【恐龍專題】科學家發現了恐龍的血球和膠原蛋白

撰文|黃貞祥 在電影《侏羅紀公園》(Jurassic Park)裡,科學家從琥珀裡的蚊子抽出恐龍的血液而取得恐 More »

【數學概念】這片土地的樣貌--淺談拓撲學

撰文|吳如峰 在上一篇文章中,我們在最後留下了一個問題:這個世界是否存在真的連續的東西呢?今天就讓我們來回答這 More »

2015台積電盃—青年尬科學

★競賽理念:提升K9-K12青年學子的科普表達力,並於過程中學習團隊合作與溝通能力。  ★競賽介紹: 【台積電 More »

【數學動腦】馬克杯跟甜甜圈一不一樣?

撰文|吳如峰 常常會有人嘲笑拓樸學家說他們分不清楚馬克杯跟甜甜圈。這是怎麼回事呢?拓樸學家為什麼會搞不清楚這兩 More »

【國際土壤年專題】認識「國際土壤年」

撰文|黃貞祥 泥土,像是默默在付出的英雄,我們平時很少關注到它,甚至在現代化城市生活久了,還會厭惡它,尤其是對 More »

 

【繽紛生態】彌曼始今鳥:已知最古老的現代鳥類

■中國出土的兩件羽毛保存完整的鳥類化石,顯示出一億三千萬年前從濕地上飛起在天空中翱翔的鳥類,與現代鳥類有驚人的相似之處。

彌曼始今鳥(Archaeornithura meemannae)復原圖(中科院古脊椎所張宗達繪)

彌曼始今鳥(Archaeornithura meemannae)復原圖(中科院古脊椎所張宗達繪)

撰文|黃貞祥

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的古生物學家王敏和周忠和等人,對收藏於山東天宇自然博物館的兩件涉水鳥化石,進行詳細的研究,把現代鳥類起源的時間往前推了至少五百萬年。這些鳥類特化身體結構顯示出,鳥類成功的一些關鍵,例如高超的飛行能力和快速的生長速度,在鳥類演化上早就出現了。

他們把牠命名為彌曼始今鳥(Archaeornithura meemannae),獻給中科院古脊椎所的張彌曼,以感謝她長期以來對熱河生物群研究的支持。這個發現發表在《自然通訊》(Nature Communications)

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【CASE學堂】2015 科普文章賞析班


為提升科普文章品質,臺大科學教育發展中心(CASE)請來王道還、周成功、張海潮、江才健四位老師傳授寫作技巧。老師們認為,寫作之道無他,多讀多寫而已。因此九月先開設「科普賞析班」,帶領學員精讀一些作品。本班採小班制,以利學員與講師互動。

閱讀是寫作的起點,因為寫作必然從摹仿開始,沒有人是天生的寫手。因此上課的方式,是邀請學員先閱讀講師的作品,講師亦在課堂中分享寫作經驗。在這個過程中,講師會介紹自己的學習經驗,透露他們的品味,例如介紹老師摹仿過與欣賞的作品。

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【奈米材料】兩個發熱源靠得近反而更能散熱?

■積體電路上如果把兩個電晶體靠得很近一定很難散熱吧!但有科學家不這麼認為。

Credit: Kathy Hoogeboom-Pot and the Kapteyn/Murnane Group

Credit: Kathy Hoogeboom-Pot and the Kapteyn/Murnane Group

撰文|方程毅

假設有兩個會發熱的物體,應該是距離越遠散熱效果越好。因此當人類把電子元件越做越小、越做越密集時,晶片的散熱能力就成為一大問題,但這個再直覺不過的觀念卻有科學家提出完全相反的說法:如果有兩個發熱體尺寸夠小,小到只有奈米等級,距離也只有奈米等級,散熱能力並不會比較差。

要了解這個違反直覺的現象,就要先了解「散熱」是什麼,這裡的散熱是指固體中的傳導,而非對流或輻射。世界上所有的固體無一例外,都會震動,這種震動是熱的一種表現。科學上把這樣的震動量子化為「聲子」(phonon),聲子在固體內的產生、消滅、擴散或碰撞都伴隨著熱量改變。

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【寰宇天文】新地平線號的挑戰:瞄準冥王星

■美國太空總署(NASA)的新地平線號(New Horizons)正在前往冥王星的路上,預計在2015年7月14日時成為人類史上第一個最接近冥王星的偵測器。

NASA/JHUAPL/SwRI/Steve Gribben

NASA/JHUAPL/SwRI/Steve Gribben

撰文|陳勁豪

新地平線號自從2006年發射之後,歷經了九年半的飛行,終於逐漸靠近冥王星的軌道。這次新地平線號探訪冥王星並不是要繞著冥王星轉進行仔細觀察,而是將會飛越冥王星。

為什麼新地平線號任務沒有像其他的任務一樣,環繞冥王星並進行仔細觀測呢?原因有二。第一個原因是燃料。在發射新地平線號的時候,為了讓太空船能在九年半的時限內飛到冥王星,新地平線號以每秒約14公里的速度,或是每小時43000公里的速度前進。由於冥王星質量太小(比月球還小),所以冥王星重力過弱,導致如果要讓新地平線號能夠繞著冥王星運行,地平線號至少需要減速到目前速度的一成。要如此大量減速,需要的燃料將比目前攜帶的燃料多上一千倍,如此便沒有辦法以目前速度如此快速前進。所以只能直接飛越冥王星。

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【伊波拉專題】倖存之後:伊波拉病毒感染後遺症

■在伊波拉疫情稍緩之際,我們從中學到了什麼呢?

(圖/達志影像/美聯社)

(圖/達志影像/美聯社)

撰文|駱宛琳

伊波拉疫情慢慢從報章雜誌的頭條上退燒,五月初時,世界衛生組織也宣布疫情慘重的賴比瑞亞正式從伊波拉疫區中除名。雖然疫情的現況離完全落幕還有很長一段路要走,世界衛生組織也耳提面命相關的防疫工作不能掉以輕心,但隨著好消息接踵而來,醫療研究與防疫人員終於開始能夠分神關注那些從伊波拉感染中存活下來的病人。

感染伊波拉病毒的病人在康復之後,體內血液偵測不到病毒,也對日常裡接觸到的人與群體,毫無散佈病毒的可能。目前資料顯示,曾經感染伊波拉病毒然後康復的病患,其免疫力可以保護他們至少十年內都不會再被同一種病毒菌株感染。伊波拉病毒感染後的致死率如此之高,以至於在鎂光燈下,患者跟存活率的奮戰似乎是唯一要緊的事。那病人康復之後呢?除了萬幸,有沒有什麼後遺症是需要注意與照料的呢?歷史上前幾次的伊波拉疫情,案例都在百位數上下,加上百分之五十到八十的致死率,讓臨床上不容易對「後遺症」找到足夠的樣本數來歸納研究。但這次的疫情史無前例的龐大,目前的倖存者有上萬人,於是讓防疫人員有足夠的資料,來研究病人在復原期間與康復後出現的併發症狀,並提供醫療上的協助。我們從這次的疫情大爆發,學到了什麼呢?

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【科學人物】「德國達爾文」恩斯特・黑克爾──演化論的豬隊友

■恩斯特・黑克爾是「生態學」一詞的發明人、百年前馳名歐陸的解剖學教授、達爾文演化論的死忠粉絲。為什麼在他的大力推廣之下,學術界反而對演化論敬而遠之?

圖一:恩斯特・黑克爾(Ernst Heinrich Philipp August Haeckel, 1834-1919),德國生物學家、自然學家。畢生致力於提倡演化論。然而其謬誤百出的學說反而讓達爾文的演化論蒙上一曾陰影。相片為德國攝影家佩謝德(Nicola Perscheid)的作品。圖片取自維基百科 (Public domain)。

圖一:恩斯特・黑克爾(Ernst Heinrich Philipp August Haeckel, 1834-1919),德國生物學家、自然學家。畢生致力於提倡演化論。然而其謬誤百出的學說反而讓達爾文的演化論蒙上一曾陰影。相片為德國攝影家佩謝德(Nicola Perscheid)的作品。圖片取自維基百科 (Public domain)。

撰文|陳瑩

黑克爾出生的時候,英國法國已經堂堂進入工業化社會,但德國還不是德國,而是農村小邦林立各自為政的混沌狀態。生在家境還不錯的普魯士公務員家庭的黑克爾,喜歡繪畫和觀察生物,但興趣歸興趣,念大學時仍然順著父親的期望選擇主修醫學,畢業後也執業了數年。但是黑克爾怎樣就是放不下對動物學的熱愛,25歲時毅然放下才正要起飛的醫師生涯,進入耶拿大學(Friedrich-Schiller-Universität Jena)攻讀動物學博士學位。黑克爾憑著敏銳的觀察力,精湛的解剖技術和繪圖技巧,在1861年順利取得博士學位,畢業後隔年旋即獲得在母校解剖學副教授的職位,三年後即升為正教授。此後雖然不時有維也納大學、海德堡大學等等知名大學邀約轉任,黑克爾始終沒有離開耶拿。或許是因為他相當崇拜日耳曼詩人歌德(Johann Wolfgang von Goethe)的關係─畢竟耶拿在地理位置上很接近歌德的故居威瑪(Weimar),耶拿大學本身更是歌德和著名作家席勒(Johann Christoph Friedrich von Schiller)相遇相知的地方。黑克爾晚年寫給紅粉知己芙列達(Frida von Uslar-Gleichen)的書信裡,就常以歌德的小名沃夫岡(Wolfgang)署名,由此可窺見黑克爾本身對歌德懷抱著何等強烈的認同感。

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【恐龍專題】把鳥喙改造成恐龍嘴?

■在《侏羅紀公園》(Jurassic Park)的電影中,科學家利用青蛙的基因體改造成恐龍。事實上,最科學的方法其實是改造鳥的基因,耶魯大學和哈佛大學的科學家,成功改變了基因表現,把鳥的頭顱改變成恐龍的模樣。

Bhullar BA, et al. Evolution. 2015 May 12. doi: 10.1111/evo.12684.

Bhullar BA, et al. Evolution. 2015 May 12. doi: 10.1111/evo.12684.

撰文|黃貞祥

越來越多科學證據顯示,鳥類的祖先很可能是像迅猛龍一類的獸腳類恐龍。雖然主要目的並非製造出恐龍,哈佛大學的Bhart-Anjan Bhullar等人的目的是要瞭解恐龍的口鼻部在一億五千萬年前如何改變成了鳥喙的分子機制。

沒有一個明確的解剖學特徵區別第一隻鳥類和其肉食恐龍祖先,鳥喙的演化比其他特徵還晚,鳥類已經長羽毛並且飛上天了,鳥還有恐龍般的嘴巴。形成恐龍和爬行動物口鼻部的一對前頜骨,隨著鳥類演化愈長愈長,並連接在一起,形成一個單一結構,也就是現在的鳥喙。

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【活動快訊】2015 臺大CASE夏日學堂 生命禮讚 Honor Biology

writing課程名稱:生命禮讚 Honor Biology
授課教師:退休教授周成功
授課地點:臺灣大學思亮館國際會議廳
授課時間:104年7月13日-8月3日上午 10:00-12:00;7月14日除外,為14:00-16:00。詳細日期請見課表。

 授課方式:包含課前閱讀、課程演講、課後作業與作業討論4個部份。
授課對象:全國科學班學生/高中生物教師/生物相關學系或對生物有興趣的高中以上學生。
費用:免費

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【學術線上】學術界的睡美人?

■假設有一個超前衛研究,當代人完全聽不懂他在說什麼,直到100年後大家才發現原來他這麼厲害……

圖片來源|Disney Wiki

圖片來源|Disney Wiki

撰文|方程毅

如果要衡量一篇學術論文的影響力,通常是看該論文被其他論文引用的次數。一篇論文的架構通常是在他人的研究基礎上做延伸或是與其他研究互相比較,這時候就會引用他人論文。也因此一篇論文若是影響力夠大或具指標性,大家就都會想要跟它做比較,引用數自然也就會高。當然如果這篇文章夠爛,大家都要引用來罵一罵,引用數也會很高就是了。

很多學者都在研究文章引用數與學術社群網絡的關係,學術圈其實也不是什麼大圈子,通常這個領域裡有哪些大咖大家都心知肚明,這些被引用數高的大咖通常也都可以享有很高的學術及社會地位(申請研究經費當然也容易得多)。但是總有些人的思想領先這個時代,所以在他發表研究成果的當下不受到重視,等到若干年後大家才發現原來當年有那麼一個天才已經想到這件事了。

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【寰宇天文】冥王星衛星的混亂軌道

■利用哈伯望遠鏡的觀測結果,科學家發現在冥王星的四個外側衛星中,至少有兩個衛星的軌道是屬於不規律運動的。

nature-pluto-moons[1]

NASA/Johns Hopkins Univ. App. Physics Lab./Southwest Research Inst

撰文|陳勁豪

冥王星在太陽系中是個非常特別的存在。它在1930年首次被發現,因此讓太陽系有九大行星。冥王星主要由岩石與冰所組成,距離太陽約30到49個天文單位(一個天文單位是地球到太陽的距離)。像其他主要行星一樣,它的軌道也是橢圓形的,但是冥王星卻會週期性的繞進海王星的軌道內側,是唯一會與其他主要行星軌道交錯的行星。

而從大小來看,冥王星的大小遠小於太陽系的另外八個主要行星,甚至比月球的質量跟體積都小(約是月球質量的六分之一,月球體積的三分之一)。這些奇怪的特性讓某些天文學家懷疑冥王星是否可以被歸類於太陽系的行星。因此在2006年的第26屆國際天文聯合會中決議,把冥王星降級為矮行星,太陽系從此變成八大行星。

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