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兵馬未動,糧草先行:中研院重要的補師「學術行政」全解析!

研之有物│中央研究院_96
・2018/05/18 ・5526字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

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「學術行政」在做什麼?

多數人也許認為,學習生物、化學、物理等等基礎科學,並一路攻讀至博士學位後,只能選擇留在實驗室繼續做研究。其實也有人「轉行」行政工作,以從事研究的精神做得有聲有色。學術行政團隊支援在前線打仗的研究人員糧草無虞,得以全心全意投入研究工作。

本文專訪中研院學術及儀器事務處的嚴愛鑫博士;20 多年前以高中生的身分來到中研院學習如何做研究,多年後又重回中研院,投入學術行政服務,化身為學術與行政之間的橋樑。攝影│張語辰

20 多年前為什麼來到中研院?

我高中時就讀基隆女中,入學後不久,生物老師跟我們提到有一個「高中生物學習成就優異學生輔導實驗計畫」,請班上聯考分數前幾名的同學來登記,通過考試就可以到大學旁聽課程。當時喜愛生物的我,覺得可以到大學旁聽課程很酷,就報名了,沒想到後來竟然是到中研院參加實驗計畫,更沒想到從此中研院在我生命中扮演非常重要的角色。

記得當時通過筆試、拿到口試通知單,我很驚訝地問生物老師:「中研院在哪裡?」

第一次來到中研院時超緊張,口試老師都是德高望重的研究員,我是在基隆鄉下長大的小孩,其他參加口試的學生幾乎都來自建中、北一女,感覺自己像個土包子,一舉一動都戰戰兢兢。

口試通過後,我們每隔週的週六就到中研院植物所(現在的植微所) 與動物所(現在的細生所) 上課。中研院教授們講課、還有帶我們做實驗的內容和方式,都跟學校應付考試的上課很不一樣,重視思考、提問以及互相討論,也鼓勵我們蒐集資料自己找答案,讓我非常喜歡。

高中時,在中研院做些什麼?

學期間的隔週六,我們會來到中研院,上午是聽各個研究員講課,下午則是分組到不同的實驗室做實驗。兩年的期末測驗都通過後,才能在高二升高三的暑假做最後的專題。我們得自己選專題的題目,在實驗室裡做研究、寫論文,用這份專題取得保送甄試的初選資格,再與榮獲國內外科展比賽的得獎學生們一起接受智力測驗。全國選拔約 20 位進入最後的科學研習營,然後得在短短一週內接受觀察、面談、筆試、實驗操作等評量,以爭取保送大學的名額。

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為了這次專訪,嚴愛鑫回到實驗室娘家,找出當年參與實驗計畫的專題論文《pH 值對檳榔素誘引姊妹染色分體互換的影響》。
攝影│張語辰

我們幾個參與實驗計畫的高中生,在實驗室雖然會彼此競爭,但都是良性競爭,像是比誰找資料找得比較迅速、誰的細胞核染色得比較漂亮、誰的實驗做得比較完美。遇到困難也會互相幫忙,像是有同學近視較深、無法長時間聚焦看顯微鏡,我這個視力 1.2 的就去幫他判讀顯微鏡下的染色體;而我的研究需要用到檳榔,但當年不好意思去檳榔攤買,同學還自告奮勇去幫我買。

高二暑假做專題時,我們就住在中研院的學術活動中心,以前中研院還沒有那麼多棟實驗大樓,現在的基因體中心附近那片區域都還沒蓋起來,有好多條自然秘境小路。暑假時我們白天在實驗室做實驗,晚上還會結伴陪同學在院區內夜採蛞蝓和探險呢。

和嚴愛鑫(右二)當時一起參加實驗計畫的夥伴,至今仍是好朋友。中間是李德章老師。
圖片來源│嚴愛鑫提供

那時我的專題指導教授是生物醫學研究所的李德章老師,帥帥的李老師看起來酷酷的,但遇到我們這群高中生小朋友總是笑容滿面。實驗室的學長姐非常照顧我們,不但忍受我們幾個吵吵鬧鬧的,還帶我們做實驗、討論實驗結果。

當時的分子生物研究所所長王正中院士(已於 2017 年 8 月辭世)雖然不是我們的指導教授,但他每週特地撥出時間和我們這些高中生聚會討論,指導大家準備簡報、練習提問及回答,為我日後上台報告研究成果的能力打下良好的基礎。

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中間是親切的王正中院士,攝於中研院的活動中心餐廳。
圖片來源│嚴愛鑫提供
除了在中研院上課、做實驗,當時植物所和動物所的老師還會帶著實驗計畫的高中生們,到陽明山的擎天崗、夢幻湖,實地認識野生植物和昆蟲。
圖片來源│嚴愛鑫提供

當初為何選擇「pH 值對檳榔素誘引姊妹染色分體互換的影響」當作專題題目?

一開始選實驗計畫專題論文的題目時,我想做跟癌症相關的研究。李德章老師建議我先去翻前幾屆實驗計畫學長姊的研究報告,想想自己想做什麼、要不要採用學長姊的實驗方法。

查看這些研究報告後,我了解到細胞裡姊妹染色分體互換的頻率越高,代表染色體異常、DNA 突變頻率、及致癌性越高。所以,「姊妹染色分體互換」可作為檢查遺傳物質是否受損的一項指標。

顯微鏡下,姊妹染色分體互換基因片段的結果。(黑色箭頭指示處)
圖片來源│嚴愛鑫提供

因為要在短短一個暑假完成專題研究,不能天馬行空,只能針對有興趣的致癌物來設計實驗。當時翻了很多本學術研討會的論文集,看到有學者模擬胃酸的環境,實驗檳榔萃取物對細胞的損害和致癌性。但我想到,臺灣嚼食檳榔都會包石灰,咀嚼檳榔的口腔應該是鹼性環境,我想實驗看看不同酸鹼值,是否會影響檳榔素誘引姊妹染色分體互換的情況。

這一整個專題進行的過程,是很好的研究思考訓練。從一開始的大量閱讀文獻、提出關鍵問題、蒐集資料、想方法解決問題、到最後獲得答案,這就是做研究有趣的地方。

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多年後我回到中研院擔任博士後研究員,最大的差別是發現中研院變得很國際化,多了很多外國籍研究人員和學生,實驗室討論也都用全英文,還有先進的貴重儀器加快了研究的速度,更加感覺到中研院強大的研究能量。

為何會轉換跑道,改投入學術行政的工作?

其實現在回想起來還覺得有點不可思議。我從高中參加實驗計畫後,保送至國立中山大學,後來拿到國立清華大學博士學位,研究領域包含從癌症相關基因到細胞內之訊號傳遞、從小分子核糖核酸 (microRNA) 到生物標記 (biomarker),求學時期幾乎所有的時間都待在實驗室裡,我以為我的未來就是成為一位研究人員。

有時候人生不是你規劃好的那條路,最大的轉變開始於:我成為兩個孩子的媽媽了!

我是非常愛小孩、喜歡和孩子相處的人。以前的我可以一整天都在做實驗,甚至為了觀察記錄細胞週期而睡在實驗室好幾天。但有了小孩之後,假日來實驗室做實驗時惦記著小孩,好不容易空出時間在家陪小孩,腦中卻想著實驗,生物醫學領域的研究如果沒有全心全力、全年無休投入,實在很難具有競爭力。

剛好那時院本部學術及儀器事務處的發展科需要一位博士級行政人員,我對這個工作考慮了非常久,因為一旦離開實驗室,感覺就回不去我最鍾愛的研究工作了。但是,想陪著孩子成長的念頭越來越強烈,於是我決定放手一試!

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沒想到來到院本部工作後,真的有走出象牙塔的感覺。以前都待在實驗室,不知道中研院背後有這麼龐大的行政團隊在運作,才能讓每位研究人員能夠無後顧之憂專心做研究。

要維持中研院的運作真的不容易,除了維繫院本部與院內 31 個研究單位,對外還要和立法院、監察院、科技部溝通,都是挑戰。

做了這份工作後也發現,我曾經待過實驗室的研究背景發揮了很大功用,能夠很快地理解研究人員的需求,也能從研究人員的角度出發,讓行政流程更順利。我能用科學研究的方法,抽絲剝繭找出行政工作上的問題,並研究出最佳的解決辦法。長官們也很尊重和支持我的意見及想法,給我強力的後盾。我很感謝發展科的同仁們,很用心地教我這個從實驗室過來的行政菜鳥,融入這強大的行政團隊,即使工作繁重,大家都會互相支援、同心協力一起完成各種挑戰。

雖然有時會懷念實驗室的生活,但在這裡工作似乎能幫助更多人,帶給我滿滿的成就感,這是當初轉換工作跑道時始料未及的。

能否介紹自己在「學術及儀器事務處發展科」的工作內容?

學術處發展科的工作內容非常多樣性,所有跟學術發展有關的,都是我們的工作。

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而我自己的工作項目除了學術處網頁上提到主要職掌,還有一些臨時性的業務,例如回覆立法院提問、準備資料供長官備詢及報告,甚至擔任本院多項頒獎典禮的司儀、或是新書發表會的主持。每天上班都處於多工的狀態,電話一直響、電腦桌面總是開了很多資料夾同時運作。

目前正在執行的工作之一,是院內研究成果系統改版,希望能完整納入中研院所有研究人員的研究成果,並讓介面更有彈性、更容易操作。這個系統的用處是,讓研究人員能在系統內彙整自己的研究成果、各個研究所/中心及三大學組評鑑時依需求做分析報告、還有長官需要了解院內研究情況時,都能派上用場。這改版過程中要考慮使用需求、評估系統介面樣式、資料報表呈現方式,再與負責後端程式架構的資訊同仁溝通解決問題,並與資訊處合作新版上線,是非常耗時且繁複的浩大工程。

嚴愛鑫的學術行政工作內容列舉。(編輯 O.S.:一天 24 小時真的夠用嗎!?)
圖說設計│張語辰

每年撰寫一次中研院學術論文引文的統計分析報告,也是我的工作之一。不過別以論文的篇數和點數高低,來判斷研究的重要性。因為某些科學領域的基礎研究,是了解這個世界的基礎,然而其影響指數和引用次數沒辦法跟熱門的研究相比;另外,人文社會科學的影響力,也無法用論文的量化指標來比較。所以,學術論文引文的分析報告是一份參考資料,用來了解中研院在哪些領域是強項,互相觀察國際間各研究單位的表現差異。

除了上述這些,我也負責年輕學者研究著作獎數理組審查、學術行政主管交流會(每季一次)、新進研究人員交流會、以及中央研究院新科院士演講活動,並協助成立委員會整合全院電子期刊訂購。

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還有一項最吃重的工作:統籌每年度的三大學組概(預)算審查。全院的經費需要我們這些後勤部隊彙整及審查,並控制經費在該花的地方,支援院長及副院長們站在最前面跟立法院爭取研究經費,協助研究團隊將研究成果貢獻於社會,這樣才不會辜負納稅人的錢。

我之前在實驗室做研究,很天真地認為:「研究經費不是一直都有嗎?」,直到做學術行政工作才發現:要獲得足夠的研究經費真不是件容易的事。

在臺灣想要做關鍵性、突破性的重要研究,無論是資源層面、心理層面,都很需要社會的支持。

「學術演講」、「儀器」對於科學發展的重要性?

我自己曾是個埋首研究工作的人,我覺得在聆聽學術演講的過程中,能讓自己的研究受到啟發、出現新的想法,甚至對人生態度產生正面的影響,這都是很棒的事。我開始籌辦新科院士演講活動之後,除了盡全力安排每個環節,希望讓講者和聽眾都能感受到學術研究的能量之外,更會去注意到現場聽眾的反應,從聽眾求知若渴的眼神和提問,就知道學術交流能帶來的重要影響。

至於儀器,我認為是協助解決科學研究問題的重要工具。

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多認識儀器,設計實驗時就能很快想到有什麼儀器功能可以運用,迅速解決問題。

以生命科學領域來說,顯微鏡非常重要。從最基本的到高功能的 2D-3D 螢光影像的共軛焦顯微鏡,以及可以直接看到病毒顆粒、蛋白質的低溫電子顯微鏡 (cryo-EM),它以非結晶態的水將樣本包起來,在零下 180℃ 維持生物分子的原態,這種觀測方式能將光學與輻射傷害降到最低。

我自己則是很喜歡流式細胞儀 (flow cytometer) ,它可以偵測 DNA 含量、標定細胞膜上的特殊蛋白質抗原,也能進行細胞週期及細胞凋亡的實驗。流式細胞儀還能利用電荷,高速且準確地分離不同的細胞,應用性非常廣,操作又簡單,我覺得是非常有力的研究工具。

對於有興趣來中研院做實驗的高中生,有什麼建議?

之前我參加的「高中生物學習成就優異學生輔導實驗計畫」,現在已改成「高中生命科學研究人才培育計畫」,想來中研院做實驗的高中生,可以在這裡單純地體會科學好玩的地方、做有興趣的研究。我們那時候還有來自新竹、台中的同學,得通勤上課及住宿中研院做專題研究;現在的高中生做專題研究,可以就近找大學內的教授,省下舟車勞頓之不便。

高中時因為覺得做實驗太好玩了,我曾經差點荒廢課業,但後來了解到學校教的都是基礎,有足夠的基礎知識,做實驗時遇到問題才知道如何解決。時間管理也非常重要,才能在學業與研究中達到平衡、不偏廢;懂得管理時間對於之後獨立研究時安排實驗也很重要。

高中時可以多多接觸各領域的知識,因為現在很流行的學問,不一定真正適合自己,而且流行也會退燒。在中研院參與高中生培育計畫,可以輪流到各個實驗室看看,多與研究人員討論,有機會幫助自己找出喜歡的研究領域。

以前我覺得人生只有一條路可以走,但人生的方向,其實會隨著成長和現實環境而有所改變。

最重要的,在高中時期要多跟同學們、夥伴們互動。研究這條路難免會遇上挫折,擁有相同背景的同儕比較能理解彼此的狀況、互相支持打氣。

我跟高中時期一起參加實驗計畫的同學們,還成立了一個小小的幫派──「中研幫」。雖然說起來好像有點兒幼稚,但我們到現在還會互相聯絡,相聚時看到彼此各自在喜愛的領域擁有一片天,就覺得很幸運擁有這一群朋友,也很感激當年在中研院有這麼一段美好的回憶。

延伸閱讀

本著作由研之有物製作,原文為《兵馬未動,糧草先行:帶你了解中研院的後勤單位》以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位

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E10 低碳汽油:台灣減碳新契機,為何我們應該接受?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/01/17 ・3468字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與美國穀物協會合作,泛科學企劃執行。

台灣將在 2040 年禁售燃油車。但別急,現在路上開的舊有車款不會馬上報廢消失,因為舊有的車輛會繼續開到年限結束。根據計算,當禁售燃油車的那一天來臨時,還有大約 60% 的車輛是燃油車。這時,在多數交通工具還是燃油的情況下,美國、歐盟等國已經開始使用酒精燃料來減少碳排放,那麼,台灣也能做到嗎?

你聽過 E3、E10 汽油嗎?

這是指在汽油中加入酒精,E3 代表有 3% 的汽油被酒精取代,而 E10 則是 10% 的汽油換成酒精。酒精是一種抗爆震性能更好的燃料,且比化石燃料更環保,因為它可以來自生質燃料,碳排放也較低。即便算上運輸和加工的碳足跡,用玉米製造的乙醇仍比傳統汽油的碳排放低了 43%。其實,在美國、歐洲、澳洲等地,E10 或更高比例的酒精汽油早已廣泛使用,這在我們之前的影片中也有提過。

現在,台灣有 14 間加油站可以加到 E3 汽油,而中油也正積極促使相關部門開放 E10 汽油的銷售。

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不過,在推動這項改變之前,仍有許多民眾對酒精汽油有疑慮。大家最關心的問題是,把不是汽油的燃料放到引擎中,到底會不會對車輛引擎造成不良影響?例如會不會影響引擎運行,甚至影響里程數?
其實,換燃料確實會對引擎有影響,因為不同燃料燃燒後所產生的能量與副產物都不一樣。但別擔心,根據我們之前的討論,2011 年以後生產的所有汽車,還有大部分 1990 年代後期生產的汽機車,都能直接相容 E10 汽油。換句話說,除了少數舊車或特殊車型,約 95% 的汽機車都不需要擔心這個相容性問題。

2011 年以後生產的所有汽車,還有大部分 1990 年代後期生產的汽機車,都能直接相容 E10 汽油。圖 / 美國穀物協會提供

E10 汽油在效能上的表現,會不會受到影響?

學過化學的人都知道,燃燒其實是一種氧化反應,可以用化學式表達。也就是只要汽缸的大小是固定的,就能算出空氣中能參與氧化反應的氧氣分子有多少,進而推算出每次汽缸燃燒時,應該搭配多少的燃料。

當引擎運作時,汽缸內的氧氣分子會與燃料反應,產生動力。為了最佳化效能,引擎的噴油嘴會精準控制每次的進油量,確保空氣和燃料的比例,稱為「空燃比」。接著調整噴油嘴的設定,讓出油量符合我們的需求。

每當空氣成分改變,燃料量或燃料的種類更換時,空燃比就會產生變化。在燃料相對空氣來說比較多時,我們通常稱為「富油」;相反的,如果燃料相比空氣來的少,就稱為「貧油」。如果我們把汽油換成百分之百的酒精,因為酒精每單位體積所需要的氧氣比較少,而且熱值比較低,因此會產生貧油現象,推力感受起來自然也會比較低。

要解決這個問題,方法其實不難,只要增加燃料量即可。而巴西早已證明,使用 E100 汽油是可行的。巴西近 50 年來推動 E85、E100 燃料車輛,並展示了彈性燃料引擎的優勢。

而巴西早已證明,使用 E100 汽油是可行的。巴西近 50 年來推動 E85、E100 燃料車輛,並展示了彈性燃料引擎的優勢。圖/美國穀物協會

這類交通工具被稱為彈性燃料引擎,顧名思義,能很彈性的使用汽油、E100 酒精汽油、或是任何比例的甲醇、乙醇、汽油的混合物。彈性燃料引擎跟一般引擎最大的差別,就是內建了「燃料成分感測器」。能透過判斷燃料的種類與比例,調整噴油嘴的出油量設定以及點火正時,讓引擎的輸出動力維持在最佳狀態,確保引擎效能不受影響。

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所謂的點火正時,指的是火星塞點火的時機。不同的燃料,化學反應的速度與膨脹的體積不同,當然會對應不同的點火時機。

但是 E100 其實也不是純酒精?

大家都知道,蒸餾酒需要經過多次反覆蒸餾,為什麼不能只蒸餾一次就好呢?原因在於,酒精與水的沸點雖然不同,但它們不完全互斥,會產生交互作用。在蒸餾過程中,即使酒精的沸點較低,水仍然會在加熱的過程中,隨著酒精部分蒸發進入容器中。

事實上,當酒精濃度達到 95.63% 時,不論再怎麼蒸餾,濃度也不會再上升。這是因為當酒精濃度接近這個比例時,酒精與水的沸點非常接近,這種現象稱為「共沸」,意思是酒精和水的混合物會一起沸騰,無法再進一步蒸餾分離。

共沸現象的結果,就是為什麼市面上銷售的藥用酒精,濃度最高都是 95%,而非 100%。因為更高濃度就必須使用脫水劑等方式處理,成本會提高,或是因為有添加物而不符合藥用標準。所以當然,E100 汽油裡面,實際上使用的也是濃度 95% 的酒精,而不是 100%。

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E100 汽油裡面,實際上使用的也是濃度 95% 的酒精,而不是 100%。 圖 / 美國穀物協會提供

解決迷思:酒精汽油是否容易因吸收水分,而產生油水分離?

事實上,酒精和水是高度互溶的,這使得高比例的酒精在汽油中有更高的水分耐受性。簡單來說,進入油箱的水氣,會溶在酒精汽油中而不會產生油水分離。

根據美國國家可再生能源實驗室的研究,即使在高溫高濕的極端環境下,E10 酒精汽油也需要經過三個月才會出現明顯的油水分離。而三個月也是一般汽油建議最長的保存時間,因為汽油放太久就會氧化。

也就是說,酒精與水混和物的特性,不是把酒精和水的相加除以二那麼簡單,它們的交互作用更加複雜。

一篇刊登在《國際能源研究期刊》的研究指出,在可變壓縮比引擎中的實驗結果,加入酒精後,引擎的功率會逐漸升高,在 E10 酒精時為最佳比例效果。

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當然,實際情況和實驗室當然不能直接類比。大多數汽車和機車並未專門為酒精汽油做調整,那這樣會有多大影響呢?根據英國政府的官方結論,直接使用 E10 汽油與一般汽油相比,每公升的里程數大約會降低 1%,但在日常駕駛中,這個差異幾乎不會被察覺。實際上,載貨量和駕駛習慣對油耗的影響,遠遠大於是否使用 E10 汽油的影響。

更好的一點是,酒精其實是一種常見的工業用品,以每美國為例,在過去一年中,酒精的離岸價格實際上都比汽油還低,因此不用擔心酒精會讓油價變貴。

此外,經過調校的引擎也不必擔心推力問題。事實上,F1 賽車從 2022 年開始使用 E10 作為燃料,納斯卡賽車更早在 2011 年就採用了 E15 燃料,運行上沒有太大問題。

F1 賽車從 2022 年開始使用 E10 作為燃料,納斯卡賽車更早在 2011 年就採用了 E15 燃料,運行上沒有太大問題。圖/unsplash

最重要的是,使用 E10 燃料的好處明顯更多。由於酒精和烷類燃料的分子式不一樣,酒精分子式中多了一個氧原子,這使得燃燒過程中反應會更完全,能夠產生更多二氧化碳而非有毒的一氧化碳,同時降低一氧化氮和二氧化氮等氮氧化物的產生。

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最關鍵的一點,酒精與化石燃料相比,能夠更快速地幫助減碳。只要確保使用永續農法、不與糧食競爭土地的前提下,所製造的玉米乙醇,碳排量就是比化石燃料還要低。

E10 低碳汽油是填補減碳缺口的最快方案,挑戰只在接受度

英國引入 E10 後,每年減碳 75 萬噸,相當於減少 35 萬輛汽車的碳排量。而台灣呢?目前根據政策規劃,台灣 2040 年起將新售的汽機車全面電動化。依照這個目標進程,在 2025 年將達成減碳 288.6 萬噸的目標。然而,這距離運輸部門須減少 487 萬噸碳排量目標,還差 198 萬噸。

如果燃油車全面改用 E10 低碳汽油,則能減碳 202 萬噸,幾乎能完全彌補缺口。這項方案的優勢在於,E10 與一般汽油性質相近,不需更換新的引擎設計或架設特規加油站,執行門檻低。

實際上,目前推動低碳汽油最大的瓶頸,大概就是民眾對於這個新燃料的接受度了吧!如果接受度提升,購買量上升,成本也有機會進一步再下降。

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解密離岸風電政策環評:從審查標準到執行成效,一次看懂
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/21 ・3546字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文由 環境部 委託,泛科學企劃執行。 

政策環評是什麼,跟一般環評差在哪?

隨著公共建設的規模越來越大,傳統的環境影響評估(EIA),難以應對當今層層疊疊的環境議題。當我們評估一項重大政策時,只看「單一開發案」已經不夠,就像評估一棵樹,卻忽略了整片森林。因此,政策環境影響評估(SEA)應運而生,它看樹,也看森林,從政策的角度進行更全面的考量與評估。

與只專注於「單一開發案」的個案環評不同,政策環評更像是一場全面性的檢視,強調兩個核心重點:「整合評估」與「儘早評估」。簡單來說,這不再是逐案評估的模式,而是要求政府在制定政策時,就先全面分析可能帶來的影響,從單一行為的侷限中跳脫,轉而聚焦在整體影響的視角。無論是環境的整體變化,還是多項行為累計起來的長期影響,政策環評的目的就是讓這些潛在問題能儘早浮現、儘早解決。

除此之外,政策環評還像是一個大型的協商平台,以永續發展為最高指導原則,公開整合來自不同利益團體、民眾與各機關的意見。這裡,決策單位不再只是單純的「評分者」,而是轉為「協調者」或「仲裁者」,協調各方的意見看法在這裡得到整合,讓過程更具包容性。

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政策環評並沒有所謂的「否決權」,而是側重意見的蒐集與整合,讓行政機關在政策推動時,能更全面地掌握各方意見。政策環評旨在建立系統化、彈性的決策評估程序(包含量化、特徵化等評估方式),也廣納社會面或民眾滿意度等影響因子,把正式與非正式的作法一併考量進去。再來,決策程序中能層層檢討、隨時修正,也建立了追蹤機制和成效評估標準(如環境殘餘效應、累積效應等),透過學習來強化決策品質與嚴謹度。就像一場球賽,隨時根據變化、調整策略。

這樣的制度設計,就非常適合離岸風電這類規模大、跨區域、影響層面廣泛的能源政策評估,讓我們可以在政策推動初期就想到整個工程對環境、產業發展與社會的諸多影響,也為後續政策執行奠定更穩固的基礎。

政策環評並沒有否決權,而是重在整合各方意見、量化影響以及建立追蹤與修正機制,這樣的制度設計便適用於離岸風電等大型政策評估。圖/envato

離岸風電為何需要的是政策環評?

離岸風電是能源轉型的重要策略之一,但這不是只在某塊空地上架幾個風車,而是要在廣闊的大海中進行大規模建設,牽涉的不僅是發電,還涉及海洋保育、航空交通、水下文化資產等議題,更與當地漁民的權益息息相關。

這樣的大型離岸風電工程,因海洋環境的風險和不確定性極高,很容易讓人擔心生態影響。如何在海洋生態保護和綠能發展之間找到平衡點?這就需要政策環評的把關,從多方檢視這些複雜的挑戰,確保政策推行既能穩妥,又能達成發電目標。

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2016 年 3 月,經濟部自願提出「離岸風電區塊開發政策評估說明書」,是臺灣首次針對再生能源政策所進行的政策環評。根據這份評估說明書,政府將採分期公告、逐年檢討的方式,每三年開放 0.5~1 百萬瓩(GW)的電量額度鼓勵業者投入開發。當時環保署(現為環境部)歷經九個月召開 2 次意見徵詢會議,蒐集環評委員、專家學者、相關機關、民眾等意見,最終於同年 12 月的環評委員會作出徵詢意見。這些協商和檢討的過程,讓政策「名正言順」,得以充分顧及各方利益與生態平衡。

共通性環境議題與因應對策

在「離岸風電區塊開發政策評估說明書」中,環評會議盤點了開發過程中共通的環境議題。

首先,對於海洋生態保育的重點,特別是對中華白海豚的保護。環評會要求風機基座必須距離白海豚棲地1公里以上,以減少對其生態的干擾。實際上,這項規範在後續的實務執行中更為嚴格,例如,福海二期示範風場已退縮到 2.5 公里外,臺電二期風場甚至退到 4.2 公里外,顯示政策環評確實發揮了實質作用。此外,針對施工期間的聲音干擾,要求施工需有 30 分鐘以上的打樁緩啟動時間,並限制聲量不得超過 180 分貝等。

針對鳥類保育,政策環評也訂立了具體規範。其中,包括風機之間必須留設 500 公尺以上的鳥類穿行廊道,並在施工期間避開每年 11 月至隔年 3 月的候鳥過境期。同時,為確保這些措施確實生效,工程方也被要求設置「鳥類活動監測系統」,持續追蹤、評估風場對鳥類的影響。

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此外,環評會也確立了「先遠後近」的開發原則,要求優先開發較單純的航道外側區塊,待累積足夠經驗及相關資料後,再進行近岸區域的開發。這項原則考量了近海生態系的複雜性,也顧到養殖漁業的漁民權益,展現出政策環評在平衡發展需求與環境保護上的價值。

新一代的審查機制:達成能源轉型及環境保護雙贏

為提升環評效率並確保審查品質,環境部參考過去離岸風電審查經驗,制定「風力發電離岸系統開發行為環境影響評估初審作業要點」,建立了全新的二階段審查機制。

環境部推動二階段審查機制,提升離岸風電環評效率與審查品質。圖/envato

這套新機制分為兩個階段。第一階段,就像「初步檢查」,由環境部依照檢核表進行初審,並由環評審查委員會執行秘書邀集 2-5 位環評委員進行初審,通過第一階段初審之業者,可取得經濟部遴選資格,其初審結果有效期為兩年,必要時可申請展延一年。接著進入「第二階段」,開發單位檢附目的事業主管機關核配的容量證明文件等資料,提供更詳細的環境影響說明書以進行實質審查。

檢核表明確規範了 15 大項審查事項、112 項檢核項目,涵蓋開發案的全生命週期。

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工程面,包含風機及海上變電站基礎設置、海域電纜路線規劃、陸域設施工程等硬體設施的規範。其中,風機基礎設置必須避開海岸保護區、河口、潮間帶等環境敏感區域,且須進行地震危害度分析。海域電纜部分,除特殊情形外,埋設深度至少須達 1.5 公尺,且不得跨越中華電信海底電纜 1 公里的範圍。

環境保護上,檢核表則對施工噪音管制訂立了明確標準。舉例來說,打樁期間警戒區 750 公尺範圍內的水下噪音不得超過 160 分貝,且必須全程採用最佳噪音防制工法。同時,每個開發案或聯席審查的風場,同一時間內只能進行一支基樁施作,而日落前一小時到日出前也不得啟動新的打樁作業。

環境監測計畫更是檢核表中的重點,分為「施工前、施工期間、營運期間」三階段,每個階段都規定了詳細的監測要求(包括海域底質監測、水下噪音監測、鯨豚目視監測等)。以鯨豚監測為例,每年需執行20趟次,四季中每季至少執行 2 趟次。此外,所有監測數據都必須上傳至環境部「環保專案成果倉儲系統」(https://epaw.moenv.gov.tw/)供各界查閱。

這套標準化的審查機制不僅解決了「同一風場可能有多家廠商重複調查或審查」的資源浪費,也透過明確的檢核項目,讓開發單位在規劃階段就能掌握更具體的環境保護要求。不僅如此,該機制亦確保了環境保護標準前後一致,避免不同案件之間標準不一。

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結語

透過新的審查機制,環境部正積極推動再生能源開發案的環評審查作業,在提升行政效率之餘,也確保環境影響評估的品質,支持臺灣的離岸風電開發及國家能源轉型政策,也做好把關。藉由標準化檢核表和二階段審查制度,期待能在推動能源轉型的同時落實環境保護。

為確保制度能持續精進,環境部每半年至一年會進行制度檢討,並持續公開所有環評書件於「環評書件查詢系統」(https://eiadoc.moenv.gov.tw/eiaweb/)。此外,環評會議召開前一週,也必須在指定網站公布開會訊息,讓民眾能申請列席旁聽或發表意見。透明化措施一方面展現了政府推動永續發展的決心,另一方面也確保全民能共同參與監督離岸風電的發展過程。未來,這套制度將在各界的檢視與建議中持續完善,為臺灣的永續發展貢獻心力,發揮環評作業的最大效益。

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星光,指引地球的未來——《困惑的心》推薦跋
時報出版_96
・2023/07/17 ・4372字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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  • 潘康嫻/中研院環境變遷研究中心博士後研究員

人類是天生的科學家。我們生來就想知道為何星星會閃爍,想知道為何太陽會升起。


加來道雄

地球上有一群人總喜歡抬著頭,看著夜空中點亮大地的星燈,這些星光夾藏著宇宙的祕密,穿透無數個光年,抵達藍色的星球。除了欣賞夜色之美,這一群人更試圖從中看出點端倪,這些熠熠星光是怎麼來的?宇宙是什麼樣子?為什麼會有地球?生命從何而來?還有其他如地球般的星球嗎?那裡也有文明嗎?好多個「為什麼」是大自然帶來的啟發,而人類尋找答案的行動,卻是宇宙裡不可思議的精彩。

好多個「為什麼」是大自然帶來的啟發,而人類尋找答案的行動,卻是宇宙裡不可思議的精彩。圖/envatoelements

向遙遠的星系發送信號 尋找未知的外星文明

人類的世界觀從曾經的地球放眼到太陽系,隨著科學與科技的進步,二十世紀的物理學開創宇宙論的發展,至二十一世紀天文觀測的黃金年代,不停歇地向深邃的星空探索,走出新的視野。近二十多年的諾貝爾物理獎,多達三分之一肯定天文學的貢獻,例如 2019 年獲獎的三位學者,一位建構宇宙大霹靂理論模型,另兩位發現一顆繞著另個太陽類型恆星公轉的系外行星。宏觀的宇宙視野,加上相對微觀的行星視角,近代的天文學一再刷新人類對宇宙演化及地球定位的認知。

天文望遠鏡和太空科技的進展,讓現代的天文學家得以挖掘宇宙暗藏的驚奇,透過紅外線觀測,我們看到隱藏在可見光背後恆星誕生的搖籃,也發現了宇宙考古學的線索。2019 年諾貝爾物理學獎得主之一詹姆士・皮博斯(James Peebles)花費大半輩子,帶領我們梳理宇宙 137 億年演化的歷程,如今我們知曉實質物體的總質量佔宇宙的 5%(其餘為 68% 的暗能量,與 27% 的暗物質)。在這 5% 的質量中,粗略估計大大小小星系中的星點,加總起來約略有 1027 顆恆星。假使每顆恆星誕生時也伴隨著行星系統的發展,在如此龐大的總數下,是否也有另一顆適合生命發展的星球?

放眼望去,茫茫星海,僅吾唯一?以地球人的角度思考外星生命的可能性,德雷克公式(Drake equation)將文字的問號轉成可運算的概念,考慮環境因素和發展文明的可能性,估計銀河系中存在著少則一千,多則一億的文明數量。但這些年,沒有人聯絡我們,我們也沒有找到對方,費米悖論提醒了估算與現實的落差。天文學家藉著太空科技的發展得以主動探尋,1972 年的先鋒號和 1977 年的航海家,帶著人類寫給外星人的科學密碼信函,至今持續在星際間航行。除了寫信,還可以像發電報一樣,1974 年的阿雷西波訊息(Arecibo message),對著遠在 25,000 光年外的 M13 球狀星團發送訊號,寄望能在高齡星團中找到找到高智慧文明存在的可能性。然而,這一去一回,收到回音得等上五萬年,已不知道是人類幾代以後的事了。

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1977 年的航海家,帶著人類寫給外星人的科學密碼信函,至今持續在星際間航行。圖/wikipedia

一如 15 至 17 世紀的大航海時代,歐洲船隊面對大海,莫不引頸期盼能在望遠鏡裡看到遠方的陸地。行星猶如當時的目標,由於行星不會自行發光,尋找行星的難度如同在千里之外的明亮燈塔旁邊瞧見一隻蚊子,然而技術的困難並未讓人退卻,科學的精彩就在於想辦法突圍。

更清晰地遙望遠方 用太空望遠鏡在地球上一起遨遊宇宙

1995 年米歇爾・麥耶(Michel Mayor)迪迪爾・奎洛茲(Didier Queloz)藉由分析恆星光譜中的都卜勒效應(目標物遠離觀測者時,其光譜會往長波方向拉長稱作紅移,反之靠近則往短波壓縮稱之藍移),在飛馬座找到繞著太陽類型的恆星公轉的第一顆系外行星飛馬座 51b(51 Pegasi b),為系外行星大發現時代展開序幕,也讓他們在 2019 年共享諾貝爾物理獎的殊榮。至今近 25 年觀測資料的累積,尤其有了克卜勒太空望遠鏡和接續的凌日法系外行星巡天衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite,TESS),系外行星數量自 2014 年開始大幅增加,截至今年 2023 年 6 月統計,約有 5,500 顆系外行星,依據型態將系外行星分成四類:氣體巨行星(又稱熱木星)類海王星超級地球類地行星。天文學家從統計數量和行星形成動力學模型中獲得豐富的訊息,也讓太陽系的形成與演化有了更進一步的認識。以一個系統中的行星質量做序列可以分成四種:由小至大(太陽系即為此類)、由大至小、混合、和大小相似,科學家發現像太陽系八大行星的排序反而非常稀有,像 TRAPPIST-1 系統中七顆行星大小雷同的類型倒是常見,人們才驚覺原來太陽系與其八大行星的組合是如此與眾不同。這個獨特也包含太陽系的氣體行星木星,有顆大質量的木星在外,像吸塵器一樣讓闖入太陽系的天體轉向(例如 1994 年的舒梅克-李維彗星撞擊木星事件),減少外來者體撞擊內太陽系的機會,使得位在適居帶的地球有足夠安全的環境與時間孕育生命。原來要有機會誕生生命,先決條件也要天時地利「星」和。

有沒有一種可能,其實有外星訊號,只是現今的科技還無法察覺和解讀? 二十一世紀的新視野多來自百年前科學家所闢的路,例如愛因斯坦在廣義相對論提出對重力的新見解,物體質量造成的空間扭曲,只是改變的幅度之小不易測量,直至 2015 年天文學家終於在絞盡腦汁精細設計之下,成功打造觀測重力波的天文望遠鏡(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,LIGO),2017 年人類首次觀測到雙中子合併事件,解開化學元素週期表上的重金屬形成之謎。在天文學的領域,一個計畫從靈感發想、規劃藍圖、開工建造、出發觀測、收集資料到計畫結束,從開始到最後的時間跨度,往往超過科學家本身的職業生涯。科學家年輕時的構思,常須藉由後生晚輩接棒執行,有生之年不一定看得到科學成果,而這一路上牽起了一代又一代的傳承,一起讓科學的進展跑得更遠,跑向遠在未來的新發現。本篇文章談及的計畫,在筆者的學生時代,早已如火如荼地展開,伴隨著計畫的執行和觀測資料的回傳與分析,是前輩們的堅持與努力,也是帶給新生代天文學家的禮物和邀請:現在的成果來自於我們過去的努力,而未來要由現在的你們來開創。

太空望遠鏡的升空協助天文學家得以更清晰地遙望遠方,讓系外行星的發現轉為低風險的冒險之旅,安全地帶著大家想像另一個世界的雛形,正當書中的主角,天文生物學家拜恩教授,為兒子羅賓說起異星見聞時,好似向星空開啟一扇扇門,父子倆得以一起遨遊宇宙。

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穿越都市的水泥叢林,遠離學校與人群,當我讀到書中拜恩教授帶著羅賓前往國家公園露營,徜徉在大自然的聲音與光影,兩個人在星光下深度傾聽彼此,為人生的焦慮與困惑尋找方向,令我不禁想起,曾經只是為了想看星星,所以去登山的自己,無意間在山林尋回自己的心。臺灣的山勢陡峭地形多變,得要十分專注在腳下的步伐與眼前的山徑,此刻陪伴自己的只有呼吸和心跳。踩著吃力的腳步,一瞬間,世界難得寧靜,只聽得見自己的聲音,「離目標還有些距離,繼續是前進,回頭是放棄。若是堅持,不知還有多少難關?若是放棄,我能接受放棄的自己嗎?難道是走錯路或迷路,所以才這麼難行,那麼路又在何方?」為一睹繁星,在光害日趨嚴重的情況下只得越走越深山,不只用腳感受臺灣地貌的鬼斧神工,還要感官全開地觀察瞬息萬變的天氣,多認識她才能做出適當的應變確保登山安全。白天的路上觀察自然的氣息,與重建內在的自己,晚上終見美麗的星空,走在一條條的山岳路線,整頓人生朝著目標向前行。

書中拜恩教授帶著羅賓前往國家公園露營,徜徉在大自然的聲音與光影,兩個人在星光下深度傾聽彼此,為人生的焦慮與困惑尋找方向。圖/envatoelements

回首看看我們腳下的地球

天文學總是背對著地球往外尋找新的未知,試圖解讀新收到的觀測資料與訊息,然而來自腳下的訊號呢?地球也是行星,是離我們最近的行星,她孕育了這世界的美好,但她的語言,我們真的懂了嗎?羅賓對外界的反應多來自於他所觀察到的地球,作為父親的拜恩教授要怎麼回應孩子呢?

當我們汲汲營營想向外拓展新知識、新世界時,可曾留意腳下正在發燙?若將地球的呼喊換成人類的語言,環境變遷的種種跡象就是地球發燒的訊號。以往科幻災難片當中的賣座奇觀,漸漸成為生活新聞,熱浪、野火、水災旱災、劇烈天氣變化,讓全球不只要解決眼下的困境,也要未雨綢繆地做永續經營的規劃,即刻採取行動已是迫在眉睫。

2021 年,聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)公布第六回的全球氣候變遷評估報告,提及全球暖化現象在冰河面積、海平面上升、全球氣溫,及海洋酸化等等的科學研究報告中,出現許多令人擔憂的新紀錄,並指出二氧化碳與溫室氣體排放量的關聯性,巨變的環境讓各類生物物種面臨生存威脅。因應這場危機,全球達成共識目標於二十一世紀的地球平均氣溫,相比十九世紀最多僅能上升攝氏 1.5 度,並且在 2050 年達成全球淨零碳排放。今日世界各國包含臺灣正積極發展替代能源減少碳排放,同時開發技術增加碳匯,企圖集結眾人的力量把大氣中的碳存回大地。但我們能在有限的時間內力挽狂瀾嗎?假使目標如期達成,是否就高枕無憂了呢?地球和我們的日子就美好了嗎?

二氧化碳與其他溫室氣體排放帶來的環境巨變,讓各類生物物種面臨生存威脅。圖/envatoelements

從人類張開眼睛認識日月星辰,建立了神話、曆法和文明,發展農耕,再到科學與工業革命,一路解析宇宙和地球的起源、歷史、環境、命運。星星帶給人類的啟發,讓人類的足跡已從地球走向太陽系,從更高的視野回頭凝視地球那令人屏息的湛藍,離開地球的探索,讓我們重新看見地球。文化藝術與科技文明的發展一直以來與大自然息息相關,進步固然帶給人類生活和思維的改變,然而過度的開發讓環境失衡,讓現在的我們必須啟動地球生命保衛戰,永續經營之前要先理解,如何理解則引發更多的提問,解答提問的過程中人類將深刻感受地球的脈動,為身為地球人感到驕傲。BE-WILD-ER-MENT 的故事在過去已開始,現在的行動是創造機會、還是命運?未來,讓我們和這顆有心跳的藍色星球一起來回答吧。

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——本文摘自《困惑的心》,2023 年 7 月,時報出版,未經同意請勿轉載。

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出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。