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由《我們共同的未來》到《格羅 ‧ 布倫特蘭獎》 ──「永續發展教母」格羅 • 布倫特蘭的貢獻與傳承

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2018/04/12 ・4795字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 572 ・九年級

本文由《唐獎教育基金會》委託,泛科學企劃執行

  • 文/趙軒翎
圖/FastFlash @Pixabay

在 20 世紀的尾聲,人類社會經歷了兩次世界大戰,也面對了幾次重大災難,包括印度博帕爾市農藥廠氰化物外洩、蘇聯車諾比核災等,人與環境都承受了慘痛且長遠的傷害。人類與這個星球面臨接踵而來的挑戰:人口快速擴張、貧窮與飢荒、森林過度砍伐、溫室效應、臭氧層破裂等,讓人類意識到漫無節制的發展終不可行。

從宇宙來看,地球是個小而脆弱的星球,由雲朵、海洋、林木與土地所組成。然而,人類在地球上的活動、建築的大廈,正逐步地改變這個星球。許多改變伴隨著危及生命的危險,我們無法逃避,而是要正視與面對這個新的現實。──《我們共同的未來》(Our Common Future)

1987 年,格羅.哈萊姆.布倫特蘭(Gro Harlem Brundtland)夫人帶領聯合國世界環境與發展委員會,發表《我們共同的未來》宣言,又稱「布倫特蘭報告」。順應這個時代而生的宣言,核心提倡的是「永續發展」;這個現在眾所皆知、人人掛在嘴邊的概念。雖然布倫特蘭並非首先提出永續發展概念者,但《我們共同的未來》卻第一次完整定義了永續發展,也是讓這個理念成為全球共識的起點。

由公共衛生領域到踏上政壇

格羅.哈萊姆.布倫特蘭夫人。雖然布倫特蘭並非首先提出永續發展概念者,但《我們共同的未來》卻第一次完整定義了永續發展,也是讓這個理念成為全球共識的起點。 圖/唐獎教育基金會提供

被稱為永續發展教母的布倫特蘭,1939 年出生於挪威。她的父親是名醫師,同時也是名政治家,曾經擔任挪威的衛福部部長和國防部部長等職務。在家中父親時常與她討論世界大事,耳濡目染之下,讓她從小就立志要為一個以共享價值為基礎的團結社會努力。她在挪威取得醫學學士學位,便遠赴美國哈佛大學攻讀公共衛生,再回到挪威執業。

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然而,在她 35 歲這一年,卻意外地走上與父親相同的政治路。關注許多社會議題的她,時常在報章雜誌撰寫文章,坦率敢言的形象讓她被當時的總理布拉特利(Trygve Bratteli)延攬入閣,成為挪威最年輕的環境部部長。雖然環境領域並非她最為熟悉的領域,不過她認為健康、環境與發展三者之間關係密不可分,因此她大膽地接受挑戰,證明自己的實力,逐漸在政壇嶄露頭角。

1981 年,布倫特蘭成為挪威第一位女總理,讓她有更多的機會能夠推動她的理念。在她關注的男女平權議題上,她推動育嬰假、推廣婦女餵母乳等,將她碩士班時的研究成果,實際應用在政策推廣上。在她任職期間內,挪威內閣閣員女性比例首度超過半數,而且國會議員也有四成為女性。

布倫特蘭在 1990 年代推動碳稅制度,立法規定化石燃料業主依照生產的石油量,繳納一定比例的稅額給政府。在這項政策推動的過程中,她也坦言遭受到挪威石油業者和其他產油國家的抗議,來自各方的壓力不斷湧入,她仍然堅持下去。

讓社會和環境都能永續發展

1983 年布倫特蘭接任聯合國「世界環境與發展委員會」主席,扛起成立委員會的大任。她在委員會中一力堅持,委員會必須有超過 60% 的成員來自開發中國家。這個堅持有其重要的用意,在環境議題上,已開發國家和開發中國家觀點不同。一味的要開發中國家保護、照顧環境,卻沒有考量到這些國家現在貧困、飢荒或經濟發展狀況,難以說服這些國家依照委員會的決議執行。若委員會有超過六成代表來自開發中國家,在討論中也更能有多方面的視野,將開發中國家的考量納入討論,也能獲取這些國家的信賴。

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布倫特蘭的做法,同時也呼應了她與委員會在 1987 年發布的《我們共同的未來》報告中,特別強調這不僅僅是環境問題,更是發展問題。

《我們共同的未來》報告發表後,在全球得到許多迴響。1992 年在巴西里約熱內盧召開了第一屆聯合國環境與發展大會(UNCED),也稱為「地球高峰會」(Earth Summit),就將布倫特蘭永續發展的理念進一步規劃成具體的行動方案。會議中訂定「21 世紀議程」(Agenda 21),成為全球各國推動永續發展的最高指導原則。地球高峰會也促成全球氣候變遷的國際協議的簽訂,如《聯合國氣候變遷綱要公約》(UNFCCC)及《京都議定書》(Kyoto Protocol)等,然而隨著《京都議定書》將在 2020 年到期,各地約國經過多次的討論,終在 2015 年 12 月 12 日一致同意通過《巴黎協議》(Paris Agreement),以接替《京都議定書》,希望透過國際力量延緩或降低人類受到氣候變遷的衝擊。

廣獲迴響的《我們共同的未來》報告在 1992 年巴西里約熱內盧召開的第一屆聯合國環境與發展大會(UNCED)(也稱為「地球高峰會(Earth Summit)」)也獲認可,並將布倫特蘭永續發展的理念進一步規劃成具體的行動方案。 圖/聯合國官網

與第三世界女科學家分享唐獎榮耀

從報告發表至今已經過 30 年,全球依舊有數不清的環境問題、發展議題需要面對與解決。布倫特蘭一直站在前端,引領世界朝向永續發展這個長期的目標努力。台灣企業家尹衍樑於 2012 年創辦唐獎,2014 年首屆唐獎就將「永續發展獎」頒發給致力推廣永續發展多年的布倫特蘭。

年近 80 歲的她,特別將唐獎提供的研究補助費,撥出一半──即 500 萬元新台幣指定用於獎助年輕女性學者。從 2016 年開始,委託成功大學連續三年遴選開發中國家、從事公衛或環境相關研究,且年齡未達 40 歲的年輕優秀女科學家,頒發「格羅‧布倫特蘭獎」,並邀請她們來台灣參加「Gro Brundtland Week of Women in Sustainable Development」科學週活動,進行為期一週的參訪和巡迴演講。除了表揚她們的努力與貢獻,同時也促使多國科學家相互交流,希望藉此促成更多跨國合作。

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來自各國對人類做出貢獻的女科學家

今年獲得格羅 ‧ 布倫特蘭獎的五位得獎者參加開幕活動之合照。左起分別為 Dr. Weena Gera、Dr. Sarva Mangala Praveena、Dr. Natisha Dukhi、Dr. Neha Dahiya、 Dr. Barbara Burmen。圖/唐獎教育基金會

今年(2018)是格羅 ‧ 布倫特蘭獎最後一屆,獲獎的五名女科學家分別為來自肯亞的 Dr. Barbara Burmen、南非的 Dr. Natisha Dukhi、印度的 Dr. Neha Dahiya、菲律賓的 Dr. Weena Jade Gera,以及馬來西亞的 Dr. Sarva Mangala Praveena。她們從事的領域與議題各有不同,但均為了改善人類的未來做出了努力。

以數據分析肯亞愛滋與結核病困境

直至今日,在肯亞感染愛滋病毒與結核病毒的人數仍然居高不下,也有許多人同時為兩種疾病所困;而更讓人擔心的是,已知的數據只是實際感染人數的冰山一角,更多是從未接受診斷和治療的病患。在肯亞擔任醫師與公共衛生研究者的 Dr. Barbara Burmen,已經在愛滋病與結核病領域投注超過十年的心血,她的研究透過數據分析與程式運算,試圖更加了解這些疾病的狀況。

Dr. Barbara Burmen 在肯亞以數據分析防治愛滋病與結核病。圖/唐獎教育基金會提供

「即使數據能為我的研究提供很好的證明,我們仍需要一個好的方式將數據轉化,讓這些成果能實際應用在臨床上。」Dr. Burmen 說。這幾年,她致力於尋找更快更有效率的方式發現潛在病患,給予預防措施與治療。雖然目前已有初步成果,但她仍十分擔憂,「相關公共衛生研究的資金正在減少,然而同時人口持續增加、疾病快速變化,未來我們的醫療系統可能得面臨更大的挑戰。」

提供低成本的衛教資訊

要讓正確的衛教資訊被有效的傳遞,在先進國家都很不容易,更別說是在第三世界國家。在南非的 Dr. Natisha Dukhi,目前任職於南非人類發展委員會族群健康、健康照護系統及創新部門擔任研究專員,致力於改善孕婦、青少年和兒童所面對的健康議題,藉由發展較能負擔的低成本措施,來增加當地民眾的參與度。而他們使用的,便是我們也相當熟悉、人手一支的好工具:手機。

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Dr. Natisha Dukhi 在南非的重要計畫之一:透過手機提供衛教資訊。圖/唐獎教育基金會提供

近年來 Dr. Natisha Dukhi 參與了 Teen MomConnect 的計畫,透過越來越多人擁有的手機,來幫助孕婦在懷孕期間的獲得她們所需的正確衛教知識。Dr. Dukhi,依照目前初期研究,手機應用的成果相當不錯,未來還可以做更多的嘗試。

改善印度人的生活品質

癌症是現代醫學難以迴避的問題,而這個難題在醫療資源有限的地方更是難解的議題。在印度的 Dr. Neha Dahiya,長年關注包含癌症在內印度各種不同疾病與健康問題,希望透過科技與公共衛生策略,在有限的資源下也能發展能快速篩檢疾病、開發疫苗的方法,讓印度不管城市或偏鄉的民眾,都能更快速獲得所需的醫療資源和照顧。

在印度嘗試以公衛研究改善群眾生活的 Dr. Neha Dahiya 圖/唐獎教育基金會提供

「大多數的醫生是坐在醫院裡等著民眾來看病,但身為一個公共衛生研究者,我們需要更接近群眾,面對不同的挑戰。但看到付出所獲得的成果讓我很欣慰,因為我可能可以救更多的人。」Dr. Dahiya 

馬來西亞飲用水汙染研究

水,與在這地球上的每個人息息相關,而這也是馬來西亞 Putra Malaysia 大學《環境與職業醫學研究所》擔任副教授的 Dr. Sarva Mangala Praveena 極為關心的議題。她強調現在我們對於飲用水汙染的研究,不只是以往我們熟悉的重金屬、微生物汙染等,更有許多新興的汙染源,像是我們的日常用藥也被發現在飲用水中有殘留。

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Dr. Praveena 著重於飲用水汙染的研究。圖/唐獎教育基金會提供

Dr. Praveena 認為她所做的研究主題雖然已經相當接近一般人的生活,但大多數的研究成果只存在於學術論文中,她希望可以透過科學傳播的方式,讓這些資訊可以透過社群媒體讓更多人知道。

由政治角度研究永續發展

「在開發中國家,最優先考量的總是經濟發展,」Dr. Weena Gera說,「然而經濟發展與公共衛生、環境永續等議題,其實仍是緊緊相連,無法分開的一部分。」不同於前面幾位科學家,在菲律賓的 Dr. Gera  並非公共衛生相關背景,而是以政治學的角度投入永續發展的研究;她特別關注的是菲律賓煤礦開採產業的監測。

Dr. Gera 特別關注於菲律賓煤礦開採產業的監測。圖/唐獎教育基金會提供

最近 Dr. Gera  也投入公共參與環境議題的研究,她認為當民眾能夠正確透過教育與訊息的獲取,才有機會讓他們能投入相關議題的推動,督促政府在追求經濟發展之餘,也能關注整個國家的永續發展。

永續發展的考驗,等待人類全體一同解決

「永續發展是一種發展模式,既能滿足我們現今的需求,同時又不損及後代子孫滿足他們的需求。」

在《我們共同的未來》宣言發布時,布倫特蘭曾提到,最初聯合國委員會在討論理念時只專注在環境議題。但這樣的概念是不完備的,所有環境議題都與人類的行動、野心和需求息息相關,環境與發展必須要一起討論;因此她將理念重心放在「永續發展」。畢竟「環境」是我們居住的地方,而「發展」是我們試圖改善生活場域所做的一切,兩者密不可分。 sexescortguide.com

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永續發展教母、唐獎首屆永續發展獎得主格羅‧布倫特蘭(Gro Brundtland)4 月 2 日於中研院發表演說。圖/唐獎教育基金會提供

布倫特蘭就像個展望人類共同未來的設計師,在她刻畫的藍圖中,永續發展是最重要的精髓;而格羅 ‧ 布倫特蘭獎既是傳承也是開端,期待各地傑出的科學家們都能在各自在擅長的領域,為永續發展、人類未來盡一份心力。

就如同布倫特蘭夫人在今年(2018)來台參加「Gro Brundtland Week of Women in Sustainable Development」科學週活動所提到,如今仍有許多考驗,能源、汙染、性別平等、生活品質等問題,都需要被解決:

「我們都有責任去做好自己的那一部分,不僅僅是政府單位與企業,而是我們,每個人。」

  • 2018/4/2 9:00-10:30 中央研究院
    Dr. Gro Harlem Brundtland
    主題:Public Health and the Environment in a Sustainable Society – Special Forum
  • 2018/4/3 9:00-10:30 國立成功大學
    Dr. Gro Harlem Brundtland(國際長者領袖組織)
    主題:Sustainable Development Goals, a thirty year story of international collaboration
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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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翻越性別高牆 打破生乳營養迷思 埃凡斯促成牛奶滅菌(2)
顯微觀點_96
・2024/08/13 ・2351字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文轉載自顯微觀點

顯微鏡後的女性科學家系列

他像是一艘船在河中航行;四處遇到阻礙,唯獨一面通暢;在那,所有的障礙都消失了,他徐徐地穿越著深深的航道,進入無盡的海洋。

——愛默生

埃凡斯在動物工業局的研究興趣集中到一種致流產的傳染性微生物。

丹麥獸醫伯納.班(Bernhard Bang) 在 19 世紀末發現了一種導致乳牛流產的病菌,而這種病菌多年來已知存在於受感染的乳牛乳房中。

而農業工業局病理部的施洛德(Schroeder) 和卡登(Cotton)在 1911 年從看似健康的牛隻的牛奶樣本中分離出這種病菌;幾乎同時,另一組研究人員史密斯(Theobeld Smith)和費比恩(Febyen)也在 1912 年從牛奶中分離出同樣的病菌。因此埃凡斯開始思索這類致牛隻流產的病菌是否也會導致人類生病。

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與此同時,蘇格蘭病理學家布魯斯(David Bruce)分離出了會使人類發燒和肌肉疼痛的波浪熱(或稱馬爾他熱,Malta fever)的病菌,且發現可透過羊奶傳染給人類。

當時的科學家都認為透過羊奶傳染給人和導致牛流產的是不同的病菌。透過羊奶傳染馬爾他熱的是羊微球菌;引起牛流產的則是流產芽孢桿菌。

但埃凡斯透過觀察,認為這兩種來源的細菌形態相似:這些細胞呈桿狀,但有不同的長度;有些細胞很短,在顯微鏡下看起來呈球形。

經過細菌鑑定以及將病菌接種在動物身上的對比試驗,埃凡斯推斷這兩者其實是同一種桿菌,並將這些發現於 1917 年 12 月在美國細菌學家協會(the Society of American Bacteriologists)年會上報告,並發表於 1918 年 7 月的《傳染病雜誌》(The Journal of Infectious Diseases)。而後來為紀念首先研究這病症的布魯斯,這個病原菌被定名為「布氏桿菌」(Brucella abortus)。

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同時埃凡斯基於研究發現也提出質疑:「我們是否確信,人類不會因為飲用生牛奶而偶爾發生腺熱(glandular fever)、流產或可能的呼吸道疾病?」

Alice Evans 1945。圖片來源:wiki

避免人畜傳染 推動牛奶滅菌

1864 年,法國生物、化學家.巴斯德(Louis Pasteur)描述了如何透過加熱保存液體的系統,也就是巴氏殺菌。但當時這樣的滅菌法應用於葡萄酒或啤酒,而不是牛奶,因為人們認為牛奶只要不被污染就是安全的。

當時牛奶的問題在於變質的速度。過去,有些乳牛場為了解決變質,會建在城市,以縮短生產和消費之間的時間;而有些則使用摻假物,例如碳酸氫鹽、糖、糖蜜甚至粉筆,來掩蓋乳品腐敗的狀況。

對於埃凡斯提出喝生牛乳可能致病的質疑,不但未被採納,還遭到其他科學家、醫師和酪農業等各界的批判。

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一來是科學家普遍相信發現結核菌的德國生物學家柯霍(Heinrich Hermann Robert Koch)所提出的觀點:同一種病菌會同時造成動物與人類的共同疾病。

柯霍曾在 1901 年提出儘管結核病是牛隻常見的疾病,產出的牛奶含有大量的「結核菌」,但這種牛型結核病不會傳染給人。

他說,如果牛結核桿菌能夠感染人類,就會出現很多病例,尤其是脆弱的兒童;但大多數醫護人員認為案例數並不多並非如此。他甚至認為,採取措施保護人類免受牛結核病的侵害是不明智的。

二來是科學家們不相信埃凡斯這樣沒有博士學位的女性,能提出如此「重大的發現」。對酪農和乳製品業而言,埃凡斯則被認為在圖利巴氏殺菌設備。

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所幸,埃凡斯的發現在 1920 年後陸續得到梅耶(Karl Friedrich Meyer)等人的研究支持,被認為是可信的科學發現。 美國衛生局(USPHS)也從 1924 年開始制定了一項名為《標準牛奶條例》(Standard Milk Ordinance)的示範法規,由州和地方掌控乳製業機構自願採用。之後又陸續頒布行政和技術細節,修改成 A 級巴氏滅菌牛奶條例(Grade A Pasteurized Milk Ordinance),提供全國統一的牛奶衛生標準。

重要貢獻鼓勵後進女科學家

為了表彰埃凡斯的成就,美國細菌學家協會(現為美國微生物學會,the American Society for Microbiology,ASM)於 1928 年推舉她成為首位女性主席。

然而儘管有豐富的實驗室經驗以及預防措施,但埃凡斯仍在 1922 年感染布氏桿菌,並在往後幾年反覆發作。她曾在回憶錄中提到,「完全喪失能力和康復的時期交替出現,最後一次致殘的病情惡化發生在 1943 年夏天,距感染之日已近 21 年」。

更慘的是,當時對疾病沒有夠多的認識,因此她和其他布氏桿菌患者一樣,被診斷為「神經衰弱」,認為這些症狀是被幻想出來的,被誤解為騙子,是在「詐病」。但埃凡斯說,慢性症狀方面的經歷使她有機會親眼觀察這種疾病及其影響。

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不過她也漸漸將研究目光轉向溶血性鏈球菌,一直致力於此直到 1945 年退休。1975 年 9 月 5 日埃凡斯於維吉尼亞州亞歷山大市逝世,享年 94 歲。她的墓誌銘刻著::「溫柔的獵人,追趕並馴服她的獵物,穿越到了新的家園」。

雖然埃凡斯並未取得博士學位,又曾因女性身分導致科學發現不被認可。但美國微生物學會於1983年為表彰埃凡斯在微生物學領域的參與以及傑出貢獻,設立了「埃凡斯獎」(The Alice C. Evans Award),以表揚後進致力於微生物科學領域的女性。

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參考資料

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顯微鏡後的女性科學家:甘居配角仍不減貢獻 微生物學家安娜‧威廉斯

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翻越性別高牆 打破生乳營養迷思 埃凡斯促成牛奶滅菌(1)
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・2024/07/24 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

本文轉載自顯微觀點

顯微鏡後的女性科學家系列

顯微鏡學的蓬勃發展,不僅促進了醫學﹑公共衛生的發展,而在這背後也有許多偉大的女性科學家參與其中。

屏東縣九如鄉一處養羊場有 3 頭羊確診「布氏桿菌病」,為台灣約 30 年來首例,動防所已撲殺感染羊隻並進行消毒。由於「布氏桿菌」為人畜共通傳染病,衛福部疾病管制署匡列 4 名牧場員工…。2023 年 12 月 9 日報導

由於乳製品滅菌的觀念普及,現在已很少聽聞布氏桿菌感染。這都得歸功於首先發現經由飲用感染布氏桿菌的生牛乳而導致人類得馬爾他熱,進而促成乳品全面巴氏消毒的細菌學家艾莉絲.埃凡斯(Alice Catherine Evans)。

Alice C Evans。圖片來源:PICRYL public domain

從偏鄉教師到微生物學家

埃凡斯的祖父 1831 年從英國威爾斯移民至美國,她於 1881 年 1 月 29 日出生在美國賓州尼斯威爾斯社區的一戶農家。

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埃凡斯在出生地念中小學,因當地沒有高中,她到了賓州托旺達(Towanda)的薩斯奎漢納學院(Susquehenna)就讀。1901 年畢業後,進入大學就讀的夢想因家裡無法負擔而破碎,且當時小學教職幾乎是唯一對女性開放的非基層勞力職業,因此她沒有多想就進入一所小學擔任 1 至 4 年級的教師。

她在家鄉和外地的小學共教了 4 年書後,得知有康乃爾大學農學院提供偏鄉教師免學費的自然科學課程。當時康乃爾大學的農學院院長貝利(Liberty Hyde Bailey)希望藉由受過訓練的教師,培養學生對大自然的熱愛、對植物和動物以及無生命世界的興趣。

埃凡斯申請了這項計畫,並用她四年教書的積蓄來到康乃爾大學,並選擇細菌學作為研究領域,指導教授是研究乳製品的微生物學家史托金(William A. Stocking)。

1908 年她獲得康乃爾大學農學院的學士學位,經指導教授推薦,獲得威斯康辛大學的獎學金;這是專門提供給專攻農化或細菌學研究的獎學金,且在此之前未曾頒給女性。於是埃凡斯前往威斯康辛大學繼續碩士學業。

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但她雖然是拿細菌學獎學金,但在農業細菌學指導教授黑斯廷斯(Edwin George Hastings)的要求下,埃凡斯花了三分之二的時間研讀化學,並於 1910 年獲得碩士學位。 碩士學業最後一年,教授希望埃凡斯留下來繼續攻讀博士學位。雖然意識到這是不錯的機會,但大學和碩士學業已帶給她不小的經濟和精神負擔,加上博士學位在當時對科學家並非必要,因此她選擇不再繼續攻讀。

與布氏桿菌相遇

每個人都有自己的天職,天賦就是呼喚,有一個方向,所有的空間都向他敞開。他擁有靜靜地吸引不斷往前努力的能力。

——愛默生

幸運的是,埃凡斯獲得了農業部動物產業局(Bureau of Animal Industry)的研究職位。由於乳酪是威斯康辛州的重要產業,當時威斯康辛大學化學系和細菌學系與乳製品部門合作,研究更好的乳酪製作方法。

埃凡斯是該單位首位女性員工。當時的動物產業局官員沒有想到可能會選擇女性。據傳聞,官員們在一次會議中聽到一名女科學家將加入他們的工作行列的「壞消息」時,他們充滿了驚愕,甚至「差點從椅子上跌下來」。

埃凡斯的回憶錄寫到:「就我而言,進入動物產業局純屬意外,因為長官在女性就業屏障上留下了一個漏洞,我不知不覺地就鑽了進去。」但這在女性就業可說是一個重要的里程碑,因為除非對美國公務員提出嚴重的投訴,否則埃凡斯不會被任意解僱。

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所幸埃凡斯的頂頭上司,乳製品部長羅爾(B. H. Rawl)與研究主任羅傑斯(Lore A. Rogers),都不認同其他高級官員對女性的敵意。她在此研究主題是牛乳中各式各樣的細菌,並了解這些類型細菌的來源。同時,她也每年在大學選修一門課,以充實知識。

研究過程中,她的目光漸漸集中到一個特定的對象,一種致流產的傳染性微生物。

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