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生態與經濟-綠屋頂如何改善城市

thisbigcity城事
・2012/02/15 ・2106字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 532 ・七年級
照片來源:Flickr用戶Plant Chicago
照片來源:Flickr用戶Plant Chicago

作者:Charlotte SankeyCreative Warehouse環境議題媒體與出版公司負責人)

我們都喜歡有美好視野的房間,但思考建築物未來時,卻常遺忘外在世界,只專於結構本身,包括地基、地板、破洞、裂縫,隔絕週遭自然環境,可是建築物好壞大多取決於外在條件,最具智慧的設計常積極參與當地生態,吸引太陽熱能、促進新鮮空氣流通、運用林蔭與山坡遮蔽,也同時有所回饋,提供動植物棲地、協助疏排雨水、維護綠地幫助擁擠城市降溫。

人們如今才開始體認到,地方生態對都會區的價值,近期美國紐約研究顯示,市區林木價值達1.22億美元,因為可減少污染、增加美觀、維持市區氣溫怡人(參見「樹木價值何在?」),但規劃團隊在翻修工程中,卻鮮少考量到這些「服務」,嚴格評估內容可能包含眾多技術、評估能源節約效果、成本與收益,可是卻未必思考綠屋頂的益處,專家試圖透過降低碳排放量,壓低地球得付出的代價,卻不會顧及新建築如何影響原本棲息當地的蝙蝠。

這種作法相當可惜,若綜觀全局,其實許多措施都能兼顧建築環境與自然生態,綠屋頂即為一例,不僅能幫助建築物隔熱,亦可調節排水量、降低都會區溫度、照顧重要的授粉動物及其他生物,植被可延長屋頂使用年限,減少建材因腐蝕與風化造成的損害。

缺點在於綠屋頂造價昂貴,有時比一般屋頂高出一倍,但可藉由節省能源彌補,設於紐約的「蓋亞研究所」執行長曼奇維茲(Paul Mankiewicz)指稱,美國有些建築物因此省三分之一能源用量;英國倫敦商業區「金絲雀碼頭」建置6000平方公尺綠地後,省下的暖氣費用也相當可觀,巴克萊資本總部大樓管理者表示,新屋頂讓頂層完全不需使用冷暖氣,「每年省下4000至5000英鎊」。新加坡樟宜綜合醫院發現,在屋頂種植水耕蔬菜不僅可提供餐食,亦能吸收屋頂及病房熱能,省下電費可照顧更多病患。

綠屋頂好處不只是省電,藉由建立「人與自然的連結」,還可提高員工生產力及降低人員流動率。

紐約喧囂的第六大道旁,一棟建築物八樓陽台種滿苜蓿、草皮與花朵,反映季節變換,這是Cook + Fox建築事務所人員親手努力成果,員工從窗戶望出去,蜻蜓與帝王蝶在粉色與黃色的多年生植物間飛舞,原來陽台只是一片黑色柏油,他們使用名為「Green Paks」 的黑色花圃塑膠袋,其中混合著碎石與肥料,種出這些五顏六色的植物,這種方式比綠屋頂更容易落實,因為綠屋頂大多需要結構補強工程才能完成,簡易式花園成 本也較低,每平方英尺只需10美元,比綠屋頂少了一半,事務所合夥人表示,這片花園於2006年完工,是他們最明智的決定,七樓住戶或許才是冷卻效應最大受益者,不過事務所老闆表示,公司獲利因此更為豐厚。

其他人亦發現生物多元建築環境能提高獲利,英國最大開發商「英國土地」(British Land) 規劃,在提塞德(Teeside)地區的一間購物中心周圍,設立「綠色項鍊」,花費2.6萬英鎊,興建水獺雜木林、水塘、樹籬笆、鳥巢等,該公司代表卡利 (Sarah Cary)表示,「希望拉近民眾與自然的距離,更享受工作環境」,不過她也承認,要將這筆投資納入計算很困難,「其中價值以社會觀感為主」。

Penoyre & Prasad建築事務所成員馬克斯(Rafael Marks)亦有同感:「現有開發委託與投標程序中,生物多樣性通常就像個窮親戚,能否實現完全取決於客戶意願」。

馬克斯目前正在翻修一棟老舊青年中心,位於倫敦北部公園內一間老變電所內,未來將搖身一變,成為最先進的教育生態中心,故很有機會讓建築物與週遭環境進一步結合。

其中一項解決方案,是為室外照明加裝如同「眼睫毛」的設施,降低光害影響蝙蝠,蝙蝠入夜後出來覓食,都會區夜間照明增加後,牠們常無法辨別晝夜,馬克斯指出,「燈光會盡量調暗,但不會影響公園步行安全」,工程還包括綠屋頂、灰水回收系統,建築物內也會盡量利用日光。

話題回到蝙蝠身上,因為現代房屋多沒有屋簷,建築也完全密封,重創蝙蝠數量,「蝙蝠保育信託」建議在閣樓留下十公分的空隙,不僅剛好讓蝙蝠進出,也是重要通風方式,也可以由下而上隔絕空心牆,讓牠們能夠醒來離去,而不會受困死亡。

另一項計畫則必須顧及一棟18世紀起建的穀倉,其中有諸多貓頭鷹棲息,永續設計建築事務所Granta Architects代表索柏洛(Katie Thornburrow)表示,「規劃改建劍橋附近的穀倉時,屋頂三角牆每一側都加蓋鳥屋」,客戶布里斯托(Chris Bristow)認為,「必須尊重居住在屋內的美麗生物,鳥屋費用只需幾百英鎊」。聽起來確實不貴,不過因為沒有任何財務補助,許多人還是會猶豫。

Lafarge A&C UK公司總經理懷克斯(Stuart Wykes)表示,「老實說,採砂石與營建活動本質上都入侵景觀,但也有機會創造景觀與棲地,從現況著手改善,從拆除建材的那一刻起,就等於是復原工作的起點」。

誰都同意這種觀點,問題在於,保育人士與自然資本主義者能否看到建築翻修背後的機會,讓建築環境與寶貴生態達到和諧關係?抑或在削減碳排放量時,卻也犧牲地方生態?

本文原載於獨立專業永續團體「未來論壇」雜誌《Green FuturesThe Big City 城事

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《城事》為永續城市部落格,長期發掘關於建築、設計、文化、科技、運輸、單車的都市創新構想,曾數度獲獎。《城事》網羅世界各地城市生活作者,文章曾發表於Next American City、Planetizen、Sustainable Cities Collective、IBM Smarter Cities等網站。《城事》遍尋全球,在世界奮力邁向永續的時刻,呈現城市帶來的種種機會,力求保持樂觀,但不忘批判。


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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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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》