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《說曹操,曹操到—探討速率及機率》——2018數感盃 / 國中組專題報導類佳作

數感實驗室_96
・2018/04/19 ・1411字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 498 ・六年級

數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。

本文為 2018數感盃青少年寫作競賽 / 國中組專題報導類佳作 之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 作者:賴廉凱、劉尚榤/福和國中
圖/imdb

每次在聊天的時候,假如說到 A,A 又剛好走進來,就常常會加一句「說曹操,曹操到」。到底為什麼會這樣講?這就是我想要研究的目的。

我找到了三個解釋……

第一種是皇帝被敵人包圍的時候,皇帝想要請曹操來救駕。信還沒送出去,曹操的軍隊就趕來了。

第二種是皇帝請曹操來保護他。結果敵人先來了,曹操剛好前來殲滅。

第三種場景不太一樣是在曹操與呂布的對戰中,呂布遇見曹操,問曹操,曹操在哪?曹操卻說前面的就是。明末清初文人毛宗崗評說道:「見了曹操,反問曹操,舍卻曹操,別趕曹操。諺云:方說曹操,曹操就到。當面錯過,豈不好笑?」只擷取前面兩句。

對於,第一種與第二種。士兵是從山東到洛陽的。經過 Google 的尋找如下圖所示。這個便是三國的古地圖,圈圈內的便是曹操出發的地點約 609 km。

士兵假如一天走一天路(8-10小時)約可推進 50 公里,即609/50,約是 12 天。信使騎馬的速度又更快了,每天約 70 公里,即 609/70,是 8.7 天。但是,我想在皇帝與敵人之中一定有許多曹操的耳目,因此耳目一聽到甚麼,就馬上報告曹操。

所以,這個絕對可以在 20.7 天內出兵到皇帝那兒,我想這件事一定是曹操策畫已久的事。

一定只是他在等候時機,不僅能挾天子以令諸侯,還能有個「說曹操,曹操到」的美名。

至於第三種是因為曹操被呂布的部下陳宮所設下的伎倆,因此被迫與呂布決戰。假設曹操的軍隊約 30000 人,機率約 1/30000。因為是被迫與呂布作戰,因此都是被殺的措手不及。所以應該只剩一半,一半是 15000 個人,機率約 15000/1。而剩下的都逃的逃死的死,曹操剛好在正前方,因此機率變 1/1000。雖然曹操很不幸的被找到了,但憑著他高超的演技成功地躲掉了。但下一個被呂布追殺的是一個騎黃馬的,因為不一定每個都是騎黃馬的。所以機率又更高了,約是1/200。

如果不考慮速率,我們叫曹操叫了 100 次,他來了 50 次,那叫第101次時他會不會來呢?先前來的機率是 1/2(50/100),那麼第 101 次時機率也是 1/2。如果有到,機率就會升高成 51/101,但如果沒到,機率就會降低成 50/101。最後,我認為曹操不可能死的,因為我所找到的都來自三國演義,而且假如呂布解決了曹操,也不會有後來的歷史。還有,一些歷史都因為三國演義的誇大以及渲染。但是正史是三國志,而不是三國演義。

其實,曹操其實也是個偉大人物。他不僅奠定了曹魏的基礎,更統一了北方。但三國演義卻把它黑成了邪惡角色。因為三國演義以蜀漢為基準,其實不代表蜀漢一定是好的,我發現雖然三國演義裡作者把曹操、周瑜、孫堅等不是蜀漢的人都把他們的一點壞誇大了,以此把劉備、諸葛亮等人好比成天下無雙的英雄,但從一些小地方也是看的出蜀漢的黑暗面,但蜀漢並不是不好,只是三國演義的誇大及渲染,導致讀到一些並不真實的歷史。最後對三國歷史有興趣一定要讀三國志。

更多2018數感盃青少年寫作競賽內容,歡迎參考 2018數感盃特輯、數感實驗室官網粉絲頁喔。

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數感實驗室_96
46 篇文章 ・ 19 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/


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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》