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可用於一般照明的新殺菌照明系統!

Chen-Wan
・2010/11/15 ・551字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 613 ・十年級

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照明系統發明者安德森教授與麥克連博士

英國的羅勃森信託實驗室電子消毒科技所開創的照明系統,除了可以淨化空氣之外,還能有效防止細菌病原體的傳佈。研發團隊包含了電氣工程師、微生物學家、光學物理學家等。其運作原理是,藉由可見光波長的窄譜而激發細菌中所含的分子,這將會產生某些種類的化學物質,對於抗藥性金黃色葡萄球菌(MRSA)或困難梭狀芽胞桿菌(Clostridium difficile)有致命效果。研究團隊使用高強度窄譜光,並結合LED技術,產生暖白光照明系統,同時可用於醫院正常照明。據格拉斯哥皇家醫院的臨床試驗顯示,高強度窄譜光環境淨化系統比起單獨清潔和消毒,更顯著有效地減少醫院中的細菌病原體,使得醫院具有強大的能力以防止感染蔓延。值得注意的是,它可以提供病房與臨床環境的連續消毒,殺死病原體,但對人體卻是無害的。

文章難易度
Chen-Wan
7 篇文章 ・ 0 位粉絲
哈囉,大家好!非常開心有機會加入PanScience。我畢業於世新大學廣電系、中正大學電訊傳播所,目前就讀台灣大學生物產業傳播暨發展所博士班,研究興趣是數位媒體、公共媒體、公民新聞、傳播政策。

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SmartReading 科普閱讀力大賽——打造新世代自主閱讀指標,培養學子適性成長!第三屆頒獎典禮暨第四屆賽事啟動!
PanSci_96
・2022/09/26 ・3811字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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108 課綱開啟全新閱讀素養時代。

科學素養不再侷限於考試的解題方法,學生閱讀科學讀物時,如何在氾濫資訊中找到高品質、適合學習程度的科學素材,是教育現場至關重要的課題。

臺灣師範大學 SmartReading 團隊將 AI 讀物難度分級技術,透過測驗、選書、閱讀、讀後回饋四大功能,完整記錄孩子的學習歷程,提升中小學生科普閱讀動機,成為自律自主的科普學習者。

臺灣師範大學於 110 年至 111 年間,與國科會、新北市、臺中市等單位合作,連續辦理三屆「SmartReading 科普閱讀力大賽」,每屆競賽歷時半年。競賽組別以國小三年級至高中一年級共分七個組別。參賽學校涵蓋臺北市、新北市、臺中市、臺南市、高雄市、花東等十九縣市,報名參賽人數累計八千餘人。

國立臺灣師範大學第四屆科普賽將擴大辦理,邀請PanMedia泛科學馮瑞麒總經理、數感實驗室賴以威教授、臺大科教中心賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章。圖/國立臺灣師範大學

由系統建置適合學生閱讀的兩千多本科普讀物

競賽期間,參賽學生使用「SmartReading 適性閱讀」系統,透過精準快速的中文閱讀能力診斷,將閱讀程度與讀物難度適配。藉由系統已建置,適合國小三年級至高中一年級的 2,180 餘本科普讀物,不僅能激勵其學習動機,更可有效提升選擇的效率,降低科學閱讀恐懼。第三屆科普閱讀力大賽不受疫情波擾,採實體與線上兩種施測方式,於 111 年 5 月份圓滿完成賽事。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。

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111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。圖/國立臺灣師範大學

臺師大宋曜廷副校長表示,數位閱讀邁向新時代,團隊使用「SmartReading 適性閱讀」系統作為科普賽競賽平台,期望在知識爆炸的時代,藉由測驗、選書、規劃的「智慧閱讀三步驟」,培養學子的跨領域閱讀力與閱讀習慣,讓學生們手握知識大門的鑰匙,成為自律自主的「SmartReader」。

科普閱讀競賽的三大特色

一、適配閱讀能力與圖書難度,擴增多元書籍與文章素材

參賽學生首先須參加中文適性閱讀能力診斷(DACC),依據診斷結果,配合其當前閱讀能力的科普推薦書單,讓學生選書有依據、個人化。本競賽目前共有「推薦書單」、「推薦文章」等 2 種閱讀素材,主題包含植物/動物、數學、天文地科、物理/化學等 8 大類別。「推薦文章」功能,則與「PanSci 泛科學」及「數感實驗室 Numeracy Lab」合作評選,當前提供 600 餘篇線上科普短文,競賽期間提供已超過 4,000 人次的瀏覽次數。

二、綜合性閱讀五力分數,開啟學生全方位閱讀力

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本競賽賽程為期半年,學生透過「前測、閱讀任務挑戰、後測」三個階段。競賽期間,系統詳細記錄每週閱讀歷程,並產出線上「閱讀五力分數」報表。自主規劃閱讀期間計算為「規劃力」;讀後評量填答結果計算為「執行力」;閱讀多元書籍類別的結果計算為「博學力」;閱讀單一書籍類別的深化成果則計算為「精進力」;前後測成長結果計算為「成長力」。將閱讀能力數據化、可視化。

三、閱讀任務徽章,深化學生文化素養與科普閱讀興趣

本競賽內建徽章蒐集系統,參賽者於指定時間依據提示完成閱讀任務,即可獲得期間限定的特色科普徽章。任務內容包含閱讀指定的書單及文章類別、世界性科普節日、科學家生辰、台灣重要節慶與其他隱藏任務。本屆各年級累計獲得徽章達 20423 枚,因設計活潑及任務類型多樣,大受參賽者好評。

競賽結果發現學生的閱讀偏好

一、科普閱讀參與,國小男性最踴躍

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活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。以不同學習階段來看;國小參賽者整體閱讀平均本數為 24 本,男生平均閱讀本數為 28 本,女生平均閱讀本數為 20 本。國、高中參賽者因科普讀本難度較高,需要較長的閱讀時間及一定的科學基礎知識,國中參賽者整體平均閱讀書籍數為 10 本;高中參賽者中女性平均閱讀本數多於男性,整體平均閱讀書籍數為 7 本。

總閱讀量/本人數平均閱讀量/本
全體學生21,1531,10019
8,05150516
13,10259522
國小學生17,47971624
6,47432520
11,00539128
國中學生3,45935510
1,4611669
1,99818911
高中學生215297
116148
99157
活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。表/國立臺灣師範大學

二、學生偏好閱讀動物/寵物類與地球生態/天文類書籍

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類(男生 28.19%、女生 27.91%)最能引起學生的閱讀興趣(如:《昆蟲老師上課了!:吳沁婕的超級生物課》、《小島上的貓頭鷹》、《神奇樹屋》等系列)。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍(男生 15.20%、女生 16.87%)。

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類最能引起學生的閱讀興趣。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍。圖/國立臺灣師範大學

三、參賽學生閱讀歷程的質與量均佳,表現令人驚豔

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本次參賽學生皆積極參與競賽。

以三年級組第一名得主,臺北市立大同國小的林靖軒同學為例,競賽期間閱讀書籍本數高達 383 本,書籍讀後評量的通過率更高達 95%,書籍不僅讀得多,更是能讀得要領。

四年級組第一名為第二次參賽的新北市信義國小謝秉言同學,本次競賽期間共閱讀 427 本書。

其中五年級組為本次競爭最激烈的一組,臺北市立長春國小的黃葦川同學以及高雄市立集美國小的吳勁毅同學,兩者僅以極小的分數差距位居第一及第二名。

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此外,第一次參與競賽的高雄市立正義國小的孫政遠,競賽期間閱讀 281 本書籍,通過率達到 97%。

四、教育主管機關、學校師長及家長支持鼓勵,帶動學生優異表現

新北市教育局致力於推動智慧閱讀教育,不遺餘力,成果豐碩。本屆競賽全台共 2,104 人報名參與,全國賽獎項獲獎學生共計 36 人,其中新北市得獎學生便囊括 14 位,表現相當亮眼。

家長與學校師長共同陪伴,使得學生能專注於本次競賽,並有相當卓越的成果,例如新北市康橋國際學校、臺中市明道中學、臺中市葳格國際學校、臺北市東山中學等校,皆因全力推廣閱讀活動,才能有優異的競賽成果。以新北市康橋國際學校國中部為例,此次七年級組參賽者,全國賽前5名得主中,康橋中學就獲有 3 名的佳績。

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臺師大華語文與科技研究中心洪嘉馡教授說明第三屆科普閱讀力大賽成果。圖/國立臺灣師範大學

第四屆科普閱讀力大賽即將開跑

延續前三屆廣受好評之科普賽事,第四屆科普賽將擴大辦理,邀請「PanMedia 泛科知識股份有限公司」馮瑞麒總經理、「數感實驗室 Numeracy Lab」賴以威教授、「國立臺灣大學科學教育發展中心」賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章,預期第四屆科普閱讀力大賽將能讓全球讀者有更高品質的閱讀體驗和更充實的閱讀收穫。

活動詳情請參閱官方網站
新聞聯絡人:高等教育深耕計畫辦公室——鄭德蓉 02-2366-0916 #111

PanSci_96
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副食品保存不當容易變質?寶寶粥為什麼可以常溫保存?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/06/16 ・2039字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 農純鄉 委託,泛科學企劃執行。

  • 作者|Evelyn 食品技師

為什麼自己煮的副食品容易壞掉?

每位寶寶都是媽媽的心頭肉,媽媽們總是耗盡心思烹煮好吃且營養的副食品,可是為什麼自己煮的副食品容易壞掉?因為食品與自然環境中,經常存在著無數的細菌,在處理食物的過程中,難免會受到微生物的污染。

一般在家中,媽媽們會把煮好的副食品放涼,再放進冰箱冷藏保存,但光是這樣的過程中,空氣中的細菌、與副食品接觸到的容器,都有機會讓細菌趁虛而入到粥裡,增加食品腐敗的風險。

再者,將副食品放進冰箱冷藏保存,是不具任何殺菌效果的。大部分的病原菌都是嗜溫菌,喜歡 20℃~40℃ 的環境,就算把溫度降低到一般冷藏溫度 5℃,細菌並不會死亡,只是讓它生長活性降低。因此冷藏僅能降低細菌的繁衍速度,為抑制細菌生長(抑菌),而非殺死細菌。

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食品與自然環境中,經常存在著無數的細菌,在處理食物的過程中,難免會污染到一些微生物。圖/Pexels

冷凍雖然可以讓細菌停止活動,進入休眠的狀態,但也不是殺死細菌,若不慎讓溫度回升的話,細菌即會恢復活力而急速增殖。

所以若想要妥善延長食物的保存時間,就必須要進行「滅菌」,現在市面上有不需要放冰箱也能常溫保存,即開即食的寶寶粥,它是如何做到的呢?

常溫寶寶粥為什麼不用冰也不會壞?

一般常見的巴斯德氏殺菌(簡稱巴氏殺菌)法,是一種把食物加熱至某個溫度(通常低於 100°C)並保持一定時間,即可殺滅一些致病性微生物,是較為溫和的方法,如鮮奶或蛋液等。但因無法完全殺滅所有的微生物,故這類食品就必須放冷藏保存,且保存時間僅 2~4 天。

常溫寶寶粥之所以可放常溫保存仍不會壞,是因為有經過「商業滅菌」的過程。通常商業滅菌即是利用高溫、高壓,將食品中所有的微生物殺滅,使它們無法生長導致食品腐敗,並且驅出容器中的氧氣,避免它和食品中的成份進一步作用,再藉著密封容器防止外界的微生物又污染食品。且依《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》之規定,商業滅菌後的產品是禁止使用防腐劑的。

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加上商業滅菌後的常溫寶寶粥採用「食品級鋁箔積層袋密封包裝」,可耐高溫,不會產生塑化劑,耐酸鹼,還能充分阻隔空氣及細菌入侵。因此,在如此嚴苛的滅菌條件,並搭配嚴謹的無菌環境、密閉包裝的方式下,常溫寶寶粥當然不需要添加任何防腐劑也能夠常溫保存喔!

常溫寶寶粥是採用「食品級鋁箔積層袋密封包裝」,在嚴謹的無菌環境、密閉包裝的方式下,不需添加任何防腐劑也能夠長期保存。

挑選常溫寶寶粥的技巧

寶寶粥除了要具備基本的安全、健康與美味之外,挑選時還需要注意過敏原,以避免家中的心肝寶貝,因為食物過敏而引發嚴重的不適症狀。

依《食品過敏原標示規定》,現在過敏原強制標示總共有 11 項,比較需要注意的常見過敏原如甲殼類、牛奶或羊奶、蛋、堅果類、含麩質之穀物、大豆及魚類等。

故媽媽們在選購寶寶粥的時候,務必要記得檢視產品成分與營養標示,確認是否含有寶寶會過敏的食材。

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此外,選擇信譽優良的食品製造商也是非常重要的,農純鄉的常溫寶寶粥成分公開透明,擁有齊全的安全認證(包含 HACCP、ISO 22000、CAS 認證等),堅持將產品定期送 SGS 檢驗,並將檢驗報告於網站上公開供消費者查看。

而且農純鄉寶寶粥有9種口味,皆通過100%無添加潔淨(clean label)標章驗證,產品完全不使用含基因改造食品原料,亦不含任何的食品添加物。甚至連包裝材質都通過德國 LFGB 檢驗,確保寶寶粥在高溫滅菌處理的時候,與食物直接接觸的包裝與內容物不會發生反應,為安全無虞。

農純鄉的常溫寶寶粥,除了採用純天然、無添加的真材實料令消費者安心之外,在創造健康、美味的同時,更是做了層層安全、嚴格的把關。而且寶寶粥能常溫保存,外出時既方便又能兼顧營養,讓媽媽們既能安心又輕鬆地滿足寶寶的每餐需求喔!

農純鄉的常溫寶寶粥採用純天然、無添加的真材實料,讓媽媽們既能安心又輕鬆地滿足寶寶的每餐需求喔!

農純鄉寶寶粥:https://lihi1.cc/xbpbL

快點開泛科學YouTube頻道,了解更多寶寶粥不易變質的秘密

參考資料

  1. 施明智,2013。食物學原理(第三版)。新北市:藝軒圖書出版社。
  2. 衛生福利部食品藥物管理署
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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用黑白相機拍出色彩繽紛的宇宙
全國大學天文社聯盟
・2022/04/30 ・2550字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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  • 文/邵思齊,現就讀臺大地質科學系,著迷於大自然的鬼斧神工。

現代的人們生活在充滿明亮人造光源的城鎮中,難以想像純粹的夜空是什麼樣子。對宇宙中天體的印象,多半來自各地天文台與太空望遠鏡所捕捉的絢麗星雲、星團、星系。但這些影像中的顏色是真實的嗎?如果我們能夠用肉眼看到這些天體,它們的顏色真能如影像中如此的五彩繽紛嗎?

色彩的起源:為什麼人眼能看到顏色?

電磁波跨越各種尺度的波段,有波長遠小於 1 奈米的伽瑪射線,也有波長數百公里長的無線電波。但人類眼睛中的的感光細胞僅能感測到波長介於 400-700 奈米之間的電磁波,也就是僅有這段電磁波能夠以紅到紫的色彩出現在人類的視野當中,所以我們對外界的認知就受限於這小一段稱為可見光(Visible Light)的視窗。人之所以能夠辨識不同的顏色,靠的是人眼中的視錐細胞。視錐細胞分成 S、M、L 三種,分別代表 short, medium, long,其感測到的不同波長的光,大致可對應到藍色、綠色、紅色。

S、M、L 三種視錐細胞可以感測不同的顏色,後來的相機設計也以此為基礎。圖/Wikipedia

肉眼可以,那相機呢?

在還沒有電子感光元件的時代,紀錄影像的方法是透過讓底片中的銀離子曝光、沖洗後,變成不透光的金屬銀(負片),但這樣只能呈現出黑白影像。於是,歷經長時間的研究與測試,有著三層感光層的彩色底片誕生了。它的原理是在不同感光層之間加上遮色片,讓三層感光片能夠分別接收到各自顏色的光線。最常使用的遮色片是藍、綠、紅三色。進入數位時代,電子感光元件同樣遇到了只有明暗黑白、無法分辨色彩的問題,但這次,因為感光元件無法透光,不能像底片一樣分層感光,工程師們只好另闢蹊徑。

於是專為相機感光元件量身打造的拜爾濾色鏡(Bayer Filter)誕生了,也就是由紅色、綠色、藍色三種方形濾光片相間排列成的馬賽克狀濾鏡,每一格只會讓一種顏色通過,如此一來,底下的感光元件就只會接收到一種顏色的光。接著,再把相鄰的像素數值相互內插計算,就可以得到一張彩色影像。由於人的視錐細胞對綠色特別敏感,因此拜爾濾色鏡的設計中,綠色濾光片的數量是其他顏色的兩倍。

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這種讓各個像素接收不同顏色資訊的做法,雖然方便快速,卻需要好幾個像素才能還原一個區塊的顏色,因此會大幅降低影像解析度。這對寸解析度寸金的天文研究來說,非常划不來,畢竟我們既想得知每個像素接收到的原始顏色,又想獲得以像素為解析單位的最佳畫質,盡可能不要損失任何資訊。

藍綠紅相間的拜爾綠色鏡,廣泛用於日常使用的彩色感光元件,例如手機鏡頭、單眼相機等裝置。圖/Wikipedia

要怎麼讓每個像素都能獨立呈現接收到的光子,而且還能夠完整得到顏色的資訊呢?最好的方法就是在整塊感光元件前加上一塊單色的濾色鏡,然後輪流更換不同的濾色鏡,一次只記錄一種顏色的強度。然後,依照濾鏡的波段賦予影像顏色,進行疊合,得到一張還原真實顏色的照片。如此一來,我們就能用較長的拍攝時間,來換取最完整的資訊量。以天文研究來說,這種做法更加划算。

另外,由於視錐細胞並不是只對單一波長的光敏感,而是能夠接收波長範圍大約數百奈米寬的光,因此若是要還原真實顏色的影像,人們通常會使用寬頻濾鏡(Broadband filter),也就是波段跨足數百奈米的濾鏡進行拍攝。

美麗之外?濾鏡的科學妙用

雖然還原天體的真實顏色是個相當直覺的作法,但既然我們有能力分開不同的顏色,當然就有各式各樣的應用方法。當電子從高能階躍遷回到低能階,就會釋放能量,也就是放出固定波長的電磁波。若是受到激發的元素不同,電子躍遷時放出的電磁波波長也會隨之改變,呈現出不同顏色的光。

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如果我們在拍攝時,可以只捕捉這些特定波長的光,那我們拍出的照片,就代表著該元素在宇宙中的分佈位置。對天文學家來說,這是相當重要的資訊。因此,我們也常使用所謂的窄頻濾鏡(Narrowband filter),只接收目標波段周圍數十甚至數個奈米寬的波長範圍。常見的窄頻濾鏡有氫(H)、氦(He)、氮(N)、氧(O)、硫(S)等等。

有時候,按照原本的顏色疊合一組元素影像並不是那麼妥當,例如 H-alpha(氫原子)和 N II(氮離子)這兩條譜線,同樣都是波長 600 多奈米的紅色光,但如果按照它們原本的波長,在合成影像時都用紅色表示,就很難分辨氫和氮的分布狀態。這時候,天文學家們會按照各個元素之間的相對波長來配製顏色。

以底下的氣泡星雲(Bubble Nebula, NGC7635)為例,波長比較長的 N II 會被調成紅色,相對短一點的 H-alpha 就會調成綠色,而原本是綠色的 O III 氧離子則會被調成藍色。如此一來,我們就可以相對輕鬆地在畫面中分辨各個元素出現的位置。缺點是,如果我們真的用肉眼觀測這些天體,看到的顏色就會跟圖中大不相同。

由哈伯太空望遠鏡拍攝的氣泡星雲,使用了三種波段的窄頻濾鏡。圖/NASA

當然,這種人工配製顏色的方法也可以用來呈現可見光以外的電磁波,例如紅外線、紫外線等。舉哈伯太空望遠鏡的代表作「創生之柱」為例,他們使用了兩個近紅外線波段,比較長波的 F160W 在 1400~1700nm,比較短的 F110W在900~1400nm,分別就被調成了黃色和藍色。星點發出的紅外光穿越了創生之柱的塵埃,與可見光疊合的影像比較,各有各的獨特之處。

三窄頻濾鏡疊合的可見光影像與兩近紅外線波段疊合的影像對比。圖/NASA

望遠鏡接收來自千萬光年外的天體光線,一顆一顆的光子累積成影像上的點點像素,經過科學家們的巧手,成為烙印在人們記憶中的壯麗影像。有些天體按照他們原始的顏色重組,讓我們有如身歷其境,親眼見證它們的存在;有些影像雖然經過調製,並非原汁原味,卻調和了肉眼所不能見的波段,讓我們得以一窺它們背後的故事。

全國大學天文社聯盟
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