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2012-12-01一月紀聞--2012.12(516) 516 期

Author 作者 編輯部

【科技】「透視」新技術 看穿背後圖像

11/8歐洲科學家創造出一種「透視」新技術,可讓人看到皮膚、紙張等較薄固體物質背後的圖像和文字。未來此法若發展成熟,將有利於醫療造影、考古藝術、奈米技術,甚至是間諜偵察工作等。

研究團隊來自於荷蘭特文特(Twente)大學MESA+奈米技術研究所(MESA+ Institute for Nanotechnology),由物理學家莫斯克(Allard Mosk)領導,結合義大利專家,研究出利用雷射光掃描,配合電腦解碼技術,可透視薄而肉眼看不穿的纖維物質。研究團隊表示利用相同技術,科學家還可看穿一張紙或一層薄顏料。研究成果已刊登在Nature期刊上。

紙張、皮膚或磨砂玻璃等物品,僅能讓部分光線通過,並折射掉大部分的光線,因此人的肉眼無法看穿它們,就像隔了一層霧。而科學家的透視新法,就是先用雷射光照在不透光的物件,如半透明的磨砂玻璃屏幕上,此時光線無法以直線通過,產生了散射現象,而能透過去的光線射到物件後面,部分光線則反射回屏幕的背面。

科學家接著再利用電腦解碼程式分析光線,重組了物件背後的影像。最終,他們成功的描繪出一個由螢光墨水撰寫的希臘字母「π」。

莫斯克說:「原則上,透過這個技術,你可以通過信封讀到信紙上的文字。」

儘管對於表面黑色或完全吸光的東西,此法並不管用,但莫斯克期望20年後,可賴以創製出如iPhone大小的儀器,只要拿在手上對著不透光的物料,按一按鈕或發出語音指令,就能看到後面的東西。

【生技】病菌鑑定晶片 5分鐘速測速決

11/20 國家實驗研究院成功研發出「血液中稀少致病菌的快速鑑定晶片」,5分鐘速測速決,幫助醫生及醫檢師掌握判定敗血症和菌血症病菌,在黃金治療時間內快速檢測發現致病菌,正確投藥搶救生命降低死亡率,同時降低抗生素浮濫使用情形。

傳統檢測抽血進行培養或生化技術檢驗報告費時多日,耗時且流程繁瑣需專業人士進行操作。國研院研發此鑑定技術,以現今致病微生物檢測最缺乏的「速測速決」之需求為開發目標,簡化流程並加速檢測,僅需提供一小電壓源即可分離並同時濃縮目標菌(約3分鐘),產生一高密度之細菌團;直接於晶片上對分離濃縮後的目標菌進行「細菌光譜指紋」的檢測與比對鑑定(小於2分鐘)。全程可在5分鐘以內完成。

目前三種菌血症與敗血症最常出現的致病菌(金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌與大腸桿菌)已可成功檢測,並可藉由其光譜指紋進行比對分辨,每毫升僅含數千顆細菌即可進行檢測,本技術團隊由鄭宜肪博士領軍於「第九屆國家新創獎」獲得學術研究組獎項之殊榮。

國研院此項卓越貢獻將大幅減少生醫檢測時間與成本,未來將發展成為可攜式小型檢測儀的新契機。

(國家實驗研究院提供)

【科技】超級電腦泰坦 運算全球最快

11/13 美國政府的「橡樹嶺國家實驗室」(Oak Ridge National Laboratory)超級電腦「泰坦」(Titan),今天超越國際商業機器公司(IBM)電腦,榮獲全球最快美譽。

由美國和德國研究人員發布的排名顯示,橡樹嶺國家實驗室採用Cray XK7系統的泰坦已達到17.59 petaflops1 petaflops等於每秒1千兆次浮點運算)。其佔地面積與標準籃球場相若,消耗的電力足以供應一個小城鎮,它擁有56萬多個處理器,今後將用於氣候變化、可再生能源以及核能研究的模擬計算。

IBM在加州勞倫斯利佛摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)的紅杉(Sequoia)超級電腦,擁有16.32 petaflops 運算能力但略遜泰坦一籌,排名居第2 。這份排名來自德國曼罕大學(University of Mannheim)、美國「勞倫斯柏克萊國家實驗室」(Lawrence Berkeley National Laboratory)和田納西大學(University of Tennessee)彙整的500大超級電腦名單。

【航太】美民間航太公司 完成首趟太空任務

10/29 美國民間企業太空探索技術公司(SpaceX),研發出的天龍號太空船(Dragon Capsule)成功抵達地球,完成第一個民間與美國航太總署(NASA)的運輸合作計畫,帶回國際太空站實驗及醫療物品。

消息來源指出,在所帶回的物品中,科學家最熱切期待的是大約500件,太空人去年在太空站所收集的血液及尿液樣本。太空探索技術公司指出,醫療樣本將在抵達地球的48小時內送至美國航太總署,其它的物品將在太空探索技術公司位於德州的太空基地卸下。

自從美國NASA陸續除役自家太空梭,並將之送給美國博物館後,天龍號太空船成了唯一能夠運送物品的太空飛行器。太空探索技術公司的總裁馬斯克(Elon Musk)表示:「這個歷史性的任務,代表美國重新獲得傳送太空站關鍵貨品的能力。」

【生物】中研院發現 蛋白質有其不同喜好

10/31 中央研究院分子生物研究所李秀敏研究員,發現植物中不同蛋白質會喜好進入不同成長階段的葉綠體。這項研究改寫傳統植物分子生物學的主張,預計對動物與植物老化之研究帶來助益。

40年來的分子生物學研究清楚顯示,基因的表現受個體年紀的調控。有些基因會在個體年輕時表現,而另一些基因則在個體年老時才表現。雖然細胞內大多的功能是由蛋白質來執行,一般認為蛋白質在細胞內的運輸與年紀無關。然而,此次李博士研究團隊卻透過比對不同成長階段的碗豆葉片,得到新發現:葉綠體的蛋白質事實上分三群;第一群喜好進入年輕的葉綠體、第二群無特別喜好、第三群則喜好進入年老的葉綠體。同時,研究團隊還找到一個進入年老葉綠體的必要導引訊息,有助於將蛋白質運入年老的葉綠體。 ……【更多內容請閱讀科學月刊第516期】