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加拿大的新建築能源法規將更節能

國科會 國際合作簡訊網
・2012/02/07 ・1417字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

加拿大人是大量的能源消費者,平均每人使用量超過世界平均值的四倍。但是,隨著加國各省和地區採行新的加拿大國家建築能源法規(National Energy Code of Canada for Buildings,NECB),能源使用顯著的簡約了,也使得社經獲利。

加拿大國家研究院(National Research Council,NRC)日前發佈的新法規,對於新建大型建築物如學校、醫院和公寓等,能源效率最低需求比起1997年實施的加拿大國家建物能源示範法規(Model National Energy Code of Canada for Buildings,MNECB)高出25%,而較小的建築物和住家能源效率的改進標準,也將於2012年公佈。

這種規模的改進是得來不易的,建築物的能源使用(不包括工業加工)佔全加拿大能源消耗和溫室氣體排放量的20%左右,隨著愈來愈多建築物被建起,新法規所造成的影響將愈來愈大。由NRC所委託的「淨零能源住宅聯盟」(Net-Zero Energy Home Coalition)最近發表的一項預測提出,由現在起至2050年時,加拿大大約有35%的新建築物完成。

身為NRC結構工程師的Cathy Taraschuk說:「新法規取代了1997年的MNECB,代表了經濟和環境的雙贏。」此法規是多年來加拿大工業、各級政府和社會大眾共同協商所獲致的成就,這項作業於2007年開始進行,作為加國聯邦生態能源措施的一部分,當時加拿大自然資源部(Natural Resources Canada)投入400萬加幣的專案經費,2011年春季,加拿大建築暨消防法規委員會(Canadian Commission on Building and Fire Codes)批准了新的法規。Taraschuk說:「這項過程是公平、公開和公正的,每位參與者皆在場聆聽。」

關於國家建築示範法規

在加拿大,建築物、消防安全和管線管理,是屬於各省和地區政府的權責範圍。加拿大國家研究院透過加拿大法規中心(Canadian Codes Centre),代表加拿大建築暨消防法規委員會公佈了6項國家建築示範法規。多數的省份和地區直接或是稍作變更後採用,其餘的地區則是先調整法規內容以適應地區性的需求,然後再頒布為該區之法規。因大多數省份及地區於制定NECB時皆深入參與,故均採用條文的全部或部分(某些方面則是例外,如建築設計及施工的管理是屬於省和地區的職責。)。

據Taraschuk指出,比起1997年的MNECB,新的法規更加簡單且靈活,規範將建築物系統的整體納入考量,並同時「權衡」建築物設計中的各主要項目,例如,建商可能在增加窗戶的數量或大小,以提高熱絕緣的設計,使得25%的能源損失能被接受而合乎標準。

比起1997年MNECB,新的法規包含245項有關技術方面的變更,但在絕緣要求上,同時排除了錯綜複雜的、以建築材料為基礎的區分方式,新法規同時也是「燃料中立」的,所以不論建築物是使用電力、天然氣或燃油,皆能夠適用其法規,該法規還反映了許多新科技和建築方法。

新規定包括了自動照明控制系統的安裝,以期能消除在無人時仍開啟照明的情形,另外,透過在大多數建築物強制安裝熱回收設備的措施,將能使熱能損失減到最低。

在加拿大建築暨消防法規委員會的要求下,一位中立的能源專家以電腦模擬程式,來驗證新法規在新建大型建物確實能減少25%的能源消耗,建築物樣本包括辦公大樓、住宅大樓、學校、零售商場、倉庫和大型購物中心,這些虛擬建築物的能源消耗是根據各城市之不同氣候條件來計算。模擬結果顯示,2011年的法規在能源節約的結果,平均略高於25%。

Taraschuk指出,新的NECB是「目標導向」的,這意味著工程師和建築師可以使用結合多種節能措施,以確保其建築物符合法規的最低限制要求,Taraschuk說:「在這個國家,我們有傑出的設計師和工程師,他們具備創新的能力,且將會運用法規的靈活性,為這些最低限制標準的進一步發展打下基礎。」

資料來源:Highlights – Canadian buildings to become more energy efficient[December 1, 2011]

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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