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博士畢業就職路迢迢?改善高教人才學用落差,日本怎麼做?

Research Portal(科技政策觀點)_96
・2018/04/30 ・6227字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 582 ・九年級

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緣起:借鏡日本提早十年的少子化經驗

日本高等教育的發展與少子化均比台灣提早十年,如何因應可借鏡之。圖/flickr

日本高等教育的發展與少子化的問題均比台灣提早約十年,其博士培育發展發生供需不均的問題從 1970~1980 年代初期日益嚴重,我國則從 1990 年代開始。

兩國目前博士占總人口的比例在 OECD 國家中都不算高,然而,日本政府在近十多年來積極推動促進博士人才就業與縮短學用落差的多樣政策之下,即使針對博士畢業生就業狀況仍有持續改善的空間(楊武勳,2013;李俊毅,2017),整體而言,目前已經沒有博士生過多的問題;相對的,我國則因為社會氛圍與企業主認知的影響,博士生人數持續下滑,對台灣長遠維持科研競爭力,不啻是一隱憂。

日本於地理位置、歷史文化、高教體制與科技政策推動等方面都與我國有相當多共同點,又在科研創新與經濟發展上領先許多亞洲國家。雖然,美國、英國、澳大利亞、德國、法國、日本、韓國、俄羅斯等的博士生教育發展都有其的特色及代表性。但考量台灣近年來積極追求由效率經濟轉型創新經濟,因此,值得探索在創新科研的發展上無法缺席的博士人才,同樣地處於亞洲的日本是如何協助其多元發展的。

面臨少子化,日本如何調整政策培育博士?

日本出生率從 1975 年開始下降,大學生原則從 1993 年開始下降,進入 90 年代後期,少子化的影響,使得大學教育供過於求,尤其私立大學因為生源不足已經嚴重影響到學校生存(OECD, 2011;石人炳,2005)。少子化除了影響教育結構,也影響學生質量與大學師資,教育品質的惡化從 1990 年代末期開始。

少子化除了影響教育結構,也會影響最後人才的的品質與數量。圖/AF.mil

政府為了改善學術水準,推動胃納量的減少與大學法人的整合(Education Rebuilding Council, 2007),並重視發展研究生教育。政府擴大研究生招生規模,專門研究所的數量也大量增加。若比較日本在 1955 年和 1997 年的研究生人數,碩士生大約增加五倍,博士生人數大約增加了四倍。

雖然為國家培育許多人才,但是也逐漸出現了博士畢業人數超過大學教師需求的現象。1984 年 10 月,學術審議會發表了《關於改善學術研究體制的基本對策》的報告,敦促文部科學省透過調整政策來保障博士學位人員獲得進一步培育。於是,在 1985 年日本振興學會創立了「特別研究員制度」,讓具有研究能力的優秀博士畢業生至學研機構進行 2-3 年的研究工作並領取獎學金,開始了博士後研究的制度。

而後,此制度不斷發展,而促進了高端創新人才的培養。經過一段時間,日本國會於 1995 年通過了科技基本法,在第一期科學技術基本計畫(1996-2000)中推出「博士後一萬人支援計畫」,希望透過積極培養創新人才,因應世界科技的突飛猛進以維持經濟發展(譚建川,2014)。

培育了博士,接下來博士後的去處也是個問題啊。圖/wikipedia

然而,大量的博士後研究人員無法取得學校正式職位,且企業雇用博士人才的比率仍偏低,因此,日本為了因應 2000 年以後博士課程學生人數繼續成長,舒緩學非所用及博士後研究人員的就業問題,政府在第三期科學技術基本計畫(2006-2010年)中,政府明確提出要為博士課程畢業者在學術以外領域就業提供支援,並在「科學技術相關人才培養綜合計畫 2006」中設立「科學技術相關人才職業多樣化促進事業」。

除此之外,2010 年,內閣府推出新成長戰略,喊出 2020 年理工博士畢業生充分就業之口號;2011 年,文部科學省在科學技術振興調整費中設立「博士後實踐推進事業」,此計畫與「創新創出青年研究人才培養」計畫合併,從 2012 年起名為「博士後職業推進事業」。文部科學省希望透過教育系統的改革,促進博士及博士後的職業多樣化發展,並使更多的博士進入企業。

另外,日本政府於 2006 年開始推動「大學院教育振興施策要綱」,目前已經進展到第三期,並且將持續擴大推動。其針對研究生教育整體以及其中的博士教育與就業發展都有全面性的規劃,是長達十年的政策推動,並且已有初步成效。以下將進一步探討其中有關博士多元就業的措施。

來,說說看畢業後要做什麼?……(設計對白)圖/pixabay

近年日本如何振興大學院教育、推動卓越研究所?

(一)七個方向五大措施,提升博士職涯發展

為了促進博士人才的培育與發展,日本政府於 2005 年發布「新時代的大學院教育」(9月5日中央教育審議會答申)並於2006年發布「大學院教育振興施策要綱」,2011年文部科學省再提出「第二次大學院教育振興施策要綱」,強調改革的重點政策,並實施「博士課程教育先導計畫」(楊武勳,2013)。

2016年3月文部科學省發布第三次大學院教育振興施策要綱(第三次研究生教育推廣政策指導方針),實施期間是2016年至2020年,其包涵七個基本方向:

  1. 制度與組織性的研究所教育推廣、學生素質的保證
  2. 產、學、官、民四部門之間的合作
  3. 提高專業研究所的素質
  4. 確保研究所畢業生的職業發展
  5. 吸引來自世界各地的優秀人才
  6. 提高教育素質、促進教育依功能進行分化
  7. 改善博士人才的待遇
能夠畢業是蠻開心的,但後續的發展就是……圖/pxhere

大學院教育振興施策綱領中,探討與博士職涯發展以及工作待遇相關的主要是五大措施:博士教育領導計畫、全球企業家培訓計畫、科學與工程人才培育戰略、卓越研究所與博士人才資料庫。

博士教育領導計畫是由產業界、學術界與政府共同合作發展與開設課程,並內含中長期實習計畫的「五年綜合碩博士計畫」。全球企業家培訓計畫是針對重點栽培領域或積極學習的學生、學有專長的研究生與年輕的研究者,幫助他們在大學研發成果的基礎上,透過風險投資機構來實現創新創造,也透過現存的公司創造新企業或商業機會,目標在於讓參與者從中獲得發現、解決問題及風險思考的能力,並積極投入創業活動。

科學與工程人才培育戰略則是針對科學與工程領域人才,推出「博士教育領導計畫」、「全球企業家培訓計畫」、「科研補助資助計畫」、「特別研究員計畫」等一系列的方案並召開「科學與工程人才培訓產學官圓桌會議」。

相較於博士課程的變革、鼓勵創新創業方案、聚焦科學工程領域的計畫與建立人才資料庫,「卓越研究所」則是針對博士教育如何更具有競爭力與吸引力的政策措施,對於台灣面臨博士生人數不斷下降的問題之此時,正需全面提高博士教育的價值,因此,「卓越研究所」方案的規劃與推動,值得進一步了解。

日本卓越研究所的目的在於加強人才培育。圖/pixabay

(二)卓越研究所加強人才培育

1、推動背景:碩士畢業後進修博士人數下滑

日本面對近年來碩士畢業後繼續進修博士的人數持續下滑,優秀且年輕的博士人才流失情形相當嚴重,可能導致未來國際競爭力的低落,且期待研究生教育能夠培育出創造社會創新的人才,因此,在2015年9月召開的中央教育委員會「推動未來的研究生教育改革(審議總結)」當中,與會者主張,吸引包括亞洲在內等來自世界各地的優秀學生是很重要的,而在研究型大學中如何指導優秀的研究生也是重要議題。

另外,其也認為鼓勵相同研究領域的研究生,在機構以外進行合作將有助於提升研究生教育的競爭力。因此,建議有必要實施「卓越研究所」,以充分利用過去累積的人才及研究優勢。

圖一/碩士畢業後繼續進修博士的人數及比率變化(2001-2015年)。資料來源:文部科学省(2016)。 

2、主要內涵:提升交流就業,培育更多博士人才

簡而言之,日本文部科學省預計從2018年開始全面實施「卓越研究所」,規畫作為國內大學、民間企業、國立研發單位及國外頂尖大學與研究機構在人才交流與合作研究方面的媒介,目標在於引導新知識的創造及應用、培育博士後人才並參與國外頂尖大學的共同研究。

圖二/「卓越研究所」主要內涵。資料來源:文部科学省(2016)。 

預計在十年期間中推動的措施包括:開設連貫式碩博士系統教育課程;導入品質工程(QE)等概念以確保學生素質;提供優秀學生生活所需的經濟支持(例如:給予參與產學合作研究者研究助理獎學金,並提高受獎期間的靈活性等);實施大學與其合作機構間青年教職員的人才交流(例如:採用大學與企業間的交叉任用制度等);鼓勵學生參與產學合作研究計畫、鼓勵傑出的社會人士攻讀博士學位、企業增加其投資經費與雇用博士人才以促進就業。

尤其,根據「博士人材追跡調査」第 2 次報告書(2018)的最新資料顯示,日本博士畢業生在私部門就業人數並沒有顯著增加且在研究領域擁有終身職職位者占比仍低。因此,目標設定在具體地促進博士人才在研究能力與多元就業更具競爭力的「卓越研究所」方案,更值得我們關注。

台灣現行人才培育政策有哪些內容?

台灣由教育部負責全國從初等到高等的正式人才培育體系,2013 年提出了「教育部人才培育白皮書」,以「培育優質創新人才,提升國際競爭力」為教育整體發展願景,期藉由前瞻及宏觀之教育規劃與推動,為國家培育多元優質人才。

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然而,在研究生教育階段,為了提高博士生的競爭力以促進博士進入產業的做法上,我國目前主要做法是以下兩個方式:教育部產學合作培育研發菁英計畫以及科技部推出的鼓勵企業參與培育博士研究生試辦方案。透過此二方案,不論是在整合碩博士系統教育課程、提供學生經濟資助、促進學生參與產學合作計畫、鼓勵企業投資博士之培育與聘用等方面,皆有所助益。

表一/教育部與科技部促進博士生與產業鏈結的獎勵做法。資料來源:教育部(2017);科技部(2017)。

除此之外,行政院科技會報辦公室自民國 102 年起推動「生技高階人才培訓與就業計畫」,此是透過法人及學研機構、結合廠商及醫學中心的合作,提供博士後結合產業需求的加值訓練機會,在三年總期程計畫中,共有 17 個培訓單位、165 家實習廠商參與投入,共培訓 326 位博士學員,建立國內第一個產業博士後模式。

接續著此試辦計畫的成果,科技部於民國 106 年底宣布啟動「重點產業高階人才培訓與就業計畫」(Rebuild After PhDs’Industrial Skill and Expertise,RAISE),運用法人等研究單位及大學校院的能量,鏈結合作廠商共同培養符合我國重點產業所需的高階人才,預計107年到109年辦理三梯次的培訓,產業領域包括生技醫藥、智慧機械、亞洲‧矽谷、綠能科技、循環經濟、新農業、數位經濟、國防科技、晶片設計及半導體等領域。

由法人等學研單位擔任培訓單位,針對博士級人才辦理 1 年期的在職培訓(on the job training),培訓期間至少 6 個月要到產業界實習,政府將補助每人每月培訓酬金,期盼培訓完成後科研博士可在業界就業或創業,成為提升產業競爭力的推手。此做法可以達到提供博士後培訓與相當於薪資水準的培訓補助經濟資助、促進產學鏈結、鼓勵企業投資博士人才之培育與聘用等方面之效益。

表二/我國促進博士人才進入產業之培訓與就業計畫。資料來源:行政院網站(2017);RAISE(2017)。

參考各國經驗,如何維持台灣人才品質?

然而,整體而言,近年來台灣仍存有許多問題,包括優秀人才對攻讀博士學位卻步、博士生素質低落、高教師資老化、博後人才無法獲得正式職位等;且政府尚未提出更具體有效的政策措施。

另外,中國大陸於 2018 年 2 月 28 日發布 31 項「關於促進兩岸經濟文化交流合作的若干措施」,其中有關「教育」類計六項措施,如:台灣人可參與大陸國家重點研發計畫與「千人計畫」、承認在臺灣取得的學術成果、鼓勵台灣人至大陸高校任教等;希望藉由提供教學、科研職位或經費補助,吸引台灣學研人才赴陸任職或參與科研活動。

面對中國大陸磁吸台灣各領域尖端人才的挑戰,台灣目前尚有抗衡的空間,主要在於自由的學術環境、以及相關法規上的規範對於公私立科研機構及大學院校現職專任教師及相關人員的規範。但是,面對來自於世界各國在科研實力、與人才延攬上的競爭;除了前述所提到,近年來政府已經積極推動之提升博士培育與私部門就業的相關措施之外;如何毫不遜色地維持博士教育的品質與重視博士人才的價值,實為我國爭取人才的關鍵。

2018 年中國提出的教育相關措施,多認為為吸引台灣人才任職所規劃。圖/giphy

針對日本「卓越研究所」中的其他舉措,包括:導入品質工程、鼓勵在職人士攻讀博士、跨單位人才交叉任用等措施,在提升博士生品質、增進卓越博士人才的培育數量、提高博士學以致用的正式聘用等面向上的實質成效,值得追蹤。並且藉由評估「卓越研究所」後續發展與其帶來之博士就業效益,以進一步探討除了目前做法,我國是否也應配合國內條件研擬措施來提升大眾對於博士培育與發展的正面評價。

參考文獻

  1. RAISE(2017)。重點產業高階人才培訓與就業計畫
  2. 大陸國台辦 (2018)。《關於促進兩岸經濟文化交流合作的若干措施》, 國務院台灣事務辦公室國家發展和改革委員會.
  3. 生技高階人才培訓與就業計畫
  4. 石人炳 (2005)。日本生育率下降對高等教育的影響。南京師大學報,(5),84-88。
  5. 行政院 (2017)。生技高階人才培訓與就業計畫
  6. 李俊毅 (2017)。文部科學省科學技術學術政策局訪談摘要(未出版)
  7. 科技部(2017)。鼓勵企業參與培育博士研究生試辦方案
  8. 重點產業高階人才培訓與就業計畫
  9. 教育部(2017)。教育部各司處所訂補助原則或要點
  10. 楊武勳 (2013)。日本博士課程畢業生就業問題。臺灣教育評論月刊,2(7),70-74。
  11. 譚建川 (2014)。日本教科書的中國形象研究。中國大陸:北京大學出版社。
  12. OECD. (2011). OECD Economic Surveys: Japan, Chapter 4 Education reform in Japan, OECD, Paris.
  13. 文部科学省. (2016).「卓越大学院(仮称)」構想に関する基本的な考え方について(概要), 政策審議會.
  14. 文部科学省. (2016).卓越大学院(仮称)構想に関する基本的な考え方について , 政策審議會.
  15. 文部科学省. (2016).第3次大学院教育振興施策要綱(概要), 報道発表.
  16. 文部科学省. (2016).第3次大学院教育振興施策要綱, 報道発表.
  17. 文部科学省. (2016).第3次大学院教育振興施策要綱參考資料集, 報道発表.
  18. 文部科学省官方網站
  19. 文部科学省科学技術学術政策研究所第1調査研究グループ. (2018).「博士人材追跡調査」第2次報告書, 科学技術学術政策研究所.

本文轉載自科技政策與資訊中心網站《科技政策觀點》,原文標題《日本博士教育增進研究競爭力之政策的初探與啟發

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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福島核污水是什麼?我們還能安心吃海鮮嗎?核污水全解析!
PanSci_96
・2023/10/01 ・4897字 ・閱讀時間約 10 分鐘

福島核污水正式排放入海了!食鹽要屯多少?海鮮還能吃嗎?哥吉拉要誕生了嗎?

核廢水是怎麼來的?

2011 年 3 月 11 日,一場海嘯衝擊了在福島海邊的第一核電廠,破壞了核電廠中做為緊急電源設備的發電機,在備用電池電力耗盡後,冷卻系統完全失效。然而反應爐內的連鎖反應還在持續,最後溫度不斷竄高,高溫水蒸氣與燃料護套中的鋯合金,發生鋯水反應並產生大量易燃的氫氣,最終與空氣中的氧氣作用導致爆炸。

在事故發生前後,日本政府灌入大量海水來為反應爐進行冷卻,而這些直接接觸熔融燃料棒的污水,就被稱為核污水,日文則稱為「汚染水」。至於當時的決策細節與失誤,大家可以看今年上映的日劇《核災日月》複習一下。而既然事件已經發生了,我們就重點討論核污水。

《核災日月》圖/IMDb

現在儲存在福島的核污水不只有冷卻水,其實還有受污染的降雨與地下水。事故發生後,東京電力公司在第一核電廠加裝擋水牆,阻擋因為降雨流經 1、2、3 號機組的污染水流入海洋。並且設置凍土牆隔絕地下水,同時挖水井抽出污染的地下水,讓廠區內的地下水水位下降,因此地下水只會從外部滲入,內部的污染水則不會滲到外面。不論是降雨還是抽出的地下水,都屬於污染水,平均每天都會增加 92 立方公尺的污染水。直至本集影片上架,當地已經存有 134 萬噸的汚染水,而且還會持續增加,你可以自己打開 Google Map,鳥瞰這密密麻麻的眾多大型儲槽,別忘了,核反應爐本體才是日本更迫切的問題,要是污水不先處理,要是下一個天災來襲,麻煩又會疊加。因此日本政府在 2016 年就展開討論,準備要處理掉這些污水。

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福島第一核電廠。圖/Google Map

為何決定排放入海?

為何核污水的最終處置決定是排放入海呢?其實 2016 年提出的方案有五種:稀釋入海、蒸發至大氣、電解水釋放氫氣、深層地質注水、以及水泥固化並地下處置。很快,電解水因為還需要相關技術研發而被否決,這個我們在氫能那集講過。深層地質注水和水泥固化並地下處置,則有選址與法規問題,無法立即實現。這部分則等同於核電使用國都面臨的核廢料處置問題,我們之前花過好幾集介紹過,歡迎前往複習。

最後僅剩稀釋入海和蒸發至大氣兩種方法,最後日本認為海洋的擴散行為更容易追蹤,最重要的是成本僅有蒸發的十分之一,因此選用了這個方法。至於有些人說,既然東電跟日本政府都保證安全,何不做成瓶裝水拿去賣?之類的建議在這我們不多討論,就請大家用理智來看待。

核廢水如何被處理?

根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。首先,污染水會經過「銫吸附裝置」,除去銫(Cs)和鍶(Sr)。接著再經過淡水化裝置除去水中的鹽分後,成為「鍶處理水」。這種鍶處理水,可以作為 1, 2, 3, 4 號機組的冷卻水再次循環利用。

最後,大部分的鍶處理水,會被送到「ALPS多核種除去設備」,將 63 種放射性核種中的 62 種放射性核種去除。「ALPS多核種除去設備」唯一不能去除的放射性核種,就是氚(H-3)。但其實啊還有一個碳-14 無法被過濾,但濃度低到可以忽視。經過「ALPS多核種除去設備」處理過後的「鍶處理水」,就稱為「含氚處理水」。

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根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。圖/PanSci YouTube

含氚處理水中的氚,指的是氫的同位素的一種,在自然界中就存在。半衰期為 12.43 年,衰變時會進行 β 衰變,放出一顆電子並成為氦-3。β 衰變對人體的穿透距離僅限於皮膚,不會對內臟器官產生傷害。
如要能危害人體,需要長期大量攝取由氚構成的重水。關於攝取過多重水對動植物的影響,我們網站上有文章詳細說明過。

簡單來說,綜合自然界中跟福島即將排放的氚,以及我們的生活型態來看,遠遠達不到可能產生危害的程度。知道劑量決定毒性,就像我們每天都吃下不少「有害」物質,例如殘留農藥、油炸致癌物、過多的精製糖等等,但攝取的多寡,對你的健康影響差異很大。那麼重點來了,福島排放的處理水,真的有合乎標準嗎?

處理水符合標準嗎?

這個問題,我們在今年六月的核廢料主題中有提到,國際原子能總署 (IAEA) 在五月底公布了第一階段的調查結果,針對「日本的核種監控能力」進行第三方驗證。結果認為,日本的檢測標準跟分析方法沒問題,調查結果是可信任的。報告中除了氚以外,其他放射性核種的活度也都遠低於排放限值。例如鍶-90 為每公升 0.4 貝克、銫-137 為每公升 0.5 貝克,以臺灣的「食品」標準,銫-137 為每公升 100 貝克以下,雖然鍶-90 還沒有定下標準,但是依國際食品法典委員會的標準,也是在每公升 100 貝克以下。目前的排放值都遠小於標準。

國際原子能總署(IAEA)公布第一階段的調查結果。圖/PanSci YouTube

除了各單一核種的活度以外,所有水中核種加起來的「告示濃度限度比」也低於日本國家標準的每年 1 毫西弗(mSv/year), 1 毫西弗大約是多少呢?大約是一般民眾一年會接收到的輻射劑量。

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至於無法被 ALPS 處理的氚,因為海洋中的水中就廣泛存在,日本將透過海水稀釋後排放入海。目前世界衛生組織對於飲用水的氚含量標準訂為每公升 1 萬貝克,台灣的標準嚴格了許多,是每公升 740 貝克。東電公司的處理水是每公升 14 萬貝克,在排放前會稀釋 740 倍,以每公升 190 貝克的氚濃度排放,低於台灣的飲用水標準。

那麼食鹽呢?我們需要搶購嗎?這就更不用擔心,因為食鹽中不含水,自然也不含氚。或是更進一步可以參考東海大學應用物理系的粉專,他們計算,根據國家標準,食鹽含水量若為 3% 以下,需要每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。真的,別吃那麼鹹啊。

每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。圖/pixabay

那麼,我們就真的兩手一攤,為這件事劃下結論,核輻射只是庸人自擾嗎?

我們該如何看待排放的處理水?

當然不是,就像許多人擔心的,就算科學上告訴你沒問題,但前提是,這些數據得是沒問題的。而且不用說周邊國家,連日本自家民眾也多次抗議處理水的排放。

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目前在 IAEA 架設的網站上,可以看到整個排水計畫的各種即時監測資料。其中就包括出水口的輻射數值監測。

為了驗證處理水不會對海洋生物產生影響,東京電力甚至從去年 9 月開始,就開始進行海洋生物飼養實驗,並且全程公開直播放在他們的YouTube頻道上。不過這頻道訂閱人數跟觀看次數都有點低迷,有興趣的話不妨訂閱,開啟小鈴鐺。

那麼我們能下定論了嗎?在科學上,我們確實能說,在符合規範下,這些排放入海的處理水是沒問題的,食鹽、海鮮也都能照吃,把注重食安與健康的努力分配到其他危害更大、風險更高的事情上,對處理水保持健康而非病態的質疑,對個人來說應該效益更高。

臺灣從去年到今年 6 月,曾 3 次組團赴日考察,並於 8/24 公佈報告書,包含跟日方的問答內容,還有福島核廢水排放設施的照片。海委會表示,專家觀察團評估日方排放相關作業的安全性,跟國際原子能總署評估的結果一致。然而是否選擇相信日本以及 IAEA 給出的數據,如今看來成了國際政治問題。

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另外,在 IAEA 的小組成員中,包含周邊國家:中國、美國、韓國、越南、澳洲、加拿大、法國、俄羅斯、英國、阿根廷、馬紹爾群島,並不包含台灣。如果台灣也能以任何形式加入團隊,或得以取得樣水複測,讓我們知道,日本以及 IAEA 給出的數值是可信的,想必都能更進一步降低民眾的擔憂。

最後,也問問大家,對於這次的處理水排放事件,你會擔心我們的海鮮或食鹽受到影響嗎?

  1. 不擔心,跟人類對海洋的其他污染相比,根本小巫見大巫。
  2. 擔心,等我親眼見到泛科學到現場實測我才相信。機票我出!

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PanSci_96
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鑑識故事系列:韓男跨國尼古丁謀殺詐保案
胡中行_96
・2023/08/28 ・1718字 ・閱讀時間約 3 分鐘

2017 年 4 月 25 日,一對韓國的新婚夫婦,前往日本大阪度蜜月。[1, 2]22 歲的丈夫聲稱,發現 19 歲的妻子倒臥旅館浴室地板,毫無意識。急救團隊 1 小時後趕抵現場,判斷女子呼吸心跳停止,但仍將她送醫。女子才到醫院,就被宣告死亡。[3]

日本大阪市景。圖/Nomadic Julien on Unsplash

證物

根據男子的說法,妻子生前有割腕等憂鬱的症狀,而且會喝酒及服用不明藥物。日本警方查扣浴室衛生紙架上的針筒;以及房間裡,裝著雙氧水的綠瓶子與同色紙盒。[註1]男子解釋,針筒的用途為混合電子菸的菸油。既然他也說亡妻不抽菸,[3]那東西大概是他的。

驗屍

大阪市立大學的法醫團隊,於估計的死亡時間後 36 小時,進行驗屍:女子高 159 公分,重 45.3 公斤。外觀上,背部有暗紅紫的屍斑與瘀點;臉龐與瞼結膜鬱血;雙臂因注射而皮下出血。電腦斷層掃描顯示肺水腫,且周邊輕微氣腫。從解剖可見心臟裡的血液呈深紅,無血塊;腦部水腫;肺臟及其他諸多內臟鬱血;[3]而負責氣體交換的肺實質出血。[3, 4]另外,有些胃部的食物殘渣,跑進她的細支氣管。[3]

女子的右臂注射處。圖/參考資料 3,Figure 1a(CC BY 4.0)

法醫團隊採集了多種體液送驗,其中心臟左邊血液的白血球介素-6(interleukin-6);以及心包液和腦脊髓液的兒茶酚胺(catecholamine)濃度超標。前者意味早期系統性發炎;後者表示藥物中毒。此外,大量尼古丁(nicotine)遍佈大腦等諸多內臟、某些體液,還有注射處一帶;而其代謝物可替寧(cotinine),主要是在肌肉、內臟和注射處附近,測量得到。至於血液等各種體液裡的過氧化氫(hydrogen peroxide;H2O2),即雙氧水有效成份,濃度均未超出正常範圍。[3]

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死因

尼古丁能經由呼吸道、消化道或血管等途徑,進入人體。[註2]女子的胃裡,沒驗到太多。抽菸的話,血液中的濃度,幾分鐘內便能上升至 10 ng/mL。不過,檢驗結果遠超過該數字,所以應該是注射所致。隨血液流動的尼古丁,會率先湧向腦部,因為該處佈滿菸鹼型乙醯膽鹼受體(nicotinic acetylcholine receptors),之後才去其他器官。當肝臟代謝尼古丁,短短 1 小時內產生的可替寧,濃度即能達到尼古丁的 2 至 4 倍。尼古丁的半衰期為 20 分鐘到 2 小時;而可替寧則是 20 個鐘頭,它會在體內停留較長的時間,才經腎臟代謝,然後跟著尿液排出。由於這名女子的所有檢體中,尼古丁的含量皆高過可替寧,因此可以推測她注射不久便死亡。[3]

判刑

男子經亡妻的家屬同意,於日本火化遺體後返鄉。韓國警方則請國際刑警組織幫忙,從日本取得驗屍報告;並於男子住處找到籌劃謀殺的日記。[5]2018 年 3 月 28 日,世宗市的警察逮捕男子,指控他毒死妻子,好詐領 1.5 億韓圓(美金 14 萬零 187 元)的保險金。[2]事實上,這不是他第一次以此手法殺人。警察發現男子曾於 2016 年 12 月 20 日,將尼古丁摻入飲料給當時的女友喝。所幸後者覺得味道奇怪,沒喝完而逃過一劫。[5]2018 年 8 月 30 日,大田市的法庭駁回其協助妻子自殺的說法,認為男子的行為「破壞了社會基本價值」,判處他無期徒刑,以儆效尤。[2]

  

備註

  1. 原個案報告的摘要,說警察還找到尼古丁菸油;描述事件的段落,卻只提及針筒和雙氧水,而且沒講針筒裡有無菸油。[3]
  2. 儘管注射處的尼古丁濃度甚高,法醫團隊依舊在論文中,分析食用和吸入的假設性情形。不過,沒有解釋如何排除尼古丁貼片等,經皮膚吸收的可能。

參考資料

  1. Lim CW. (28 MAR 2018) ‘Man arrested for killing newly-married wife with nicotine for death benefit’. Aju Korea Daily (아주경제).
  2. Lim CW. (31 AUG 2018) ‘Husband sentenced to life for killing wife with lethal dose of nicotine’. Aju Korea Daily (아주경제).
  3. Aoki Y, Ikeda T, Tani N, et al. (2020) ‘Evaluation of the distribution of nicotine intravenous injection: an adult autopsy case report with a review of literature’. International Journal of Legal Medicine, 134, 243–249.
  4. Chaudhry R, Bordoni B. (25 JUL 2022) ‘Anatomy, Thorax, Lungs’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  5. Chung C. (28 MAR 2018) ‘Man investigated for killing newlywed wife with nicotine’. The Korea Herald (코리아헤럴드).
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。