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AI技術重現逝者生命 臺灣數位永生如何發展
專題
第1828期
AI技術重現逝者生命 臺灣數位永生如何發展
焦點
2026-05-07
【記者陳少凡、黃暐喬、陳雙、顏貝恩報導】音樂響起,伴隨俏皮幽默的步伐,曾經的秀場天王豬哥亮竟緩緩從側台走出,再次登上了螢光幕 。2026年除夕夜晚上節目「民視第一發發發」,主辦方運用人工智慧(Artificial Intelligence)(以下簡稱AI)技術重現已逝主持人豬哥亮的影像,讓現場主持人能夠與影像中的豬哥亮展開跨時空交談。影像中的豬哥亮,不但重現了他經典的主持風格,就連說話的神情、幽默風趣的主持口吻都栩栩如生地被復刻。這樣高度擬真的再現與近年逐漸盛行的「數位永生」(Digital Immortality)概念相互呼應。 打開手機,離世多年的親人站在手機螢幕裡和你打招呼,數位永生透過收集逝者生前留下的影像和語音,讓AI模擬親人的語氣、性格與記憶,將逝者的神韻重現,形塑成螢幕裡的「數位人」,讓生者有機會再一次與逝者聊天。數位永生帶來新的「對話」,讓對逝者還抱有遺憾與思念的人,獲得一個重新整理情感、尋求安慰的機會。 「很多客戶在家人往生后,來找我說他們很想做數位人,希望至親能在婚禮或告別式上與他們講話。」目前臺灣少數提供數位永生服務的上丘智能有限公司(以下簡稱上丘智能)總經理陳柏言說道,客戶主要期望透過創造數位人,彌補逝者無法參與人生重要時刻的遺憾。現實生活中,數位永生更多被用來陪伴,像是著名音樂製作人包小柏利用中國數位人的技術,讓不可能復活的女兒包小容,以數位的形式重新「回到」自己身邊。 這份思念不只停留在逝者家屬,逝去明星也因此有機會「重返」娛樂現場。去年4月好萊塢男星方·基墨(Val Kilmer)因肺炎逝世,曾出演《蝙蝠俠3》、《捍衛戰士》等知名電影,讓許多影迷深感不捨。其實基墨在生前曾因罹患喉癌造成發聲困難,早在《捍衛戰士:獨行俠》時,即利用AI科技模擬基墨本人聲線。今年的《As Deep As the Grave》利用AI技術讓基墨重回大螢幕,電影演繹了基墨在人生各個階段的角色,技術利用年輕時的照片、晚年的鏡頭和基墨的聲音,讓基墨「出演」了這部電影。 不只國外產業有數位永生的應用,臺灣也逐漸引入相關技術。《高雄有顆藍寶石》於2026年4月10日上映,該紀錄片重現南臺灣秀場文化,透過數位永生技術重現豬哥亮、高凌風等已故藝人,讓原本不可能再次同台的經典人物聚集,帶領大家回到1960年,全民齊聚在藍寶石歌廳開懷大笑的時代。不只運用在娛樂產業,上丘智能也在陪伴層面提供「AI數位人」服務,讓逝者家屬能透過手機模擬和逝去家人對話的功能,「數位人讓客戶感受到家人還沒過世,藉以延長接受喪親之痛的時間。」陳柏言分享數位人存在的意義,讓接受死亡不用在當下接受,而是可以透過數位永生技術自訂緩和年限。 「數位永生並非由單一技術完成,而是透過API(Application Programming Interface,應用程式開發介面)整合多種應用來實現。」陳柏言說明,製作一個數位人,需要客戶提供逝者的影像與至少一分鐘的語音素材,當事人直接對鏡頭錄製影像與聲音,將有助於AI更精準地捕捉其表情與語氣特徵。不僅如此,製作數位人還需要建立專屬知識庫,個人背景資訊、個性與說話習慣等。在這樣的基礎上,這些素材會被導入多項技術系統,包括嘴型同步、臉部動作同步、聲音克隆、語音辨識(ASR)、文字轉語音(TTS)以及大語言模型(LLM)等,並透過串接整合,最終創造出具有互動能力的數位人。先前提到豬哥亮的案例中,《高雄有顆藍寶石》的導演楊力州於鏡週刊的訪問中提到,讓豬哥亮再次返回螢幕的方法為,蒐集豬哥亮生前訪問、報導和相關文字,累積一筆筆的資料,輸入給AI後,才建立起豬哥亮的意志模型。 台灣超級頭腦資訊科技工作室負責人周子豪亦指出,「語言模型的擬真度會直接影響使用者的真實感受。」他表明,即使能夠直接導入中國的語言模型,但仍可能因文化與慣用語的差異,讓使用者產生明顯的落差感,影響服務的使用體驗感。此外,陳柏言進一步說明,「國語的語言系統還能透過中國的技術進行語法上的調整,但台語的語言系統訓練才是最大的挑戰。」由於台語屬於冷門的語言,目前市場上缺乏相關開發資源,臺灣也沒有廠商在進行開發,進而限制了臺灣推動數位永生技術的發展。 「中國在數位科技的發展非常快速,所以他們逐漸的有很創新的服務,為了有更多的商機,所以他們的殯葬企業結合了這種數位科技的方式提出更新的服務。」國立政治大學實驗教育中心博士後研究員兼執行長徐勇康說道,中國數位永生產業可以有很好的發展,除了他們本身很支持科技產業,在信仰上也屬於無神論者,不會有害怕復活死者及鬼神的問題。徐勇康指出,當時中國在推出相關技術時,引起了日本、韓國的模仿,進而產生了許多商機。至於日本,徐勇康說:「由於他們少子化和高齡化的社會屬性,導致他們會擔心孤獨、死亡。」有了數位人的陪伴,能夠滿足他們的需求。 韓國科幻電影《夢境》講述未來人類將研發出「Wonderland」虛擬世界,讓人們能與思念的人重逢。「如果能訂製一個逝去摯愛一模一樣的替身,你會願意嗎?」AI科技蓬勃發展引來倫理上的討論。​​劇中角色白李是一位因為意外去世的母親,外婆為了不讓孫女傷心,隱瞞白李離世的消息,利用Wonderland計畫,讓白李每天透過視訊和女兒互動,假裝她只是出差。「媽媽之後就回去了。」女兒逐漸長大,卻也等不到媽媽回來的那天,這樣「善意的謊言」,是給予更多的安慰?亦或是更多的痛苦? 「人格權(註)只保障有生命的人,若是人過世,就沒有辦法使用人格權來規範數位永生技術的運用。」國立政治大學法律學系沈宗倫教授說明道,以臺灣法律來說,數位永生運用逝者在世時的所有影片、照片或聲音皆不受「人格權」保障。臺灣目前唯一可以保障數位永生所使用到的資料,只能以影像的著作權來確保數位人不會被濫用。「如果在自己離開後,讓在世親屬繼承自己的人格權,親屬就可以幫忙主張如何使用這項權利。 」沈宗倫談及對保護數位人的權益,認為當人死亡前先主張是否願意將自己的人格開放於公眾使用,避免死後自己人格被濫用的可能。 註:人格權指關於人的價值與尊嚴的權利,我國民法明定的人格權包括生命、身體、健康、姓名、名譽、自由、信用、隱私、貞操等。 「數位永生不該只用於復活往生者。」徐勇康表示,臺灣數位永生產業若只停留在復甦死者,會讓市場只停留在少數客群,除了懷念逝者,也能成為生活中的陪伴,「目前公司正朝向智慧陪伴的方向去服務在世者,因為有些家屬希望數位人能夠陪伴獨居老人 ,讓他們感受到有人陪伴。 」陳柏言說明,團隊目前將技術轉向長照項目,除了數位人聊天功能,更預計整合健康提醒、即時精神狀態分析及智慧通報,為數位永生市場開創新的可能。 而娛樂產業,除了復活已故的明星,今年4月中國愛奇藝在發表會當中提到未來將會開發可通過三維掃描生成數位分身拍戲的功能,而愛奇藝CEO龔宇提及有多名藝人已授權該功能,並表示:「藝人庫在於高效遴選,便於AI創作者在創作過程中直接從庫中挑選最合適的藝人,快速建立連結創作者。」發言一出受到藝人抨擊,並未與愛奇藝方進行授權;更有網友留言:「若AI生成一切,文藝作品將失去溫度。」雖然負面消息不斷,但愛奇藝所推出的AI藝人庫讓演員不用親自上刀山下火海,並且可以更有效率地進行產製,也不妨是一種新的嘗試。 在未來「數位人」將不僅是人的專利,NIUSIA推出PetMemory.ai服務,讓飼主能與離世的毛小孩透過AI頭像進行交流,「回憶是一種紀錄,不應該只有最後悲傷的回憶,它可以是陪伴你從小長大的狗狗,你可以把它保存到相簿裡,讓它變成永遠的。」柏口之宏與我們分享,希望這項技術可以幫助將毛小孩視如己出的飼主們能夠得到慰藉。 數位永生與數位人為社會提供了多種發展,徐勇康也表示道:「此項技術就像多了一個選擇,人們可以不用它,但有需要的時候可以作為你的選擇。」該如何運用仍就取決於我們本身。
世界首創水相結晶技術 中大開創MOFs生醫新篇章 
新知
第1822期
世界首創水相結晶技術 中大開創MOFs生醫新篇章 
2025-12-12
【記者呂詠倢報導】金屬有機框架(Metal Organic Frameworks, MOFs)是化學界近年來炙手可熱的研究領域,在工商業應用上具高度潛力。國立中央大學化學系教授謝發坤團隊,在生物醫學範疇的MOFs研究中成功開發「水相固相結晶」技術,可藉溫和製程將酵素封裝至MOFs中,該成果同步登上頂尖期刊《德國應用化學》封面。 MOFs是一種微小的奈米級架構,它們由金屬原子作為節點,再透過有機物質作為分子連接臂,將眾多原子串接而成,形成內含規則孔洞的網狀「奈米海綿」框架。其中,分子連接臂的成分、長度與柔軟度會影響孔洞的大小與形狀,因此研究團隊可像組裝樂高般精準調控其特性,將酵素儲存至孔洞內,再運用其傳輸特性釋放至人體內。然而,多數金屬材料的合成仰賴高溫、強酸等嚴苛條件,容易導致MOFs孔洞中封裝的脆弱生物分子喪失活性。 為克服此類困境,謝發坤過往曾研發出溫和的「一鍋合成法」,讓鋅原子或其他較柔軟的金屬,在逼近常溫常壓的水溶液中與有機分子組成MOFs,這種被稱為「水相結晶」的做法成功後,團隊也繼續嘗試合成更堅固的高級金屬——鋯。 謝發坤說明,由於鋯起初在水中形成的結晶構造相當混亂,難以合成MOFs,因此團隊利用「交換作用」,找來可在水中溶解的有機分子「甲酸」與「富馬酸」,先將甲酸作為調控劑與鋯原子結合,輔助彼此有序排列,形成穩定、可發展的晶核,接著在適切的時間點讓富馬酸介入晶體架構,取代調控劑的位置,接續發展晶體並逐漸形成完整MOFs。參與研究的央大化學系主任蔡惠旭以參與演唱會的經驗比喻此過程,「就像混亂場館中有人先有序佔位,等真正觀眾到來後再讓位,一來一往就能形成整齊排列。」 而富馬酸之所以能在關鍵時刻介入,得益於央大化學系碩士生陳以芹執行的酸鹼模型理論計算,他透過模擬不同酸鹼度模型下MOFs的成長情況,推估材料的協調反應與速率,「在特定的溫度與酸鹼度條件下,甲酸如果接受到足夠多的氫離子就會脫離金屬原子。」 水相固相結晶技術的另一大創新點,在於顛覆傳統MOFs封裝酵素的先後順序。謝發坤解釋,傳統作法是先合成MOFs再讓酵素進入孔洞,但反覆的開關過程容易導致酵素流失,降低封裝效率;或因外部進出口狹小,導致結構較大的酵素難以穿過,限制組合的多元性,「所以我們改在合成MOFs時就把酵素包覆進去,做到一體成型,大大地避免了散溢的現象。」 未來鋯基MOFs若可藉此發揮蛋白質藥物傳輸的潛力,將有望開創新一代生物醫學應用。謝發坤點出市面上常見的酵素,多數會被胃酸消解,效果不彰,「但是鋯基MOFs只怕鹼、不怕酸,我們的技術也給了它一層奈米保護殼,能讓它順利進到鹼性的小腸環境才崩解。」對此,中央研究院化學研究所副所長江明錫點出MOFs具備精準的定點藥物投放能力,而這也是當今製藥業的開發方向,「能在最低劑量下達成最有效的治療,就可以減少沒必要的成本浪費和人體健康耗損。」 目前全球僅有五至六組團隊深耕生物醫學面的MOFs應用,謝發坤團隊所研發的水相固相結晶技術更是世界首創。他期待未來能藉鋯基MOFs創造更多經濟產值,甚至是在政治敏感局勢下掌握稀土回收的能力,進一步展現國際獎項所重視的創新性與影響力。
三級跳遠展技術難度 洪秉諺逆轉奪冠
體育
第1821期
三級跳遠展技術難度 洪秉諺逆轉奪冠
2025-12-05
【記者孟祥宇台北報導】選手加速衝刺,精準踩板起跳,連續三個跨步節奏一氣呵成,身體帶著力道飛向沙坑,掀起一片沙花。114年臺北市中正盃田徑賽於11月29、30日在臺北田徑場舉行,比賽項目涵蓋短跑、跨欄、障礙、三級跳遠、跳高與撐竿跳高等。其中公開男三級跳遠由臺北市立大學洪秉諺奪冠,公開女三級跳遠則由許歆若拿下。 三級跳遠以單腳跳、跨步跳與跳躍構成連續三段動作,選手助跑後踩準踏板,依序完成三步並落入沙坑,最後以起跳板前緣至落地點的距離作為成績。三級跳遠助跑速度十分關鍵,臺北市立大學教練陳九州指出,上板前的速度直接影響成績,「能知道上板速度的話,甚至可以用方程式推算能跳多遠。」不過他表示,三級跳遠比跳遠多了兩段動作銜接,因此對肌力要求更高,「第一跳進來後,落地腳所承受的力量可以達到體重的22倍。」此外,關於選手最常卡關的超板問題,陳九州提到,會讓選手在板前放記號,「如果沒踩到,最後就要再跨大步點,如果超過了就要再縮小步伐。」 對於賽事表現,輔仁大學陳妍均為本賽高中女三級跳遠紀錄保持人,他坦言對本次表現不甚滿意,有多次因超板無成績,「與預想的距離有落差,今天最遠的一跳只有十米九左右。」陳妍均說明練習時,專注在動作的修正,但比賽時增加風勢、超板等因素需要考量,最後僅拿下第五名。談到訓練內容,陳妍均解釋自己最後一跳起跳腳的肌力較差,因此著重在肌力訓練與起跳技術的調整。 最後一跳逆轉奪冠的洪秉諺表示,晉級前八後想拚一把,「但一拚,節奏就亂掉,後來有把自己心浮氣躁的狀態調整回來。」他坦言自己對第二步跨步跳仍不熟悉,動作細節也需要調整,「如果還沒下降,腳就已經伸直的話,踩下去一定會軟腳。」對於洪秉諺最後跳出14米44的表現,場邊傳出一陣驚呼,國立體育大學周毅觀察洪秉諺說道:「他心理素質很強,最後逆轉勝。」也說明洪秉諺身體架構穩定、助跑步伐一致。 比較三級跳遠與跳遠,周毅認為,三級跳遠的技術更高,他解析跳遠起跳需使用95%力量,三級跳遠則降至85%至90%,「因為三級跳後面還有兩跳,第一跳力量全灌下去後面很容易軟腳。」專項跳遠的洪秉諺則持相反意見,他分享自己跳遠很容易超板,三級跳遠對他來說有更多調整的空間,「跳遠只有一步,但三級跳遠有三次的機會可以去修正動作。」 談到未來目標,洪秉諺則將目標放在下一屆全國運動會的頒獎台,他表示,今年因大腿拉傷而放棄全運會略感可惜,未來希望改善助跑流暢度,「目標是讓每一步都成為肌肉記憶,不需要再靠打節奏抓到助跑的感覺。」針對臺灣選手進入國際,陳九州指出,臺灣三級跳遠選手常因第一步跳太高,連帶影響後面步伐,陳九州以打水漂為喻,「如果第一步很高,那石頭彈不了幾跳就會沉到水裡。」相較之下,國外選手能在三段動作間保持連貫速度,直到最後跳入沙坑仍不失速,陳九州點出這是臺灣三級跳遠在國際賽事上成績相對遜色的原因。
遠端遙控車廂散熱 勤益科大盼技術多元應用
新知
第1818期
遠端遙控車廂散熱 勤益科大盼技術多元應用
2025-11-14
【記者陳筱雯報導】全球暖化,導致夏天時間拉長、溫度飆升,除了中暑,高溫對汽車其實也會產生影響。國立勤益科技大學工業工程與管理系教授李國義團隊發明出一套裝置,可以利用手機遠端遙控汽車,啟動汽車引擎、冷氣系統、壓力差導氣扇與車窗控制,讓汽車溫度在90秒到三分鐘內將車廂溫度從71°C迅速降至26°C,有效排出悶熱毒氣,並於3日獲得德國紐倫堡國際發明展金牌。 在氣候變遷的影響下,天氣炎熱的時間越來越長,車輛因由鋼板組成,吸熱速度快,加上密閉空間使車內空氣無法流通,就會讓車內溫度不斷攀升。當車內溫度升至60°C以上時,汽車內的橡膠、塑膠、皮革等會揮發出甲醛、甲苯等有毒物質,李國義解釋車內高溫對人體的危害,「如果駕駛一進到車廂裡面,沒有把裡面的毒氣流動到車廂外面,就會傷害到人的肺部健康。」原先讓車溫下降的設計多是運用抽氣或噴灑酒精,但若曝曬時間延長至一到兩小時,傳統方式便難以讓熱氣散出,因此團隊設計出操作簡單的手機軟體,可遙控車內的感應裝置搖下車窗並啟用導氣扇,利用壓力差把車內熱空氣排出,之後再利用冷氣讓溫度快速下降。 團隊一開始想將感應裝置設於汽車遙控器上,但考慮到距離的限制,才決定將之裝設在汽車本體上,李國義說明此裝置搭配晶片及Wi-Fi,讓訊號可以穩定的傳送,無視車主與車輛間的距離啟動裝置,團隊在德國參展時也實地演示,使用手機遠端遙控位於1萬公里外的汽車,並成功發動引擎。然而在無人的情況下打開車窗,容易有物品遭竊的風險,李國義說:「這個有防盜功能,如果他感應到外面有人要伸進車窗,它就會立即斷電,並讓警報響起及拍攝入侵者的照片傳回給車主。」 在實驗過程中,啟動汽油車引擎是一大難題,首先與電動車不同,汽油車通常並未有配置電腦,因此勢必要另植晶片,再者啟動汽油引擎需要平均20安培以上的大電流,但遙控器通常只能控制在30毫安培以下的電器,兩者之間有著高達600多倍的落差,李國義說:「我們當初發展的時候,也有一段時間沒有辦法讓他啟動,因為需要的電流實在太大。」最後經過不斷的試驗,透過增設降壓裝置降低啟動電流的需求,才成功解決問題。團隊在抉擇導氣扇類型時也遇到了困難,國立勤益科技大學工業工程與管理所碩士阮柏翰表示,一開始的發想是利用隧道裡的軸流風扇,將前座的冷氣強制抽送至後座,然而這項設備體積過大,無法裝設在車內,待其同學去到專賣電子產品的街道,意外看到體積較小的軸流風扇,才帶回測試並成功裝設。 李國義表示,目前這項裝置已安裝在德系、日系汽車上並成功運作,團隊也開始聯繫車廠,期望讓技術落地,同時計畫在中古車市場推出改裝服務,讓舊車也可以安裝此裝置。然而,國立高雄科技大學車輛工程系助理教授林克衛說:「透過通訊方式啟動車輛是否有安全疑慮,是必須考量的改進方向。」此次遠距離遙控技術,將控制物品的範圍擴展至非電動化的物品,李國義説:「不只可以用在汽車上,像是工業產房的控制、消防滅火、發展國防武器,都可以運用這一套系統。」團隊也期望這套技術可以有更多面的發展。
無震滑移成關鍵前兆 師大突破地震預測技術
新知
第1817期
無震滑移成關鍵前兆 師大突破地震預測技術
2025-11-07
【記者孟祥宇報導】台灣東部斷層帶活躍,常有地震發生,近年更是災情頻傳。國立臺灣師範大學地球科學系教授陳卉瑄率領研究團隊發現,2024年4月3日規模7.3的花蓮大地震其實有跡可循,深部斷層的無震滑移速度早在三年前就異於平常。研究揭開了無震滑移與地震間的關係,成果發表於國際頂尖期刊自然通訊《Nature Communications》。 地震的發生源自地殼中的板塊碰撞或是斷層錯動,一般的地震前兆包含動物行為異常、地下水水位改變,以及大氣中電離層電子濃度的變化。然而,「無震滑移」則是更直接反映斷層能量累積的關鍵指標。陳卉瑄表示,無震滑移是指深部斷層極為緩慢的移動,逐漸改變周圍的應力狀態(註一),從而將斷層深處的水份等流體物質,推向斷層中結構較弱的部分。當流體大量聚集時,便會在短時間內於同一區域引發密集的地震。這種原理被團隊歸納為「無震滑移-流體壓力-地震觸發」的連鎖關係。陳卉瑄指出,觀測無震滑移,有助於理解、統計斷層的能量釋放,並可能提升未來對於地震前兆的辨識度。 註一:作用在斷層面上力量的分佈情況。 國立臺灣師範大學地球科學系博士彭葦指出,由於無震滑移僅能在斷層帶觀察到,過去又多半出現在僅有單一斷層的隱沒帶(註二),因此觀測難度較低;而台灣則位於隱沒帶與碰撞帶(註三)的交界處,有複數的斷層存在,包括中央山脈斷層與縱谷斷層,這種特徵在學界被稱為「造山縫合帶」(註四) 註二:兩個大陸板塊碰撞後形成的高大山脈地形,內含多條交錯斷層,地質結構複雜。 註三:指兩個大陸板塊或大型地殼塊體正面相撞、強烈擠壓與隆升的區域。 註四:在碰撞帶的碰撞過程結束後,兩個大陸板塊結合的界線會留下如疤痕般的構造痕跡,其上常伴隨多條活動斷層。 研究團隊在403花蓮大地震中,觀測到由無震滑移引發的主震。透過統計地震數量、分布以及衛星系統觀測地表位移,確認403花蓮大地震的主震是由中央山脈斷層的無震滑移所引發。陳卉瑄表示,由於中央山脈斷層與縱谷斷層都曾發生過強震,加上造山縫合帶內部斷層錯綜交錯,因此要釐清哪一個滑移與主震對應更具挑戰性。彭葦則認為,台灣獨特的地質條件增加了該研究的價值,「在碰撞帶上能觀測到無震滑移,是非常罕見的現象。」並指出這項成果使台灣成為理解地震孕震機制的重要觀測窗口。 國立中正大學地球與環境科學系教授溫怡瑛表示,若觀測區域內具備足夠長期且連續的重複地震與群震資料,這項研究成果確實能提供關於「無震滑移與中大型地震活動間交互作用」及「應力累積變化」的重要參考,用以監測地震前兆。他也指出,這項台灣的研究可作為相關研究的案例累積,未來有助於進一步釐清地震的孕震機制。
突破PCR延遲檢測困境 長庚團新技術望實現定點照護
新知
第1815期
突破PCR延遲檢測困境 長庚團新技術望實現定點照護
焦點
2025-10-23
【記者方凱琪報導】DNA檢測技術是疾病篩檢與防疫監測的基石,其中位居關鍵作用的聚合酶連鎖反應儀(註一)也一直推陳出新。近日,由長庚大學生物醫學工程學系博士生洪嘉擇與研究團隊,研發「微流體快速即時聚合酶連鎖反應儀」(後以該技術代稱),在8分鐘內即可完成40個PCR循環,速度較以往技術快上九倍,並於18日獲得第十七屆「國研盃 i-ONE 儀器科技創新獎」專上組首獎。 註一:聚合酶連鎖反應儀,可將其比喻成「DNA影印機」,儀器主要透過聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)將目標DNA數量增加。PCR需要進行三個階段:變性(denature)、退火(annealing)以及延伸(extension),這三個階段通常需分別控制在二至三個不同的溫度區間進行。 洪嘉澤觀察目前臨床使用的反應儀,發現其設計目標多為一次處理大量樣品,以臨床常見的LightCycler® 480 Instrument II舉例,它一次最多可放置96個樣本,全數擺滿後才會進行檢測,否則就會浪費空間,因此在實務上,即使情況緊急,檢測仍常因等待樣本而有所延遲。此外,洪嘉澤也說:「在病毒肆虐的疫情當下,很難全部叫患者去醫院做篩檢,又希望讓患者在現場(小診所等)就看得到結果。」因此,發明出既能保持準確度,又能快速檢測少量檢體的儀器就成了洪嘉擇的目標。 為了達成「快速檢測少量檢體」的目標,一次PCR過程就需長時間的大型反應儀顯然無法勝任,因此洪嘉擇選擇使用能讓退火與延伸階段能在相同溫度(攝氏65度)完成的試劑,將PCR所需的三個溫度區間簡化為兩個。再採用「微流體」技術,將檢體反應的場域,從傳統的試管改在晶片上頭髮粗度的水管中進行。而過去微流體技術應用在PCR時,檢體會因高溫而產生蒸氣壓,生出如同滾水一樣的氣泡,阻礙流體移動,影響檢體反應的品質與穩定度。對此,他設計出氣壓控制技術,利用壓力抑制氣泡生成,從而使流道暢通無阻。 而為了讓檢體溫度保持在特定區間,以進行不同階段的擴增反應,洪嘉擇必須精確控制其在高、低溫區停留的時間。他採用「光學同步控制技術」,在晶片中央設置螢光檢測區,將偵測到的訊號作為控制檢體往不同溫區移動的觸發機制,並整合感測器和控制元件達成自動控制。 該技術目前尚未進入臨床測試,因此在實際應用上還存在挑戰,但根據臨床前的測試(註二),研究團隊設計出的機台效率是95%,符合標準,洪嘉擇對其抱持樂觀的態度,「時間縮短到8分鐘,卻可以跟一般市面上的成熟機台擁有一樣的效果,這是一個比較重要的突破。」另外,關於技術商用化的安排,洪嘉擇也希望未來能應用在食物、食物中毒或水質檢測等層面。 註二:PCR機台效率90-110%為可接受程度。 中央研究院基因體研究中心研究員陳建仁表示,該技術將PCR縮短成8分鐘,是顯著的進步,他說:「特別是在急性傳染病的防治。」若以COVID-19疫情為例,民眾在機場接受檢驗,原本可能必須花費幾個小時等待結果,因此該技術可以讓人們在疫病檢測時節省時間並維持檢測準確度。陳建仁更表達高度肯定:「該技術是我們台灣年輕科學家的一個進步。」
中大研發新型高熵觸媒 突破原有氨降解技術 
新知
第1815期
中大研發新型高熵觸媒 突破原有氨降解技術 
2025-10-23
【記者陳筱雯報導】半導體產業及電子製造業讓台灣的經濟日益高升,然而它們在賺錢的同時,也在排放含氨廢水,污染水資源。國立中央大學材料科學與工程研究所教授洪緯璿團隊與國立中山大學光電工程學系教授林煒淳團隊合作,開發出高熵奈米陶瓷觸媒,可以幫助含氨廢水分解成氫氣,在90分鐘內實現99%的氨降解率,並在工程中近乎零碳排放,這項發明獲得未來科技獎並於13日發表在《Nature》子刊《npj | Clean Water》期刊。 氫氣能源發展可分為生產面、儲存面、應用面,高熵奈米陶瓷觸媒屬於生產面的突破。將五種不同的金屬元素依比例混合即為高熵,這次材料選用的元素有鐵、鈷、鎳、銅、錳。為了讓各元素融合,洪緯璿團隊選用快速床熱解法(註一),他說:「為了要讓元素均勻的分布,必須要有能夠快速升溫、降溫的製程技術,才能製作出不同元素都散佈均勻的材料。」最後將含氨廢水或液態氨輸進電解器,使其在外加電場的驅動下,有效進行水分解及電化學氨氧化反應(註二),將氨轉換並同時生產出氫氣及氧氣。 註一:能夠快速升溫及快速降溫的製程技術,使元素在材料中能夠均勻的分布。 註二:在電解槽中施加電流,使含氨廢水在陽極發生氧化反應,產生氧氣,同時在陰極發生還原反應,產生氫氣。 國立臺灣大學環境工程學研究所教授童心欣解釋含氨廢水會導致優養化及毒害水生生物,「如果進到飲用水體系,會氧化為硝酸鹽,量大對嬰兒有毒性。」國立中央大學材料科學與工程研究所碩士生徐意淳表示,降解氨廢水的傳統做法如:中和法、化學沉澱法、氯化法等,降解氨的效率通常在 50到90%之間,有較高濃度的氨殘留,「傳統化學處理法難以有效達到汙水排放標準,希望能開發出更環境友善且高效的處理技術。」除了降解率低之外,操作複雜、成本高、耗時長也是問題。而新創的高熵奈米陶瓷觸媒,利用電解法,能夠有更高的降解率。 「在邁向2050淨零碳排放,氫能或氨能,可能就是最後要完成的一哩路。」洪緯璿說,他表示台灣自行生產的氫氣多為工業下的副產品,依然會造成大量碳排放。目前台灣技術無法自行產綠色氫氣,而氫氣在運送過程中容易溢散,因此90%都需由國外進口液態氨,再將氨轉為氫氣使用。洪緯璿認為此次發明最大的亮點是在於高熵奈米陶瓷觸媒可以將液態氨電解產生氫氣,並且近乎零碳排,讓台灣再生能源技術更進一步。 針對未來發展,洪緯璿表示目前材料還不夠穩定,會隨著時間讓效能衰退,「在使用上,我們希望能夠達到上千個小時,但現在只有幾百個小時。」團隊目前正在嘗試利用人工智慧抓出影響持續時間的關鍵條件,再用模型預測如何更改。利用每一輪人工智慧給出的結果做實驗,並把實驗結果回饋給人工智慧,模型就能提高預測的準確性。徐意淳說:「這樣能把實驗資源用在刀口上,用更少的嘗試,快速找到兼具高穩定與高效率的最佳比例。」團隊期待透過調整比例,賦予材料更好的效能,以利後續技術落地。
考驗力量與技術 相撲力士齊爭國手資格
體育
第1802期
考驗力量與技術 相撲力士齊爭國手資格
2024-12-06
【記者潘慧芳台北報導】114年度相撲培訓國手選拔於1日在在臺北市立大學天母校區舉辦。邀請各級選手參賽,而大專生多來自臺北市立大學與真理大學,並從中挑選明年度世界盃世青盃相撲比賽及其他國際相撲賽會國手選拔資格。 相撲比賽場地稱之為土俵,選手只能於土俵內對決,在土俵內,不可有除腳掌外的其他身體部位碰觸到地板,一旦觸地或是離開土俵即為輸。一場相撲比賽最快可於5至10秒分出勝負,因此上台後必須全神貫注。而相撲的服裝也有規範,若是在職業賽場上,選手只能著腰帶 ( mawashi ) 上場,且只有男性可參與,比賽不分量級;但非職業賽場,選手可著襯衣,男女皆可參與,且依體重分為四個量級,分別為輕量級、中量級、輕重量級與重量級。 北市大林善宇原本是角力選手,上大學之後因北市大教練陳正豪也有涉獵相撲比賽,所以才接觸相撲,此次參加成人男子組輕量級(85kg以下),提及比賽狀況,他說:「雖然相撲不需要太多體能,但頭腦需要非常清晰,只要一落地,或是出界就輸了。」而比起角力,林善宇認為相撲相對刺激,因勝負只發生在一瞬間,需更專注謹慎,而角力是積分制,若其中一局不小心失誤,還有兩局比賽可以挽救。北市大江霖參加成人女子組中量級(65kg至73kg),談及平常練習狀況,他說:「因為校內女相撲選手都畢業了,所以現在都跟男生一起練,也有更多經驗與比自己更重的選手對抗。」 陳正豪認為選手今天表現不錯,「他們以前都是比角力上來的,所以面對相撲比賽,在心態調整上,相信對他們來說也不是什麼大問題。」談及選手平常訓練,陳正豪表示,當選手需要控制體重及飲食時,就會調整訓練量,畢竟飲食與訓練需要相輔相成。 而大眾對於相撲可能都會有些既定印象,例如體態豐腴、穿丁字褲,但事實上並非如此,林善宇分享,其實很壯碩的相撲選手不是只有脂肪,「他們的肌肉量其實比一般人還要高,因為體重在相撲場上就是種優勢,所以除了肌肉以外,他們也需要脂肪來增進體重。」中華民國相撲協會秘書長李俊儀,同時也是本場裁判,他表示大眾對於相撲的印象會是兩位穿著丁字褲的壯士在比賽,而可能許多人對於只穿丁字褲會認為較為赤裸,但在日本文化中,相撲為神聖的祭神儀式,穿著丁字褲也可讓觀眾欣賞相撲手的體態,同時代表選手沒有攜帶任何武器上場。提到相撲的推廣,李俊儀說明協會正積極向基層扎根,推動國小、國中及高中的相撲社團,同時也希望,若有其他技擊運動選手在其項目中無法上場,也可考慮轉至相撲項目。此外,在非職業賽場上,也新增女子超輕量級比賽,鼓勵更多女選手參與相撲。
沙灘合球促男女同場競技 風沙干擾考驗選手技術
體育
第1800期
沙灘合球促男女同場競技 風沙干擾考驗選手技術
2024-11-22
【記者潘慧芳新北報導】113年度第三屆理事長盃沙灘合球錦標賽暨2024年IKF沙灘合球世界盃 (亞洲)國手選拔於16日在板橋國中舉行,邀請國立臺灣師範大學及國立臺北護理健康大學等選手一同參賽。 根據《合球規則》介紹,合球特色為全面性技能、合作、性別平等、有限度的身體接觸、保障球員持球權利,以及從球框周圍 360°位置得分,但不可持球移動,所以每一球都需要隊友的助攻,是項非常重視團隊合作的運動;在防守進攻的對位只能是自己的同性,這也是合球與眾不同且講求男女平等的原因。 合球國家隊總教練豐群政表示沙灘合球對於個人技術要求較高,「選手能夠控制的因素比較少,容易被外界的風或沙子干擾。」北護大選手王銘凱分享,因為沙灘合球在沙地上比賽,會讓人陷進去,對於體能的消耗比較大。臺師大選手蘇飛乙也表示因大部分選手平常都是練習一般合球,較少訓練沙灘合球,且很多人都是第一次比沙灘合球,一開始會不習慣,「不過大家還是調整的很快,很快就適應了。」 另外,對於男女同場競技方面,王銘凱認為這需要些同理心,「因男女生身體素質不一樣,所以在傳球、跑位都需為對方考慮,甚至有時候也會男生當助攻,輔助女生。」此外,蘇飛乙也坦言,合球這項運動最特別之處是男女同場對抗競技,「這也是合球的魅力。」同時補充說明,「有時,男女生的想法、切入點不一樣,這需要雙方一同溝通解決。」臺灣合球國家隊選手林雅雯分享,男生在傳球時的球速與力道都需要控制,「透過這項運動可以學習如何換位思考,彼此了解。」 國際合球裁判廖偉傑指出,合球透過規則上的平等,讓男女生可以同場競技,「因能力上無法絕對公平,所以可以在規則上完整保護男女完成動作的權利。」另外,若進攻方完全掌握球,防守方不能下手抄球或拍打球使球落地脫離原持球選手的掌控,只能透過抄截空中的球來奪去球權,「這是項強調相互尊重的運動,且合球的初衷也是『合作』與『兩性平等』。」此外,豐群政談到其他運動如何設計成讓男女同場競技的版本,他認為其他運動可以效仿合球規則,進攻防守對位只能是同性。 中華民國合球協會秘書長溫玉瑭坦言,臺灣合球在國際賽上表現不俗,「本次亞洲盃臺灣拿下金牌,證明臺灣是亞洲強權,之後期望可以拉近與世界第一強權荷蘭間的距離。」而提及基層的推廣,溫玉瑭也透露很多合球選手都是從其他球類轉到合球,「如過遇到體能身材條件佳、原本從事籃球或其他球類的小朋友,也會推薦他來打合球,且未來也可橫向發展當老師。」
光雕技術結合油畫 《追光捉影》創沉浸式體驗
藝文
第1800期
光雕技術結合油畫 《追光捉影》創沉浸式體驗
2024-11-22
【記者林芷彤報導】光影映射於畫作之上,靜止的畫面仿若具有鮮活生命力。臺北市立大學視覺藝術學系碩士生吳昱慧舉辦個展《追光捉影》,透過科技藝術與傳統繪畫的交融,呈現具動感與聲光效果的「光雕繪畫」。展覽於9日起在新苑藝術展出。 「我喜歡學習新的東西,但不必放棄過去的累積。」吳昱慧提及大學時期跨域學習新媒體技術的經驗,啟發突破過往的藝術形式。他將光雕與油畫結合,並輔以AIGC生成的音樂,使觀眾藉視覺與聽覺沉浸展覽。吳昱慧表示,由於光雕成像會持續變化,觀者可能無法分辨眼前是投影的影像還是畫作本身,視覺上的模糊與交錯,讓觀者不再只依賴雙眼,還需身體和其他感官進一步參與其中,才能完整體驗作品。 吳昱慧表示素描為其學畫生涯中的源頭,因此選擇以黑白顏料繪製的〈餐桌一隅〉作為開端。此外,吳昱慧擷取他對生活細節及日常儀式感的觀察,採用較為流動的光雕呈現,搭配藍調鋼琴曲的旋律做出變化。 置放於展場正中央是畫作〈多條平行時空的夢〉,吳昱慧繪出棒球、鮮花與大提琴等物品,訴說人於年少時期可能同時擁有多樣夢想。「我覺得抉擇的過程是痛苦的。」他補充,即便人可以擁有多種的嚮往,但時間的有限讓人們不得不做出取捨。因此在光影的設計,吳昱慧使用強烈的節奏和反覆出現的雜訊元素,具象呈現人在做出抉擇時的壓抑,而隱藏於背景的兩把鑰匙則代表家庭永遠作為後盾,提供他無限的支持與包容。 步入展場後段,繽紛色彩所構築的夢幻氛圍交織於空中。作品〈童心未泯〉承載吳昱慧對童年記憶的念想,他在畫作融入知名日本動畫《小魔女DoReMi》的元素,展現兒時對成為魔法少女的天真想像,並透過卡漫風格的光雕,搭配動感樂曲,呈現他在成長後仍保持童心的模樣。畫作背景的世界地圖,則代表吳昱慧想去環遊世界的願望。 新苑藝術負責人張學孔說:「他把一個動態的光景經過設計投射在作品上面,是比較少見的。」他認為,加上音樂的結合,讓人留下深刻的印象。臺北市立大學視覺藝術學系碩士生吳佩真則表示,最吸引他的作品是〈童心未泯〉,他認為畫作、音樂與特殊設計的影像結合後,給予他無限的想像空間。
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