從硬解方程到智慧預測:AI打開材料新世界
過去科學家為了找出一種新材料,可能要花上數年時間解無數複雜的方程式,甚至動用超級電腦。現在,AI出現了,它不再「硬解」方程式,而是用學習過的數據幾秒內就能快、狠、準來預測材料性質!AI的介入正在翻轉材料科學的發現方式,從漫長試錯走向智慧預測。
Read more過去科學家為了找出一種新材料,可能要花上數年時間解無數複雜的方程式,甚至動用超級電腦。現在,AI出現了,它不再「硬解」方程式,而是用學習過的數據幾秒內就能快、狠、準來預測材料性質!AI的介入正在翻轉材料科學的發現方式,從漫長試錯走向智慧預測。
Read more高齡社會帶來的成本日益增加,其中失智症所帶來的挑戰尤其顯著,也讓世人不得不更加重視這個問題。根據國際阿茲海默症組織的報告指出,目前全世界花在失智症上的醫療成本,已經突破1.3兆美元,若將成本視為一個經濟體,可以稱得上世界第17大經濟體。不過,面對這龐大的潛在成本,也提供了AI發揮功能並提供幫助的場域。若能使用AI模型篩選、預測發展良好的失智症友善社區,對於政策規劃上,也具有相當的助益。
Read more自然界的飛行機制為科學家提供了創新的靈感,特別是植物翅果的獨特設計。翅果透過翼形結構與空氣動力學的相互作用,使其能夠在空中緩慢旋轉並飄落,從而擴大種子的傳播範圍。其獨特設計吸引科學家展開一系列的研究,發現這種飛行模式依賴於翼前緣渦漩的形成,可有效提升升力與穩定性,並且翅膀的柔性更能影響其降落速度與穩定程度。此外,科學家開始模仿翅果的自旋飛行特性,運用仿生技術開發微型飛行器,以提升其在空氣中的滯留時間與傳播範圍,藉由攜帶微型感測器來監測環境數據。這些仿生飛行器不僅加深了人類對空氣動力學的理解,也為環境監測與生態保護提供新方法,展現出大自然的設計如何啟發科技創新。
Read more你知道埋葬蟲嗎?牠們除了是環境中重要的清道夫,還是昆蟲學家眼中非常好的研究對象。牠們不僅族群分布廣、生命週期適當,且還有許多獨特的行為,都使得越來越多科學家使用牠們來進行研究。臺大氣候變遷與永續發展學程的孫烜駿教授也是著迷於埋葬蟲的昆蟲學家,但他的研究並不僅聚焦於這個物種,而是希望透過這種物種去觀察生態、演化以及氣候變遷之間的關聯,並希望自己的研究結果未來能回饋社會,成為政策制定時的參考。
Read more溝通過去是人類社會最小運作單元,但也是最複雜難解的現象。在我們與AI共生的一天之中,聲音,成為了人機共存的關鍵起點——「當AI開始有自己的聲音時,我們還是唯一的說話者嗎?」。當與AI共生的那一天到來時,溝通勢必不會變得更容易,而是將更晦澀、纏繞更多的權力運作。在那天來臨之前,我們是否做好準備了呢?
Read more本文介紹「雪」、「霰」和「雹」的甲骨文字,三者皆為大氣科學中的固態降水。「雪」字由形符「雨」、數個如雪花般的小點字綴,和掃帚形作聲符使用的「彗」所組成,在卜辭中除了表其本義之外也表雪神。對「雪」的貞問在卜辭中相當少,可能反映商晚期黃河流域中下游地區氣候環境相較今日而言更加溫暖。「霰」字从「雨」从「散」,在卜辭中作為地名使用而非表氣象現象。「雹」字从「雨」和三個兩端帶尖角的雹子,所象即數量龐大的冰粒,在卜辭中作本義使用,常與災害的貞問有關。
Read more你知道嗎?未來的手機可能充一次電就能用好幾天,電腦也不再發熱卡頓,這些科技進步的夢想,可能將由「二維稀土材料」來實現。稀土元素原本就像是科技產品的「維他命」,微量卻不可或缺;而當它們進入原子層級的二維狀態後,居然還能產生全新的電子行為,像是為電子傳輸安排交通指揮,使電子只能往特定方向移動,讓資料傳輸更快、能耗更低,雖然目前仍多停留在理論預測階段,科學家正在一步步讓這些理論成為現實,成為科技再次更上一層樓的契機!
Read more近年來的氣候變遷,讓越來越多人更加關心人類的活動到底如何影響著全球氣候。但…就只有溫室氣體會造成氣候變遷嗎?臺大大氣科學系的羅敏輝主任長期將研究主軸放在地表變遷對於氣候的影響,他藉由衛星資料與氣候模式的模擬,持續觀察著在陸地和大氣的交互作用下,在世界各地形成的氣候現象。然而,氣候模型的預測當然不可能是100%準確,在氣候變遷的當下,大氣科學家們提出的氣候模型也常受到質疑,但羅主任認為,研究結果不如預期是常態,但只要有一次是成功的,那就足以支持他繼續走下去。而他也鼓勵學生,要尋找自己真正感興趣的主題來做為研究項目,因為你的好奇心與熱情,才是當你遇到瓶頸時,能堅持下去、繼續前行的動力。
Read more甲骨文與數學之間有什麼關係呢?數學史大師洪萬生老師在閱讀了〈甲骨文與金文〉專欄後便開始思考,或許可以介紹中國古算文本涉及的算題。像是「誰發明了代數學?」「誰發明了微積分?」等等,也很容易引發一般人的好奇心。因此,出土甲骨文若蘊含有史料可以連結到數學知識活動,那麼,它們一定可以豐富我們對於中國古算輪廓的理解。而本篇文章,是洪萬生老師在擔任「甲骨文裡的動物與牠們的產地」活動的與談人後,以文章的方式補充在活動當中來不及說完的,中國古算經中隱藏的數學故事。
Read more海洋是地球上最重要的生態系統之一,承載著豐富的生物多樣性,並在全球碳循環和氣候調節中扮演關鍵角色。過去多數的研究認為海洋中最主要的固氮生物是藍綠菌。2024年年底,《自然》期刊中的研究發現一種不屬於藍綠菌的固氮細菌Candidatus Tectiglobus diatomicola。這種細菌屬於α變形菌綱,和海洋中的矽藻共生,矽藻提供共生菌光合作用所產生的碳源作為養分和能量,而共生菌提供矽藻氮源作為交換,藉此互利共生。
Read more本次科學史沙龍講座中,國立臺灣大學動物科學技術學系朱有田教授帶領聽眾深入探討了豬的品種與多樣性,並藉由多項案例與研究資料,說明動物在馴化過程中的變遷與重要性。朱教授不僅分析了工業化對養豬業的影響,也探討了基因多樣性與品種選擇對現代豬隻的重要性。隨著馴化與科技的進步,許多豬品種的特性逐漸改變,但著重特定品種的養殖,也伴隨某些本土品種或基因多樣性的喪失。在這場演講中,朱教授以其專業的角度,向聽眾呈現了豬隻品種的豐富多樣性,並深入討論了人類如何在馴化的過程中,塑造了這些動物的形態與功能,從而促進了養豬業的發展。
Read more「昆蟲系」並不是許多人會選擇就讀的系所,臺大昆蟲系的楊恩誠教授也是如此。起初,他對昆蟲也沒有特別喜歡,但因為家人的影響,投入了這個領域。但在大學四年間,他逐漸培養出了興趣,也對昆蟲神經學的研究感到著迷,甚至最終成功獲得博士學位。如今的他,讓研究成為自己的一種生活型態,而這就是讓他構思出許多創新研究方法的靈感來源。他認為,當研究成為生活的一部分,我們就會很自然在生活中找到可能的研究靈感,讓自己的生活和研究生涯充滿快樂與驚奇。
Read more化石紀錄作為過去生物的實體證據,豐富了我們對於演化歷程的視野,也是探討類群演化不可或缺的一角。偽瓢蟲是一個多樣性適中的中小型甲蟲類別,部分種類外觀近似瓢蟲,故稱為偽瓢蟲或擬瓢蟲。在本研究中,我與波蘭科學院的世界偽瓢蟲專家Wioletta Tomaszewska合作,統整已知偽瓢蟲化石紀錄,透過生物多樣性分析與多樣化速率估算,探索偽瓢蟲科中生代-新生代之多樣性演化動態,與其背後的生態演化意義。
Read more科技發展帶動學習方法的變革,也改變過去教師的教學方式,讓「數位學習」成為一門新興且極具潛力的研究領域。數位化也帶動文史紀錄方式的創新,「數位人文」研究於是誕生,讓歷史記憶得以被更好的保存。今天的人物專訪邀請到工業教育出身,同時具備資訊工程專業的政治大學圖書資訊與檔案學研究所陳志銘教授,和我們分享他從工業教育到數位學習研究的旅程、元宇宙研究的應用,以及AI發展帶來的學習變革。
Read more从虫从凡的「風」字最早僅見於戰國時期楚系和秦系的簡帛文字,但其字源可回溯至西周早期金文和甲骨文的「鳳」字。「鳳」向「風」字的演變推測是省去了形符,只保留聲符「凡」與綠孔雀象形的尾上覆羽,演變過程年代大約在西周至春秋時代之間。古人是假借音近的「鳳」字來表「風」,因為風沒有具體形象。從卜辭可知商代晚期商王和貴族們都非常關注風的日常影響,而有今日、未來會不會有風的貞問,也有「風」、「立中」測風等語。卜辭也可見對「小風」、「中風」、「大風」、「大掫風」、「風」等的貞問,多是擔憂過大的風勢造成危害。在商代先民心目中風是接受「帝」指揮行事的臣屬神祇。
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