量子世界的高速攝影機:超快雷射
提到飛秒雷射,許多人會聯想到眼科手術,因為其精確性與安全性,讓無數人重獲清晰視力,然而,飛秒雷射只是「超快雷射」的一部分,背後還有更多的科學應用。超快雷射涵蓋從奈秒(10-9秒)到阿秒(10-18秒)的時間尺度,讓科學家能夠捕捉電子在原子間的運動,就像高速攝影機捕捉運動賽場上的瞬間動態,這項技術使科學家能夠「看見」電子在量子世界中的運動,以至於能揭開更多的物理機制。超快雷射正「超快地」改變我們對世界的認識,一起來認識什麼是超快雷射吧!
Read more提到飛秒雷射,許多人會聯想到眼科手術,因為其精確性與安全性,讓無數人重獲清晰視力,然而,飛秒雷射只是「超快雷射」的一部分,背後還有更多的科學應用。超快雷射涵蓋從奈秒(10-9秒)到阿秒(10-18秒)的時間尺度,讓科學家能夠捕捉電子在原子間的運動,就像高速攝影機捕捉運動賽場上的瞬間動態,這項技術使科學家能夠「看見」電子在量子世界中的運動,以至於能揭開更多的物理機制。超快雷射正「超快地」改變我們對世界的認識,一起來認識什麼是超快雷射吧!
Read more種子是植物生存與擴散的關鍵,配合不同的地理環境,植物在傳播策略上展現出令人驚嘆的多樣性。透過設計不同的果實與種子形態,使其得以利用重力、彈射、風力、水力與動物的協助,讓種子橫跨大地、漂洋過海,甚至搭上動物的「便車」完成生命的旅程。這些傳播方式不僅確保植物繁衍,也促進了生態系統的平衡與多樣性。隨著人類活動的影響,種子的傳播也備受挑戰,認識並保護這些自然機制已然是我們的責任。種子傳播之旅展示了植物在環境適應上的智慧,讓我們看見自然界的精妙設計與生命的無限可能。
Read more數據科學家是數據世界和商業世界溝通的翻譯員,他們不但對數據要有深度的理解,也需要對商業營運有一定的認知,才知道如何運用數據來發掘對研究和商業有影響力的資訊,協助商業決策和預測商業發展。他們也是數據偵探,擅長使用各種分析和統計技術發掘隱藏在數據中的知識,將這些寶貴的訊息轉化為可執行的藍圖和策略,解決現實生活中複雜的商業問題。
Read more寄生蟲隱蔽的生活方式往往讓他們不易被察覺。近期我們透過動物救傷過程取得的樣本發表一種新紀錄的領角鴞外寄生蟲——東方鳥蠅。是臺灣首次紀錄的鳥蠅科種類。這類昆蟲寄生在雛鳥身上,過去難以被察覺。但近年臺灣動物救傷的規模擴大,意外地推動相關寄生蟲的研究。除了採樣不易之外,鳥蠅吸血的行為與體內假基因的存在干擾目前普遍使用的分子鑑定技術。在眾多的外寄生蟲中,鳥蠅相對是了解相對較少的類群。目前還不知道這種寄生蟲對雛鳥的危害以及擴散方式。但在確定這些吸血小蟲的身分之後,未來將有機會解開牠們與貓頭鷹的互動關係。
Read more在1920年代,朗繆爾-布羅傑特液相技術的發展使得我們可以達成分子級薄膜的精確控制,這項技術由美國科學家歐文·朗繆爾與凱瑟琳·布羅傑特共同開發,他們透過液體的表面張力來控制分子,在靜態水面上構築單層分子,並逐步堆疊出高度均勻的薄膜,就像在水面上拼裝材料一樣,LB技術的發展為奈米製程提供了一個更為靈活的途徑,目前仍在工業與學術界被廣泛使用,能為科技產品帶來不同的附加價值。
Read more多數植物透過種子傳播來擴大分布範圍,除了避免與母株競爭資源,也增加了基因多樣性。為了適應不同環境,植物已演化出風力、水力、動物等多種傳播策略,以促進族群繁衍。此外,種子傳播也因人類的參與而變得更為複雜:人類活動在無意間成為了種子傳播的重要媒介,鞋子、衣物、車輛等都能攜帶種子進行遠距離傳播,且人類所進行的農業和植物馴化也對植物的自然分布產生了深遠影響,並使部分植物逐漸依賴人工種植而失去自我傳播的能力。儘管人類活動促進了植物的全球傳播,但也引發了外來物種入侵與生態失衡等現今需解決的課題。
Read more不少研究及調查報告都指出,人類使用螢幕的時間越來越長,甚至有研究指出,人類的螢幕使用時間,從2012年的9小時,增長到2019年的11小時。而除了大人的螢幕使用時間很長之外,不少人也把「平板」等3C產品當作「育兒神器」,讓孩子使用平板電腦等電子產品。然而,那麼多的設備、那麼長的螢幕時間,若讓幼兒從小就接觸,會發生什麼樣的影響嗎?
Read more臺灣特殊的地理環境孕育出豐富的生物多樣性。我們近期自高山昆蟲調查樣本中發現並發表了一種新種寄生蜂——截角偽圓孔姬蜂 (Pseudalomya truncaticornis Chen & Kikuchi, 2024)。偽圓孔姬蜂屬過去僅在溫帶地區或熱帶高山發現,因樣本稀少而被認為是極為罕見的寄生蜂類群。由於臺灣高山地區的採樣不易,且歷來幾乎沒有相關研究者,此新種的發表可謂意外之喜。我們也藉由分析新種的DNA序列重建親緣關係,探討偽圓孔姬蜂屬的親緣位置。本研究不僅為這類珍稀寄生蜂提供了新的資訊,還展示出臺灣高山昆蟲研究的巨大潛力。
Read more每當諾貝爾物理獎即將揭曉,科學界總會開始討論可能的得主,而英國理論物理學家 Michael Berry 往往是備受關注的候選人之一。Michael Berry 的貢獻遍及量子力學和光學領域,有趣的是,他與 Andrey Geim 因 「漂浮青蛙」 實驗獲得2000年的搞笑諾貝爾獎,然而,Michael Berry 更為人熟知的是他在量子力學中提出的「貝里相位」,這一現象不只被記載在所有量子力學的教科書中,也成為量子科技發展的基石之一。Berry 相位僅依賴於系統的路徑,與時間無關,也就是說這一個相位的累積具有天然的抗干擾能力。這些成就讓 Michael Berry 不僅在科學界聲名卓著,也讓人期待他能否成為同時獲得諾貝爾獎和搞笑諾貝爾獎的雙料得主。
Read more曾經的那個熱愛昆蟲的男孩,如今已實現夢想成為昆蟲系教授。他將自己在國外求學時所感受到,教授對於學生的平等、自由與信任帶回給自己的學生們,期望彼此之間能敞開心胸地進行討論與交流,因為對他而言,透過即時的意見交流,才能改進自身或研究上的不足,進而不斷進步。他也期許自己「春去秋來,你我如初」,秉持最初那顆純真的心,在自己的領域持續耕耘精進,並用自己的專長,為未來的世界能夠有所貢獻,成為學生們會嚮往成為的標竿,並且在未來有朝一日可以成為這個領域的世界權威。
Read more昆蟲與植物的交互作用猶如自然界中的軍備競賽。植物雖無法移動,卻不斷演化出防禦機制,例如透過次級代謝物合成毒素來抵禦昆蟲。然而,部分昆蟲,例如葉蚤,不僅能抵禦植物毒素的攻擊,甚至將其轉化為自身的武器,用以對抗天敵。昆蟲的解毒的機制相當複雜,除了昆蟲自身能分泌一些酵素阻止毒素的合成之外,其腸道中的共生細菌亦能幫助昆蟲分解毒素。昆蟲和植物的攻防演化隨時都在發生,彷彿一微型社會般錯綜複雜。
Read more走進林柏安老師的研究室,便會看到滿滿且繽紛地各種植物,既療癒又文青的實驗室風格讓人耳目一新且印象深刻。聽著老師分享植物和昆蟲之間交互作用的各種故事,以及這些知識在因應氣候變遷中的應用潛力,著實振奮人心。他從小就立志在臺大昆蟲系任教,現今如願以償,並期許自己能夠「春去秋來,你我如初」,希望永保這份信念,持續守護他所熱愛的昆蟲學研究領域。
Read more石墨稀,被譽為「奇蹟材料」不僅擁有優異的導電與導熱性,也擁有極為優異的機械強度,理想的石墨稀在承受巨大外力的時候幾乎不會變形,因此《科學美國》(SCIENTIFIC AMERICA)的報導曾這樣描述:單層的石墨稀可以撐起一頭大象,然而,這樣完美的石墨稀並不容易取得,因此,科學家開始轉向探討石墨稀的斷裂機制,並找到背後的斷裂模型Griffith 理論,藉由此模型,我們可以了解,在不同裂縫存在的情況下,石墨稀的耐受極限為何,如此有望能開始將石墨稀落實在電子工程之中。
Read more害蟲是對經濟作物如糧食和蔬果有重大危害,造成人類經濟損失和糧食安全的昆蟲,也因此農業昆蟲學者們焚膏繼晷地專研著害蟲們對作物的危害和防治手段。然而一些害蟲種類擁有極高的食性範圍,即使在作物收割之後,仍有能力利用田間雜草中的寄主植物來繼續完成生活史,等待下一輪的作物栽植,這便是「替代性寄主」概念,但由於雜草的種類極多且辨識不易,這部分研究相對較少。秋行軍蟲原產於熱帶美洲,是危害水稻、甘蔗、玉米及多種蔬菜的大害蟲,其自2019年起入侵台灣並造成危害。在蕭昀博士等人近期發表於日本應用動物昆蟲學會的會刊「Applied Entomology and Zoology」的研究中,他們從飼養實驗和空間分布的角度證實泛熱帶區域常見的菊科雜草紫背草(Emilia sonchifolia var. javanica)可作為秋行軍蟲的寄主植物,因此是潛在的替代性食物資源,值得未來持續關注。
Read more愛因斯坦,二十世紀最偉大的科學家之一,因其卓越的科學貢獻而為人熟知,但在這些光輝成就的背後,他也曾經對於一些事情感到後悔,像是,他曾將宇宙常數引入廣義相對論,後來卻稱這為「一生中最大的錯誤」;他促成了曼哈頓計劃的啟動,但對於核武器造成的傷亡感到內疚;他也曾與納粹支持者菲利普.萊納德有著口角衝突。愛因斯坦雖然是科學天才,但也有著深刻人性的掙扎與反思,這些思考至今仍對我們有所啟示,使我們知道該以什麼態度來看待科學發展。
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