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「週日閱讀科學大師」系列講座為邀請我國傑出的科研單位學者專家，將其研究成果透過科普化講座於本館現場辦理，並透過轉播站、網路直播及網站資料庫等線上轉播，讓無法親自到場聆聽之民眾參與。更多資訊請參閱：http://science.nchc.org.tw

第20屆

第一場 ( 111年09月25日 ) 屎尿物理學

楊佩良

現職：國立清華大學動力機械工程學系助理教授

學歷：美國 喬治亞理工學院 機械工程 博士

大象的排尿時間和袋熊的立方體糞便哺乳動物透過各種形式的液體（例如尿液和食品處理以及糞便）來維持養分的流動。動物(小如老鼠，到大如大象)是如何處理和排泄的呢？ 在本次演講中，楊教授將介紹在尿道中受到重力加速的尿液，如同泌尿系統中的虹吸管。 大象等大型動物的排尿速度與貓等小型動物的排尿速度一樣快。 除了排尿時間，她還會介紹一個動物在腸道內處理食物的極端案例； 袋熊在腸道的最後一段有立方體糞便。因其腸壁具有不均勻的彈性，因此腸的收縮形成了四個角。 這些研究揭示了人類消化系統疾病的非侵入性診斷和軟組織中的最佳運輸策略。More information is in the BBC and PBS news

http://www.bbc.com/news/science-environment-34278595

https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/wombats-poop-cubes/

研究專長：生物流體/群聚行為

第20屆第二場 ( 111年10月2日 ) 沒有人的保育區有甚麼？ 水下攝影機在望海巷潮境海灣海洋保育區的應用

陳麗淑

現職：國立海洋科技博物館產學交流組助理研究員兼組主任

學歷：澳洲 James Cook大學 海洋生物 博士

望海巷潮境海灣海洋資源保育區位於基隆市八斗子區域，範圍只有15公頃是禁止採捕(No-take Zone)型的保育區，容許人類的進入活動，是全國第二小的海洋保育區，但是卻是全國成效最好的保護區，吸引眾多的潛客前來朝聖，近年來遊客呈倍數成長，2020年因為國外COV19的影響，島內各地潛水點呈現空前的人潮，潮境抽水站就有高達七萬人次的潛客，但是隔年2021年 COV19全面影響台灣時，有一段時間是完全禁止水域活動包括潛水，所以當年度的潛水的人數減低到只有5000人。當全世界都在觀察COV19造成人類行動減少對陸上動物的影響時，相對的海中生物對於潛客減少的反應是甚麼?提出來的研究就比較少。海科館關心疫情期間潮境保育區的生態是否有改變?根據2021的Reef Check調查結果，生物種類和數量並沒有顯著的改變，只有記錄到一些有趣的行為改變。此外一般水肺潛水的時間有限，觀察的時間也有限，但是海科館設立全國第一個保育區的水下即時監視直播系統打破這項限制，從早上5:30 到下午6:30都可以連續的觀察水下的生物，經過4個月的觀察，目擊許多海洋生物的繁殖行為，目前已經記錄17種海洋生物的繁殖行為，相當可觀。 邀請大家來線上一起了解沒有人的海洋保育區有甚麼。

研究專長：魚類/潮間帶生態/珊瑚礁生態與保育/環境監測/博物館展示與教育/海洋教育/環境教育/公民科學

第20屆第三場 ( 111年10月16日 ) 病毒飄之延燒攻略 從病毒氣膠的空氣傳播看後疫情時代的挑戰

王家蓁

現職：國立中山大學化學系副教授

學歷：美國 加州大學柏克萊分校 博士

自新冠肺炎自2019年爆發全球大流行以來，其傳播途徑一直是全球各國醫療公衛體系及學術界密切討論的焦點之一。隨著疫情於全球持續延燒迄今，各類新的證據已經證實氣膠傳播(亦稱氣溶膠傳播或空氣傳播)為新冠病毒主要傳播途徑。世界衛生組織及全球多國亦已陸續修改防疫準則，將氣膠傳播列為導致新冠肺炎短距離及長距離傳播的主要途徑。實際上，不只新冠病毒，病原體以氣膠型態於空氣中傳播是許多呼吸道傳染疾病共通的傳播模式。本次演講中, 我將分享含有病原體之生物氣膠如何產生、於空氣中如何傳播流佈，進入可能宿主體內後如何流佈並導致感染, 以及有哪些措施能夠有效防範含病原體之生物氣膠之空氣傳播。

研究專長：氣膠物理化學/氣膠生醫科學/分子光譜/化學反應動力學/生物物理化學/小分子及植物新藥開發/PM2.5污染源防治及淨化/實驗設備開發設計

第20屆第四場 ( 111年10月23日 ) 認識台江的海魚蝦

陳孟仙

現職：國立中山大學海洋科學系特聘教授 兼 海洋生態與保育研究所所長

學歷：英國 倫敦國王學院 博士

台江國家公園成立於2009年是我國九座國家公園中的第八座，與其他國家公園的成立方式不同，是第二型由民間和地方政府推動由下而上成立的國家公園，是台灣高度工商業發展下，西海岸唯一一座包含河口、濕地、沙洲、潟湖、紅樹林、沙床沿岸及海溝等多樣海洋生態系統的園區。園區的陸域面積有4,905平方公頃，海域面積有34,405公頃，包括沿岸20水深以淺海域的海洋管制區一(簡稱海管一)和橫越澎湖水道寬5公尺長54公里海域的海洋管制區二(海管二)。園區海域是終年由南向北流黑潮支流水之向西轉彎點，是冬季由北向南流大陸沿岸水的最南端終點。特殊的地理環境，包括由陸向海之河口到沿岸到海溝環境，以及水平的由南向北的地理差異，蘊含著各式不同的海魚和海蝦，成為海洋生物的熱點。我將在演講中介紹台江國家公園的海洋生態環境，園區海域四季海流的變化，帶領大家認識園區海域的海魚及海蝦，了解不同地理環境下海魚及海蝦種類組成的差異，探討優勢海魚及海蝦的生活史和棲地利用，介紹「魚躍台江」一書的使用，期望大眾能對台灣西部沙床海域的海魚和海蝦有深入的認識，並從中得以了解棲地保護及適當的漁業管理對我們消費的海洋生物資源保育及永續利用的重要性。

研究專長：重金屬污染/海豚和鮪魚生態/底棲生物生態

第20屆第五場 ( 111年11月06日 ) 如何種樹生碳權

柳婉郁

現職：國立中興大學森林學系特聘教授

學歷：臺灣 國立台灣大學 農業經濟學系(環境資源經濟組) 博士

NBS(Nature-Based Solution)最早於世界銀行2008年發佈的《生物多樣性、氣候變化和適應：世界銀行投資中基於自然的解決方案》，為「可有效、能調適的應對社會挑戰，同時提供人類福祉和生物多樣性效益，為永續管理和恢復自然或改造的生態系統的保護行動」。2020-2021年全球極端天氣、森林大火等現象，全球推動碳中和趨勢，讓NBS受到更多關注。目前NBS歸納方法有三種，包括生態保護增加碳匯，減少從土壤森林與海洋釋放碳，如減少熱帶雨林砍伐，或擴大森林保育面積。生態復育，修復已退化的生物群，如恢復海草地和紅樹林等沿海生態系；改善土地管理，如將工業化耕作轉成永續耕種方式，增加農作物覆蓋率，以提高土壤含碳量，抑或減少施用化學肥料，提高土壤健康度。 2020年牛津大學Nathalie Seddon 等研究指出，NBS對氣候變化作用分為三類：降低在氣候風險下的暴露，例如抵禦侵蝕和風化、維持較乾燥和氣候較極端區域的自然資源；降低氣候敏感度，例如通過強化和多樣化生態系統服務功能，抵禦氣候衝擊；支撐氣候適應潛能，例如為治理轉型和賦能提供條件。許多證據顯示，促進森林生態系統並增加森林面積，是大氣中移除碳最具潛力方式。與基於工程學之碳捕捉和儲存相比，設計良好NBS更能提供複雜珍貴生態系統服務功能。 本次演講主要分享何謂自然為本之解方、自然碳匯的意涵、自然碳匯之技術策略、並進一步借鏡國際，舉一些國際大企業例子說明他們怎麼做自然碳匯，精彩可期，不容錯過！

研究專長：環境資源經濟/森林碳吸存與氣候變遷/森林遊樂/林業經濟/森林資源評價

第20屆第六場 ( 111年11月13日 ) 由人工智慧通往植物科學應用與仿生科技

蘇彥勳

現職：國立成功大學材料科學與工程學系教授

學歷：臺灣 國立成功大學 物理學系 博士

本隨著電腦演算科技進步，人工智慧演算量與速度大幅提升，在材料科技與能源技術上，人工智慧加入，也使材料科技與能源技術進入了下一個時代「材料4.0世代」。在大自然界裡，具有很多高效能能源技術，最典型即是光合作用，我們也將人工智慧技術加入至植物科學應用，並製作成植物光電元件。並更進一步，效法天然植物能源轉換技術，製作成仿生元件。

研究專長：有機LED/電漿材料/有機太陽能電池/能源材料/計算材料

第20屆第七場 ( 111年11月20日 ) 知風遇雨的獵風戰士

葉文豪

現職：國家太空中心副研究員

學歷：國立中央大學 電機工程學系 博士

獵風者衛星是繼福爾摩沙衛星五號之後，由國人自製的第二顆衛星，原本為福爾摩沙七號衛星計畫的其中一顆，後來獨立成為單獨的衛星計畫。獵風者與福衛三號及七號都是歸屬於氣象衛星，也都同樣是接收全球導航衛星系統(Gnobal Navigation Satellite System, GNSS)的訊號，但與福衛三號及七號的電磁波掩星(Radio Occultation, RO)觀測接收橫向傳播通過大氣的全球導航衛星訊號不同，獵風者衛星使用太空中心與學界自行研發的全球導航衛星系統反射訊號接收儀(GNSS-Reflectometry, GNSS-R)，接收來自海面反射的全球導航衛星訊號，不同海面狀況會導致反射的訊號具有不同的強度，而不同的海面狀況很大的因素是來自於不同強度的風，因此獵風者衛星的觀測原理，便是由接收到不同強度的訊號來回推海面的風速。在本次的報告中，會先簡介獵風者衛星的起源，接著介紹台灣的氣象衛星使用全球導航衛星訊號進行觀測的方法，最後針對獵風者衛星如何由接收到的反射訊號得到風速的反演流程進行說明。

研究專長：數值模擬/數值分析

第20屆第八場 ( 111年12月11日 ) 大洋表面的微小漣漪-其意義與觀測

錢樺

現職：國立中央大學水文與海洋科學研究所特聘教授

學歷：臺灣 國立成功大學 水利及海洋工程學系 博士

在大氣與海洋的交界面上呈現各種不同尺度的高底起伏震盪，其中包括潮汐與波浪等我們熟知的自然現象，也有氣候變遷引起百年尺度海水面上升下降或是因為液體毛細現象引致的表面張力波。其中的表面張力波雖然波長僅僅數公分、波高數毫米，週期最長也只有零點幾秒，看似毫不起眼，但是它是衛星對於地球海面觀測的重要對象，也在海洋與大氣的熱量交換、動量交換上扮演重要角色。2023年春季發射的國人自製獵風者衛星，這顆衛星的觀測對象就是上述的表面張力波。本演講說明海面各種波動的特性，以及獵風者衛星上搭載了什麼儀器，應用什麼原理來觀測海面的微小漣漪，這樣的觀測資料對於致災性高的颱風研究甚至預報可以有什麼幫助。

研究專長：海氣交互作用/近岸海洋沈積物輸送/高頻與微波雷達海洋遙測/波浪學

第20屆第九場 ( 112年03月05日 ) Taiwanese Dream to Space 臺灣的太空夢

吳宗信

現職：國立陽明交通大學機械工程學系特聘教授

學歷：美國 密西根大學 航太工程 博士

近年來全世界的太空產業發展蓬勃，自火箭回收、立方衛星崛起到近期的低軌衛星通訊、太空短期旅行等，太空領域產業將來前景無可限量。目前臺灣太空發展進入第三期國家太空科技發展長程計畫，在十年內將有數顆不同功能的自製衛星陸續升空；同時，立法院於2021年5月通過太空發展法，建立臺灣太空發展的基本原則與奠定依循法規；國家太空中心於2022年4月通過轉型行政法人，肩負起臺灣的太空科技與相關產業發展的重責大任。讓我們了解臺灣太空的歷程，面對未來的挑戰，一同建構臺灣的太空夢。

研究專長：稀薄氣體動力學模擬/火箭燃燒推進/非平衡低溫電漿模擬/電漿應用（生醫、農業、航太、工業）/平行科學計算

第20屆第十場 ( 112年03月12日 ) 上太空也要守法？

黃居正

現職：國立清華大學科技法律研究所教授

學歷：加拿大 McGill大學 法學 博士

立法院三讀通過了我國的「太空發展法」，也提升了「國家太空中心」之地位，使其成為執行台灣太空政策與計畫的行政法人。現在我們已經如所有太空國家般，擁有了規範太空活動的法律體系。太空位於離地表10萬公尺以上的高空，任何國家都不能對她主張絕對、排他的管領主權，但不是因此就可無法無天。不管是基於戰略目的之行為如投射彈道火箭、核動力載具或低軌道軍事衛星，或為了探索新領域與自然資源如登月尋星，還是單純做商業性利用如發射酬載設施、地球觀測與通訊衛星，各國近用太空的方法與限度，以及產生之責任，都必須受到國際太空法的約束。台灣從1990年代開始，就以發展低軌道科學衛星、發射系統以及地面控制設施為太空活動之目標。近年來也執行了探空火箭、地球觀測與氣象衛星的發射計畫，接下來還要展開發射場之設置與商業性酬載等活動。這些活動本來都是國際太空法原則規範的對象。但由於台灣的法律地位未定，無法加入國際太空公約。因此，透過制定「太空發展法」，謀取與國際太空法接軌，在權義平衡條件下，有效管制包括商業性太空活動之風險，分配損害賠償責任，推動產業配套措施，就變得勢在必行。太空是人類的共享資源，任何國家都可以自由進行研究、開發與利用。太空活動所取得之新知識與技術，包括地球觀測所產出之資訊，都應該在和平互惠原則下，與其他國家共享。雖然不能參加聯合國的「和平使用外太空委員會」，台灣也必須透過「太空發展法」，宣示善意遵行國際太空法原則的工具，才能打造與其他太空國家攜手合作的基礎。 從事太空活動的國家，應對其活動造成之損害，包括火箭發射場周邊的損害，碰撞到其他國家的衛星或載具，以及因設施墜落造成的地面損失等，擔負國家責任。依據國際太空法原則，這種責任是由國家絕對負責的危險責任。不論發射活動是由國家所直接從事（例如由國家太空中心執行之發射），還是透過多國合資計畫，甚至由本國私人委託外國發射，國家都必須負責。這也可以解釋為何各國都會在太空立法中，嚴格管制本國境內或由本國人合資進行之發射、引導火箭重返活動，包括要求登記、審查其發射計畫，與發射場之設置與營運，來控制自身的風險。

研究專長：航空太空法/財產法/國際公法/國際私法/侵權行為法/技術交易法/原住民法

第20屆第十一場 ( 112年03月26日 ) 促進傷口自我癒合的黑科技

廖峻德

現職：國立成功大學材料科學與工程學系特聘教授

學歷：法國 高等工程學院 材料科學及工程 博士

本講題回顧生活中的自然生成電漿，並將其發展為工業上的重要輔助用途。通過控制「非穩定態」電漿的物理特性，即電漿中的具能量及可反應物質，可以誘導許多化學效應和應用，用作分析和測量等用途。近年來，常壓下產生的電漿，實際已應用於科技工藝製程中；尤其在通過醫療裝置(儀器)的電磁性安規及醫療等級規範後，更可使用在，例如：外科(含癌組織切除)、皮膚科(含醫療美容)、牙科(含細菌衍生的治療)等的醫療用途，新名詞「電漿醫療」於是漸廣為知曉。由於醫療電子的進展，其衍生的醫療裝置產品已陸續被發表。這些潛在醫療應用較與「傷口」的產生與癒合治療有關，本講題描述「古老」的電漿如何能夠促進傷口的自我癒合；「電漿醫療」是怎麼推進到「臨床試驗」，然後嘗試進入常規療程，以造福「傷口」相關的類似適應症患者。

研究專長：奈米纖維表面/生醫材料機械性質/電漿醫療

第20屆第十二場 ( 112年04月09日 ) 通往宇宙的神奇路

吳俊輝

現職：國立台灣大學物理系暨天文物理所教授

學歷：英國 劍橋大學 宇宙學 博士

「古今宇宙學之路」：旨在融合探討東方的易學、佛學與西方的宇宙學，以求人生的更高境界。易經乃群經之首，佛學則博大精深，而宇宙學是西方人在二十一世紀不可一世的驕傲，此三學孰卑孰亢、孰遠孰近，自有其玄妙之理，唯有智慧能融。人生自有「先天」之命，然而「後天」亦有其可用之機，唯樂天知命者、唯明哲大德者，能掌其機，而掌其先機者，自為人上人、傑中傑，自可隨心所欲、無入而不自得，像是握有人生的尚方寶劍一般。「愛因斯坦、霍金之路」：愛因斯坦對人類的巨大科學貢獻，常讓人們忽略了他對人的關懷，他的許多至理名言與佛法相應相契，發人深省。史帝芬‧霍金教授於伽俐略逝世三百周年紀念日誕生，而於愛因斯坦的139歲冥誕逝世，享年76歳與愛因斯坦同壽，這一切看似都是已經安排好的。霍金的《時間簡史》（A Brief History of Time）啟發了無數人對宇宙的興趣，發行量僅次於聖經的這本書其實也深具文學內含。我們對他的嚮往並非全然來自於他的科學成就，而是他面對身體殘疾的毅力，以及對整個人類社會的關懷，包括對外星人及女人的見解。「吾、人之路」：人生的潛力在於與生俱來的「無限可能性」，唯有「相信」才能開啟並落實它。我自幼歷經起伏的心路，每逢挫折便嘗試與蒼穹對話，心雖嚮往，但卻常有可遙望而不可及的缺憾。在追求夢想的過程中幾經起伏，最終還是如願地站上心許之地。為了分享自己的感動和經驗，我多年致力於庶民科學及偏鄉教育，包括教導民眾以低成本製作高精度的水管望遠鏡、辦理NASA黑客松、帶領數千學生踏遍全國偏鄉作服務、也引領數百偏鄉中小學走入世界。總結：所謂的人本精神，對我來說就是「宇宙雖大，但人的夢想可以更偉大」，只要你願意嘗試，每個人都有征服宇宙的能力，關鍵就在於你是否能啟動自我深處的無限可能性，兼修身、心。人生自有不可改變的「先天」之命，有高有低不公平，然而「後天」亦有其可用之機，唯樂天知命者、唯明哲大德者，能掌其機，而掌其先機者，自為人上人、傑中傑，可以隨心所欲、無入而不自得，像是握有人生的尚方寶劍一般。你要相信你可以的。

研究專長：宇宙微波背景輻射/迴圈量子重力理論/機器學習人工智慧/量子計算/宇宙殘陷理論（如單極、宇宙弦等）/宇宙大尺度結構/宇宙大小及拓樸/宇宙暴脹理論/宇宙學巨型資料分析/光場相機/AI 影像辨識

第20屆第十三場 ( 112年04月16日 ) 扎根科學 永續臺灣-解密近年大型科學活動

邱美虹

現職：國立臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授

學歷：美國 哈佛大學教育 博士

科學不是一門專屬於菁英的學問，科學就在我們的身邊，舉凡食物、能源、交通、通訊、醫療、建築、環境等，無一不與科學相關。沒有紮實的科研，就不會有應用的基礎，也就不會有創新的成果。然而，科學與常民之間卻存在一條看不見的鴻溝，科學語言與科學符號的特殊性以及長久以來學校科學教育的窄化，使學生誤解科學的真諦，也失去對科學的好奇心與探索的慾望，自然隨著時日的增長便與科學漸行漸遠。本次演講希望透過科學策展的經驗說明如何結合科學家的力量推動科學傳播、拉近科學與常民的距離、展現多元視角的科學，以及提供激發想像力與創意的機會，讓基礎科學的能量可以為臺灣創造永續的未來。

研究專長：科學教育/科學學習心理學/概念改變/科學模型與建模/評量與評鑑

第20屆第十四場 ( 112年04月23日 ) 如何面對土石流災害

詹錢登

現職：國立成功大學水利及海洋工程學系特聘教授兼工學院院長

學歷：美國 柏克萊加州大學 土木工程 博士

本講座介紹坡地災害類別及永續防災方法。以土石流災害為例，說明形成土石流的基本條件及永續創新的防災方法。防災的方法包含創新工程防災方法及非工程方法。工程防災方法雖然有部分效果，但是很花錢。非工程的方法是趨吉避凶的方法，透過對土石流潛勢危險溪流的辨別、降雨警戒基準值的建立及避難疏散的演練，來達到減災避災的目地。

研究專長：水利工程/土石流/水土保持/泥沙運行學/海岸工程/工程數學

第20屆第十五場 ( 112年05月21日 ) 「吉娃斯愛科學」的原住民族科學物語

傅麗玉

現職：國立清華大學原住民族科學發展中心/主任

學歷：美國 西維吉尼亞大學 課程與教學 博士

2016年科技部補助之《吉娃斯愛科學》I獲第51屆金鐘獎「動畫節目」獎。文化部補助之《吉娃斯愛科學》動畫系列第二季獲第54屆金鐘獎「動畫節目」獎入圍，文化族群為泰雅族。科技部補助之《吉娃斯愛科學》動畫系列第三季獲第56屆金鐘獎「動畫節目」獎入圍，有華語與英語發音版，文化族群包括泰雅族與排灣族。自2022年3月開始，原住民族電視台播出台灣九個原住民族族語版。《吉娃斯愛科學》英語發音版目前已在五十多個國家播映，甚至有不同國家的語言配音，獲國內外影展多項獎項的肯定。即將完成之《吉娃斯愛科學》動畫系列第四季「太空站部落」，族群文化包括達悟族、布農族、魯凱族與卑南族。以太空科學為科學主題，從原住民族文化內涵、價值觀與自然知識，探討太空科學。科學家的專業知識與在地民眾的文化智慧之間的對話日益頻繁，而且為西方科學注入新的發現，尤其是在原住民族地區，當涉及在地環境、氣候與生態時，科學家的知識與在地原住民族傳統自然智慧的對話是非常關鍵的研究議題。本場演講透過《吉娃斯愛科學》動畫的製作經驗分享，帶領大家一起看見原住民族豐富的自然知識。

研究專長：課程與教學/科學教育/數位學習/原住民族教育/科學傳播/科學動畫製作/科普教育/多元文化教育

第20屆第十六場 ( 112年05月28日 ) 鈦合金在先進仿生材料上的應用

洪廷甫

現職：國立屏東科技大學材料工程研究所教授

學歷：英國 倫敦大學 材料所 博士

在現今世界，航空和生物醫學行業一直在尋求具有良好機械性能和生物相容性的新型創新輕質結構。鈦合金等輕金屬在這裡起著至關重要的作用。研究旨在減少質量和能源消耗，並同時提高新材料使用的安全性和製造技術。在永久性支架應用中，基於生物相容性鈦的金屬泡沫預計在機械上比陶瓷和聚合物對應物更可靠，以承受重複加載和突然衝擊，特別是在癒合階段。本次演講的主要目的是展示一些合成具有功能表面的仿生Ti結構的方法。

研究專長：醫材表面改質/生醫材料/多孔材料合成