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研究又擱來啦!關於2019新型冠狀病毒(武漢肺炎)我們目前知道什麼事?

廖英凱
・2020/02/04 ・4786字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 602 ・九年級

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文/ 廖英凱、雷雅淇、羅佩琪、陳亭瑋

2019 年 12 月,不明原因肺炎在中國武漢出現,在1月初經過全基因組定序確認為新型冠狀病毒,世界衛生組織命名為 2019-nCoV(2019新型冠狀病毒),也稱武漢肺炎。關於 2019-nCoV 的相關臨床統計、病理研究與傳播模式的學術研究,以及與疾病管制科學有關之評論近期陸續發表。

  • 本文於2020 年  2 月 4 日刊登,仍有許多與 2019-nCoV 相關的研究正在進行,目前發表的研究並非最終結果。
在這個和冠狀病毒有關的發表爆量的時刻,讓我們稍微看看裡面有哪些資訊吧!

上一篇我們整理了首批發表的三篇相關研究,時間又往下走了一些,又有一些新研究陸續發表。這次,讓我們從 7 個關於 2019-nCoV 的問題切入,來看看我們對於這個疾病又多了解了哪些事呢?

1. 病毒感染了哪些人?

一篇由數個中國各省疾控中心與位於香港大學的世衛傳染病流行病學及控制合作中心的研究團隊,分析截至 2020 年 1 月 22 日止在武漢首批感染的 425 例確診病例,此研究成果於 2020 年 1 月 29 日發表《新英格蘭醫學雜誌》(New England Journal of Medicine, NEJM):Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus–Infected Pneumonia(新型冠狀病毒肺炎感染在中國武漢初期的傳播動力學,以下簡稱為NEJM 研究),是目前統計最多確診病例並發表的研究。

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在這425名確診病例中,中位年齡為 59 歲(範圍為15~89),男性佔 56%(240人),沒有 15 歲以下兒童。而根據中國疾病預防控制中心統計截至1月27日的數據,4515 例確診案例中男女比為 2:1,年齡中位數為 48 歲(範圍為 9個月~96歲),15 歲以下病例僅佔總病例的 0.6%。雖然數據上中高齡男性比例較高,但難以就此下結論病毒較不易感染兒童及女性,亦有可能是中高齡男性有較多機會接觸的病原體,所以依照目前資料並不能斷定中高齡男性即是較易感染的族群。

source: Wikimedia

2. 人傳人何時發生?與海鮮市場有關嗎?

從 NEJM的研究我們可以知道:到 2020 年 1 月 1 日之前發病的大多數病例(55%)與華南海鮮批發市場有關,之後的病例則只有 8.6%有關。並推估在 2019 年 12 月中在親密接觸者之間就已經有人傳人的現象了

而在公開資訊中我們所知的第一例人傳人案例公告於 1 月 20 日晚間,為廣東珠海衛建委通報,一對父母從武漢到珠海女兒家探親,一家三口後都確診感染新型冠狀病毒,為第一例「人傳人」案例。

編按:根據分子演化現有的分析,指出病毒有可能為單一起源、更早即已開始人傳人,詳見:病毒不是源於武漢的海鮮市場?從分子演化學角度看2019新型冠狀病毒(武漢肺炎)的起源與傳播

3. 潛伏期是幾天?

依據 2020 年 1 月 27 日 WHO 的疫情報告7(截至 2 月 4 日尚無更新),目前估算為 2-10 天;而在 NEJM研究中,統計了 10 例確診病例的暴露數據,估算出潛伏期平均為 5.2 天,分佈的第 95 個百分位數為 12.5 天。

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但因疫情進展中,WHO和該研究團隊也強調這個數字仍只是不精確的估算,但為現在接觸病原體後隔離 14 天的規定提供支持。

由於病毒具有潛伏期,且無症狀個案情況,會增加醫師臨床判斷的困難,也會使海關或公共場所等利用體溫檢疫的公衛措施無法發揮成效。因此,疾病管制的政策上,一定會考量流行病學的條件,如要求曾接觸患者、曾至疫情嚴重區域旅遊者必須自主隔離並定時回報身體狀況。

也因此,現行衛福部疾管署對於具二級流行地區旅遊史、小三通入境者的處置,皆是需要持續居家檢疫滿 14 天;而對於中港澳入境的學生及教職員工,亦建議在家休息 14 天。

現階段對於有相關旅遊史的處置,皆要求居家檢疫滿十四天。

4. 什麼是「無症狀患者」?具有傳染力嗎?

無症狀(Asymptomatic)顧名思義沒有出現明顯發燒、肺炎等症狀卻帶有其病毒的患者。過去 SARS 與 MERS 的回顧研究來看,無症狀的患者非常罕見,在無症狀期間,也極不容易發生傳染。1, 2

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那本次的武漢肺炎是否有無症狀患者呢?有的,香港大學深圳醫院發表於 The Lancet上的一份針對一個深圳家庭的研究3,是最早被文獻報導的無症狀案例。該家庭因旅遊而受到感染,但其家庭成員中有一名 10 歲的孩童,並沒有任何發燒咳嗽等外顯的身體不適症狀,但放射線檢查時,一樣發現肺部已出現病變。該研究也發現有兩位患者,在醫院初次就醫時,並沒有發燒的症狀。

雖然在 SARS 和 MERS 的無症狀患者既罕見也少有傳播能力,但在武漢肺炎的情況則需要收集更多的資料加以確認。慕尼黑大學醫學中心 Rothe et al. (2020) 等人於 2020 年 1 月 30 日發表在 NEJM 的一則通訊評論(correspondence),則描述了一名感染 2019-nCoV的德國患者,他除了在無症狀期間,就能夠傳染給他人以外,較特異的是該患者可能在受到感染後一至兩天內就具有傳染能力,因此,該評論建議可能需要重新評估 2019-nCoV 的傳染能力。4

Science期刊的特約記者,訪談了對上述評論不同意的科學家,有科學家直接向該位中國病患查證,她表示自己在德國時其實已經出現症狀。(由此見相關報導,2020/2/6更新)

WHO 在 2020年 2 月 1 日的疫情報告中提到,認為無症狀病患不是病毒傳染的主要來源,不過也意識到患者在出現症狀前,仍會有傳染給他人的可能性,因此正在了解病患的詳細接觸史,以確認無症狀傳染的狀況。5

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5. 傳染力如何?

基本再生數(basic reproductive number, R0)是評估傳染病擴散程度的重要量化指標。當傳染病疫情出現時,常有大量研究團隊,利用疫情數據與不同統計模型來計算R0。其意義是指,1 個病人在易感染的人群中,平均能感染的人數。R0= 2 代表平均1個病人會再感染到2人。如果能透過措施使R0小於1,也就是平均1個病人,會再感染不到 1 個人,則該疾病就能被撲滅。

截至 2020 年 1 月底,世界各團隊針對 2019-nCoV ,在 2020 年 1 月下旬以前(可視為疫情爆發的早期階段)的 R0 的計算,平均值多為 2 至 3 之間,信賴區間內的 R0,則為 1.5 至 3.9。這意味著在 1 月份時,2019-nCoV的患者仍持續增長,並未顯露出趨緩趨勢。

若與令國人印象深刻的 SARS 相比,Bauch, Lloyd-Smith, Coffee, and Galvani (2005) 針對 SARS的一篇回顧性論文指出6,不同研究團隊針對各地 SARS 疫情的研究中,認為 SARS 的 R0 平均值,多估算為 2 至 3 之間,在少數個案如台灣的院內感染,R0 可上升到 4.2。

因此,目前可以相信 2019-nCoV 的傳染力與 SARS 相當,或微幅低於 SARS,且尚未顯露疫情趨緩趨勢,須強化公衛措施,並留意過去 SARS 期間的院內感染或社區超級傳播者個案發生。

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各文獻目前計算所得之 R0數值

R0
(信賴區間內)
估算區間 資料來源 最後更新日期 備註
2.6
(1.5-3.5)
~2020/01/18 Report 3: Transmissibility of 2019-nCoV 2020/01/22 倫敦帝國理工學院MRC全球傳染病分析中心
1.4-2.5 Statement on the meeting of the International Health Regulations (2005) Emergency Committee regarding the outbreak of novel coronavirus (2019-nCoV) 2020/01/23 WHO
2.2
(1.4-3.8)
~2020/01/23 PATTERN OF EARLY HUMAN-TO-HUMAN TRANSMISSION OF WUHAN 2019-NCOV 2020/01/24 無同儕審查
2.92
(2.28-3.67)
~2020/01/23 Transmission dynamics of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) 2020/01/26 無同儕審查
2.5
(2.0-3.1)
~2020/01/26 Early Transmissibility Assessment of a Novel Coronavirus in Wuhan, China 2020/01/27
3.11
(2.39-4.13)
~2020/01/22 Novel coronavirus 2019-nCoV: early estimation of epidemiological parameters and epidemic predictions 2020/01/28 無同儕審查 1/23 估計為 3.8,1/28下修為3.11
2.2
(1.4-3.9)
~ 2020/01/04 Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus–Infected Pneumonia 2020/01/29
2.68
(2.47-2.86)
~ 2020/01/25 Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study 2020/01/31

6. 重症患者輪廓?他們確診前又有哪些症狀?

根據武漢金銀潭醫院統計 99 位中重症患者的臨床症狀的研究統計(此研究成果於 2020 年 1 月 29 日發表《刺胳針》(The Lancet):Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study,分析內容包含上一篇 1 月 24 日發表的研究 Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China),這 99 名患者平均年齡為 55 歲(範圍為 21-82),男女比約為 2:1(67:32),在這之中有 50 名患者有慢性病(包含糖尿病、高血壓以及心血管疾病)。

所有患者均觀察到肺炎症狀。其他常見症狀則有:發燒 37.3 度以上(83%)、咳嗽(82%)、呼吸困難(31%)、肌肉痠痛(11%)、昏迷(9%)、頭痛(8%)、喉嚨痛(5%),大部分的人都有多個症狀(90%)。

此處的發燒判準為 37.3 度,略低於一般以 38 度作為發燒的定義。研究文獻中並沒有詳述其原因,可能會對醫師的臨床判斷與公共場所的體溫篩檢產生矛盾。有可能是因為有近兩成的患者,體溫介於 37.3 度至 38 度之間,因此有必要針對此疫情特別下修體溫標準。目前在中國大陸的機場、捷運站等公共場所之體溫篩檢,即是以 37.3 度作為判準。11, 12

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7. 死亡率是多少?

截至 2020 年 2 月 3 日中午,確診案例為 17,391 例,死亡人數為 362 人10;但卻不能直接相除算出死亡率,為什麼呢?因為在這個階段,我們所能掌握的資料還不足以能對於死亡率下判斷

疫情還在繼續蔓延,仍有數千名患者在接受治療,也還有許多還未被發現和通報的輕度以及無症狀患者,現在就要斷定死亡率仍言之過早。

那為何會看到有研究算出了死亡率?這些資料來源可能來自於 Lancet 2020 年 1 月 24 日及 2020 年 1 月 29 日延伸 24 日研究所發表的研究。這份研究是針對疫情初期確診的「中度以上患者(皆已有肺炎)」所統計的死亡率,所以這個死亡率是「重症患者的死亡率」而不是新型冠狀病毒肺炎的死亡率。研究統計在這 99 例患者中,有11人死亡,死亡率約為 11%,但這些患者仍有些在治療中,因此實際死亡率有可能更高。

而到底 2019-nCoV 實際的致死率是多少呢?目前比較大規模的監測數據顯示,致死率大約是維持在3%這個數字是否會再隨時間變化,仍有待繼續追蹤。

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結語

這是我們目前所知道的事,但有看過進擊的巨人或冰與火之歌你就會知道(?):當故事還在進行、疫情還在發生之際,很多事情都難以輕易的下結論。面對這些研究,我們也要保持著開放,甚至批判的態度去看待我們所知道的資訊。(延伸閱讀:武漢肺炎病毒到底從哪來?沒有陰謀論以及蛇和HIV的版本

因應防疫應該採取哪些措施,因地因時制宜,沒有一體適用的情況。圖/y編

2020 年 1 月 31 日發表於《刺胳針》(The Lancet)的研究 Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study 中的評論有提到, 若沒有立即採取大量公共衛生干預措施的話,2019-nCoV 可能會成為全球流行病。而控制疾病傳播的方式例如嚴格的限制人口流動,取消群眾集會、暫緩開學、以及遠端工作等等。不過確切來說,各地要做的事情高度因地制宜,沒有任何一種措施能夠一體適用於所有的情況。

因此,面對鋪天蓋地的各種資訊以及傳言,不要讓自己迷失在其中,多去想想:眼前的資訊從哪兒來、為何會到我們的面前、它想傳遞怎樣的資訊?然後老話一句「別輕信謠言,保持關注也別太過焦慮。」

當疫情還在蔓延時,多一點認識就少一點恐懼。
Keep Calm and Carry On 

  • 本文於2020 年  2 月 4 日刊登,仍有許多與 2019-nCoV 相關的研究正在進行,目前發表的研究並非最終結果。

參考資料

  1. Che, X.-y., Di, B., Zhao, G.-p., Wang, Y.-d., Qiu, L.-w., Hao, W., . . . Yuen, K.-y. (2006). A patient with asymptomatic severe acute respiratory syndrome (sars) and antigenemia from the 2003–2004 community outbreak of sars in guangzhou, china. Clinical Infectious Diseases, 43(1), e1-e5. doi:10.1086/504943
  2. 衛生福利部疾病管制署. (2013). 嚴重急性呼吸道症候群 SARS.
  3. Chan, J. F.-W., Yuan, S., Kok, K.-H., To, K. K.-W., Chu, H., Yang, J., . . . Yuen, K.-Y. (2020). A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person transmission: A study of a family cluster. The Lancet. doi:10.1016/S0140-6736(20)30154-9
  4. Rothe, C., Schunk, M., Sothmann, P., Bretzel, G., Froeschl, G., Wallrauch, C., . . . Hoelscher, M. (2020). Transmission of 2019-ncov infection from an asymptomatic contact in germany. New England Journal of Medicine. doi:10.1056/NEJMc2001468
  5. WHO. (2020). Novel Coronavirus(2019-nCoV) Situation Report – 12
  6. Bauch, C., Lloyd-Smith, J., Coffee, M., & Galvani, A. (2005). Dynamically modeling sars and other newly emerging respiratory illnesses. Epidemiology (Cambridge, Mass.), 16, 791-801. doi:10.1097/01.ede.0000181633.80269.4c
  7. Wu, J. T., Leung, K., & Leung, G. M. (2020). Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study. The Lancet.
  8. Li, Q., Guan, X., Wu, P., Wang, X., Zhou, L., Tong, Y., … & Xing, X. (2020). Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus–Infected Pneumonia. New England Journal of Medicine.
  9. Huang, C., Wang, Y., Li, X., Ren, L., Zhao, J., Hu, Y., … & Cheng, Z. (2020). Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. The Lancet.
  10. WHO. (2020). Novel Coronavirus(2019-nCoV) Situation Report – 14
  11. 武汉市卫生健康委官方新聞稿
  12. 北京市衛健委-发热患者就诊指南
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廖英凱
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非典型的不務正業者,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。 https://www.ykliao.tw/

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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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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找回擁有食物的主導權?從零開始「菇類採集」!——《真菌大未來》
積木文化
・2024/02/25 ・4266字 ・閱讀時間約 8 分鐘

菇類採集

在新冠肺炎(COVID-19)大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。對食物的焦慮點燃人們大腦中所有生存意志,於是大家開始恐慌性地購買,讓原本就已經脆弱、易受攻擊的現代糧食系統更岌岌可危。

值得慶幸的是,我們的祖先以前就經歷過這一切,留下來的經驗值得借鏡。菇類採集的興趣在艱難時期達到顛峰,這反映了人類本能上對未來產生的恐懼。1 無論是否有意,我們意識到需要找回擁有食物的主導權,循著古老能力的引導來找尋、準備我們自己的食物,如此才能應付食物短缺所產生的焦慮。

在新冠肺炎大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。圖/pexels

我們看見越來越多人以城市採集者的身分對野生菇類有了新的品味,進而找到安全感並與大自然建立起連結。這並不是說菇類採集將成為主要的生存方式,而是找回重新獲得自給自足能力的安全感。此外,菇類採集的快感就足以讓任何人不斷回歸嘗試。

在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。我們早已遺忘,身體和本能,就是遺傳自世世代代與自然和諧相處的菇類採集者。走出現代牢籠、進入大自然從而獲得的心理和心靈滋養不容小不容小覷。森林和其他自然空間提醒著我們,這裡還存在另一個宇宙,且和那些由金錢、商業、政治與媒體統治的宇宙同樣重要(或更重要)。

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在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。圖/unsplash

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。一趟森林之旅能讓人與廣大的生態系統重新建立連結,另一方面也提醒我們,自己永遠屬於生命之網的一部分,從未被排除在外。

腐爛的樹幹不再讓人看了難受,而是一個充滿機遇的地方:多孔菌(Bracket Fungi)──這個外觀看起來像貨架的木材分解者,就在腐爛的樹幹上茁壯成長,規模雖小卻很常見。此外,枯葉中、倒下的樹上、草地裡或牛糞上,也都是菇類生長的地方。

菇類採集是一種社會的「反學習」(遺忘先前所學)。你不是被動地吸收資訊,而是主動且專注地在森林的每個角落尋找真菌。不過度採集、只拿自身所需,把剩下的留給別人。你不再感覺遲鈍,而是磨練出注意的技巧,只注意菇類、泥土的香氣,以及醒目的形狀、質地和顏色。

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。圖/unsplash

菇類採集喚醒身體的感官感受,讓心靈與身體重新建立連結。這是一種可以從中瞭解自然世界的感人冥想,每次的發現都振奮人心,運氣好的話還可以帶一些免費、美味又營養的食物回家。祝您採集愉快。

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計畫

菇類採集就像在生活中摸索一樣,很難照既定計畫執行,而且以前的經歷完全派不上用場。最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭,持開放心態走出戶外執行這項工作。菇類採集不僅是享受找到菇的滿足感,更重要的是體驗走過鬆脆的樹葉、聞著森林潮濕的有機氣味,並與手持手杖和柳條筐的友善採菇人相遇的過程。

菇類採集很難照既定計畫執行,最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭。採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。圖/unsplash

你很快就會明白為什麼真菌會有「神秘的生物界」的稱號。真菌無所不在但又難以捉摸,採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。但還是要有信心,只要循著樹木走、翻動一下原木、看看有落葉的地方,這個過程就會為你指路。一點點的計畫,將大大增加你獲得健康收益的機會。所以,讓我們開始吧。

去哪裡找?

林地和草原,是你將開始探索的兩個主要所在。林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。橡樹、松樹、山毛櫸和白樺樹都是長期的菌根夥伴,所以循著樹種,就離找到目標菇類更近了。

林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。圖/pexels

草原上也會有大量菇類,但由於這裡的樹木多樣性和環境條件不足,所以菇類種類會比林地少許多。如果這些地點選項對你來說都太遠了,那麼可以試著在自家花園或在地公園綠地當中尋找看看。這些也都是尋菇的好地方。

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澳洲新南威爾斯州奧伯倫

澳洲可以說是真菌天堂。與其他大陸隔絕的歷史、不斷變化的氣候以及營養豐富的森林,讓澳洲真菌擁有廣大的多樣性。澳洲新南威爾斯州(New South Wales)的奧伯倫(Oberon)就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的最佳地點之一。

在那裡,有廣受歡迎的可食用菌松乳菇(又稱紅松菌),據說這種真菌的菌絲體附著在一棵歐洲進口樹的根部,而意外被引進澳洲。 1821 年,英國真菌學家塞繆爾・弗里德里克・格雷(Samuel Frederick Gray)將這種胡蘿蔔色的菇命名為美味乳菇(Lactarius deliciosus),這的確名符其實,因為「Deliciosus」在拉丁語中意為「美味」。如果想要在奧伯倫找到這些菇類,秋天時就要開始計劃,在隔年二月下旬至五月的產季到訪。

位於澳洲新南威爾斯州的奧伯倫就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的絕佳地點。圖/unsplash

英國漢普郡新森林國家公園

在英國,漢普郡的新森林國家公園(Hampshire’s New Forest)距離倫敦有九十分鐘的火車車程。它由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞,甚至還有野生馬匹在園區裡四處遊蕩。

這片森林擁有兩千五百多種真菌,其中包括會散發惡臭的臭角菌(Phallus impudicus),它的外觀和結構就如圖鑑中描述般,與男性生殖器相似且不常見。還有喜好生長於橡樹上,外觀像架子一樣層層堆疊的硫色絢孔菌(Laetiporus sulphureus ,又稱林中雞)。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。如果幸運的話,該地區可能會有採集團體可以加入,但能做的也僅限於採集圖像鑑別菇類,而非採集食用。

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在英國,漢普郡的新森林國家公園由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。圖/unsplash

美國紐約市中央公園

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類,足以證明真菌孢子的影響之深遠。

加里・林科夫(Gary Lincoff)是一位自學成才、被稱作「菇類吹笛人」2 的真菌學家,他住在中央公園附近,並以紐約真菌學會的名義會定期舉辦菇類採集活動。林科夫是該學會的早期成員之一,該學會於 1962 年由前衛作曲家約翰・凱吉(John Cage)重新恢復運作。凱吉也是一位自學成才的業餘真菌學家,並靠自己的能力成為專家。

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類。圖/wikipedia

進行菇類採集時,找瞭解特定物種及其棲息地的在地專家結伴同行,總是有幫助的。如果你需要一個採集嚮導,求助於所在地的真菌學會會是一個正確方向。

何時去找?

在適當的環境條件下(例如溫度、光照、濕度和二氧化碳濃度),菌絲體全年皆可生長。某些物種對環境條件較敏感,但平均理想溫度介於 15~24 ℃ 之間,通常是正要進入冬季或冬季剛過期間,因此秋季和春季會是為採集菇類作計畫的好季節。

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秋季和春季是為採集菇類作計畫的好季節,但因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。圖/unsplash

當菌絲體從周圍吸收水分時,會產生一股破裂性的力量,讓細胞充滿水分並開始出菇。這就是菇類通常會出現在雨後和一年中最潮濕月份的原因。牢記這些條件,就可以引導你找到寶藏。但也要記得,因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。

註解

  1. Sonya Sachdeva, Marla R Emery and Patrick T Hurley, ‘Depiction of wild food foraging practices in the media: Impact of the great recession’, Society & Natural Resources, vol. 31, issue 8, 2018, <doi.org/10.1080/08941920.2 018.1450914>. ↩︎
  2. 譯注:民間傳說人物。吹笛人消除了哈梅林鎮的所有老鼠,但鎮上官員拒絕給予承諾的報酬,於是他就吹奏著美麗的音樂,把所有孩子帶出哈梅林鎮。 ↩︎

——本文摘自《真菌大未來:不斷改變世界樣貌的全能生物,從食品、醫藥、建築、環保到迷幻》,2023 年 12 月,積木文化出版,未經同意請勿轉載。

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