【科學史沙龍】大腦中的計算機——從認知神經科學談數學學習

■台灣學生的數學能力,就世界平均水準而言表現優異,然而同時也呈現出高焦慮的狀態。人類的心智與大腦,是用什麼機制完成計算工作的呢?本講次從認知神經科學的角度,對這個問題加以剖析。

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咖啡中的流體力學

■前一陣子,咖啡拿鐵和抹茶拿鐵非常流行,每天在臉書和IG上都能看到好多人在喝。你是否曾經好奇過,為什麼有些人的拿鐵只分兩層,有些人的有好多層?你不是唯一好奇的人!美國普林斯頓大學機械系的研究生也跟你一樣曾在咖啡杯前思考這個問題。他們發現這跟咖啡倒入牛奶的速度有關。不只是這樣,這個現象居然跟海洋分層一樣,可以用流體力學中的「雙擴散對流」解釋。本文介紹這個有趣的咖啡科學,首先讓我們來看一下怎麼泡一杯咖啡拿鐵。

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如果吸血鬼也挑食之「年輕人的血能幫助抗老化嗎?」

■年輕人的血漿會是青春不老泉的秘密嗎?十一月初,在美國波士頓舉行的第十屆阿茲海默症臨床試驗年會上,有篇常被媒體與期刊暱稱為「吸血鬼」的臨床試驗,發表了初步結果。這起臨床試驗由美國 Stanford University、Tony Wyss-Coray 博士實驗室所主導,想要知道年輕人的血液對老年人來說,是不是具有「抗老化」的功效。

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【科學史沙龍】你不知道的康熙皇帝:數學、知識與權力

■傳統的中國數學稱為算學,自宋元之後發展就陷入停滯,直到清代西方數學傳入之後,傳統中算被迫與之對話,才造就了中國數學的現代化。在這個過程中,數學的知識位階獲得提升,數學家的社會地位也跟著水漲船高。本講次介紹康熙皇帝如何為中國數學的現代化發展奠下基礎,以及他如此大力推廣的脈絡緣由。

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【科學史沙龍】你不知道的朝鮮與日本:算士、算額與算學

■數學是人類文化的產物,在不同的社會環境中,會帶出不同的文化活動。朝鮮東算與日本和算在吸收中國與歐洲數學之後,各自發展出獨特的文化面向。中國的算學發展到了明代,由於要符合國際貿易跟貨幣經濟的需要,走向實用主義,天元術等等傳統數學,在中國逐漸式微。反倒是朝鮮王朝的算學家因為曆算需要,繼續鑽研從高麗王朝傳下來的中國傳統算書。

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二維材料於密碼學的應用

美國紐約大學電機系的Davood Shahrjerdi教授的實驗室利用精準的製程控制,製作出具有2048個像素且0、1完全隨機分配的二維材料二硫化鉬陣列,研究結果發表於美國化學協會的 ACS Nano 期刊。其工作原理很簡單,在2048個像素上,每一個位置都代表0或1,也就是說有2的2048次方種組合。每一片二硫化鉬被製造出來時,每個像素到底會是0還是1都是隨機的,利用光學技術讀取就可以知道每一片上面的0 1分佈,快速且簡易。

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科學家必看!AI正在改變科學研究的方式

■你是否覺得在新聞、臉書、廣告和你的朋友都在討論人工智慧、深度學習和大數據?沒錯!因為它們就是這麼重要!人工智慧除了應用在「傳統人工智慧領域」,他也席捲了直覺上跟人工智慧毫不相干的許多科學領域。包括尋找新的基本粒子、憂鬱程度的預測、從書寫風格判斷個性、古文鑑定、找出自閉症根源、去除天文雜訊和研發製藥,這些都和AI有關。讓我為你一一介紹!

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嬰兒能根據你願意付出的勞力多寡推論出你的偏好

■三個實驗顯示,十個月大的嬰兒已經知道跳得高比跳得低費力、爬陡坡比爬緩坡費力、跳得遠比跳得近費力。而且他們已經有辦法把費力程度(cost)和報酬大小(reward)連結在一起,並藉此推論出他人願意花比較多的力氣去取得的選項應是他人所偏好的,而且能依此預測他人在之後會做出什麼樣的抉擇。

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智慧太陽能窗戶

■遇熱變色(Thermochromism)是一存在於某些材料的物理現象。材料在不同溫壓會以不同相存在,不同相的光學性質各有不同,遇熱變色的材料對光的穿透及反射率會因為溫度改變而跟著改變。美國國家再生能源實驗室利用這個現象研發出一種智慧窗戶,窗戶本身為透明無色,但當太陽光照射使溫度上升時,表面的特殊塗料會變得不透明,且可以發電,能幫助調節建築物室內溫度及節能減碳。

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樹木不老的秘密

■從一棵234歲高齡的老橡樹如此低的基因突變率,或許說明了樹木為何可以如此長壽的原因。團隊首先選擇兩處的分枝,一處位於樹木頂端、另一處則位於最下方,各取一份樹葉樣本,並針對兩樹葉基因的變異進行分析。研究團隊從約5000個單核苷酸變異(single nucleotide variations, SNV)中找出較確定的17個,接著再分析另外26處的樹葉,建立這些基因變異的來源圖譜。

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自閉的世界並不自閉?腸道菌叢有肚裡蛔蟲話要說

■懷孕期間如果受到病毒或是細菌感染,會不會影響到胎兒的神經發育、與出生後的行為發展呢?之前茲卡病毒導致小腦症的憂慮,造成人心惶惶。但其實早在茲卡病毒疫情出現之前,就有不少研究發現,懷孕期的病毒與細菌感染,有可能增加胎兒日後得到思覺失調症與自閉症的風險。這是為什麼呢?

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