維生素D與感染
大家都有這樣的經驗 前一分鐘一切如常,突然喉嚨痛了,聲音也沙啞了傷風感冒毫無預警地找上門來,表示免疫系統失守了。 人體對抗細菌性、黴菌性與病毒性感染最快速的防禦力是先天免疫系統(innate immune system),通常在細菌入侵的12小時內就會快速發動,藉由偵測外來病源生物的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns),引發清除反應。如果這一關強健,應該可以免除病源生物的擴散和症狀的惡化
分類: 辦公室風水
大家都有這樣的經驗 前一分鐘一切如常,突然喉嚨痛了,聲音也沙啞了傷風感冒毫無預警地找上門來,表示免疫系統失守了。 人體對抗細菌性、黴菌性與病毒性感染最快速的防禦力是先天免疫系統(innate immune system),通常在細菌入侵的12小時內就會快速發動,藉由偵測外來病源生物的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns),引發清除反應。如果這一關強健,應該可以免除病源生物的擴散和症狀的惡化
大家都有這樣的經驗─前一分鐘一切如常,突然喉嚨痛了,聲音也沙啞了¾傷風感冒毫無預警地找上門來,表示免疫系統失守了。
人體對抗細菌性、黴菌性與病毒性感染最快速的防禦力是先天免疫系統(innate immune system),通常在細菌入侵的12小時內就會快速發動,藉由偵測外來病源生物的分子模式(Pathogen-associated molecular patterns),引發清除反應。如果這一關強健,應該可以免除病源生物的擴散和症狀的惡化。
近年的研究已經證實,維生素D可以強化先天免疫系統並且緩和發炎反應。
免疫系統中的單核球、巨噬細胞和樹突細胞都參與先天免疫的清除反應。這些細胞的表面具有數種受體蛋白,諸如Toll-like receptors(TLPs)、干擾素-γ (interferon-γ)和CD40等,這些受體可以偵測入侵的病原生物之獨特分子成分,然後啟動細胞內多道的防禦機關,其中一道是產生抗菌蛋白質如抗菌肽(cathelicidin)和防禦素(defensin)等,這類成分儲存在細胞內負責分解作用的溶酶體(lysosome)中。當病源生物侵入人體內時,吞噬細胞可將病原菌包圍進入自噬體(autophagosome),然後與溶酶體融合形成自噬溶酶體,其內的抗菌蛋白質可以破壞病原生物的細胞膜而促進其分解。充足的抗菌肽和防禦素可以提高人體的抵抗力。許多臨床研究已經證實,維生素D營養不足會增加感染疾病的風險,因為維生素D荷爾蒙的作用在於提高抗菌肽和防禦素的基因表現,增加抗菌蛋白質的合成量。
病源菌在細胞內的繁衍需要鐵,因此限制鐵的供應有抑菌效果。體內調節鐵代謝的荷爾蒙稱為抑鐵素,媒介其作用的受體是位於細胞表面的「鐵輸出素(ferroportin)」,兩者結合時會抑制細胞鐵的輸出,使得細胞內鐵量增多,促進病源菌的繁衍而加重病害。維生素D荷爾蒙的作用是減少抑鐵素(hepcidin)的基因表現,因而促進細胞鐵輸出,有助於減少細胞內的鐵量,營造不利病源菌的環境。美國的小型臨床測試中給予健康者維生素D2(麥角鈣醇) 補充劑100,000 IU,血中的鈣二醇濃度可以升高到1.6倍,一天之後血中的抑鐵素濃度可以降低33%,血中的鐵蛋白(ferritin)濃度可以減少約10%,表示細胞中的鐵量有降低的趨勢。
如果經常容易感冒,不妨先補充維生素D來強化先天免疫力,因為國人普遍有維生素D營養不足的現象。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫–食品營養與安全之民眾科普教育計畫」執行團隊撰稿)
責任編輯:陳信宏 審校:劉奕方
現在世上有50億人使用手機,手機已經成為生活必需品。可是關於使用手機的風險,一直有人言之鑿鑿。自1999年以來,一個瑞典研究團隊不斷公布使用手機與腦癌的關聯。
現在世上有50億人使用手機,手機已經成為生活必需品。可是關於使用手機的風險,一直有人言之鑿鑿。自1999年以來,一個瑞典研究團隊不斷公布使用手機與腦癌的關聯。他們發現,手機使用者罹患腦癌的風險比一般人高,但是唾液腺的罹癌風險卻無異常之處。這就令人想不通了,因為唾液腺中的耳下腺最接近手機發出的微波。根據他們在2006年發表的報告,甚至使用桌上型的無線電話都會提升罹患腦癌的風險。
不過,關於這個問題,最大規模的研究是丹麥的團隊完成的。他們蒐集了1982~1995年的42萬手機用戶資料,找出罹癌個案,再與成年的一般大眾比較,並在1996年、2002年分別追蹤一次。結論是:手機用戶的罹癌風險與一般大眾沒有差別。
今年10月,丹麥的研究團隊公布了另一次大規模的研究結果。這一次的研究對象超過35萬手機用戶,他們使用手機的經驗最長達到18年。結論與上回一樣:手機用戶的罹癌風險與一般大眾沒有差異。即使是長達13年以上的使用者,都沒有異常之處。
自然界所有的秘密,都藏在表象的背後;而科學的根源,就源於「觀察」。所以,台南市「家齊高中科學服務社」的學生志工與指導老師,即以「下鄉科學營」為引,帶領偏鄉的孩子透過「觀察」來探索對科學的好奇與想像,啟迪他們對科學的熱情。
哥白尼(Nicolas Copernicus)在1543年出版了《天體運行論》,該書大膽地推翻了「地心說」的理論,撼動了整個歐洲的天文學界。牛頓(Sir Isaac Newton)繼之於1687年以《自然哲學的數學原理》闡述「萬有引力」和「三大運動定律」,其後成為近代「力學」與「工程學」的根基。這些不同世代的偉大科學家都有個共通的特點,就是熱愛「觀察」。
自然界所有的秘密,都藏在表象的背後;而科學的根源,就源於「觀察」。所以,台南市「家齊高中科學服務社」的學生志工與指導老師,即以「下鄉科學營」為引,帶領偏鄉的孩子透過「觀察」來探索對科學的好奇與想像,啟迪他們對科學的熱情。
學生自發下鄉服務
「家齊高中科學服務社」的創社成員都是「科學實驗班」的學生。這群數理資優生在高一時,便從老師那裡學到了「科學需與人連接,才有意義」的觀念;因此,升二年級後,他們自發性地組成科學服務社,在老師的輔導下,學習規劃科學下鄉的活動。2013年9月,學生志工們啟動了「齊幻之旅」,他們設計了一些生動有趣的科學實驗,帶領偏鄉的孩子一邊玩、一邊學習科學相關的知識,並體驗學習科學的樂趣。
服務社的同學以愛因斯坦的話,「知識始於驚奇。」,為指導原則,為了讓孩子們樂於「觀察」,得先啟發他們的驚奇感,故設計了一些有趣的實驗,使孩子們樂於浸淫在這些趣味活動中,並萌發興趣與探究動機,進而主動的去鑽研。指導老師坦言,多數的實驗其實都來自網路,並非他們原創,但他們的確創造了一種學習的情境,即將一些科學現象帶到小朋友的面前,讓他們知道科學是隨時會發生在身邊的事,是可親的,並非高不可攀的神秘事件。
「家齊高中科學服務社」成立之初即鎖定濱海的偏鄉小學為服務的對象,因為那裡的教育資源與深山偏遠學校同樣的貧瘠。儘管立意良善,但是,要去偏鄉服務,第一個面臨的問題就是經費哪裡來?在取得科技部科學志工火車頭計劃的補助後,他們終能實現下鄉活動的計畫。但是,經費仍然有限,指導老師們不得不積極思考如何輔助營隊的運作、如何節省開支。因此,營隊活動所使用的每一種教具,其素材都源自於日常生活,甚至垃圾也拿來廢物利用,如手搖飲料的塑膠杯、吸管、寶特瓶……等皆是大塊文章。
使用隨手可得的日常素材來作教具,除了可節省活動成本外,最重要的是,這些素材其實也存在於偏鄉孩子的日常生活中。當孩子們參與完活動、回到自己的家以後,也能在生活中找到相同的素材而自己動手做、「重現」營隊活動中的實驗;甚至可以與朋友或家人分享,科學精神的火焰因此得以傳承下去,彷彿有了自己的生命。
多樣化的下鄉科學營
科學服務營初試啼聲便成果豐碩,獲得許多好評。儘管如此,他們並未自滿,仍然持續調整活動內容。譬如再加入「科學闖關」,就是想進一步了解哪些實驗內容最能引起孩子的興趣。「假日科學闖關活動」共設計了十項關卡。每個關卡均透過串連三項科學活動來介紹一個科學原理,並融入一項科學閱讀。闖關活動的目的除了介紹科學原理與製作科學玩具外,最主要的是找出孩子們的最愛,並由學生志工共同挑選五項活動,來納入寒假科學營隊的課程中。
除了用「假日科學闖關活動」選出較受歡迎的實驗外,他們也將活動擴展到「非自然科學」的領域,譬如把國文、公民、英文等科目納入活動內容中,用意無非是要實踐「科學即生活」的理念,讓「科學」自然的融入日常生活中。以國文科為例,指導老師構思了「說書人」節目,劇本由學生發想、老師從旁指導,內容即圍繞在自然科學的範疇裡,如「國王的超級特派員」,即透過聽看故事來進行數學乘法運算的遊戲。同時,學生志工也藉由「演出」與「說故事」來增進自己的表達能力。
又如,在公民科方面,指導老師和學生志工特別將科學與社會議題融入戲劇中,透過短劇方式來呈現具有「道德衝突」、「是非利害」關係的小故事。活動進行中,會要求參加的人須針對故事中相衝突的地方進行思考並作出決定;還必須解說作此抉擇的理由為何。這些帶有「道德兩難」性質的情節,其實藏有哲學思辨的意涵,希望能埋下小朋友思辨的種苗。
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埋下種子靜待發芽
科學營每一次的下鄉,都是服務社全體人員的心血呈現。社團指導老師說,基本上,每次的活動內容都由學生志工自發性的規劃與創作,指導老師的角色就只是訓練這些學生志工,讓他們能發揮出最好的自己。訓練內容包括「創意思考」、「科學知識」、「演講表達」、「課程設計」、「組織訓練」等方面,希望參加的學生,最終都能學會如何安排課程、實驗與活動內容,並帶領偏鄉孩子體驗科學活動。
指導老師表示,籌備過程的艱辛,往往會獲得活動結束後大把感動眼淚的回饋,因為無論是學生志工,或是參與活動的孩子們,大家都會哭成一團。因為,「付出」和「收穫」的界線不再是那麼地涇渭分明。表面看來,學生志工去偏鄉小學是付出,讓孩子們得以獲得一個充實又愉快的科學時光;但活動結束後,雙方無論在知識與情感的交流上卻又都獲得了難以言喻的滿足。
譬如學生志工以「戳不破的氣球」來表現科學原理時,有位小朋友十分害怕氣球會爆炸;但經過志工細心的解說與鼓勵後,小朋友終能克服自身的「恐懼」,不再害怕那個氣球會爆炸,甚至可以去幫助其他恐懼的小朋友。此外,由於營隊活動的教學內容與進行方式,往往不同於正規學校的課程,所以一些在校成績優異的小朋友,未必可以在營隊活動中勝出;反之,平時表現普通的小朋友,可能會在營隊活動中表現出色。這些例證突顯了正規教育可能未必適合每個孩子,而活潑的營隊活動或許可以重拾平時表現不佳的孩子學習的自信。
科學服務社的學生志工在參加營隊後,個人心智也會潛移默化發生微妙的改變。例如在一次營隊活動開幕前夕,他們被校方告知,原定開幕用的禮堂另有他用,請他們轉移至另個空間。學生志工們起初很氣憤,怨聲此起彼落,但指導老師把握機會,告訴他們:服務不應有高調的姿態,下鄉服務本就會遭遇非常多的變數,大家有多少資源與能力,就去做多少事情。諸如這種價值觀與處事態度上的「機會教育」,對這些天資聰穎、深具「科學人」特質的學生來說,更是格外的重要。「畢竟我們不希望培育出一群『科學怪人』啊!」指導老師半開玩笑地說。
「家齊高中科學服務社」成立至今已有數年,成員的背景,也從初期偏重數理的實驗班學生,逐漸加入許多普通班的新血,甚至還有社會組的同學。這種質變,對於指導老師來說,無疑是個挑戰。因為他們除了要讓營隊活動能順利進行外,更優先的是須得教會這些充滿服務熱誠但數理程度卻偏低的志工。此外,指導老師們也體認到,現階段營隊活動仍偏重於「知識給予」的方式。未來,他們期望能進行更接近科學本質的工程,即除了讓孩子們習得科學知識之外,能否進一步幫助他們培養「邏輯推演」的能力呢?
蜘蛛一生依賴絲,以絲維生。根據化石證據,吐絲的節肢動物大約在古生代中期的泥盆紀(4.1~3.6億年前)就演化出來了,牠們是現代蜘蛛的祖先或近親。
我們對於蜘蛛網的刻板印象,就是一個圓形的羅網,那種蛛網大家都見過。可是,大多數蜘蛛都不編織圓形的羅網。現在已知的蜘蛛有42,000種,只有30%是專門編織圓網的蜘蛛,近12,000種。根據化石,最古老的圓網蜘蛛在侏儸紀中期出現;圓形蜘蛛網化石,在白堊紀早期岩層中出現。
根據化石證據,吐絲的節肢動物大約在古生代中期的泥盆紀(4.1~3.6億年前)就演化出來了,牠們是現代蜘蛛的祖先或近親。
蜘蛛一生依賴絲,以絲維生。特別是圓網蜘蛛,結的網最複雜、最有工程感、最精緻,而且編織這種圓網非常講究,最多用到7種不同的絲。蜘蛛網是獵食的工具,它必須捉住獵物、頂得住獵物的掙扎;捉住獵物之後,還得讓蜘蛛有足夠的時間行動;趕到獵物旁、處置獵物,都是花時間的事。
圓網蜘蛛有兩大類:一類占絕大多數,有11,720種;另一類,總稱為鬼面蜘蛛,有322種。鬼面蜘蛛的絲,要花比較多的能量製造,也比較複雜,細節就不說了。
最近由丹麥學者領導的一個國際研究團隊,完成了一個蜘蛛基因系譜研究,判斷圓網蜘蛛大約在中生代早期就演化出來了,就是2億3,000萬年前;到了中生代中期已經高度分化,出現許多種類。而現代的飛行昆蟲,祖先在古生代末期、中生代初期演化出來,過去學者相信圓網蜘蛛的演化就是飛行昆蟲促成的。也就是說,飛行昆蟲為圓網蜘蛛創造了一個新的生態區位(niche)。
不過,這個研究最值得注意的發現是:在中生代中期,蜘蛛之中分化得最有活力的一群,不是圓網蜘蛛,而是與圓網蜘蛛親緣關係非常密切的一群,英文縮寫是RTA,包括狼蜘蛛、蟹蛛。直到今天,圓網蜘蛛仍不是蜘蛛中的最大群,而且RTA的數量幾乎是圓網蜘蛛的兩倍。也就是說,生態系變得複雜之後,新的情勢(例如飛行昆蟲出現)會促成新的發展,但是不一定會使舊的適應模式變成過時。只要生態系足夠複雜,創新、保守都是活路,保守不一定是死路。
每年全台灣有數千名多媒體科系的學生畢業,隨著遊戲產業的成長,將有更多畢業生加入遊戲開發的行列。除了實作技術之外,更需要培養其他的素養、涉獵更多議題,以發展更好的洞察力,掌握內容與議題的開發。本文也會和大家分享三個結合人文社會議題開發遊戲的成功案例
隨著科技技術的快速發展,遊戲產業是目前內容產業最具爆發力的產業,每年全台灣有數千名多媒體科系的學生畢業。這些學生除了具有傳統的企劃、美術、程式的能力外,更具備多媒體實作能力,這些畢業生進入各個產業都會有幫助。2014年,台灣遊戲產業產值約335億;2015年,全球達到915億美元;2018年將攀升至1,135億美元。「遊戲」?遊戲技術除了用在App平台的課金手遊或steam平台的獨立遊戲之外,還可以有什麼面貌呢?
目前台灣的遊戲產業發展與大部份的現行產業面臨相同問題,無論學研要做遊戲專題或是獨立開發團隊要進行開發,大部份都會面對過度滿載的時效壓力,讓開發人員只能著重在技術問題的處理,而排擠閱讀及涉獵議題的機會。遊戲產業目前的開發工具已經很成熟,已不是早期是像煉金術士般的少數技術者才有能力製作。具有優秀美術繪圖能力的人才比比皆是,遊戲開發引擎的入門門檻也已降到去書局翻書、上網路查找資料就可以做到基本水準。在技術門檻大幅降低的此時,其實我們可以用寬廣的視野探討「遊戲」的更多可能。
美國三位大學女性教授的三個案例,可以讓大家觀摩思考一下:
案例之一,富勒頓(Tracy Fullerton)教授十年前遊歷瓦爾登湖的經驗,讓她萌生想以《湖濱散記》為主題做遊戲的想法,亨利.大衛.梭羅(Henry David Thoreau)在1845~1847年期間,在瓦爾登湖的隱居生活,成為這本文學名著的靈感來源。在《Walden, a game》這款遊戲中,玩家體驗湖畔一年四季的變化,如何為進入寒冬的生存挑戰做準備。收集食材、湖畔生物與景色、撿拾木材燃料等,都可以是靈感來源。這個計畫在醞釀多年後,在2015年獲得美國人文基金會近千萬台幣的補助。
案例之二,羅梅羅(Brenda Romero)教授從2008年開始發想的《機制即訊息》創作系列,包含六個非數位的遊戲創作,試圖反映並傳達社會和歷史上發生的重大與嚴肅事件。通常在遊戲中,機制是遊戲設計師思考和著力的重點。她希望玩家玩過遊戲之後,對歷史事件形成更深刻的情感衝擊和認知改變。其中《新世界》的遊戲是以美國歷史中的中央航線(The Middle Passage)作為發想。遊戲內設定成船艦需要十個回合才能渡過大西洋到美洲,每回合需擲骰一次,決定用掉的食物份量。並刻意設計成食物絕對不夠,需要放棄船上的人偶以完成任務。這個遊戲經驗對羅梅羅當時年紀尚小的女兒是很大的衝擊和體驗。
案例之三,富蘭娜岡(Mary Flanagan)教授的《大裁員》(Layoff),以2008~2009年期間的全球金融風暴為主題。另外曾獲得奧斯卡最佳改編劇本的《大賣空》(The Big Short)也是相關的主題。遊戲選擇常見的三消遊戲(match-three)玩法,增加玩家的接受程度並降低重新學習的門檻。為了要樽節開支,玩家的任務就是把畫面上一個又一個的人形對齊後消去。每消掉一批就省了大筆薪資開銷。這個遊戲當年在網路上傳播,有超過百萬的遊玩次數,也獲得廣大的迴響,是新聞遊戲常提出討論的案例。
可見,多閱讀、多拓展視野是把遊戲做好的一個關鍵。然而一個觀點的改變和傳播可能比我們想像的還遲緩,這也是目前國內遊戲開發的進步空間。(本文由科技部補助「工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)
全世界五歲以下的小孩,估計1/4有貧血現象。鐵是血紅素分子的核心,鐵也是涉及腦子發育的重要元素。因此新生兒貧血的後遺症很大,孩子的身、心發育都受影響。
全世界5歲以下的小孩,估計1/4有貧血現象。血液是供應養料、氧氣的載體;運送廢物也靠血液。我們都知道鐵是血紅素分子的核心,血紅素是運送氧、二氧化碳的關鍵分子。但是,鐵也是涉及腦子發育的重要元素。因此新生兒貧血的後遺症很大,孩子的身、心發育都受影響。
最近瑞典醫師安德森(Ola Andersson)的研究團隊發現:新生兒的標準護理程序,只要改變一個步驟,便可以大幅降低新生兒貧血症的風險。那就是,孩子出生後不要立即剪斷臍帶,讓更多胎盤中的物質(主要是血)有機會進入新生兒的身體裡。
產科醫師對於立即剪斷臍帶有個說法,就是能防止有害物質進入新生兒體內;這個說法從來沒有證實過。事實上,在自然界,哺乳類的新生兒通常都不是立即與臍帶分離;因為動物沒有鋒利的工具可以利用。人類發明了剪刀之類的鋒利工具,才能在孩子出生後,立即把臍帶剪斷。
安德森找了334位孕婦(健康、不吸菸),分成兩組。一組(166人)孩子出生後10秒鐘內就把臍帶剪斷;另一組(168人)則等待至少3分鐘才剪斷臍帶。4個月後,分別抽孩子的血檢驗。結果:不立即剪斷臍帶的那組,血液鐵質含量平均高45%。兩組中,貧血孩子的數量也有很大差異:0.6%(不立即剪斷組)vs. 5.7%。
安德森醫師並不知道為什麼兩組有這麼大的差異。不過,當務之急是以更大規模的實驗證實他的發現。要是能夠證實這個發現,對於貧窮國家的新生兒可是個好消息。
「為什麼一場六月的梅雨會讓北台灣淹大水?」、「為什麼直昇機會在萬里晴空的好天氣墜機?」、「綠色標章這麼多種,我們該怎樣選擇適當的產品?」還有,「大賣場的燈泡百百種,那一種才是最好的選擇?」這些疑惑其實常常出現於每個人的日常生活中,而普及科學教育就是在幫助你用科學的知識來解答生活中的這些疑問。
「為什麼一場六月的梅雨會讓北台灣淹大水?」、「為什麼直昇機會在萬里晴空的好天氣墜機?」、「綠色標章這麼多種,我們該怎樣選擇適當的產品?」還有,「大賣場的燈泡百百種,那一種才是最好的選擇?」這些疑惑其實常常出現於每個人的日常生活中,而普及科學教育就是在幫助你用科學的知識來解答生活中的這些疑問。
因此,科普教育的對象其實是不分年齡,也不論是否為學生、社會人士、家庭主婦或是退休者,希望讓每個人都能對科學有基礎的認識;而致力於科普教育十多年的開南大學空運管理系副教授孫國勛博士,就是秉持著這種全人教育的理念在推動科普,從航空科學到氣候變遷,乃至於能源應用以及環保的落實,孫國勛博士一直都持續的擔任著最佳推手。由於對於環境教育的貢獻,孫國勛博士獲得了行政院環保署頒發之第三屆國家環境教育獎優等獎之肯定!
科學普及從小教到大
會走入科普領域,是源自於孫國勛博士在2005年進入開南大學空管系任教,時逢國科會正開始推動科學普及計畫,於是他擬定了一套分低中高階、五次執行的航空科學普及計畫,而後開始了和國小、國中合作推動這套航空科學科普課程營隊。在2010年,由於實施了《環境教育法》,本身是中央大學土木工程系博士的孫國勛於是也順應時勢,並發揮自身專長,將環境教育結合科學內涵,發展了能源及氣候變遷相關之科普教學內容。
「由於《環境教育法》中有三種認證,包括環境教育的機構、環境教育設施場所以及環境教育人員認證,因為我平常就有從事環境、氣候變遷與能源的研究,所以很快就取得了環境教育人員資格,也因此才會把環境教育的議題引進科普教育中。」孫國勛博士說。
從國中到大學都參加童軍活動的孫國勛,血液中流動著一股志願服務的熱血,「其實我在工作之餘都會去當志工,例如在開南大學校內我就擔任了綠色永續志工團以及飛翔學術服務社的指導老師,在校外也輔導很多志願服務性的社團,今年還接了個企業服務社團的會長,同時我也在桃園市政府環保局擔任低碳永續大使及環境教育志工,苗栗縣的低碳發展顧問、經濟處中小企業處的環保志工,所以當帶著學生一起推動科普教育和環境教育時,我也是期待他們應以服務的心態去做。」
一般人在面對環境教育時常會從情感的角度出發,但孫國勛博士在教學時卻能以自然科學的觀點去做解釋,例如去了解環境運作的因果與變化情形,而後再去看人的行為對其產生的影響,再將這些因素簡化,並設計出讓受教者可以操作的方法來呈現推導的結論,以之深化學生環境保護的觀念。
「所以,我雖然在大學教書,但科普教育方面我可是從小孩教到大人哦,不管是什麼教育背景,從小學、國中、高中到大學,從社會人士到企業、社團等,我都可以教。而且由於我自己所學較廣,可以教的議題很多,從剛提到的環境教育、氣候變遷、災害管理都能教,只是面對小孩我會讓他們從動手DIY之中來玩科學、認識科學,但面對成人的課程或至社區宣導時,我就會跟他們講道理,讓他們知道保護環境的重要。」孫國勛博士說。
教學內容從航空到環保
說罷,孫國勛博士隨手拿出白紙折了幾下,又以剪刀削了幾刀,飛機的模樣隱然成型,孫博士讓它從空中緩緩落下,只見類似直昇機的紙片自空中旋轉而下,這個表演用以證明飛機是需要空氣才能運作。「一般來說,空氣是看不見摸不著的,但用生活中隨手可得的東西卻很容易就可以證明空氣的存在,」而後,孫國勛博士又將另一張白紙折了幾折,用剪刀裁出一些形狀,再加上一根迴紋針,一個紙蝴蝶也就完工了,「我們用身邊的材料讓學員可以動手去做,像這樣輕輕鬆鬆就可以示範出一個航空科學的初級教材。」孫國勛博士說。
在氣候變遷與能源的課程中,書本會告訴大家:人類文明的發展需要大量的能源,但使用能源發電卻產生了溫室氣體,這些氣體排放到空氣後反而造成了溫室效應,導致全球因此暖化。為了讓學員了解氣候變遷與能源的原理,孫國勛博士也會設計許多可以讓受教者進入氣候變遷與能源的情境,例如以桌遊方式讓學生學習運輸工具需要哪些能源、其污染程度如何以及造成的污染模擬等等,或是以小型自製的教具,讓學生體會到用再生能源可取代日漸枯竭的非再生能源,而後再做出溫度計、風向計、雨量計等,以及引進一些國際水資源的教案讓學員了解水和環境的關係。
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至於在能源應用很重要的節能減碳議題,孫國勛博士也強調:「由於產業發展會製造出大量的溫室氣體,故要培養一般人的節能減碳觀念,我們就須以三種不同的燈泡:白熾燈泡、省電燈泡、LED燈泡架在一起做比較,讓學生親身去感覺白熾燈泡是刺眼又燙手的、省電燈泡雖然燈光柔且省電但卻有毒性,而LED燈泡則是最省電,所以買燈泡時應仔細選擇,就能為保護地球盡一份心力。」
孫國勛博士也秀出了一張張的圖片,有節能、省水、環保,以及綠建築、綠色商店、低碳餐廳、資源回收、綠建材、永續林業等的標章,他建議消費者在購買時也應重視標章,同時,他還強調消費時應重視碳足跡標籤,像是察看產品上註明的碳足跡量,了解產品的生命歷程,從原料開採、製造、運輸、販賣、使用到丟棄總共會產生多少的溫室氣體,藉此決定是否該下手購買。
生活中處處是科學
科學其實無所不在,生活中處處都能窺得科學的奧妙。孫國勛博士一年大概會規劃十場以上的科普活動,故平常他都與國中小緊密合作,只要合作單位告知學生需要哪些內容,他都會設計出不同的教案來符合校方需要,同時他也秉持著利用回收材料讓孩子能自己動手作,並讓孩子能建立完善的價值觀,成為一個具備獨立思考能力的人。
「像是最近在桃園市蘆竹國小辦的航空營隊,所有活動詳細內容和報名流程都是在臉書上公告,這些都是由我所帶領的綠色永續環境志工團的大學生志工做出的設計,他們在臉書上拿到報名者的資料後,會再進行後續的保險安排。我們是教科學的,所以在辦活動時也會以科學的方法來解決,讓工作更有效率,也讓這些大學志工從參加社團中培養行政規劃的能力,可以說是一舉數得,而這也是我自身參加社團的經驗。」孫國勛博士說。
心理學家馬斯洛的需求理論指出,人類最高的需求其實就是自我實現,而這一點也可以在花大量時間當科普志工的孫國勛博士身上得到驗證,「我之所以推動科普教育與環境教育,不管有沒有收入或得花多少時間,都是我自願的,所以不會有挫折也不會不開心,因為我能從中自我實現。」孫國勛博士說,只不過,科普實現的過程中還是需要外部資源配合,像是2016年三月孫國勛博士執行之科學志工訓練計畫舉辦了二天之氣候變遷環境教育種子講師訓練,雖然政府補助有限,但孫國勛博士另外爭取到國際獅子會300G2區的合作募款,使活動得以順利舉行,並培養出三百多位氣候變遷環境教育的志工,成為推動相關科學普及活動之生力軍。
但對孫國勛博士來說,科普工作教的不應只是科學知識,更應教的是思考與創意能力,「我們利用科普教育或環境教育的手段來教導學生創意的能力,因為唯有創意才能適應未來社會,也才具備解決和應用的能力。」這不僅是孫國勛博士在推動科普路上的主要方向,也是他將觸角深入社會各層面的理念,希望在科普教育過程中能為社會注入更多的科學素養。
提琴的古琴價值很高,出於知名工匠的作品無異古董。許多愛樂人士都振振有詞,說知名古琴的音色有多麼美。知名演奏家與知名古琴搭配,甚至成為音樂會的賣點。
去(2011)年年底,從臺灣到美國進修的18歲留學生謝慕晨把一把珍貴的小提琴遺忘在巴士上,結果在耶誕夜找回,傳為佳話。那把琴是古琴,1835年製造,保險額7萬美元,因此國內報紙都以「百萬名琴」做標題。
其實提琴的古琴價值很高,出於知名工匠的作品無異古董,動輒上百萬美元,例如義大利名匠史特拉底瓦里(Antonio Stradivari, 1644-1737)製作的琴。去年6月,日本音樂財團(基金會)為了為福島震災募款,捐出一把著名的史特拉底瓦里琴「布隆特夫人」(Lady Blunt)拍賣,由一位不願透露姓名的善人以超過1,500萬美元的高價買下。
古琴價值很高,並不只是因為它們是古董。許多愛樂人士都振振有詞,說知名古琴的音色有多麼美。許多大師級的演奏家也盛讚古琴。知名演奏家與知名古琴搭配,甚至成為音樂會的賣點。
因此, 科學家想揭露古琴的祕密供現代製琴師參考。有人懷疑當年製造那些琴的木材,由於受到小冰河期的影響,木質與現在的木頭不同。另一方面,科學家也想知道,古琴、現代琴是否真的有顯著差異。過去科學家找一般愛樂人隔
著布幔聆聽古琴、現代琴的演奏,發現大多數人都無法分辨。(注:小冰河期指15世紀至19世紀中葉氣溫偏低的那段時期。)
去年巴黎大學的學者找了參加國際大賽的小提琴手做實驗,想知道行家能不能辨別古琴。學者準備了6把小提琴—3把古琴、3把現代琴,請21名小提琴手蒙著眼睛一一演奏比較,然後讓他們挑出最中意的一把。結果只有8名挑中了古琴;而且有一把史特拉底瓦里琴,大家一致認為是其中最差的。
近幾年黑心油問題、毒澱粉事件、竄改食品效期和重金屬污染的事件層出不窮,導致社會上人心惶惶,不知所措。為此悲天憫人的東海大學應用物理學系黃家逸老師不斷地思考,自己的「液晶與超穎材料實驗室」團隊能為社會做些什麼?
近幾年黑心油問題、毒澱粉事件、竄改食品效期和重金屬污染的事件層出不窮,導致社會上人心惶惶,不知所措。為此悲天憫人的東海大學應用物理學系黃家逸老師不斷地思考,自己的「液晶與超穎材料實驗室」團隊能為社會做些什麼?
培養志工社會道德
黃老師想到,那些做出不法情事的大老闆其實很有錢,可惜他們只關心自己的荷包,卻忽略了自己該對社會大眾負起更大的道德責任。繼而想到,自己實驗室裡的學生會是未來的社會菁英,應該教導他們重視社會道德,為社會盡一份心力,甚至必要時也能挺身而出,發揮作用。於是他開始集結學生成立科學志工團推廣科普服務,希望透過這種服務來培養學生的社會道德意識,讓他們體驗社會道德所能發揮的正面力量。
另方面,黃老師也希望能將實驗室的研究成果簡化為生活科普知識,讓社會大眾得以這些知識來保護自己的方法。為朝此方向運作,參與科技部「科學志工火車頭計畫」的「健康蔬果好生活科學營」。
科學步入尋常百姓家
食品內含有各種色素,透過儀器檢測可以知道各種色素成分的含量。「健康蔬果好生活科學營」的活動方式,即是利用實驗室的研究題目「兆赫波光譜儀技術」,再搭配電磁學與光學知識來為食品做色素成分與其對應含量的檢測分析,判斷是否有不良成分的存在,以保護消費者的健康。
活動結束後黃老師並未跟著休息,反而加快腳步,著手開發可以隨時檢測食品安全的液晶晶片,其目的就是要讓消費者在購買食品時,可以方便快速的以其做檢測後再決定是否採購。他更期望可以讓這種產品走入尋常百姓家裡。
鼓勵年輕人學物理
黃老師推動科學志工團的第二目標是希望:只要有需要,志工團就該提供服務。要達到這個目標,最方便的做法就是架設一個網站,讓有需求的人可以將自己所要的協助如科普題材、活動設備或人力支援等訊息傳到網上,志工可就此提供他們做各種的科普服務。
而其第三目標則是要向下紮根,培養年輕人對物理產生興趣。黃老師表示,現在選擇念物理的人愈來愈少,可能是大家對物理有誤解,覺得物理只是一些理論,很困難又不實用。而那些放棄物理跑去念化學的人則會說:「化學反應可以被看見,比較好玩。」黃老師甚為訝異,他說:「物理中的光學和力學實驗也可以被看見啊,只是物理人沒那麼積極推廣物理罷了。」
黃老師指出,物理系的學生未來可朝光電、電機、電子領域發展,若是沒人念物理,將來這方面人才就會缺乏。而許多產業也需要物理做基礎研究,如開發產品前的模擬,或利用物理做計算評估後才知道打算開發的產品究竟能有多少成功機率。為破解大眾對於物理的迷思,黃老師遂積極的在科普活動中玩物理,努力的向下紮根,就是要引起年輕人學習物理的興趣。
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幼稚園小朋友學科普
而科學志工們在活動中所扮演的角色則以教學與輔導者為主,惟在教學相長的過程中,他們也會學到其他領域的知識。譬如有一次約有200名的幼稚園小朋友參加了「毛根蟲運動」教學,一開始大家扯著嗓門與小朋友「比大聲」,可是效果不佳,後來改唱小朋友熟悉的兒歌—小蘋果,終於大家全安靜下來了,可以專心的聽大哥哥、大姐姐帶活動,並對毛根蟲運動表現出高度的興趣。
活動結束後志工們雖然非常疲憊,但是心中卻充滿喜悅與成就感,他們說:「很有趣,很好玩,很有意思,和待在實驗室的感覺不一樣。」有些人甚至羨慕的表示,如果自己小時候能有大哥哥、大姐姐帶領該有多好!那次的經驗讓志工們體認到:小朋友的心很柔軟,要讓他們安靜下來必須用對方法,硬做蠻幹是行不通的。
讓小朋友聽你說話
又有一次,志工們接受嘉義縣梅山鄉梅北國小邀請,前去輔導學童做科普展覽。他們選用一些液晶元件與一片玻璃做成了電子窗簾,在不通電時玻璃是霧狀不透明的,但通電以後玻璃就明亮多了,可以透光,不易藏污納垢,而且較傳統窗簾乾淨許多。此一作品後來贏得第三名與節能獎狀各一張。
就在那次活動中黃家逸老師有一發現。他說:「其實小朋友都很聰明,做什麼題目並不重要,只要教法正確,就算大學知識也行。」「關鍵在於讓小朋友聽你說話,只要引出興趣,他們就會自己找答案。」他又想到,推廣科普的老師大都著眼在國、高中運作,較少是針對國小區塊,事實上仍有一些國小是很積極在推廣科普教育的,所以他也將國小學童納為自己服務的對象。
對於活動時間的安排,黃老師也有自己的看法。例如針對高三學生舉辦的科普活動原訂於學期中的每星期三下午,如果遇到暑假就停辦。原因有三,其一,高三學生在暑假中會有自己想要參加的活動,如出國、旅遊、暑期課業輔導等,所以報名參加科普活動的人不多。其二,暑假中的活動容易被人以玩票性質對待,這種心態並不利於學習。其三,學期中可以找到實驗室全員皆有空的時間,可讓每位學生都能參與科普服務,落實黃老師的團體服務教育。這是一種「經過仔細思考與規劃後再做決定」的做事模式,對他的學生來說,也是一種很好的行為示範。
科技與社會道德並重
身為大學教師,黃老師的行為內斂,說話不多,然其表現卻點滴透露了他的熱情、關懷與積極的人格特質。由於現行實驗室的研究大都以生活應用為主,所以他決定把實驗室的研究成果推廣到校園外,只是能申請到的經費並不多,但他仍樂觀的表示,小錢可以做小事情,重點是要能付諸行動。
「培養學生的社會道德」是黃老師成立科學志工團的宗旨,他期盼自己的學生進入社會後能成為保護社會的堅實後盾,也因此在他提供的科普服務中,除了實事求是的科學精神外,也多了一些以關懷、愛心與熱情為層面的柔性情懷。
對於社會道德,黃老師的定義是:將心比心,放下自私自利,做一些有益於社會大眾的事。消極的做法是做事時不傷害他人,積極做法則是要盡力幫助他人。這是一份崇高理想,也是我們所有的人都該重視的情操。
密碼已經成為生活的一部分,必須使用密碼的場合越來越多,連啟動自己的手機可能都要先輸入密碼。在網路世界裡,密碼是唯一證明身分、保護隱私的鑰匙。
密碼已經成為生活的一部分,必須使用密碼的場合越來越多,連啟動自己的手機可能都要先輸入密碼。在網路世界裡,密碼是唯一證明身分、保護隱私的鑰匙。理想的密碼有兩個特徵:易記、難猜。然而許多人只重「易記」,不留意「難猜」,讓有心人有了可乘之機。例如一個網站被駭客侵入,盜取了3,200萬個帳戶密碼。專家分析後發現,其中1.1%以「12345」或「123456」當密碼。其他的常用密碼,包括家人的生日、名字、流行歌曲等。研究人員(與駭客)甚至可以編出一本常用密碼字典。
本月20~23日,美國電機電子工程師學院(IEEE)的網路安全會議在舊金山舉行。剛自劍橋大學畢業的美國人波諾(Joseph Bonneau)博士發表另一個研究結果,更令人憂慮這個安全漏洞。
波諾與雅虎合作,利用雅虎用戶的資料庫分析了7,000萬筆密碼。他的發現有些很有趣,例如年紀較大的人使用的密碼比較安全:不容易被猜中。而我們總以為年輕人是網路玩家,比較懂得網路安全的重要。事實正相反。還有,網路使用者不會分別對待重要或不重要的帳戶:與信用卡直接有關的帳戶,用戶不會刻意選用比較安全的密碼。即使螢幕上出現警告訊息,也不會令用戶特別小心。
不過,更令人擔心的事實是:波諾發現,使用一本常用密碼字典,要是每個帳戶允許猜10次,就能破解1%帳戶。現在銀行提款機都不允許使用者一再輸入錯誤的密碼,但是大多數網站沒有這個限制。由於大多數人都以一組密碼進出所有帳戶,安全設計有漏洞的網站,就可能成為駭客容易利用的跳板。
看來易記、難猜這兩個原則的衝突,專家也未必解決得了,因為涉及人性。