2010年8月1日

一月紀聞國內篇 --2010.8(488)

原來質子沒有這麼大
7/12 組成物質的三個基本元素分別是質子、中子和電子:質子與中子構成原子核,電子圍繞在原子核外的軌道上,其中,電子是沒有體積、點一般的粒子,而質子是具有體積的粒子,核內質子的數目可用來標定化學元素。氫原子是所有原子中最簡單的,由一個電子圍繞單一質子構成,基於這個優點,它一直被認為是
量子物理最佳的研究對象。

自2001 年開始,清華大學物理系劉怡維副教授所帶領的研究團隊,在國科會的經費支持下,參與奇異氫原子國際研究計畫,與其他國家共32位科學家共同合作,利用精密雷射光譜研究奇異氫原子(Exotic atom)。

所謂「奇異氫原子」是指一個帶負電的渺子(muon)圍繞一個質子所組成,我們可將渺子看作是電子,但它的質量是電子的200 倍,因此渺子的運行軌道會比正常氫原子內的電子運行軌道小200 倍而更靠近質子,所以能更準確地測量質子的特性。這項實驗利用特製雷射光源照射後所產生的頻率,來判斷光譜頻率的對應位置變化,進而決定質子的半徑,歷經十年的努力和數據分析,終於有重大突破,推導出比過去精準10 倍的質子半徑數值--0.84184飛米(一飛米=1×10 15公尺),比原先公認的質子半徑0.8768 飛米足足小約4%。

這個數據結果震驚了物理學界,也挑戰了量子動力學和目前認為最精確的物理常數--雷德堡常數,而登上了Nature期刊的封面故事。

技術領航 台灣螢光魚長大了
6/25 自生物科技產業興起,全球無不投注大量心血在此領域鑽研新的可能性,至今仍蔚為風潮。在2001 年台灣也趕搭生技這班列車,首度發表了小型螢光魚,引起國際矚目。

螢光魚是運用基因工程與基因轉殖技術,將一段外來發螢光的基因片段,經顯微注射方式迫使它進入魚胚胎的細胞核或細胞質內,好讓此基因片段能於胚胎中繼續複製,進而使魚發出螢光。而外來的螢光基因可以來自同種的魚或不同的物種,甚至可以是經過基因工程組合過的DNA 片段。

早期的小型螢光魚是以青魚、斑馬魚為主,體形最長為5公分,可散發綠色和桃紅色等螢光,生命週期平均為2~3 個月。

歷經九年的努力,農委會和中研院陳志毅博士共同合作將小型螢光魚升級了!陳志毅說,他將實驗期間選殖出的mylz2啟動子(一種人工螢光蛋白基因,作
用像引擎,可驅動螢光蛋白表現),以顯微注射方式打入中型的南美慈鯛科九間波羅魚及神仙魚之卵子,成功地研發出兩種中型的螢光魚。

新的中型螢光魚,體長可達10~15 公分,生命週期延長至8~12個月,不僅經濟價值高,外形也更賞心悅目。相關技術並刊載於《魚類免疫學期刊》(Fish
and Shellfish Immunology),也代表台灣螢光魚技術持續領先全球。待田間試驗完成確定其不會影響生態後就能正式上市。

胚豬幹細胞 帕金森氏症有望
7/13 帕金森氏症有了新希望!農委會畜產試驗所成功將豬胚幹細胞應用在治療帕金森氏症。

他們先以特殊物質誘導豬胚幹細胞分化成神經細胞,然後用基因轉染技術,在豬胚幹細胞導入綠色螢光蛋白質基因,使豬胚幹細胞能發出綠色螢光,以便做活體觀察,再將此幹細胞植入帕金森氏症病鼠大腦紋狀體部位。3 個月後,原本因病有旋轉行為的老鼠,旋轉次數由每小時300轉以上,減緩至每小時180 轉;從組織切片也顯示分化出新的神經細胞,證實此治療方式有效。

此技術首創全球,並發表於《細胞再程式化》(Cellular Reprogramming),深獲肯定。

最快晶片 1秒拷貝DVD
7/1 科技發展一日千里,而台灣也不惶多讓,在3C 產品的研發上屢屢有不錯的表現。現在中央大學又發明一款號稱「目前全球體積最小,傳輸速度最快的高速晶片」,它的長寬各別只有5毫米,功能相似於隨身碟,內部應用光纖傳輸技術, 1秒鐘能傳40GB的容量。

以往拷貝一部DVD 影片,光碟機至少需要2 分鐘,但使用這個高速晶片,僅需1 秒鐘即可拷貝完成;倘若要拷貝高畫質的藍光DVD ,用一般的USB 傳輸可能要花個10 分鐘,但以此高速晶片只需10 秒鐘,速率加快了100 倍。產品已經測試完成,預估最快明年可量產上市。

工研院連獲全球百大科技獎
7/10 工研院獲三項全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards),讓台灣名揚國際。

一是REDDEX 環保防火材料,具低密度、不易燃、低煙毒的特性,即使在1000℃高溫仍有良好隔熱效果,且REDDEX塗料對各種基材附著性高,能有效確保長時間與火焰接觸的建築物不受破壞。

二是區域化2D∕3D切換立體顯示器,讓使用者只憑裸眼便能同時觀看2D文字與3D立體影像畫面。

三是多用途軟性電子基板技術,能開發出高耐熱的透明塑膠薄膜,做出耐彎折的產品,可應用在顯示器。

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