點歪技能樹的勇者「卡介苗」，可能可以對抗新型冠狀病毒的原理是什麼？

旋鈕多大才好轉？誰知道啊！

有些問題是生活中不斷遇到，卻從來不會加以思索的。像是當你在開車時調整車上的冷氣溫度，還有聽音樂時調整藍芽音響的音量與音色。此時，指尖所操控的旋鈕該做多大，才是最好轉的呢？

「誰知道啊！」你心裡這麼想。

這種日常體驗的問題看似微不足道，但其實就是產品設計和工業設計這類領域最關注的焦點，甚至能幫你贏得搞笑諾貝爾獎！

本年度的搞笑諾貝爾獎頒獎典禮在線上舉辦，表揚世界各地的研究者如何用專業能力探討奇妙的問題。今天要介紹的工程學獎，頒給了日本千葉工業大學的松崎元教授，以及他扎實的研究論文《如何用手指操控柱狀旋鈕》。透過實驗室中的實際測量，松崎教授紀錄了人們使用各種大小的旋鈕時，如何下意識地將不同手指放在不同位置來操作。

當我們看見一顆旋鈕，我們會透過目測其大小，來決定該用怎麼樣的手勢轉它。如果是直徑一公分左右的小旋鈕，我們會選擇只用拇指和食指來操作，更多的手指只會徒增不便；但如果是快十公分的大旋鈕，就需要動用四五根手指。這個決定不單純只是個人偏好，而是跟人類手掌和手指的構造有關聯。只有某種握法才是最舒服方便的。

此外，通常看到旋鈕就直接給它轉下去了，不會在旋鈕上面嘗試並修正來達成「最佳觸感」。也就是說，這個決策過程從小多次練習後，已經完全變成下意識的過程，只能透過實際測試結果來描繪。

下意識的選擇，只有做實驗才知道

在實驗室中，松崎教授的透明桌面上平放一個白色的圓形旋鈕，並請 32 名受試者順時針旋轉這個旋鈕，並從桌面下的攝影機捕捉人們手指的位置。旋鈕的直徑從七毫米到十三公分，總共 45 種。結果顯示，當旋鈕越大，動用的手指數量越多（一如預期）。只要旋鈕直徑超過五公分，大多數受試者便會開始使用五根手指。

根據所有受試者的統計結果，松崎教授整理出了上方這個十分優雅的圖表。標靶一般的同心圓代表各種大小的旋鈕。圖下半的粗黑直線是基準線，所有測試結果的拇指位置統一對齊這條線，以利進行比較。上方的四條曲線，由左到右分別是食指到小指的位置，虛線則是統計標準差（當然，實際上的實驗結果應該是一個一個離散的點，這裡簡單地用二次曲線進行擬合，比較好看）。

這張圖總結了不同旋鈕大小的情況下，人們手指位置如何變化。有趣的是，隨著旋鈕變大，四根手指的位置並非簡單地輻射向外，而是呈現螺旋狀。猜測是跟手掌張開並旋轉的方式有關。這種細微的趨勢不做實驗還真猜不到。

不是為了搞笑，每份研究都超認真

這份研究其實在 1999 年就已經發表，時隔二十多年獲得搞笑諾貝爾獎。儘管中文翻譯是「搞笑」諾貝爾獎，但是包括松崎教授在內的所有獲獎者，可是從來沒有要搞笑，而是以非常專業的態度在做他們的工作，這些研究成果也都發表在正式的期刊。自 1999 年的旋鈕研究之後，松崎教授又相繼研究了提袋握把和雨傘握把，可說是精通抓握之道的男人。

松崎教授表示，他很樂見這個獎項讓更多人開始關注設計工程的領域。這門學問專注於探索人與物品之間的關係，並藉此創造最舒適的使用體驗，打造出實用的工業產品。

更多有趣的研究，請到【2022 搞笑諾貝爾獎】

參考資料

1. Japanese professor wins Ig Nobel prize for study on knob turning
2. Japanese researchers win Ig Nobel for research on knob turning
3. 松崎元, 大内一雄, 上原勝, 上野義雪, & 井村五郎. (1999). 円柱形つまみの回転操作における指の使用状況について. デザイン学研究, 45(5), 69-76.

108 課綱開啟全新閱讀素養時代。

科學素養不再侷限於考試的解題方法，學生閱讀科學讀物時,如何在氾濫資訊中找到高品質、適合學習程度的科學素材，是教育現場至關重要的課題。

臺灣師範大學 SmartReading 團隊將 AI 讀物難度分級技術，透過測驗、選書、閱讀、讀後回饋四大功能，完整記錄孩子的學習歷程，提升中小學生科普閱讀動機，成為自律自主的科普學習者。

臺灣師範大學於 110 年至 111 年間，與國科會、新北市、臺中市等單位合作，連續辦理三屆「SmartReading 科普閱讀力大賽」，每屆競賽歷時半年。競賽組別以國小三年級至高中一年級共分七個組別。參賽學校涵蓋臺北市、新北市、臺中市、臺南市、高雄市、花東等十九縣市，報名參賽人數累計八千餘人。

由系統建置適合學生閱讀的兩千多本科普讀物

競賽期間，參賽學生使用「SmartReading 適性閱讀」系統,透過精準快速的中文閱讀能力診斷，將閱讀程度與讀物難度適配。藉由系統已建置，適合國小三年級至高中一年級的 2,180 餘本科普讀物，不僅能激勵其學習動機，更可有效提升選擇的效率，降低科學閱讀恐懼。第三屆科普閱讀力大賽不受疫情波擾，採實體與線上兩種施測方式，於 111 年 5 月份圓滿完成賽事。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮，邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場，為優秀的得獎同學喝采。

臺師大宋曜廷副校長表示，數位閱讀邁向新時代,團隊使用「SmartReading 適性閱讀」系統作為科普賽競賽平台，期望在知識爆炸的時代,藉由測驗、選書、規劃的「智慧閱讀三步驟」，培養學子的跨領域閱讀力與閱讀習慣，讓學生們手握知識大門的鑰匙，成為自律自主的「SmartReader」。

科普閱讀競賽的三大特色

一、適配閱讀能力與圖書難度，擴增多元書籍與文章素材

參賽學生首先須參加中文適性閱讀能力診斷（DACC），依據診斷結果,配合其當前閱讀能力的科普推薦書單，讓學生選書有依據、個人化。本競賽目前共有「推薦書單」、「推薦文章」等 2 種閱讀素材，主題包含植物／動物、數學、天文地科、物理／化學等 8 大類別。「推薦文章」功能，則與「PanSci 泛科學」及「數感實驗室 Numeracy Lab」合作評選，當前提供 600 餘篇線上科普短文,競賽期間提供已超過 4,000 人次的瀏覽次數。

二、綜合性閱讀五力分數，開啟學生全方位閱讀力

本競賽賽程為期半年，學生透過「前測、閱讀任務挑戰、後測」三個階段。競賽期間，系統詳細記錄每週閱讀歷程，並產出線上「閱讀五力分數」報表。自主規劃閱讀期間計算為「規劃力」；讀後評量填答結果計算為「執行力」；閱讀多元書籍類別的結果計算為「博學力」；閱讀單一書籍類別的深化成果則計算為「精進力」；前後測成長結果計算為「成長力」。將閱讀能力數據化、可視化。

三、閱讀任務徽章，深化學生文化素養與科普閱讀興趣

本競賽內建徽章蒐集系統，參賽者於指定時間依據提示完成閱讀任務，即可獲得期間限定的特色科普徽章。任務內容包含閱讀指定的書單及文章類別、世界性科普節日、科學家生辰、台灣重要節慶與其他隱藏任務。本屆各年級累計獲得徽章達 20423 枚，因設計活潑及任務類型多樣，大受參賽者好評。

競賽結果發現學生的閱讀偏好

一、科普閱讀參與，國小男性最踴躍

活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。以不同學習階段來看；國小參賽者整體閱讀平均本數為 24 本，男生平均閱讀本數為 28 本，女生平均閱讀本數為 20 本。國、高中參賽者因科普讀本難度較高，需要較長的閱讀時間及一定的科學基礎知識，國中參賽者整體平均閱讀書籍數為 10 本；高中參賽者中女性平均閱讀本數多於男性，整體平均閱讀書籍數為 7 本。

二、學生偏好閱讀動物／寵物類與地球生態／天文類書籍

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度，以植物／動物類（男生 28.19%、女生 27.91%）最能引起學生的閱讀興趣（如：《昆蟲老師上課了！：吳沁婕的超級生物課》、《小島上的貓頭鷹》、《神奇樹屋》等系列）。在次要類別，男女皆喜好生態／生命科學類的書籍（男生 15.20%、女生 16.87%）。

三、參賽學生閱讀歷程的質與量均佳，表現令人驚豔

本次參賽學生皆積極參與競賽。

以三年級組第一名得主，臺北市立大同國小的林靖軒同學為例，競賽期間閱讀書籍本數高達 383 本，書籍讀後評量的通過率更高達 95%，書籍不僅讀得多，更是能讀得要領。

四年級組第一名為第二次參賽的新北市信義國小謝秉言同學，本次競賽期間共閱讀 427 本書。

其中五年級組為本次競爭最激烈的一組，臺北市立長春國小的黃葦川同學以及高雄市立集美國小的吳勁毅同學，兩者僅以極小的分數差距位居第一及第二名。

此外，第一次參與競賽的高雄市立正義國小的孫政遠，競賽期間閱讀 281 本書籍，通過率達到 97%。

四、教育主管機關、學校師長及家長支持鼓勵，帶動學生優異表現

新北市教育局致力於推動智慧閱讀教育，不遺餘力，成果豐碩。本屆競賽全台共 2,104 人報名參與，全國賽獎項獲獎學生共計 36 人，其中新北市得獎學生便囊括 14 位，表現相當亮眼。

家長與學校師長共同陪伴，使得學生能專注於本次競賽，並有相當卓越的成果，例如新北市康橋國際學校、臺中市明道中學、臺中市葳格國際學校、臺北市東山中學等校，皆因全力推廣閱讀活動，才能有優異的競賽成果。以新北市康橋國際學校國中部為例，此次七年級組參賽者，全國賽前5名得主中，康橋中學就獲有 3 名的佳績。

第四屆科普閱讀力大賽即將開跑

延續前三屆廣受好評之科普賽事，第四屆科普賽將擴大辦理，邀請「PanMedia 泛科知識股份有限公司」馮瑞麒總經理、「數感實驗室 Numeracy Lab」賴以威教授、「國立臺灣大學科學教育發展中心」賴亦德執行長，持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章，預期第四屆科普閱讀力大賽將能讓全球讀者有更高品質的閱讀體驗和更充實的閱讀收穫。

活動詳情請參閱官方網站。
新聞聯絡人：高等教育深耕計畫辦公室——鄭德蓉 02-2366-0916 #111

你喝過燕麥奶了嗎？相信很多人第一時間都會想到 Oatly，它原先流行於歐美咖啡界，後來因全球興起植物性飲食，加上具有健康、永續等訴求，使得燕麥奶的風潮也迅速吹進臺灣來。

現在知名連鎖咖啡店星巴克與 Cama 的燕麥奶拿鐵皆使用 Oatly 製作；路易莎與 85 度 c 則採用愛之味研發的咖啡師燕麥奶；後來連鎖超商的現煮咖啡也紛紛跟進，如今「燕麥奶拿鐵」已成為咖啡廳菜單上必喝的飲品之一。

但是你有沒有想過，充滿膳食纖維的燕麥，做成飲料感覺應該是口感稠厚，並且有顆粒和渣渣感，然而這個新型態的植物飲品燕麥奶，喝起來卻有如牛奶一般，具有微甜、絲滑的口感，到底是如何辦到的呢？

燕麥有多營養？內含 β-葡聚醣幫助保健

那麼就先從「燕麥」這個原料開始談起。

燕麥（Avena sativa L.），因其果實外穎先端芒尖分叉如燕尾狀而得名，為溫帶地區一年生的作物^[1]。

燕麥穀粒結構一般可簡單分成胚芽（germ）、胚乳（endosperm）及麩皮（bran）三個部分，胚乳主要成分是碳水化合物與蛋白質，也是製造成燕麥奶最主要的來源；纖維主要存在於麩皮；而礦物質及維生素多存在於胚芽及麩皮中^[2]。

燕麥營養價值高，為蛋白質和膳食纖維的良好來源，其蛋白質含量約為 15-20%，燕麥球蛋白（avenalin）是最主要的蛋白質（約佔 70-80%），在穀類中被視為優良蛋白質的來源之一^[3]。

而 β-葡聚醣（ β-glucan）是燕麥最具保健功效的水溶性膳食纖維，在遇水後會膨脹，形成人體無法吸收的膠狀體。故可延緩食物消化吸收的速度，延長飽足感，也具有降低血液中的低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein-cholesterol ; LDL-C）與血糖含量等益處^[4]。

改善燕麥糊化後變稠的關鍵——酵素水解

燕麥的主要由澱粉組成，具有高溶脹（high-swelling）的特性，在加熱過程中會快速吸水膨潤，於攝氏 44.7-73.7 度間（糊化溫度）糊化產生高黏稠性米白色漿體，甚至可達到如凝膠狀態的稠度^[2]。

這樣不但限制燕麥的添加比例，也增加製造過程中的操作與清洗難度。為了讓它保持流動性，有一道「酵素水解」的程序（酵素又稱為酶），可將澱粉分解成小分子以提升流動性，在加工過程中就能夠順利流動^[2]。

延伸閱讀：烘焙系動畫利用米做麵包——淺談米的科學與應用

而燕麥因澱粉含量高，需使用澱粉酶（amylase）進行水解，一般廣泛應用於澱粉水解的酵素有兩種，為 α-澱粉酶與 β-澱粉酶。

α-澱粉酶（α-amylase）是一種內切型葡萄糖苷酶，可任意切斷 α-1,4 糖苷鍵（glycosidic bond），生成大小不一的分子，包括直鏈和支鏈寡糖、麥芽糖、葡萄糖及糊精等產物，因反應完後產物黏度會急劇下降，故又稱「澱粉液化酶」。

β-澱粉酶（β-amylase為外切型葡萄糖苷酶，從澱粉的非還原端逐次以一分子麥芽糖為單位，切斷 α-1,4 糖苷鍵，產物為麥芽糖、少量糊精或葡萄糖，因此又稱「澱粉糖化酶」^[5]。

另外有研究指出，燕麥在水解過程中若單一使用 α-澱粉酶或 β-澱粉酶，無法使燕麥水解液兼具黏度降低與產生麥芽糖的優點，兩者混合使用的效果最佳^[2]。

微甜又絲滑的燕麥奶是怎麼來的？

既然澱粉酶是製造燕麥奶的關鍵，那到底是如何加工的？

首先，將燕麥加水浸泡軟化，研磨成燕麥漿，接著升溫至澱粉酶適合的作用溫度，加入澱粉酶進行水解。燕麥漿會從濃稠狀逐漸轉變為流動狀，並產生許多麥芽糖或少量葡萄糖等，甜度也會因此而提高。

水解結束後，將燕麥漿加熱至攝氏 90 度以上使澱粉酶失去活性（即蛋白質變性），然後進行過濾，去除無法水解的纖維和殘渣，獲得澄清的米白色液體，為燕麥水解液^[2]。

再將燕麥水解液與水、植物油、食鹽、磷酸鹽類或是其他營養成分混合，例如：可添加碳酸鈣，彌補燕麥奶缺乏鈣質的缺點；添加膠體以提升飲品穩定性；或是添加香料來增添風味。

將上述原料混合後進行均質（homogenization）^{[注 1]}，形成質地穩定的飲品，這樣就完成微甜（來自麥芽糖或葡萄糖等）又絲滑（來自植物油）的燕麥奶，即可進行殺菌、包裝來販售囉！

β-葡聚醣不見後，燕麥奶又為什麼能打成奶泡？

然而這樣的加工方式有個遺憾的缺點，那就是在後段進行過濾去除殘渣時，容易造成 β-葡聚醣損失。

因 β-葡聚醣大部分存在於大粒徑的殘渣中（麩皮），這些殘渣多為不溶性膳食纖維，故不會被澱粉酶水解^[2]，所以若想要補充 β-葡聚醣，建議直接沖泡燕麥片來食用會較容易達到保健的效果。

此外，燕麥奶之所以能打成綿密的奶泡，是因為燕麥含有的「蛋白質」具有起泡性。

燕麥奶打入空氣後，蛋白質展開，吸附到氣體與液體之界面處包住氣泡，蛋白質的疏水端隨之移動到氣泡內，親水端則移到氣泡外，與液體相互作用形成液體膜層，氣泡就被這個膜保留住，形成綿密的奶泡。

而起泡性會受到 pH 值、離子強度和糖質種類的影響，一般而言，添加鹼性材料可增加泡沫體積；添加糖質可增加泡沫安定性^[5]。

故一般市售燕麥奶均會添加磷酸鹽類（鹼性材料）；糖質來自燕麥水解液本身的產物，即麥芽糖或葡萄糖等，就不需再額外添加。

為什麼燕麥奶的成份表沒有標出「酵素」？

不過，仔細看市面上燕麥奶的成份標示，似乎都沒有標出「酵素」或「澱粉酶」等字樣，依《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》，酵素屬於食品添加物^{[注 2]}，不是應該要標示出來嗎？

因為法規特別規定，食品添加物若在食品加工製造使用，在終產品完成前，經過中和、去除或以其他方法使其失去活性，對終產品無功能者，得免予標示^{[注 3]}。

上述分享了這麼多燕麥奶的小知識，是因為隨著友善環境與健康意識的抬頭，植物基產品已成為現代人的食尚新選擇，而「燕麥奶」便是新型態植物基飲品的最佳代表。

燕麥奶不但能打發出綿密細緻的奶泡，適合搭配咖啡或茶，最近還發展出更多元的料理方式，像是製作成燕麥奶吐司、燕麥奶甜點，甚至還能入菜，做成燉飯或是燕麥奶火鍋等，提供素食者更多友善低負擔的美味餐點^[8]。

相信未來會有愈來愈多人來一同響應這股蔬食趨勢，甚至成為新的飲食型態。

註解

1. 均質（homogenization），利用高壓所產生的剪切力，將大小不一的脂肪球撞碎成大小均一且細小的脂肪球，使脂肪球能均勻散佈在水中，形成穩定且均勻飲品，才不會產生油水分離的現象。

2. 酵素在《食品添加物使用範圍及限量暨規格標準》中，被歸於第 (十七) 其他類別的食品添加物^[6]。

3. 食品安全衛生管理法施行細則第九條第二項指出，食品添加物若對終產品無功能者，得免標示之^[7]。

參考資料

1. 莊溪，2000。燕麥。認識植物。

2. 陳愉婷，2020。燕麥應用於植物性飲品之研究開發。食品工業 52：07，49-54。

3. Chu, Y. and Blatner, D. J. 2016. The Whole Grain Picture: Sharing the Science Behind Oats. International Journal of Food Science and Nutrition 1: 6 1-10.

4. Deswal, A., Deora, N. S. and Mishra, H. N. 2013. Optimization of Enzymatic Production Process of Oat Milk Using Response Surface Methodology. Food and Bioprocess Technology 10.1007/s11947-013-1144-2

5. 顏國欽，2020。最新食品化學。臺中市：華格那出版有限公司。

6. 食品藥物管理署，2022。食品添加物使用範圍及限量暨規格標準。衛生福利部。

7. 食品藥物管理署，2017。食品安全衛生管理法施行細則。衛生福利部。
8. 經濟日報 新聞部編輯中心，2021。台灣首發「燕麥奶入菜」 美味復「蔬」計劃正式啟動。聯合報系。