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電動車邁向遠程高速公路

thisbigcity城事
・2012/02/16 ・1333字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 550 ・八年級

疾速奔馳如何降低人類對汽車倚賴程度,一直是重大永續挑戰,聯合國氣候變遷會議(COP17)也企圖尋求解答,但真得放棄汽車,才能達到永續目標嗎?《Green Futures》作者Roger East在本文中,探討電動車在英國普及趨勢,可能大幅降低碳排放量。

各位想像電動車時,眼前畫面可能是一輛顏色古怪的小車,在擁擠的城市中,非常安靜地精準停放在小空間內,不過隨著英國高速公路休息站裡充電處日增,可能將完全顛覆這幅景象,可再生能源公司Ecotricity今年夏天推出全球第一條全國電力高速公路,只需享受一杯卡布其諾的時間,即可免費為電動車充飽電池。現在各位應能想像一輛時髦的轎車,奔馳在鄉間高速公路上…

因為害怕中途電力耗盡,許多駕駛一直不願在長距離旅行使用電動車,這種「車程焦慮」形成巨大心理障礙,而且在許多人的刻板印象中,電動車只適用於都會短程交通,不過其實英國99.6%的汽車車行距離都低於100英里,恰好在多數現代電動車的續航範圍內。

使用新的高速公路充電網絡似乎輕鬆又簡單,只要透過網路向該公司登記,免費取得磁卡,即可使用許多Welcome Break休息區內的充電站,M25高速公路South Mimms段率先實施,全國27條高速公路將在2013年建置完畢,只需20分鐘即可快速充電,若有時間悠閒吃頓午飯,亦可花兩小時讓電池完全充滿,假如是過夜休息,也能選擇一般三孔式插座的慢速充電方式。

Welcome Break公司執行長Rod McKie積極推動這項計畫,他估計能為顧客省下大筆燃料費用,充電站可免費使用,而家用充電裝置平均每一英里只需一英鎊,他表示,「一般駕駛每年車行距離約8500英里,以現行價格計算,可省下約1000英鎊的燃料費,亦可減少約兩公噸的二氧化碳排放量」。

當然,電動車未必等於低碳,若未慎選發電方式,電動車排碳量可能與汽油車相當,不過上述例子確實可減少碳排放量,Ecotricity目前風力與太 陽能發電量足以應付充電站需求,若是在M4道的Reading地區停車充電,電力甚至直接來自Green Park風力渦輪。該公司創辦人文斯(Dale Vince)表示,「現在只需風力,民眾即可在英國四處通行,我們正努力打造基礎建設,讓英國電動車革命能夠啟動」。

不過目前英國每年汽車行駛總距離達2500億英里,若所有人都改用電動車,電力供應怎麼吃得消?新增需求將近60兆度,相當於目前國內全年電力用量 的16%,文斯對此顯得很樂觀,「只要設置12000座風力渦輪,即可滿足所有需求」,若是採用下一代效能更高的風力渦輪,更只需要6000座。

Ecotricity公司指出,如此每年將可省下2300萬公噸的石油,並減少7100萬公噸的二氧化碳排放量,且多數車輛夜間均可在家中充電,故能降低對尖峰時段的衝擊;建構智慧系統後,許多電動車停在家中的時間內,若其他電器用電量較高,亦可回送電動車電力至家中。

這個理想或許還很遙遠,因為英國目前只有約2000輛電動車,也只有數百輛附插座的油電混合車,雖然電動車售價仍明顯較高,但可節省燃料成本,尤其近期汽柴油價格不斷攀升,未來情況似乎也會每下愈況,讓電動車顯得更具吸引力。

不過關鍵仍在於大眾對充電建設是否有信心,目前英國四百多個電動車充電站幾乎均設於市區,其中逾半數位在首都倫敦,新的充電路網應該能讓電動車駕駛勇敢開往遠方。

 

本文原載於獨立永續專業團體「未來論壇」雜誌《Green Futures》及 The Big City 城事

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thisbigcity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_96
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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》