【探索13】Android 代表的,是一個新時代

■智慧型手機如今所能提供的服務,跟個人電腦的差別已然不大。從一台可以帶著走的電話,演變成能夠執行電腦功能的裝置 More »

【探索13】人類文明的基石--通訊

講師|臺大電機系副教授 葉丙成 撰文|楊于葳 《墨子》雜守篇:「⋯望見寇,舉一峰; 入境,舉二峰;射妻,舉三峰 More »

2015台積電盃—青年尬科學 分區說明會辦法

★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 »

【探索講座】第13期 手機幹嘛這麼聰明?

2015探索基礎科學系列講座第13期-「手機幹嘛這麼聰明?」 Smartphone why so smart? More »

 

【社會科學】從Billboard排行榜來分析流行音樂的趨勢演變

■喜歡聽西洋流行音樂的人大概都知道,過去數十年來,每個年代流行的曲風都不斷的改變,這可以認為是每個年代都有各自喜歡的風格。但是有沒有辦法相對客觀的分辨出這些風格的演變歷程?一組英國的資料科學家決定挑戰這個問題。

SARAH EDWARDS/WENN LTD/ALAMY

SARAH EDWARDS/WENN LTD/ALAMY

撰文|陳勁豪

英國Queen Mary University of London的Matthias Mauch決定利用美國告示牌單曲榜(U.S. Billboard Hot 100)作為挑戰這問題的起點。這個排行榜是美國唱片業每週最暢銷的單曲的排名,可以當做是一首單曲流行與否的重要指標。

他們從Billboard的網站上收集了從1960到2010年間大約17000首暢銷單曲的曲名及演出者名單。接著運用這些樂曲的一些特性,例如節奏,和聲,旋律等特徵來對這些音樂做分類。他們利用電腦快速的將這些音樂分類。唯一的問題是,要去哪裡找到這些曲子的音樂?這其實不是那麼簡單的事情,因為幾乎沒有人有著這麼廣泛的收藏。幸運的是,他們找到了一個線上音樂的網站(Last.fm),從那裡面他們找到了許多曲子的約30秒的片段(約占全部17094首曲子的86%)。這些片段原本是用來試聽,但是卻輾轉成為了這個研究最重要的資料。更重要的是,儘管這只是約30秒的試聽片段,相對於全曲約四五分鐘的長度可說是只佔一小部份,但是這些片段依舊提供了相當準確的樂曲特徵。

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【活動快訊】5/26(二)科學史沙龍

indexmainpic_150526---這是臺灣第一次請科學家來講科學史的沙龍講座,內容涵蓋物理、數學、天文和考古等學科,看「知識」如何在歷史演繹的過程中,交盪「求真」的火花,不僅饒富趣味,並為聽眾帶來有深度的知識饗宴。

時間:5/26 14:20-17:00
地點:國立臺灣大學思亮館國際會議廳

第一講 【誰是尼安德塔人?】 /王道還 (中央研究院歷史語言研究所助理研究員)
1856年出土的尼安德塔人化石,是科學界知道的第一個古人類化石。第一位研究這個化石的學者是醫學院的教授,他的結論至今仍是古人類學的核心問題。古人類學一直是醫師、醫學院教授的「副業」,直到二次世界大戰後,高等教育擴張,古人類學才成為一門專業。
第二講 【杜聰明的漢醫藥研究之謎-傳統醫療、科學與現代性】/雷祥麟(中央研究院近代史研究所副研究員)
本演講企圖探索一組台灣醫學史上明顯的謎題:身為台灣醫學現代性領航人的杜聰明,為什麼竟會長期支持研究前現代的傳統東亞醫療?反過來說,為什麼杜聰明堅持終生的志業,竟然持續地被視為落伍的、違反科學的行徑?

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【細胞奧妙】被綁架的粒線體

粒線體分裂的模型。圖片來源:Nature

粒線體分裂的模型。圖片來源:Nature

撰文|葉綠舒

我們總是把細胞中的粒線體想像成一顆顆獨立的胞器,但是科學家們在多年前便已知道,同一細胞中的粒線體們,彼此之間是有聯繫的。在細胞中,粒線體經由膜的連結,構成一個網狀的構造;這樣的構造被稱為「粒線體網絡」(mitochondrial network)。有意思的是,科學家們發現,在許多種類的癌症細胞中,粒線體網絡不見了。取而代之的是個別的粒線體;這樣的現象稱為「粒線體破碎化」(mitochondrial fragmentation)。粒線體破碎化影響到它本身的功能,造成癌細胞更加依賴醣解作用(glycolysis),而這樣的癌細胞也被發現是更加惡性的。

粒線體破碎化是怎麼發生的呢?過去的研究發現,在某些癌細胞中的粒線體會加速分裂,導致粒線體破碎化。當癌細胞的粒線體分裂被抑制以後,癌細胞分裂的速度也隨之降低,同時細胞凋亡的速度也上升了。

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【材料科技】二維材料新進展

■如果翻翻最近幾年材料科學相關期刊,你會發現研究石墨烯的論文實在是多到不可思議,好像材料科學近來都以石墨烯為中心一樣,到底石墨烯跟二維材料有什麼神奇之處呢?

圖片出處:南京理工大學,光電子與納米材料研究所

圖片出處:南京理工大學,光電子與納米材料研究所

撰文|方程毅

自從石墨烯(graphene)在2004年被製備出來並在2010年獲得諾貝爾獎之後,二維材料就一躍成為材料科學研究的顯學。二維材料中石墨烯就是碳原子以sp2軌域像蜂巢一般六角狀鍵結,形成一單層平面狀結構,簡單來說就是單層的石墨。二維材料具有非常特別的物理性質,在電子及光學元件都有極高的應用價值,像石墨烯本身具有高導電性、高導熱性及高機械強度等等,除了石墨烯以外,包括像單層二硫化鉬(MoS­2)、二硒化鉬(MoSe­2)都是近來常在科學期刊上看到研究對象,他們因為具有半導體的性質,因此將二維材料應用在光電元件上也已經是科學界的共識。

所有光電元件跟這些具有半導體性質的材料都跟能隙(Energy gap)脫不了關係。在半導體物理中能隙就是傳導帶(conduction band)與價帶(valence band)的能量差異,其大小就直接跟半導體材料吸收與放射光譜相關,例如矽(Si)的能隙為1.12eV,換算成光波長大約是1100nm左右(可見光波長為400-800nm),因此矽作為太陽能電池就有能力吸收可見光並轉換成電能。

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【探索13】Android 代表的,是一個新時代

■智慧型手機如今所能提供的服務,跟個人電腦的差別已然不大。從一台可以帶著走的電話,演變成能夠執行電腦功能的裝置,智慧型手機為我們的生活,帶來了多少改變?而造就這些改變的 Android 作業系統,又在其中扮演了什麼角色?讓郭大維教授為我們剖析 Android 的功能與作用,以及它所帶來的各種可能性。

www.flickr.com@Saad Irfan

www.flickr.com@Saad Irfan

講師|臺大資訊工程學系 郭大維教授
撰文|高英哲

我們可以從一個簡單的問題開始思考:有多少你原本在電腦上使用的服務,現在轉到在手機上使用?根據一份 2012 年底的研究指出,人們透過個人電腦跟行動裝置上網的時數比例大約是 6:4 ,這已經顯示出人們改用行動裝置上網的趨勢;使用行動裝置的年齡層分佈其實也很平均,並不像某些人想像的,只有年輕人才會使用手機跟平板電腦。當然有些事人們還是比較習慣在電腦上進行,比方說收發 e-mail 、玩線上遊戲跟閱讀電子報等等;不過諸如查詢天氣、聽音樂、上社交網站的時數,行動裝置已經悄然超越個人電腦,人們用行動裝置查詢地圖的時數比例,更是高達 85% 。

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【人物專訪】生命中的蘭巴倫-訪柯慧貞副校長

●5/30 柯慧貞 老師主講:「我上網;故我在:手機使用心理學」點此報名!

_MG_0026撰文|楊于葳
攝影|黃道佐

史懷哲醫師曾經說過:「每個人生命中都要有自己的『蘭巴倫』,我生命的關懷在蘭巴倫,而你的蘭巴倫呢?」許多人並不知道,史懷哲不只是一位醫生,同時也是一位神學家、哲學家,還是位著名的音樂學家。三十八歲那年,史懷哲放棄原有生活前往非洲,利用一己之力服務奉獻當地居民超過三十五年,那個地方正是非洲喀麥隆的蘭巴倫(Lambaréné)。學生時期的柯老師,讀完史懷哲醫師的傳記後不禁反問自己,心中的蘭巴倫究竟在何方?開啟一段找尋蘭巴倫的人生。

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【免疫學】免疫系統的飢餓遊戲

■「餓一下!讓你的免疫系統更健康」這聽起來像是詐騙集團的廣告台詞,卻愈來愈多研究顯示偶爾讓自己饑餓一下,或許對免疫系統的汰舊換新來說不是壞事。

圖片來源|Shutterstock by crolique

圖片來源|Shutterstock by crolique

撰文|駱宛琳

在營養過剩成為現代人煩惱的二十一世紀,許多研究都紛紛探討過量的卡路里攝取, 對健康所造成的影響;免疫學似乎也不意外地跟上了這股風潮。再加上,許多肥胖所引起的代謝症候群相關疾病,也都漸漸被認知為是一種身體內輕微的慢性發炎反應。使得免疫機制在其中所扮演的角色益發引起關注。

然而,「餓出健康」的論調對體內同時養了饞鬼與愛吃鬼的我來說,泰半是耳邊風,總覺得那是BMI超重到離譜的人才要擔心的事。去年夏天,南加州大學Valter Longo博士的實驗室,在 Cancer Stem Cell 上發表一篇關於適度饑餓可以重塑免疫系統年輕與活力的文章。他們在第一階段的臨床試驗上,發現階段性的饑餓循環,對造血幹細胞(Hematopoietic stem cells)來說像是一個打開了一個神奇的開關,會因此改變造血幹細胞的訊息傳導路徑,讓這些幹細胞從休眠狀態轉而勤奮努力地進行再生。

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【生活化學】幫巧克力美容的祕密武器

■科學家用X光來研究巧克力,找出了巧克力表面為什麼會出現白色斑點的原因。

LIBRAKV/SHUTTERSTOCK

LIBRAKV/SHUTTERSTOCK

撰文|陳勁豪

巧克力是市面上最常見的點心之一,不論是便宜的巧克力棒或是高級的精品巧克力,小小一塊往往都可以給我們很大的滿足。但是有時候打開巧克力包裝之後,會看到巧克力上有些小小的白斑。儘管專家都表示這是巧克力的正常變化,不會對風味有任何影響,但是看到這些白斑,總是會讓人在享受巧克力前先擔心了一下。

事實上白斑的問題可說是每個巧克力大廠最常被客訴的部份。這些白斑在英文被稱為「fat bloom」,中文稱為「油斑」。巧克力簡單來說是由可可粉、糖、奶粉跟可可脂混合加熱後冷卻而成。在室溫的時候,巧克力裡面所含的脂肪有可能會融化而滲出巧克力的表面,冷卻之後便可能會殘留在巧克力表面上,並凝結成白色的脂肪斑點,也就是我們所看到的白斑。因為壞掉的巧克力有可能會因為發霉而產生白斑,因此這些白斑除了很明顯的會影響視覺效果之外,很多人可能會認為這些巧克力已經壞掉變質。對高級巧克力來說,巧克力裡面的脂肪含量的改變可能會改變巧克力內的晶體結構,因此也有可能會造成口感的差別。

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【社會科學】貧窮可能傷害了兒童的大腦

■神經科學的研究發現,貧窮的壓力居然會影響小孩的腦發育。對於貧窮家庭而言,即使家庭收入的小差異都可能會有重大影響。

Photo credit: LaNicoya; Amy Lopez, CC BY 2.5

Photo credit: LaNicoya; Amy Lopez, CC BY 2.5

撰文|黃貞祥

收入不平等是近年來許多國家熱門的話題,這個問題不僅是個社會科學的重要議題,神經科學家也發現收入不平等影響了不僅是機會的平等而已,還決定了兒童大腦的大小和認知學習的能力。

美國紐約哥倫比亞大學的神經科學家Kimberly Noble和加州洛杉磯兒童醫院的Elizabeth Sowell 等人進行了一項大規模研究,他們為全美各地的1,099位3至20歲的兒童、青少年進行了核磁共振腦造影(MRI),並且排除了遺傳和種族的因素。他們發現,家庭年收入低於25,000美元家庭的兒童,比起家庭年收入超過150,000美元的兒童,少了百分之六的大腦表面積。父母的教育程度也有影響,只有高中教育程度的父母,孩子的腦表面積比大學畢業的父母的孩子少了百分之三。

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【繽紛生態】細菌會被噬菌體嚇死?

正在被STSV1噬菌體感染的Sulfolobus。圖片來源:wiki

正在被STSV1噬菌體感染的Sulfolobus。圖片來源:wiki

撰文|葉綠舒

我的博班歲月總是圍繞著噬菌體(bacteriophage)跟大腸桿菌(E. coli)。養菌就是為了要給噬菌體吃掉!

有一天傍晚,當我把大腸桿菌接種完,我忽然想到:如果大腸桿菌知道他們明天要被拿去餵噬菌體(也就是他們明天都要「肚破腸流」而死),他們還會長嗎?

當我把這個想法跟實驗室的其他人分享時,有人說:你快瘋了,趕快畢業吧!

但是,最近伊利諾大學(University of Illinois at Urbana-Champaign)微生物系的研究團隊卻發現:噬菌體真的可以「嚇到」它的宿主,使宿主「暫時停止呼吸」24-48小時;但若是超過48小時噬菌體還不走的話,宿主就會死翹翹了!

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