科學關鍵字說故事

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科學關鍵字說故事
科學關鍵字說故事

2022-03-01 《科學人》編輯部

《科學人》一向引介全球科學研究最新進展,欲知科研趨勢,正好可從這20年累積的文章著手。透過「科學人知識庫」,你還可以分析科技發展如何交互影響,以及科學界與社會大眾所關心的議題如何變化。

我們挑選了20個科學關鍵字、找出相關文章,意外發現一些有趣而最初可能忽略的故事。有些科研突破當時震撼人心,之後卻無聲無息;也多的是「潛水」幾年後重登舞台;有些科學主題砸了大錢,20年下來沒有定論;當然也有這兩年新迸發的重大議題,必須每月更新。

隨著你使用的科學關鍵字(組合或字數)不同,搜尋出來的文章也相當不同。跨越年代重讀這些文章,對於未來,你會看到不一樣的答案。

複製人

科學性:★★★
應用性:★★★
持續性:★

2001年11月底,美國的先進細胞科技公司發表了複製人胚胎的研究成果,同步刊登在Scientific American2002年1月號,當然也成為甫創刊的《科學人》封面故事。

第一隻複製的哺乳動物桃莉羊於1996年誕生,這一次卻是把「體細胞核移植技術」(SCNT)使用於人類胚胎,直衝道德與倫理的底線。2005年,南韓黃禹錫發表了複製狗、利用複製人類胚胎提取幹細胞的成果;但不久後即爆出數據造假、取得卵子的過程涉及金錢交易等醜聞。複製人與複製動物個體的研究風潮自此趨緩,細胞學的研究與技術卻由此蓬勃發展。

延伸閱讀
〈到底複製了什麼?〉2002年3月號
〈第一個複製人胚胎〉2002年3月號
〈2050年大預言──可能改變世界的12大事件真的會發生嗎?〉2010年7月號
〈幹細胞的再興〉2012年12月號
〈不孕新解:體細胞生殖〉2018年7月號

虛擬實境

科學性:★★
應用性:★★★
持續性:★

不只玩遊戲而已,藉由頭戴式裝置,虛擬實境(virtual reality, VR)讓你在寒冬中瞬間抵達熱帶小島度假,想想這技術也可運用在軍事演練、遠距治療。20年前,《科學人》由VR之父藍尼爾(Jaron Lanier)撰文,從頭戴式裝置、頻寬需求等基礎科技,談到生活應用。如今《科學人》反而很少單獨談VR。

如今元宇宙時代來臨,市場預期2024年商機將逾8000億美元。元宇宙就是透過VR與人工智慧(AI)、擴增實境(augmented reality, AR)等,整合數位與真實世界,目標是達到完全沉浸體驗,虛實無縫接軌。

延伸閱讀
〈如臨現場〉2002年6月號
〈虛實聯網 延伸你的感官〉2014年9月號
〈虛擬實境的願景〉2019年3月號

恐龍

科學性:★★★
應用性:★
持續性:★★★

神秘的恐龍化石總是吸引大眾的目光,遠遠超過我們對自身(人類起源)的興趣。可能是因為恐龍的體型巨大無比、構造奇特多樣,戲劇效果十足。

恐龍在物種演化中擔任什麼角色?哺乳類怎能與之競爭?古生物學大致已經釐清。恐龍並不是過往以為遲鈍、愚笨的變溫動物,其實牠們生長快速、行動敏捷,行為複雜甚至極富心機。

在中國發掘的許多帶羽恐龍化石為鳥類起源提供證據,21世紀的這20年裡,分子生物學的研究讓鳥與恐龍的演化關係更加明確。至於曾經稱霸地球的恐龍如何滅絕,又是另一個故事了!

延伸閱讀
〈牠是恐龍還是鳥?〉2003年4月號
〈恐龍性事難解〉2013年5月號
〈鳥,不為飛行而生的恐龍〉2017年5月號
〈恐龍分家內幕〉2018年7月號

生物多樣性

科學性:★★
應用性:★★
持續性:★★★

歷經數十億年,地球生命從構造簡單的單細胞演化出在基因、個體、族群、物種、生態系皆複雜多變的型態,除了一般地景,荒漠、冰層、深海等極端環境都能發現生物蹤跡。捱過五次生物大滅絕,這顆藍色星球如今是人類唯一的家園。

科學家在1986年首度以「生物多樣性」(biodiversity)一詞描述如此豐美的大千世界,1992年各國簽署了旨在保育動植物及自然棲地的「生物多樣性公約」。然而自工業革命以來,暖化、污染、過度開發、盜獵濫伐等致使生物多樣性迅速流失,第六次大滅絕是否即將到來?環境能否永續?端看人類自身警覺與作為。

延伸閱讀
〈延續繽紛多樣的生命〉2005年10月號
〈人.自然.保育真諦〉2012年11月號
〈複雜動物華麗崛起〉2019年9月號
〈誰來阻止大滅絕!〉2020年10月號

極端氣候

科學性:★★
應用性:★★
持續性:★★★

聯合國氣候峰會COP26去年落幕,目標守住升溫臨界值1.5℃,敦促各國提出減碳期程與積極路徑,是首度明確表述減少煤炭使用的氣候協議,也是2015年「巴黎氣候協定」後最積極的目標。因為暴雨、熱浪、強颱??極端氣候,從不祥的預言變成了日常。

20年前,《科學人》就羅列人類導致暖化的科學證據、預告極端氣候的到來,並與懷疑論者攻防論辯至今;現在,科學家直接計算氣候變遷的代價、用電腦模型評估災損。減碳從口號落實為行動。生活中的每一個環節我們都能做出改變,為減緩氣候變遷盡一份力。

延伸閱讀
〈北極冰融,全球暖化〉2003年7月號
〈全球暖化背後的科學證據──IPCC報告科普版〉2007年9月號
〈今後的天氣,很不妙〉2019年9月號
〈估算氣候變遷的代價〉2021年9月號

能源

科學性:★★
應用性:★★★
持續性:★★★

能源不只是「能量來源」,而是人類以智慧使用能量的成果。從熱能到核能、從化學能到電能,人類的文明生活已經與能源供給密不可分,也因此20世紀下半葉的三次石油危機,嚴重影響了國際局勢與全球經濟發展。

過度使用化石燃料導致全球暖化,在21世紀初獲得世人普遍認同,加速了各種再生能源的研發。太陽能一度火紅,生質能、風力發電等也都是選項,號稱無污染的核融合發電則只聞樓梯響。

能源的價格決定一切。當液壓破裂法可以開採出更多石油,綠色能源、潔淨能源要在競爭中勝出,評比的項目就不只碳排放了!

延伸閱讀
〈擁抱再生能源〉2006年10月號
〈生質燃料可以解決能源問題嗎?〉2011年11月號
〈再生能源有氫就輕鬆?〉2020年5月號

天文望遠鏡

科學性:★★★
應用性:★
持續性:★★★

望遠鏡最早是用來看遠處的物體,而現代科學之父伽利略透過望遠鏡記錄天體,把望遠鏡變成一種科學工具。望遠鏡不僅讓人類看見八大行星和衛星,還遠眺正在遠離我們銀河系的眾多星系,更重要的是發現宇宙正在膨脹,而且有其歷史。其中哈伯太空望遠鏡貢獻良多,服役超過30年,改變了人類觀看宇宙的廣度與深度。日前,它的繼任者韋伯太空望遠鏡順利升空,2030年代即將啟用三座口徑30米的地面望遠鏡,這象徵著我們對宇宙的好奇心從未止步。

延伸閱讀
〈哈伯望遠鏡10大貢獻〉2006年8月號
〈伽利略發明望遠鏡400年〉2008年11月號
〈超越哈伯──透視韋伯望遠鏡〉2010年12月號
〈巨大望遠鏡恩仇錄〉2016年2月號

意識

科學性:★★★
應用性:★★
持續性:★★★

意識是什麼?意識是你所知所感的一切,定義或許簡單明瞭,然而「意識從何而來」卻是古老的心物問題,也是科學大哉問,與生命起源、宇宙起源並列為最難解的三大起源問題。

為了得知腦殼中的這些物質如何產生豐富的感受經驗,科學家不斷進行探索,包括從腦傷患者或以電刺激、腦造影等技術探知與意識相關的神經連結、成立大型研究計畫繪製腦圖譜、發展意識測量儀、把腦組織透明化,近年甚至有學者嘗試回復腦死動物的大腦。最終希望了解人類心智的整體運作機制,進而發展出身心疾病的療法,或藉由腦機介面等方式協助癱瘓病人。未來,人類或許還能保存大腦、上傳心智!

延伸閱讀
〈名家論戰:意識如何產生?〉2007年11月號
〈人腦螢光圖譜〉2014年5月號
〈把大腦變透明〉2016年11月號
〈意識測量儀初登場〉2018年3月號
〈意識電流〉2021年9月號

細菌抗藥性

科學性:★★★
應用性:★★★
持續性:★★

說到醫療發展,「拜現代醫藥發達之賜」是常見陳述,抗生素的發明完全體現了這句話:最早的抗生素青黴素在1940年代問世,此後大量開發與使用,延長了人類的壽命。但在這場人與細菌的戰爭中,由於人類製備精良武器的速度比不上細菌的演化,加上抗生素濫用以及無謂投用於食用動物上,衍生出「超級細菌」。

近年科學家除了精進既有模式來開發新抗生素,也嘗試多方策略及工具,例如舊藥新用、探究醣科學、改造噬菌體、借助電腦模擬等;醫藥界、病患以及畜牧業減少抗生素不當使用,才能使人類在這場戰役中多幾分勝算。

延伸閱讀
〈抗藥性細菌有多流行?〉2009年8月號
〈難以阻擋的抗藥性〉2011年6月號
〈畜牧業養出超級細菌?〉2017年5月號
〈抗生素療程該縮短〉2021年9月號

……


【欲閱讀全文或更豐富內容,請參閱〈科學人知識庫〉2022年第241期03月號】