同地區的蛇類會隨著氣候型態的差異而有不同的生存方式。
「不只人會怕蛇，其實蛇也會怕人」一般人在野外遇到蛇出沒時，常會驚聲尖叫、驚慌失措，但趙明杰表示，最好處理方式是保持冷靜，安靜快步離開，避免驚擾到蛇，引起蛇的防禦攻擊。
為了讓大家對蛇類有正確認識，趙明杰說台北市立動物園這次特別響應蛇年到來，規畫了「Yes 蛇！台北動物園蛇類特展」，主題相當多樣化，包括「蛇的七大迷思」、「蛇的各種外型與環境的關係」、「台灣蛇類多樣性」、「蛇的宗教、文化與信仰」、「蛇的傳說故事」、「蛇的醫療研究與經濟利用」和「台灣蛇類保育現況」等，希望藉由豐富的生態介紹，讓大家能對這個分布全球各地的生物有更多了解。

美國回收企業家薩基正在根除全球香菸問題，一次一個菸蒂。30歲的薩基從普林斯頓大學休學，在紐澤西州翠登成立新創公司TerraCycle。他說，世界上沒有垃圾這種東西，即使你說的是菸灰缸裡的東西。TerraCycle去年5月在加拿大展開一項計畫，蒐集義工提供的菸蒂，把菸蒂變成塑膠，這些塑膠可以用來製造任何東西，甚至菸灰缸本身。這項計畫現在從美國擴展到西班牙。被丟棄在世界各地的香菸，先是被分解開來，分成捲菸紙跟剩下的菸草混合物。由醋酸纖維素（cellulose acetate）塑料製成的濾嘴，被溶解開來並變成一種成分，這種成分可以製成廣泛的工業塑膠產品，像是用來搬運重物的貨板。菸草業很高興可以獲得一些正面宣傳，付費給TerraCycle。蒐集菸蒂的志工，每蒐集一根菸蒂，就能得到點數，之後可以換成捐給慈善機構的捐款。
行人道現在開始徵清潔工。TerraCycle把回收產品賣給沃爾瑪公司（Walmart）與完全食品市場公司（Whole Foods）等連鎖零售商，不但有助於業績，也改善環境髒亂問題，讓好點子變成一門好生意。

美國國家航空暨太空總署（NASA）日前對外比少，繞著火星軌道運行的美國太空船，已經為一座古撞擊坑湖泊是由地下水提供水源的論點提供證據，為火星一度擁有生命的理論提供更多支持憑據。美國太空總署火星勘測號軌道太空船（Mars Reconnaissance Orbiter）的光譜儀資料顯示，在麥勞克林撞擊坑（McLaughlin Crater）1.4英里深底部，有碳酸鹽與黏土礦物的蹤跡。通常只有在有水存在的地方才會形成這種碳酸鹽與黏土礦物。 美國太空總署在提到這項發現時表示：「從這些新發現可以得知，碳酸鹽與黏土礦物是在這個撞擊坑的封閉性盆地，在地下水供水的湖泊內形成」。
調查結果刊登於《自然地球科學》（Nature Geoscience）網路版。美國太空總署表示，「有些研究人員認為是撞擊坑內部接住這些水」，他們又說，「提供這些水源的地下區域，可能是潮溼環境而且可能是棲息地。」
科學家說，這個撞擊坑由於沒有大型進水道，因此推測湖泊水源可能是由地下水來供應。
報告主筆米卡斯基（Joseph Michalski）說，這個最新觀察為「碳酸鹽是在湖泊環境內形成，而不是從外面沖進撞擊坑的論點，提供最佳證據」。
這座有57英里寬的撞擊坑，位於有好幾百英里長地區山坡的低端，跟地球的情況一樣，由地下水供應水源的湖泊，可望出現在地勢較低地點。

在油、電雙漲趨勢下，物價也跟著節節高升，讓許多算盤打得精的家庭主婦、婆婆媽媽忍不住想方設法「抗漲」，希望別讓電費跟著三級跳。但想讓荷包不縮水，可不能口頭說說而已，得實際參與省電節能、付諸行動，才能為家裡多省下點開支。以日常生活為例，我們幾乎每天都需要用得到電燈、空調、電腦等相關設備，但許多民眾都忽略隨手關燈的重要性，就連電腦、冷氣也經常是一整天下來都不關機，無形中不但讓電費跑不停，也為地球增加許多會導致全球暖化的二氧化碳！
「我們常在不知不覺中就浪費許多可以省下來的電力，」聖約翰科技大學電機工程系副教授張文宇有感而發地表示，很多人習慣一踏進屋內就把電燈、冷氣全打開，但卻忽略室內有幾個人，有時候就算只有一個人在屋內，也照樣燈火通明，導致電力就這樣一點一滴流失，不只不環保，也多出許多額外電費。也因如此，讓團隊決定從智慧節能開始思考如何善用科技之力來幫助我們聰明節省能源，經過電機系教授與學生的腦力激盪與集思廣益，終於設計出一套結合無線感測技術、溫度、溼度、照度、二氧化碳、節能插座等多元化模組的智慧節能監控系統，可以有效節省不必要的能源浪費。
張文宇表示，目前這套智慧節能系統已經運用在電腦教室與研究室中。以研究室為例，每個學生只要使用RFID門卡在門口登錄後，智慧節能監控系統就會依據RFID門卡所登錄的人數與辦公桌位置來調節照明設備，當學生人數多時，系統就會點亮較多電燈來提供足夠照明；若人數變少，系統就會自動關掉幾盞電燈；就連學生坐到位置上後，監控系統也會自動感應而啟動桌上的電腦，若學生離開研究室忘了關機，系統也會幫忙關閉電腦電源，以免浪費電力。
不只如此，就連室內溫度與二氧化碳濃度也能隨著人數多寡來進行調整，達到最佳舒適度，避免發生在冷氣房內穿著大衣保暖的窘況。張文宇解釋，一般室內空調都以密閉空間內的空氣循環為主，因此二氧化碳就會愈積愈高，導致空氣品質受影響；因此智慧節能系統特別裝置二氧化碳濃度監測系統，一旦濃度超標，系統就會引進外面空氣來增加對流。
看到這裡，有些讀者可能會對RFID這個專有名詞感到些許陌生。其實這項技術早已落實在我們的日常生活中，像是大樓門禁卡、個人資訊卡、通勤族每天必用的捷運悠遊卡等都應用到這項科技。RFID完整名稱為「Radio Frequency Identification」，中文則翻譯成為無線射頻辨識技術。團隊表示，目前許多先進國家都以RFID來作為辦公大樓、居家住宅門鎖，民眾只要拿出RFID卡片，就能開啟大門、相當方便。

除了研發智慧節能系統來「將電力花在刀口上」外，張文宇表示，高科技的進步與發展應該要能運用於普羅大眾的日常生活中，才能彰顯其價值與意義，對大學的研究成果來說也是如此。
像是之前在媒體報導上有時會看到住家因電線走火等原因而引發火災，導致民眾受傷與財產損失，事實上這些火災都是可以透過事先預防來防患於未然。為此，聖約翰科技大學電機系師生團隊也從插座著手，運用電能參數量測及監視控制功能等原理，設計出一套結合智慧型插座、無線傳輸等模組的「電足跡能源管理系統」。
這套電足跡管理系統具有電能使用狀態顯示功能、電能即時與定時控制、待機電力管理功能、迴路電能監控與保護功能、插座過熱斷電保護、漏電斷路保護等多樣化功能。
團隊主要是運用「電能足跡」的概念來呈現目前居家用電產品的電能狀態，透過管理系統的圖形化顯示介面，民眾不但可以一目了然各個智慧插座的用電量高低，還能告知使用者每個插座的電能使用史，當發現電路短路或漏電等情況時，管理系統就會即時啟用「自動斷電裝置」，避免造成不必要電線走火等意外事件、提升居家或室內的用電安全。
張文宇表示，就跟許多家電用品一樣，電插座也是有壽命的，並非「金剛不壞之身」，有些民眾因為節儉，許多插座或延長線一用就是幾十年，無形中也提高了電線走火或電力短路等風險。他建議民眾應該定期檢視家中電力設備的安全指數，一旦發現插座、電線有焦黑脫落等情況發生時，就要趕緊更換；同時也要避免在同一個插座上使用過多家電用品、導致電力過載、增加電線走火或短路的危險，如此一來才是安全用電的永保安康之道。

除了有大學教授透過學術研究來幫農民分勞解憂，也有學者是從「你我每天都要做的事」激發創意，研發出體積輕盈又通風的環保流動廁所，不但可應用於戶外，更適合運用在颱風、地震後等災區環境、讓流動廁所的使用更貼近需求。
談起研發動機，台中科技大學助理教授李孟杰表示，過往我們對流動廁所有不通風、氣味難聞的刻板印象，加上體積笨重，讓流動廁所無法如其名般流動自如，尤其像九二一地震、八八風災這種天災肆虐的重災區，更需要有大量流動廁所來解決災民生理需求，但傳統的流動廁所因為外觀龐大、不夠輕巧，難以在短時間內運送足夠的流動廁所到目的地；於是他和學生組成設計團隊，開始集思廣益，經過一次又一次討論，終於在半年後設計出透風又輕巧的流動廁所，並將其取名為「荒漠之菱」。
李孟杰表示，為了縮小體積，減輕重量，團隊結合建築與力學科學原理，並利用PVC等輕量化材質來進行設計，其概念是以菱葉的形狀為出發點，讓廁所門板可以一片片組合起來，變成「六角型模矩化廁所」，方便收納與組裝；中央並設有儲水槽，除可用來儲存水源，也能作為穩固廁所底座的重力來源。
不只如此，考量災區可能因災後缺乏輸水設備、廁所加水不易，導致流動廁所變得又臭又髒，團隊還利用鋁管支架貼心設計了「雨水收集管線」，讓流動廁所可以利用下雨時蒐集雨水，並儲存起來，作為沖刷馬桶時的水源來源，讓流動廁所更環保便利

在絢麗的跨年煙火秀結束後，所謂2012末日年正式畫下了句點，而台灣難得一見的日環食與金星凌日等天象，也只能留在腦海裡，成為美麗的回憶了。2013年雖然沒有那種需要等待一世紀的壯觀天象，但像是三大流星雨、月掩星、土星衝及ISON彗星等，也都是不能錯過的精采天象。接下來我們將2013年天象，分為流星雨、月掩星、食象、行星動態及彗星等五個部分說明。
你看過流星嗎？看流星是件奢求的事嗎？其實每年發生的流星雨超過30個，大大小小的流星雨每個月都有。根據國際流星組織（IMO）公布的預報資料，2013年流星雨ZHR數量超過20顆的有：1月4日「象限儀座流星雨」ZHR約120顆；5月5日的「寶瓶座η流星雨」ZHR約65顆；8 月12 日的「英仙座流星雨」ZHR約100顆；10 月21 日的「獵戶座流星雨」ZHR約25顆；及12 月13 日的「雙子座流星雨」ZHR約120顆。
其中，ZHR（Zenithal Hourly Rate）表示流星雨極大期當天，天氣非常晴朗、輻射點在天頂、且肉眼可見星等達6.5等時的預測每小時流星數量。而「象限儀座流星雨」、「英仙座流星雨」及「雙子座流星雨」ZHR都超過100顆，所以合稱為每年三大流星雨。流星雨的命名是用，流星輻射點所在位置星座命名，但是全天空88個星座中，其實找不到象限儀座的。象限儀座是一種觀測星體位置儀器的星座名又稱為四分儀座，西元1795年，天文學家La Lande和他姪子Michel Le Francais自創了這個星座名詞，1920年代，國際天文聯合會（IAU）在制訂現行的88個星座時，將象限儀座區域併入牧夫座、武仙座及天龍座中，一般戲稱象限儀座為消失的星座。
所以這群流星雨輻射點位於牧夫座頭部，極大期通常落在1月3-4日，輻射點約凌晨0：10從東北方升起，天亮前在天頂附近，但因月相為下弦月，凌晨以後受月光影響，觀察條件不佳。另外，12月13日雙子座流星雨，當天月相為盈凸月，也是受月光影響很大；只有8月12日的英仙座流星雨，當天接近上弦月，月亮於21點45分西落，觀測條件良好。
去年耶誕節巴西天文愛好者，拍了一系列媒體號稱月亮吞噬木星的照片，引起熱烈的討論。其實月亮吞噬木星，這個標題真的很聳動，這現象稱為月掩木星，發生的機會不算少，關鍵在你所在位置是否剛好看得見，其實我們常有機會看見，月亮旁邊出現一些小亮星，一般稱為合月，例如木星合月、土星合月、金星合月、火星合月等，因為這些行星較亮，所以較容易被人注意到。例如2008年12月1日就發生過金星木星雙星合月的微笑天空。今年較有看頭的行星合月，還有1月22日木星合月、9月9日金星合月、12月29日的土星合月，這三次台灣只能看得到合月，如果想看月掩行星的話，1月及12月這兩次要往南半球走，9月的這次就需往更北的國家走。其實木星體積是地球的約1300倍，月亮體積約只有地球的1/49倍，所以木星體積比月球大上約63700倍。
其實是距離的關係，讓他看起來月大木小，就像你在遠處看101大樓，只要你在眼前握起拳頭，看起來就像一手把101大樓抓住，想想這就是距離與位置變化產生的現象。

日本科學家日前表示，他們已經利用不同魚種作為代理孕母的方式，成功培育出櫻花鉤吻鮭，這項突破可望幫助保育瀕危物種。研究人員將陸封生活型櫻花鉤吻鮭（Yamame salmon，日稱山女魚）的精巢冷凍，稍後從中取出精原細胞，再注入經過不育處理的虹鱒幼魚的精巢和卵巢內。櫻花鉤吻鮭是終年生活於河流中的日本原生魚種。
虹鱒幼魚經過不育處理，無法生成精子和卵子，免疫功能也未發育，移植異種細胞後不會出現排異反應。
東京海洋大學教授吉崎悟朗（Goro Yoshizaki，音譯）說，隨著幼魚生長，精原細胞會在雄魚體內成長為健康的精子，或在雌魚體內長成可用的卵子。
他告訴法新社，研究人員對精子與卵子進行人工授精，成功繁育出健康的櫻花鉤吻鮭。
吉崎說：「就這些種類的鱒魚和鮭魚來看，我可以說這個方法已經很完整，可以隨時重製原始物種的精子、卵子和個體。」
他說：「我們已經確定這項技術也能適用於河豚。」河豚是一種受歡迎但有劇毒的日本珍饈。
吉崎團隊已經著手進行一項瀕危魚類保育計畫，希望研究這項技術是否也可應用在兩棲動物。吉崎悟朗說：「我希望把技術層次升級，最後能用在爬蟲類和哺乳類身上。」