基因區塊鏈:使用區塊鏈幫個人基因組上鎖

■當今的醫療保健體系,最主要的一個挑戰是每個醫院或醫療相關單位基本上是無法相互溝通的數據孤島,其中包括基因組和其他醫療數據在內的有用資訊仍然掌握在收集這些資料的組織手中。然而,個人醫療數據所有者並沒有擁有對這些數據的使用方式保留完全的所有權或控制權。
最新一篇發表於Genome Research期刊的論文,介紹當前使用區塊鏈來解決基因體學發展過程的問題,並提供區塊鏈技術對生命科學可能的未來影響及展望。

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【《人類大未來》書摘】DNA運算會讓人類生物特徵趨邁向優化還是趨於一致

■既然我們能讀取DNA,就不難看出這套生物編碼系統如何呼應電腦科學。近幾十年來,數位變革大大促進了基因組學的革新,從而讓DNA 與某些嶄新的電腦運算技術產生連結。毫無疑問地,DNA 的資料儲存型態比過往數十年來的任何一種儲存媒介都更長壽,不像軟碟與光碟會隨著時代被淘汰,只要人類本身跟讀取DNA 的技術一起存在,資料就可以一直保存。

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具AI大腦的智慧相機

■iphone X手機可以透過人臉辨識加密解鎖、Google Lens應用程式可以辨識寵物貓狗的品種、自駕車系統可以識別交通號誌安全行駛,這些具影像判讀的人工智慧(Artificial Intelligence)早已時有所聞。如今,AI將以更加聰穎靈巧的模樣,滲透到我們的居家生活之中——智慧相機。它能擔當保全保母等多重身分,警示「親友以外的陌生人」入侵家中,擷取「有趣的親子互動畫面」、甚至關注「小孩、長者的居家安全」。然而,這顆聰明伶俐的眼珠,是否也將監視著我們的隱私……

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從水域「飛進」陸域生態的塑膠微粒污染——蚊子研究

■蚊子的幼蟲(孑孓)是出了名地不挑嘴。當牠們在水窪泥濘中滑行翻滾,透過產生的靜電將細小食物微粒送進口中;不過,散落在環境裡的「塑膠微粒」(microplastics)也會跟著被吃下肚。最新研究顯示,即使當孑孓化為成蟲飛離水域,這些塑膠微粒仍舊黏在牠們的肚子裡,使牠們的捕食者,一起陷入吃下「塑膠微粒」的風險。

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【探索20-1】從圖靈測試到微軟小冰:人工智慧的演進與展望

■1950年,艾倫·圖靈(Alan Turing)提出圖靈測試,被視為人工智慧的研究開端。21世紀的今日,人工智慧成為顯學,看似蒸蒸日上的領域,令人難以相信歷史上它曾沒落到幾乎無人聞問。臺大資工系林守德教授和我們分享人工智慧的演進歷程,以及目前趨勢。

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【《人類大未來》書摘】智慧材料讓未來廢棄物逐漸減少

■想像一下,若你擁有的物品可以自主感知、回應、移動、調節、變形、修復,你的生活將會變成什麼光景?以上所述,在未來都會一一實現。不需要人為施加外力,不是利用機器人或電子技術,這些固態物品自會發揮功能。在光線、溫度、濕度和外力的刺激下,這些物品會相應改變顏色、外觀、磁性等特質。智慧材料牽涉的範圍極廣,在我們有生之年,一定可以看到智慧材料融入我們的生活,包括飾品配件、人形機器人的結構材料、可管控室內溫度的變色屋頂,乃至可以自行打開的烘豆罐頭。

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大規模停電的電網特徵

■輸電系統由變電所、高壓電纜以及電塔構成,眾多的傳輸電纜連接起電網中一個個節點,我們才得以將電力運送到需要的地方,然而,當一個地方發生運作失當——無論是發電端、用電端的供需異常,或者是輸電網路本身的故障——輸電系統層層相連的結構反倒會使得故障連鎖性地擴散出去。

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我們能透過閱讀小說提升社會技能嗎?

■西元前三、四百年,不論是制禮作樂的西周中國,還是戲劇盛行的希臘雅典,哲人們開始探討各種藝術形式對於人心的影響。孔子認為「詩」與「樂」具有教化的效果,可透過文藝來理解這個人世間;亞里斯多德則觀察到「戲劇」作品與日常生活的關聯性,認為人們透過「摹仿」,將日常生活「再現」至文藝作品中。這些理論皆指出,透過文學作品,我們能夠學習如何更適當的面對日常生活,並從中學習身而為人的道理。
你相信這些文學理論嗎?現今科學家透過心理學的行為實驗法以及神經科學方法來驗證文學理論。

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免疫檢查點抑制劑的歡喜與悲傷 (上)

■免疫系統裡的 T 細胞如果看到有異常細胞,或是收到相關訊息的通報,不論這些細胞是被外來病原菌入侵、還是因為發生變異(像是癌細胞),就會像看到雲霄飛車或是急流泛舟的興奮小孩一樣,很想趕快去事發地大顯身手一般。而免疫檢查點,就像是那些遊樂設施前的身高限制檢查點。如果檢查點沒通過,T 細胞也就只能向敗興的小孩一樣,乖乖站旁邊當個路人甲。

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人格備份的可能性─Replika聊天機器人

■Replika是一個由位於舊金山、專攻聊天機器人開發的Luka公司所開發的聊天機器人。在Google應用程式商店中,已累積不少忠實使用者,留下了許多正面評價與迴響。在聊天機器人技術已相對普及的此刻,Replika的出眾之處,在於其並不僅只是一個能與人對話的程式,更被設計成一個善於聆聽,最終成為使用者知心好友的聊天機器人。

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蘭道的典範之一:費米液體(二)

■在三維空間中,如果一個費米系統具有一個尖銳的費米面與伽利略對稱性,蘭道說明,在費米面附近的低能量自由度是一堆準粒子(quasi-particle)。假設準粒子間的交互作用是絕熱地被打開的,這些由準粒子定義的低能量物理激發態,跟完全沒有交互作用的費米氣體的能量激發態有一對一的對應關係。

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離岸風電:風機技術的未來

■對於風場的營運商來說,每台風機的發電能力越高當然越好,在這般需求下,持續製造出擁有更高發電能力的風機也就理所當然成為製造商的目標。想要擁有更高發電能力的風機,直覺上的做法便是加大現有設計的尺寸。然而,考量到現有的風機已經如此巨大,倘若現行的技術沒有做出相對應的革新,在追求更大裝置容量的道路上,風機的製造很快就會遇到結構上的問題。

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【物理史中的十月】1955 年 10月 19 日:宣布發現反質子

■兩個團隊於 1955 年 8 月開始輪流實驗運作,雖然貝伐加速器於 9 月 5 日,塞格列和張伯倫第二輪的中途故障,但一修復好,洛夫格倫即慷慨地讓出他的質子束排定時間給他們,因此他們可以完成實驗。結果那是具決定性的一輪,得到反質子的第一個證據。
為要從成千個粒子反應中分析所有資料,團隊招募操作員,例如研究生的太太,來和這大的測量機器(綽號「怪物」)一起工作,追尋粒子的蹤跡。操作員使用腳踏板將資料打孔在IBM的卡片上,由早期的電腦重建那些粒子蹤跡,計算出每一個粒子的動量和能量,讓他們能辨識所產生的粒子。最後,再檢查乳膠影像以確認每一個湮滅的事件。

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【人物專訪】回顧所來徑,挑戰即成就——專訪陳信希

■在人工智慧研究領域中,「自然語言處理」對一般人而言,可能是相對陌生的一塊,但這項技術專注於開發電腦處理人類語言(即所謂「自然」語言)的能力,是研發高等人工智慧時,不可或缺的關鍵技術。讓自然語言處理專家陳信希教授,與我們分享研究過程裡重要的思考與觀察所得。

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