【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 More »

【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 »

【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 »

 

【人體奧妙】儘管沒有陽光,皮膚依舊曬傷

■在炎熱的夏天,除非必要,幾乎沒有人願意在太陽底下多待一刻。只要能夠進入陰影裡面休息一下,除了馬上能夠降低周圍的溫度,同時也可以皮膚減少被曬傷的機會。但是耶魯大學的科學家發現,皮膚因為陽光所受到的影響將持續長達數小時,就算已經沒有被太陽直接照射也一樣。

GOCE RISTESKI/ISTOCKPHOTO/THINKSTOCK

GOCE RISTESKI/ISTOCKPHOTO/THINKSTOCK

撰文|陳勁豪

科學家很早以前就知道陽光或是或是人工日光浴中的紫外線會對皮膚細胞造成影響。當紫外線照射到皮膚細胞的時候,細胞中的DNA會吸收紫外線而形成環丁嘧啶二聚體(cyclobutane pyrimidine dimers,簡稱CPD)。簡單的說,這會讓分屬於兩股DNA中的鹼基產生額外的鍵結,而使DNA發生異常。當這些改變逐漸累積,久而久之便會使皮膚細胞有更高的機會產生黑色素瘤,也就是皮膚癌的一種。

但是紫外線對皮膚的影響到底有多大?耶魯大學的Douglas Brash跟他的團隊把含有黑色素跟沒有含有黑色素的皮膚細胞照射紫外線後,觀察皮膚細胞因為紫外線所產生的基因改變情形。他們發現沒有黑色素的細胞在移除紫外線照射之後,便不再產生CPD,但是含有黑色素的細胞,即使他們把紫外線關掉,還是會持續產生CPD,這個現象甚至會持續長達三小時。這個結果相當令人意外,因為如果紫外光是造成基因改變的主要理由,那為什麼把紫外光移除後,這些反應還是會持續產生?

317 人瀏覽過

【海洋生態】鯨豚生殖策略 (上)

■如果一隻公海豚一生的成就是以能讓多少母海豚為牠留下後代來衡量,怎麼做才能成為輕鬆晉升勝利組的成員呢?

出現在英屬哥倫比亞外海的五隻南方型的虎鯨。(圖片來源:Winky@flicker.com (CC BY 2.0))

出現在英屬哥倫比亞外海的五隻南方型的虎鯨。(圖片來源:Winky@flicker.com (CC BY 2.0))

撰文|陳瑩

港灣鼠海豚──一種身長150公分左右,外型普普通通,廣泛分布在全球中高緯度海域,水族館很少圈養,在保育等級也稱不上稀有瀕危的海豚。在琳琅滿目的鯨豚種類中,其實不算很起眼,所以想當然顯少有在大眾媒體上有露臉的機會。不過日前一個國外的環境保護團體、在社群網路平台分享了一張一隻港灣鼠海豚躍出水面的圖片,卻意外得到各方異常熱烈的迴響。

原因無他,因為這張圖片暴露了平凡到不行的港灣鼠海豚一項過人之處:擁有一具男人們夢寐以求、貨真價實30公分的巨大生殖器。想必是這個衝擊性的事實,深深刺激到了人們心底又原始又敏感的交配競爭神經。 

504 人瀏覽過

【植物百科】如何產生超大蕃茄

蕃茄的大小是因為子房室的數目造成的。 究竟是什麼原因造成子房室的數目變化呢? 圖片來源:wiki

蕃茄的大小是因為子房室的數目造成的。
究竟是什麼原因造成子房室的數目變化呢?
圖片來源:wiki

撰文|葉綠舒

大家常常吃生蕃茄、熟蕃茄,但可能不知道,原生種的蕃茄都是小小顆的(類似聖女小蕃茄),大顆的(如牛蕃茄)都是栽培種。到底是什麼原因造成蕃茄有大有小呢?

當我們把蕃茄橫切,會看到蕃茄的果實裡面有很多「房間」。大的蕃茄房間比較多,小的蕃茄房間比較少。這些「房間」其實叫做「子房室」(locule)。

科學家們過去已經知道,有兩個基因突變會影響到蕃茄的子房數目。一個稱為lclocule number,子房室數目),另一個是fasfasciated,簇生)。這兩個突變彼此間有加成效果,所以同時具有lcfas的突變蕃茄果實會更大。

最近冷泉港(Cold Spring Harbor)的研究團隊,在蕃茄裡發現了兩個新的基因,當它們突變時會產生超大蕃茄。這兩個基因被稱為fabfasciated and branched,簇生且分支)與finfasciated inflorescence,花莖簇生)。

771 人瀏覽過

【考古挖掘】愛狗三萬年!

家犬的演化(P. Skoglund, et al. Curr Biol. 2015 May; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.04.019)

家犬的演化(P. Skoglund, et al. Curr Biol. 2015 May; DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.04.019)

撰文|黃貞祥

科學家根據一個西伯利亞史前狼骨的DNA,推測狗和狼原來2萬7千至4萬年前就分家了,這比過去認為的1萬1千至1萬6千年前早了許多。

深埋地底3萬5千年的更新世狼骨是幾年前在俄國西伯利亞的泰梅爾半島(Taimyr Peninsula)找到的,那是亞洲大陸最北端的一個半島。

瑞典自然史博物館的Love Dalen等人,從這個狼骨身上萃取出的DNA,然後進行了全基因體定序,讓科學家能夠校正犬科的DNA突變速率。當Dalen在泰梅爾半島找到該骨頭碎片時,他原本以為是鹿骨,經遺傳分析後才發現是狼的。

他們發現,家犬和野狼很可能早在3萬5千年前就分了家,過去一般認為家犬的馴化是發生在上個冰河期結束後,不會早於1萬6千年前。另外一個可能的解釋是,這個泰梅爾狼的族群和成為家犬祖先的狼群很早就分化了,然後泰梅爾狼的族群在近代全都滅絕了,不過他們認為這個可能性不高。他們的發現發表在期刊《當代生物學》(Current Biology)上。

578 人瀏覽過

【積體光路系列二】不懂光學也能做光學工程

來自史丹佛大學的Jelena Vučković教授開發出一種演算法,讓不懂光學的人也能設計光學元件。

Image: Stanford University

Image: Stanford University

撰文|方程毅

利用光子取代電子在積體電路裡面進行運算,是目前學界及業界努力的目標。因為光子的運算速度快、頻寬也較大。更重要的是,我們可利用矽晶圓及成熟的半導體工業來製造積體「光路」晶片,大大降低製造研發成本。請見本系列《當積體電路走到極限的時候,不如試試看積體「光路」吧!》。

要使光在晶片中的傳輸並不需要什麼神奇的科技,原理就是光纖。只要將光耦合進一個折射率比周圍大的材料中,就可以讓光走在這個高折射率的材料裡面,只是在積體光路中不叫做光纖而稱作光波導(waveguide)。通常光學通訊傳輸會使用紅外光,波長為1310nm及1550nm,矽對這兩個波段都是透明無吸收的,同時矽的折射率也夠大(矽3.4,空氣1),非常適合作為光波導。

795 人瀏覽過

【寰宇天文】菲萊號起床啦

■歐洲太空總署的彗星登陸器菲萊號(Philae)在休眠七個月後,日前中止了休眠狀態,重新恢復與母船羅賽塔號(Rosetta)的聯繫,並準備開始執行新一輪的科學觀測計畫。

圖片來源|http://www.esa.int/ESA

圖片來源|http://www.esa.int/ESA

撰文|陳勁豪

歐洲太空總署的羅賽塔計畫於2004年發射,目標是近距離研究彗星67P/Churyumov–Gerasimenko (簡稱67P)。這項計畫分為兩部份,其一是環繞彗星運行的羅賽塔號,其二是彗星登陸器菲萊號,目標是直接降落在彗星67P上,對彗星進行直接研究。

在經過十年的飛行後,2014年11月12日,菲萊號成功的從羅賽塔號發射並登陸彗星67P。但是由於67P的重力過弱,而原訂用來把菲萊號固定彗星上的魚叉系統沒有依照計畫發射,以致菲萊號在67P的表面上彈跳了兩次,不但偏離預計登陸地點,事實上還掉到了一個狹縫裡面。雖然菲萊號還是可以利用自身的電力進行觀測,但是它所在的地點缺乏足夠的陽光照射,所以所攜帶太陽能面板無法提供足夠的能量。因此菲萊號在2014年11月15日1:15CET開始休眠。

625 人瀏覽過

【飲食健康】果糖加速你的心臟衰竭

圖片來源|維基百科

圖片來源|維基百科

撰文|葉綠舒

人類從吃樹葉、吃果實,到吃加工食品,對於糖的喜愛始終有增無減。完全不愛甜食的人並不是沒有,但畢竟是極少數。

只是隨著時間過去,我們吃的糖有了變化。吃樹葉、吃果實的時代,我們主要攝取的碳水化合物是蔗糖、澱粉與果糖;而以蔗糖與澱粉為大宗。從1960年代開始,由於食品加工技術的進步,我們得以把玉米的澱粉轉化成為高果糖糖漿(HFCS,high-fructose corn syrup,俗稱豐年果糖)。高果糖糖漿大約55%是果糖、42%是葡萄糖。由於價錢便宜、使用方便,它開始大量出現在飲食中,使我們的飲食由攝取雙糖與多醣為主,改以單糖為主。在美國,1970年時平均每人每年食用230公克的高果糖糖漿;到了1997年是28公斤(參1)。而2013年更增為53.6公斤(參2)。 

2,315 人瀏覽過

【寰宇天文】冥王星的大小

■在新地平線號(New Horizon)於7月14日飛越冥王星之前,新地平線號先行解決了一個困擾科學家很久的問題:冥王星的大小。

Credits: NASA-JHUAPL-SWRI

Credits: NASA-JHUAPL-SWRI

撰文|陳勁豪

自從1930年冥王星被發現以來,冥王星的尺寸一直是科學家相當關注的問題。為什麼冥王星的尺寸很重要?因為科學家可以相當精確的測量冥王星的質量,如果加上冥王星的大小,那就可以依此進一步計算冥王星的密度。根據所得到的密度,科學家可以藉此推測冥王星的組成成份。

過去科學家一直很難測量冥王星的大小。科學家直到1986年的時候,利用觀察冥王星的盈虧亮度變化,同時估計出冥王星跟冥衛一的尺寸,分別為2,200±140跟1,160±100公里。後來更精準的測量顯示冥王星的直徑約是2302公里。

1,068 人瀏覽過

【恐龍專題】暴龍的素食近親--迭戈蘇亞雷斯智利龍

2015年6 月18日出刊的《自然》(Nature)以迭戈蘇亞雷斯智利龍(Chilesaurus diegosuarezi)為封面。

2015年6 月18日出刊的《自然》(Nature)以迭戈蘇亞雷斯智利龍(Chilesaurus diegosuarezi)為封面。

撰文|黃貞祥

古生物學家在智利發現了一種新發現的獸腳類恐龍,雖然是暴龍的親戚,可牠的身型特異並且是吃素的。科學家正式把這種奇特的獸腳類恐龍命名為迭戈蘇亞雷斯智利龍(Chilesaurus diegosuarez))。

迭戈蘇亞雷斯智利龍的第一塊骨頭是在 2004 年被一位當時七歲的智利小孩Diego Suárez發現,於是種名就用了發現者的名字命名。當時Diego Suárez和地質學家父母在智利巴塔哥尼亞(Central Patagonian Cordillera)和姐姐找石頭的時候偶然注意到了化石採集岩石時,最先發現了一塊該恐龍的化石,古生物學家後來又挖掘出了十幾個這種小型恐龍的化石。

智利龍生活於1.45億年前,屬晚期侏羅紀。智利龍全長3.2公尺,有幾點特別之處,由於牠怪異的混合外形特徵,科學家們稱牠為恐龍中的「鴨嘴獸」。由於這種恐龍奇怪的身體結構,古生物學家一開始以為是發現了該處同時死亡的好幾種不同恐龍。因為智利龍有些骨骼像是早期獸腳類恐龍,有些又像草食的鐮刀類恐龍,還有些像原蜥腳類恐龍。

1,031 人瀏覽過

【尖端科技】全黑色的太陽能板

■大家印象中的太陽能板應該都偏深藍色吧,可是黑漆漆的太陽能板可能才是最有效率的。

Credit: Aalto University

Credit: Aalto University

撰文|方程毅

太陽能電池顧名思義就是把太陽光轉成電能,有越多太陽光被吸收,就能產生越多的電子。太陽能電池目前最普遍的材料是矽(Si),但矽本身對可見光有40%左右的反射,也就是說照射到矽表面上的太陽光有40%被直接彈回去,無法利用,因此在生產太陽能板射,會在矽表面製作抗反射層,降低反射的損失。反射率越低,就代表越多的光被矽吸收,轉成的電能也越多。

2,138 人瀏覽過